專(zhuān)利名稱(chēng)：乳酸自催化熔融縮聚—肌酐催化固相縮聚聯(lián)用法合成高分子量聚乳酸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物降解材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及采用生物質(zhì)肌酐為催化劑由低分子量聚乳酸為原料經(jīng)固相縮聚合成具有高分子量聚乳酸的工藝方法。
背景技術(shù)：
聚乳酸是一種生物可降解材料，它可以在一定的生物化學(xué)環(huán)境下完全降解成二氧化碳和水。聚乳酸具有良好的生物相容性，能被人體完全吸收，且無(wú)毒副作用。近年來(lái)，隨著醫(yī)藥及生物醫(yī)學(xué)科學(xué)的迅猛發(fā)展，國(guó)內(nèi)外對(duì)具有優(yōu)良生物相容性和生物安全性的醫(yī)用生物可降解性材料的需求在急劇增長(zhǎng)。生物可降解性聚乳酸已在藥物科學(xué)及生物醫(yī)學(xué)工程方 面取得許多重要的應(yīng)用，例如用作控釋和靶向藥物的載體、硬組織修復(fù)材料、生物組織工程中的生物活性物種支架材料等。當(dāng)聚乳酸用作醫(yī)用藥用材料時(shí)要求聚合物應(yīng)不含有任何毒性金屬及其他有毒成分。目前商品化聚乳酸的生產(chǎn)主要采用I)辛酸亞錫催化丙交酯開(kāi)環(huán)聚合法合成；2)氯化亞錫催化乳酸直接縮聚法合成。這兩種方法雖然可以合成高分子量的聚合物，但聚合反應(yīng)后所用錫鹽催化劑不能徹底從聚合物中去除。國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者的研究工作證明金屬錫化合物具有細(xì)胞毒性，因此用錫鹽催化合成聚乳酸應(yīng)用于人類(lèi)醫(yī)用藥用領(lǐng)域存在一定的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種L-乳酸自催化熔融縮聚-肌酐催化固相縮聚聯(lián)用合成高分子量聚L-乳酸的工藝方法。本發(fā)明提供了一種L-乳酸自催化熔融縮聚肌酐催化固相縮聚聯(lián)用法合成高分子量聚L-乳酸的工藝方法，該方法采用了固定床式真空-惰性氣體聯(lián)用固相縮聚反應(yīng)器，以及在70-160°C范圍內(nèi)程控升溫及在10-0. Itorr范圍內(nèi)階梯式提高真空度相結(jié)合的操作方法，從而使聚合反應(yīng)時(shí)間大大縮短(由Mw為0. 8-1. 3X IO4的聚L-乳酸合成得到Mw為15. OX IO4的聚L-乳酸的聚合反應(yīng)時(shí)間僅需100小時(shí))、所合成的聚L-乳酸具有高等規(guī)度(等規(guī)度大于95%)、產(chǎn)品分子量分布窄(PDI < 2. 3)、產(chǎn)品色澤雪白。本發(fā)明所述的L-乳酸自催化熔融縮聚-肌酐催化固相縮聚聯(lián)用合成高分子量聚L-乳酸的工藝方法，是在不添加催化劑的條件下，利用L-乳酸自催化熔融縮聚得到的重均分子量Mw為0. 8 X IO4-L 3 X IO4的低分子量聚L-乳酸(LMW-PLLA)為原料；再采用肌酐(CR)為催化劑、固定床式真空-惰性氣體聯(lián)用型固相縮聚反應(yīng)器，并結(jié)合程控升溫及階梯式提高真空度的操作方法進(jìn)行固相縮聚合成重均分子量Mw為3. OX 104-15. OX 104、等規(guī)度> 95%的高分子量聚L-乳酸(PLLA);具體步驟如下合成路線(xiàn)
權(quán)利要求
1.L-乳酸自催化熔融縮聚一肌酐催化固相縮聚聯(lián)用法合成高分子量聚L-乳酸的工藝方法，其特征在于1)在不添加催化劑的條件下，以光學(xué)純度為99. 5%、含量為90%的L-乳酸水溶液為單體進(jìn)行自催化熔融縮聚得到重均分子量Mw為0. 8 X IO4-L 3 X IO4的低分子量聚L-乳酸(LMW-PLLA)為原料；2)采用肌酐為催化劑、固定床式真空一惰性氣體聯(lián)用型固相縮聚反應(yīng)器，并結(jié)合程控升溫及階梯式提高真空度的操作方法進(jìn)行固相縮聚合成重均分子量1為3.0\104-15.0\104、等規(guī)度>95%的高分子量聚1-乳酸(PLLA);具體步驟如下 合成路線(xiàn)
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述的高分子量聚L-乳酸的產(chǎn)品分子量分布指數(shù)(PDI)為I. 70-2. 30，并且分子量可根據(jù)需求在3.0 X 104-15. OX IO4范圍內(nèi)調(diào)控。
全文摘要
本發(fā)明采用L-乳酸自催化熔融縮聚和肌酐催化低分子量聚L-乳酸(LMW-PLLA,Mw為0.8×104-1.3×104)固相縮聚聯(lián)用法合成高分子量聚L-乳酸。本發(fā)明在優(yōu)選條件下先進(jìn)行L-乳酸的自催化縮聚合成重均分子量(Mw)為0.8×104-1.3×104的低分子量聚L-乳酸(LMW-PLLA)。再用肌酐為催化劑、固定床式真空—惰性氣體聯(lián)用型固相縮聚反應(yīng)器，并結(jié)合程控升溫及階梯式提高真空度的操作方法進(jìn)行固相縮聚合成高分子量(Mw為3.0×104-15.0×104)、高等規(guī)度(＞95%)的聚L-乳酸(PLLA)。采用本發(fā)明方法合成得到的聚L-乳酸產(chǎn)品的特點(diǎn)不含金屬及其他有毒成分；分子量分布窄(PDI＜2.3)；等規(guī)度高(＞95%)；色澤好(雪白色)；聚合物Mw可在3.0×104-15.0×104范圍內(nèi)根據(jù)需要調(diào)控；固相縮聚工藝為全綠色工藝(不使用溶劑、無(wú)三廢生成)；工藝簡(jiǎn)便、易于工業(yè)化實(shí)施。
文檔編號(hào)C08G63/80GK102675607SQ20121016248
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月22日
發(fā)明者張全興, 李弘 , 江偉, 潘丙才, 黃偉, 齊運(yùn)彪 申請(qǐng)人:南京大學(xué)