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生物降解塑料(PLA)的降解過程與影響因素

聚乳酸(PLA)是一種新型的生物基及可再生生物降解材料,使用可再生的植物資源(如玉米、木薯等)所提出的淀粉原料制成。淀粉原料經由糖化得到葡萄糖,再由葡萄糖及一定的菌種發酵制成高純度的乳酸,再通過化學合成方法合成一定分子量的聚乳酸。

PLA具有良好的生物可降解性,使用后能被自然界中微生物在特定條件下完全降解,最終生成二氧化碳和水,不污染環境,這對保護環境非常有利,是公認的環境友好材料。

PLA的分子結構式,其中的酯鍵易水解,能在體內或土壤中經微生物的作用降解生成乳酸,代謝最終產物是水和二氧化碳,所以對人體不會產生毒副作用,使用非常安全。因此,PLA已經被應用于醫學、藥學等許多方面,如用作外科手術縫合線、藥物控制釋放系統等等。

由于乳酸具有旋光性,因此對應的PLA有三種:PDLA、PLLA、PDLLA(消旋)。PLLA和PDLA是部分結晶高分子,力學強度較好,常用作醫用縫合線和外科矯形材料。藥物控釋制劑常采用PLLA和PDLLA,但更多的是使用PDLLA。PLLA的降解產物L-乳酸能被人體完全代謝,因而比D-PLA更具競爭力。

PLA的水解是個復雜的過程,主要包括4個現象:吸水、酯鍵的斷裂、可溶性齊聚物的擴散和碎片的分解。

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PLA體內降解的機理,PLA在生物醫用方

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