[发明专利]一种医用多臂聚己内酯的制备方法

说明书

本发明属于有机高分子合成技术领域，具体涉及一种医用多臂聚己内酯的制备方法，本发明采用本体熔融聚合法，以人体健康所需金属元素的化合物为催化剂，多元醇为引发剂进行，反应速率快，条件温和，操作简单，所得产物产率高，分子量分布窄，分子量可控性好，无细胞毒性。

技术领域

本发明属于有机高分子合成技术领域，具体涉及一种医用多臂聚己内酯的制备方法。

背景技术

生物可降解聚酯由于具有优异的生物可降解性及生物相容性，近年来已成为生物材料研究的热点。其中聚己内酯[poly(ε-caprolactone)，PCL]作为美国食品药品监督管理局(FDA)批准可以作为药物载体使用的辅料，具有优异的生物相容性和良好的药物渗透性，已经成为常用的载体材料之一。然而线性PCL具有较高的结晶度和疏水性导致其生物降解速度较慢，限制了它的应用。

目前商业化生产的聚己内酯系列产品基本为聚己内酯(线性聚合物)、聚己内酯多元醇、己内酯与其他酯类共聚物，其中聚己内酯多元醇中的醇为二羟基或者三羟基醇。

聚己内酯的制备方法最常用的是以ε-己内酯为主要原料，以醇类为引发剂，在催化剂的作用下进行开环聚合(如下式)。

聚合反应催化体系可分为：活性氢催化体系；阳离子催化体系；阴离子催化体系；金属化合物配位催化体系。金属化合物配位催化体系相对于其他聚合方法具有单体转化率高，反应条件温和，分子量高，分布窄，催化剂可设计性强，是目前应用最多的一种方法。辛酸亚锡是使用最广泛的有机金属催化剂。

聚己内酯具有较高的结晶度和疏水性导致其生物降解速度较慢，与传统的线性聚己内酯相比，多臂树枝状、星型结构的聚合物具有很多优良的特性，如：多表面官能度，良好的分子内环境，低结晶性能等。合成这种特殊结构的材料，可以从某种程度上增加药物和基因控释的效率。

作为医用可降解材料，聚己内酯在合成过程中使用锡盐类金属催化剂如辛酸亚锡锡，虽然用量少，但其神经毒性对眼睛、皮肤、粘膜和上呼吸道有刺激作用，作为生物医用材料能否在人体内长期安全使用尚有待考证，使得其在医学领域的应用受到限制。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种多臂聚己内酯的制备方法，该方法采用本体熔融聚合法，操作简单，以人体健康所需金属元素的化合物为催化剂，多元醇为引发剂进行，反应速率快，条件温和，所得产物产率高，分子量分布窄，分子量可控性好，无细胞毒性。

本发明所述的一种多臂聚己内酯的制备方法，以ε-己内酯单体为原料熔融聚合，采用有机金属化合物为催化剂；所述的有机金属化合物为镁或钙或锌或铁或钛的金属化合物。

其具体步骤为：氮气保护下，将反应器中加入ε-己内酯单体，然后加入催化剂与引发剂的混合物，90～200℃反应2-8h，反应完毕，得粗品；粗品经良性溶剂溶解、不良溶剂沉淀和真空干燥得到多臂聚己内酯。

本发明在氮气保护下可反应2～8小时。本发明优选在100～160℃、氮气保护下反应3～ 7小时。本发明特别优选的是反应温度为110～140℃，反应时间为3～5小时。

所述的催化剂是配位能力强的金属化合物，优选乳酸锌或辛酸镁或乙酰丙酮铁。所述ε- 己内酯单体与催化剂的摩尔比为8000～18000。

本发明所述的引发剂为丙三醇或季戊四醇或双季戊四醇或葡萄糖或木糖醇。

本发明中所述ε-己内酯单体与引发剂的摩尔比为100～1600。