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耐化学品性PCL性能
聚己内酯(polycaprolactone，PCL)是由 e-己内酯(e-CL)开环聚合所得的线型脂肪族聚酯。它是一种半结晶型高分子。其热稳定性较好，分解温度比其他聚酯要高得多。在自然界中易被微生物或酶分解，较终产物为水和二氧化碳。从20世纪90年代开始，PCL以其优越的可生物降解性和生物相容性，在国际上开始得到广泛关注，并成为研究热点。PCL具有优良的药物通过性和力学性能，可用作生物医用材料，如可用作体内植入材料以及药物控释材料，目前已经获得美国FDA的批准。PCL是一种半晶型的高聚物，熔点为60℃，Tg约为-60℃，其重复的结构单元上有五个非极性的亚甲基-CH2-和一个极性的酯基-COO-，分子链中的C-C键和C-O键能够自由旋转，这样的结构使得PCL具有很好的柔性和加工性，可以挤出、注塑、拉丝、吹膜等。此外，PCL的结构特点也使得它可以与许多聚合物进行共聚和共混。但PCL的一个严重缺陷是其熔点非常低，只有60℃左右，因此，耐热变形性较差。
耐化学品性PCL过程
近30年的研究表明，己内酯单体及其聚合物都无毒并具有良好生物相容性，PCL在生理环境中可水解降解，在某些情况下交联的PCL可被酶降解，低分子量碎片可被吞噬细胞内吞并在细胞内降解，与聚乙二酸(PGA)和聚乳酸(**)有类似的组织反应和吸收代谢过程。酯基的存在使PCL具有生物相容性，PCL均聚物的体内(in vivo)和体外(in vitro)降解试验表明，PCL的降解至少要经过两个明显的过程。**阶段是PCL链上的羧端基自催化的酯基无规水解，这是个非酶的过程，在这一阶段PCL的分子量和化学结构发生了变化但重量损失并不明显。当相对分子质量下降到 5000时*二阶段开始了，链断裂的速度减慢，但低聚物扩散离开PCL的本体，因而可以观察到明显的重量损失。由于其分子链比较规整而且柔顺，结晶性较强，五个亚甲基的存在使得PCL的亲水性较差，不利于主链酯基水解反应的发生，因此降解速率比PGA和**慢得多。初始数均分子量为50000的PCL需要三年的时间才能从体内完全降解，说明PCL 确实具有很慢的降解速率。PCL的降解速率较慢不易在人体内吸收，从而在某些领域的应用受到了限制，因此常用多种生物相容性的单体与e-CL 共聚，如。a-羟基酸内酯、其他脂肪族内酯，可以很好地改善PCL的亲水性并降低结晶度，因而可以提高甚至控制共聚产物的降解速率，以适应不同药物载体在人体内的吸收。但在PCL的体外降解实验中，加入脂肪酶，可以明显加快PCL的降解速率，如将PCL膜放入含有假单胞菌脂肪酶的磷酸缓冲溶液中，通过调节酶的浓度，可以使PCL膜在几天之内完全降解。聚合物的尺寸、形状对降解速率也有很大的影响。在其他条件相同的情况下，将PCL 制成纳米微粒分散在水相中，较大地提高了比表面积，有利于酶的进攻，从而使PCL纳米颗粒的降解速率比PCL膜提高了约三个数量级。
耐化学品性PCL应用
PCL具有良好的热塑性和成型加工性，可采用挤出、吹塑、注射、熔融纺丝等方法制成各种形状的产品。同时PCL还具有良好的药物透过性、生物相容性、生物降解性、力学性能等优点。因此，目前国内外对PCL的应用研究主要集中在生物医用材料领域。(1)生物医用材料 Pitt和Schindler早在20世纪70年代就提出PCL可用作药物控释载体，并对其药物通过性和生物降解性进行了系统研究。宋存先等研究了PCL在大鼠体内的降解情况，发现PCL的降解分两个阶段进行：**个阶段为分子量不断下降但不发生形变和失重，起始相对分子质量6.6万的PCL在体内可以完整保存两年；*二阶段是低分子量的PCL开始变为碎片并发生失重，较终降解物逐渐被**体吸收和排泄丽不蓄积于体内，因此可以用作体内的药物控制释放材料。但由于PCL结晶度高、疏水性强及降解速率慢，一般只用于长效药物的载体，从而使其应用受到一定限制。然而，通过用多种单体与e-CL 共聚，可以改善甚至控制共聚产物的降解速率，从而适应不同药物载体的需要。由于PCL具有较缓慢的降解速率和良好的生物相容性，PCL主要用作控制药物释放的载体以及与骨相连的软组织的缝合线，该类研究已经得到了临床应用。Yasuo Shikinami 等合成了具有形状记忆特性的聚脂肪族类生物医用材料(**，PCL 等)，并将其用作手术的缝合线及骨折内固定材料，这样可以取代传统手术方法，大大提高手术的方便性，同时也可以减轻患者的痛苦。(2)组织工程材料 PCL在组织工程中应用较广，由于PCL的初始强度高而且降解速率慢，因此作为可生物降解支架材料可以维持较长时间而不被破坏。Goh 等制备了孔径160-700um、孔隙率48%-77%的类似蜂巢状的PCL多孔材料，负载不同剂量药物的PCL支架材料植入兔子下皮细胞，2-4 周后即可长出大量的软骨细胞，6 周后形成了初步的软骨组织。Groot等用L-LA和e-CL的共聚物作为底层和中间层与创面接触，用PU膜作为表层，其多孔共聚物膜对创面黏附性好，有利于皮肤表皮层的再生。(3)其他方面的应用 PCL材料还可以用作农用地膜、容器、渔网、钓鱼线、各种无纺布、防止斜面崩坏网、胶黏剂、肥料的控制释放体、包装材料以及一次性餐具等。此外，也有研究者利用纤维素、小麦谷蛋白、玉米蛋白等来改性PCL，以制备新型生物可降解高分子材料。
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