壳聚糖接枝聚乳酸的研究开题报告

1. 研究目的与意义

聚乳酸(PLA)具有生物相容性好,强度高,易加工成型等特点。但也存在[降解]周期难控制,降解产物易引发无菌炎症,疏水性强,缺乏活性功能基团,难以在分子中偶联细胞可识别的信号分子等缺陷。壳聚糖(CS)是具有生理活性的天然[碱性]多糖,带有游离的氨基,既可以提高巨噬细胞的活性和吞噬能力,又能抑制不良细胞的生长。但它力学强度低,结晶度高.

开发PLA-CS复合材料是改善PLA细胞亲和性和加工性能的有效途径。聚乳酸-壳聚糖接枝共聚物具有良好的细胞亲和性,有望成为一类优良的组织工程材料。

2. 国内外研究现状分析

2007年全国高分子学术论文报告会

聚乳酸改性制备壳聚糖-聚乳酸接枝共聚物:壳聚糖(CS)是迄今为止发现的唯一天然碱性多糖，具有良好的生物相容性和可降解性。其在pH敏感释药、靶向给药、纳米载药系统等的应用较为突出[1]。但其分子链刚性强，对有机溶剂溶解性差，限制了其在医疗方面的进一步应用。聚乳酸(PLA)具有良好的生物相容性和可吸收性，强度高，易加工成型。已被用来制造人造骨钉、药物缓释制剂等[2]。但其疏水性强、降解产物易导致炎症等缺点，使其应用受到一定限制。制备可生物降解的壳聚糖-聚乳酸接枝聚合物，一方面壳聚糖的引入，使聚乳酸的炎症反应减轻；另一方面聚乳酸引入，改善壳聚糖加工性能，且壳聚糖具有亲水性，聚乳酸具有疏水性，接枝共聚物具有两亲性。近年来有关壳聚糖-聚乳酸接枝聚合物的研究刚刚开始[3]，Yao等[4]直接引发乳酸聚合，得到pH敏感性的壳聚糖-聚乳酸接枝共聚物。Liu等[5]用三乙基铝催化丙交酯开环聚合，制得梳型壳聚糖-聚乳酸接枝共聚物。采用接枝共聚的方法，利用天然医用高分子和合成医用高分子在性能上的相互改进，可解决基因载体和靶向载体的制备问题。本文首先将PLLA羟基封端，然后在DCC/DMSO氧化体系下制备醛化聚乳酸(PLLA-CHO)，最后在无催化剂条件下，PLLA-CHO与CS氨基反应，成功制得了壳聚糖-聚乳酸接枝共聚物(CS-g-PLLA，Scheme 1)，并对其进行了表征和研究。

3. 研究的基本内容与计划

探讨了原料配比、 催化剂用量、 LLA 的二氯甲烷溶液浓度等对共聚物膜的溶胀性能的影响。

（1）用烧杯称取一定量CS，加入一定量85 %LLA 中，温室下搅拌使其充分溶解。

（2）将溶液倒入三口烧瓶并加入适量的二氯甲烷 ,在精馏分水装置40℃共沸脱水2小时。

（3）脱水后先加入少量DMAP，待完全溶解 ，放入冰水浴中冷却至 0 ℃，在较短时间内加入一定量DCC的二氯甲烷溶液，采取冷凝回流装置室温下反应24h。

（4）反应结束后，抽滤除去生成的白色沉淀二环己基脲(DCU) ，将所得滤液用蒸馏水反复洗涤，分水后的有机相用无水Na₂SO₄干燥。

（5）将其在0 ℃下过夜，难后过滤除去Na₂SO₄ 和DCU 。

（6）反应液倒入无水乙醇中提纯，过滤并干燥，得白黄色固体粉末，即为产品。以原料的配比，催化剂的量，二氯甲烷的浓度为变量，做9组正交试验。壳聚糖取0.25克，以壳聚糖为基底。

表2.1 各种试剂添加表

表2.2 正交实验表

7制备聚乳酸-壳聚糖接枝共聚物膜，测试其膜的溶胀性能。

4. 研究创新点

反应条件温和，合成路线短。