CN109970702B - 一种高纯度医用乙交酯的工业化生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高纯度医用乙交酯的工业化生产方法，采用固体羟基乙酸为原料，并采用如下生成步骤：1)将固体羟基乙酸加热溶解后进行搅拌；2)反应釜内抽真空脱水；3)反应釜内升温至反应釜内物料固化；4)待物料固化后，反应釜内升温至175℃‑180℃，并保温5小时；5)反应釜内物料裂解馏出乙交酯单体粗品；6)裂解完成后，乙交酯单体粗品进入溶解釜内冷却至常温，再向溶解釜内加入脱水乙酸乙酯；7)对溶解釜内进行升温，溶解乙交酯单体粗品；8)溶解完成后，冷却结晶得到乙交酯成品。本发明工艺简单，操作也简单可控，制得乙交酯的纯度高，乙交酯含量可达99.9％。

Description

一种高纯度医用乙交酯的工业化生产方法
技术领域
本发明涉及生物医用材料制造技术领域，尤其是涉及一种高纯度医用乙交酯的工业化生产方法。
背景技术
乙交酯(GA)作为聚合单体,既可以均聚,又可以和其他环状单体开环共聚,得到无规共聚物或嵌段共聚物,它们作为生物可降解的高分子材料,在新型医用高分子材料的研究和开发中占有重要地位，如手术缝合线、人造皮肤及血管、骨骼固定及修复、药物控制释放、组织工程等许多领域得到了广泛应用。
乙交酯作为一种聚合单体在医用高分子材料上需要极高的纯度，但由于乙交酯单体本身的化学性质比较活泼，如乙交酯与水接触便可分解；在溶剂中温度70℃以上可生成二聚体、三聚体，所以要在工业上得到高纯度的乙交酯是非常困难的。
目前，医用单体材料乙交酯的工业化制备主要是通过羟基乙酸脱水缩聚成聚合物，再由聚合物高温解聚制得乙交酯粗品，最后提纯得到高纯度的乙交酯。
在羟基乙酸缩聚后解聚制备乙交酯单体的过程中，现有生产工艺都加入了缩聚、解聚催化剂如锡或锡化合物、锌、钇等稀土化合物；CN102712617在制备乙交酯工艺中，不仅采用催化剂，还在解聚中加入极性有机溶剂共馏的办法，US4727163采用高温聚醚与羟基乙酸共聚物再解聚生成乙交酯的方法，以上方法在高温下会有很多副反应，不仅生成的杂质多，加入催化剂后，催化剂会残留在釜壁，很难清洗干净，导致工业化制备乙交酯单体质量不稳定，也很难得到高纯度的乙交酯。
发明内容
本发明是为了现有生产方法获得的乙交酯单体质量不稳定，也很难得到高纯度的乙交酯的问题，提供一种工艺简单，操作也简单可控，制得乙交酯的纯度高，含量可达99.9％的高纯度医用乙交酯的工业化生产方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种高纯度医用乙交酯的工业化生产方法，采用固体羟基乙酸为原料，并采用如下生成步骤：1)将固体羟基乙酸加入反应釜内，加热使固体羟基乙酸溶解后进行搅拌；2)反应釜内抽真空脱水；3)反应釜内升温至130℃-140℃，直至反应釜内物料固化；4)待物料固化后，反应釜内升温至175℃-180℃，并保温5小时；5)保温结束后反应釜内继续升温至250℃-350℃，对反应釜内进行切真空，保持反应釜内真空度不高于50Pa，物料裂解馏出乙交酯单体粗品；6)裂解完成后，乙交酯单体粗品进入溶解釜内冷却至常温，再向溶解釜内加入脱水乙酸乙酯；7)对溶解釜内进行升温，温度不超过65℃，溶解乙交酯单体粗品；8)溶解完成后，冷却结晶得到乙交酯成品。本方案在乙交酯的制备过程中不添加任何催化剂；采用固体羟基乙酸为原料，提高原料的纯度，避免使用以液体羟基乙酸(工业上大多生产70％的羟基乙酸水溶液)，防止原料中的杂质带入到产品中；制备过程中不添加任何催化剂，反应完成后，可大大降低生产成本，还可防止催化剂残渣污染周围环境，绿色环保，有利于聚合裂解釜清洗，不会导致催化剂残留釜壁而引起二次反应污染，从而保证乙交酯生产质量稳定，适用于大规模工业化生产
作为优选，所述的步骤3)中，反应釜内优选升温至134℃-138℃。
作为优选，所述的步骤6)中，乙交酯单体粗品经过冷凝后进入溶解釜，冷凝温度为80℃-90℃。
作为优选，所述的步骤6)中，加入的采用的脱水乙酸乙酯含水量不超过200ppm。
本发明具有如下有益效果：采用固体羟基乙酸为原料，提高原料的纯度；制备过程中不添加任何催化剂，可大大降低生产成本，还可防止催化剂残渣污染周围环境，绿色环保，有利于聚合裂解釜清洗，从而保证乙交酯生产质量稳定，适用于大规模工业化生产。
具体实施方式
一种高纯度医用乙交酯的工业化生产方法，采用固体羟基乙酸为原料，并采用如下生成步骤：1)将固体羟基乙酸加入反应釜内，加热使固体羟基乙酸溶解后进行搅拌；2)反应釜内抽真空脱水；3)反应釜内升温至130℃-140℃，直至反应釜内物料固化；4)待物料固化后，反应釜内升温至175℃-180℃，并保温5小时；5)保温结束后反应釜内继续升温至250℃-350℃，对反应釜内进行切真空，保持反应釜内真空度不高于50Pa，物料裂解馏出乙交酯单体粗品；6)裂解完成后，乙交酯单体粗品进入溶解釜内冷却至常温，再向溶解釜内加入脱水乙酸乙酯；7)对溶解釜内进行升温，温度不超过65℃，溶解乙交酯单体粗品；8)溶解完成后，冷却结晶得到乙交酯成品；
步骤3)中，反应釜内优选升温至134℃-138℃；
步骤6)中，乙交酯单体粗品经过冷凝后进入溶解釜，冷凝温度为80℃-90℃；
步骤6)中，加入的采用的脱水乙酸乙酯含水量不超过200ppm。
具体实施过程是，实施例1，将固体羟基乙酸100Kg加入反应釜内，加热使固体慢慢溶解，溶解后开搅拌，开水环真空泵抽真空脱水，加热至釜内温度慢慢升至140℃左右，待釜内物料渐渐固化，固化后再慢慢升温，升温至178℃保温5小时结束。保温结束，快速升温至釜内温度250～350℃，切换高真空机组(保持真空度≤50Pa)，裂解馏出乙交酯单体粗品。裂解毕，冷却，在溶解釜加入20.0Kg脱水乙酸乙酯，升温至≤65℃，溶解粗品乙交酯，冷却结晶得乙交酯成品65.1Kg。
实施例2，将固体羟基乙酸100Kg加入反应釜内，加热使固体慢慢溶解，溶解后开搅拌，开水环真空泵抽真空脱水，加热至釜内温度慢慢升至140℃左右，待釜内物料渐渐固化，固化后再慢慢升温，升温至178℃保温5小时结束。保温结束，快速升温至釜内温度250～350℃，切换高真空机组(保持真空度≤50Pa)，裂解馏出乙交酯单体粗品。裂解毕，冷却，在溶解釜加入20.0Kg脱水乙酸乙酯，升温至≤65℃，溶解粗品乙交酯，冷却结晶得乙交酯成品68.5Kg。
实施例3，将固体羟基乙酸100Kg加入反应釜内，加热使固体慢慢溶解，溶解后开搅拌，开水环真空泵抽真空脱水，加热至釜内温度慢慢升至140℃左右，待釜内物料渐渐固化，固化后再慢慢升温，升温至178℃保温5小时结束。保温结束，快速升温至釜内温度250～350℃，切换高真空机组(保持真空度≤50Pa)，裂解馏出乙交酯单体粗品。裂解毕，冷却，在溶解釜加入20.0Kg脱水乙酸乙酯，升温至≤65℃，溶解粗品乙交酯，冷却结晶得乙交酯成品66.5Kg。

Claims (4)

1.一种高纯度医用乙交酯的工业化生产方法，其特征在于，采用固体羟基乙酸为原料，并采用如下生成步骤：1)将固体羟基乙酸加入反应釜内，加热使固体羟基乙酸溶解后进行搅拌；2)反应釜内抽真空脱水；3)反应釜内升温至130℃-140℃，直至反应釜内物料固化；4)待物料固化后，反应釜内升温至175℃-180℃，并保温5小时；5)保温结束后反应釜内继续升温至250℃-350℃，对反应釜内进行切真空，保持反应釜内真空度不高于50Pa，物料裂解馏出乙交酯单体粗品；6)裂解完成后，乙交酯单体粗品进入溶解釜内冷却至常温，再向溶解釜内加入脱水乙酸乙酯；7)对溶解釜内进行升温，温度不超过65℃，溶解乙交酯单体粗品；8)溶解完成后，冷却结晶得到乙交酯成品。
2.根据权利要求1所述的一种高纯度医用乙交酯的工业化生产方法，其特征是，所述的步骤3)中，反应釜内优选升温至134℃-138℃。
3.根据权利要求1所述的一种高纯度医用乙交酯的工业化生产方法，其特征是，所述的步骤6)中，乙交酯单体粗品经过冷凝后进入溶解釜，冷凝温度为80℃-90℃。
4.根据权利要求1所述的一种高纯度医用乙交酯的工业化生产方法，其特征是，所述的步骤6)中，加入的采用的脱水乙酸乙酯含水量不超过200ppm。
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