專利名稱：殼聚糖接枝聚乳酸溶致液晶的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種殼聚糖接枝聚乳酸溶致液晶的制備方法，制備的材料具有液晶態(tài)，可以擴(kuò)大其加工范圍，如通過在溶液狀態(tài)下液晶溶液紡絲得到高強(qiáng)度的纖維，有可能作為外科手術(shù)的縫合線以及其它生物復(fù)合材料的增強(qiáng)纖維。
近三十年來，聚乳酸及其共聚物作為一類具有生物降解性和生物相容性的合成高分子材料，已被用來制造手術(shù)縫合線，人造骨釘，人造皮膚，外科整形材料，和藥物緩釋劑等醫(yī)用材料，在臨床已經(jīng)獲得了廣泛地應(yīng)用。但由于其表面的親水性較差，所以在人體內(nèi)的降解時間長，以至于引起身體的不良反應(yīng)。人們長期以來，用其它的親水性和水溶性的材料來改良聚乳酸的表面親水性能，如Breitenbach及其合作者，(Polymer，Vol.39，No.14，p3261-3271，1998.)用水溶性聚乙烯醇作主干，合成了聚乙烯醇和聚乳酸的接枝共聚物，但聚乙烯醇的生理作用目前還不清楚，使其應(yīng)用受到一定的限制。
為實現(xiàn)這樣的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案中，將聚乳酸這種具有優(yōu)良生物降解性和生物相容性的合成聚合物，與殼聚糖這類具有獨特生物功效的天然高分子共聚，利用各種脫乙酰度的殼聚糖，與丙交酯摩爾比為1∶1至1∶60的范圍內(nèi)，加入1-3倍摩爾量的三乙基鋁做催化劑，在溶液中發(fā)生反應(yīng)，使丙交酯開環(huán)聚合，生成殼聚糖與聚乳酸的接枝共聚物。并將其溶解在三氟乙酸，乙酸，水，二氯乙酸等溶劑中，使其具有液晶性，可用于紡制高性能的殼聚糖纖維。
本發(fā)明具體的實施方法如下在經(jīng)過反復(fù)干燥的反應(yīng)器中，加入經(jīng)過嚴(yán)格干燥不同脫乙酰度的殼聚糖，使其在真空脫氣1小時，充入氮氣，加入將其配制成0.01-6摩爾的甲苯分散液的干燥甲苯。在室溫條件下，逐滴加入與殼聚糖1-3倍摩爾量的三乙基鋁的甲苯溶液。待無氣體放出時，使其繼續(xù)反應(yīng)1小時。然后加入定量的經(jīng)過真空脫氣熔點范圍在124℃-126℃的丙交酯，放入到預(yù)先加熱到70℃的油浴中，反應(yīng)20小時后，將反應(yīng)液倒入到乙醇中，過濾，干燥得到原始產(chǎn)物。將以上產(chǎn)物溶解在三氟乙酸，乙酸，二氯乙酸或水中，在溶液濃度大于1％的條件下，都可在偏光顯微鏡觀察到它們的液晶行為。
這個反應(yīng)可以從殼聚糖與丙交酯的摩爾比為1∶1至1∶60寬廣范圍內(nèi)，均能順利進(jìn)行。
本發(fā)明制備的殼聚糖與丙交酯的共聚接枝物具有特殊性能，與一般條件下聚乳酸的表面親水性較差相比，其在常溫條件下，在水中的溶解性大大提高。由于其接枝物的結(jié)構(gòu)，既可以用作甲殼素，殼聚糖和聚乳酸共混物的界面偶聯(lián)劑，也可以作為藥物緩釋劑材料和其它人體植入生物材料。同時由于它具有溶致液晶性能，可以紡制成殼聚糖的高性能纖維，這又可以作為供臨床使用的手術(shù)縫合線，也可以作為其它生物復(fù)合材料的增強(qiáng)纖維。
將脫乙酰度50％的殼聚糖在真空烘箱中干燥48小時，脫除其表面的吸附水。稱取0.05mol殼聚糖加入到反應(yīng)器中，在真空下脫氣1小時，加入40ml經(jīng)過干燥的甲苯作為分散劑，將其配制成1.25摩爾的甲苯分散液。稱取0.05mol的三乙基鋁，配制成15％的甲苯溶液。在室溫下將三乙基鋁溶液逐滴加入到殼聚糖甲苯的分散液中，待無氣體產(chǎn)生時，再反應(yīng)1小時。加入0.05mol經(jīng)過真空脫氣1小時的丙交酯，然后將反應(yīng)器置于預(yù)先加熱到70℃的油浴中，反應(yīng)20小時以上，將反應(yīng)液倒入乙醇中，使其充分沉淀，過濾干燥后溶解在水中，在其溶液濃度大于1％時，在偏光顯微鏡下可以觀察到它的膽甾型溶液液晶行為。
將脫乙酰度94％的殼聚糖在真空烘箱中干燥48小時，脫除其表面的吸附水。稱取0.05mol殼聚糖加入到反應(yīng)器中，在真空下脫氣1小時。加入60ml經(jīng)過干燥的甲苯作分散，將其配制成0.83摩爾的甲苯分散液。稱取0.05mol的三乙基鋁，配制成15％的甲苯溶液。在室溫下將三乙基鋁溶液逐滴加入到殼聚糖甲苯的分散液中，待無氣體產(chǎn)生時，再反應(yīng)1小時。加入0.05mol經(jīng)過真空脫氣1小時的丙交酯，然后將反應(yīng)器置于預(yù)先加熱到70℃的油浴中，反應(yīng)20小時以上，將反應(yīng)液倒入乙醇中，使其充分沉淀，過濾干燥后溶解在三氟乙酸中，在其溶液濃度大于1％時，在偏光顯微鏡下可以觀察到它的膽甾型溶液液晶行為。
權(quán)利要求
1.一種殼聚糖接枝聚乳酸溶致液晶的制備方法，其特征在于將殼聚糖真空脫氣1小時，充入氮氣，加入甲苯配制成0.01-6摩爾的甲苯分散液，在室溫條件下，逐滴加入與殼聚糖1-3倍摩爾量的三乙基鋁的甲苯溶液作催化劑，待無氣體放出時，使其繼續(xù)反應(yīng)1小時，然后加入經(jīng)過真空脫氣的丙交酯，丙交酯與殼聚糖摩爾比為1∶1至60∶1，在70℃的油浴中反應(yīng)20小時以上，將反應(yīng)液倒入到乙醇中，過濾干燥后溶解在三氟乙酸、乙酸、水或二氯乙酸中，溶液濃度保持1％以上。
2.用權(quán)利要求1方法制備的殼聚糖接枝聚乳酸溶致液晶，其特征在于具有溶致液晶性，用于紡制高性能的殼聚糖纖維。
全文摘要
一種殼聚糖接枝聚乳酸溶致液晶的制備方法,將各種脫乙酰度達(dá)的殼聚糖在真空下脫氣1小時,充入氮氣,加入甲苯作分散液,逐滴加入與殼聚糖1－3倍摩爾量的三乙基鋁的甲苯溶液作催化劑,在溶液中使丙交酯發(fā)生開環(huán)聚合,生成殼聚糖與聚乳酸的接枝共聚物,溶解在三氟乙酸,乙酸,二氯乙酸或水中,在溶液濃度大于1%的條件下,都可在偏光顯微鏡觀察到它們的液晶行為。本發(fā)明制備的共聚接枝物具有特殊性能,既可以用作甲殼素,殼聚糖和聚乳酸共混物的界面偶聯(lián)劑,也可以作為藥物緩釋劑材料和其它人體植入生物材料;同時它具有溶致液晶性能,可以紡制成高性能的殼聚糖纖維,及其它生物復(fù)合材料的增強(qiáng)纖維。
文檔編號C08G81/00GK1388151SQ0211248
公開日2003年1月1日 申請日期2002年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月11日
發(fā)明者劉預(yù), 田豐, 陳剛, 胡克鰲 申請人:上海交通大學(xué)