RU2802821C1 - Способ очистки полигликолида и его сополимеров с высоким содержанием гликолида - Google Patents
Способ очистки полигликолида и его сополимеров с высоким содержанием гликолида Download PDFInfo
- Publication number
- RU2802821C1 RU2802821C1 RU2022134267A RU2022134267A RU2802821C1 RU 2802821 C1 RU2802821 C1 RU 2802821C1 RU 2022134267 A RU2022134267 A RU 2022134267A RU 2022134267 A RU2022134267 A RU 2022134267A RU 2802821 C1 RU2802821 C1 RU 2802821C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polyglycolide
- purification
- glycolide
- copolymers
- polymers
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к способу очистки полигликолида и сополимеров лактида и гликолида. Предложен способ очистки полигликолида и его сополимеров с высоким содержанием гликолида, в котором очистка полимеров проводится методом переосаждения из 10-15 мас.% раствора в диметилсульфоксиде, полученного при 140-180 °С в условиях интенсивного перемешивания, с последующим осаждением полимера в 5-10-кратный избыток осадителя, который относится к классам низкокипящих алифатических спиртов С1-С4, циклических простых и линейных сложных эфиров, кетонов с высокой растворяющей способностью применительно к гликолиду и лактиду. Технический результат – разработка способа очистки полигликолида и его сополимеров, позволяющего добиться высокой степени очистки полимеров без использования специфических реагентов. 4 пр.
Description
Изобретение относится к химической промышленности, а именно к способу очистки полигликолида (ПГ) и сополимеров лактида и гликолида (ПЛГ), принадлежащих к классу биосовместимых биоразлагаемых полимеров, которые находят широкое применение в медицине, фармацевтике, легкой, пищевой промышленности и в современных аддитивных технологиях. При использовании ПЛГ в медицине и фармацевтике к ним применяют строгие требования к их химической чистоте. Сложность очистки ПГ и ПЛГ, имеющих высокое содержание гликолида (более 50 мол.%), заключается в том, что они не растворяются в традиционных общедоступных органических растворителях. Они растворяются преимущественно в высоко фторированных растворителях, таких как гексафторизопропанол и гексафторацетон, которые являются дорогостоящими и высокотоксичными.
Известен способ (Schmidt C. et al. Synthesis of high molecular weight polyglycolide in supercritical carbon dioxide // RSC advances. – 2014. – Т. 4. – №. 66. – С. 35099-35105. doi:10.1039/c4ra06815g), в котором полученный в виде порошка ПГ очищают экстракцией в аппарате Сокслета в среде этилацетата в течение 4 часов.
Известен способ получения гликолида, способного полимеризоваться в полигликолевую кислоту со стабильно высокой молекулярной массой (патент US 3597450, C07D 319/12, C08G 063/08, опубл. 03.08.1971 г.). В способе получения гликолида олигомер гликолевой кислоты получают выпариванием ее водного раствора при нагревании при пониженном давлении, после чего проводят деполимеризацию полученного олигомера нагреванием при пониженном давлении без катализатора с отгонкой летучих продуктов реакции. В результате получают гликолид с примесями, который далее подвергают трехкратной очистке перекристаллизацией в двух разных органических растворителях, в результате получают чистый продукт с выходом 42%.
Известен способ очистки полигликолида (патент SU 596600, C08G 65/30, опубл. 05.03.1978 г.). Способ по изобретению заключается в том, что полигликолид, полученный методом катионной полимеризации гликолида в расплаве, растворяют при нагревании в сульфолане (тетраметиленсульфоне), хорошо растворяющем полигликолид при 130 – 160 0С и не вызывающем сколько-нибудь заметной деструкции полимера при этих температурах. Выделенный и высушенный полимер представляет собой тонкодисперсный порошок, что позволяет также существенно упростить технологический процесс переработки полигликолида в изделие медицинского назначения, с т. пл. 224-229°С. Приведенная вязкость в сульфолане 0,28 (5 г/дл, 130°С).
Известен способ получения полигидроксикарбоновой кислоты (патент US 7067611 B2, C08G 063/02, C08G 063/06, C08G 063/08, C08G 063/78, C08G 063/80, C08L 101/16, опубл. 27.06.2006 г.), выбранный в качестве прототипа. Настоящее изобретение в целом относится к полигидроксикарбоновой кислоте, полученной полимеризацией с раскрытием цикла циклических сложных эфиров, таких как гликолид или лактид, и обладающей способностью к биологическому разложению, и к способу ее получения, а более конкретно к менее окрашенной полигидроксикарбоновой кислоте, имеющей контролируемую скорость биоразложения, и к ее получению. процесс. В частности, настоящее изобретение касается полигликолевой кислоты (т.е. полигликолида), которая менее окрашена и обладает улучшенной стабильностью расплава, и процесса ее получения. В изобретении описывается процесс очистки ПГ, предполагающий промывку измельченного полимера в ацетоне.
Главными недостатками рассматриваемых способов очистки ПГ, которые также применимы к ПЛГ с высоким содержанием гликолида, являются использование растворителей, которые не позволяют эффективно удалять непрореагировавшие мономеры и остатки катализаторов вследствие своей низкой растворяющей способности полимера. Этот негативный фактор может усиливаться в случае полимеров с величиной среднемассовой молекулярной массы около 100 000-200 000 и более, поскольку увеличивающаяся степень кристалличности при растворении затрудняет диффузию молекул используемых растворителей и, следовательно, снижает эффективность метода очистки. Другим недостатком, является то, что образующиеся в процесс синтеза ПГ (ПЛГ) низкомолекулярные олигомеры гликолевой кислоты не могут быть удалены при таком способе очистке, поскольку они аналогично ПГ растворяются только в высоко фторированных органических растворителях. При этом, олигомеры гликолевой кислоты могут влиять на эксплуатационные свойства полимеров, их гидролитическую устойчивость и на процессы переработки в готовые изделия.
Задачей изобретения является разработка способа очистки ПГ и ПЛГ с высоким содержанием гликолида методом переосаждения раствора полимера в подходящий осадитель. Преимуществом метода является то, что он позволяет добиться высокой степени очистки полимеров без использования дорогостоящих и специфических реагентов, а также специализированного оборудования, что позволяет реализовывать процесс при сравнительно небольших временных и материальных затратах.
Технический результат достигается за счет проведения очистки ПГ и ПЛГ с высоким содержанием гликолида методом переосаждения, где в качестве растворителя используется диметилсульфоксид (ДМСО), а в качестве осадителя – низкокипящие алифатические спирты (С1-С4), циклические простые и линейные сложные эфиры, кетоны и др. органические растворители с высокой растворяющей способностью применительно к гликолиду и лактиду.
Поставленная задача решается тем, что способ очистки полигликолида и его сополимеров с высоким содержанием гликолида, включает удаление непрореагировавших мономеров с использованием выбранного растворителя или смесей растворителей. Очистку полимеров проводят методом переосаждения из 10-15 масс. % раствора в диметилсульфоксиде, полученного при 140-180 °С в условиях интенсивного перемешивания, и последующего высаживания полимера в 5-10-кратный избыток осадителя, относящегося к классам низкокипящих алифатических спиртов С1-С4, циклических простых и линейных сложных эфиров, кетонов и других органических растворителей с высокой растворяющей способностью применительно к гликолиду и лактиду.
Очистка ПГ или ПЛГ c высоким содержанием гликолида проводится следующим образом:
Этап 1. Растворение полимера
Навеска измельченного полимера растворяется в ДМСО, объем которого рассчитывается исходя из концентрации раствора не более 15 масс.%, при повышенной температуре, близкой к температуре кипения растворителя. Растворение проводят при интенсивном перемешивании с помощью магнитной или верхнепогружной мешалки.
Этап 2. Осаждение полимера
Полученный однородный раствор полимера в ДМСО порциями добавляют при интенсивном перемешивании с помощью магнитной или верхнепогружной мешалки к подходящему объему осадителя, взятого в 5-10-кратном избытке относительно объема растворителя. Высаженный полимер отделяют фильтрованием или центрифугированием, промывают не менее трех раз свежими порциями осадителя и сушат в вакуумном сушильном шкафу при температуре 50-70 °С и остаточном давлении не менее 20 мм рт.ст. до постоянной массы.
Ниже представлены примеры осуществления изобретения.
Пример 1. Очистка ПГ методом переосаждения из раствора в ДМСО в изопропиловый спирт.
5 г измельченного ПГ растворяли в 25,7 мл ДМСО при 160 °С в условиях интенсивного перемешивания на магнитной мешалке (1300 об/мин). Процесс растворения прекращали после образования однородного раствора полимера. Полученный раствор порциями добавляли к 179,9 мл изопропилового спирта при интенсивном перемешивании. Высаженный полимер отделяли центрифугированием (не менее 8000 об/мин), промывали свежими порциями изопропилового спирта (по 20 мл каждая, центрифугирование повторяли) и сушили в вакуумном сушильном шкафу при температуре 50-70 °С и остаточном давлении не менее 20 мм рт.ст. до постоянной массы. Остаточное содержание непрореагировавших мономеров составило 0,2 % (подтверждали методом газовой хроматографии).
Пример 2. Очистка ПЛГ методом переосаждения из раствора в ДМСО в этилацетат.
7 г измельченного ПЛГ (соотношение гликолид:лактид = 90:10 мол.%) растворяли в 42,5 мл ДМСО при 165 °С в условиях интенсивного перемешивания на магнитной мешалке (1300 об/мин). Процесс растворения прекращали после образования однородного раствора полимера. Полученный раствор порциями добавляли к 297,5 мл этилацетата при интенсивном перемешивании. Высаженный полимер отделяли центрифугированием (не менее 8000 об/мин), промывали свежими порциями этилацетата (по 20 мл каждая, центрифугирование повторяли) и сушили в вакуумном сушильном шкафу при температуре 50-70 °С и остаточном давлении не менее 20 мм рт.ст. до постоянной массы. Остаточное содержание непрореагировавших мономеров составило 0,35 % (подтверждали методом газовой хроматографии).
Пример 3. Очистка ПЛГ методом переосаждения из раствора в ДМСО в тетрагидрофуран.
5 г измельченного ПЛГ (соотношение гликолид:лактид = 75:25 мол.%) растворяли в 40.9 мл ДМСО при 170 °С в условиях интенсивного перемешивания на магнитной мешалке (1300 об/мин). Процесс растворения прекращали после образования однородного раствора полимера. Полученный раствор порциями добавляли к 327,2 мл тетрагидрофурана при интенсивном перемешивании. Высаженный полимер отделяли центрифугированием (не менее 8000 об/мин), промывали свежими порциями тетрагидрофурана (по 20 мл каждая, центрифугирование повторяли) и сушили в вакуумном сушильном шкафу при температуре 50-70 °С и остаточном давлении не менее 20 мм рт.ст. до постоянной массы. Остаточное содержание непрореагировавших мономеров составило 0,45 % (подтверждали методом газовой хроматографии).
Пример 4. Очистка ПЛГ методом переосаждения из раствора в ДМСО в ацетон.
6 г измельченного ПЛГ (соотношение гликолид:лактид = 60:40 мол.%) растворяли в 40.0 мл ДМСО при 170 °С в условиях интенсивного перемешивания на магнитной мешалке (1300 об/мин). Процесс растворения прекращали после образования однородного раствора полимера. Полученный раствор порциями добавляли к 280,0 мл ацетона при интенсивном перемешивании. Высаженный полимер отделяли центрифугированием (не менее 8000 об/мин), промывали свежими порциями ацетона (по 20 мл каждая, центрифугирование повторяли) и сушили в вакуумном сушильном шкафу при температуре 50-70 °С и остаточном давлении не менее 20 мм рт.ст. до постоянной массы. Остаточное содержание непрореагировавших мономеров составило 0,4 % (подтверждали методом газовой хроматографии).
Claims (1)
- Способ очистки полигликолида и его сополимеров с высоким содержанием гликолида, включающий удаление непрореагировавших мономеров с использованием выбранного растворителя или смесей растворителей, отличающийся тем, что очистка полимеров проводится методом переосаждения из 10-15 мас.% раствора в диметилсульфоксиде, полученного при 140-180 °C в условиях интенсивного перемешивания, и последующего высаживания полимера в 5-10-кратный избыток осадителя, относящегося к классам низкокипящих алифатических спиртов С1-С4, циклических и линейных сложных эфиров, кетонов с высокой растворяющей способностью применительно к гликолиду и лактиду.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2802821C1 true RU2802821C1 (ru) | 2023-09-04 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU596600A1 (ru) * | 1976-06-21 | 1978-03-05 | Всесоюзный научно-исследовательский институт медицинских полимеров | Способ очистки полигликолида |
US7067611B2 (en) * | 2001-07-10 | 2006-06-27 | Kureha Corporation | Polyhydroxycarboxylic acid and its production process |
RU2758314C2 (ru) * | 2019-11-07 | 2021-10-28 | Татьяна Николаевна Овчинникова | Способ получения полимеров на основе лактонов и их смесей |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU596600A1 (ru) * | 1976-06-21 | 1978-03-05 | Всесоюзный научно-исследовательский институт медицинских полимеров | Способ очистки полигликолида |
US7067611B2 (en) * | 2001-07-10 | 2006-06-27 | Kureha Corporation | Polyhydroxycarboxylic acid and its production process |
RU2758314C2 (ru) * | 2019-11-07 | 2021-10-28 | Татьяна Николаевна Овчинникова | Способ получения полимеров на основе лактонов и их смесей |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Седуш Н. Г. Кинетика полимеризации лактида и гликолида, свойства и биомедицинские применения полученных полимеров. Нац. исслед. центр "Курчатовский институт", 2015. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5030585B2 (ja) | 残留環状エステルの少ない脂肪族ポリエステルの製造方法 | |
US4789726A (en) | Manufacture of polyesters | |
AU2008347720C1 (en) | Highly pure amphiphilic copolymer comprising hydrophobic block from alpha-hydroxy acid and process for the preparation thereof | |
AU2009311895B2 (en) | Highly purified polylactic acid or a derivative thereof, a salt of the same, and purification method thereof | |
EP0500098B1 (en) | Process for the synthesis of lactic acid polymers in the solid state and products thus obtained | |
Rahmayetty et al. | Synthesis and characterization of L-lactide and polylactic acid (PLA) from L-lactic acid for biomedical applications | |
Wojtczak et al. | Thermal stability of polylactide with different end-groups depending on the catalyst used for the polymerization | |
RU2802821C1 (ru) | Способ очистки полигликолида и его сополимеров с высоким содержанием гликолида | |
Lee et al. | Ring-opening polymerization of a macrocyclic lactone monomer isolated from oligomeric byproducts of poly (butylene succinate)(PBS): An efficient route to high-molecular-weight PBS and block copolymers of PBS | |
JP7116169B2 (ja) | 乳酸-グリコール酸共重合体及びその製造方法 | |
US5952455A (en) | Process for producing polyhydroxycarboxylic acid | |
George et al. | Carbodiimide-mediated synthesis of poly (L-lactide)-based networks | |
KR20190095513A (ko) | 고분자량의 생분해성 폴리머 제조 방법 | |
EP3489277A1 (en) | Method for preparing biodegradable polymer | |
CN113024791A (zh) | 一种超高分子量脂肪族聚碳酸酯的制备方法 | |
Khodabakhshi et al. | In depth investigation of the accelerated ring opening polymerization of L-lactide | |
JPH0718063A (ja) | 分解性ポリマー | |
CN113501943B (zh) | 一种制备聚乳酸的方法 | |
JPH08109250A (ja) | ポリヒドロキシカルボン酸の精製方法 | |
JP3273821B2 (ja) | ポリヒドロキシカルボン酸の精製法 | |
KR20190053168A (ko) | 생분해성 고분자의 정제 방법 | |
CN111690124B (zh) | 一种分子量可控的医用聚乳酸及其制备方法 | |
JPH0616790A (ja) | 脂肪族ポリエステルおよびその製造方法 | |
KR100597845B1 (ko) | 폴리파라다이옥산온의 제조방법 | |
RU2758314C2 (ru) | Способ получения полимеров на основе лактонов и их смесей |