CN105111417A - 一种羟基乙酸-羟基丙酸无规共聚物的制备方法 - Google Patents
一种羟基乙酸-羟基丙酸无规共聚物的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105111417A CN105111417A CN201510523741.2A CN201510523741A CN105111417A CN 105111417 A CN105111417 A CN 105111417A CN 201510523741 A CN201510523741 A CN 201510523741A CN 105111417 A CN105111417 A CN 105111417A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polycondensation
- glycolic acid
- raw material
- temperature
- prepolycondensation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 229920005604 random copolymer Polymers 0.000 title claims abstract description 27
- SDMYWCAIFFTCMH-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyacetic acid;3-hydroxypropanoic acid Chemical compound OCC(O)=O.OCCC(O)=O SDMYWCAIFFTCMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract 3
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 claims abstract description 69
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N Glycolic acid Chemical compound OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 21
- ALRHLSYJTWAHJZ-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxypropionic acid Chemical compound OCCC(O)=O ALRHLSYJTWAHJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 claims abstract description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 10
- FPCJKVGGYOAWIZ-UHFFFAOYSA-N butan-1-ol;titanium Chemical compound [Ti].CCCCO.CCCCO.CCCCO.CCCCO FPCJKVGGYOAWIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims description 28
- XBBVURRQGJPTHH-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyacetic acid;2-hydroxypropanoic acid Chemical compound OCC(O)=O.CC(O)C(O)=O XBBVURRQGJPTHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 16
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 14
- HVLLSGMXQDNUAL-UHFFFAOYSA-N triphenyl phosphite Chemical compound C=1C=CC=CC=1OP(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 HVLLSGMXQDNUAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 12
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 12
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 5
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 2
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 claims 1
- 238000000527 sonication Methods 0.000 claims 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 abstract description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 4
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 abstract 1
- XZZNDPSIHUTMOC-UHFFFAOYSA-N triphenyl phosphate Chemical compound C=1C=CC=CC=1OP(OC=1C=CC=CC=1)(=O)OC1=CC=CC=C1 XZZNDPSIHUTMOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 13
- 239000000047 product Substances 0.000 description 12
- 238000012643 polycondensation polymerization Methods 0.000 description 10
- JJTUDXZGHPGLLC-UHFFFAOYSA-N lactide Chemical group CC1OC(=O)C(C)OC1=O JJTUDXZGHPGLLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 8
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 6
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- PJRSUKFWFKUDTH-JWDJOUOUSA-N (2s)-6-amino-2-[[2-[[(2s)-2-[[(2s,3s)-2-[[(2s)-2-[[2-[[(2s)-2-[[(2s)-6-amino-2-[[(2s)-2-[[(2s)-2-[[(2s)-2-[(2-aminoacetyl)amino]-4-methylsulfanylbutanoyl]amino]propanoyl]amino]-3-hydroxypropanoyl]amino]hexanoyl]amino]propanoyl]amino]acetyl]amino]propanoyl Chemical compound CSCC[C@H](NC(=O)CN)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H](C(C)C)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(N)=O PJRSUKFWFKUDTH-JWDJOUOUSA-N 0.000 description 4
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 4
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 4
- 230000006386 memory function Effects 0.000 description 4
- 108010021753 peptide-Gly-Leu-amide Proteins 0.000 description 4
- RKDVKSZUMVYZHH-UHFFFAOYSA-N 1,4-dioxane-2,5-dione Chemical compound O=C1COC(=O)CO1 RKDVKSZUMVYZHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 3
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000007151 ring opening polymerisation reaction Methods 0.000 description 3
- SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 1,1-Dichloroethane Chemical compound CC(Cl)Cl SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 229960001701 chloroform Drugs 0.000 description 2
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 230000002496 gastric effect Effects 0.000 description 2
- 229920006158 high molecular weight polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical class CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 2
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 2
- 238000010525 oxidative degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 230000003239 periodontal effect Effects 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Abstract
本发明提出了一种羟基乙酸-羟基丙酸无规共聚物的制备方法，所述制备方法包括原料预处理步骤，预缩聚步骤以及缩聚步骤；其中，所述原料预处理步骤包括将羟基乙酸水溶液和羟基丙酸水溶液进行超声波处理和过滤的步骤。所述预缩聚步骤将预处理后的混合溶液进行低温低压缩聚获得预缩聚中间产物。所述缩聚步骤将预缩聚中间产物加入钛酸丁酯和亚磷酸三苯酯进行缩聚反应。本发明通过改进的原料组分和优化的制备工艺，使得制备的羟基乙酸-羟基丙酸无规共聚物具有稳定的质量，聚合转换率高、聚合物分子量大、特性黏度大，特别适用于制造医疗中采用的生物可降解高分子结构器件，例如可生物降解的医疗结扎夹、胃肠道吻合器等。
Description
技术领域
本发明涉及一种生物可降解高分子材料的制备方法，尤其涉及一种羟基乙酸-羟基丙酸直接缩合聚合制备羟基乙酸-羟基丙酸无规共聚物的方法。
背景技术
羟基乙酸-羟基丙酸无规共聚物中，单体羟基乙酸和单体羟基丙酸在大分子链上无规排列，两单体在主链上呈随机分布，破坏了链的对称性和规整性，从而可以获得良好的降解性能。羟基乙酸-羟基丙酸无规共聚物，是一种生物医用和环境友好高分子聚合物，具有很好的生物相容和生物降解性能，由于其独特的性能，在生物医用和生物可降解材料领域越来越受到人们的重视。
现有羟基乙酸-羟基丙酸无规共聚物的制备方法一般分为两种途径，一种为交酯开环聚合，即通过乙交酯(羟基乙酸的二聚体)和丙交酯(羟基丙酸的二聚体)经聚合反应制备而成。
例如CN100462108C中公开的可吸收牙周再生片及其制备方法中所用到的生物可降解材料就是乙交酯和丙交酯按照75-90:25-10的重量比例共聚而成的。再比如，《医用生物材料——聚乙丙交酯PGLA(90/10)的研究》(《合成纤维》，2005年09期，徐纪刚，陈功林)采用的同样是交酯开环聚合，其将乙交酯和丙交酯按照90：10的摩尔配比在氮气环境下升温至最大230摄氏度共聚反应制备而成，该现有技术反应120分钟能够获得单体转化率97.7％、特性黏度最大为1.0dL/g的聚合物。但是交酯开环聚合途径存在路线步骤繁琐，要求交酯有很高的纯度，提纯交酯工艺复杂、得率低、对设备要求高、投资大、生产成本高的缺点。
另一种制备羟基乙酸-羟基丙酸无规共聚物的途径是直接缩合聚合法，即直接采用羟基乙酸和羟基丙酸为原料聚合得到高分子聚合物。直接缩合聚合法最大的优点是生产成本低，缺点是生成的聚合物的分子量较小，很难获得高特性黏度的聚合物。研究发现，直接缩合聚合法较难获得高体系粘度聚合物的主要原因是单体的纯度不够，作为共聚原料的羟基乙酸和羟基丙酸水溶液中含有少量的其他有机酸，缩合聚合对官能团的比例要求很高，要想得到高体系粘度的聚合物，羧基和羟基必须相等。对于相等摩尔量的羟基乙酸和羟基丙酸来说其羟基和羧基的官能团数是相等的，但是在羟基乙酸和羟基丙酸水溶液中还有其它杂酸，造成羧基偏高，从而无法获得高体系粘度的聚合物。其次是羟基乙酸-羟基丙酸无规共聚物的分解温度和熔融温度非常接近，在聚合后期，分子链增长的同时会伴随着大分子链的交换、链的断裂和高温氧化降解(在前面提及的《医用生物材料——聚乙丙交酯PGLA(90/10)的研究》中也记载在聚合过程中存在分解残留丙交酯单体的情况)，从而导致直接缩合聚合法的转化率过低，残留单体缺陷较大，聚合物产品的产品质量稳定性较差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种羟基乙酸-羟基丙酸无规共聚物的制备方法，以减少或避免前面所提到的问题。具体来说，本发明提供了一种工艺简单、生产成本低的羟基乙酸-羟基丙酸无规共聚物的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提出了一种羟基乙酸-羟基丙酸无规共聚物的制备方法，所述制备方法包括原料预处理步骤，预缩聚步骤以及缩聚步骤；其中，
所述原料预处理步骤包括：将质量浓度为95％的羟基乙酸水溶液和质量浓度为95％的羟基丙酸水溶液分别经过球状活性炭过滤柱，循环过滤6小时；量取过滤后的所述羟基乙酸水溶液和羟基丙酸水溶液，按照羟基乙酸与羟基丙酸摩尔比为30：70的用量进行混合，利用超声波清洗器对混合溶液进行超声波处理1小时；最后将超声波处理过的所述混合溶液经过球状活性炭过滤柱，循环过滤5小时。
所述预缩聚步骤包括：将预处理后的混合溶液转移到带有温控系统、减压系统的预缩聚反应器中；使温度升高到170℃、压力降低到130Pa，减压脱水8小时；然后使温度升高到190℃，压力降低到100Pa预缩聚6小时获得预缩聚中间产物。
所述缩聚步骤包括：将所述预缩聚中间产物置于带有温控系统、减压系统的缩聚反应器中，分别加入所述预缩聚中间产物质量0.03％的钛酸丁酯和0.01％的亚磷酸三苯酯，在温度为200℃、压力为20Pa的条件下缩聚4小时后结束反应。
优选地，所述缩聚步骤进一步包括结束反应之后，在氮气保护下出料、冷却、造粒的步骤。
优选地，所述预缩聚步骤进一步包括将预缩聚中间产物在氮气保护下出料、冷却、造粒、干燥储存的步骤。
优选地，所述预缩聚反应器进一步带有搅拌系统，所述预缩聚步骤包括进一步包括在全程预缩聚过程中进行搅拌的步骤。
优选地，所述缩聚反应器进一步带有搅拌系统，所述聚步骤包括进一步包括在全程缩聚过程中进行搅拌的步骤。
优选地，所述预缩聚反应器和所述缩聚反应器为同一个反应器。
优选地，所述原料预处理步骤中，所述超声波清洗器的超声波频率设为100Hz，控制所述混合溶液在超声波处理过程中的温度为30-40℃。
优选地，在超声波处理过程中通过水浴控制所述混合溶液的温度。
优选地，所述原料预处理步骤进一步包括在超声波处理过程中进行通风处理的步骤。
本发明通过改进的原料组分和优化的制备工艺，使得制备的羟基乙酸-羟基丙酸无规共聚物具有稳定的质量，聚合转换率高、聚合物分子量大、特性黏度大，特别适用于制造医疗中采用的生物可降解高分子结构器件，例如可生物降解的医疗结扎夹、胃肠道吻合器等。
其中，本发明特别采用了依照时间先后相关关联的原料预处理步骤，预缩聚步骤和缩聚步骤，原料预处理步骤选择特定频率的超声波在特定温度下对混合溶液进行超声波处理，提高了原料组分均一度，去除了杂质，提高了后续共聚物的特性黏度。并且，本发明还将直接缩合聚合法改进为两阶段缩聚过程，预缩聚步骤获得第分子量中间产物，可以适用于制备更高分子量的共聚物，且避免直接生产出来的高分子量缩聚物自然分解不利于长期储存，以中间产物的方式储存可以随时用于生产后续产品，提高了生产效率，降低了成本，简化了工艺。
总之，本发明克服了目前羟基乙酸-羟基丙酸无规共聚物的制备工艺复杂，生产成本高的缺点，获得了以羟基乙酸、羟基丙酸为原料，通过直接缩聚合得到的羟基乙酸-羟基丙酸无规共聚物，该共聚物具备优良的生物可降解性能以及形状记忆功能，特别适用于制备要求具备形状记忆功能的可生物降解的医疗结扎夹等医疗器具。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对本发明的具体实施方式进行详细说明。
正如前述，本发明提供了一种羟基乙酸-羟基丙酸无规共聚物的制备方法，以解决现有直接缩合聚合法获得的聚合物分子量小、特性黏度低、转化率低、残留单体缺陷大、产品质量稳定性差的缺陷。本发明通过改进的原料组分和优化的制备工艺，使得制备的羟基乙酸-羟基丙酸无规共聚物具有稳定的质量，聚合转换率高、聚合物分子量大、特性黏度大，特别适用于制造医疗中采用的生物可降解高分子结构器件，例如可生物降解的医疗结扎夹、胃肠道吻合器等。
1.制备
具体来说，本发明提供了一种羟基乙酸-羟基丙酸无规共聚物的制备方法，所述制备方法包括原料预处理步骤，预缩聚步骤以及缩聚步骤；其中，
所述原料预处理步骤包括：将质量浓度为95％的羟基乙酸水溶液和质量浓度为95％的羟基丙酸水溶液分别经过球状活性炭过滤柱，循环过滤6小时；量取过滤后的所述羟基乙酸水溶液和羟基丙酸水溶液，按照羟基乙酸与羟基丙酸摩尔比为30：70的用量进行混合，利用超声波清洗器对混合溶液进行超声波处理1小时；最后将超声波处理过的所述混合溶液经过球状活性炭过滤柱，循环过滤5小时。在一个具体实施例中，原料预处理步骤中，超声波清洗器的超声波频率设为100Hz，控制所述混合溶液在超声波处理过程中的温度为30-40℃，在另一个具体实施例中，可以选择在超声波处理过程中通过水浴控制所述混合溶液的温度。
所述预缩聚步骤包括：将预处理后的混合溶液转移到带有温控系统、减压系统的预缩聚反应器中；使温度升高到170℃、压力降低到130Pa，减压脱水8小时；然后使温度升高到190℃，压力降低到100Pa预缩聚6小时获得预缩聚中间产物。在一个具体实施例中，所述预缩聚反应器进一步带有搅拌系统，所述预缩聚步骤包括进一步包括在全程预缩聚过程中进行搅拌的步骤。
所述缩聚步骤包括：将所述预缩聚中间产物置于带有温控系统、减压系统的缩聚反应器中，分别加入所述预缩聚中间产物质量0.03％的钛酸丁酯和0.01％的亚磷酸三苯酯，在温度为200℃、压力为20Pa的条件下缩聚4小时后结束反应。在一个具体实施例中，还可以进一步包括结束反应之后，在氮气保护下出料、冷却、造粒的步骤。在另一个具体实施例中，所述缩聚反应器进一步带有搅拌系统，所述聚步骤包括进一步包括在全程缩聚过程中进行搅拌的步骤。
如上所述，本发明的羟基乙酸-羟基丙酸无规共聚物的制备方法与现有技术的显著区别就在于，为了获得稳定的产品质量，本发明特别对于一般的直接缩合聚合法的工艺进行了优化，优化的同时对原料组分进行了特别的选择和处理。
例如，上述制备方法采用了依照时间先后相关关联的三个步骤，即原料预处理步骤，预缩聚步骤和缩聚步骤，其中时间顺序靠前的步骤对后续步骤均会带来直接的影响，本领域技术人员并不能依照若干毫无关联的现有技术拼凑出本发明的依照时间先后关联的三个步骤，因而是非显而易见的。
再比如，原料预处理步骤中的超声波处理步骤可以采用现有的超声波清洗器进行处理，有利于两种原料组分的均匀融合。特别的，本发明得以解决本发明的技术问题的一个特别的条件就是选择特定频率的超声波在特定温度下对混合溶液进行超声波处理，用以提高原料组分的均一度，同时使得原料溶液中含有的少量的其他有机酸在超声波的空泡作用下，通过一定的温度和时间的配合使其挥发去除，以降低混合溶液中的羟基数量，从而可以提高后续共聚物的特性黏度。即，在一个优选实施例中，可以在超声波处理过程中进行通风处理，用以去除经超声波处理后挥发出来的物质，避免易溶于水的各种有机物质重新溶解，提高预处理效率。
超声处理频率、超声水浴温度和超声处理时间，这三个参数相互关联，对于混合溶液中杂质的去除存在一定影响，是影响后续产品质量稳定性的重要因素。当然，对于化学反应来说，超声波处理到底对哪些因素或杂质产生了影响的原理并不是十分确切，只是通过处理之后的对比结果来看，选择超声波清洗器的工作频率100Hz为最佳超声处理频率。超声处理过程中能量的产生十分迅速，导致温度变化很大，水浴温度过低，有机物质的挥发度较低，不利于杂质去除。过高的水浴温度会促进有机物质的挥发或分解，但是也会对原料溶液造成损失；此外，超声处理过程中，超声振动也会带来一定的热能，因此，根据实验结果，选取30-40℃为最佳起始水浴温度。超声处理时间过短时，杂质去除效果不够；而超声处理时间过长时，超声振动产生热能，导致水浴温度升高，导致有机活性物质的挥发或分解过多，容易产生新的杂质，且后续反应步骤中原料组分的具体含量较难控制，需要增加测量标定程序，增加了成本，因此，选择1小时的超声处理时间较为适宜。亦即本发明设定了最优的超声波频率、水浴温度和超声处理时间，这是发明人经过创造性劳动优化的结果，是非显而易见的。
另外，本发明的制备方法包含有预缩聚步骤和缩聚步骤两个阶段的缩聚处理，这也是对现有的直接缩合聚合法的工艺进行的一个重大改进。其中，预缩聚步骤首先在低压下通过较低温度的减压脱水，提高混合溶液的浓度，然后升温减压进行低分子量缩聚反应。获得预缩聚中间产物后，可以直接在预缩聚反应器中进行下一步的缩聚步骤，亦即预缩聚反应器和缩聚反应器可以为同一个反应器。或者，在一个具体实施例中，预缩聚步骤获得预缩聚中间产物后，可以进一步包括将预缩聚中间产物在氮气保护下出料、冷却、造粒、干燥储存的步骤，从而可以等到需要的时候再取出预缩聚中间产物放置到缩聚反应器中进行聚合步骤，用以制备更高分子量的共聚物，这种设置的好处是，避免直接生产出来的高分子量缩聚物自然分解不利于长期储存，以中间产物的方式储存可以随时用于生产后续产品，提高了生产效率，降低了成本，简化了工艺。
最后的缩聚步骤用以获得更高分子量的共聚物，其采取的温度进一步升高，压力进一步降低。由于羟基乙酸-羟基丙酸无规共聚物的分解温度和熔融温度非常接近，在聚合后期，分子链增长的同时会伴随着大分子链的交换、链的断裂和高温氧化降解，为降低聚合物在聚合后期的热降解效应，本发明中加入了一定量的亚磷酸三苯酯，以提高高分子量聚合物的热稳定性。特别的，选择加入的钛酸丁酯作为聚合反应的催化剂，其水解非常剧烈，添加的亚磷酸三苯酯一方面提高了高分子量聚合物的热稳定性，另一方面也用于减缓钛酸丁酯的水解速率，提高了反应效率和产品质量的稳定性，因此基于这两个方面的考虑，本发明所采用添加的亚磷酸三苯酯具备两个相关的作用，其添加的质量百分比需要与预缩聚中间产物和钛酸丁酯的用量相互关联，因而并非很容易就能想到就能随意获得其添加量的数值的，因而关于亚磷酸三苯酯和钛酸丁酯的数值限定也是非显而易见的。
2.测定
2.1测定预缩聚中间产物的相关特性。
将制备获得的预缩聚中间产物在二氯乙烷和三氯甲烷(V:V＝1:1)混合溶剂溶解后经乌氏粘度计测定，羟基乙酸-羟基丙酸低聚物特性黏度为1.5dL/g，高于背景技术部分提及的现有技术《医用生物材料——聚乙丙交酯PGLA(90/10)的研究》中制备的共聚产物的特性黏度。测定其生物和化学性能符合医疗用品安全和性能要求。
2.2测定制备的羟基乙酸-羟基丙酸无规共聚物的相关特性。
将缩聚步骤获得的最终缩聚产物：羟基乙酸-羟基丙酸无规共聚物在二氯乙烷和三氯甲烷(V:V＝1:1)混合溶剂溶解后经乌氏粘度计测定，羟基乙酸-羟基丙酸无规共聚物特性黏度≥1.4dL/g。高于背景技术部分提及的现有技术《医用生物材料——聚乙丙交酯PGLA(90/10)的研究》中制备的共聚产物的特性黏度。测定其生物和化学性能符合医疗用品安全和性能要求。
另外，将羟基乙酸-羟基丙酸无规共聚物制成哑铃型样条，在水浴槽中加热到60℃后将其对折，并在保持此形状和外力的情况下放入冷水中快速冷却到室温(25℃)，保持5分钟后去掉外力，试样被固定为对折后的形状，将其重新放入60℃水浴槽中，可将试样迅速回复到初始的哑铃状。证明通过本发明的制备方法获得的羟基乙酸-羟基丙酸无规共聚物除了具备可生物降解性能之外，还具备良好的形状记忆功能，特别适用于制备要求具备形状记忆功能的可生物降解的医疗结扎夹等医疗器具。
本领域技术人员应当理解，虽然本发明是按照多个实施例的方式进行描述的，但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本发明的保护范围。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本发明保护的范围。
Claims (9)
1.一种羟基乙酸-羟基丙酸无规共聚物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括原料预处理步骤，预缩聚步骤以及缩聚步骤；其中，
所述原料预处理步骤包括：将质量浓度为95％的羟基乙酸水溶液和质量浓度为95％的羟基丙酸水溶液分别经过球状活性炭过滤柱，循环过滤6小时；量取过滤后的所述羟基乙酸水溶液和羟基丙酸水溶液，按照羟基乙酸与羟基丙酸摩尔比为30：70的用量进行混合，利用超声波清洗器对混合溶液进行超声波处理1小时；最后将超声波处理过的所述混合溶液经过球状活性炭过滤柱，循环过滤5小时。
所述预缩聚步骤包括：将预处理后的混合溶液转移到带有温控系统、减压系统的预缩聚反应器中；使温度升高到170℃、压力降低到130Pa，减压脱水8小时；然后使温度升高到190℃，压力降低到100Pa预缩聚6小时获得预缩聚中间产物。
所述缩聚步骤包括：将所述预缩聚中间产物置于带有温控系统、减压系统的缩聚反应器中，分别加入所述预缩聚中间产物质量0.03％的钛酸丁酯和0.01％的亚磷酸三苯酯，在温度为200℃、压力为20Pa的条件下缩聚4小时后结束反应。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述缩聚步骤进一步包括结束反应之后，在氮气保护下出料、冷却、造粒的步骤。
3.如权利要求1和2所述的制备方法，其特征在于，所述预缩聚步骤进一步包括将预缩聚中间产物在氮气保护下出料、冷却、造粒、干燥储存的步骤。
4.如权利要求1-3之一所述的制备方法，其特征在于，所述预缩聚反应器进一步带有搅拌系统，所述预缩聚步骤包括进一步包括在全程预缩聚过程中进行搅拌的步骤。
5.如权利要求1-4之一所述的制备方法，其特征在于，所述缩聚反应器进一步带有搅拌系统，所述缩聚步骤包括进一步包括在全程缩聚过程中进行搅拌的步骤。
6.如权利要求1-5之一所述的制备方法，其特征在于，所述预缩聚反应器和所述缩聚反应器为同一个反应器。
7.如权利要求1-5之一所述的制备方法，其特征在于，所述原料预处理步骤中，所述超声波清洗器的超声波频率设为100Hz，控制所述混合溶液在超声波处理过程中的温度为30-40℃。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在超声波处理过程中通过水浴控制所述混合溶液的温度。
9.如权利要求7-8所述的制备方法，其特征在于，所述原料预处理步骤进一步包括在超声波处理过程中进行通风处理的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510523741.2A CN105111417A (zh) | 2015-08-25 | 2015-08-25 | 一种羟基乙酸-羟基丙酸无规共聚物的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510523741.2A CN105111417A (zh) | 2015-08-25 | 2015-08-25 | 一种羟基乙酸-羟基丙酸无规共聚物的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105111417A true CN105111417A (zh) | 2015-12-02 |
Family
ID=54659554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510523741.2A Pending CN105111417A (zh) | 2015-08-25 | 2015-08-25 | 一种羟基乙酸-羟基丙酸无规共聚物的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105111417A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106432698A (zh) * | 2016-10-17 | 2017-02-22 | 杭州铭众生物科技有限公司 | 羟基乙酸聚合制备聚羟基乙酸的方法 |
| CN108976396A (zh) * | 2017-05-31 | 2018-12-11 | 香港理工大学深圳研究院 | 热致型形状记忆聚合物及其制备方法和应用 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1060851A (zh) * | 1990-10-16 | 1992-05-06 | 武田药品工业株式会社 | 缓释制剂及其聚合物 |
| CN1385452A (zh) * | 2002-05-23 | 2002-12-18 | 东华大学 | 直接缩聚制备l－乳酸和乙醇酸的共聚物的方法 |
| CN1422884A (zh) * | 2002-12-10 | 2003-06-11 | 安徽中人科技有限责任公司 | 聚(l－乳酸－乙醇酸)的制备方法 |
| US20110065890A1 (en) * | 2009-09-14 | 2011-03-17 | Meiji University | Calcium phosphate/biodegradable polymer hybrid material, method for producing same and implant using the hybrid material |
| WO2013094955A1 (ko) * | 2011-12-19 | 2013-06-27 | 주식회사 삼양바이오팜 | 분산성이 향상된 생분해성 고분자 미립자의 조성물 및 그 제조방법 |
-
2015
- 2015-08-25 CN CN201510523741.2A patent/CN105111417A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1060851A (zh) * | 1990-10-16 | 1992-05-06 | 武田药品工业株式会社 | 缓释制剂及其聚合物 |
| CN1385452A (zh) * | 2002-05-23 | 2002-12-18 | 东华大学 | 直接缩聚制备l－乳酸和乙醇酸的共聚物的方法 |
| CN1422884A (zh) * | 2002-12-10 | 2003-06-11 | 安徽中人科技有限责任公司 | 聚(l－乳酸－乙醇酸)的制备方法 |
| US20110065890A1 (en) * | 2009-09-14 | 2011-03-17 | Meiji University | Calcium phosphate/biodegradable polymer hybrid material, method for producing same and implant using the hybrid material |
| WO2013094955A1 (ko) * | 2011-12-19 | 2013-06-27 | 주식회사 삼양바이오팜 | 분산성이 향상된 생분해성 고분자 미립자의 조성물 및 그 제조방법 |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| 冯新德等: "《高分子科学进展 饱和聚酯与缩聚反应》", 28 February 1986, 科学出版社 * |
| 周长贺等: "《数理化基础知识 物理（一）》", 31 October 1980, 山东科学技术出版社 * |
| 宋小平: "《纺织染整添加剂生产与应用技术》", 30 April 2007, 中国石化出版社 * |
| 李秀婷: "《现代啤酒生产工艺》", 30 June 2013, 中国农业大学出版社 * |
| 纪顺俊等: "《现代有机合成新技术》", 30 September 2009, 化学工业出版社 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106432698A (zh) * | 2016-10-17 | 2017-02-22 | 杭州铭众生物科技有限公司 | 羟基乙酸聚合制备聚羟基乙酸的方法 |
| CN108976396A (zh) * | 2017-05-31 | 2018-12-11 | 香港理工大学深圳研究院 | 热致型形状记忆聚合物及其制备方法和应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2419673C (en) | Polymeric networks | |
| Jahandideh et al. | Star-shaped lactic acid based systems and their thermosetting resins; synthesis, characterization, potential opportunities and drawbacks | |
| Lasprilla et al. | Synthesis and characterization of poly (lactic acid) for use in biomedical field | |
| CN108250415B (zh) | 一种聚(γ-丁内酯)-b-聚乳酸嵌段共聚物及其制备方法 | |
| CN105949449B (zh) | 用于制备聚醚-聚丙交酯-脂肪族聚碳酸酯三元嵌段共聚物的复合催化剂及其应用 | |
| KR101029455B1 (ko) | 생흡수성 공중합체의 제조를 조절하기 위한 단량체 부가기술 | |
| CN1701083A (zh) | DL－丙交酯－ε－己内酯共聚物 | |
| CN105694008B (zh) | 一种生物降解速率可调的高分子聚酯复合材料的制备方法 | |
| CN105111417A (zh) | 一种羟基乙酸-羟基丙酸无规共聚物的制备方法 | |
| CN110467726B (zh) | 一种高熔点生物基聚酯酰胺及其制备方法 | |
| Zhou et al. | A green and efficient synthetic strategy for the preparation of PBS ionomers with high molecular weight, high ionic group content and good combined properties | |
| CN113024802B (zh) | 含吡咯烷酮结构无定型尼龙段的热塑性尼龙弹性体及其制备方法和应用 | |
| CN110041517A (zh) | 聚乙交酯三亚甲基碳酸酯共聚物超声合成方法 | |
| CN108291029A (zh) | 共聚物及其制造方法以及树脂组合物 | |
| CN110028655A (zh) | 聚乙交酯己内酯共聚物超声合成方法 | |
| JP2009242444A5 (zh) | ||
| CN110563695B (zh) | 一种乙交酯和丙交酯的混合物的制备方法 | |
| Jaisankar et al. | Study on biodegradable random copolyesters derived from 1, 4-butane diol, terephthalic acid and adipic acid/sebacic acid | |
| CN1179997C (zh) | 一种制备聚（ε—己内酯）的方法 | |
| JP5635095B2 (ja) | 半結晶高速吸収重合体組成物 | |
| CN113004499B (zh) | 生物可降解的聚酯弹性体及其制备方法和应用 | |
| CN115045001B (zh) | 一种高熔点pbat共聚酯纤维及其制备方法 | |
| CN112029122B (zh) | 一种可生物降解型薄膜及其制备方法 | |
| CN116120532B (zh) | 一种聚丁二酸丁二醇酯的制备方法及聚丁二酸丁二醇酯 | |
| CN109180914B (zh) | 利用l-乳酸经寡聚、熔融缩聚和固相缩聚生产聚l-乳酸的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20151202 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |