一种六臂星型聚乳酸材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于生物材料的技术领域，公开了一种六臂星型聚乳酸材料及其制备方法：在超临界反应釜中，称取一定量L

【技术实现步骤摘要】
一种六臂星型聚乳酸材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于生物材料的
，具体涉及一种六臂星型聚乳酸材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚乳酸是利玉米淀粉发酵制得乳酸再通过聚合反应得到的一种具有良好的生物相容性、机械强度和骨传导性能，而且可完全生物降解为二氧化碳和水的生物基聚合物，其经呼吸及排泄排出体外，是一种研究最多的可降解材料。近年来，聚乳酸复合材料已经成功应用于缓释药物领域，科学家指出，缓释药物的释放率随着聚乳酸聚合物的粘均分子量的变化而变化，即，具有高粘均分子量、高接枝率的聚合物往往溶胀能力越差，使水分不易进入片剂内部，导致药物释放率也就越低，同时聚乳酸的直链结构使其作为药物载体时的包封率不高，载药性能较差，严重限制了聚乳酸更为广泛的应用。
[0003]超临界流体(Supercriticalfluid，SCF)是指实验温度和压力均超过其临界点的流体，是一种介于液体和气体之间的特殊物质相态。超临界流体兼具有液体和气体的特点，一方面其黏度较小，接近于气体，因此扩散性质较好，有利于传质过程的进行；另一方面，由于密度与液体相似，因而其溶解能力较强。此外，超临界流体的理化性质可由温度和压力进行方便的调节。不同于其他物质，二氧化碳的临界温度(31.1℃)和临界压力(7.38MPa)相对较低，并且具有无毒、性质稳定、价格低廉等优点。由于CO2无毒安全、对环境友好、廉价易得和临界点易达到，成为应用最为广泛的超临界流体之一。超临界二氧化碳(SC
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CO2)作为一种绿色溶剂。应用于制药行业，会降低溶剂残留的风险，从而大大提高药品的安全性，使用SC
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CO2作为溶剂，可使合成所得聚合物实现无有机溶剂残留，更方便应用于生物医学当中。
[0004]但是现有技术中未见将SC
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CO2应用于六臂星型聚乳酸的合成中。

技术实现思路

[0005]综上所述，本专利技术的目的主要在于提供一种载药性能良好的，无有机试剂残留的六臂星型聚乳酸及其制备方法。
[0006]本专利技术提供了一种六臂星型聚乳酸材料，包括如下结构所示的聚合物：
[0007][0008]其中，所述R为：
[0009][0010]6s
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PLA是一种一核多臂结构，即肌醇的六元环为核心，支链上的聚乳酸为臂，分子外观如同六角星。
[0011]一种六臂星型聚乳酸材料的制备方法，包括以下步骤：
[0012]将L
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丙交酯、肌醇、辛酸亚锡、PCL
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PDMS
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PCL进行聚合反应，得到六臂星型聚乳酸。
[0013]优选的，所述六臂星型聚乳酸材料的制备方法包括如下步骤：
[0014](1)在超临界反应釜中，称取一定量L
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丙交酯，以辛酸亚锡作为催化剂，加入稳定剂，以肌醇作为引发剂进行丙交酯开环聚合，在一定温度和压力下搅拌反应，得到白色块状产物；
[0015](2)以二氯甲烷作为良溶剂，甲醇为不良溶剂进行反溶纯化产物，去除未反应的原料，真空抽滤，45℃下真空干燥24h，所得产物即为六臂星型聚乳酸。
[0016]优选的，所述步骤(1)中，所述肌醇与L
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丙交酯的摩尔比为1：(50～100)。
[0017]优选的，所述步骤(1)中，所用稳定剂的投料质量占比为1～5％MW。
[0018]优选的，所述稳定剂为PCL
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PDMS
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PCL，即：聚己内酯
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聚二甲基硅氧烷
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聚己内酯。
[0019]优选的，所述超临界流体为超临界二氧化碳。
[0020]优选的，所述步骤(1)中，所述聚合反应的温度为100～120℃，压力为12～16MPa，时间为12～24h。
[0021]优选的，所述步骤(2)中，所用甲醇的温度为0～10℃。
[0022]本专利技术一种优选方法，步骤如下：
[0023](1)称取0.09g肌醇、3.6gL
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丙交酯置于超临界反应釜中，加入0.2mL辛酸亚锡、0.1845gPCL
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PDMS
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PCL，先通CO2将釜内空气排出，随后往釜内打入CO2，最终釜内压力为16MPa，反应温度为120℃，磁力搅拌速度为400r/min，反应24h，得到白色块状产物。
[0024](2)将产物置于250mL烧杯，加入10mL二氯甲烷，将产物完全溶解，再向烧杯中加入240mL0℃甲醇超声1h，再将其置于0℃环境下沉淀24h，真空抽滤，45℃下真空干燥24h，得到白色粉末状六臂星型聚乳酸。
[0025]具体反应机理：肌醇上的羟基基团进攻环状丙交酯上的羰基碳，使丙交酯开环成链，其链端则会产生新的羟基，继而再次进攻丙交酯，进行反应。
[0026]与现有技术相比，本专利技术具备以下有益效果：
[0027]使用超临界二氧化碳作为溶剂，使得所合成出来的6s
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PLA无有机试剂残留，是一种绿色、安全、对人体无害的产物，相较于线性PLA，星型PLA具有更紧密的结构，而且支链数量的增加提高了其酶促降解和碱水解能力，使其具有更短的降解时间，而且6s
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PLA具有十分良好的组织相容性，其拓扑结构的可调性使其在组织工程领域和生物医学具有巨大的应用潜力。
[0028]6s
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PLA多链端意味着羟基基团的增多，而羟基是有亲水性的基团，这会增加多臂聚乳酸的亲水性，从而提高其生物相容性，对于支链的长度也是可控的，不同长度的支链，羟基在整个分子当中的占比是不同的，产物的亲水性也是有差别的，这就可以做到亲水性的调节。
附图说明
[0029]图1为实施例1的核磁共振碳谱图；
[0030]图2为实施例1的红外图片；
[0031]图3为实施例1的XRD衍射图。
具体实施方式
[0032]下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细的阐述，但不是限制本专利技术。如无特殊说明，本专利技术所采用的实验方法均为常规方法，所用实验器材、材料、试剂等均可从商业途径获得。
[0033]实施例1
[0034](1)L
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丙交酯通过药品公司直接购买，称取0.09g肌醇、3.6gL
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丙交酯置于超临界反应釜中，加入0.2mL辛酸亚锡、0.1845gPCL
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PDMS
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PCL，先通CO2将釜内空气排出，随后往釜内打入CO2，最终釜内压力为10MPa，反应温度为100℃，磁力搅拌速度为400r/min，反应24h，得到白色块状产物。
[0035](2)将产物置于250mL烧杯，加入10mL二氯甲烷，将产物完全溶解，再向烧杯中加入240mL0℃甲醇超声1h，再将其置于0℃环境下沉淀24h，真空抽滤，45℃下真空干燥24h，得到白色粉末状六臂星型聚乳酸。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种六臂星型聚乳酸材料，其特征在于，包括如下结构所示的聚合物：其中，所述R为：聚合物为六角星型结构，以肌醇的六元环为核心，支链上的聚乳酸为臂。2.一种六臂星型聚乳酸材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在超临界反应釜中，称取L
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丙交酯，以辛酸亚锡作为催化剂，加入稳定剂，以肌醇作为引发剂进行丙交酯开环聚合，在一定温度和压力下搅拌反应，得到白色块状产物；(2)以二氯甲烷作为良溶剂，甲醇为不良溶剂进行反溶纯化产物，去除未反应的原料，真空抽滤，45℃下真空干燥24h，所得产物即为六臂星型聚乳酸。3.根据权利要求2所述的六臂星型聚乳酸材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述肌醇与L
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丙交酯的摩尔比为1：(50～100)。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：于驰，李帅，王刚，杨国千茜，
申请(专利权)人：大连大学，
类型：发明
国别省市：