[发明专利]高性能高分子量聚L-乳酸合成工艺

权利要求书

1.一种高性能、高分子量聚L-乳酸(h-PLLA)合成工艺，其特征为：该合成工艺采用人体内代谢过程生成的有机胍化合物(BG)为催化剂，人体必需的微量金属的无毒酸盐为活化剂(Act)组成的高效、高度生物安全性双组分催化体系(BG-Act)；采用本体聚合法进行L-丙交酯(LLA)的开环聚合，聚合物合成反应式如下：

一段本体开环聚合反应：

二段本体开环聚合反应：

*LLA：L-丙交酯；

m-PLLA：中分子量聚L-乳酸(Mw＝4.0-5.0x10⁴)；

h-PLLA：高性能高分子量聚L-乳酸(Mw＝4.0-5.5x10⁵)；

BG：生物有机胍主催化剂；

Act：活化剂。                                              ；

合成步骤：

将单体LLA，催化剂(BG)与活化剂(Act)加入聚合反应釜中，通过三次“抽真空—充氮气”循环操作以驱除聚合釜中空气，采用本体聚合法进行LLA的开环聚合；聚合反应的条件控制采用两段法；一段聚合反应得到重均分子量(Mw)为4.0-5.0×10⁴的中分子量聚L-乳酸(m-PLLA)后，按二段聚合反应条件继续进行聚合反应，最终得到的高性能高分子量聚L-乳酸(h-PLLA)Mw为4.0-5.5×10⁵；

合成条件：

(1)一段聚合反应条件为：温度(T)＝125-140℃、压力(P)＝0.4-0.6torr、反应时间(t)＝16-24h；

(2)二段聚合反应条件为：T＝140-160℃、P＝0.1-0.3torr、t＝25-60h。

2.根据权利要求1所述的工艺，其特征为：

(1)产品聚合物主要性能指标如下：重均分子量(Mw)＝4.0-5.5×10⁵，分子量分布指数(PDI)≤1.70，熔点(Tm)≥185℃，结晶度(Xc)≥80.2％，色泽雪白；

(2)所合成最优级聚L-乳酸产品达到下述性能指标：Mw＝5.5×10⁵，PDI＝1.50，Tm＝188℃，Xc＝82.9％，色泽雪白；

(3)所合成聚合物产品无细胞毒性；

(4)聚合物的Mw可根据实际应用要求在4.0-5.5×10⁵范围内受控合成。

3.根据权利要求1所述的工艺，其特征为：

(1)采用人体内精氨酸代谢及释能/储能过程生成的生物有机胍精氨酸、胍基乙酸、肌酸、肌酐或磷酸肌酸之一为主催化剂(BG)；

(2)采用人体必需的微量金属钾、铁、锌、钙的无毒酸盐之一为活化剂(Act)；

(3)主催化剂与活化剂组成高效双组份催化体系(BG-Act)，其用量极少，两种组份皆仅为单体L-丙交酯投料重量的0.001-0.05wt％。

4.根据权利要求3所述的工艺，其特征为：所述的无毒酸盐为碳酸盐、醋酸盐、乳酸盐、乙醇酸盐。

5.根据权利要求4所述的工艺，其特征为：所述的无毒酸盐具体为碳酸钾(K₂CO₃)、碳酸亚铁(FeCO₃)、乳酸锌([CH₃CH(OH)COO]₂Zn)、碳酸钙(CaCO₃)、乳酸钙([CH₃CH(OH)COO]₂Ca)、醋酸钾(CH₃COOK)、乙醇酸锌((HOCH₂COO)₂Zn)、醋酸钙((CH₃COO)₂Ca)。