六方柱多孔結(jié)構(gòu)的聚乳酸藥用高分子的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種六方柱多孔結(jié)構(gòu)的聚乳酸藥用高分子，包括：以L-丙交酯為原料，利用經(jīng)典的辛酸亞錫催化開環(huán)法合成了三臂或多臂星型聚乳酸，由于聚合物末端的羥基的存在，與溴代異丁酰溴在冰浴反應(yīng)，得到了溴端基官能團(tuán)的星型大分子引發(fā)劑SPLA-Br；將大分子引發(fā)劑與NIPAM按一定比例進(jìn)行開環(huán)聚合，得到以PLA為核PNIPAM的星型嵌段聚合物；加入低分子量PNIPAM，利用嵌段共聚物的雙親性用水將其溶解，形成納米級(jí)多孔材料。該嵌段共聚物具有六方柱狀結(jié)構(gòu)，連續(xù)相為聚乳酸，材料具有納米級(jí)孔洞。該材料具有以下優(yōu)點(diǎn)：具有納米級(jí)微孔；克服傳統(tǒng)線型聚乳酸材料加工性能差的缺點(diǎn)；無毒副作用；可作為藥物載體材料；可作為醫(yī)用植入材料；可作為體內(nèi)持續(xù)給藥裝置的部件材料。
【專利說明】六方柱多孔結(jié)構(gòu)的聚乳酸藥用高分子
所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種星型嵌段共聚物多孔藥物載體的制備方法，特別是涉及一種具有納米級(jí)微孔的嵌段高分子材料的制備方法。屬于高分子化學(xué)及聚合物【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]聚乳酸(Polylactic acid, PLA)是20世紀(jì)90年代迅速發(fā)展起來的新一代可完全降解高分子材料，其具有優(yōu)良生物相容性，是美國(guó)食品和藥物管理局(Food and DrugAdiministrat1n, FDA)認(rèn)可的一類生物醫(yī)用材料和環(huán)保材料。自20世紀(jì)60年代起,科學(xué)工作者開始關(guān)注聚乳酸材料的降解性能，并首次將聚乳酸材料作為可降解手術(shù)縫合線材料。1966 年，Kulkarni 等(Kricheldorf H.R.Chemosphere 2001, 43, 49-54.中首次提出:低分子量的PLA能夠在體內(nèi)降解，最終的代謝產(chǎn)物是CO2和H2O,對(duì)人體無害，對(duì)環(huán)境無污染。同時(shí)，通過對(duì)聚乳酸體內(nèi)降解過程的研究發(fā)現(xiàn)，降解的中間產(chǎn)物乳酸是體內(nèi)正常代謝的產(chǎn)物，不會(huì)在體內(nèi)積累，因此PLA在生物體內(nèi)降解后不會(huì)對(duì)生物體產(chǎn)生不良影響，由此引發(fā)了以這類材料作為生物醫(yī)用材料的開端。近年來，其作為藥物載體在藥物緩控釋體系中，越來越多的受到了科學(xué)家們的關(guān)注。
[0003]但是常見的線型聚乳酸(Linear polylactic acid, LPLA)存在一些缺點(diǎn)，例如其溶液和本體黏度較高、結(jié)晶度較大、材料脆性高、熱穩(wěn)定性低和低降解速度，在一定程度上限制了其在醫(yī)用、農(nóng)業(yè)和包裝等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，特別是在作為藥物緩釋材料方面的應(yīng)用(Wang L., Dong C.M.J.Polym.Sc1.PNIPAMrt A: Polym.Chem.2006, 44(7)，2226-2236.)。星型聚乳酸(Star-shaped polylactic acids, SPLA)具有支鏈短和分子量高等優(yōu)點(diǎn)，其溶液和本體黏度比相同分子量LPLA低很多，流動(dòng)性和溶解性能得到改善，且其降解速度卻比相同分子量LPLA快，熱穩(wěn)定性較高，有利于其在藥物緩釋等生物醫(yī)用材料中的加工應(yīng)用。
[0004]不論線型還是星型聚乳酸材料雖然已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于藥物緩釋材料以及組織工程材料方面，但是由于其自身疏水結(jié)構(gòu)的限制，也存在一些不足之處，例如其親水性不佳，降解速率較慢，降解周期難以調(diào)控，植入體內(nèi)后細(xì)胞容易粘附于材料表面等?？茖W(xué)家們針對(duì)這些問題對(duì)PLA材料進(jìn)行了結(jié)構(gòu)方面的改性的研究。為了增加PLA的親水性，常見的改性材料有聚乙二醇(Polyethylene glycol, PEG) (Moffatt S., Cristiano R.J.1nt.J.Pharm.2006, 317, 10-13.)、聚乙烯醇(Poly vinyl alcohol, PVA)、葡聚糖(dextran)、殼聚糖以及多肽(polyp印tide)等。由于多肽(也稱為聚氨基酸)是一類可生物降解的高分子，具有低毒、生物相容性好、可生物降解、容易被機(jī)體吸收和代謝、氨基酸單元結(jié)構(gòu)可選擇、親疏水性能可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，已被開始被應(yīng)用于聚乳酸的改性研究中，但僅有很少報(bào)道。
[0005]另一方面，多孔生物降解材料是近年來發(fā)展起來的嶄新的材料體系，是一種由相互貫通或封閉的孔洞構(gòu)成的具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的材料，孔洞的邊界或表面由支柱或平板構(gòu)成。其具有規(guī)則排列并大小可調(diào)的孔道結(jié)構(gòu)、相對(duì)密度低，比強(qiáng)度高、孔隙率和表面積大、滲透性和吸附性好以及生物相容性好，環(huán)境友好等特點(diǎn)，在大分子催化、吸附與分離、納米材料組裝、生物化學(xué)、分子識(shí)別以及藥物載體等領(lǐng)域均具有廣泛的應(yīng)用前景。通過我們對(duì)文獻(xiàn)資料的查閱，至今還沒有一種聚乳酸材料同時(shí)具有加工性能高、親水性、優(yōu)良的生物降解性能、納米級(jí)微孔、高載藥能力等特點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是建立一種可降解多孔聚乳酸的制備方法，該聚合物材料具有以下優(yōu)點(diǎn):加工性能好、親水性、優(yōu)良的生物降解性能、納米級(jí)微孔、高載藥能力。
[0007]該聚乳酸材料是一種星型聚乳酸/PNIPAM嵌段共聚物；以L-丙交酯為原料，利用辛酸亞錫催化開環(huán)法合成了三臂聚乳酸；制備大分子引發(fā)劑；與N-異丙基丙烯酰胺(NIPAM)進(jìn)行原子轉(zhuǎn)移自由基聚合得到以PLA為核PNIPAM為臂的星型嵌段聚合物；加入低分子量PNIPAM，利用嵌段共聚物的雙親性用水將其溶解，形成納米級(jí)多孔材料。
[0008]多孔聚乳酸材料的制備技術(shù)方案如下:
O星型聚乳酸的合成

【權(quán)利要求】
1.一種可降解多孔聚乳酸，其結(jié)構(gòu)特征在于:所述的高分子材料是由疏水性聚乳酸鏈段和親水性PNIPAM鏈段偶聯(lián)而成的星型共聚物。
2.一種制備權(quán)利要求1所述的可降解多孔聚乳酸的方法是通過如下步驟進(jìn)行的: O以L-丙交酯為原料，利用辛酸亞錫催化開環(huán)法合成了三臂聚乳酸； 2)制備大分子引發(fā)劑；3)與NIPAM按一定比例進(jìn)行ATRP聚合，得到以PLA為核PNIPAM的星型嵌段聚合物；4)加入低分子量PNIPAM，利用嵌段共聚物的雙親性用水將其溶解，形成納米級(jí)多孔材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可降解多孔聚乳酸的制備方法，其特征在于上述方法中步驟I)所合星型聚合物所使用的催化劑為辛酸亞錫。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可降解多孔聚乳酸的制備方法，其特征還在于上述方法中步驟3)所使用的聚合單體為NIPAM。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可降解多孔聚乳酸的制備方法，其特征還在于上述方法中步驟3)所進(jìn)行的開環(huán)聚合反應(yīng)中使用異丁基溴作為引發(fā)劑進(jìn)行聚合反應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可降解多孔聚乳酸，其特征還在于:該高分子材料是聚乳酸和PNIPAM所形成的多 孔材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可降解多孔聚乳酸，其特征還在于:所述的多孔高分子材料具有清晰的六方柱狀結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】C08J9/26GK104072697SQ201410321035
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月8日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請(qǐng)人:成都市綠科華通科技有限公司