專利名稱：生物質(zhì)肌酐催化共縮聚法合成聚乳酸-乙醇酸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)用生物降解材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及用生物質(zhì)肌酐(人體內(nèi)精氨酸代謝生成物)為催化劑，以乳酸、乙醇酸為原料經(jīng)共縮聚反應(yīng)合成高度生物安全性醫(yī)用生物降解性聚乳酸-乙醇酸(乳酸-乙醇酸共聚物)的工藝方法。
背景技術(shù)：
聚乳酸-乙醇酸PLGA是一種重要的醫(yī)用生物降解材料，具有良好的生物相容性、生物可吸收性及生物降解性。由于聚乳酸-乙醇酸是由乳酸和乙醇酸共聚制成，因此兼有兩種均聚物聚酯材料(聚乳酸PLA，聚乙醇酸PGA)的優(yōu)點。聚乳酸-乙醇酸不僅具有良好的生物相容性，并且其材料強度、降解速率、機械性能等可以通過改變共聚物的組成和分子量來調(diào)控，因此是一種有廣泛實用價值的醫(yī)用生物降解材料。聚乳酸-乙醇酸已被被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的諸多方面如植入性硬組織修復(fù)材料、手術(shù)縫合線、靶向及控釋藥物載體。應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的降解材料要求具有高度生物安全性，并不含有任何毒性金屬及其他毒性成分。目前商品化的聚乳酸-乙醇酸的生產(chǎn)采用辛酸亞錫催化開環(huán)聚合法或氯化亞錫催化縮聚法制備。國內(nèi)外近期的研究已無疑的證明，二價錫鹽(辛酸亞錫、氯化亞錫)具有細(xì)胞毒性，由于所用錫鹽催化劑在聚合反應(yīng)后不能徹底從所合成聚合物中去除， 因此采用二價錫類為催化劑合成的聚乳酸-乙醇酸用作人類醫(yī)用材料的安全性問題已引起國內(nèi)外科學(xué)家的普遍質(zhì)疑。因此，探求高效、無毒、無金屬的綠色催化劑用于聚乳酸-乙醇酸的合成已成為生物醫(yī)用降解材料領(lǐng)域挑戰(zhàn)性課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有縮聚法合成聚乳酸-乙醇酸使用氯化亞錫為催化劑造成所合成聚乳酸-乙醇酸材料用于人類醫(yī)用藥用領(lǐng)域存在安全性隱患的問題，提供一種生物質(zhì)肌酐催化直接共縮聚法合成聚乳酸-乙醇酸的工藝方法。本發(fā)明首次研發(fā)出一種利用無毒、無金屬生物質(zhì)肌酐(人體內(nèi)精氨酸代謝生成物) 為催化劑，乳酸(LA，85%水溶液)和乙醇酸(GA，95%)為共聚單體經(jīng)本體共縮聚法合成高度生物安全性生物醫(yī)用降解材料聚乳酸-乙醇酸的新工藝方法。本發(fā)明所使用的無毒、無金屬生物質(zhì)有機胍化合物——肌酐，其化學(xué)名稱為2-氨
基-1-甲基-2-咪唑啉-4-酮(英文學(xué)名為2-amino-l-methyl-2-imidazolin-4-one，英文
俗名為creatinine，英文縮寫為CR)，其分子結(jié)構(gòu)如下
權(quán)利要求
1. 一種肌酐催化乳酸、乙醇酸共縮聚合成醫(yī)用生物降解材料聚乳酸-乙醇酸的工藝方法，其特征在于該方法以人體內(nèi)精氨酸代謝生成物肌酐CR為催化劑、工業(yè)級乳酸和乙醇酸為共聚單體、經(jīng)本體無溶劑二階共縮聚，得到高度生物安全性醫(yī)用降解性聚乳酸-乙醇酸，具體合成步驟包括第1、寡聚乳酸-乙醇酸OLGA的合成以摩爾比為1:1的工業(yè)級質(zhì)量含量為85%的乳酸水溶液LA和質(zhì)量含量為95%的乙醇酸GA為共聚單體，首先合成重均分子量Mw =200^400的寡聚乳酸-乙醇酸；工藝條件在反應(yīng)釜中裝入乳酸和乙醇酸，重復(fù)抽真空一充氬氣操作三次后，在氬氣氛及常壓下加熱至13(T150°C，脫水反應(yīng)廣3小時；然后將反應(yīng)釜減壓至100 Torr在130 150 °C下反應(yīng)廣3小時；最后將反應(yīng)釜減壓至30 Torr在13(Tl50°C下反應(yīng)廣3小時； 合成反應(yīng)式第2、聚乳酸-乙醇酸PLGA的合成以第1步合成的寡聚乳酸-乙醇酸OLGA為原料、以肌酐為催化劑、在減壓下進(jìn)行本體熔融縮聚，合成得到高度生物安全性的生物醫(yī)用降解性聚乳酸-乙醇酸；合成反應(yīng)工藝條件及操作方法是向反應(yīng)釜加入寡聚乳酸-乙醇酸、催化劑肌酐，控制寡聚乳酸-乙醇酸與肌酐的質(zhì)量比為264，將反應(yīng)釜減壓至10 Torr，升溫至15(Tl90°C反應(yīng) 96 170小時，得到聚乳酸-乙醇酸； 合成反應(yīng)式
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所合成的聚乳酸-乙醇酸重均分子量為 1. 8^17. 7X104,并且聚合物可按實際要求的分子量在上述分子量范圍內(nèi)通過控制聚合反應(yīng)時間進(jìn)行合成。
3.權(quán)利要求1所述方法合成的聚乳酸-乙醇酸的應(yīng)用植入性硬組織修復(fù)材料、手術(shù)縫合線、靶向及控釋藥物載體。
全文摘要
一種生物質(zhì)肌酐催化乳酸、乙醇酸共縮聚合成醫(yī)用生物降解材料聚乳酸-乙醇酸的工藝方法。本發(fā)明以人體內(nèi)精氨酸代謝生成物肌酐為催化劑、工業(yè)級乳酸(LA,85%水溶液)和乙醇酸(GA，95%)為共聚單體、經(jīng)本體無溶劑二階共縮聚，得到高度生物安全性醫(yī)用降解性聚乳酸-乙醇酸。本發(fā)明特點采用綠色工藝、原料成本低廉、操作簡便、易于工業(yè)化實施；催化劑肌酐具有高度生物相容性、生物安全性并且無細(xì)胞毒性，所合成聚乳酸-乙醇酸不含任何金屬及其他有毒殘余物；所合成聚乳酸-乙醇酸分子量可在1.8~17.7×104范圍調(diào)控；所合成聚乳酸-乙醇酸適合用作植入性硬組織修復(fù)材料、手術(shù)縫合線、靶向及控釋藥物載體。
文檔編號A61L17/00GK102295765SQ201110181169
公開日2011年12月28日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者張全興, 李弘 , 江偉, 潘丙才 申請人:南京大學(xué)