一种多支链聚乙丙交酯的制备方法与流程

本发明属于有机高分子合成技术领域，具体涉及一种多支链聚乙丙交酯的制备方法。

背景技术：

相比单一的线性高分子，多支链高分子聚合物可以对其物理、化学和生物性能有一定改善。研究发现，多支链聚合物同线型聚合物相比，具有更好的人体内生物相容性、更大的载药量、更加优越的生物可降解性和更好的可加工性。多支链聚合物因其结构新颖、性能独特，有潜在的应用前景。

在多种聚合物中，聚乙丙交酯(plga)本身具有良好的生物降解性和生物相容性，在生物医学组织工程中有广泛应用，如生物体吸收缝合材料、组织工程材料、药物控制释放体系等。plga由于其低毒性，己被fda批准作为常用的药物载体之一。然而直链的plga在用作药物载体时仍然存在一定的不足，很难引入大量的功能性基团，且在体内易被网状内皮系统识别并吞噬，阻止了药物到达靶向部位，降低了药物的生物利用度。因此，开发新型多支链plga将有广阔的应用前景。

传统的带支链plga的制备方法为开环聚合法，以乙交酯和丙交酯为原料熔融聚合，采用多羟基化合物为引发剂来调节分子量，重金属催化剂催化，在高温下合成多支链plga。在此方法中，反应温度一般在在150℃以上，催化剂多为重金属催化剂，高温条件下，局部过热容易造成产物炭化；重金属催化剂在人体中累积达到一定程度，会造成慢性中毒。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本发明提出了一种多支链聚乙丙交酯的制备方法。采用本发明，避免了高温反应，节约能耗，更加安全；避免了重金属的使用；后处理操作简单，可得到合格产品。

本发明所述的一种多支链聚乙丙交酯的制备方法，采用丙交酯单体和乙交酯单体为原料，采用路易斯酸做催化剂，20-30℃反应，反应完毕，溶解、沉淀、干燥，得多支链聚乙丙交酯。

所述丙交酯单体和乙交酯单体溶于溶剂制成混悬液，所述的溶剂选自二氯甲烷或三氯甲烷或甲苯或四氢呋喃；采用反应溶剂后，可以将丙交酯和乙交酯在溶剂中分散开混合，一定程度上降低了反应温度。以摩尔比计，丙交酯单体：乙交酯单体＝50:50～85:15。

单体总质量与溶剂体积的质量体积比为1:1-1:5，所述单体包括丙交酯单体和乙交酯单体，质量体积比的单位为kg/l。比例过小单体分散不均匀，比例过大会增大反应体系的体积和延长反应时间。

所述的路易斯酸选自三氟甲磺酸或三氟乙磺酸或甲磺酸或其混合物，该类催化剂的吸电子诱导效应使h极易电离。

所述催化剂的用量为丙交酯单体和乙交酯单体总摩尔量的0.05-0.5倍，比例过小无法催化反应，比例过大会产生副反应，增加后处理难度。

本发明通常反应时间为6-8小时。反应完毕后得胶状物，包含聚乙丙交酯粗品以及未反应的单体。向胶状物中加入良性溶剂将其溶解，然后加入不良溶剂进行沉淀至不再产生沉淀，分离出上清液，再加入良性溶剂和不良溶剂进行沉淀，重复溶解沉淀三次。良性溶剂选自二氯甲烷或三氯甲烷或四氢呋喃或甲苯或二甲苯，不良溶剂选自甲醇或乙醇或正己烷或正庚烷或乙醚。总的单体质量和良性溶剂的质量体积比为1-5kg/l。良性溶剂和不良溶剂的体积比为1:0.8～1:2。

综上所述，本发明通过使用溶剂将反应物丙交酯和乙交酯制成混悬态，常温下采用有机催化剂催化反应，得到胶状产物，再通过有机溶剂重结晶对产品进行精制和干燥，最终得到目标产品。与现有技术相比，避免了高温反应，节约能耗，更加安全；避免了重金属的使用；后处理操作简单。

附图说明

图1为实施例1产品色谱图；

图2为实施例2产品色谱图；

图3为实施例3产品色谱图；

图4为实施例4产品色谱图。

具体实施方式

实施例1

称量120g丙交酯单体(la)和80g乙交酯单体(ga)，倒入三口烧瓶中，加入200ml二氯甲烷搅拌，称取0.05当量的三氟甲磺酸，3.0g丙三醇，加入三口烧瓶中，氮气置换3次，20℃反应6～8小时后得到胶状物，用二氯甲烷溶解、乙醇沉淀三次，每次二氯甲烷用量为200ml，乙醇200ml，真空干燥至恒重即得成品，收率为87.65％，mw38538，mn20640，黏度56.79。

实施例2

称量120g丙交酯单体(la)和80g乙交酯单体(ga)，倒入三口烧瓶中，加入300ml二氯甲烷搅拌，称取0.10当量三氟乙磺酸，3.5g季戊四醇，加入三口烧瓶中，氮气置换3次，30℃反应8～10小时后得到胶状物，经氯仿溶解、乙醇沉淀三次，每次氯仿用量为400ml，乙醇480ml真空干燥至恒重即得成品，收率为83.71％，mw52091，mn34697，黏度60.16

实施例3

称量140g丙交酯单体(la)和60g乙交酯单体(ga)，倒入三口烧瓶中，加入800ml三氯甲烷搅拌，称取0.05当量的三氟甲磺酸，4g葡萄糖，加入三口烧瓶中，氮气置换3次，25℃反应8～10小时后得到胶状物，加四氢呋喃溶解、甲醇沉淀3次，每次四氢呋喃用量为600ml，甲醇480ml，真空干燥至恒重即得成品，收率为86.35％，mw52209，mn37745，黏度70.10

实施例4

称量20g丙交酯单体(la)和5g乙交酯单体(ga)，倒入三口烧瓶中，加入120ml四氢呋喃搅拌，称取0.10当量甲磺酸，0.6g季戊四醇，加入三口烧瓶中，氮气置换3次，30℃反应8～10小时后得到胶状物，经甲苯溶解、正己烷沉淀三次，每次甲苯用量为120ml，正己烷120ml真空干燥至恒重即得成品，收率为81.23％，mw21108，mn14024，黏度26.7。

技术特征：

1.一种多支链聚乙丙交酯的制备方法，采用丙交酯单体和乙交酯单体为原料，其特征在于，采用烷基磺酸做催化剂，20-30℃反应，反应完毕，溶解、沉淀、干燥，得多支链聚乙丙交酯。

2.根据权利要求1所述的一种多支链聚乙丙交酯的制备方法，其特征在于，所述丙交酯单体和乙交酯单体溶于溶剂制成混悬液。

3.根据权利要求1所述的一种多支链聚乙丙交酯的制备方法，其特征在于，以摩尔比计，丙交酯单体：乙交酯单体＝50:50～85:15。

4.根据权利要求2所述的一种多支链聚乙丙交酯的制备方法，其特征在于，所述的溶剂选自二氯甲烷或三氯甲烷或甲苯或四氢呋喃，单体总质量与溶剂体积的质量体积比为1:1-1:5，所述单体包括丙交酯单体和乙交酯单体，质量体积比的单位为kg/l。

5.根据权利要求2所述的一种多支链聚乙丙交酯的制备方法，其特征在于，所述的路易斯酸选自三氟甲磺酸或三氟乙磺酸或甲磺酸或其混合物。

6.根据权利要求2所述的一种多支链聚乙丙交酯的制备方法，其特征在于，所述催化剂的用量为丙交酯单体和乙交酯单体总摩尔量的0.05-0.5倍。

7.根据权利要求2所述的一种多支链聚乙丙交酯的制备方法，其特征在于，所述溶解采用良性溶剂溶解，总的单体质量和良性溶剂的质量体积比为1-5kg/l。

8.根据权利要求7所述的一种多支链聚乙丙交酯的制备方法，其特征在于，所述良性溶剂选自二氯甲烷或三氯甲烷或四氢呋喃或甲苯或二甲苯。

9.根据权利要求2所述的一种多支链聚乙丙交酯的制备方法，其特征在于，所述沉淀采用不良溶剂沉淀，良性溶剂和不良溶剂的体积比为1:0.8～1:2。

10.根据权利要求9所述的一种多支链聚乙丙交酯的制备方法，其特征在于，所述不良溶剂选自甲醇或乙醇或正己烷或正庚烷或乙醚。

技术总结
本发明属于有机高分子合成技术领域，具体涉及一种多支链聚乙丙交酯的制备方法，该方法采用丙交酯单体和乙交酯单体为原料，采用烷基磺酸做催化剂，20‑30℃反应，反应完毕，溶解、沉淀、干燥，得多支链聚乙丙交酯。采用本发明，避免了高温反应，节约能耗，更加安全；避免了重金属的使用；后处理操作简单，可得到合格产品。

技术研发人员：袁文博;苏红清;李建;赵春华;秦昌
受保护的技术使用者：山东谷雨春生物科技有限公司
技术研发日：2019.12.27
技术公布日：2020.04.17