Ny vahaolana mifangaro amin'ny asidra poly-L-lactic sy ethyl cellulose amin'ny chloroform ary ny vahaolana mifangaro amin'ny PLLA sy ny methyl cellulose amin'ny asidra trifluoroacetic dia nomanina, ary ny PLLA / cellulose etera mifangaro dia nomanina tamin'ny fanariana; Ny fifangaroana azo dia nasongadina tamin'ny spectroscopy infraroda vita amin'ny ravina (FT-IR), calorimetry scanning differential (DSC) ary diffraction X-ray (XRD). Misy fifamatorana hidrôzenina eo amin'ny PLLA sy ny cellulose etera, ary mifanaraka amin'ny ampahany ireo singa roa ireo. Miaraka amin'ny fitomboan'ny votoatin'ny cellulose eter ao anaty fangaro, dia hihena daholo ny teboka mitsonika, ny kristaly ary ny fahamendrehan'ny kristaly. Rehefa mihoatra ny 30% ny votoatin'ny MC dia azo atao ny mitambatra saika amorphous. Noho izany, ny cellulose etera dia azo ampiasaina hanovana ny asidra poly-L-laktika mba hanomanana akora polymer azo simba miaraka amin'ny toetra samihafa.
Keywords: poly-L-laktika asidra, ethyl cellulose,methyl cellulose, mampifangaro, éter cellulose
Ny fampandrosoana sy ny fampiharana ny polymère voajanahary sy ny akora polymer synthetic azo simba dia hanampy amin'ny famahana ny krizy ara-tontolo iainana sy ny krizin'ny loharanon-karena atrehin'ny olombelona. Tao anatin'ny taona vitsivitsy izay, ny fikarohana momba ny synthesis ny akora polymer biodegradable amin'ny fampiasana loharano azo havaozina ho akora polymère dia nahasarika ny sain'ny maro. Ny asidra polylactic dia iray amin'ireo polyester alifatika tena simba. Ny asidra laktika dia azo vokarina amin'ny alalan'ny fermentation ny voly (toy ny katsaka, ovy, sucrose, sns), ary mety ho lovan'ny microorganisms. Loharano azo havaozina izy io. Ny asidra polylactic dia voaomana amin'ny asidra lactic amin'ny alàlan'ny polycondensation mivantana na polymerization fanokafana peratra. Ny vokatra farany amin'ny fanimbana azy dia asidra lactic, izay tsy handoto ny tontolo iainana. Ny PIA dia manana toetra mekanika tsara, fahaiza-manao, biodegradability ary biocompatibility. Noho izany, ny PLA dia tsy manana fampiharana marobe amin'ny sehatry ny injeniera biomedical, fa manana tsena lehibe ihany koa amin'ny sehatry ny coatings, plastika ary lamba.
Ny vidin'ny asidra poly-L-laktika sy ny lesoka amin'ny fahombiazany toy ny hydrophobicity sy ny brittleness dia mametra ny fampiharana azy. Mba hampihenana ny vidiny sy hanatsarana ny fahombiazan'ny PLLA, ny fanomanana, ny fifanarahana, ny morphologie, ny biodegradability, ny fananana mekanika, ny fifandanjana hydrophilic / hydrophobic ary ny sehatry ny fampiharana ny copolymers sy ny fangaro asidra polylactic dia nodinihina lalina. Anisan'izany, ny PLLA dia mamorona fifangaroana mifanaraka amin'ny poly DL-laktika asidra, polyethylene oxide, polyvinyl acetate, polyethylene glycol, sns. Ny cellulose dia polymère voajanahary voajanahary voaforona amin'ny condensation ny β-glucose, ary iray amin'ireo loharano azo havaozina be indrindra. amin'ny natiora. Ny derivative cellulose no fitaovana polymère voajanahary voalohany novolavolain'ny olombelona, ny tena zava-dehibe dia ny cellulose etera sy cellulose ester. M Nagata et al. dia nianatra ny rafitra mifangaro PLLA / cellulose ary nahita fa ny singa roa dia tsy mifanaraka, fa ny crystallization sy ny fahasimban'ny PLLA dia nisy fiantraikany be tamin'ny singa cellulose. N. Ogata et al dia nandinika ny fahombiazan'ny PLLA sy ny rafitra mifangaro acetate cellulose. Ny patanty japoney koa dia nandinika ny biodegradability ny PLLA sy ny fangaro nitrocellulose. Y. Teramoto et al dia nandinika ny fanomanana, ny toetra mahamay ary ny mekanika amin'ny PLLA sy ny copolymers graft cellulose diacetate. Hatreto dia vitsy dia vitsy ny fanadihadiana momba ny rafitra fampifangaroana ny asidra polylactic sy ny etera cellulose.
Tao anatin'izay taona vitsy lasa izay, ny vondronay dia nanao fikarohana momba ny copolymerization mivantana sy ny fampifangaroana ny asidra polylactic sy ny polymers hafa. Mba hanambatra ny toetra tena tsara amin'ny asidra polylactic miaraka amin'ny vidiny ambany amin'ny cellulose sy ny derivatives mba hanomanana fitaovana polymère biodegradable tanteraka, dia misafidy cellulose (etera) isika ho singa novaina ho an'ny fampifangaroana fanovana. Ethyl cellulose sy methyl cellulose dia etera cellulose roa manan-danja. Ethyl cellulose dia alkyl etera cellulose tsy misy rano tsy mety levona, izay azo ampiasaina ho fitaovana ara-pitsaboana, plastika, adhesives ary fitaovana famaranana lamba. Methyl cellulose dia rano levona, manana wettability tsara, cohesiveness, fitehirizana ny rano sy ny sarimihetsika-miforona fananana, ary be mpampiasa amin'ny sehatry ny fanorenana fitaovana, coatings, makiazy, fanafody sy ny taratasy. Eto, ny fangaro PLLA / EC sy PLLA / MC dia nomanina tamin'ny alàlan'ny fomba fanariana vahaolana, ary noresahina ny fifanarahana, ny fananana mafana ary ny fananan'ny kristaly ny PLLA / cellulose etera.
1. Ampahany andrana
1.1 Akora fototra
Ethyl cellulose (AR, Tianjin Huazhen Special Chemical Reagent Factory); methyl cellulose (MC450), ny sodium dihydrogen phosphate, disodium hydrogen phosphate, ethyl acetate, stannous isooctanoate, chloroform (ireo rehetra ireo dia vokatra avy amin'ny Shanghai Chemical Reagent Co., Ltd., ary ny fahadiovana dia kilasy AR); L-lactic asidra (kilasy pharmaceutique, orinasa PURAC).
1.2 Fanomanana fangaro
1.2.1 Fanomanana asidra polylactic
Ny asidra poly-L-laktika dia nomanina tamin'ny fomba polycondensation mivantana. Lanjao ny L-lactic asidra vahaolana rano miaraka amin'ny ampahany faobe 90% ary ampio izany amin'ny telo vozony siny hoditra, tsy misy rano amin'ny 150 ° C mandritra ny 2 ora eo ambanin'ny fanerena ara-dalàna, dia mihetsika mandritra ny 2 ora eo ambanin'ny vacuum fanerena 13300Pa, ary farany. mihetsika mandritra ny 4 ora eo ambanin'ny vacuum 3900Pa mba hahazoana zavatra prepolymer dehydrate. Ny totalin'ny vahaolana amin'ny asidra laktika minus ny fivoahan'ny rano dia ny totalin'ny prepolymer. Ampio klôro stannous (ampahany faobe dia 0.4%) sy p-toluenesulfonic asidra (ny tahan'ny stannous klôro sy p-toluenesulfonic asidra dia 1/1 molar tahan'ny) catalyst rafitra ao amin'ny prepolymer azo, ary amin'ny condensation Molecular sieves napetraka tao amin'ny fantsona. mba hitroka rano kely, ary nitazona ny fihetsehana mekanika. Ny rafitra manontolo dia nihetsika tamin'ny vacuum 1300 Pa sy ny mari-pana 150 ° C. nandritra ny 16 ora mba hahazoana polymer. Atsaharo ny polymère azo amin'ny chloroform mba hanomanana vahaolana 5%, sivana ary esorina miaraka amin'ny etera anhydrous mandritra ny 24 ora, sivana ny entona, ary apetraho ao anaty lafaoro vacuum -0,1MPa amin'ny 60 ° C mandritra ny 10 ka hatramin'ny 20 ora mba hahazoana maina madio. PLLA polymer. Ny lanjan'ny molekiola mifandraika amin'ny PLLA azo dia tapa-kevitra ho 45000-58000 Daltons amin'ny alàlan'ny chromatography liquide (GPC) avo lenta. Ny santionany dia notazonina tao anaty desiccator misy phosphorus pentoxide.
1.2.2 Fanomanana asidra polylactic-etil cellulose (PLLA-EC)
Lanjalanjao ny habetsaky ny asidra poly-L-laktika sy ny ethyl cellulose mba hanaovana vahaolana chloroform 1% tsirairay avy, ary avy eo manomana vahaolana mifangaro PLLA-EC. Ny tahan'ny vahaolana mifangaro PLLA-EC dia: 100/0, 80/20, 60/40, 40/60, 20/80, 0/l00, ny isa voalohany dia maneho ny ampahany betsaka amin'ny PLLA, ary ny isa farany dia maneho ny faoben'ny EC Fraction. Ny vahaolana efa nomanina dia nesorina tamin'ny mpanentana magnetika nandritra ny 1-2 ora, ary avy eo dia nararaka tao anaty vilia fitaratra mba hamela ny chloroform ho lasa etona voajanahary mba hamorona sarimihetsika. Rehefa avy niforona ny sarimihetsika dia napetraka tao anaty lafaoro banga mba ho maina amin'ny hafanana ambany mandritra ny 10 ora mba hanesorana tanteraka ny chloroform ao anaty sarimihetsika. . Ny vahaolana mifangaro dia tsy misy loko sy mangarahara, ary ny sarimihetsika mifangaro dia tsy misy loko sy mangarahara ihany koa. Nohamainina ilay fangaro ary notehirizina tao anaty desiccator mba hampiasaina any aoriana.
1.2.3 Fanomanana asidra polylactic-methylcellulose mifangaro (PLLA-MC)
Lanjalanjao ny habetsaky ny asidra poly-L-laktika sy ny methyl cellulose ilaina mba hahazoana vahaolana asidra trifluoroacetic 1%. Ny sarimihetsika mifangaro PLLA-MC dia nomanina tamin'ny fomba mitovy amin'ny sarimihetsika mifangaro PLLA-EC. Nohamainina ilay fangaro ary notehirizina tao anaty desiccator mba hampiasaina any aoriana.
1.3 Fitsapana fahombiazana
MANMNA IR-550 infrarouge spectrometer (Nicolet.Corp) dia nandrefy ny infrarouge spectrum ny polymère (KBr tablette). DSC2901 differential scanning calorimeter (TA orinasa) dia nampiasaina mba handrefesana ny DSC curve ny santionany, ny fanafanana tahan'ny dia 5 ° C/min, ary ny fitaratra tetezamita mari-pana, levona teboka sy ny crystallinity ny polymer no refesina. Ampiasao Rigaku. Ny diffractometer D-MAX/Rb dia nampiasaina hitsapana ny lamin'ny diffraction X-ray amin'ny polymère mba hianarana ny toetran'ny kristaly ny santionany.
2. Vokatra sy fifanakalozan-kevitra
2.1 Fikarohana spectroscopy infrarouge
Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) dia afaka mandalina ny fifandraisana misy eo amin'ireo singa mifangaro amin'ny fomba fijery ny molekiola. Raha mifanaraka ny homopolymers roa, dia azo jerena ny fiovan'ny matetika, ny fiovan'ny hamafiny, ary na dia ny fisehoana na ny fanjavonan'ny tendrony mampiavaka ny singa dia azo jerena. Raha tsy mifanaraka ny homopolymers roa, ny spectrum ny fifangaroana dia superposition fotsiny ny homopolymers roa. Ao amin'ny spectrum PLLA, misy tampon'ny vibration C=0 amin'ny 1755cm-1, tampony malemy amin'ny 2880cm-1 vokatry ny vibration C-H amin'ny vondrona methine, ary ny tarika midadasika amin'ny 3500 cm-1 dia vokatry ny vondrona hydroxyl terminal. Ao amin'ny spectrum EC, ny tampon'ny toetra amin'ny 3483 cm-1 dia ny tampon'ny vibration OH, izay manondro fa misy vondrona O-H sisa tavela ao amin'ny rojo molekiola, raha ny 2876-2978 cm-1 dia ny C2H5 mivelatra vibration peak, ary 1637. cm-1 dia tampon'ny vibration HOH miondrika (ateraky ny rano mitroka rano). Rehefa mifangaro amin'ny EC ny PLLA, ao amin'ny faritra IR amin'ny faritra hydroxyl amin'ny fangaro PLLA-EC, ny tampon'ny O-H dia miova amin'ny onjam-peo ambany miaraka amin'ny fitomboan'ny votoatin'ny EC, ary mahatratra ny kely indrindra rehefa PLLA / Ec dia 40/60 wavenumber, ary avy eo dia nifindra tany amin'ny onjam-peo avo kokoa, izay manondro fa sarotra ny fifandraisana eo amin'ny PUA sy 0-H an'ny EC. Ao amin'ny faritry ny vibration C = O amin'ny 1758cm-1, ny tampon'ny C = 0 an'ny PLLA-EC dia nivadika kely tamin'ny isa ambany kokoa noho ny fitomboan'ny EC, izay nanondro fa malemy ny fifandraisana misy eo amin'ny C = O sy OH an'ny EC.
Ao amin'ny spectrogram ny methylcellulose, ny tampon'ny toetra amin'ny 3480cm-1 dia ny O-H mihinjitra vibration tampon'isa, izany hoe, misy sisa O-H vondrona ao amin'ny rojo molekiola MC, ary ny HOH miondrika hovitrovitra tampon'isa amin'ny 1637cm-1, ary ny MC ratio EC dia hygroscopic kokoa. Mitovy amin'ny rafitra mifangaro PLLA-EC, ao amin'ny spectra infrarouge amin'ny faritra hydroxyl amin'ny fitambaran'ny PLLA-EC, ny tampon'ny O-H dia miova miaraka amin'ny fitomboan'ny votoatin'ny MC, ary manana ny isa kely indrindra amin'ny onjam-peo rehefa ny PLLA/MC 70/30. Ao amin'ny faritry ny vibration C=O (1758 cm-1), ny tampon'ny C=O dia miova kely mankany amin'ny laharana ambany kokoa miaraka amin'ny fanampiana MC. Araka ny voalazanay teo aloha, misy vondrona maro ao amin'ny PLLA izay afaka mamorona fifandraisana manokana amin'ny polymère hafa, ary ny vokatry ny infrarouge spectrum dia mety ho vokatry ny fiaraha-miasa manokana maro. Ao amin'ny rafitra fifangaroan'ny PLLA sy ny cellulose etera, dia mety misy endrika fatorana hidrôzenina isan-karazany eo amin'ny vondrona ester an'ny PLLA, ny vondrona hydroxyl terminal sy ny vondrona etera amin'ny cellulose etera (EC na MG), ary ny vondrona hydroxyl sisa. Mety hifanaraka amin'ny ampahany ny PLLA sy EC na MC. Mety ho noho ny fisiana sy ny tanjaky ny fifamatorana hidrôzenina maromaro izany, noho izany dia manan-danja kokoa ny fiovan'ny faritra O-H. Na izany aza, noho ny sakana steric ny vondrona cellulose, ny hidrôzenina fifamatorana eo amin'ny C=O vondrona PLLA sy ny O-H vondrona cellulose etera malemy.
2.2 DSC fikarohana
DSC curve an'ny PLLA, EC ary PLLA-EC mifangaro. Ny mari-pana tetezamita vera Tg an'ny PLLA dia 56,2 ° C, ny mari-pana mitsonika kristaly Tm dia 174,3 ° C, ary ny kristaly dia 55,7%. Ny EC dia polymère amorphous misy Tg 43 ° C ary tsy misy hafanana mitsonika. Ny Tg amin'ireo singa roa ao amin'ny PLLA sy EC dia tena mifanakaiky, ary ny faritra tetezamita roa dia mifanindry ary tsy azo avahana, ka sarotra ny mampiasa azy io ho fepetra mifanaraka amin'ny rafitra. Miaraka amin'ny fitomboan'ny EC, ny Tm an'ny PLLA-EC mifangaro dia nihena kely, ary nihena ny kristaly (ny kristaly ny santionany amin'ny PLLA/EC 20/80 dia 21.3%). Nihena ny Tm ny fangaro miaraka amin'ny fitomboan'ny votoatin'ny MC. Rehefa ambany noho ny 70/30 ny PLLA/MC dia sarotra ny refesina ny Tm amin'ny fangaro, izany hoe azo atao ny mitambatra saika amorphous. Ny fampidinana ny tanjaky ny fifangaroan'ny polymers kristaly miaraka amin'ny polymers amorphous dia matetika noho ny antony roa, ny iray dia ny vokatry ny dilution ny singa amorphous; ny iray hafa dia mety hisy fiantraikany ara-drafitra toy ny fampihenana ny fahalavorariana kristaly na ny haben'ny kristaly ny polymère kristaly. Ny valin'ny DSC dia nanondro fa tao amin'ny rafitra mifangaro ny PLLA sy ny cellulose etera, ny singa roa dia nifanaraka tamin'ny ampahany, ary ny dingan'ny crystallization ny PLLA ao amin'ny fifangaroana dia voasakana, ka nahatonga ny fihenan'ny Tm, ny kristaly ary ny haben'ny kristaly PLLA. Izany dia mampiseho fa ny mifanentana amin'ny singa roa amin'ny rafitra PLLA-MC dia mety ho tsara kokoa noho ny an'ny rafitra PLLA-EC.
2.3 X-ray diffraction
Ny curve XRD an'ny PLLA dia manana tampony matanjaka indrindra amin'ny 2θ amin'ny 16.64 °, izay mifanitsy amin'ny fiaramanidina kristaly 020, raha ny tendrony amin'ny 2θ amin'ny 14.90 °, 19.21 ° ary 22.45 ° mifanitsy amin'ny kristaly 101, 023, ary 121. Surface, izany hoe, PLLA dia rafitra α-kristaly. Na izany aza, tsy misy tampon'ny rafitra kristaly ao amin'ny curve diffraction an'ny EC, izay manondro fa rafitra amorphous izy io. Rehefa nifangaro tamin'ny EC ny PLLA dia nitombo tsikelikely ny tampon'ny 16.64 °, nihena ny hamafiny, ary nifindra kely tamin'ny zoro ambany kokoa. Rehefa 60% ny votoatin'ny EC dia niparitaka ny tampon'ny kristaly. Ny tampon'ny diffraction x-ray tery dia manondro ny kristaly avo sy ny haben'ny voa. Arakaraka ny midadasika ny tampon'ny diffraction no kely kokoa ny haben'ny voa. Ny fiovan'ny tampon'ny diffraction mankany amin'ny zoro ambany dia manondro fa mitombo ny elanelan'ny voa, izany hoe, mihena ny fahamendrehan'ny kristaly. Misy fifamatorana hidrôzenina eo amin'ny PLLA sy Ec, ary mihena ny haben'ny voa sy ny kristaly ny PLLA, izay mety ho noho ny ampahany mifanaraka amin'ny PLLA ny EC mba hamorona rafitra amorphous, ka mampihena ny fahamendrehan'ny firafitry ny kristaly. Ny valin'ny diffraction X-ray an'ny PLLA-MC dia maneho vokatra mitovy ihany koa. Ny curve diffraction X-ray dia maneho ny fiantraikan'ny tahan'ny PLLA / cellulose etera amin'ny firafitry ny fifangaroana, ary ny vokatra dia mifanaraka tanteraka amin'ny valin'ny FT-IR sy DSC.
3. Fehiny
Ny rafitra fifangaroan'ny poly-L-lactic acid sy cellulose ether (ethyl cellulose sy methyl cellulose) dia nodinihina teto. Ny fampifanarahana ny singa roa ao amin'ny rafitra mifangaro dia nodinihina tamin'ny alàlan'ny FT-IR, XRD ary DSC. Nasehon'ny valiny fa nisy fifamatorana hidrôzenina teo amin'ny PLLA sy ny cellulose etera, ary nifanaraka tamin'ny ampahany ny singa roa ao amin'ilay rafitra. Ny fihenan'ny tahan'ny PLLA / cellulose etera dia miteraka fihenam-bidy amin'ny teboka mitsonika, ny kristaly ary ny fahamendrehan'ny kristaly amin'ny PLLA ao anaty fangaro, ka miteraka fiomanana amin'ny fifangaroana kristaly samihafa. Noho izany, ny cellulose etera dia azo ampiasaina hanovana ny poly-L-laktika asidra, izay hanambatra ny fahombiazan'ny asidra polylactic sy ny vidiny ambany amin'ny cellulose etera, izay mahasoa amin'ny fanomanana ny fitaovana polymère biodegradable tanteraka.
Fotoana fandefasana: Jan-13-2023