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生物降解聚合物和聚乙二醇交联共聚物PLGA/PLA/PCL-PEG

时间:2020-10-21 13:33:21       浏览:300

生物降解聚合物和聚乙二醇交联共聚物PLGA/PLA/PCL-PEG

西安瑞禧生物科技有限公司是国内知名的嵌段共聚物合成厂家,西安瑞禧生物科技有限公司提供各种不同的聚合物的嵌段共聚,支持网上订购,现货包邮。

 

PLGA:聚乳酸-羟基乙酸共聚物(poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA)

由两种单体——乳酸和羟基乙酸随机聚合而成,是一种可降解的功能高分子有机化合物,具有良好的生物相容性、无毒、良好的成囊和成膜的性能,被广泛应用于制药、医用工程材料和现代化工业领域。在美国PLGA通过FDA认证,被正式作为药用辅料收录进美国药典。

 

 

 

 

 

 

 

 

分子量3万以上玻璃化转变温度Tg:45~55℃,分子量3万以下随着分子量变小玻璃化转变温度Tg逐渐降低。
  

PLGA75/25比PLGA50/50是更易溶于二氯甲烷。这可能与当乙交酯(-O-CH2-CO -)单位被替换成丙交酯(-O-CH(CH3)-CO-)单位时,增加一个疏水性的共聚酯有关。
当疏水性的涂层聚酯增加(从PLGA50/50至PLA)时,团聚物有明显的降低趋势,以在分散的水相周围形成连续的壳。
当聚酯是更疏水时(从的PLGA50/50到PLA),凝聚层的重量和体积都会增加。

破坏酯键会导致PLGA的降解,降解程度随单体比不同而有差异,乙交酯比例越大越易降解。也存在特例,当两种单体比为50:50时,降解的速度会更快,差不多需要两个月。
由于丙交酯分子中甲基的存在阻碍了酯键的水解,降低了聚合物的亲水性,其降解速率变慢。由于乙交酯的亲水性高,PLGA中乙交酯比率较大时聚合物的降解速度快。

PLA:聚乳酸

是一种具有良好的生物相容性,可生物降解性和生物吸收性的脂肪族聚酯类高分子材料,主要原料乳酸来源于玉米等天然材料。其无刺激性、无毒副作用、对人体高度安全、对环境友好、可塑性好、易于加工成型,被公认为新世纪最有前途的生物医用材料和新型包装材料。

分子量3万以上玻璃化转变温度Tg:50~60℃,分子量3万以下随着分子量变小玻璃化转变温度Tg逐渐降低。
     

有外消旋聚乳酸DL-PLA,左旋聚乳酸PLLA。前者外消旋为无定型聚合物,玻璃化转变温度为50—60度。常用作注射用微胶囊、微球及埋植剂缓释制剂的辅料,可用作组织工程细胞培养的多孔支架。后者左旋为结晶型聚合物,玻璃化转变温度为60—65度。广泛用于内固定装置例如骨板、骨钉、手术缝合线、纺丝。

 

PEG共聚物:

PEG无毒,可溶于水及有机溶剂,在体内无免疫原性,最终可通过肾排出,适宜用作药物的载体。设计合成含PEG链段的PLA等材料,通过控制亲/疏水性,可望调控材料的降解性能及药物的释放行为[3]
    

具有温敏性和 pH敏感性,增加难溶性药物溶解度,且生物相容性良好。
分为二嵌段共聚物,三嵌段共聚物,温敏水凝胶

 

(一)甲氧基聚乙二醇(MPEG)与下列聚合物的二嵌段共聚物

1. 聚乳酸(左旋,右旋,外消旋):MPEG-PLA 

共聚物的相对分子量随着MPEG用量增加而下降,这是因为MPEG用量增加

羟基数增大,高度活性中心数目增加的结果。但MPEG的用量对产物的分

量分布影响不大。

 

 

2. 聚乳酸乙醇酸共聚物PLGA(不同配比):MPEG-PLGA

 

MPEG分子量越低时,分子量的降低速率更快。由于MPEG亲水链的引入,增强了聚合物材料的吸水性,酯键水解速度提高;较高分子量的MPEG增加了空间位阻,对水分子的摄取能力降低。因此,宏观表现为聚合物的降解速率随着 MPEG分子链的引入而加快,随着MPEG链长的增加又呈现减慢的趋势。

 

3. 聚三亚甲基碳酸酯(PTMC):MPEG-PTMC

     

聚三亚甲基碳酸酯(PTMC)具有良好的生物相容性和生物降解性,在体温下于橡胶态具有一定弹性,广泛用于可降解缚扎器件,药物控制释放材料,体内植入材料和体内支持材料等。
可与聚乳酸等聚酯进行共聚合改善聚合物的性质。

 

 

(二)聚乙二醇(PEG)与下列聚合物的三嵌段共聚物

1. 聚乳酸(左旋,右旋,外消旋):PLA-PEG-PLA

    
2.聚乳酸乙醇酸共聚物PLGA(不同配比):PLGA-PEG-PLGA

3.聚己内酯(PCL):PCL-PEG-PCL

4.聚三亚甲基碳酸酯(PTMC):PTMC-PEG-PTMC

(三)温敏水凝胶特性:
    
在温度低于相转变温度(30±2度)时,聚合物可溶于水形成自由流动液体,   

温度升高至相转变温度以上,聚合物的水溶液发生相变,形成非化学交联的凝胶,并且形成凝胶的过程是可逆的,在温度降低时又可发生凝胶-溶液的转变。

 

聚己内酯PCL: (ε-己内酯)是一种结晶性生物降解聚合物,熔点约60度,玻璃化转变温度约-60度, 特性粘数度IV(dl/g)范围:0.10~2。
  聚(ε-己内酯)具有形状记忆的特性,柔软性好易于加工,对药物通透性好, 

可作药物缓释载体,手术缝合线和组织工程支架。
  

ε-己内酯是一种半结晶型的高聚物,具有独特的生物相容性,生物降解性,以及良好的药物渗透性,但是聚ε-己内酯的降解速度较慢不宜在人体内吸收,因此常用其他生物相容性的单体与其共聚来改善共聚产物的降解速度和结晶度,以适应不同药物载体在人体内的吸收[6]
   

在体内与生物细胞相容性很好,生物降解性好,良好相容性(可和PE、PP、ABS、AS、PC、PVAC、PVB、PVE、PA、天然橡胶等很好地互容),良好溶剂溶解性(在芳香化合物、酮类和极性溶剂中很好地溶解),高结晶性和低熔点性(其熔点为60-63°C,可在低温成型)。
 

 

PLGA聚乳酸-羟基乙酸共聚物

poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA

PLA聚乳酸

PEG共聚物

聚乳酸(左旋,右旋,外消旋)

MPEG-PLA

聚乳酸乙醇酸共聚物PLGA不同配比

MPEG-PLGA

聚三亚甲基碳酸酯PTMC

甲氧基聚乙二醇-聚三亚甲基碳酸酯MPEG-PTMC

PLA-PEG-PLA
PLGA-PEG-PLGA
聚己内酯PCL

PCL-PEG-PCL
PTMC-PEG-PTMC
聚三亚甲基碳酸酯-聚乙二醇-聚三亚甲基碳酸酯

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