本发明专利技术公开了一种聚乳酸－壳聚糖接枝共聚物的制备方法，包括以下步骤：（１）将脱乙酰度为５０－９０％，分子量为０．５－３万的壳聚糖溶解于乳酸溶液中；（２）加入能与水形成低沸点共沸物的非极性溶剂于４０－９０℃共沸脱水；（３）脱水完毕，加入有机碱及催化剂于１０－１００℃反应，所述催化剂是酸性催化剂、路易斯酸催化剂、强酸型阳离子交换树脂或Ｎ，Ｎ′－二环己基碳酰亚胺；（４）干燥、浓缩有机相得产品。本发明专利技术合成方法简单，反应条件温和，能耗较低，适于工业化生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种生物医用材料的制备方法，更详细的是壳聚糖-聚乳酸 接技共聚物的制备方法。
技术介绍
聚乳酸是以乳酸为单体经化学合成的新型生物降解性高分子材料，其 无毒、无刺激性，具有优良的生物相容性，可生物分解、吸收，强度高， 可塑性好，易加工成型。聚乳酸在生物体内经过酶分解，最终形成二氧化 碳和水，不会在重要器官聚集，因此成为医学领域中最具吸引力的材料之 一。然而聚乳酸材料在生物医学应用中存在降解周期难以控制，酸性降解 产物在体内容易引发无菌性炎症，疏水性强等缺陷，另外，更重要的是缺 乏活性功能基团，难以在聚乳酸链中偶联细胞可识别的信号分子，以改善 材料和细胞间的相互作用。因此，对聚乳酸材料进行生物活化改性，在材 料上引入细胞信号，赋予材料生物活性等是必要的。糖是有机体的重要组成成份和主要能量来源，大部分的动物细胞外都 有一层糖-蛋白复合物，所以无论是单糖还是多糖都对多肽、蛋白质有较好 的亲和性，对细胞也具有较好的亲和性。壳聚糖是唯一的天然碱性多糖， 也是一种性能优异的生物医用高分子材料。它本身具有一些生理活性，带有游离的氨基，呈弱碱性，能有效的调节人体pH值，既可以提高巨噬细胞 的活性和吞噬能力，又能抑制不良细胞的生长。但是它的力学强度低，结 晶度高。开发聚乳酸/聚多糖复合生物医学材料应是改善聚乳酸细胞亲和性 和壳聚糖加工性能的一条有效途径。目前，合成壳聚糖-聚乳酸接枝共聚物的方法主要有(1)以三乙基销 为催化剂，甲苯溶液作为反应介质，利用壳聚糖的氨基或一级羟甲基作为反应位点，引发D， L-丙交酯在壳聚糖分子链上进行聚合，形成梳型接技共聚物(Y Liu， F Tian， K.A.Hu. Synthesis and characterization of a brush-like copolymer of polylactide grafted onto chitosan. Carbohydrate Research, 2004， 339:845-851.)。由于壳聚糖悬浮于反应介质中，不能与丙交酯形成均一的反 应体系，壳聚糖-聚乳酸接技共聚物的接枝率较低。(2)聚乳酸与二元醇在 催化剂作用下于150°C进行酯化反应得到伯羟基聚乳酸，用亚砜类化合物 将聚乳酸的伯羟基氧化为醛基，然后与壳聚糖的氨基反应，实现接枝共聚(中 国专利ZL 02155475.7壳聚糖-聚乳酸共聚物的制备方法)。此方法工艺路 线较为复杂。(3)壳聚糖溶于乳酸水溶液，壳聚糖上的氨基与乳酸上的羧 基形成铵盐，同时乳酸缩聚成低分子量的齐聚物，得到主链为壳聚糖，侧 链为低分子量聚乳酸的壳聚糖-聚乳酸凝胶(姚芳莲等，壳聚糖-聚乳酸凝 胶的合成及细胞相容性分析，2005年全国高分子学术论文报告会论文)。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种在均相体系中，反应条件温和，合成路线简 便，将聚乳酸接枝共聚在壳聚糖分子链上，形成聚乳酸-壳聚糖接枝共聚 物的制备方法。本专利技术壳聚糖-聚乳酸接枝共聚物的制备方法按如下步骤进行(1) 将脱乙酰度为50-90%,分子量为0.5-3万的壳聚糖溶解于乳酸溶液中；(2) 加入能与水形成低沸点共沸物的非极性溶剂于40-90'C共沸脱水；(3) 脱水完毕，加入有机碱及催化剂于10-10(TC反应，所述催化剂是 酸性催化剂、路易斯酸催化剂、强酸型阳离子交换树脂或N，N'-二环己基碳 酰亚胺(DCC);(4) 干燥、浓缩有机相得产品。反应结束后，用蒸馏水洗涤反应液1-2次，分水后，有机相用无水Na2S04 干燥，过夜，过滤除去Na2S04。反应液经过旋转蒸发浓缩后，倒入无水乙醇中提纯，得到白色沉淀，过滤并干燥，得白黄色固体粉末，即为产品。本专利技术所述乳酸为DL-乳酸、D-乳酸和/或L-乳酸，其质量百分比浓度 为15-85%;所述非极性溶剂选自苯、甲苯、二氯甲烷或三氯甲烷；所述有 机碱选自三乙胺、吡啶或二甲胺基吡啶(DMAP);所述催化剂是A1C13、 H2S04、 D001大孔强酸型阳离子交换树脂或N,N'-二环己基碳酰亚胺。本专利技术的优点与积极效果本专利技术将壳聚糖溶于乳酸中，釆用共沸脱 水，并在催化剂作用下缩合，保证了均一的反应体系，可使壳聚糖结构中 的官能团-OH或-NH2与乳酸单元充分反应，得到接技率较高，分子量较 大的共聚物，是一条新的合成壳聚糖接技聚乳酸共聚物的工艺路线。合成 方法简单，反应条件温和，能耗较低，适于工业化生产。具体实施方式 实施例1:称取0,25g壳聚糖(90% )加入到6g L-乳酸(80% )中，室温下搅拌 使其充分溶解，将溶液倒入250ml三口烧瓶中并加入适量的(200ml左右) 二氯甲烷，在精馏分水装置中4(TC共沸脱水2-4h。脱水结束后，向溶液中 加入0.184gDMAP,充分溶解后，放入冰水浴中冷却至OX:时，然后在较短 时间内加入5.846g的DCC。釆取冷凝回流装置，保证反应溶液体积维持在 60ml,室温下反应24h。反应结束后，抽滤除去反应生成的白色沉淀二环己基脲(DCU),将所得 滤液用0.5M的稀盐酸洗涤3次，用蒸馏水洗涤l-2次，分水后的有机相用 无水Na2S04干燥。在O'C条件下过夜，使溶解在二氯甲烷中的DCU在低温 条件下析出，过滤除去Na2S04和DCU,反应液经过旋转蒸发浓缩后，倒入 无水乙醇中提纯，得到白色沉淀，过滤并干燥，得白黄色固体粉末，即为 产品。实施例2:称取0.25g壳聚糖(50% )加入到6gD-乳酸(80% )中，室温下搅拌 使其充分溶解，将溶液倒入250ml三口烧瓶中并加入适量的(200ml左右) 二氯甲烷，在精馏分水装置中4(TC共沸脱水2-4h。脱水结東后，向溶液中 加入0.184gDMAP，充分溶解后，放入冰水洛中冷却至0"C时，然后在较短 时间内加入5.846g的DCC。釆取冷凝回流装置，保证反应溶液体积维持在 60ml,室温下反应24h。反应结東后，抽滤除去反应生成的白色沉淀二环己基脲(DCU)，将所得 滤液用0.5M的稀盐酸洗涤3次，用蒸馏水洗涤l-2次，分水后的有机相用 无水Na2S04干燥。在O'C条件下过夜，使溶解在二氯甲烷中的DCU在低温 条件下析出，过滤除去Na2S04和DCU，反应液经过旋转蒸发浓缩后，倒入 无水乙醇中提纯，得到白色沉淀，过滤并干燥，得白黄色固体粉末，即为 产品。实施例3:称取0,25g壳聚糖(90% )加入到6g L-乳酸(80% )中，室温下搅拌 使其充分溶解，将溶液倒入250ml三口烧瓶中并加入适量的(200ml左右) 甲苯，在精馏分水装置中9(TC共沸脱水2-4h。脱水结東后，向溶液中加入 0.56g的AlCb。釆取冷凝回流装置，保证反应溶液体积维持在60ml， 100°C 下反应4h。反应结東后，抽滤除去AlCl3,将所得滤液用蒸馏水洗涤l-2次，分水 后的有机相用无水Na2S04干燥。在室温下过夜，过滤除去Na2S04，反应液 经过旋转蒸发浓缩后，倒入无水乙醇中提纯，得到白色沉淀，过滤并干燥， 得白黄色固体粉末，即为产品。实施例4:称取0,25g壳聚糖(90% )加入到6g L-乳酸(80% )中，室温下搅拌 使其充分溶解，将溶液倒入250ml三口烧瓶中并加入适量的(200ml左右本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种聚乳酸－壳聚糖接枝共聚物的制备方法，其特征在于按如下步骤进行： （１）将脱乙酰度为５０－９０％，分子量为０．５－３万的壳聚糖溶解于乳酸溶液中； （２）加入能与水形成低沸点共沸物的非极性溶剂于４０－９０℃共沸脱水； （３）脱水完毕，加入有机碱及催化剂于１０－１００℃反应，所述催化剂是酸性催化剂、路易斯酸催化剂、强酸型阳离子交换树脂或Ｎ，Ｎ′－二环己基碳酰亚胺； （４）干燥、浓缩有机相得产品。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郝红，李涛，刘荣杰，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]
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