纳米SiO2对聚乳酸生物降解性能的影响
本文采用熔融共混的方法制备了纳米SiOz含量分别为2％,4%,6%,8%,10%的PLA/Si02纳米复合材料，评价了该复合材料在蛋白酶K作用下的降解性能，探讨了SiO2纳米粒子的加入对PLA生物降解性的影响。实验结果显示，当SiO2的质量分数不超过4%时，球形SiO2的分散尺寸随含量的增加而逐渐增大，大多数的纳米粒子以单分散的形式分布在PLA基体中;但进一步提高纳米粒子填充量时，团聚体的数目和尺寸逐步增加，当SiO2;的含量为10%时，团聚粒子的尺寸可达到120-750纳米。纳米粒子与聚合物基体界面绘合良好，无明显脱粘空洞出现，显示聚合物基体和纳米粒子间有较强的界面作用。不同SiO2含量的PLA/SiO2纳米复合材料在蛋白酶K缓冲液中处理96h,酶解失重曲线显示陡着降解时间的延长，所有样品薄膜的质量损失均在增加，而纳米SiO2的加入，明显促翅了PLA的降解，SEM观察结果也显示出与纯PLA相比，在相同的降解时间内，PLA/Si02的表面被侵蚀得更加严重，形成了类似蜂窝状的形态。SiO2含量不同对降解速率的影啡也不同。当SiO2含量由0升至2%和4%时，降解速率显著提高，降解96h的失重分别关8.9g, 11.5g和14g;当SiO2含量继续升高后，降解速率仍随着SiO2含量的增加而提高但幅度有所变缓。推测SiO2对PLA材料降解的促进归因于SiO2表面含有大量的轻基，位材料的亲水性明显增加，从而有利于降解酶的吸附和攻击，加速了PLA的降解。为了醚证这一推断，测定了蛋白酶K对不同复合材料薄膜的吸附曲线，结果显示曲线的整体走势与降解曲线相同，在SiO2含量为2%和4%时，材料吸附的酶量显著增加，之后随着SiO2含量的继续升高，吸附曲线趋于平缓，证实了SiO2通过增加材料亲水性而促进PLA降惫的推断。研究结果显示Si02不但可以改善PLA的物理机械性能，而且能够有效促进PL的生物降解，是PLA改性的良好添加材料。关于PLA/SiO2纳米复合材料与酶的吸附及卞互作用机理还在进一步研究中。
聚乳酸 纳米二氧化硅 生物降解性能 生物相容性
王佳丽 华梅 陈珊 李凡
东北师范大学 生命科学学院 吉林长春 130024
国内会议
成都
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76-76
2014-11-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）