CN101550222A - 聚乳酸与n-乙烯基吡咯烷酮辐射接枝共聚物的制备方法 - Google Patents
聚乳酸与n-乙烯基吡咯烷酮辐射接枝共聚物的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种采用60Co-γ射线源引发接枝反应,制备聚乳酸(PLA)与N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)接枝共聚物的方法。包括以下步骤:A.将除去阻聚剂的单体NVP溶解在甲醇或者含甲醇的复合有机溶剂中;B.将PLA浸泡在NVP溶液中,在氮气气氛下进行辐射接枝;C.将辐照接枝后的PLA用水或乙醇洗涤以除去未反应单体和均聚物,真空干燥后得到聚乳酸和NVP接枝共聚物(PLA-g-PVP)。本发明可通过选择不同的吸收剂量来控制共聚物的接枝率,具有工艺简单、操作方便、反应体系无催化剂以及安全环保等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种接枝共聚物的制备方法,具体来说,本发明涉及一种采用60Co-γ射线辐射制备聚乳酸与N-乙烯基吡咯烷酮接枝共聚物的方法。属生物医用材料领域。
背景技术
聚乳酸(PLA)是以乳酸为单体,采用化学方法合成的一类聚合物,它具有无毒、无刺激及良好生物相容性,可被生物分解吸收,用其作为外科手术的植入物,无需二次手术将其取出,同时PLA还具有可塑性及加工成型等优点,因而被广泛应用于生物医用材料领域。特别是聚L-乳酸(PLLA)由于还具有强度高等优点,因此在人体支架材料领域具有重要的应用前景,但PLLA结晶度高,表面亲水性差,存在降解吸收速率慢,降解速率不可控等缺点,使其用途受到限制。作为理想的生物材料,除了应具有上述优点外,材料的降解速度应能在更宽的范围内可调控,短的需在几周,长的需在1~2年以上完成降解,以适应人体不同组织的需要,同时材料表面也应具有良好的细胞亲和性,甚至最好具有细胞外基质的生物活性,对细胞产生特异性结合,具有特殊的细胞响应。
聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)是一种水溶性高分子材料,具有良好的血液相容性和生理相容性,对皮肤、粘膜和眼睛没有任何刺激,在制药工业中,PVP与纤维素类衍生物、丙烯酸类化合物一样,是目前国际上公认的合成药中三大最重要的药用辅料之一,用它制成的血浆无抗原性,不需交叉配药,能避免疾病在血浆中传播。目前PVP在医用材料和医药领域主要用于:杀菌消毒剂、药物缓释剂、共沉淀剂和粘接剂、外科包扎带、人工玻璃体和角膜等。
综上所述,通过将单体NVP接枝到PLA分子链上,一方面有利于提高PLA表面亲水性,另一方面接枝链的引入可降低PLLA结晶度,并根据接枝率的大小调节其降解速率。因此采用NVP对PLA进行改性既可实现PLLA降解速率的可控性,又可改善材料与人体细胞的亲和性,从而为制备降解速率可控的性能优良的生物医用材料做好了铺垫。
据相关文献报道,现有采用NVP对PLA进行接枝共聚改性主要集中在以下两方面:(1)自由基共聚法,如刘健等人采用端基官能化的PLA与NVP进行共聚制备PLA-PVP;(2)本体开环嵌段共聚合法,如石淑先等人以辛酸亚锡为催化剂,自制的D,L-丙交酯和低相对分子质量端羟基聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)为单体,采用本体开环嵌段共聚合法制备的两亲性PLA-PVP双嵌段共聚物。
显而易见,以上两种合成法均为化学聚合法,其存在反应过程复杂、接枝共聚物分子量低、接枝共聚物接枝率难控制以及接枝共聚物纯化工艺复杂等缺点。在现有的采用NVP对PLA进行接枝共聚改性技术中,未见采用辐射法对PLA进行接枝来制备改性PLA材料的方法。
发明内容
本发明的目的在于针对上述技术的不足,提供一种采用60Co-γ射线辐射制备聚乳酸与N-乙烯基吡咯烷酮接枝共聚物的方法,采用该方法得到的PLA共聚物不但具有良好的的表面亲水性和降解速率,而且在接枝过程中,其接枝率的大小还可通过控制吸收剂量来实现。
为实现上述发明目的,本发明采用的技术方案如下:
聚乳酸与N-乙烯基吡咯烷酮辐射接枝共聚物的制备方法,其特征在于具体工艺步骤如下:
A、将除去阻聚剂的单体NVP按0.1~0.7∶1的质量比溶解在甲醇或甲醇的复合有机溶剂中,配制成NVP溶液;
所述单体NVP除阻聚剂采用减压蒸馏法,真空度为-0.065~-0.098MPa。
所述甲醇复合溶剂由溶剂A和溶剂B组成,其中,溶剂A为甲醇;溶剂B为水、乙醇、丙酮、氯仿或四氢呋喃中的一种或一种以上的任意比例的混合物。
所述甲醇复合溶剂按照溶剂A∶溶剂B(质量比)=99.5∶0.5~0.5∶99.5进行配制。
所述甲醇或甲醇的复合溶剂中还可添加有机酸或无机酸如:盐酸、硫酸、磷酸、甲酸或乙酸,其添加量为:酸在甲醇或甲醇复合溶剂中的浓度为0~2摩尔/升。
B、将PLA浸泡在NVP溶液中,在氮气气氛下采用60Co-γ射线源进行辐射接枝;
所述辐射接枝所需吸收剂量为0.5~40kGy。
所述辐射接枝的剂量率为0.03~20kGy/h。
C、将辐照接枝后的PLA先于20~60℃的蒸馏水中浸泡2~12h,再在乙醇中浸泡2~12h,然后在30~50℃、真空度为-0.050~-0.095MPa的真空烘箱中干燥至恒重,得到聚乳酸和NVP接枝共聚物即PLA-g-PVP产品。
附图说明
图1为本发明的主要技术工艺路线示意图
其中:I式为PLA;II式为NVP;III式为PLA-g-PVP
本发明相对于现有技术具有以下优点:
(1)PLA-g-PVP改性共聚物的接枝率可以方便地通过吸收剂量进行调节,可满足医用材料领域的不同需求。
(2)可以直接对聚乳酸进行改性,而无需如化学接枝法必须首先对聚乳酸进行官能化处理,从而大大简化了改性工艺步骤,且接枝效率显著提高。
(3)由于辐射法利用的是高能射线直接引发接枝反应,不需要添加催化剂,与化学接枝法相比更加安全环保。
(4)改性共聚物的降解速率可以方便地通过接枝率的大小进行调节。
具体实施方式
实施例1
将N-乙烯基吡咯烷酮减压蒸馏除去阻聚剂,真空度为-0.065MPa,将除去阻聚剂的N-乙烯基吡咯烷酮密封置于冰箱中,待用。保存温度0℃。
称取3g除去阻聚剂的N-乙烯基吡咯烷酮,将其溶解于30g甲醇中配成溶液。量取N-乙烯基吡咯烷酮的甲醇溶液18毫升,倒入安培瓶中,再称取0.5g聚乳酸放入安培瓶,并使之完全浸泡在N-乙烯基吡咯烷酮的甲醇溶液中。抽真空、充氮气反复操作5次,最后充氮气封管。封管样品送辐照场,以60Co-γ于室温下辐照,吸收剂量为1.0kGy,剂量率为5kGy/h。
将辐照后的样品取出,在30℃的蒸馏水中浸泡4小时,再在乙醇中浸泡12小时,以除去未反应单体和均聚物,最后在真空烘箱(温度:30℃,真空度:-0.095MPa)中干燥至恒重。得到接枝共聚物0.549g。接枝率为9.8%。
按照中华人民共和国医药行业标准标准YY/T 0474-2004进行测试,降解温度为70℃,时间168小时,该接枝共聚物的失重率为15%。
实施例2
将N-乙烯基吡咯烷酮减压蒸馏除去阻聚剂,真空度为-0.098MPa,将除去阻聚剂的N-乙烯基吡咯烷酮密封置于冰箱中,待用。保存温度0℃。
称取10g除去阻聚剂的N-乙烯基吡咯烷酮,将其溶解于23g甲醇中配成溶液。量取N-乙烯基吡咯烷酮溶液18毫升,倒入安培瓶中。将0.5g聚乳酸放入安培瓶,并使之完全浸泡在N-乙烯基吡咯烷酮的溶液中。抽真空、充氮气反复操作5次,最后充氮气封管。封管样品送辐照场,以60Co-γ辐射源于室温下辐照,吸收剂量为5kGy,剂量率为2.5kGy/h。
将辐照后的样品取出,在30℃的蒸馏水中浸泡4小时,再在乙醇中浸泡12小时,以除去未反应单体和均聚物,最后在真空烘箱(温度:30℃,真空度:-0.095MPa)中干燥至恒重。得到接枝共聚物0.575g,接枝率为15%。按照中华人民共和国医药行业标准标准YY/T 0474-2004进行测试,降解温度为70℃,时间168小时,该接枝共聚物的失重率为38%。
实施例3
将N-乙烯基吡咯烷酮减压蒸馏除去阻聚剂,真空度为-0.085MPa,将除去阻聚剂的N-乙烯基吡咯烷酮密封置于冰箱中,待用。保存温度0℃。
分别称取40g甲醇、10g乙醇及浓度为36%(质量百分比浓度)的盐酸0.5g,将其混合配成复合溶剂。称取6g除去阻聚剂的N-乙烯基吡咯烷酮,将其溶解在甲醇与乙醇的复合溶剂中。量取N-乙烯基吡咯烷酮溶液15毫升,倒入安培瓶中。将0.3g聚乳酸放入安培瓶,并使之完全浸泡在N-乙烯基吡咯烷酮的溶液中。抽真空、充氮气反复操作5次,最后充氮气封管。封管样品送辐照场,以60Co-γ辐射源室温下辐照,吸收剂量为10kGy,剂量率为10kGy/h。
将辐照后的样品取出,在30℃的蒸馏水中浸泡12小时,再在乙醇中浸泡12小时,以除去未反应单体和均聚物,最后在真空烘箱(温度:30℃,真空度:-0.050MPa)中干燥至恒重。得到接枝共聚物0.375g,接枝率为25%。
按照中华人民共和国医药行业标准标准YY/T 0474-2004进行测试,降解温度为70℃,时间168小时,该接枝共聚物的失重率为48%。
实施例4
将N-乙烯基吡咯烷酮减压蒸馏除去阻聚剂,真空度为-0.075MPa,将除去阻聚剂的N-乙烯基吡咯烷酮密封置于冰箱中,待用。保存温度0℃。
分别称取36g甲醇、8g丙酮、6g乙醇和4g乙酸,将其混合配成复合溶剂。称取10g除去阻聚剂的N-乙烯基吡咯烷酮,将其溶解在甲醇与乙醇及丙酮的复合溶剂中。量取N-乙烯基吡咯烷酮溶液15毫升,倒入安培瓶中。
将0.6g聚乳酸放入安培瓶,并使之完全浸泡在N-乙烯基吡咯烷酮的溶液中。抽真空、充氮气反复操作5次,最后充氮气封管。封管样品送辐照场,以60Co-γ辐射源室温下辐照,吸收剂量为40kGy,剂量率为20kGy/h。
将辐照后的样品取出,在30℃的蒸馏水中浸泡12小时,再在乙醇中浸泡12小时,以除去未反应单体和均聚物,最后在真空烘箱(温度:30℃,真空度:-0.085MPa)中干燥至恒重。得到接枝共聚物0.882g,接枝率为47%。
按照中华人民共和国医药行业标准标准YY/T 0474-2004进行测试,降解温度为70℃,时间168小时,该接枝共聚物的失重率为59%。
实施例5
将N-乙烯基吡咯烷酮减压蒸馏除去阻聚剂,真空度为-0.085MPa,将除去阻聚剂的N-乙烯基吡咯烷酮密封置于冰箱中,待用。保存温度0℃。
分别称取42g甲醇、8g丙酮,将其混合配成复合溶剂。称取15g除去阻聚剂的N-乙烯基吡咯烷酮,将其溶解在甲醇与丙酮的复合溶剂中。量取N-乙烯基吡咯烷酮溶液15毫升,倒入安培瓶中。将0.4g聚乳酸放入安培瓶,并使之完全浸泡在N-乙烯基吡咯烷酮的溶液中。抽真空、充氮气反复操作5次,最后充氮气封管。封管样品送辐照场,以60Co-γ辐射源室温下辐照,吸收剂量为2.5kGy,剂量率为0.03kGy/h。
将辐照后的样品取出,在30℃的蒸馏水中浸泡12小时,再在乙醇中浸泡12小时,以除去未反应单体和均聚物,最后在真空烘箱(温度:30℃,真空度:-0.095MPa)中干燥至恒重。得到接枝共聚物0.452g,接枝率为13%。
按照中华人民共和国医药行业标准标准YY/T 0474-2004进行测试,降解温度为70℃,时间168小时,该接枝共聚物的失重率为21%。
实施例6
将N-乙烯基吡咯烷酮减压蒸馏除去阻聚剂,真空度为-0.085MPa,将除去阻聚剂的N-乙烯基吡咯烷酮密封置于冰箱中,待用。保存温度0℃。
分别称取50g甲醇和0.15g乙酸,将其混合配成复合溶剂。称取12g除去阻聚剂的N-乙烯基吡咯烷酮,将其溶解在甲醇溶剂中。量取N-乙烯基吡咯烷酮溶液15毫升,倒入安培瓶中。
将0.5g聚乳酸放入安培瓶,并使之完全浸泡在N-乙烯基吡咯烷酮的溶液中。抽真空、充氮气反复操作5次,最后充氮气封管。封管样品送辐照场,以60Co-γ辐射源室温下辐照,吸收剂量为0.5kGy,剂量率为0.5kGy/h。
将辐照后的样品取出,在30℃的蒸馏水中浸泡12小时,再在乙醇中浸泡12小时,以除去未反应单体和均聚物,最后在真空烘箱(温度:30℃,真空度:-0.085MPa)中干燥至恒重。得到接枝共聚物0.544g,接枝率为8.8%。
按照中华人民共和国医药行业标准标准YY/T 0474-2004进行测试,降解温度为70℃,时间168小时,该接枝共聚物的失重率为12%。
Claims (8)
1、聚乳酸与N-乙烯基吡咯烷酮辐射接枝共聚物的制备方法,其特征在于具体工艺步骤如下:
A、将除去阻聚剂的单体NVP按0.1~0.7∶1的质量比溶解在甲醇或甲醇的复合有机溶剂中,配制成NVP溶液;
B、将PLA浸泡在NVP溶液中,在氮气气氛下采用60Co-γ射线源进行辐射接枝;
C、将辐照接枝后的PLA先于20~60℃的蒸馏水中浸泡2~12h,再在乙醇中浸泡2~12h,然后在30~50℃、真空度为-0.050~0.095MPa的真空烘箱中干燥至恒重,即得到PLA-g-PVP接枝共聚物产品。
2、如权利要求1所述的辐射接枝共聚物的制备方法,其特征在于步骤A中,所述单体NVP除阻聚剂采用减压蒸馏法,真空度为-0.065~-0.098MPa。
3、如权利要求1所述的辐射接枝共聚物的制备方法,其特征在于步骤A中,所述甲醇复合溶剂由溶剂A和溶剂B组成,其中,溶剂A为甲醇;溶剂B为水、乙醇、丙酮、氯仿或四氢呋喃中的一种或一种以上的任意比例的混合物。
4、如权利要求1或3所述的辐射接枝共聚物的制备方法,其特征在于所述甲醇复合溶剂按照溶剂A∶溶剂B的质量比为99.5∶0.5~0.5∶99.5进行配制。
5、如权利要求1所述的辐射接枝共聚物的制备方法,其特征在于步骤A中,所述甲醇或甲醇的复合溶剂中添加有有机酸或无机酸,其添加量为:酸在甲醇或甲醇复合溶剂中的浓度为0~2摩尔/升。
6、如权利要求5所述的辐射接枝共聚物的制备方法,其特征在于所述有机酸或无机酸选自盐酸、硫酸、磷酸、甲酸或乙酸。
7、如权利要求1所述的辐射接枝共聚物的制备方法,其特征在于步骤B中,所述辐射接枝所需吸收剂量为0.5~40kGy。
8、如权利要求1所述的辐射接枝共聚物的制备方法,其特征在于步骤B中,所述辐射接枝的剂量率为0.03~20kGy/h。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102199257A (zh) * | 2011-03-16 | 2011-09-28 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种改性聚乳酸的制备方法 |
CN102250290A (zh) * | 2011-06-17 | 2011-11-23 | 四川省原子能研究院 | 一种采用电子加速器制备聚乳酸辐射接枝共聚物的方法 |
CN103012235A (zh) * | 2012-12-13 | 2013-04-03 | 中盐安徽红四方股份有限公司 | N-乙烯基吡咯烷酮精馏阻聚方法 |
CN103665414A (zh) * | 2013-11-18 | 2014-03-26 | 四川省原子能研究院 | 辐照法制备纳米Ag/聚合物抗菌膜的方法 |
CN110229284A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-09-13 | 吉林大学 | 一种聚芳醚酮接枝聚乙烯基吡咯烷酮的合成方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5075342A (en) * | 1980-08-08 | 1991-12-24 | Japan Atomic Energy Research Institute | Process for producing an ion exchange membrane by grafting non ion-selective monomers onto a ion exchange |
CN1065880C (zh) * | 1998-11-02 | 2001-05-16 | 华南理工大学 | 制备吡啶盐型聚合物抗菌材料的辐射接枝法 |
CN1265052C (zh) * | 2004-06-11 | 2006-07-19 | 上海大学 | 温控离子吸附纤维的制备方法 |
CN100556926C (zh) * | 2005-04-08 | 2009-11-04 | 中国科学院上海应用物理研究所 | 聚醚砜接枝改性的方法 |
-
2009
- 2009-05-11 CN CN2009100592408A patent/CN101550222B/zh active Active
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102199257A (zh) * | 2011-03-16 | 2011-09-28 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种改性聚乳酸的制备方法 |
CN102199257B (zh) * | 2011-03-16 | 2012-10-03 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种改性聚乳酸的制备方法 |
CN102250290A (zh) * | 2011-06-17 | 2011-11-23 | 四川省原子能研究院 | 一种采用电子加速器制备聚乳酸辐射接枝共聚物的方法 |
CN102250290B (zh) * | 2011-06-17 | 2014-09-03 | 四川省原子能研究院 | 一种采用电子加速器制备聚乳酸辐射接枝共聚物的方法 |
CN103012235A (zh) * | 2012-12-13 | 2013-04-03 | 中盐安徽红四方股份有限公司 | N-乙烯基吡咯烷酮精馏阻聚方法 |
CN103665414A (zh) * | 2013-11-18 | 2014-03-26 | 四川省原子能研究院 | 辐照法制备纳米Ag/聚合物抗菌膜的方法 |
CN110229284A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-09-13 | 吉林大学 | 一种聚芳醚酮接枝聚乙烯基吡咯烷酮的合成方法 |
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Publication number | Publication date |
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