聚乳酸的應用前景

李玲芝

摘要：本文首先介紹了隨著綠色發展需求的增長，聚乳酸作為一種新型的可降解材料受到廣泛關注，又闡述了聚乳酸在生物醫學、生活、工農業等領域的應用。最后基于政府對綠色產業的支持和資源短缺的現狀，并針對聚乳酸的合成工藝復雜等缺陷，對這種可降解材料的應用前景進行總結和展望。

關鍵詞：聚乳酸；高分子材料；應用；前景展望

前言

當前為解決因不可降解材料造成的“白色污染”問題，各國家都在大力研究和開發可降解的新型材料。聚乳酸，又稱聚丙交脂，簡稱PLA（Polylactic acid）。其工業合成的普遍方法是[1]從玉米、小麥、麥稈等谷物或植物秸稈中提取淀粉后，在淀粉酶的作用下將其生成葡萄糖，再經發酵得到乳酸[2]，最后通過一系列的化學合成來制取。經水解或者微生物分解后，會生成二氧化碳和水，對大氣和土壤無污染，具有優良的可控制降解性、生物相容性、較好的成膜性和結晶性能[3]，被認為是最具潛力的可生物降解高分子材料[4]。

1聚乳酸的應用

1.1生物醫學領域

1.1.1藥物緩釋材料

聚乳酸作為緩釋藥物載體時，有微型包覆膜可有效地控制藥物劑量平穩的進行釋放；還有藥物緩釋膠囊，有效地延長藥物釋放時間，使血液和藥物濃度保持相對平衡，降低了藥物集中吸收時對腸胃等人體器官造成的刺激及毒副作用[5]。

1.1.2骨科內固定材料

骨科內固定材料常被用于骨科手術中，大多數使用不銹鋼金屬材料。長時間使用會引起骨質疏松、自身骨退化等問題。聚乳酸的出現不僅彌補了金屬材料的缺陷，還免除了愈后二次手術所造成的身體和經濟上的負擔[6]。

1.1.3手術縫合線

聚乳酸及其聚合物有一定的力學強度和抗張強度，可對降解速度進行控制，并在傷口愈合過程中縫合線可被機體自動進行降解并吸收，受到醫學界的廣泛關注并已應用于各類手術當中[7]。

1.1.4組織工程支架材料

聚乳酸作為細胞外基質植入體內時，可以促使種子細胞逐漸發展成為一個具有完整功能的組織[8]。目前一些如軟骨、皮膚、神經、腱等[9]組織支架已取得了較為顯著的研究成果。

1.1.5免疫治療佐劑

免疫治療逐漸成為癌癥治療的新手段，但該技術還處于不成熟階段，所以要探索更多的新途徑彌補缺陷。COUMES等[10]介紹了一種新免疫治療佐劑，即肽/聚合物LD-indoolicidin-PEG-PLA。該佐劑用腫瘤相關抗原TAA配置和角鯊烯-水乳液利用卵清蛋白（OVA）/EG7細胞共同作用后，可以引發抗原的特異性免疫反應。

1.2生活領域

1.2.1纖維制品

聚乳酸纖維能與各種天然纖維混紡，形成聚乳酸纖維。因其有絲感外觀，柔軟和干燥的觸感，所以主要用于內衣、運動服、T恤、禮服等服裝的制造。也可用于聚乳酸纖維和棉紗制造成混紡織、牙刷和毛巾等生活產品中[11]。

1.2.2可降解塑料制品

聚乳酸主要用來生產包裝帶、餐具、一次性餐盒、泡沫塑料、保鮮膜等[12]，其中由中國科學院長春應用化學研究所韓常玉等人[13]研制的具有突出特性的過氧化物交聯可生物降解聚乳酸泡沫塑料和含擴鏈劑可生物降解聚乳酸泡沫塑料，可完全被生物分解。

1.3農業生產領域

目前使用較為廣泛的地膜多以化纖為原料[14]，成分主要是聚氯乙烯或者聚乙烯。碎膜很難降解，長時間在土壤中累積會造成土壤逐漸板結、透氣性降低、農作物減產等[15]。生物降解地膜可分為淀粉基降解地膜、液體降解地膜和纖維素類生物降解地膜等[16]。淀粉基降解地膜因降解的速度較快難操控，力學性能較弱；液體降解地膜雖然降解性能較好，但因成本較高；纖維素類生物降解地膜綠色可再生，透氣透濕效果佳，導致保溫效果較差。聚乳酸作為生物降解地膜時，不僅彌補聚乙烯農用地膜等污染環境、難清理的缺陷[17]，還具有良好的機械性、光澤性和透光率。

1.4工業生產領域

在工程材料方面，可制成建筑用薄膜、繩索、紙張塑料等。如改性滑石粉/PLA復合材料[18]等。為了改善聚乳酸有限的性能，可與傳統塑料進行互混。改善后在抗沖擊強度和熱穩定性等方面都表現出了較為明顯的優勢，制成的材料也可用在工業塑料領域上，如電腦、收音機的外殼等[19]。

1.5聲學樂器領域

目前制作的樂器如吉他，主要以桃花心木為原材料，但這種樹種處于瀕臨滅絕的狀態，所以需要尋找一種可再生材料彌補缺陷。聚乳酸材料有可塑性強、易加工成型等優勢，邱曉丹[20]等人對其進行改性，開發出新型亞麻/大麻增強聚乳酸綠色復合材料，不僅彌補了材料不足的缺陷，而且在機械性、聲音保真度等方面都與桃花心木相似。

2結語與展望

目前，聚乳酸可生物降解材料的研究和開發在我國屬于綠色環保產業，有賴于政策導向和政府的支持，受到了廣泛的認可與推廣。但聚乳酸存在原料成本較高、合成工藝技術復雜等缺點，需要進一步研究和實驗來尋求解決的方案。在環境保護意識提高的同時，聚乳酸也將應用到更多的產品中去，并逐漸代替不可再生材料，解決資源短缺等問題。聚乳酸這類材料的發現，將會對我國環境友好型、可持續發展社會的建設做出巨大的貢獻。

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