1、第 卷第 期年 月化工新型材料 基金项目 ：国家自然科学基金资助项目 （，）；教育部新世纪优秀人才支持计划 （）；中央高校基本科研业务费专项资金资助 （，）作者简介 ：杨延慧 （），女 ，在读硕士 ，从事医用高分子材料研究 。联 系 人 ：张志斌 ，教授 ，硕导 ，研究方向 ：生物医用材料 。聚己内酯的应用研究进展杨延慧严涵康晓梅徐静陈红陈晓浪张志斌（西南交通大学生命科学与工程学院 ，成都；西南交通大学材料科学与工程学院 ，成都）摘要综述了聚己内酯的重要特性及在生物医药方面的研究进展 ，主要介绍了聚己内酯作为药物释放载体 、组织工程支架材料等以及其他方面的应用研究 。关键词聚己内酯 ，药物载体
2、 ，组织工程材料 ，聚己内酯多元醇 （ ， ， ； ， ， ） ， ， ， ， ， ， ， 聚己内酯在医药领域的应用研究聚己内酯 （）是一种人工合成聚酯类生物高分子材料 ，生物相容性很好 ，在药学方面的应用已表现出对甾体类药物具有良好的透过性和相容性 ，并可获得满意的药物释放行为 。的结晶性较强 ，降解缓慢 ，在体内的降解分为 步 ：第 步为分子量不断下降 ，但材料不发生形变和失重 ；第 步为分子量降低到一定数值后 ，材料开始变为碎片同时失重 ，最终会被机体吸收和排泄而不蓄积于体内 ，因此 可作为药物释放载体材料应用于体内。 作为药物释放载体材料的应用研究药物载体是指在药物释放系统中 ，能改变
3、药物进入体内的方式和在体内分布 、控制药物的释放速度并将药物输送到靶向器官的体系 ，可减少药物降解及损失 ，降低副作用 ，提高生物利用度 。以 为材料 ，对药物进行包埋 ，在体内进行药物释放 ，使药物发挥作用 。由于 具有良好的生物相容性 ，降解性等特性 ，不会对人体产生毒副作用 ，并可提高药物的稳定性 。等利用 微粒技术制备了一种环孢霉素（）的新剂型 。通过动物实验证明 ，纳米球作为载体材料可以增加环孢霉素的口服生物利用度 ，和控制药物分布降低了其毒副作用 。另外 ，研究还发现 ，这种微粒很稳定 ，储存 个月和冻干实验中 ，环孢霉素的理化性质及药物活性没有明显变化 ，这为环孢霉素长期稳定保存
4、提供了一种可能的方法 。郭颖志等采用双乳溶剂挥发法制备含有人绒毛膜促性腺激素的可生物降解嵌段共聚物聚己内酯丙交酯微球作为免疫避孕释放体系 ，并在小鼠体内观察免疫效果 。实验发现 ，微球在动物体内一次注射 ，不经强化即可在相当一段时间内产生相应抗体 ，因此 ，聚合物微球对人绒毛膜促性腺激素具有佐剂效应 ，该嵌段共聚物有望用作免疫避孕疫苗人绒毛膜促性腺激素的释放载体 。作为水溶性药物缓释载体材料，实验表明具有良好的缓释性能 。等研究了一种关于胰岛素可注药物缓释系统 ，利用微滴技术 ，将 与胰岛素混合制成微滴 ，经皮下注射到糖尿病模型小鼠体内 ，并与皮下只注射胰岛素的糖尿病模型小鼠作对照 ，结果发现
5、 胰岛素微滴在控制药物释放和血糖水平均优于对照组 。且实验期间 ，血浆中胰岛素的浓度一直都保持平稳 。因此这有可能成为治疗糖尿病更为方便而有效的方法 。近年来具有缓释作用的载蛋白微球也受到广泛关注 ，唐奚敏等在研究牛血清蛋白 微球时发现 ，在微球体系中添加一定量的水后 ，载药量和包封率均显著提化 工 新 型 材 料 第 卷高 ，同时也增加了微球内 螺旋含量 ，即提高微球内 的稳定性 。 作为肿瘤治疗载体材料的应用研究也可作为治疗肿瘤的药物载体材料。与其它材料共混可达到增加亲水性物质的包埋率 ，改变药物释放速度等 ；与亲水性物质共混 能 显 著 改 变 药 物 释 放 机 理 。马 桂 蕾等以
6、和泊洛沙姆 （）的共混材料作为疏水性药物紫杉醇的载体材料制成紫杉醇 纳米粒 ，结果表明 ，紫杉醇 纳米粒高剂量给药组小鼠肿瘤生长受到明显抑制 ，试验小鼠肿瘤完全消退 ，因此在肿瘤局部给药紫杉醇 纳米粒能有效地抑制肿瘤的生长及转移 。等利用丙酮 水系统溶解转移的方法 ，用 作为载体材料 ，制备了 它莫西芬 （）微粒 ，通过体内释放试验得出它莫西芬这种选择性雌激素受体 （）调节器的形成 ，是通过携带药物进入附近 来治疗乳癌 。杨寒等以 为载体 ，以亲水性 或明胶为添加剂 ，采用熔融挤出法制备 氟尿嘧啶的针状植入剂 ，研究发现 ，可以利用改变载药量 、添加剂的种类及用量来控制调节植入剂中药物的释放速
7、度 。这种植入剂可以通过穿刺针植入肿瘤给药 ，这有可能在瘤内给药方面具有很好的应用前景 。 作为多孔膜材料的应用研究柔韧性良好、降解速度缓慢 ，且成膜性良好 ，可制成多孔膜，用于术后防粘连膜 、组织工程支架材料等 。汪小超等以氯仿为溶剂 ，水滴为模板制备了具有蜂窝状表面的多孔膜。研究发现与平滑的材料表面相比 ，蜂窝状的多孔膜材料表面能促进骨髓间充质干细胞的黏附和增殖 ，可提高材料的细胞亲和性 。用这个简单有效的方法制备的多孔膜材料有望用于构建多层组织工程支架材料，构建组织工程皮肤和血管 。黄励中等以冰醋酸为共溶剂制备了壳聚糖 复合膜 ，元素分析 、红外光谱 、表观形貌 、结晶度测定都表明 ，壳
8、聚糖和 存在较强的相互作用 ，有着一定的相容性 。基于天然高分子壳聚糖和合成高分子 各自具有的优点 ，生物相容性和机械性能都较好的壳聚糖 复合膜有望开发成为组织工程中的医用材料 。 在组织工程中的应用研究组织工程就是把体外培养的细胞吸附到一种与人体生物相容性好的组织工程材料上进行培养扩增 ，然后植入受损部位代替损伤组织 。安全无毒 ，生物降解性 、力学性能 、生物相容性均良好且原料易得 ，因此在组织工程中应用广泛 。 在骨组织工程中的研究应用在骨组织工程中 ，也具有广泛的应用 。初始强度较高 ，约为 ；此外 另一个特点是降解速度缓慢 ，因此力学性能维持时间较长 。可以通过不同的加工工艺与不同的
9、生物可降解材料聚合 ，而得到性能不同的材料 。目前 ，研究较多的是在内固定支架材料方面 ，在软骨 、扁骨及长骨的缺损修复方面的研究均有报道 。等制备的类似蜂巢状的 多孔材料 ，负载不同剂量药物后植入兔子下皮细胞 ，周后大量的软骨细胞长出 ，周后初步形成了软骨组织 。等利用 制备了 支架 ，体外在支架表面培养骨膜细胞和人成纤维细胞 ，几周后即发现有细胞状组织充满了支架的表面和全部互通的孔道 ，表 明 这 种支架材料能提供成骨细胞和人成纤维细胞增殖、分化 、并生成细胞样组织的条件 。刘建华等通过体外复合实验探讨 与左旋聚乳酸共聚物支架作为软骨组织工程支架的可行性 ，得出该支架具有良好的生物相容性
10、，适于软骨细胞贴附生长 ，可作为软骨组织工程支架 。 在皮肤组织工程方面的应用研究皮肤组织工程是指制备能够保护修复创面的细胞外支架材料 。在皮肤组织工程中 ，较差的机械性能以及免疫排斥等问题是目前使用的皮肤替代品所面临的挑战 。等因此设计了一种极薄的 膜 ，在这种膜上培养人皮肤成纤维细胞 ，发现细胞可在这种 膜上粘附及增殖 ，且 具有良好的生物相容性 ，因此这种膜有望在皮肤组织工程方面应用 。另外 等用和 的共聚物作底层和中间层与创面接触 、膜作表层 ，研究发现这种膜对创面粘附性很好 ，对皮肤表皮层的再生有益 。 在神经组织工程方面的应用研究在神经组织工程方面 也有应用潜力 。等通过挤压在 纤
11、维中植入聚二羟基乙烷异丁烯酸酯 （）凝胶 ，制备了复合体 ，通过超解法 ，在丙酮中完全溶解 ，从而形成具有纤维通道的凝胶 。通过调节 纤维的大小和数量来控制纤维孔道的直径和数量 ，再与细胞工程技术联合 ，可为神经 、脊髓及外周神经的横断损伤后诱导神经再生提供支架 ，有望在神经组织的修复方面发挥巨大的作用 。 在血管组织工程中的应用研究由于 具有较高的初始强度且降解速度缓慢 ，因此作为生物可降解支架材料能维持较长时间而不被破坏 ，极其适合用作血管组织工程支架材料 。等用 和腐胺制备了聚胺酯 （）支架 ，经实验证实 ，支架弹性 、韧性 、细胞粘附性及可控的生物降解性均适合用作为心血管工程及其他软组
12、织工程的支架材料 。王培境等采用季戊四醇 辛酸亚锡引发体系通过开环聚合制备了四臂星形 。将丙烯酰氯和肝素分别引入到四臂 的端基上 ，以赋予材料交联性和抗凝性 。采用高压静电纺丝可得到直径在微米级别的超细纤维 ，所合成的抗凝可交联四臂 材料在血管组织工程支架材料方面具有潜在应用价值 。 在其他组织工程方面的应用研究在输尿管生物材料的方面也有应用潜力，等将分子量 与分子量 的 按照不同比例混合制成薄膜 ，并在其中混入聚乙烯吡咯烷酮碘 （）增加其抗微生物活性 ，并在体外研究其物理化学特性及抗结痂能力 ，发现这种材料适合作为输尿管的生物材料 。电纺纤维支架具有良好生物相容性，其相互交错的多孔结构与天然
13、细胞外基质的胶原纤维结构近似 ，有利于细第 期 杨延慧等 ：聚己内酯的应用研究进展胞的粘附 、铺展和增殖 。贾骏等采用组织块法培养人牙周膜细胞 ，传代扩增后接种于 电纺纤维支架上 ，实验表明牙周膜细胞在支架上贴附牢固 ，伸展充分 ，增殖旺盛并分泌大量的细胞外基质 ，因此 有望作为一种新型的支架材料用于牙周组织工程材料 。 在其他领域的应用研究多元醇在弹性体、涂料 ，胶粘剂 ，还有弹性光纤 、陶瓷密封胶 、树脂 、泡沫等方面都有广泛应用 。可在耐磨 、耐水等多方面提高涂料 、弹性体和胶粘剂的性能 。 多元醇在聚氨酯弹性体方面的应用聚氨酯弹性体具有高强度 、耐磨 、高伸长率 、耐油等优良性能 ，且
14、其硬度范围较宽 ，在较低的硬度下仍保持较高的强度 。多元醇可以调节聚氨酯弹性体中的软段 。制备的聚氨酯弹性体 ，因其低温柔韧性和生物稳定性比以聚醚和聚酯为原材料制备的聚氨酯弹性体高很多 ，且兼具有柔韧性 、生物相容性 。此外 ，其机械性能 、高温适应性和耐溶剂方面也远胜于其他的聚氨酯弹性体 。 多元醇在涂料方面的应用多元醇具有可控制的羟基官能度、窄的分子量分布 、低酸值 、低黏度和浅色泽 ，优良的耐水稳定性和低温柔韧性 ，在聚酯环氧 、乙烯基和丙烯酸涂料的反应型稀释剂和改型剂方面应用广泛 。为满足不同需求 ，可在配方中选择多元醇或是多元醇的混合物来达到不同的目标 。应用 二元醇生产的涂料能表现
15、出很好的弹性 ，但是硬度降低了 ；三元醇可以提高硬度 ，但却降低了弹性 。增加其分子量 ，涂料的耐冲击性可以得到提高 。另外 多元醇作为改性剂可以应用在溶剂和水性乙烯基涂料中 ，除可减少涂料中的挥发性化合物外 ，还可提高涂料的抗冲击强度 。在聚氨酯涂料中 ，常使用 多元醇混合物来获得不同的柔韧性和硬度的平衡 。这种涂料不仅具有橡胶的延伸率和较高的抗张强度 ，且又具有涂料的高光泽和光滑平整的外观 ，可用于硬材料和软材料的涂装 。在卷材涂料中 ，二元醇由于其特殊的结构 ，可提高漆膜的柔韧性 ，并保持卷材涂料的综合性能 ，同时 ，卷材的附着力也得到改善 ，为满足高性能卷材的需求提供了技术保障。 多元
16、醇在胶粘剂方面的应用在聚氨酯粘胶剂中用 多元醇作为原料制得的产品比用其它聚酯多元醇制得的产品具有更优的水解稳定性 、均匀性和色泽 。且对不同的底材 ，这种粘胶剂在特定的环境和温度下能表现出极好的胶粘性 。与其他胶粘剂相比 ，用 多元醇制备的聚氨酯胶粘剂耐低温性能 、耐热性能 、耐水解性能等都略胜一筹 。 结论与展望在医药领域具有广泛的用途，作为可降解的生物高分子材料 ，具有良好的降解性能 、药物通透性 ，是一种理想的载体材料 ，可以控制药物释药的浓度和时间等 ，进行长时间的缓慢给药 。由于 的生物相容性好 ，可缓慢降解 ，细胞易于在其中生长 ，移入人体中不会产生免疫反应 ，因此 ，作为组织工程
17、材料 ，在骨 、皮肤等受损修复中将具有潜在的应用前景 。目前的研究均是在体外及动物身上进行的，进入人体的研究相对较少 。不过 ，人们已经通过各种方法对它进行改性 ，使其达到所需要求的性能 。相信随着对 性能及应用的深入研究 ，将在医药领域得到更广泛的应用 。参考文献杨记 ，张佩华 上海纺织科技 ，（）： ， ， ， ，（）：郭颖志 ，张慧芳 ，顾忠伟 聚己内酯丙交酯共聚物微球免疫避孕体系的研究 中国计划生育学杂志 ，（）： ， ， ， ，（）：唐奚敏 ，张亚琼 ，郭圣荣 ，等 水作为有机相添加剂对牛血清蛋白聚己内酯微球的影响 上海交通大学学报 ，（）：马桂蕾 ，宋存先 局部抗肿瘤用 载药紫杉醇
18、纳米粒纳米科技，（）： ， （） ，（）：杨寒 ，程亮 ，郭圣荣 氟尿嘧啶聚己内酯针状植入剂的研究中国药学杂志，（）：汪小超 ，袁伟方 ，顾晓雯 ，等 水滴为模板制备蜂窝状表面的聚己内酯多孔膜及其细胞亲和性 中国科技论文在线 ，（）：黄励中 ，林宗琼 ，佘厚德 ，等 壳聚糖聚己内酯复合膜的制备及其性能研究 膜科学与科技 ，（）： ， ， ， ，（）： ，（）：刘建华 ，王国海 ，徐栋梁 聚己内酯与左旋聚乳酸共聚物支架的细胞相容性测定及与软骨细胞体外复合的实验研究 医学研究生学报 ，（）： ， ， ， （） ，（）： ， ， ： （） ，（）：（下转第页 ）第 期 王衍亮等 ：高分子量聚丁二酸丁
19、二醇酯的制备及性能研究图 在不同溶液中的失重率（预聚物，扩链 ）的降解性有所降低 。这是因为扩链剂的加入使分子量提高 ，导致 预聚物的羟基大大减少 ，进一步的降低了其亲水性 ，同时生成的新键是不易生物降解的 ，从而导致了其降解性的下降 。此实验还表明了扩链 作为一种可生物降解塑料 ，性质比较稳定 ，具有经久耐用的特性 ，是传统塑料的良好替代品 。 结论（）以丁二酸和，丁二醇为原料，采用熔融缩聚扩链法 ，通过加入少量的扩链剂 ，在短时间内成功的得到了高分子量的 产品 。（）研究了扩链剂加入量对扩链后分子量及其力学性能的影响 ，研究表明 ：随着扩链剂加入 ，产品的分子量 （重均分子量由 万上升到
20、万 ）和拉伸强度 （由 上升到）都有较大程度的提高 。当扩链剂加入量为的时，产品具有最佳的性能 。当扩链剂过量时 ，会发生交联现象 ，影响产物的力学性质 。（）通过和 的分析发现，扩链后的的熔点略有下降 （由 到 ）但是热稳定性却有所提高（由上升至 ），具有良好的热稳定性和热加工性能 。同时由于此方法反应温度低 ，时间短 ，扩链剂廉价易得 ，产品性质稳定 ，经久耐用 ，因而具有广阔的应用前景 。参考文献 ， ， ， ： ： ，： ， （） （ ） （ ），（）： ，： ， （ ） （，）： ， ， ，： 生物降解材料在非织造材料中的应用 产业用纺织品 ，（）：孙杰 ，谭惠民 ，罗运军 ，张大伦
21、 （丁二酸丁二酯 丁二酸己二酯 ）共聚物的合成及性能 工程塑料应用 ，（）： ， ， ， （ ） （ ）（ ） ，（）： 酒永斌 ，姚维尚 ，王晓青 ，等 及 对 淀粉合金力学性能的影响 化工新型材料 ，（）：张勇 ，冯增国 ，刘凤香 ，张爱英 聚对苯二甲酸丁二醇酯聚丁二酸丁二醇酯聚乙二醇嵌段共聚物的合成及表征 化学学报 ，（）：张敏 ，童晓梅 ，王晓霞 ，等 对提高可生物降解聚酯 相对分子质量影响因素的研究 陕西科技大学学报 ，（）：孙杰 ，刘俊玲 ，等 高相对分子质量聚丁二酸丁二醇酯的合成与表征 现代化工 ，（）：张昌辉 ，张敏 ，赵霞 溶液熔融相结合法合成聚丁二酸丁二醇酯 现代化工 ，：
22、张贞浴 ，秦川江 ，张艳红 ，等 生物可降解聚丁二酸丁二醇酯的合成及扩链改性 黑龙江大学自然科学学报 ，（）：高利斌 ，许国志 ，付婧 全生物降解 新型扩链剂 的合成研究 中国塑料 ，（）： ， ， （ ） （ ） ，：收稿日期 ：檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨（上接第页 ） ， ， ，（）： ， ， ， ， ， ，（）：王培境 ，耿雪 ，叶霖 ，等 具有抗凝功能的可交联四臂星形聚己内酯 的合成及其电纺丝加工的初步研究 科技导报 ，（）： ， ， ， （） （） ： ， ，（）：贾骏 ，段嫄嫄 ，周建学 ，等 聚己内酯电纺纤维支架培养牙周膜细胞的体外研究 牙体牙髓牙周病学杂志 ，（）：蒋春莲 卷材涂料用聚酯树脂的研制 当代化工 ，（）：收稿日期 ：修稿日期 ：
