再生足場材料としての生分解性ポリ乳酸のin vitro長期分解挙動に関する研究

可生物降解聚乳酸作为再生支架材料的体外长期降解行为研究

• 批准号: 11780617
• 负责人: 辻 秀人
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Toyohashi University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11780617/
• 关键词: ポリ乳酸; ポリラクチド; 生分解性高分子; 高次構造; in vitro加水分解; 加水分解機構; 生分解性高分子材料; 生分解性ポリエステル; in vitro 加水分解

今年度は、リン酸緩衝液(pH7.4)中におけるin vitro長期分解試験を終えたポリ(L-乳酸)(PLLA)試料に対し、材料レベルでの分解挙動解析を目的として、in vitro分解による材料形態の経時変化をSEMおよび光学顕微鏡観察により、表面状態の経時変化を接触角測定により、および力学的特性の経時変化をオートグラフ(引張り試験器)により評価した。得られた結果は、以下の通りである。(1)リン酸緩衝液中でのPLLA試料の加水分解は、表面からではなく、材料全体で進行する(塊状分解機構)ため、結晶領域と非晶領域中の分子鎖の加水分解性の差異による表面での構造形成はSEM観察では認められなかったが、偏光顕微鏡観察結果より、多くの試料では、加水分解の結果、球晶中の明暗のコントラストが低下した。このことは、結晶領域をつなぐtie chainを含めた非晶領域中の分子鎖が優先的に分解していることを示している。(2)材料形状を維持している限りにおいて、PLLAの加水分解に伴う有意な水に対する接触角測定低下は起こらなかった。このことは、分解が塊状分解機構により進行する場合、接触角は、分解の指標にならないことがわかった。(3)加水分解に伴う力学的特性は、結晶化度の高い試料ほど低下までの誘導期間が短く、最も速く0に近づいた。これは、完全非晶化試料中にあるようなフリーな非晶領域の含有の有無に拘わらず同じ傾向を示した。これは、結晶化度の高いPLLA試料ほど、加水分解に対して触媒作用を持つ末端カルボキシル基が非晶領域に濃縮されるため、そこでの加水分解が促進され、力学的特性が速く低下すると考えられる。

This year's acid buffer (pH7.4) In vitro long-term decomposition test, final decomposition of (L-lactic acid)(PLLA) sample, material decomposition analysis, objective analysis, in vitro decomposition, time-dependent material morphology, optical microscopy, SEM, time-dependent surface state, contact angle measurement The characteristics of the mechanical properties of the time to change to the right (test) to evaluate The result is that the following is the same. (1)Hydrolysis of PLLA sample in acid buffer solution, surface degradation, whole material degradation (bulk decomposition mechanism), difference in molecular locking and hydrolysis properties between crystalline and amorphous regions, structure formation on surface, SEM observation, polarized light microscope observation results, multiple sample degradation, hydrolysis results, light and dark in spherulites. The crystalline domain contains molecular chains that are preferentially decomposed in the amorphous domain. (2)The shape of the material is maintained in the limit, and the hydrolysis of PLLA is accompanied by the determination of the contact angle. The contact angle is the index of decomposition. (3)Hydrolysis is accompanied by mechanical properties such as high crystallization degree, low induction period, short induction period and high speed. The presence or absence of amorphous regions in completely amorphous samples indicates a tendency to change. This is because the crystallization degree of PLLA sample is high, the hydrolysis is related to the catalytic effect, the end of the crystallization is concentrated in the amorphous region, the hydrolysis is promoted, and the mechanical characteristics are low.

项目成果

Hideto Tsuji,Akira Mizuno,Yoshito ikada: "Properties and Morphology of Poly(L-lactide).III.Effects of Initial Crystallinity on Long-Term In Vitro Hydrolysisi"Journal of Applied Polymer Science. 77・7. 1452-1464 (2000)

Hideto Tsuji、Akira Mizuno、Yoshito ikada：“聚（L-丙交酯）的性质和形态。III.初始结晶度对长期体外水解的影响”应用高分子科学杂志 77・7（2000 年）。 ）

hideto Tsuji,Yoshito Ikada: "Properties and Morphology of Poly(L-lactide).4.Effects of Structural Parameters on Long-Term hydrolysis"Polymer Degradation and Stability. 67・1. 179-189 (2000)

hideto Tsuji，Yoshito Ikada：“聚（L-丙交酯）的性质和形态。4.结构参数对长期水解的影响”聚合物降解和稳定性 179-189（2000）。