[发明专利]一种改性聚乳酸的制备方法及其制备装置

说明书

技术领域

本发明主要涉及改性聚乳酸制备领域，具体是一种改性聚乳酸的制备方法及其制备装置。

背景技术

聚乳酸是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物，在生物医药行业应用十分广泛，聚乳酸在体内能被水解脱脂生成乳酸单体,继而被乳酸脱氢酶氧化为丙酮酸,作为能量物质参加三羧酸循环,最终生成CO₂和H₂O经肺、肾、皮肤排泄，对人体有高度安全性并可被人体组织吸收，加之其优良的物理机械性能，已在药物的长效控释系统(如缓释型注射、口服药)得到应用，聚乳酸制备包括直接法、间接法，由于直接合成法所制备的聚乳端分子量较低，现有技术中多数需要较高分子量的聚乳酸，多采用间接法进行制备，但是聚乳酸虽然具备比较好降解吸收能力，但聚乳酸的柔韧性和抗冲击性能较差并且缓释效果不理想，为使药物发挥最优药效需要对聚乳酸进行改性，现有技术中对聚乳酸不仅制备方法复杂，并且对聚乳酸的增韧效果不明显。另外，在聚乳酸制备中由于没有专用的制备装置，在制备过程中一般使用三口烧瓶进行制备，但是在使用过程中需要对三口烧瓶进行反复的安装与拆卸，导致制备过程的流畅性不足，影响了制备效率。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种改性聚乳酸的制备方法及其制备装置，通过直接法制备出端羟基聚乳酸预聚体然后通过壳聚糖对聚乳酸进行改性，反应过程容易控制，能够增加聚乳酸亲水性、柔韧性，同时壳聚糖大分子结构能够有效阻碍药物扩散，增加缓释效果。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

1、改性聚乳酸的制备方法，

步骤1：取适量L-乳酸置于容器I中，对容器I进行抽真空后，25～40℃蒸馏1h，然后向容器I内放入分子筛备用；

步骤2：将除水后的L-乳酸以及1,4-丁二醇依次加入容器II中，L-乳酸与1,4-丁二醇物质量比为n_L-乳酸：n_{1,4-丁二醇}＝40:1～80:1，对容器II进行加热，加热至70～80℃，然后再加入氯化亚锡，L-乳酸与1,4-丁二醇物质量比为n_L-乳酸：n_氯化亚锡＝100:1～250:1加热到110～130℃进行反应30～70min；

步骤3：对容器II抽真空，然后以7℃/30min～10℃/30min的升温速率逐步提高容器II内的温度，直至温度达到160～180℃，持续反应6～15h，停止加热，移去真空，得产物A；

步骤4：向容器III中加入适量步骤4合成的得产物A，按n_OH：n_NCO＝1：0.6～1:1.6，向容器III中加入适应质量的2,4-甲苯二异氰酸酯；

步骤5：向容器III内通入N₂，在70～100℃氮气氛下持续反应30min得产物B；

步骤6：将产物B首先用氯仿溶解，然后加入甲醇，得沉淀；

步骤7：将沉淀用丙酮洗涤3～12次，抽滤，真空干燥10h，得到白色粉末，将白色粉末溶于二甲基亚砜得溶液A，备用。

步骤8：向容器IV中依次加入壳聚糖、50％的NaOH溶液，质量比为m_壳聚糖：m_NaOH＝1:20～1:55，搅拌混匀，在20～90℃下反应3～4h，然后将溶液经高速离心得产物C；

步骤9：使用蒸馏水对产物C进行冲洗，直至溶液呈中性，然后在将产物C在30～70℃下真空干燥10h，备用；

步骤10：按1g产物C与8～20ml溶液A的比例，将产物C与溶液A加入容器IV中，在90℃下持续搅拌反应1～5h后，将反应得到的产物D用乙醚沉淀，将沉淀得到的固体真空条件下干燥10h，得到的改性聚乳酸。

步骤10中，产物D真空干燥前将沉淀得到的固体用丙酮抽提18～24h。

将步骤10中得到的改性聚乳酸经离心分离，然后用丙酮洗涤3～10次，在60℃真空条件下干燥10h。

一种改性聚乳酸制备装置，包括底座、容器I、容器II，所述底座由左向右依次设置储液槽、第一支架、第二支架，所述第一支架的高度大于第二支架高度，所述第一支架、第二支架的顶端设置固定架，所述固定架包括第三横板，所述第三横板的端部设置两个竖杆，两个所述竖杆之间设置横杆；