一种链段结构可控的可吸收嵌段共聚物微球制备方法技术

本发明专利技术提出一种链段结构可控的可吸收嵌段共聚物微球制备方法，利用小分子引发剂，预先通过两步预聚嵌段技术合成预聚物，并利用预聚物原位引发丙交酯开环聚合，获得链段结构精确可控的聚乳酸己内酯嵌段共聚物(BPLCL)。同时进一步以BPLCL为原料，利用微乳液法，制备出具有优异生物相容性的BPLCL可吸收微球，其成分简单、粒径均一、细胞亲和性、黏附性较好，在载药和医疗美容等领域中具有潜在的应用价值。载药和医疗美容等领域中具有潜在的应用价值。载药和医疗美容等领域中具有潜在的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种链段结构可控的可吸收嵌段共聚物微球制备方法


[0001]本专利技术涉及生物功能高分子材料
，尤其涉及一种链段结构可控的可吸收嵌段共聚物微球制备方法。

技术介绍

[0002]作为被美国食品药品监督管理局(FDA)批准的可生物降解聚合物，聚乳酸和聚己内酯具有良好的生物相容性，植入体内后可以被人体吸收，并降解为小分子量的水和二氧化碳，最终被排出体外。聚乳酸具有较高的强度和较差的韧性，聚己内酯具有较好的韧性和较低的强度，不同的力学性能限制了两者的应用范围。
[0003]共聚是改善聚合物性能的方法之一，聚乳酸和聚己内酯可通过共聚达到性质互补的目的。聚己内酯无规共聚物具备独特的力学性能和降解速率，但是在聚合过程中不能调节单体投料摩尔比，无法精确控制共聚物的组分含量，阻碍了其在医疗器械生产中的进一步应用。嵌段共聚是两种或多种单体在大分子链上的有序聚合排列，与无规共聚物相比，聚乳酸己内酯嵌段共聚物分子量分布窄，其链段长度和组成被精确控制的同时，能维持两共聚组分的结晶和热性能。
[0004]微球是一种通过药物在聚合物基质中的吸附或分散形成的颗粒分散系统，具有丰富的结构和功能，是组织工程的理想工具。微球具有高的比表面积，可以促进细胞黏附、增殖和分化，其粗糙的表面形态保证了较好的细胞黏附力，从而使细胞在表面更好地生长，聚乳酸己内酯共聚物微球在诸多领域展现出极大的应用价值。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提出一种细胞相容性优异，且链段结构精确可控的可吸收聚乳酸己内酯嵌段共聚物微球制备方法。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提出一种链段结构可控的可吸收嵌段共聚物微球制备方法，利用小分子引发剂，通过两步预聚嵌段技术，引发ε
‑
己内酯单体开环聚合，获得聚己内酯预聚物；利用聚己内酯预聚物原位引发丙交酯开环聚合，以获得聚乳酸己内酯嵌段共聚物；最后以聚乳酸己内酯嵌段共聚物为原料，通过微乳液法，制备聚乳酸己内酯嵌段共聚物微球。
[0007]进一步的，所述制备方法具体包括以下步骤：
[0008]S1、将引发剂与医用级单体混合后反应得到聚己内酯预聚物；
[0009]S2、将所述聚己内酯预聚物与医用级单体混合，在催化剂的作用下经聚合得到聚乳酸己内酯嵌段共聚物；
[0010]S3、提纯所述聚乳酸己内酯嵌段共聚物，干燥后溶于溶剂中制备油相；
[0011]S4、制备水相，等待所述油相和所述水相各自溶解均匀；
[0012]S5、在机械搅拌下，向所述水相中加入所述油相，乳化挥发获得微球；
[0013]S6、洗涤并收集微球，冷冻干燥后得到链段结构可控的可吸收嵌段共聚物微球。
[0014]进一步的，步骤S1中所述单体为ε
‑
己内酯。
[0015]进一步的，步骤S1中所述小分子醇类引发剂为乙二醇、苯甲醇、季戊四醇、异丙醇、聚乙二醇等中的一种或多种。
[0016]进一步的，步骤S1中所述嵌段共聚物按摩尔比包括：ε
‑
己内酯：10
‑
100份；引发剂：0.1
‑
50份。
[0017]进一步的，在步骤S1中，称取一定量的引发剂和己内酯至烧瓶中，在无水无氧的条件下，加热至100
‑
180℃反应6
‑
30小时后将产物用二氯甲烷溶解，用乙醇沉淀提纯，将提纯后的聚合物干燥后收集得到所述聚己内酯预聚物。
[0018]进一步的，步骤S2中医用级单体为：左旋丙交酯；催化剂为：辛酸亚锡。
[0019]进一步的，步骤S2中所述嵌段共聚物按摩尔比包括：L
‑
丙交酯：10
‑
100份；聚己内酯预聚物：10
‑
50份；催化剂：0.01
‑
10份；
[0020]进一步的，步骤S2中将所述聚己内酯预聚物、医用级单体和催化剂混合，在无水无氧环境中，温度为100
‑
180℃的条件下，聚合反应20
‑
30小时。
[0021]进一步的，步骤S3中所述油相是通过将聚乳酸己内酯嵌段共聚物溶于二氯甲烷中制备而成。所述油相浓度为15％
‑
50％(w/v)。
[0022]进一步的，步骤S4中水相溶液种类为：聚乙烯醇(PVA)。所述水相浓度为：0.1％
‑
1％(w/v)，体积为100
‑
300mL。
[0023]进一步的，步骤S5中油相和水相的比例为1:5
‑
1:20(v/v)，在转速为150
‑
450rmp的机械搅拌作用下，油相逐滴加入至水相中，充分乳化后揭盖挥发16
‑
20小时。
[0024]进一步的，步骤S6中所述聚乳酸己内酯嵌段微球干燥为真空冷冻干燥24
‑
72小时至完全冻干。与现有技术相比，本专利技术的优势之处在于：
[0025]1、本专利技术采用两步预聚嵌段合成法，显著提高聚乳酸己内酯嵌段共聚物的产率，有效调控嵌段共聚物的分子量，使所制嵌段共聚物具有更窄的分子量分布指数，在保证高结晶度和热稳定性的同时，能维持共聚组分的结晶性能和热性能。
[0026]2、本专利技术通过加入少量聚己内酯预聚物，极大改善聚乳酸己内酯嵌段共聚物的拉伸性能。
[0027]3、本专利技术采用传统乳液法制备可吸收聚乳酸己内酯嵌段共聚物微球，所制微球表面呈现类似干红枣皮褶皱状态，具有优异的细胞黏附性，植入人体后可完全降解，降解产物无毒，且能随人体代谢排出体外。
[0028]4、本专利技术所制微球成分简单，未引入第三组分，有利于临床审批和转化应用。
附图说明
[0029]图1为引发剂与己内酯单体摩尔比例为0:100和8:100的聚己内酯预聚物(PCL和PCL8预聚物)的核磁共振氢谱图。
[0030]图2为左旋聚乳酸、聚己内酯、聚乳酸己内酯无规共聚物和聚乳酸己内酯嵌段共聚物(PLLA、PCL、PLCL5050和BPLCL5050)的傅里叶红外光谱图。
[0031]图3为聚乳酸己内酯无规共聚物实心微球(a、b)和聚乳酸己内酯嵌段共聚物实心微球(c、d)的扫描电子显微镜图像。
[0032]图4为聚乳酸己内酯无规共聚物微球(PM)和聚乳酸己内酯嵌段共聚物微球(BM)培
养L929细胞3d后的激光共聚焦图像。
具体实施方式
[0033]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案作进一步地说明。
[0034]对比例1
[0035]聚乳酸己内酯无规共聚物(PLCL)的合成
[0036]按摩尔比为n
L
‑
LA
:n
ε
‑
CL
＝50:50的比例称量医用级L
‑
丙交酯和ε
‑
己内酯。
[0037]根据两单体的总本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种链段结构可控的可吸收嵌段共聚物微球制备方法，其特征在于，利用小分子引发剂，通过两步预聚嵌段技术，引发ε
‑
己内酯单体开环聚合，获得聚己内酯预聚物；利用所述聚己内酯预聚物原位引发丙交酯开环聚合，获得聚乳酸己内酯嵌段共聚物；最后以所制备的聚乳酸己内酯嵌段共聚物为原料，通过微乳液法，制备聚乳酸己内酯嵌段共聚物微球。2.根据权利要求1所述的链段结构可控的可吸收嵌段共聚物微球制备方法，其特征在于，所述可吸收嵌段共聚物微球表面呈现干红枣表皮状褶皱。3.根据权利要求1所述的链段结构可控的可吸收嵌段共聚物微球制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括以下步骤：S1、将引发剂与医用级单体混合后反应得到聚己内酯预聚物；S2、将所述聚己内酯预聚物与医用级单体混合，在催化剂的作用下经聚合得到聚乳酸己内酯嵌段共聚物；S3、提纯所述聚乳酸己内酯嵌段共聚物，干燥后溶于溶剂中制备油相；S4、制备水相，等待所述油相和所述水相各自溶解均匀；S5、在机械搅拌下，向所述水相中加入所述油相，乳化挥发获得微球；S6、洗涤并收集微球，冷冻干燥后得到链段结构可控的可吸收嵌段共聚物微球。4.根据权利要求3所述的链段结构可控的可吸收嵌段共聚物制备方法，其特征在于，步骤S1中所述单体为ε
‑
己内酯。5.根据权利要求3所述的链段结构可控的可吸收嵌段共聚物制备方法，其特征在于，步骤S1中所述小分子醇类引发剂为乙二醇、苯甲醇、季戊四醇、异丙醇、聚乙二醇等中的一种或多种。6.根据权利要求3所述的链段结构可控的可吸收嵌段共聚物微球制备方法，其特征在于，步骤S1中所述嵌段共聚物按摩尔比包括：ε
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己内酯：10
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100份；引发剂：0.1
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50份。7.根据权利要求3所述的链段结构可控的可吸收嵌段共聚物微球制备方法，其特征在于，在步骤S1中，称取一定量的引发剂和己内酯至烧瓶中，在无水无氧的条件下，加热至100
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180℃反应6
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30小时后将产物用二氯甲烷溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘昌胜，李玉林，罗陈敏，刘方睿，陶紫薇，连睿贤，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：