[发明专利]聚乳酸-乙醇酸共聚物的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及聚乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA)的制备方法。

背景技术

聚乳酸-乙醇酸是典型的合成可降解聚合物，同时由于聚乳酸-乙醇酸具有可靠的生物安全性，是目前研究最广泛、应用最多的可降解生物材料，目前已经广泛用于组织工程、药物缓释等方面。

制备聚-DL-乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA)的方法有两种，即开环聚合法和直接缩聚法。开环聚合法是以DL-丙交酯与乙交酯开环聚合来制备聚-DL-丙交酯-乙交酯共聚物；直接缩聚法是以DL-乳酸与乙醇酸直接缩聚来制备聚DL-乳酸-乙醇酸共聚物。

具体制备反应式如下：

开环聚合法反应式如下：

直接缩聚法反应式如下：

开环聚合法的优点是：可制得高分子量的PLGA；但是其缺点是工艺较复杂，成本高，只能得到酯基封端的聚合物，不适宜于药物控制释放体系的应用。

直接缩聚法的优点是：工艺简单，从原料到产物只需一步反应即可完成，有利于降低成本，且得到羧基封端的聚合物，适宜于药物控制释放体系的应用。但该工艺路线目前依然存在着较多的问题须待解决：

1)选择合适的催化剂。现有技术中多采用锡催化剂，然而因锡有细胞毒性。如果以锡为催化剂制备药用辅料聚-DL-乳酸-乙醇酸共聚物，就要增加繁琐步骤用于除去有毒物质锡。研制出无毒的，高活性的，产物分子量及其分布可控的无锡催化剂是研制工作的重要课题。

2)如何在反应时间和温度的矛盾中优选出最佳的反应条件。据文献报道，反应在比较低的温度下进行时(130-160℃)聚合反应需很长时间，一般为50-100小时，当反应温度升至180℃时，可缩短反应时间但产物颜色变深，从而影响产物性能。要解决这一矛盾必须选择最佳条件，控制催化剂用量，反应温度和时间。

3)产物粘连，产物的后处理较为困难。

发明内容

针对以上现有技术存在的问题，我们独辟蹊径，经过反复研究，在PLGA的合成方法上取得了重大突破，在大量的催化剂中筛选了无锡、无毒催化剂NTC，提供了一种聚乳酸-乙醇酸共聚物的制备方法，按照这种方法制备聚合物有较高的分子量可控性、重复性、分子量分布窄。

本发明的目的是采用如下技术方案来实现的。

一种聚乳酸-乙醇酸共聚物的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

(1)在重量比为75∶25的乳酸和乙醇酸中，加入NTC(质子酸)催化剂，搅拌下加热至120～140℃，在-0.045～-0.06MPa的真空下蒸馏脱水3～4小时；

(2)在步骤(1)的产物中加入分子量调节剂，加热至130～160℃，在-0.085～-0.097MPa的真空下预聚4～5小时；以及

(3)在步骤(2)的产物中加入NTC催化剂，加热至150～160℃，真空缩聚16～30小时，即得。

优选地，基于反应物的重量计，所述催化剂的用量为0.1-2重量％。

优选地，所述分子量调节剂为磷酸。

优选地，基于反应物的重量计，所述分子量调节剂的用量为0.01-2重量％。

优选地，在所述步骤(3)中，真空缩聚的真空度为-0.1MPa。

优选地，在所述步骤(3)中，真空缩聚后获得的产物的黏度为15.2～18.5ml/g。

优选地，所述方法还包括将步骤(3)真空缩聚后的产物以丙酮溶解，并以4～6倍于丙酮体积量的95％乙醇进行沉淀的步骤。

优选地，所述方法还包括将经沉淀后的产物进行真空干燥的步骤；

优选地，所述真空干燥的条件为：温度为45℃，真空度为-0.1MPa，干燥时间为18～24小时。

根据上述制备方法制备的聚乳酸-乙醇酸共聚物的重均分子量为10000-22000。

本发明在步骤(1)和步骤(3)中采用没有毒性NTC催化剂，可以提高使产品的质量，外观较好，避免了除去锡有毒物质的繁琐步骤。

本发明在步骤(2)中添加分子量调节剂可以使产物分子量分布变窄。采用这种方法制备的聚合物较高的分子量可控性、重复性、分子量分布窄、质量好，制造成本低。

在本发明的一个具体实施方案中，本发明的聚乳酸-乙醇酸共聚物的制备方法主要包括脱水、预聚、缩聚三个阶段，另外，还可以包括精制和干燥阶段。

本发明的一个优选的具体实施方案如下：

一种聚乳酸-乙醇酸共聚物的制备方法，该方法包括如下步骤：

1、脱水阶段