一種可降解多孔聚乳酸的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可降解多孔聚乳酸的制備方法，包括：以L-丙交酯為原料，利用辛酸亞錫催化開環(huán)法合成了三臂聚乳酸；制備大分子引發(fā)劑；與谷氨酸芐酯羧酸酐（NCA）進(jìn)行開環(huán)聚合得到以PLA為核聚谷氨酸芐酯（PBLG）為臂的星型嵌段聚合物；通過水解脫去PBLG中的芐基保護(hù)基，得到星型聚乳酸/聚谷氨酸嵌段共聚物；加入低分子量聚谷氨酸，利用嵌段共聚物的雙親性用水將其溶解，形成納米級(jí)多孔材料。該嵌段共聚物具有六方柱狀結(jié)構(gòu)，連續(xù)相為聚乳酸，材料具有納米級(jí)孔洞。該材料具有以下優(yōu)點(diǎn)：具有納米級(jí)微孔；克服傳統(tǒng)線型聚乳酸材料加工性能差的缺點(diǎn)；無毒副作用；可作為藥物載體材料；可作為醫(yī)用植入材料；可作為體內(nèi)持續(xù)給藥裝置的部件材料。
【專利說明】一種可降解多孔聚乳酸的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種可降解聚乳酸材料，特別是涉及一種具有納米級(jí)微孔的嵌段高分 子材料的制備方法。屬于高分子化學(xué)及聚合物【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 聚乳酸（Polylacticacid，PLA)是20世紀(jì)90年代迅速發(fā)展起來的新一代可完 全降解高分子材料，其具有優(yōu)良生物相容性，是美國食品和藥物管理局（FoodandDrug Adiministration，F(xiàn)DA)認(rèn)可的一類生物醫(yī)用材料和環(huán)保材料。自20世紀(jì)60年代起，科 學(xué)工作者開始關(guān)注聚乳酸材料的降解性能，并首次將聚乳酸材料作為可降解手術(shù)縫合線材 料。1966 年，Kulkarni等（KricheldorfH.R.CXefflospAere2001，43，49-54?中首次提 出：低分子量的PLA能夠在體內(nèi)降解，最終的代謝產(chǎn)物是C02和H20,對(duì)人體無害，對(duì)環(huán)境無 污染。同時(shí)，通過對(duì)聚乳酸體內(nèi)降解過程的研究發(fā)現(xiàn)，降解的中間產(chǎn)物乳酸是體內(nèi)正常代謝 的產(chǎn)物，不會(huì)在體內(nèi)積累，因此PLA在生物體內(nèi)降解后不會(huì)對(duì)生物體產(chǎn)生不良影響，由此引 發(fā)了以這類材料作為生物醫(yī)用材料的開端。近年來，其作為藥物載體在藥物緩控釋體系中， 越來越多的受到了科學(xué)家們的關(guān)注。
[0003] 但是常見的線型聚乳酸（Linearpolylacticacid,LPLA)存在一些缺點(diǎn)，例如 其溶液和本體黏度較高、結(jié)晶度較大、材料脆性高、熱穩(wěn)定性低和低降解速度，在一定程 度上限制了其在醫(yī)用、農(nóng)業(yè)和包裝等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，特別是在作為藥物緩釋材料方面 的應(yīng)用（WangL.，DongC.M.J 5bi./krt士 2006，44(7)， 2226-2236.)。星型聚乳酸（Star-shapedpolylacticacids，SPLA)具有支鏈短和分子量 高等優(yōu)點(diǎn)，其溶液和本體黏度比相同分子量LPLA低很多，流動(dòng)性和溶解性能得到改善，且 其降解速度卻比相同分子量LPLA快，熱穩(wěn)定性較高，有利于其在藥物緩釋等生物醫(yī)用材料 中的加工應(yīng)用。
[0004] 不論線型還是星型聚乳酸材料雖然已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于藥物緩釋材料以及組織工 程材料方面，但是由于其自身疏水結(jié)構(gòu)的限制，也存在一些不足之處，例如其親水性不佳， 降解速率較慢，降解周期難以調(diào)控，植入體內(nèi)后細(xì)胞容易粘附于材料表面等?？茖W(xué)家們針對(duì) 這些問題對(duì)PLA材料進(jìn)行了結(jié)構(gòu)方面的改性的研究。為了增加PLA的親水性，常見的改性 材料有聚乙二醇（Polyethyleneglycol，PEG)(MoffattS.，CristianoR.JJ 2006，317，10-13.)、聚乙烯醇（Polyvinylalcohol，PVA)、葡聚糖（dextran)、 殼聚糖以及多肽（polypeptide)等。由于多肽(也稱為聚氨基酸）是一類可生物降解的高 分子，具有低毒、生物相容性好、可生物降解、容易被機(jī)體吸收和代謝、氨基酸單元結(jié)構(gòu)可選 擇、親疏水性能可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，已被開始被應(yīng)用于聚乳酸的改性研究中，但僅有很少報(bào)道。
[0005] 另一方面，多孔生物降解材料是近年來發(fā)展起來的嶄新的材料體系，是一種由相 互貫通或封閉的孔洞構(gòu)成的具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的材料，孔洞的邊界或表面由支柱或平板構(gòu)成。 其具有規(guī)則排列并大小可調(diào)的孔道結(jié)構(gòu)、相對(duì)密度低，比強(qiáng)度高、孔隙率和表面積大、滲透 性和吸附性好以及生物相容性好，環(huán)境友好等特點(diǎn)，在大分子催化、吸附與分離、納米材料 組裝、生物化學(xué)、分子識(shí)別以及藥物載體等領(lǐng)域均具有廣泛的應(yīng)用前景。通過我們對(duì)文獻(xiàn) 資料的查閱，至今還沒有一種聚乳酸材料同時(shí)具有加工性能高、親水性、優(yōu)良的生物降解性 能、納米級(jí)微孔、高載藥能力等特點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是建立一種可降解多孔聚乳酸的制備方法，該聚合物材料具有以下 優(yōu)點(diǎn)：加工性能好、親水性、優(yōu)良的生物降解性能、納米級(jí)微孔、高載藥能力。
[0007] 該聚乳酸材料是一種星型聚乳酸/多肽嵌段共聚物；以L-丙交酯為原料，利用辛 酸亞錫催化開環(huán)法合成了三臂聚乳酸；制備大分子引發(fā)劑；與谷氨酸芐酯羧酸酐（NCA)進(jìn) 行開環(huán)聚合得到以PLA為核聚谷氨酸芐酯（PBLG)為臂的星型嵌段聚合物；通過水解脫去 PBLG中的芐基保護(hù)基，得到星型聚乳酸/聚谷氨酸嵌段共聚物；加入低分子量聚谷氨酸，利 用嵌段共聚物的雙親性用水將其溶解，形成納米級(jí)多孔材料。
[0008] 多孔聚乳酸材料的制備技術(shù)方案如下： 1) 星型聚乳酸的合成

【權(quán)利要求】
1. 一種可降解多孔聚乳酸，其結(jié)構(gòu)特征在于：所述的高分子材料是由疏水性聚乳酸鏈 段和親水性聚谷氨酸鏈段偶聯(lián)而成的星型型共聚物。
2. -種制備權(quán)利要求1所述的可降解多孔聚乳酸的方法是通過如下步驟進(jìn)行的： 1) 以L-丙交酯為原料，利用辛酸亞錫催化開環(huán)法合成了三臂聚乳酸； 2) 制備大分子引發(fā)劑； 3) 與谷氨酸芐酯羧酸酐進(jìn)行開環(huán)聚合得到以聚乳酸為核聚谷氨酸芐酯為臂的星型嵌 段聚合物； 4) 通過水解脫去聚谷氨酸芐酯中的芐基保護(hù)基，得到星型聚乳酸/聚谷氨酸嵌段共聚 物； 5) 加入低分子量聚谷氨酸，利用嵌段共聚物的雙親性用水將其溶解，形成納米級(jí)多孔 材料。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可降解多孔聚乳酸的制備方法，其特征在于上述方法中 步驟1)所合星型聚合物所使用的催化劑為辛酸亞錫。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可降解多孔聚乳酸的制備方法，其特征還在于上述方法 中步驟3)所使用的聚合單體為谷氨酸芐酯羧酸酐。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可降解多孔聚乳酸的制備方法，其特征還在于上述方法 中步驟3)所進(jìn)行的開環(huán)聚合反應(yīng)中使用一級(jí)胺作為引發(fā)劑進(jìn)行聚合反應(yīng)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可降解多孔聚乳酸，其特征還在于：該高分子材料是聚 乳酸和聚谷氨酸所形成的多孔材料。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可降解多孔聚乳酸，其特征還在于：所述的多孔高分子 材料具有清晰的六方柱狀結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】C08L77/04GK104448807SQ201310421854
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月16日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請(qǐng)人:成都市綠科華通科技有限公司