[發(fā)明專(zhuān)利]一種制備聚乳酸的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110886465.1
• 申請(qǐng)日: 2021-08-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113501943B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王林鵬;安寧;萬(wàn)龍巖;單連民;董瑞琦
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海麗珠制藥有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08G63/08
• 分類(lèi)號(hào): C08G63/08;C08G63/87
• 代理公司: 北京泛華偉業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11280
• 代理人: 郭廣迅

本發(fā)明提供一種制備聚乳酸的方法，其包括以下步驟：(a)在分子量調(diào)節(jié)劑的存在下，使乳酸預(yù)聚合；(b)在催化劑的存在下，使預(yù)聚合產(chǎn)物進(jìn)行縮聚以得到所述聚乳酸；所述催化劑選自質(zhì)子酸化合物。本發(fā)明方法以乳酸為原料，采用非金屬類(lèi)催化劑，能夠綠色、高效地提供純度高、分子量規(guī)整、低金屬殘留甚至無(wú)金屬殘留的醫(yī)藥級(jí)聚乳酸材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料領(lǐng)域。具體地，本發(fā)明涉及一種制備聚乳酸的方法。

背景技術(shù)

聚乳酸(PLA)是一種可生物降解的、在體內(nèi)具有良好的生物相容的高分子聚酯。PLA存在三種立體構(gòu)型：PDLA(右旋)、PLLA(左旋)、PDLLA(混旋)。其中PDLA、PLLA為半結(jié)晶材料，強(qiáng)度高，在體內(nèi)降解速率慢，經(jīng)再加工后，主要在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域被廣泛用作生物吸收材料。PDLLA為非結(jié)晶材料，藥物易于在其基質(zhì)中均勻分布，與制劑工藝相結(jié)合，主要應(yīng)用于藥物控釋體系。通過(guò)進(jìn)一步調(diào)節(jié)PDLLA聚合物的平均分子量、結(jié)晶度以及混旋的比例，可以現(xiàn)實(shí)對(duì)聚合物降解速率的調(diào)控，從而間接實(shí)現(xiàn)對(duì)藥物在體內(nèi)釋放的控制。

無(wú)論醫(yī)用或藥用，對(duì)于PLA材料本身(分子量的大小、分子量分布、晶型、混旋比例，純度、無(wú)菌性等)提出了更高的要求。不但要求生物安全，其他指標(biāo)也必須達(dá)到醫(yī)用或藥用相關(guān)要求，并且需要穩(wěn)定可靠。所以藥用級(jí)PLA的合成工藝就顯得尤為重要。

目前，PLA的合成工藝主要包括直接聚合法(DP)和丙交酯開(kāi)環(huán)聚合法(ROP)兩種。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)文本CN1631932A披露了一種生物降解塑料的生產(chǎn)方法，其以乳酸為原料，在高溫減壓下在金屬催化劑的存在下將乳酸進(jìn)行縮聚，獲得以聚乳酸為主要組分的生物降解塑料。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)文本CN1613889A披露了一種在雙螺桿擠出機(jī)上制備高分子量的聚乳酸的方法，其使乳酸單體先進(jìn)行預(yù)聚合、然后在雙螺桿擠出機(jī)上進(jìn)行擴(kuò)鏈，獲得高分子量的聚乳酸，其中，在預(yù)聚合過(guò)程中也使用了金屬類(lèi)催化劑。由于金屬催化劑的使用和殘留，導(dǎo)致由此類(lèi)方法所合成的PLA不適合作為醫(yī)藥和食品類(lèi)材料的基質(zhì)。雖然辛酸亞錫被FDA批準(zhǔn)可作為醫(yī)用PLA合成用催化劑，但是逐漸被部分發(fā)達(dá)國(guó)家列入禁止使用名單。另外，此類(lèi)現(xiàn)有方法存在副產(chǎn)物多、產(chǎn)物分離困難的問(wèn)題，尤其是在縮聚后期粘度不斷增大，攪拌和除水困難，導(dǎo)致難以合成較高分子量的聚合物。而采用雙螺桿擠出機(jī)或?qū)Ｓ梅磻?yīng)釜進(jìn)行合成，則需要較復(fù)雜的配套設(shè)施。

以丙交酯為原料進(jìn)行開(kāi)環(huán)聚合，是獲得聚乳酸的另一類(lèi)途徑。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)文本CN101429276A披露了無(wú)金屬殘留分子量可控聚乳酸合成方法。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)文本CN103923305A披露了一種環(huán)保型催化劑改進(jìn)制備的聚乳酸樹(shù)脂。此類(lèi)方法雖然避免了金屬催化劑的使用，但對(duì)原料丙交酯的純度要求很高，而且合成過(guò)程中條件和工藝要求相對(duì)較苛刻、復(fù)雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，產(chǎn)量低。另外，現(xiàn)有技術(shù)中，聚乳酸純化需要消耗大量的有機(jī)溶劑并伴隨產(chǎn)生大量的廢液，生產(chǎn)成本上升，環(huán)境效益低。

因此，需要開(kāi)發(fā)生態(tài)友好且高效的聚乳酸合成工藝，以獲得純度高、分子量規(guī)整、低金屬殘留甚至無(wú)金屬殘留的醫(yī)藥級(jí)聚乳酸材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種制備聚乳酸的方法，該方法以乳酸為原料，采用非金屬類(lèi)催化劑，能夠綠色、高效地提供純度高、分子量規(guī)整、低金屬殘留甚至無(wú)金屬殘留的醫(yī)藥級(jí)聚乳酸材料。

本發(fā)明的上述目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

本發(fā)明提供了一種制備聚乳酸的方法，其包括以下步驟：

(a)在分子量調(diào)節(jié)劑的存在下，使乳酸預(yù)聚合；

(b)在催化劑的存在下，使預(yù)聚合產(chǎn)物進(jìn)行縮聚以得到所述聚乳酸；

所述催化劑選自質(zhì)子酸化合物。

優(yōu)選地，所述方法進(jìn)一步包括在步驟(a)之前使乳酸脫水的步驟。

優(yōu)選地，所述脫水步驟使得所述乳酸的含水量≤2wt.％。