[发明专利]一种高分子量聚(γ-丁内酯)的制备方法

说明书

本发明公开了一种高分子量聚(γ‑丁内酯)的制备方法，以及通过该方法制备得到的聚(γ‑丁内酯)。该方法包括：使γ‑丁内酯在催化体系中进行聚合反应，得到聚(γ‑丁内酯)；所述催化体系包括：引发剂、催化剂和脲，所述催化剂为碱金属、碱金属化合物和有机磷腈化合物中的至少之一。该制备聚(γ‑丁内酯)的方法可制备得到满足生物医药领域应用要求的高分子量聚(γ‑丁内酯)产品。

优先权信息

本申请请求2018年10月23日向中国国家知识产权局提交的、申请号为201811239870.9的专利申请的优先权和权益，并且通过参照将其全文并入此处。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体而言，本发明涉及一种高分子量聚(γ-丁内酯)的制备方法，以及通过该方法制备得到的聚(γ-丁内酯)。

背景技术

聚(γ-丁内酯)是一类重要的脂肪族聚酯，具有良好的生物相容性和生物可降解性，在生物医药领域具有广阔的应用前景。聚(γ-丁内酯)在体内具有合适的降解速率，介于聚乙交酯和聚乳酸之间，并且与现有的生物材料相比，聚(γ-丁内酯)在降解时不会造成酸性物质在组织中的积累，不易引发炎症。聚(γ-丁内酯)可以通过生物发酵法和化学合成法两种方法得到。其中，生物发酵法得到的聚(γ-丁内酯)目前已经获得美国食品药品监督管理局(FDA)的批准，可以作为手术缝合线和疝气补片在临床上使用。但是，生物发酵法具有工艺流程复杂，所得产物纯化困难，残留生物物质易引起机体免疫反应等缺点。

聚(γ-丁内酯)也可以通过化学合成法，利用γ-丁内酯的开环聚合反应得到。γ-丁内酯是一种来源广泛、价格低廉的生物基单体，可以从生物质原料，如玉米、小麦等作物得到，是一种可再生原材料。利用化学合成法得到的聚(γ-丁内酯)可以对其进行官能团修饰，并且没有生物物质残留，更加适合在组织工程支架等生物医药方面的应用。但γ-丁内酯具有五元环结构，环张力很小，长期以来被认为是一种不可聚合的单体，目前也仅有少数文献报道其化学合成。文献报道的能够合成聚(γ-丁内酯)的催化剂包括金属有机催化剂、有机磷腈碱催化剂以及N-杂环乙烯催化剂三种(Nature Chemistry,2016,8(1),42-49；Polymer Chemistry,2018,9(26),3674-3683.)其中，金属有机催化剂由于毒性较大，并且容易残留在所得产物聚(γ-丁内酯)中，因此不适合在生物医药领域应用。而有机磷腈碱催化剂和N-杂环乙烯催化剂则由于其活性较低，根据文献报道，难以制备得到高分子量的聚(γ-丁内酯)，所得产物机械性能较差，不能满足生物医药方面实际应用的要求。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种高分子量聚(γ-丁内酯)的制备方法，以及通过该方法制备得到的聚(γ-丁内酯)。该制备聚(γ-丁内酯)的方法可制备得到满足生物医药领域应用要求的高分子量聚(γ-丁内酯)产品。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备聚(γ-丁内酯)的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：

使γ-丁内酯在催化体系中进行聚合反应，得到聚(γ-丁内酯)；所述催化体系包括：引发剂、催化剂和脲，所述催化剂为碱金属、碱金属化合物和有机磷腈化合物中的至少之一。

根据本发明实施例的制备聚(γ-丁内酯)的方法，以碱金属、碱金属化合物和有机磷腈化合物中的至少之一和引发剂、脲组成催化体系，所使用的催化剂和脲毒性低，很容易从产物中除去；同时，催化体系活性高，制备得到的聚(γ-丁内酯)产品分子量高，具有良好的机械性能。

另外，根据本发明上述实施例的制备聚(γ-丁内酯)的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述制备聚(γ-丁内酯)的方法包括：(1)将所述引发剂、所述催化剂和所述脲在有机溶剂中混合，得到所述催化体系；(2)将所述γ-丁内酯加入到所述催化体系中进行聚合反应，得到所述聚(γ-丁内酯)。