• 高度规整的链结构: PGA是结构最简单的线性脂肪族聚酯。其重复单元 -[CO-CH₂-O]- 中没有侧基（与PLA的甲基侧基形成鲜明对比），这使得其分子链可以非常紧密、规整地排列。
• 高结晶能力: 正是由于其高度规整的链结构，PGA具有极强的结晶能力，其结晶度通常可以达到45-55%。这是其高熔点、高强度和高模量的根本原因。

• 高强度与高模量: PGA是所有生物可吸收聚合物中力学强度最高的之一，其拉伸强度和模量甚至可以媲美某些金属，特别是在制成纤维时。
• 快速的降解速率: 这是PGA最独特的性能。其高度亲水的主链（虽然材料本身不溶于水）和较低的位阻，使其酯键极易水解。在体内，PGA制品通常在2-4周内失去大部分力学强度，并在6-12个月内被完全吸收。
• 优异的气体阻隔性: 在干燥状态下，PGA致密的晶体结构使其对氧气和二氧化碳等气体具有极低的透过率，性能优于PET，是潜在的高阻隔包装材料。

纯PGA因其高熔点、加工困难和降解过快，其应用受到很大限制。因此，其最大的价值体现在作为共聚单体，用于“驯服”和“调控”聚酯的性能。

这是PGA最重要的应用形式，旨在创造出性能介于PGA和另一种聚酯之间的材料。

• 聚乳酸-羟基乙酸共聚物 (PLGA): 这是PGA最著名、应用最广泛的共聚物，也是生物可吸收材料领域的“王者”。通过将乙醇酸(GA)与乳酸(LA)共聚：
  1. 破坏结晶: 引入的乳酸单元像“杂质”一样破坏了PGA链的规整性，使PLGA变为无定形聚合物。
  2. 精确调控降解速率: PLGA的降解速率介于PGA和PLA之间。通过精确调节GA/LA的比例，可以使材料的体内降解时间从几周（高GA含量）精确地调控到几年（高LA含量）。这种“可编程”的降解特性是PLGA成为药物控释和可吸收医疗器械黄金标准材料的核心原因。

由于PGA的加工温度远高于大多数其他生物可降解聚合物，与其进行物理共混非常困难。共混通常在PLGA的层面上进行，例如将PLGA与PCL共混以提高其柔韧性。

PGA作为一种保护材料，其核心价值在于提供高强度的、但有时效性的临时保护，特别是在需要保护的物体自身能够愈合和恢复的场合。

这是PGA最经典、最成功的应用。PGA是世界上第一种被商业化的合成可吸收外科缝线（商品名Dexon®）的材料，它彻底改变了外科手术。

• 临时但坚固的闭合: PGA缝线具有极高的初始拉伸强度，足以将切开的组织（如皮肤、肌肉、筋膜）牢固地缝合在一起，为伤口在愈合初期的关键阶段提供可靠的机械保护，防止伤口裂开。
• 自动消失的保护: 随着伤口组织的愈合和自身强度的恢复，PGA缝线会同步地水解降解并失去强度，最终被身体完全吸收。这避免了病人需要二次手术拆线的痛苦和风险，在体内深部组织的缝合中尤其具有不可替代的优势。

尽管尚未大规模商业化，但PGA优异的气体阻隔性使其成为下一代可持续包装的有力竞争者。在多层复合薄膜中加入一层薄薄的PGA，可以为食品（如肉类、咖啡）提供卓越的氧气保护，延长其货架期，同时使整个包装具有可堆肥降解的潜力。

与PLA类似，PGA也具有优异的生物相容性和完全的生物可吸收性，是FDA批准的、应用历史最悠久的医用植入材料之一。

• 生物相容性: PGA材料及其降解产物在体内通常不会引起强烈的、长期的不良反应。
• 生物可吸收性: 这是其核心优势。植入体内的PGA器械通过非酶促水解，其酯键断裂，最终分解为乙醇酸（甘醇酸）。乙醇酸是人体内的正常代谢产物，可以通过克雷布斯循环被安全地代谢为二氧化碳和水，并随呼吸和尿液排出体外。

PGA缝线是其在生物医学领域最基石性的应用。它通常被编织成多股缝线以提高其柔韧性和打结安全性。其高强度和可预测的降解曲线（通常在2-4周内失去大部分强度）使其成为缝合皮下组织、肌肉和结扎血管的理想选择。

纯PGA因其降解过快，很少单独用作药物控释载体。然而，它作为PLGA共聚物的关键组分，决定了药物释放的速率。

• 快速释放制剂: 在PLGA微球或植入剂中，较高的乙醇酸(GA)含量（如75:25的PLGA）会导致聚合物基质更快地吸水和降解，从而实现药物在几周到一两个月内的快速、完全释放。这适用于需要较短治疗周期的应用。

PGA是组织工程领域最早被用作细胞生长支架的材料之一，至今仍被广泛使用。

• 作为细胞生长的“脚手架”: PGA易于通过非织造技术加工成具有高孔隙率（>90%）的纤维毡状支架。这种结构非常有利于细胞的迁入、粘附和生长，并允许营养物质和代谢废物的有效交换。其较高的力学强度可以为新生组织提供初期的结构支撑。PGA支架已被成功用于软骨、皮肤、血管和神经等多种组织的再生工程研究。

PGA及其共聚物也被用于制造可吸收的骨钉、骨棒和骨板，用于一些愈合较快、承重要求不高的骨折固定，如腕骨、踝骨的骨折。

PGA的毒理学评估主要关注其降解过程，而非聚合物本身。

• PGA高分子: 医用级的PGA聚合物本身被认为是高度生物相容、无毒的。
• 降解产物 (乙醇酸): 乙醇酸是其唯一的降解产物，是人体的正常代谢物，通常可以被安全地清除。

这是PGA植入物在临床上最需要关注的问题，且比PLA更显著。

• 局部酸性环境与炎症: 由于PGA的降解速度非常快，它会在短时间内释放出大量的酸性产物——乙醇酸。这种“酸性爆发”很容易超过周围组织液的缓冲能力，导致植入物周围的微环境pH值显著下降。这种强烈的酸性刺激常常会引发一次较为明显的无菌性炎症反应，表现为局部的红肿、疼痛和积液。虽然这种炎症通常是暂时的，并且会随着降解产物的清除而消退，但它是限制PGA在更大块、更长期的植入物中应用的主要因素。

医用级PGA的安全性取决于其纯度。生产过程中必须严格控制残留的乙醇酸单体/乙交酯和催化剂（通常是锡类化合物）的含量，因为它们都可能具有细胞毒性。

这是目前工业上生产高分子量PGA的唯一商业化可行的方法，其原理与PLLA的合成非常相似。

1. 第一步：合成乙交酯
   首先，将乙醇酸进行脱水预聚，得到低聚物。然后，在高温和减压条件下，通过解聚反应（也称“反聚合”），将低聚物转化为其稳定的环状二聚体——乙交酯(Glycolide)。


2. 第二步：开环聚合
   将经过高度纯化的乙交酯单体进行熔融聚合。在催化剂（最常用的是辛酸亚锡, Sn(Oct)₂）和引发剂（如十二醇）的存在下，加热到约200°C，乙交酯的环状酯键断裂，形成线性的聚乙醇酸长链。该方法可以得到分子量高达数十万的PGA。

与PLA类似，将乙醇酸单体直接进行脱水缩聚，由于难以将副产物水完全除去，该方法只能得到分子量很低、没有实用价值的PGA齐聚物。

• 凝胶渗透色谱 (GPC/SEC): 是测定PGA分子量(Mn, Mw)和PDI的标准技术。一个巨大的挑战是PGA的溶解性极差。它不溶于氯仿、THF等常规GPC溶剂，必须使用六氟异丙醇(HFIP)等强腐蚀性、昂贵的特殊溶剂作为流动相。
• 特性粘度 (Intrinsic Viscosity): 在工业质量控制中，也常通过测量PGA在HFIP中的稀溶液粘度来间接表征其分子量的大小。

• 核磁共振波谱 (NMR): ¹H-NMR谱非常简单，因为PGA的重复单元中只有一种质子。在氘代HFIP中，主链亚甲基(-CH₂-)的质子在~4.8 ppm处显示为一个尖锐的单峰。
• 傅里叶变换红外光谱 (FTIR): 用于快速鉴定。其最强的特征吸收峰是酯基的C=O伸缩振动峰，位于~1750 cm⁻¹。

• 差示扫描量热法 (DSC): 这是表征PGA最重要的技术之一。通过DSC扫描，可以精确测定其玻璃化转变温度(Tg, ~35-40°C)和熔点(Tm, ~225°C)。通过熔融峰的积分面积（熔融焓），可以计算出材料的结晶度。高结晶度和高熔点是PGA的标志性特征。

降解速率是PGA最关键的应用性能指标。通常通过体外降解实验进行评估：将PGA样品浸泡在37°C的磷酸盐缓冲溶液(PBS)中，在不同的时间点取出样品，测量其质量损失、分子量下降（通过GPC）和力学性能（如拉伸强度）的衰减情况。

与PLA类似，PGA在表面工程中主要扮演“被改性的基底”角色，旨在改善其与生物环境的相互作用或调控其降解行为。

纯PGA的表面虽然有一定的亲水性，但缺乏能够特异性指导细胞行为的生物信号。

• 表面水解与功能化: 通过短暂的碱性水解，可以在PGA表面引入羧基和羟基，为后续共价连接生物分子提供锚点。
• 固定生物活性分子: 在活化的PGA表面，可以固定细胞粘附肽（如RGD）来增强细胞的粘附，或者固定生长因子来诱导特定的细胞分化，从而将一个被动的PGA支架转变为一个具有生物活性的组织工程构建体。

PGA的降解速度有时过快，可以通过表面涂层技术进行调控。

• 复合涂层: 在PGA缝线或组织工程支架的表面涂覆一层降解速度更慢的聚合物（如PLGA或PCL）的薄涂层。这层“保护膜”可以作为水分渗透的屏障，延缓PGA基质的整体降解速率，使其力学性能的维持时间更长。

从更广义的角度看，将PGA与PEG等亲水聚合物制备成嵌段共聚物（如PEG-PGA），本身就是一种最高级的表面工程。在水性环境中，PEG链段会自发地迁移到材料表面，形成一个亲水的、抗蛋白质吸附的界面，从而从根本上改变了材料的表面性质。