[发明专利]一种壳聚糖-聚乳酸接枝共聚物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物降解类医用材料，具体涉及一种壳聚糖-聚乳酸接枝共聚物及其制备方法和应用。 

背景技术

聚乳酸具有良好的力学和成型加工性能、生物相容性以及生物可降解性，在生物医学领域得到了广泛的应用。然而，聚乳酸材料疏水，细胞亲和性较差，降解产物偏酸性，易引发无菌性炎症反应且不利于细胞的生长。 

壳聚糖是甲壳素的部分脱乙酰基产物，是一种来源极其丰富的天然多糖，具有无毒、无刺激性、良好的生物相容性和生物降解性，其分子中带有游离氨基，呈弱碱性，能有效调节人体的pH值；它本身还具有一定的生理活性，既可提高巨噬细胞的活性和吞噬能力，又能抑制不良细胞的生长；另外，壳聚糖还具有优异的组织相容性和细胞亲和性，能够促进某些特定组织细胞的增殖、分化，加速组织的形成。然而，壳聚糖由于分子间和分子内存在较强的氢键作用，使其熔融温度高于分解温度，且只能溶于少数几种稀酸溶液中，因此，壳聚糖的加工性能差，此外，壳聚糖的降解速度较慢且难以调节，从而限制了它的开发与应用。 

通过适当途径将聚乳酸与壳聚糖置于同一分子链中，可有效集成两者的优点，取长补短，制备综合性能优异的复合材料。壳聚糖结构中的C₆-伯、C₃-仲羟基及C₂-氨基具有较高的反应活性，以它们为反应位点通过接枝共聚合反应在壳聚糖中引入聚乳酸侧链是使两种材料复合最为有效的途径，这既很好地保持了壳聚糖优异的生物活性，又由于聚乳酸的引入，必将使壳聚糖的结晶性能下降，改善其加工性能，并调节其降解速度；另外，壳聚糖的弱碱性可中和聚乳酸降解产物的弱酸性，减轻聚乳酸的炎症反应。 

目前，文献报道的有关壳聚糖-聚乳酸接枝共聚物的制备，就相态而言可分为均相聚合和非均相聚合，就聚合方法可分为：直接缩聚、溶液聚合、本体封管热聚合、分散聚合及微波辅助聚合等。 

均相聚合：(1)直接缩聚：将壳聚糖溶于乳酸水溶液，利用壳聚糖的羟基或氨基与乳酸单元反应，制备壳聚糖-聚乳酸接枝共聚物(中国专利申请公开说明书CN101284883A，公开日2008年10月15日)。该合成方法简单，但共聚物的接枝率往往不高，且需要使用毒性较大的有机试剂。(2)溶液聚合：先通过壳聚糖的邻苯二甲酰化，既保护氨基又可以使壳聚糖溶于二甲基甲酰胺(DMF)，然后在DMF中利用-NCO封端的聚乳酸与壳聚糖反应，进一步脱去保护基团，最后得到壳聚糖-聚乳酸接枝共聚物。(Preparation，characterizationand aggregation behavior of amphiphilic chitosan derivative havingpoly(L-lacticacid)side chains，G.Li，Y.L.Zhuang，Q.Mu，M.Z.Wang，Y.Fang.Carbohydrate Polymers，2008，72：60-66)。由于为均相反应体系，接枝共聚合反应较容易进行，但该方法工艺路线较复杂，且需要引入毒性较大的-NCO基团。