[发明专利]二胺改性聚乳酸的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚乳酸的改性方法，特别涉及二胺改性聚乳酸的制备方法。

背景技术

组织工程的核心内容之一是构建具有生物相容性和生物可降解性的组织工程支架，使其在血管化和功能组织形成过程中充当临时支撑体。聚乳酸因具有良好的生物相容性和生物可降解性，已作为支架材料在组织工程中大量应用。近年来组织工程学的发展对支架材料提出了更多的要求，不仅需要具有适合的力学性质和加工性质，还需要能结合组织特异的生物活性分子如粘附因子、生长因子等以诱导细胞的粘附、生长和分化。聚乳酸由于存在表面疏水性强，与细胞亲和力差，不利于细胞生理功能的实现，侧链缺乏反应位点，难以共价引入生物活性分子等缺点，在组织工程中的应用受到一定限制。因此，研究合适的聚乳酸改性方法对聚乳酸在组织工程中的推广应用具有重要意义。

研究者已采用多种方法对聚乳酸进行改性，如：Barrera DA等(Macrolmol.，1995，28：425-432)以乳酸和赖氨酸的混杂二聚体与乳酸的二聚体丙交酯共聚制备聚(乳酸-co-赖氨酸)，从而在聚乳酸中引入氨基；Hank DK等(Macromol.，1996，29：5233-5235；Macromol.，1997，30：6077-6083)以丙交酯和甘油在辛酸亚锡存在下于130℃制得甘油封端的聚乳酸，再用丙烯酰氯将其转变成三臂的丙烯酸化乳酸齐聚物，最后与端羟基聚乙二醇丙烯酸甲酯反应，从而在聚乳酸中引入双键、羟基和羧基；John G等(Macromol.，1999，32：1853-1858)将缩肽和L-丙交酯开环共聚合后，与丙烯酰氯作用制备相应含丙烯酸酯侧链的聚合物，从而在聚乳酸中引入双键和酰胺基。上述改性方法虽然在很大程度上改善了聚乳酸的亲水性和细胞亲和性，但均未考虑改性聚乳酸在降解过程中产生的酸所引起的酸致自加速体型降解行为。

中国专利ZL01129048.X公开了将马来酸酐等不饱和环状酸酐接枝到聚乳酸的侧链上形成酸酐接枝聚乳酸的方法，改性后的聚乳酸具有较大的反应活性以及更优良的力学和生物学特征。中国专利ZL02133814.0公开了在酸酐接枝聚乳酸中共价引入强碱性脂肪族二胺如乙二胺、丁二胺等形成二胺改性聚乳酸的方法，改性后的聚乳酸具有优良的亲水性，在降解过程中呈中性，不表现酸致自加速体型降解行为；但在该方法中，聚乳酸与强碱性氨基直接接触可能导致聚乳酸主链中的酯键发生胺解反应，且聚乳酸参与了每步反应，大大增加了聚乳酸主链的降解可能性，对改性聚乳酸的力学性能影响较大。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种二胺改性聚乳酸的制备方法，聚乳酸参与反应较少，且避免了聚乳酸与强碱性氨基的直接接触，大大降低了聚乳酸主链的降解可能性，所得二胺改性聚乳酸的力学性能更好。

为达到此目的，本发明提供了一种二胺改性聚乳酸的制备方法，包括以下步骤：

a、不饱和酰胺酸的氨基保护：将不饱和酰胺酸与氨基保护剂反应制得氨基保护的不饱和酰胺酸；所述不饱和酰胺酸具有如下通式：

其中，R为不饱和烃基或芳香基，n为从2至6的任一整数；

b、采用氨基保护的不饱和酰胺酸对聚乳酸进行改性：将聚乳酸与步骤a所得氨基保护的不饱和酰胺酸在自由基引发剂存在下进行自由基接枝共聚反应，制得氨基保护的不饱和酰胺酸改性聚乳酸；

c、氨基保护的不饱和酰胺酸改性聚乳酸的脱保护：将步骤b所得氨基保护的不饱和酰胺酸改性聚乳酸进行氨基脱保护，即得二胺改性聚乳酸。

进一步，所述聚乳酸为D-聚乳酸、L-聚乳酸或D，L-聚乳酸，分子量为50,000～3,000,000；

进一步，所述自由基引发剂为过氧化二苯甲酰(BPO)或叔丁基过氧化氢(TBHP)；

进一步，所述聚乳酸、氨基保护的不饱和酰胺酸与自由基引发剂的质量比为100∶0.5～20∶0.1～10；

进一步，所述自由基接枝共聚反应采用熔融接枝聚合法或溶液接枝聚合法，所述熔融接枝聚合法是在真空度为0.1～50mmHg或惰性气体保护的条件下进行，反应温度高于氨基保护的不饱和酰胺酸的熔点；所述溶液接枝聚合法是在有机溶剂中惰性气体保护的条件下进行，反应温度为50～150℃；

进一步，所述溶液接枝聚合法中有机溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯、二甲基亚砜(DMSO)、四氢呋喃(THF)、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)和N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)中的一种或多种；

进一步，所述氨基保护剂为苯甲氧羰酰氯(CBZ-Cl)或二碳酸二叔丁酯[(BOC)₂O]；