一种聚乳酸-聚乙二醇三嵌段共聚物及其制备方法与流程

本发明属于高分子合成，具体涉及一种聚乳酸-聚乙二醇三嵌段共聚物及其制备方法。

背景技术：

1、聚乳酸（polylactic acid，plla）是一种疏水性脂肪族聚酯高分子材料，其具有良好的生物相容性、生物降解性和无免疫原性等特性，其降解的中间体产物乳酸是体内的常见代谢产物，不会在人体内积累引发炎症，经人体代谢后最终转化为二氧化碳和水排出体外；聚乳酸已通过美国fda 批准，广泛得应用在人体组织工程、药物释放及医药美容领域中。聚乙二醇（polyethylene glycol ，peg）是一种常见的非离子性亲水聚合物，由于其具有无毒、无刺激性、良好的血液相容性、亲水性和生物相容性被fda批准应用于生物医用领域，它能够促进血液循环，减少网状皮内系统的吸收，分子量为2000的peg可以在生物体内循环排除体外低分子聚乙二醇。

2、嵌段共聚物通常是指由两种或两种以上的单体单元形成的长链组成的聚合物。由于嵌段共聚物结合了两种或两种以上的聚合物链段，其具备了一些独特的性能，如双亲性，自组装性能等，这些独特的性能使嵌段共聚物在热塑性弹性体、传感器、表面活性剂、药物控制释放、组织工程等领域有着极大的应用潜力。聚乳酸因为其疏水性，表现出对细胞粘附性较差的特点，这在一定程度上限制了他的应用场景；科学家们基于之前的大量研究发现，在plla聚合物链中引入peg片段制备得到的嵌段共聚物能够改善材料的亲水性能，大大的扩展了其应用范围。

3、聚乳酸的衍生物plla-peg-plla具有较好的双亲性，在水中易形成水凝胶，在医疗美容行业领域有着重大的开发潜力。plla-peg-plla三嵌段共聚物的制备，一般采用将l-丙交酯和peg片段混合，加入分散剂或者无溶剂反应法，加热减压除水后，加入催化剂和引发剂，搅拌反应即可得到三嵌段聚合物。此方法适用于实验室小批量样品的制备，批量放大后工艺难度较大，对设备的依赖性较强，且随反应的进行反应液粘度逐渐增大，物料传质传热效应越来越差，容易发生局部过热，造成物料颜色较深，聚合物分子量难以控制、分子量分布系数较大，无法应用于医药制剂使用。

技术实现思路

1、针对现有技术中制备的plla-peg-plla三嵌段共聚物颜色深、分子量难以控制、分子量分布系数较大及无法应用于医药制剂使用的问题，本发明提供了一种聚乳酸-聚乙二醇三嵌段共聚物及其制备方法，利用该方法制备的plla-peg-plla三嵌段共聚物可连续化生产，样品颜色为白色，且分子量易于控制，分子量分布系数较好。

2、本发明通过以下技术方案实现：

3、一种聚乳酸-聚乙二醇三嵌段共聚物的制备方法，包括以下步骤：

4、（1）将单体l-丙交酯和聚乙二醇片段加热溶解在分散剂中，在高温下减压除水，然后加入催化剂，充分搅拌均匀得混合液；

5、（2）步骤（1）中的混合液经蠕动泵加入至连续流反应器中，通过控制混合液的泵入速度、反应时间和反应温度得到不同分子量、不同分子量分布系数的聚乳酸-聚乙二醇三嵌段共聚物。

6、进一步地，步骤（1）中所述的聚乙二醇片段的分子量为1000~8000da，l-丙交酯与聚乙二醇片段的质量比为6~20:1。

7、进一步地，步骤（1）中所述的分散剂为苯、甲苯、二甲苯、氯苯、二苯醚中的一种以上；所述的催化剂为辛酸亚锡、辛酸锌、乳酸亚锡、乳酸锌、氧化锌中的一种以上；所述的反应温度为70~180℃，反应时间为5~120min。

8、进一步地，步骤（1）中所述的分散剂为甲苯或二甲苯；所述的催化剂为辛酸亚锡；所述的反应温度为80~140℃，反应时间为15~60min。

9、进一步地，步骤（2）中所述的连续流反应器为常规加热型连续流反应器和微波加热型连续流反应器。

10、进一步地，步骤（2）中所述的连续流反应器为微波加热型连续流反应器。

11、进一步地，步骤（2）中所述的泵入速度为20~60ml/min。

12、本发明中，上述制备方法制备得到的聚乳酸-聚乙二醇三嵌段共聚物，所述的聚乳酸-聚乙二醇三嵌段共聚物的分子量分布系数为1~1.5。

13、本发明的有益效果为：本发明中聚乳酸-聚乙二醇三嵌段共聚物的制备方法操作简单，可实现连续化生产，制备得到的聚乳酸-聚乙二醇三嵌段共聚物颜色较浅，分子量易于控制，分子量分布系数可控制在1.5以下。

技术特征：

1.一种聚乳酸-聚乙二醇三嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的聚乳酸-聚乙二醇三嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的聚乙二醇片段的分子量为1000~8000da，l-丙交酯与聚乙二醇片段的质量比为6~20:1。

3.根据权利要求1所述的聚乳酸-聚乙二醇三嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的分散剂为苯、甲苯、二甲苯、氯苯、二苯醚中的一种以上；所述的催化剂为辛酸亚锡、辛酸锌、乳酸亚锡、乳酸锌、氧化锌中的一种以上；所述的反应温度为70~180℃，反应时间为5~120min。

4.根据权利要求3所述的聚乳酸-聚乙二醇三嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的分散剂为甲苯或二甲苯；所述的催化剂为辛酸亚锡；所述的反应温度为80~140℃，反应时间为15~60min。

5.根据权利要求1所述的聚乳酸-聚乙二醇三嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的连续流反应器为常规加热型连续流反应器和微波加热型连续流反应器。

6.根据权利要求1所述的聚乳酸-聚乙二醇三嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的连续流反应器为微波加热型连续流反应器。

7.根据权利要求1所述的聚乳酸-聚乙二醇三嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的泵入速度为20~60ml/min。

8.一种权利要求1~7任一项所述的制备方法制备得到的聚乳酸-聚乙二醇三嵌段共聚物，其特征在于，所述的聚乳酸-聚乙二醇三嵌段共聚物的分子量分布系数为1~1.5。

技术总结
本发明公开了一种聚乳酸‑聚乙二醇三嵌段共聚物及其制备方法，属于高分子合成技术领域。将单体L‑丙交酯和聚乙二醇片段加热溶解在分散剂中，在高温下减压除水，然后加入催化剂，充分搅拌均匀得混合液，混合液经蠕动泵加入至连续流反应器中，通过控制混合液的泵入速度、反应时间和反应温度得到不同分子量、不同分子量分布系数的聚乳酸‑聚乙二醇三嵌段共聚物。本发明中聚乳酸‑聚乙二醇三嵌段共聚物的制备方法操作简单，可实现连续化生产，制备得到的聚乳酸‑聚乙二醇三嵌段共聚物颜色较浅，分子量易于控制，分子量分布系数可控制在1.5以下。

技术研发人员：郑良文,张销寒,袁文博,杨凯,牛自芬
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：
技术公布日：2024/1/16