生物可降解塑料是指可以在自然環(huán)境中(土壤、水、空氣)被徽生物降解的塑料，因其具有較多優(yōu)異性能且降解產(chǎn)物無(wú)毒無(wú)害，近年來(lái)被廣泛關(guān)注。聚乙交酯(PGA)是線形脂肪族聚酯中結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單的一種，具有優(yōu)異的降解性及生物相容性。聚乙交酯的分子鏈堆積較為緊密，通常結(jié)晶度可以達(dá)到60%以上，較高的結(jié)晶度使得聚乙交酯具有良好的熱性能與機(jī)械性能。因此，聚乙交酯在生物醫(yī)學(xué)、頁(yè)巖氣石油開采、食品包裝等領(lǐng)域都有很高的應(yīng)用前景。

應(yīng)用^[1]

聚乙交酯擁有優(yōu)異氣體阻隔性，良好的機(jī)械性能以及生物相容性，降解速率快且降解產(chǎn)物無(wú)毒無(wú)害。因而被廣泛應(yīng)用于制作:醫(yī)用縫合線、藥物控釋載體、飲料包裝材料以及頁(yè)巖氣開采的暫堵劑等。

(1)可吸收手術(shù)縫合線

傳統(tǒng)的可吸收縫合線主要以生物材料所制成,其中最常用的是使用提純后牛羊的腸黏膜所制成的腸線。與聚乙交酯縫合線相比腸線組成不均,易于發(fā)生分解、吸收不穩(wěn)、易發(fā)生排斥反應(yīng),因此逐漸被取代。最早的聚乙交酯縫合線產(chǎn)品Dexon是由Cyanmid公司在上世紀(jì)七十年代生產(chǎn)的。但Dexon主要由復(fù)絲紡絲加工而成，通過(guò)組織的難度加大且容易導(dǎo)致細(xì)菌滋生,傷口恢復(fù)綬慢。隨后,Ethicon公司在此基礎(chǔ)上以乙交酯和丙交酯共聚物聚乙丙交酯(PLGA)為原料制作了Vicryl縫合線。該類縫合線由于加入了一定的增塑劑，使其柔性增加，是目前性能較為優(yōu)異的產(chǎn)品。

(2)藥物控釋載體

藥物控釋是使藥物以特定速率在人體內(nèi)進(jìn)行釋放的技術(shù)。聚乙交酯的相容性可以有效降低人體組織器官對(duì)藥物載體的排斥作用，且其降解速率穩(wěn)定可控，可以在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)維持有效安全的藥物濃度。目前聚乙交酯產(chǎn)品多用于蛋白及多肽類藥物控釋的，也有部分研究報(bào)道了將聚乙交酯與促甲狀腺素釋放激素(TRH)在溶液中組合，蒸去溶劑得到了微粒產(chǎn)品。

(3)頁(yè)巖氣石油開采

隨著大量低滲透性的油氣田的發(fā)現(xiàn),壓裂技術(shù)被更多的應(yīng)用于油氣田的增產(chǎn)。壓裂技術(shù)是將高黏度的水相流體從油田儲(chǔ)層上的縫隙中壓入，將油氣擠出。為防止鉆井過(guò)程高壓下液體泄漏，一般需要暫堵劑類材料進(jìn)行封堵。聚乙交酯在低溫下可以在一定時(shí)間內(nèi)降解消失且對(duì)環(huán)境不會(huì)造成影響,在流體中的降解速率依然穩(wěn)定可控，可以有效節(jié)省金屬材料損失，降低成本。

(4)骨折固定材料

傳統(tǒng)的骨折固定材料多以不銹鋼或鈦合金等金屬制成。但由于金屬的剛性遠(yuǎn)大于人體骨骼，生物相容性差的缺陷會(huì)嚴(yán)重影響療效。并且傳統(tǒng)金屬材料需要二次手術(shù)將其取出,這極大的增加了病人的痛苦。與之相比聚乙交酯與骨頭相近，生物相容性極好且可在一定時(shí)間內(nèi)自動(dòng)降解，避免了二次手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)聚乙交酯。自1960年起，大量文獻(xiàn)聚乙交酯報(bào)道了對(duì)聚乙交酯所制成的骨折固定材料的研究，推動(dòng)了該領(lǐng)域的快速發(fā)展。此外聚乙交酯還可以用來(lái)制作末梢神經(jīng)的小管道、輸尿管連接材料，以及人造皮膚、肌腱、韌帶等等。

(5)食品包裝

聚乙交酯對(duì)于氧氣及二氧化碳的阻隔效果極好，但由于其價(jià)格昂貴，并不適合碳酸類飲料容器材料。吳羽公司以聚乙交酯為原料制成的Kuredux產(chǎn)品其對(duì)二氧化碳和氧氣的阻隔性為PET的100倍。且只需少量產(chǎn)品的加入即可使混合材料的氣阻性提高10倍以上，相比傳統(tǒng)包裝材料優(yōu)勢(shì)明顯。

參考文獻(xiàn)

[1]趙鑫磊.開環(huán)聚合制備聚乙交酯及其在溫濕條件下的降解行為研究[D].浙江大學(xué),2022.DOI:10.27461/d.cnki.gzjdx.2022.000634.