一种医用级L-丙交酯及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种医用级L

【技术实现步骤摘要】
一种医用级L
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丙交酯及其制备方法


[0001]本专利技术涉及丙交酯的合成，具体地，涉及一种医用级L
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丙交酯及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚乳酸是生物可降解材料，其最终降解产物为水和二氧化碳，具有良好的生物相容性，并且生物降解性是聚乳酸医疗器械的一个关键优势。聚乳酸医疗器械在完成功能后会缓慢降解，因此可以避免二次手术移除植入物，从而避免身体的免疫排斥和潜在的细菌感染。所以聚乳酸在医疗应用方面有着悠久的安全历史。它已经被美国食品和药物管理局(FDA)和许多国家的其他监管机构批准用于人体植入。但是合成医用级的聚乳酸依然是一个难题，其中间体丙交酯的纯度和产率制约着聚乳酸的品质。
[0003]用乳酸原料生产丙交酯，主要是利用乳酸先缩聚生成乳酸寡聚体，而后乳酸寡聚体再解聚环化生成丙交酯。整个过程需要在高温、负压以及催化的条件下进行，期间未反应物要回流重复利用，最后通过一定的提纯手段获得合格的丙交酯产品。目前，生产丙交酯主流采用金属催化剂，主要是锌和锡的化合物，如氧化锌、辛酸亚锡、氯化亚锡等，南京大学研究团队最新发现有机胍类催化剂和碱金属催化剂也可以用于丙交酯和聚乳酸的生产。当前使用的金属催化剂主要有以下几个问题：
[0004]1)制得的丙交酯光学纯度低，这是由于反应中消旋所导致的。以L
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丙交酯为原料合成的聚(L
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乳酸)可以应用于医疗领域的原理在于其可降解性。丙交酯的光学纯度，决定着后续下游材料聚乳酸能否应用于医疗领域，如果丙交酯光学纯度不高，则不仅影响到下游聚合物聚乳酸的机械性能，也会影响其生物可降解性，造成不良后果(例如，用作美容缝合线会有可能留下疤痕)。因此，设计新催化剂，控制反应过程中的消旋现象，提高产品光学纯度，是使得产品能够应用于医疗领域，明显提高其经济附加值的关键。
[0005]2)金属类催化剂易在丙交酯内形成残留，例如锡类催化剂，锡容易形成挥发性有机锡物种，从而导致产品中金属残留较高，不利于绿色环保的理念，必须严格控制金属残留量。寻找不容易挥发的催化剂是解决金属残留问题的关键，可以使得产品在医用时更加安全。
[0006]另一方面，与普通丙交酯相比，能够应用于医用材料制备的高纯L
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丙交酯价格昂贵，是制备高附加值医用耗材的关键原料。目前相关技术被国外公司垄断，而美国为了维持其在医用材料领域的高额利润，对华禁售其原料，即高纯L
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丙交酯。

技术实现思路

[0007]针对采用目前的金属类催化剂获得的丙交酯光学纯度低，以及金属残留的问题，本专利技术提供了一种医用级L
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丙交酯及其制备方法，由该方法制得的 L
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丙交酯光学纯度可达到99.9％，且无金属残留。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种医用级L
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丙交酯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将L
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乳酸和钴盐混合，先进行聚合反应，再进行裂解反应，收集馏分，
得到L
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丙交酯。
[0009]本专利技术采用钴盐作为催化剂，而钴盐是常见化合物，可以直接购买，并且催化性能稳定，可以多次循环使用而不失活。
[0010]本专利技术中，合成方法产率较高，产品光学纯度也很高(可达99.9％)，能够用于制造高品质医用级的聚乳酸。催化剂多次循环使用不失活可以大幅度降低催化剂成本，从而降低了产品的生产成本。该方法不需要分离催化剂即可套用，能够开发为连续合成工艺。
[0011]优选地，所述钴盐为氧化钴、三氧化二钴、四氧化三钴、氢氧化钴、氯化钴、六氨基氯化钴、溴化钴中的一种或几种。
[0012]进一步优选地，所述钴盐为四氧化三钴，或者摩尔比为(1～3)：(1～3) 的氧化钴和三氧化二钴的混合物。
[0013]优选地，所述钴盐的用量为L
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乳酸质量的0.1～0.7％，其中优选0.5％，使用这个剂量的钴盐催化剂，产品产率最高。
[0014]优选地，所述聚合反应的温度为130～170℃，时间为3～7h，其中优选温度150℃，时间4h，在此聚合条件下聚合即可充分反应，又可避免副反应，从而使得产品产率和光学纯度最佳。
[0015]优选地，所述裂解反应的温度为190～240℃，时间为1～5h，其中优选 220℃，3h，在此条件下裂解充分，可以避免更多副产物的生成，提高产率并可避免更高温度带来的产品光学纯度下降的问题。
[0016]本专利技术另一方面提供一种医用级L
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丙交酯，该L
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丙交酯由上述的制备方法制得。
[0017]通过上述技术方案，本专利技术实现了以下有益效果：
[0018]1、本专利技术采用钴盐作为催化剂，催化效果好且催化性能稳定，合成方法产率较高，产品光学纯度也很高(可达99.9％)，能够用于制造高品质医用级的聚乳酸。
[0019]2、钴盐催化剂可以多次循环使用而不失活，大幅度降低催化剂成本，从而降低了产品的生产成本；此外，该方法不需要分离催化剂即可套用，能够开发为连续合成工艺。
具体实施方式
[0020]以下结合实施例对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0021]以下实施例中，所使用的药品来源与纯度如下：
[0022]四氧化三钴(CAS号：1308
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06
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1)，购自安耐吉，纯度99.9％；
[0023]乙酸乙酯(CAS号：141
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78
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6)，购自阿拉丁，纯度99％；
[0024]L
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乳酸(CAS号：79
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33
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4)，购自阿拉丁，纯度98％；
[0025]甲苯(CAS号：108
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88
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3)，购自国药集团，纯度99.5％。
[0026]实施例1
[0027]在一个250mL的反应釜中，先加入50g的L
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乳酸和250mg四氧化三钴，在150℃、40kPa条件下反应4h得到低聚乳酸，然后在220℃、1kPa 条件下裂解反应3h蒸出L
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丙交酯粗品，并用乙酸乙酯重结晶，产率55％。用旋光仪测量其甲苯溶液的旋光度，与标准样(光学纯度大于99.9％)相比较，光学纯度为99.9％。产品丙交酯用ICP
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MS(电感耦合等离子体质谱) 检测，未探测到钴，克服了使用传统金属催化剂进行催化时金属残留的问题。
[0028]实施例2
[0029]其他条件同实施例1,检验不同钴盐催化剂的催化效果，实验结果见表1 (钴盐总用量均为250mg)。
[0030]表1不同钴盐的催化效果
[0031][0032][0033]由上述结果可知，钴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种医用级L
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丙交酯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将L
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乳酸和钴盐混合，先进行聚合反应，再进行裂解反应，收集馏分，得到L
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丙交酯。2.根据权利要求1所述的医用级L
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丙交酯的制备方法，其特征在于，所述钴盐为氧化钴、三氧化二钴、四氧化三钴、氢氧化钴、氯化钴、六氨基氯化钴、溴化钴中的一种或几种。3.根据权利要求2所述的医用级L
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丙交酯的制备方法，其特征在于，所述钴盐为四氧化三钴，或者摩尔比为(1～3)：(1～3)的氧化钴和三氧化二钴的混合物。4.根据权利要求1所述的医用级L
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丙交酯的制备方法，其特征在于，所述钴盐的用量为L
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乳酸质量的0.1～0.7％。5.根据权利要求4所述的医用级L
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘峰，俞磊，孟祥坤，张亦旸，詹杰，张明，李雪菲，李家文，
申请(专利权)人：中广核研究院有限公司扬州帮杰新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：