组织工程用聚乳酸系生物可降解高分子材料修饰研究报告进展

组织工程用聚乳酸系生物可降解高分子材料修饰争论进展姚芳莲孟继红毛君淑#姚康德#300072)(PLA)和聚羟基乙酸(PGA)及它们的共聚物(PLG)为争论得最多的FDA(scaffold)和细胞构建构造物。此大乳酸系聚合物在组织工程中的应用，对其与细胞亲和力的改进是一关键问/疏水性及电荷、将细胞粘连因子和细胞增殖因子等生物活性因子固定于材料外表等，对乳酸类聚酯的外表修饰难于奏效。基于物理吸附的修饰方法是由范德华力维持吸附分子与基材间的作用，所以结合力弱，被结合分子易脱落，影响材料的长期使用性能，不能满足应用需要。因而，寻求聚乳酸系聚合物适宜的修饰技术，包括用嵌段或接枝聚合方法对其化学构造进展本体修饰、外表修饰或复合改性，从而改善聚乳酸基生物降解材料对目标细胞的亲和性，使其在组织工程相关应用中发挥作用具有重要意义。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。4嵌段共聚物 蛋白细胞粘连微区为精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)二肽，它可由含侧链羧基的乳酸和苹果酸的共聚物而固定化。天冬氨酸与苄醇4

70CL-天冬氨酸苄酯，将其在硫酸水溶液222

反响得L-苹果酸苄酯(2)，它与溴代乙酰氯在三乙胺存在下，于醚L-溴乙酰苄基苹果酸酯(3)，NaHCO3

反响则得其环状二聚体(BMD)(4L-丙交酯(L-LAC)在己酸亚锡催化下于160C10%，31,700。以二(ECF)RGD6.3μgRGD/1mgPMLA1.0×105NIH3T3D-MEM37C下5%CO2

气氛中培育1h,细胞培育后的薄膜用戊二1%，7.29g修饰，利于细胞粘连因子、细胞分化诱导因子和增殖因子固定化。备聚(乳酸-共-赖氨酸)，其赖氨酸残基侧链上的氨基可作为生物活性因子如RGDHubbell[3-4]130C的聚乳酸(GL3)，再用丙烯酰氯将其转变成三臂的丙烯酸化乳酸齐聚物(GL3-AC2，2-二甲氧基-2-BDMK)为光敏剂，它和端(PEG-AC)在紫外光辐照下进展共聚合，在皮氏(Petri)培育皿上形成GL3-PEG网络薄膜。动态接触角与吸水率测定结果说明，水溶性PEGPEG位点，此类生物降解网络适用于组织工程支架[4]。聚乳酸及其嵌段共聚物大都以辛酸亚锡催化相应交酯等开环聚合而制备，在所合成聚合物中会残留少量催化剂锡，需将其适当处理，以免影响材料承受脂肪酶催化开环聚合反响，制备多臂聚(丙交酯-共-己内酯)。为此，以多官能基的1-乙基吡喃葡萄糖苷作引发剂由脂肪酶催化1-乙基-6-寡(-CL)吡喃葡萄糖苷大单体(EGP)，PS-30-羟基的区域选择性保护酰化反响，最终再利用糖核[(PLA)(PCL),EPG]，所得产物是围绕糖核构建的空间规章的多臂混杂嵌3PLA31078g/mol,PCL1270g/mol。

L,L-丙交酯开环共聚合，脱保护基后，用丙烯酰氯作用制备相应含丙烯酸酯侧链的聚合物，它与聚甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)等紫外185%，可作为细胞培育与包囊基材，分子链中引入酰胺基可增加其与细胞的相互作用。[7]D-L,L-丙交酯在辛酸亚锡催化下，120C、6h开环聚合，合成无规聚合物，其中PLA7.9×104。Chu[8]承受葡聚糖衍生物和外消旋聚乳酸衍生物制备生物降解水凝位点能将生物活性配体修饰，这对组织工程甚为有效。聚-羟基酸是一类可生物降解的脂肪族聚酯，特别是聚L-乳酸及其共聚物，它们已广泛用做生物材料如药物释放载体、组织工程支架及外科缝合线等。但其临床应用因高疏水性及结晶性而在有些场合受到限制，改善这一缺点的一个有效方法是通过嵌段共聚将柔性连段段引入此类聚合物中。PEG或PPG因其分子链的柔顺性及其特有的亲水性而成为常常选用的物质。Kimura[9]以L-丙交酯与遥爪聚醚，如聚(氧化丙烯-共-氧化乙烯)(Pluronic)共聚，所得该共聚物能熔融纺丝成柔性单丝，其力学性能良好。PluronicPLA-co-PEG点为分子量和组成的掌握。Yasugi[10]L-丙交酯与氧化乙烯共聚制PLLA-则用扩链法合成类似聚合物，这涉及乳酸齐聚物PEGKimuura[12]PN-684.8×105～6.8×105,拉40MPa906MPa,240%。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。聚乳酸接枝聚合物 其构造类似于糖胺聚糖，为无毒的生物可降解碱性粘多糖，它的生物兼容性良好，能对细胞调控起重要作用，并有骨传导性。Albertsson等[13-15]利用自催化反响将D,L-乳酸接枝于壳聚糖上，制得pH敏感水凝胶。它的溶胀过程因引入适量乳酸形成的疏水性侧链得以掌握。他们进一步用乙醇酸(GA)及乳酸构建响应性水凝胶。疏水性侧链可聚拢导致物理交联，壳聚糖结晶度会降低，这类材料可望用做生物材料。

等离子体处理，再暴露在空气中产生过氧化2 2 2氢，它能引发接枝反响。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。外表修饰 质组成物可对细胞行为实施掌握，而合成高分子材料基质则缺乏此类生物化学和生物物理调控作用，因而可使胶原及细胞分泌的纤连蛋白在合成高分子材料如聚(丙交酯-乙交酯)上吸附。修饰外表变性胶原和纤维状纤连蛋白能与细胞(角质形成细胞)膜上相应的细胞粘连受体产生特异性相互作用(参见图1)，激活细胞在PLGA外表上的迁移[16]。图1外表吸附胶原-纤连蛋白对细胞迁移的协同效应酽锕极額閉镇桧猪訣锥。图2明胶固定化PLLA薄膜的细胞粘连3PLA基复合材料的应力-应变曲线数目与明胶固定化量的关系木村良晴等[17]60C入羧基，利用二环己基碳二亚胺作为缩合剂，可使RGD在PLA薄膜外表固定。它的固定化量与羧基引入量亲热相关。RGDPLADCCPLAIP=4.96)、明胶固定化量和鼠成细胞可望以其为根底，开发能促进细胞增殖、迁移、分化、脱分化及组织重建的外表修饰技术。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。复合材料 质组成物如胶原和聚乳酸等均已作为组织工程支架材料，但前者力学强度较差(图3)，而后者生物信息缺乏。Dunn等[18]将胶原纤维与聚乳酸构建复合材料的拉伸强度与模量可两倍于其组成物。将其用于兔前十字形韧带(ACL)重建争论已确认其适用性。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。展望 对生命科学的青睐，组织工程学的进展也呈现出日月异的趋势。选取适宜的材料作为支架，移植上各种器官、组织的生长细胞，使其形成自然组织，有关这方面的争论日趋广泛。而将乳酸系生物降解性聚合物作为支撑材料，在组织工程上的应用已有大量报道。但由于聚乳酸本身疏水性强，侧链上又缺乏反响位点，因而影响其与细胞的相互作用，使其在这方面的应用受到肯定的限制。而通常所用的调整材料外表亲水/疏水性、电荷分布及物理修饰等方面对其进展改性，又难以到达目的。因而有关聚乳酸系聚合物的有效外表修饰争论有很大的进展潜力。厦礴恳蹒骈時盡继價骚。6参考文献[1] 山冈哲二，木村良晴. 高分子加工, 1998, 47:338-345.Barrera D A, Zylstra E, Lansbury P T et al. Macrolmol., 1995, 28:425-432.Han D K, Hubbell J A. Macromol., 1996, 29:5233-5235.Han D K, Hubblell J A. Macromol., 1997, 30:6077-6083.Deng F, Bisht K S, Gross R A ea al. Macromol., 1999, 32:5159-5161.[6] John G, Morita M. Macromol., 1999, 32:1853-1858.[7]ChenX,GrossRA.Macromol.,1999,32:308.[8]BrennanMB.Chem.Eng.News,1999,77(36):33-36.Kimura Y, Matasuzaki Y, Yamane H et al. Polymer, 1989, 30(7):1342-1349.YasugiK,NagasakiY,KatoMetal.J. ControlledRelease,1999, 62(1-2):89-100.Penco M, Ranucci E, Ferruti P. Polymer International, 1998, 46(3):203-216.YamaokaT,TakahashiY,OhtaTetal.J.Polym.Sci.,PartA:Polym.Chem.,1999,37:1513-1521.[13]QuX,AlbertssonAWA.J.Appl. Polym. Sci.,1999,74:3186-3192.[14]QuX,AlbertssonAWA.J.Appl. Polym. Sci.,1999,74:3193-3202.[15]QuX,AlbertssonAWA.Polym. Preps.,1999,40(2):253-254.[16]