生物医用材料系列--可降解与吸收材料

德国化学家H Staudiger于1932年提出大分子这个概念，之后的70多年，合成高分子材料有了飞跃的发展。其间K Ziegler和G Natta的定向聚合理论的诞生促进了聚乙烯、聚丙烯的大量工业化生产；W H Carothers的缩合聚合理论的提出，使杜邦公司生产的尼龙面世……高分子材料已经渗透到国民经济和生活各个领域。合成高分子材料已与钢铁、木材及水泥并列为材料领域的四大支柱。
进入21世纪，一场以节省与合理利用资源、能源，优化人类生存环境的新工业革命已经到来。石油资源的短缺促使人们对利用地球上有限的不可再生的石油资源来合成高分子材料的传统做法予以重新审视；“白色污染”的困扰对传统的不可降解的高分子包装材料提出了新的挑战；缓释药物制备、组织工程等新的生物医学技术的不断诞生也对传统的生物医用材料提出了新的要求。这样，一类来源于可再生资源(如农作物)并且能被环境或人体降解与吸收的高分子材料便应运而生，成为高分子材料家族中一颗璀璨的新星，并已越来越多地引起各国政府、科学家与企业的关注。
笔者结合自己多年来教学与科研的体会，在参阅大量文献资料的基础上，编写了本书，旨在把将在新世纪与我们生活息息相关的一类新型高分子材料——“可降解与吸收高分子材料”介绍给读者。本书对可降解与吸收材料的发展概况，与一般聚合物材料异同，各类可降解材料及其复合体系的制备、性能特点、降解机理及其评价方法，在生物医用、农业、包装等领域的应用以及国内外有关标准等作了较翔实的阐述。
本书第1章、第2章、第4章、第7章、第8章及附录由任杰编写，第3章、第5章、第6章由滕新荣编写。此外，洪海燕、杨爽、张乃文、周新宇、廖文俊、陈云华、田征宇、王秦峰、刘艳等研究生参与了资料的收集及整理等工作，为本书的编写付出了辛勤的劳动，在此一并表示衷心的感谢。
由于编者的知识水平及掌握文献的程度有限，加之可降解与吸收高分子材料的迅速发展，一些新的知识与成果在书中可能未完全得以反映，书中的疏漏之处，敬请读者不吝指正。

任杰20038于同济园

生物可降解与吸收材料是近年来材料研究应用的重点和热点之一，本书介绍了这一高新领域的有关技术。内容包括：生物可降解聚合物与一般聚合物的比较、典型的天然生物可降解材料、典型的合成类生物可降解材料、生物可降解多相聚合物、聚合物材料的降解机理、可降解与吸收材料在医学领域的应用、可降解与吸收材料在农业／包装等领域的应用等。

第1章绪论1
11概念2
111降解性高分子材料概念2
112生物降解高分子材料的概念2
12生物降解高分子材料的发展简史及应用2
121生物降解高分子材料的发展简史2
122生物降解高分子材料的应用3
13降解高分子材料的分类7
131降解性高分子材料按降解机理分类7
132降解性高分子材料按来源分类7
14高分子材料降解的机理9
141降解形式9
142生物降解9
143光降解11
15影响高分子材料降解的因素11
151高分子结构的降解性12
152高分子主链的降解性12
153共聚物的生物降解性13
154共混物的生物降解性13
16生物降解性能的评价方法14
161实验评价方法14
162因试验标准不同形成的评价方法14
参考文献15
第2章生物可降解聚合物与一般聚合物的比较16
21常见的合成聚合物16
211简介16
212分类、性能及应用16
213通用塑料17
214工程塑料19
215其他聚合物材料26
216后处理27
22生物可降解聚合物29
221生物可降解高分子材料的主要种类29
222处理30
223生态平衡31
23生物可降解聚合物的问题32
231价格32
232材料的不利性质33
24生物可降解聚合物的优点35
241一般优点35
242市场地位35
参考文献3９
第3章典型的天然生物可降解材料40
31淀粉及其衍生物40
311天然淀粉的结构与性能40
312热塑性材料中的改性淀粉和添加剂46
313淀粉衍生物55
32纤维素衍生物57
321纤维素酯59
322纤维素醚62
323再生纤维素64
324纤维素及其衍生物的生物降解65
33甲壳素与壳聚糖66
331甲壳素的来源与性质66
332甲壳素和壳聚糖的改性66
333甲壳素和壳聚糖的应用6７
34多肽68
341胶原蛋白68
342白明胶6８
343蜘蛛丝69
参考文献69
第4章典型的合成类生物可降解材料72
41脂肪族聚酯72
411简介72
412降解机理74
413聚酯的结构与性能（生物降解性）的关系75
414聚酯的合成76
415脂肪族聚酯应用81
参考文献82
42聚乙醇酸83
421乙醇酸合成与提纯84
422聚乙醇酸87
423聚乳酸/聚乙醇酸共聚物90
424聚乙醇酸的其他共聚物93
425存在的问题与展望95
参考文献95
43聚乳酸96
431概述96
432聚合物合成的单体98
433乳酸的合成99
434聚合物聚合方法101
435聚乳酸及其共聚物的性能105
436加工109
437应用109
438材料价格降低的条件110
439展望113
参考文献113
44聚羟基丁酸酯及其共聚物114
441生物合成115
442现有的发酵技术119
443聚合物的分离和纯化121
444基因技术的发展及前景122
445PHB和P(3HBco3HV)的化学合成123
446微观结构和成分的研究124
447力学性能127
448加工128
449生物降解128
4410Biopol○R系列产品的性能概述130
参考文献131
45聚酸酐136
451聚酸酐的发展历史137
452聚酸酐作为药物控制释放材料的独特性能138
453聚酸酐的分类138
454聚酸酐的制备方法144
455聚酸酐的性能和表征146
456聚酸酐控释制剂的制备工艺147
457聚酸酐的降解和溶蚀147
458聚酸酐在临床医疗中的应用149
459聚酸酐的发展方向150
参考文献150
46聚磷腈151
461合成和制备151
462聚磷腈的结构特性152
463生物降解聚磷腈153
464聚磷腈的降解15４
465生物降解聚磷腈的药物缓释应用157
参考文献162
47氨基酸类聚合物163
471氨基酸的合成164
472氨基酸类聚合物的优点164
473氨基酸类聚合物的结构164
474氨基酸类聚合物的分类164
475氨基酸类聚合物的制备方法166
476各种制备方法的比较169
477氨基酸类聚合物的优良性能169
478氨基酸类聚合物的发展前景175
参考文献176
第5章生物可降解多相聚合物178
51生物可降解合金和填充体系178
511非商业化产品178
512改性淀粉作为商业共混物的组分之一179
52非生物降解体系180
521转化淀粉和乙烯丙烯酸共聚物的二元混合物和改性混合物181
522商用母粒和填料189
参考文献192
第6章聚合物材料的降解机理194
61化学降解195
611氧化降解195
612臭氧降解196
62物理化学降解199
621光降解199
622热降解209
63生物降解218
631概述218
632生物降解特点219
633酶与生物降解性225
64生物可降解材料的评价方法227
641生物降解分析方法227
642生物降解试验方法228
643影响生物降解测试方法的因素228
644生物降解材料的评价标准化229
参考文献231
第7章可降解与吸收材料在医学领域的应用232
71在组织工程中的应用234
711组织工程简介234
712组织工程细胞外基质材料的要求235
713可降解生物材料的分类及其在组织工程中的应用236
72在药物控释体系中的应用240
721天然类高分子降解材料241
722合成类生物降解高分子材料242
73在骨科领域中的应用249
731骨折内固定材料249
732骨与软骨组织工程252
74在外科手术缝合线中的应用256
741医用缝合线的要求256
742医用缝合线材料的特点256
743医用缝合线的分类257
参考文献260
第8章可降解与吸收材料在包装、农业等领域的应用263
81可降解塑料263
811光降解塑料264
812生物降解塑料266
82可降解塑料在包装材料中的应用268
83可降解塑料在农业中的应用270
831农用地膜270
832农药控制释放基材271
84可降解塑料在渔业中的应用272
841鱼网272
842海苔养殖网273
843网笼鱼具273
85可降解塑料在高吸水材料方面的应用273
86可降解塑料在玩具、文体用品等方面的应用275
87可降解纤维及其应用276
871天然高分子及其衍生物纤维276
872微生物合成高分子纤维278
873化学合成高分子纤维279
参考文献281
附录国内外可降解与吸收材料部分标准283