1、第五節第五節聚合物的化學反應聚合物的化學反應明德明德明德明德明德明德 博學博學博學博學博學博學 求是求是求是求是求是求是 致遠致遠致遠致遠致遠致遠 聚合物分子鏈上的原子或基團聚合物分子鏈上的原子或基團( (包括不飽和鍵包括不飽和鍵) )在本在本質上與小分子一樣，具有相同的反應能力，可進行一系質上與小分子一樣，具有相同的反應能力，可進行一系列化學反應，如取代、消除、環化、加成等，這些反應列化學反應，如取代、消除、環化、加成等，這些反應被稱為被稱為聚合物的化學聚合物的化學 ( (轉化轉化) )反應。反應。 利用聚合物的化學利用聚合物的化學( (轉化轉化) )反應的意義：反應的意義： 1 1對聚合物

2、進行化學改性，提高聚合物現有性能，對聚合物進行化學改性，提高聚合物現有性能，擴大其使用范圍；擴大其使用范圍； 2 2還可合成具有特殊功能的高分子材料，制備某還可合成具有特殊功能的高分子材料，制備某些不能直接從單體聚合而得到的聚合物些不能直接從單體聚合而得到的聚合物( (如聚乙烯醇的如聚乙烯醇的制備制備) )；注意：聚合度的變化；注意：聚合度的變化 3 3利用聚合物的化學反應完成體型或網狀結構高利用聚合物的化學反應完成體型或網狀結構高分子制品的成型加工。分子制品的成型加工。 聚合物化學反應還包括聚合物結構破壞的反應，即聚合物化學反應還包括聚合物結構破壞的反應，即降解與老化。降解與老化。明德明德明

3、德明德明德明德 博學博學博學博學博學博學 求是求是求是求是求是求是 致遠致遠致遠致遠致遠致遠 (1)(1)基團反應：指基團反應：指聚合物的側基、端聚合物的側基、端基發生化學反應，基發生化學反應，聚合度基本不變。聚合度基本不變。(2)(2)交聯反應：指交聯反應：指高分子鏈間成鍵而高分子鏈間成鍵而產生交聯結構的化產生交聯結構的化學反應，聚合度變學反應，聚合度變大。大。(3)(3)降解反應：指降解反應：指高分子鏈斷裂而發高分子鏈斷裂而發生解聚、無規斷裂生解聚、無規斷裂等化學反應，其聚等化學反應，其聚合度變小。合度變小。 根據聚合度和側基或端基的變化，聚合物的根據聚合度和側基或端基的變化，聚合物的化學

4、化學( (轉化轉化) )反應，可分為三類：反應，可分為三類：注意：聚注意：聚合度的變合度的變化化明德明德明德明德明德明德 博學博學博學博學博學博學 求是求是求是求是求是求是 致遠致遠致遠致遠致遠致遠 一、聚合物的化學反應的特征一、聚合物的化學反應的特征 雖然聚合物的化學反應與小分子的化學反應沒有本雖然聚合物的化學反應與小分子的化學反應沒有本質區別質區別, ,但事實上由于聚合物分子量大但事實上由于聚合物分子量大, ,鏈結構復雜等特鏈結構復雜等特性，使得它和小分子的化學反應相比又具有許多特點：性，使得它和小分子的化學反應相比又具有許多特點：（1 1）在很多情況下，聚合物的官能團反應活性明顯低于）在

5、很多情況下，聚合物的官能團反應活性明顯低于小分子，兩者在反應程度上有很大的不同。大分子的反小分子，兩者在反應程度上有很大的不同。大分子的反應速度較慢，并且聚合物的化學反應往往不完全，具有應速度較慢，并且聚合物的化學反應往往不完全，具有局部反應的特點。局部反應的特點。（2 2）產物不純，副反應多，如聚）產物不純，副反應多，如聚丙烯晴水解制備聚丙烯酸的反應過丙烯晴水解制備聚丙烯酸的反應過程中，大分子鏈上總同時含有未反程中，大分子鏈上總同時含有未反應的情基和其他處于不同反應階段應的情基和其他處于不同反應階段的基團，如酚基、羧基、環亞胺基，的基團，如酚基、羧基、環亞胺基，因而不存在純的聚丙烯酸。因而不

6、存在純的聚丙烯酸。（3 3）大分子化學反）大分子化學反應只需加入少量試應只需加入少量試劑即可引起性質上劑即可引起性質上巨大變化，而低分巨大變化，而低分子化合物，一般需子化合物，一般需要等摩爾試劑。要等摩爾試劑。明德明德明德明德明德明德 博學博學博學博學博學博學 求是求是求是求是求是求是 致遠致遠致遠致遠致遠致遠二、影響大分子鏈上官能團反應能力的因素二、影響大分子鏈上官能團反應能力的因素 1 1擴散因素對反應能力的影響擴散因素對反應能力的影響進行化學反應的必要條件是相互作用的基團間的充分接觸。進行化學反應的必要條件是相互作用的基團間的充分接觸。聚合物由于分子量大，構象多變，聚集態結構復雜，使得聚

7、合物由于分子量大，構象多變，聚集態結構復雜，使得擴散因素對其反應的影響更加突出。擴散因素對其反應的影響更加突出。 2 2高分子鏈上你鄰近集團對反應能力的影響高分子鏈上你鄰近集團對反應能力的影響三、聚合物的基團反應三、聚合物的基團反應 例如纖維素的改性產品，纖維素的酯、醚、醚的酯都是例如纖維素的改性產品，纖維素的酯、醚、醚的酯都是利用纖維素分子中的羥基與酰基、羧基等反應生成的一系利用纖維素分子中的羥基與酰基、羧基等反應生成的一系列性能優良的衍生物。列性能優良的衍生物。四、聚合物的交聯反應四、聚合物的交聯反應 高分子在熱、光、輻射能或交聯劑作用下，分子間以化高分子在熱、光、輻射能或交聯劑作用下，分

8、子間以化學鍵聯結起來構成三維網狀或體型結構的反應稱交聯反應。學鍵聯結起來構成三維網狀或體型結構的反應稱交聯反應。 明德明德明德明德明德明德 博學博學博學博學博學博學 求是求是求是求是求是求是 致遠致遠致遠致遠致遠致遠 五、聚合物的降解反應五、聚合物的降解反應 聚合物的降解是指在熱、光、機械力、化學試劑、微生聚合物的降解是指在熱、光、機械力、化學試劑、微生物等外界因素作用下，聚合物發生了分子鏈的無規斷裂、側物等外界因素作用下，聚合物發生了分子鏈的無規斷裂、側基和低分子的消除反應，致使聚合度和分子量下降的現象。基和低分子的消除反應，致使聚合度和分子量下降的現象。 實際上，對所有的聚合物，如果不加時

9、間限制都是可以實際上，對所有的聚合物，如果不加時間限制都是可以降解的。因此，以時間為標志來評定聚合物的降解性質，在降解的。因此，以時間為標志來評定聚合物的降解性質，在實際應用中有一定意義。評定降解不是以絕對時間，而是以實際應用中有一定意義。評定降解不是以絕對時間，而是以相對于應用持續時間或相對于我們人體存活時間來評定的，相對于應用持續時間或相對于我們人體存活時間來評定的，如果聚合物降解時間不在人體存活時間內，一般認為是不可如果聚合物降解時間不在人體存活時間內，一般認為是不可降解的。可降解和非降解聚合物之間的區別可用降解的。可降解和非降解聚合物之間的區別可用Deborah(D)Deborah(D

10、)數表示。數表示。 D=D=降解時間降解時間/ /人壽命人壽命明德明德明德明德明德明德 博學博學博學博學博學博學 求是求是求是求是求是求是 致遠致遠致遠致遠致遠致遠降解反應在不同的領域有不同的意義：降解反應在不同的領域有不同的意義：1 1在藥劑在藥劑學中是有目的地使學中是有目的地使人體內的聚合物降人體內的聚合物降解，控制藥物的解，控制藥物的釋放速度。釋放速度。2 2在環境保在環境保護方面則是進護方面則是進行三廢處理。行三廢處理。3 3在聚合在聚合物制品的使用上物制品的使用上則是防止聚合則是防止聚合物的老化物的老化。明德明德明德明德明德明德 博學博學博學博學博學博學 求是求是求是求是求是求是 致

11、遠致遠致遠致遠致遠致遠 ( (一一) )熱降解：熱降解：在熱的作用下發生的降解反應稱在熱的作用下發生的降解反應稱熱降解，若有氧參加時稱熱氧降解。熱降解可分為解熱降解，若有氧參加時稱熱氧降解。熱降解可分為解聚、無規斷裂、取代基的消除三種類型。聚、無規斷裂、取代基的消除三種類型。解聚解聚 取代基的消除取代基的消除 無規斷裂無規斷裂 明德明德明德明德明德明德 博學博學博學博學博學博學 求是求是求是求是求是求是 致遠致遠致遠致遠致遠致遠 ( (一一) )熱降解：熱降解：在熱的作用下發生的降解反應稱在熱的作用下發生的降解反應稱熱降解，若有氧參加時稱熱氧降解。熱降解可分為解熱降解，若有氧參加時稱熱氧降解。

12、熱降解可分為解聚、無規斷裂、取代基的消除三種類型。聚、無規斷裂、取代基的消除三種類型。解聚解聚 取代基的消除取代基的消除 無規斷裂無規斷裂 在高溫條件下，大分子鏈末端生成在高溫條件下，大分子鏈末端生成一個活性較低的自由基，然后按連一個活性較低的自由基，然后按連鎖機理逐一脫去單體，該反應可看鎖機理逐一脫去單體，該反應可看作是鏈增長反應的逆反應。因而解作是鏈增長反應的逆反應。因而解聚反應既可發生在聚合過程中，又聚反應既可發生在聚合過程中，又能在高分子材料內部進行。該反應能在高分子材料內部進行。該反應發生時；聚合物迅速失重，其熱失發生時；聚合物迅速失重，其熱失重曲線很陡，如圖重曲線很陡，如圖2-22

13、-2中的曲線中的曲線(1-(1-7)7)。一般主鏈上。一般主鏈上含有季碳原子的聚含有季碳原子的聚合物易發生解聚合物易發生解聚。聚甲基丙烯酸甲。聚甲基丙烯酸甲酯的熱降解是典型的解聚反應。酯的熱降解是典型的解聚反應。 明德明德明德明德明德明德 博學博學博學博學博學博學 求是求是求是求是求是求是 致遠致遠致遠致遠致遠致遠 ( (一一) )熱降解：熱降解：在熱的作用下發生的降解反應稱在熱的作用下發生的降解反應稱熱降解，若有氧參加時稱熱氧降解。熱降解可分為解熱降解，若有氧參加時稱熱氧降解。熱降解可分為解聚、無規斷裂、取代基的消除三種類型。聚、無規斷裂、取代基的消除三種類型。解聚解聚 取代基的消除取代基的

14、消除 無規斷裂無規斷裂 像聚乙烯這樣的聚合物，像聚乙烯這樣的聚合物，受熱時在主鏈的任何一處都受熱時在主鏈的任何一處都能發生斷裂，能發生斷裂， 分子量迅速下降，但裂分子量迅速下降，但裂解產物中單體含量很低，主解產物中單體含量很低，主要是聚合物的碎片。其失重要是聚合物的碎片。其失重過程如圖過程如圖2-22-2中曲線中曲線8-108-10。明德明德明德明德明德明德 博學博學博學博學博學博學 求是求是求是求是求是求是 致遠致遠致遠致遠致遠致遠 ( (一一) )熱降解：熱降解：在熱的作用下發生的降解反應稱在熱的作用下發生的降解反應稱熱降解，若有氧參加時稱熱氧降解。熱降解可分為解熱降解，若有氧參加時稱熱氧

15、降解。熱降解可分為解聚、無規斷裂、取代基的消除三種類型。聚、無規斷裂、取代基的消除三種類型。解聚解聚 取代基的消除取代基的消除 無規斷裂無規斷裂 聚氧乙烯、聚醋酸聚氧乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯腈等，乙烯酯、聚丙烯腈等，某些含有活潑側基的高某些含有活潑側基的高聚物受熱時首先發生取聚物受熱時首先發生取代基脫除，再升溫時熱代基脫除，再升溫時熱重曲線出現平臺，沒有重曲線出現平臺，沒有小分子或聚合物碎片生小分子或聚合物碎片生成。成。明德明德明德明德明德明德 博學博學博學博學博學博學 求是求是求是求是求是求是 致遠致遠致遠致遠致遠致遠( (二二) )其他降解反應其他降解反應聚合物在紫外線作用下發生的聚合物

16、在紫外線作用下發生的斷裂、交聯和氧化等反應，也斷裂、交聯和氧化等反應，也是聚合物老化的原因之一。是聚合物老化的原因之一。光降解光降解聚合物在水，氧等作用下發生分聚合物在水，氧等作用下發生分解反應。如主鏈含有酯鍵、酞胺解反應。如主鏈含有酯鍵、酞胺鍵等的聚合物在酸和堿的作用下鍵等的聚合物在酸和堿的作用下發生水解反應。纖維素在稀酸中，發生水解反應。纖維素在稀酸中，80-10080-100下可水解生成聚合度較下可水解生成聚合度較低的產物。低的產物。 化學試劑分解化學試劑分解通過機械力使聚合物主鏈斷裂、通過機械力使聚合物主鏈斷裂、分子量降低。機械降解通常發分子量降低。機械降解通常發生在橡膠塑料和某些聚合

17、物的生在橡膠塑料和某些聚合物的加工成型中。加工成型中。 機械降解機械降解明德明德明德明德明德明德 博學博學博學博學博學博學 求是求是求是求是求是求是 致遠致遠致遠致遠致遠致遠 ( (三三) )生物降解反應生物降解反應 生物降解生物降解通常是指聚合物在生物環境中通常是指聚合物在生物環境中 ( (水、酶、水、酶、微生物等作用下微生物等作用下) )大分子的完整性受到破壞，產生碎片大分子的完整性受到破壞，產生碎片或其他降解產物的現象。或其他降解產物的現象。 降解的特征是降解的特征是：分子量下降。它與聚合物的溶：分子量下降。它與聚合物的溶不同，不同，聚合物的溶蝕聚合物的溶蝕是指由于單體、低聚物、甚至是指

18、由于單體、低聚物、甚至非降解物的喪失而引起的聚合物質量的損失。非降解物的喪失而引起的聚合物質量的損失。 生物降解的過程生物降解的過程包括水解、氧化、酶解等反應，包括水解、氧化、酶解等反應，以水解形式存在的化學降解是最重要的降解形式。生以水解形式存在的化學降解是最重要的降解形式。生物體內的降解主要是水解或酶解。具有生物降解性能物體內的降解主要是水解或酶解。具有生物降解性能的聚合物在醫藥和農業生產中有著廣泛的應用。在醫的聚合物在醫藥和農業生產中有著廣泛的應用。在醫藥領域中用于外科修復、吸收性腸線、藥物植入型控藥領域中用于外科修復、吸收性腸線、藥物植入型控釋制劑和注射用控釋制劑。釋制劑和注射用控釋制

19、劑。明德明德明德明德明德明德 博學博學博學博學博學博學 求是求是求是求是求是求是 致遠致遠致遠致遠致遠致遠 控釋制劑中應用生物降解聚合物的控釋制劑中應用生物降解聚合物的優點優點是藥物是藥物控制釋放完全后，聚合物會由于生物降解而使其從體控制釋放完全后，聚合物會由于生物降解而使其從體內的作用部位自行消失，降解產物最后轉變為無毒的內的作用部位自行消失，降解產物最后轉變為無毒的產物，由生物體吸收或排出，無需手術取出。產物，由生物體吸收或排出，無需手術取出。 生物降解的聚合物根據來源不同可分為天然和合生物降解的聚合物根據來源不同可分為天然和合成成兩類：兩類： 天然生物降解聚合物天然生物降解聚合物包括蛋白

20、質、殼多糖、包括蛋白質、殼多糖、纖維素、右旋糖酥等。纖維素、右旋糖酥等。 合成生物降解聚合物合成生物降解聚合物包括聚酯、聚酰胺、聚包括聚酯、聚酰胺、聚原酸酯、聚酸酥類、聚脲、聚磷腈等。原酸酯、聚酸酥類、聚脲、聚磷腈等。明德明德明德明德明德明德 博學博學博學博學博學博學 求是求是求是求是求是求是 致遠致遠致遠致遠致遠致遠 生物降解的聚合物主鏈或側鏈上含有生物降解的聚合物主鏈或側鏈上含有不穩定的不穩定的可水解鍵，可水解鍵，降解就是通過這些不穩定鍵的斷裂發生降解就是通過這些不穩定鍵的斷裂發生的。控釋制劑中生物降解機理有化學降解和物理降解的。控釋制劑中生物降解機理有化學降解和物理降解之分，而之分，而生

21、物降解中的化學降解是主要的生物降解中的化學降解是主要的，圖，圖2-2-3 3列出了化學降解的幾種形式：列出了化學降解的幾種形式：第一種形式中，聚合物主第一種形式中，聚合物主鏈上不穩定鍵斷裂，生成鏈上不穩定鍵斷裂，生成了小分子的水溶性產物；了小分子的水溶性產物；第二種形式中，因側基水第二種形式中，因側基水解，使整個聚合物溶解；解，使整個聚合物溶解；在第三種形式中，聚合物是一在第三種形式中，聚合物是一個交聯網絡，不穩定的交聯鏈個交聯網絡，不穩定的交聯鏈斷裂，釋放出可溶解的聚合物斷裂，釋放出可溶解的聚合物碎片；碎片；第四種形式是以上三第四種形式是以上三種形式的綜合表現。種形式的綜合表現。明德明德明德

22、明德明德明德 博學博學博學博學博學博學 求是求是求是求是求是求是 致遠致遠致遠致遠致遠致遠物理降解也有兩種形式物理降解也有兩種形式一種一種是降解是降解僅僅發生在聚合物僅僅發生在聚合物材料表面，稱之為材料表面，稱之為表面降解；表面降解；另一種另一種是聚是聚合物的內部和外合物的內部和外部以相同的速度同時部以相同的速度同時發生降解，稱之發生降解，稱之為本體降解。為本體降解。明德明德明德明德明德明德 博學博學博學博學博學博學 求是求是求是求是求是求是 致遠致遠致遠致遠致遠致遠 一種聚合物材料以何種形式降解，一種聚合物材料以何種形式降解，主要取決主要取決于這種聚合物的水解速度于這種聚合物的水解速度 和水

23、在這種聚合物內部的和水在這種聚合物內部的 滲透速度。滲透速度。當水解速度慢于水滲透速當水解速度慢于水滲透速度時，發生本體降解，反度時，發生本體降解，反之，即發生表面降解。之，即發生表面降解。表面降解和本體降解對于表面降解和本體降解對于聚合物的性能很有意義。聚合物的性能很有意義。在給藥系統中，理想的表在給藥系統中，理想的表面降解所表現的藥物釋放面降解所表現的藥物釋放速度同裝置的表面積成正速度同裝置的表面積成正比，并且可以減少釋放前比，并且可以減少釋放前藥物與水分子的作用，有藥物與水分子的作用，有利于對水敏感的藥物。利于對水敏感的藥物。此時，如果藥物釋放速此時，如果藥物釋放速率僅為降解所控制，并率

24、僅為降解所控制，并且藥物釋放裝置的外形且藥物釋放裝置的外形保持不變，則可按零級保持不變，則可按零級釋放藥物。釋放藥物。明德明德明德明德明德明德 博學博學博學博學博學博學 求是求是求是求是求是求是 致遠致遠致遠致遠致遠致遠 影響聚合物生物降解水解的速度因素影響聚合物生物降解水解的速度因素 1.1.化學鍵的類型化學鍵的類型 2.2.結晶度和分子量結晶度和分子量 3.3.親水性和疏水性親水性和疏水性 4.pH4.pH 5. 5.共聚物的組成共聚物的組成 6.6.酶降解酶降解 7.7.殘留單體和其他水分子物質的存在殘留單體和其他水分子物質的存在 8.8.其他因素其他因素 明德明德明德明德明德明德 博學

25、博學博學博學博學博學 求是求是求是求是求是求是 致遠致遠致遠致遠致遠致遠 影響聚合物生物降解水解的速度因素影響聚合物生物降解水解的速度因素1.1.化學鍵的類型化學鍵的類型 聚合物的降解速度主要取決于可降解聚合物骨架的官能團聚合物的降解速度主要取決于可降解聚合物骨架的官能團的性質，不同種類聚合物水解速度遞增的次序為聚酸酐的性質，不同種類聚合物水解速度遞增的次序為聚酸酐 聚原酸聚原酸酯酯 聚酯聚酯 聚酰，它們的降解半衰期依次為聚酰，它們的降解半衰期依次為lhlh、4h4h、3.33.3年、年、83008300年。需要注意的是，有時這個次序會受到相鄰基團和水解研發年。需要注意的是，有時這個次序會受到

26、相鄰基團和水解研發生的化學環境的影響而有所改變。生的化學環境的影響而有所改變。 2.2.結晶度和分子量結晶度和分子量3.3.親水性和疏水性親水性和疏水性4.pH4.pH5.5.共聚物的組成共聚物的組成6.6.酶降解酶降解7.7.殘留單體和其他水分子物質的存在殘留單體和其他水分子物質的存在8.8.其他因素其他因素 明德明德明德明德明德明德 博學博學博學博學博學博學 求是求是求是求是求是求是 致遠致遠致遠致遠致遠致遠 影響聚合物生物降解水解的速度因素影響聚合物生物降解水解的速度因素1.1.化學鍵的類型化學鍵的類型2.2.結晶度和分子量結晶度和分子量 聚合物的聚合物的結晶度結晶度對降對降解有直接的影

27、響，部分結解有直接的影響，部分結晶聚合物比其無定型產品晶聚合物比其無定型產品降解慢，聚合物的結晶區降解慢，聚合物的結晶區的降解慢于無定型區；的降解慢于無定型區； 分子量對降解的影響有直接影響和分子量對降解的影響有直接影響和間接影響。間接影響。間接影響的一種情況是分間接影響的一種情況是分子量對玻璃化溫度的影響，分子量子量對玻璃化溫度的影響，分子量較高，引起玻璃化溫度升高，導致較高，引起玻璃化溫度升高，導致降解緩慢，這是因為玻璃態聚合物降解緩慢，這是因為玻璃態聚合物比高彈態的聚合物降解速度慢。分比高彈態的聚合物降解速度慢。分子量的直接影響是通過聚合物的鏈子量的直接影響是通過聚合物的鏈長度介導的，分

28、子量增大，鏈長增長度介導的，分子量增大，鏈長增加，要生成水溶性的單體或低聚物，加，要生成水溶性的單體或低聚物，以及發生溶蝕過程就必須有更多鍵以及發生溶蝕過程就必須有更多鍵的斷裂，因此隨著分子量的增加，的斷裂，因此隨著分子量的增加，降解所需時間變長。降解所需時間變長。3.3.親水性和疏水性親水性和疏水性4.pH4.pH5.5.共聚物的組成共聚物的組成6.6.酶降解酶降解7.7.殘留單體和其他水殘留單體和其他水 分子物質的存在分子物質的存在8.8.其他因素其他因素明德明德明德明德明德明德 博學博學博學博學博學博學 求是求是求是求是求是求是 致遠致遠致遠致遠致遠致遠 影響聚合物生物降解水解的速度因素

29、影響聚合物生物降解水解的速度因素1.1.化學鍵的類型化學鍵的類型2.2.結晶度和分子量結晶度和分子量3.3.親水性和疏水性親水性和疏水性 改變系統的親水性和疏水性可以控制可降解聚合物水的攝改變系統的親水性和疏水性可以控制可降解聚合物水的攝取量。親脂性聚合物，水的攝取量減少，使水解速度降低；反取量。親脂性聚合物，水的攝取量減少，使水解速度降低；反之，增加聚合物的親水性組分含量，降解速度增加。利用降低之，增加聚合物的親水性組分含量，降解速度增加。利用降低水的攝取量來降低降解速度是有限度的，因為水不可能完全被水的攝取量來降低降解速度是有限度的，因為水不可能完全被阻止擴散進入聚合物。阻止擴散進入聚合物

30、。4.pH4.pH5.5.共聚物的組成共聚物的組成6.6.酶降解酶降解7.7.殘留單體和其他水分子物質的存在殘留單體和其他水分子物質的存在8.8.其他因素其他因素 明德明德明德明德明德明德 博學博學博學博學博學博學 求是求是求是求是求是求是 致遠致遠致遠致遠致遠致遠 影響聚合物生物降解水解的速度因素影響聚合物生物降解水解的速度因素1.1.化學鍵的類型化學鍵的類型2.2.結晶度和分子量結晶度和分子量3.3.親水性和疏水性親水性和疏水性4.pH4.pH：pHpH是水解聚合物降解的一個重要因素，改變介質的是水解聚合物降解的一個重要因素，改變介質的pHpH可可以使降解速度成數量級改變。當聚合物與具有酸

31、性或堿性官能以使降解速度成數量級改變。當聚合物與具有酸性或堿性官能團的藥物或其他物質共用時，要注意此問題，因為它們很可能團的藥物或其他物質共用時，要注意此問題，因為它們很可能會改變降解速度。此外，很多可降解聚合物的降解產物也具有會改變降解速度。此外，很多可降解聚合物的降解產物也具有酸堿官能團，可隨著降解反應的發生，體系的酸堿官能團，可隨著降解反應的發生，體系的pHpH不斷改變，致不斷改變，致使降解速度也發生變化。使降解速度也發生變化。5.5.共聚物的組成共聚物的組成6.6.酶降解酶降解7.7.殘留單體和其他水分子物質的存在殘留單體和其他水分子物質的存在8.8.其他因素其他因素 明德明德明德明德

32、明德明德 博學博學博學博學博學博學 求是求是求是求是求是求是 致遠致遠致遠致遠致遠致遠 影響聚合物生物降解水解的速度因素影響聚合物生物降解水解的速度因素1.1.化學鍵的類型化學鍵的類型2.2.結晶度和分子量結晶度和分子量3.3.親水性和疏水性親水性和疏水性4.pH4.pH5.5.共聚物的組成共聚物的組成 共聚物具有不同于均聚物的性質，共聚物的組成會影響結共聚物具有不同于均聚物的性質，共聚物的組成會影響結晶度、玻璃化轉變溫度、親水晶度、玻璃化轉變溫度、親水/ /親油值及空間效應的改變，從而親油值及空間效應的改變，從而影響共聚物的降解速度。此外共聚物中各官能團也可影響降解影響共聚物的降解速度。此外

33、共聚物中各官能團也可影響降解速度。因此，可把共聚物看作與其相應的均聚物具有不同降解速度。因此，可把共聚物看作與其相應的均聚物具有不同降解和溶蝕機理的新聚合物。和溶蝕機理的新聚合物。 6.6.酶降解酶降解7.7.殘留單體和其他水分子物質的存在殘留單體和其他水分子物質的存在8.8.其他因素其他因素 明德明德明德明德明德明德 博學博學博學博學博學博學 求是求是求是求是求是求是 致遠致遠致遠致遠致遠致遠 影響聚合物生物降解水解的速度因素影響聚合物生物降解水解的速度因素1.1.化學鍵的類型化學鍵的類型2.2.結晶度和分子量結晶度和分子量3.3.親水性和疏水性親水性和疏水性4.pH4.pH5.5.共聚物的

34、組成共聚物的組成6.6.酶降解酶降解 大多數天然的生物降解聚合物可以經酶催化而被動或主動大多數天然的生物降解聚合物可以經酶催化而被動或主動的水解。因此，微生物對聚合物的酶降解也有影響，諸如聚合的水解。因此，微生物對聚合物的酶降解也有影響，諸如聚合物表面的菌群、微生物物表面的菌群、微生物 環境都會影響聚合物的降解；生物系統環境都會影響聚合物的降解；生物系統也會影響生物降解和生物溶蝕過程，如當植人劑植大人體后免也會影響生物降解和生物溶蝕過程，如當植人劑植大人體后免疫系統的細胞會影響溶蝕過程。疫系統的細胞會影響溶蝕過程。 7.7.殘留單體和其他水分子物質的存在殘留單體和其他水分子物質的存在8.8.其

35、他因素其他因素 明德明德明德明德明德明德 博學博學博學博學博學博學 求是求是求是求是求是求是 致遠致遠致遠致遠致遠致遠 影響聚合物生物降解水解的速度因素影響聚合物生物降解水解的速度因素1.1.化學鍵的類型化學鍵的類型2.2.結晶度和分子量結晶度和分子量3.3.親水性和疏水性親水性和疏水性4.pH4.pH5.5.共聚物的組成共聚物的組成6.6.酶降解酶降解7.7.殘留單體和其他水分子物質的存在殘留單體和其他水分子物質的存在 分子，特別是一些酸、堿、增塑劑等添加劑的存分子，特別是一些酸、堿、增塑劑等添加劑的存在，不但會增加鏈的柔性，而且會改變環境的在，不但會增加鏈的柔性，而且會改變環境的pHpH值，值，對降解速度影響很大。因此，在醫藥應用中，應嚴格對降解速度影響很大。因此，在醫藥應用中，應嚴格控制或避免添加劑的使用。控制或避免添加劑的使用。 8.8.其他因素其他因素 明德明德明德明德明德明德 博學博學博學博學博學博學 求是求是求是求是求是求是 致遠致遠致遠致遠致遠致遠(1)(1)分子量及多分散性：分子量及多分散性：