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高性能高分子量聚L-乳酸合成工艺制造技术

技术编号:11188254 阅读:146 留言:0更新日期:2015-03-25 17:03
高性能高分子量聚L-乳酸合成工艺。采用人体内代谢过程生成的生物有机胍化合物为催化剂、人体必需的微量金属的无毒酸盐为活化剂,两者组成高效催化体系,两组分用量皆仅为单体投料重量的0.001-0.05wt%;采用本体聚合法进行L-丙交酯的开环聚合,反应条件:一段反应温度125-140℃、压力0.4-0.6torr、时间16-24h,二段反应温度140-160℃、压力0.1-0.3torr、时间25-60h;产品分子量可根据应用需求受控合成;所合成最优级聚L-乳酸性能指标:Mw=5.5×105,PDI=1.50,Tm=188℃,Xc=82.9%,色泽雪白。所合成产品无细胞毒性。

【技术实现步骤摘要】
高性能高分子量聚L-乳酸合成工艺
本专利技术属于生物医用材料科学领域,特别涉及医用高性能生物降解聚合物催化合 成的工艺。
技术介绍
近年来,随着医学、药物学及生物组织工程科学的迅猛发展,国内外对高性能、高 分子量、高度生物安全性医用生物降解聚合物的需求在急剧增长。聚乳酸(PLA)是具有 优良生物可吸收性的合成生物降解聚合物,现已广泛应用在生物医学、药学的诸多领域: I .新型高效低毒控释药物载体(如抗癌及抗艾滋病祀向药物载体);II .可吸收性医用防 粘连膜材料;III .可吸收性医用手术缝合线;IV .置入/植入性可吸收硬组织修复、替代材 料(如骨折内固定夹板、骨螺钉、半月板、管道支撑件材料等)。涉及上述III.、IV.项的应用 不仅要求所用聚乳酸(通常为聚k乳酸,PLLA)具有优良的生物相容性和生物降解性,而且 应具有a)高分子量(重均分子量Mw>4.0X10 5);(2)优良的热性能(烙点Tm>173°C); [3] 优良的结晶性能(结晶度Xc > 60% ); (4)不含任何有色杂质。符合上述四项性能指 标的聚k乳酸本专利称作高性能高分子量聚k乳酸。 除此之外,由于应用于III.、IV .项领域的材料在人体内置入/植入时间长,材料 应不含有任何细胞毒性重金属及其它有毒成分,W防止引起组织的恶性病变。目前商品聚 k乳酸的合成采用辛酸亚锡(化学名称;2-己基己酸亚锡)为催化剂,聚合反应后不能将 具有细胞毒性的锡盐由产品聚合物中完全去除,因此所合成聚k乳酸用作人体长期置入 /植入性可吸收材料时会产生物安全性隐患。合成高度生物安全性、高性能、高分子量聚 k乳酸是生物医用降解材料领域的挑战性研究课题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供合成具有高度生物安全性、高性能、高分子量聚k乳酸的一 种新型催化合成工艺。 本申请专利技术人在长期从事生物有机脈催化剂合成医用生物降解聚合物研究工作 基础上最近成功地研发出应用于高度生物安全性、高性能、高分子量聚k乳酸催化合成的 一种新工艺。本专利技术介绍的该一新工艺在生物医用材料科学领域具有广泛、重要应用前景。 本专利技术的技术方案: 高性能、高分子量聚k乳酸化-PLLA)合成的新工艺。本工艺采用人体内代谢过程 生成的有机脈炬G)化合物为催化剂,人体必需的微量金属的无毒酸盐为活化剂(Act)组成 的高效、高度生物安全性双组分催化体系炬G-Act);采用本体聚合法进行k丙交醋(LLA) 的开环聚合。聚合物合成反应式如下: ^段本体开环聚合反应:本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种高性能、高分子量聚L‑乳酸(h‑PLLA)合成工艺,其特征为:该合成工艺采用人体内代谢过程生成的有机胍化合物(BG)为催化剂,人体必需的微量金属的无毒酸盐为活化剂(Act)组成的高效、高度生物安全性双组分催化体系(BG‑Act);采用本体聚合法进行L‑丙交酯(LLA)的开环聚合,聚合物合成反应式如下:一段本体开环聚合反应:二段本体开环聚合反应:*LLA:L‑丙交酯;m‑PLLA:中分子量聚L‑乳酸(Mw=4.0‑5.0x104);h‑PLLA:高性能高分子量聚L‑乳酸(Mw=4.0‑5.5x105);BG:生物有机胍主催化剂;Act:活化剂。                                              ;合成步骤:将单体LLA,催化剂(BG)与活化剂(Act)加入聚合反应釜中,通过三次“抽真空—充氮气”循环操作以驱除聚合釜中空气,采用本体聚合法进行LLA的开环聚合;聚合反应的条件控制采用两段法;一段聚合反应得到重均分子量(Mw)为4.0‑5.0×104的中分子量聚L‑乳酸(m‑PLLA)后,按二段聚合反应条件继续进行聚合反应,最终得到的高性能高分子量聚L‑乳酸(h‑PLLA)Mw为4.0‑5.5×105;合成条件:(1)一段聚合反应条件为:温度(T)=125‑140℃、压力(P)=0.4‑0.6torr、反应时间(t)=16‑24h;(2)二段聚合反应条件为:T=140‑160℃、P=0.1‑0.3torr、t=25‑60h。...

【技术特征摘要】
1. 一种高性能、高分子量聚L-乳酸(h-PLLA)合成工艺,其特征为:该合成工艺采用人 体内代谢过程生成的有机胍化合物(BG)为催化剂,人体必需的微量金属的无毒酸盐为活 化剂(Act)组成的高效、高度生物安全性双组分催化体系(BG-Act);采用本体聚合法进行 L-丙交酯(LLA)的开环聚合,聚合物合成反应式如下: 一段本体开环聚合反应:二段本体开环聚合反应:*LLA:L-丙交酯; m-PLLA:中分子量聚L-乳酸(Mw= 4. 0-5.OxlO4); h-PLLA:高性能高分子量聚L-乳酸(Mw= 4. 0-5. 5x10s); BG:生物有机胍主催化剂; Act:活化剂。 ; 合成步骤: 将单体LLA,催化剂(BG)与活化剂(Act)加入聚合反应釜中,通过三次抽真空一充 氮气循环操作以驱除聚合釜中空气,采用本体聚合法进行LLA的开环聚合;聚合反应的 条件控制采用两段法;一段聚合反应得到重均分子量(Mw)为4. 0-5.OXIO4的中分子量聚 L-乳酸(m-PLLA)后,按二段聚合反应条件继续进行聚合反应,最终得到的高性能高分子量 聚L-乳酸(h-PLLA)Mw为 4. 0-5. 5XIO5 ; 合成条件: (1) 一段聚合反应条件为:温度(T) = 125-140°C、压力(P) =0.4-0.6torr、反应时间 (t) = 16_24h; (2) 二段聚合反应条件为:T= 140-160°C、P= 0· 1-0. 3torr、t= 25-60h。2. 根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:李弘张全兴宗绪鹏李爱民黄伟江伟
申请(专利权)人:南京大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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