CN101691422A

CN101691422A - 二胺改性聚乳酸的制备方法

Info

Publication number: CN101691422A
Application number: CN200910104290A
Authority: CN
Inventors: 罗彦凤; 王远亮; 黄美娜; 钱智勇
Original assignee: Chongqing University
Current assignee: Chongqing University
Priority date: 2009-07-09
Filing date: 2009-07-09
Publication date: 2010-04-07
Anticipated expiration: 2029-07-09
Also published as: CN101691422B

Abstract

本发明公开了一种二胺改性聚乳酸的制备方法，包括以下步骤：先将具有如通式(I)的不饱和酰胺酸(R为不饱和烃基或芳香基，n为从2至6的任一整数)与氨基保护剂反应制得氨基保护的不饱和酰胺酸；再将聚乳酸与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；最后将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；与现有技术相比，本发明方法避免了聚乳酸与强碱性氨基的直接接触，且聚乳酸参与反应较少，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。

Description

二胺改性聚乳酸的制备方法

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]；

进一步，所述不饱和酰胺酸可由不饱和环状酸酐与二胺在有机溶剂中反应制得，反应温度为20～70℃，反应体系中加入叔胺作为pH调节剂；所述二胺具有如下通式：

其中，n为从2至6的任一整数；

进一步，所述不饱和环状酸酐与二胺的反应溶剂选自DMSO、THF、DMF和DMAC中的一种或多种；

进一步，所述不饱和酰胺酸通式中的R为乙烯基，不饱和环状酸酐为马来酸酐。

本发明的有益效果在于：本发明方法是用氨基保护的不饱和酰胺酸对聚乳酸进行自由基接枝共聚改性，避免了聚乳酸与强碱性氨基的直接接触，且聚乳酸只参与了自由基接枝共聚和氨基脱保护两步反应，从而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。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为马来酸酐与己二胺反应制得的马来酰己二胺酸的核磁共振氢谱(¹HNMR)图；

图2为马来酸酐与丁二胺反应制得的马来酰丁二胺酸的¹H NMR图；

图3为苯甲氧羰基(CBZ)保护的马来酰己二胺酸的¹H NMR图；

图4为叔丁氧羰基(BOC)保护的马来酰己二胺酸的¹H NMR图；

图5为采用溶液接枝聚合法制得的CBZ保护的马来酰己二胺酸改性D，L-聚乳酸的傅里叶变换红外光谱(FT-IR)图；

图6为采用熔融接枝聚合法制得的CBZ保护的马来酰己二胺酸改性D，L-聚乳酸的FT-IR图；

图7为采用熔融接枝聚合法制得的BOC保护的马来酰己二胺酸改性D，L-聚乳酸的FT-IR图；

图8为D，L-聚乳酸的FT-IR图；

图9为采用溶液接枝聚合法和熔融接枝聚合法制得的CBZ保护的马来酰己二胺酸改性D，L-聚乳酸的核磁共振碳谱(¹³C NMR)图；

图10为采用熔融接枝聚合法制得的BOC保护的马来酰己二胺酸改性D，L-聚乳酸的¹³C NMR图；

图11为D，L-聚乳酸的¹³C NMR图。

具体实施方式

为防止不饱和酰胺酸中的氨基与聚乳酸主链中的酯键发生胺解反应，同时为防止不饱和酰胺酸中的氨基在高温条件下发生氧化反应，本发明先对不饱和酰胺酸进行氨基保护，再用氨基保护的不饱和酰胺酸对聚乳酸进行自由基接枝共聚改性，最后脱除氨基保护基获得二胺改性聚乳酸。在本发明中，所有氨基保护及脱保护方法都适用。

不饱和酰胺酸可以直接通过商业渠道购买，也可以参照本发明所述方法由不饱和环状酸酐与二胺反应制得，该反应可以在空气中进行，但为了降低副反应的发生机率，最好是在氮气、氩气等惰性气体的保护下进行；而且，为防止酸酐开环生成的-COOH与二胺中的-NH₂反应成盐，反应体系中还加入无活性氢的叔胺如三乙胺等作为pH调节剂。

以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

实施例1、二胺改性D，L-聚乳酸的制备

a、马来酰己二胺酸的制备

将己二胺14.0g溶于DMSO 30mL中，加入三乙胺20.2g，再在温度30℃、搅拌条件下滴加马来酸酐9.8g的DMSO溶液15mL，0.5小时滴加完毕，室温下搅拌反应2小时，静置分层，将下层溶液滴入过量THF中，收集析出的粘稠状固体沉淀，用无水乙醇洗涤，得马来酰己二胺酸粗品；将粗品用少量DMSO溶解后滴入过量THF中，收集析出的粘稠状固体沉淀，用无水乙醇洗涤，室温下真空干燥，即得马来酰己二胺酸纯品，收率为80％。

图1为马来酸酐与己二胺反应制得的马来酰己二胺酸的¹H NMR图(重水为测定溶剂，TMS为内标，工作频率500MHz)，如图所示，δ＝1.148、1.203、1.317和1.446ppm处的多重峰为己二胺中间4个亚甲基的质子峰，δ＝2.758ppm处的多重峰为己二胺中与伯氨基相连的亚甲基的质子峰，δ＝3.013ppm处的多重峰为己二胺中与仲胺基相连的亚甲基的质子峰；δ＝5.698ppm和δ＝6.101ppm处的双重峰为马来酸酐中双键上的质子峰；峰面积计算表明，马来酸酐与己二胺的质子峰峰面积比接近1∶1，与马来酰己二胺酸的理论值一致。

b、马来酰己二胺酸的氨基保护

将马来酰己二胺酸21.4g溶于浓度为2mol/L的NaOH溶液10mL中，在冰浴、搅拌条件下滴加CBZ-Cl 20.5g的DMSO溶液5mL，0.5小时滴加完毕，室温下搅拌反应4小时(在反应过程中用浓度为2mol/L的NaOH溶液维持pH在12以上)，过滤，将滤液滴入过量乙酸乙酯中，搅拌均匀，静置分层，收集下层溶液，用浓度为1mol/L的盐酸调节pH小于1，收集析出的固体沉淀，用热水洗涤至洗液pH为6～7.5，室温下真空干燥，即得CBZ保护的马来酰己二胺酸，收率为65％。

图3为CBZ保护的马来酰己二胺酸的¹H NMR图(氘代氯仿为溶剂，TMS为内标，工作频率500MHz)，如图所示，δ＝7.187ppm和δ＝7.334ppm处的多重峰为苯环上的质子峰，δ＝4.999ppm处的单峰为与苯环相连的亚甲基的质子峰，δ＝9.111ppm处的单峰为与酯基相连的仲胺基的质子峰，证实有CBZ存在；δ＝2.987ppm和δ＝3.180ppm处的多重峰为马来酰己二胺酸中与仲胺基相连的亚甲基的质子峰，δ＝6.218ppm和δ＝6.392ppm处的双重峰为马来酰己二胺酸中双键上的质子峰，受CBZ的影响，上述峰都向低场移动。

c、采用氨基保护的马来酰己二胺酸对聚乳酸进行改性(溶液接枝聚合法)

将D，L-聚乳酸(分子量为50,000)5.0g和CBZ保护的马来酰己二胺酸0.5g溶于DMSO 30mL中，通氮气8分钟，加入BPO 0.075g(D，L-聚乳酸、CBZ保护的马来酰己二胺酸与BPO的质量比为100∶10∶1.5)，在温度110～120℃、氮气保护条件下反应10小时，急剧冷却至室温终止反应，将反应液滴入过量无水乙醇中，收集析出的膜状固体沉淀，室温下真空干燥，得CBZ保护的马来酰己二胺酸改性聚乳酸粗品；将粗品用少量THF溶解后离心，取上清液滴入过量蒸馏水中，收集析出的膜状固体沉淀，用蒸馏水洗涤，重复纯化1次，室温下真空干燥，即得CBZ保护的马来酰己二胺酸改性聚乳酸纯品。

图5为采用溶液接枝聚合法制得的CBZ保护的马来酰己二胺酸改性D，L-聚乳酸的FT-IR图，图8为D，L-聚乳酸的FT-IR图，如图所示，与D，L-聚乳酸相比，CBZ保护的马来酰己二胺酸改性聚乳酸在1500～1650cm^-1处增加了一个宽的中强吸收峰，该峰为CBZ保护的马来酰己二胺酸中的酰胺基和苯环在此区域的吸收重叠峰；在3000cm^-1附近的C-H伸缩振动峰发生了变化，主要由CBZ保护的马来酰己二胺酸中的亚甲基、次甲基和苯环所引起；在3200～3700cm^-1处出现了一个宽的中强多重吸收峰，其强度相对于D，L-聚乳酸在此处的吸收强度有很大提高，该峰为D，L-聚乳酸中的端羟基和CBZ保护的马来酰己二胺酸中的N-取代酰胺基在此区域的吸收重叠峰；上述信息表明CBZ保护的马来酰己二胺酸已经被成功引入到D，L-聚乳酸中。

图9为采用溶液接枝聚合法和熔融接枝聚合法制得的CBZ保护的马来酰己二胺酸改性D，L-聚乳酸的¹³C NMR图；图11为D，L-聚乳酸的¹³C NMR图，如图所示，与D，L-聚乳酸相比，CBZ保护的马来酰己二胺酸改性聚乳酸在δ＝29.744～30.375ppm区段出现了一组新峰，为己二胺中间4个亚甲基碳的吸收峰。

d、氨基保护的马来酰己二胺酸改性聚乳酸的脱保护

将CBZ保护的马来酰己二胺酸改性D，L-聚乳酸2g溶于DMSO 20mL中，加入5％钯-碳催化剂0.5g的甲醇溶液5mL，通氢气进行氢化反应，10小时反应完毕，过滤，滤液减压蒸馏至干，残余物加入***研磨成粉状，过滤，滤饼用***洗涤，室温下真空干燥，得马来酰己二胺酸改性聚乳酸，即二胺改性D，L-聚乳酸，加热呈粘性。

实施例2、二胺改性D，L-聚乳酸的制备

此实施例与实施例1的区别之处在于：

将D，L-聚乳酸(分子量为50,000)5.0g和氨基被CBZ保护的马来酰己二胺酸0.5g溶于DMSO 30mL中，通氮气8分钟，加入BPO 0.225g(D，L-聚乳酸、CBZ保护的马来酰己二胺酸与BPO的质量比为100∶10∶4.5)，在温度80℃、氮气保护条件下反应12小时，急剧冷却至室温终止反应，将反应液滴入过量无水乙醇中，收集析出的膜状固体沉淀，室温下真空干燥，得CBZ保护的马来酰己二胺酸改性聚乳酸粗品；将粗品用少量THF溶解后离心，取上清液滴入过量蒸馏水中，收集析出的膜状固体沉淀，用蒸馏水洗涤，重复纯化1次，室温下真空干燥，即得CBZ保护的马来酰己二胺酸改性聚乳酸纯品。

实施例3、二胺改性D，L-聚乳酸的制备

此实施例与实施例1的区别之处在于：

将D，L-聚乳酸(分子量为50,000)5.0g和CBZ保护的马来酰己二胺酸1.0g溶于DMSO 30mL中，通氮气8分钟，加入BPO 0.4g(D，L-聚乳酸、CBZ保护的马来酰己二胺酸与BPO的质量比为100∶20∶8)，在温度120～130℃、氮气保护条件下反应10小时，急剧冷却至室温终止反应，将反应液滴入过量无水乙醇中，收集析出的膜状固体沉淀，室温下真空干燥，得CBZ保护的马来酰己二胺酸改性聚乳酸粗品；将粗品用少量THF溶解后离心，取上清液滴入过量蒸馏水中，收集析出的膜状固体沉淀，用蒸馏水洗涤，重复纯化1次，室温下真空干燥，即得CBZ保护的马来酰己二胺酸改性聚乳酸纯品。

实施例4、二胺改性D，L-聚乳酸的制备

此实施例与实施例1的区别之处在于：

c、采用氨基保护的马来酰己二胺酸对聚乳酸进行改性(熔融接枝聚合法)

将D，L-聚乳酸(分子量为50,000)5.0g溶于二氯甲烷30mL中，加入CBZ保护的马来酰己二胺酸0.5g的二氯甲烷溶液2mL，再加入BPO 0.075g(D，L-聚乳酸、CBZ保护的马来酰己二胺酸与BPO的质量比为100∶10∶1.5)，搅拌均匀，减压蒸馏除去二氯甲烷，室温下真空干燥至恒重，真空密封于圆底烧瓶中(真空度为0.1～50mmHg)，温度110～120℃熔融聚合反应10小时，急剧冷却至室温终止反应；将产物用少量THF溶解后离心，取上清液滴入过量蒸馏水中，收集析出的膜状固体沉淀，用蒸馏水洗涤，重复纯化1次，室温下真空干燥，即得CBZ保护的马来酰己二胺酸改性聚乳酸。

图6为采用熔融接枝聚合法制得的CBZ保护的马来酰己二胺酸改性D，L-聚乳酸的FT-IR图，图8为D，L-聚乳酸的FT-IR图，如图所示，与D，L-聚乳酸相比，CBZ保护的马来酰己二胺酸改性聚乳酸在1500～1650cm^-1处增加了一个宽的中强吸收峰，该峰为CBZ保护的马来酰己二胺酸中的酰胺基和苯环在此区域的吸收重叠峰；在3000cm^-1附近的C-H伸缩振动峰发生了变化，主要由CBZ保护的马来酰己二胺酸中的亚甲基、次甲基和苯环所引起；在3200～3700cm^-1处出现了一个宽的中强多重吸收峰，其强度相对于D，L-聚乳酸在此处的吸收强度有很大提高，该峰为D，L-聚乳酸中的端羟基和CBZ保护的马来酰己二胺酸中的N-取代酰胺基在此区域的吸收重叠峰；上述结果表明CBZ保护的马来酰己二胺酸已经被成功引入到D，L-聚乳酸中。

实施例5、二胺改性D，L-聚乳酸的制备

此实施例与实施例1的区别之处在于：

将D，L-聚乳酸(分子量为50,000)5.0g溶于二氯甲烷30mL中，加入CBZ保护的马来酰己二胺酸0.5g的二氯甲烷溶液5mL，再加入BPO 0.225g(D，L-聚乳酸、CBZ保护的马来酰己二胺酸与BPO的质量比为100∶10∶4.5)，搅拌均匀，减压蒸馏除去二氯甲烷，室温下真空干燥至恒重，真空密封于圆底烧瓶中(真空度为0.1～50mmHg)，温度80℃熔融聚合反应10小时，急剧冷却至室温终止反应；将产物用少量THF溶解后离心，取上清液滴入过量蒸馏水中，收集析出的膜状固体沉淀，用蒸馏水洗涤，重复纯化1次，室温下真空干燥，即得CBZ保护的马来酰己二胺酸改性聚乳酸。

实施例6、二胺改性D，L-聚乳酸的制备

此实施例与实施例1的区别之处在于：

b、马来酰己二胺酸的氨基保护

将马来酰己二胺酸21.4g溶于浓度为0.5mol/L的NaHCO₃溶液10mL中，在冰浴、搅拌条件下滴加含有(BOC)₂O 19.4g的DMSO 10mL，0.5小时滴加完毕，室温下搅拌反应9小时(在反应过程中用浓度为0.5mol/L的NaHCO₃溶液维持pH在8～9)，将反应液滴入过量乙酸乙酯中，搅拌均匀，静置分层，收集下层溶液，用浓度为1mol/L的盐酸调节pH至5～6，收集析出的固体沉淀，用热水洗涤至洗液pH为6～7.5，室温下真空干燥，即得BOC保护的马来酰己二胺酸，收率为60％。

图4为BOC保护的马来酰己二胺酸的¹H NMR图(氘代氯仿为溶剂，TMS为内标，工作频率500MHz)，如图所示，δ＝9.142ppm处的单峰为与酯基相连的仲胺基的质子峰，δ＝1.36ppm处的峰面积明显大于马来酰己二胺酸和CBZ保护的马来酰己二胺酸在该处的峰面积，这是BOC中甲基质子峰的贡献；上述信息表明马来酰己二胺酸的氨基已经成功地被BOC所保护。

将D，L-聚乳酸(分子量为50,000)5.000g溶于二氯甲烷30mL中，加入BOC保护的马来酰己二胺酸0.5g的二氯甲烷溶液2mL，再加入BPO 0.075g(D，L-聚乳酸、BOC保护的马来酰己二胺酸与BPO的质量比为100∶10∶1.5)，搅拌均匀，减压蒸馏除去二氯甲烷，室温下真空干燥至恒重，真空密封于圆底烧瓶中(真空度为0.1～50mmHg)，温度120～130℃熔融聚合反应10小时，急剧冷却至室温终止反应；将产物用少量THF溶解后离心，取上清液滴入过量蒸馏水中，收集析出的膜状固体沉淀，用蒸馏水洗涤，重复纯化1次，室温下真空干燥，即得BOC保护的马来酰己二胺酸改性聚乳酸。

图7为采用熔融接枝聚合法制得的BOC保护的马来酰己二胺酸改性D，L-聚乳酸的FT-IR图，图8为D，L-聚乳酸的FT-IR图，如图所示，与D，L-聚乳酸相比，BOC保护的马来酰己二胺酸改性聚乳酸在1500～1650cm^-1处增加了一个宽的中强吸收峰，该峰为BOC保护的马来酰己二胺酸中的酰胺基的吸收峰；其它无明显变化。

图10为采用熔融接枝聚合法制得的BOC保护的马来酰己二胺酸改性D，L-聚乳酸的¹³C NMR图；图11为D，L-聚乳酸的¹³C NMR图，如图所示，与D，L-聚乳酸相比，BOC保护的马来酰己二胺酸改性聚乳酸在δ＝29.744～30.375ppm区段出现了一组新峰，为己二胺中间4个亚甲基碳的吸收峰；其它无明显变化。

d、氨基保护的马来酰己二胺酸改性聚乳酸的脱保护

将BOC保护的马来酰己二胺酸改性D，L-聚乳酸2g溶于乙酸乙酯20mL中，加入三氟醋酸1.5mL，室温下搅拌反应12小时脱除BOC，再采用无水乙醇与乙酸乙酯共沉淀，纯化制得马来酰己二胺酸改性聚乳酸，即二胺改性D，L-聚乳酸，加热呈粘性。

实施例7、二胺改性D，L-聚乳酸的制备

a、马来酰丁二胺酸的制备

将丁二胺10.5g溶于DMSO 30mL中，加入三乙胺20.2g，再在温度30℃、搅拌条件下滴加马来酸酐9.8g的DMSO溶液15mL，0.5小时滴加完毕，室温下搅拌反应2小时，静置分层，将下层溶液滴入过量THF中，收集析出的粘稠状固体沉淀，用无水乙醇洗涤，得马来酰丁二胺酸粗品；将粗品用少量DMSO溶解后滴入过量THF中，收集析出的粘稠状固体沉淀，用无水乙醇洗涤，室温下真空干燥，即得马来酰丁二胺酸纯品，收率为86％。

图2为马来酸酐与丁二胺反应制得的马来酰丁二胺酸的¹H NMR图(重水为测定溶剂，TMS为内标，工作频率500MHz)，如图所示，δ＝1.397和1.506ppm处的多重峰为丁二胺中间2个亚甲基的质子峰，δ＝2.798ppm处的多重峰为丁二胺中与伯氨基相连的亚甲基的质子峰，δ＝3.113ppm处的多重峰为丁二胺中与仲胺基相连的亚甲基的质子峰；δ＝5.778ppm和δ＝6.200ppm处的双重峰为马来酸酐中双键上的质子峰；峰面积计算表明，马来酸酐与丁二胺的质子峰峰面积比接近1∶1，与马来酰丁二胺酸的理论值一致。

b、马来酰丁二胺酸的氨基保护

将马来酰丁二胺酸18.6g溶于浓度为2mol/L的NaOH溶液10mL中，在冰浴、搅拌条件下滴加CBZ-Cl 20.5g的DMSO溶液5mL，0.5小时滴加完毕，室温下搅拌反应4小时(在反应过程中用浓度为2mol/L的NaOH溶液维持pH在12以上)，过滤，将滤液滴入过量乙酸乙酯中，搅拌均匀，静置分层，收集下层溶液，用浓度为1mol/L的盐酸调节pH小于1，收集析出的固体沉淀，用热水洗涤至洗液pH为6～7.5，室温下真空干燥，即得CBZ保护的马来酰丁二胺酸，收率为70％。

c、采用氨基保护的马来酰丁二胺酸对聚乳酸进行改性(溶液接枝聚合法)

将D，L-聚乳酸(分子量为50,000)5.0g和CBZ保护的马来酰丁二胺酸0.025g溶于DMSO 30mL中，通氮气8分钟，加入BPO 0.005g(D，L-聚乳酸、CBZ保护的马来酰丁二胺酸与BPO的质量比为100∶0.5∶0.1)，在温度110～120℃、氮气保护条件下反应10小时，急剧冷却至室温终止反应，将反应液滴入过量无水乙醇中，收集析出的膜状固体沉淀，室温下真空干燥，得CBZ保护的马来酰丁二胺酸改性聚乳酸粗品；将粗品用少量THF溶解后离心，取上清液滴入过量蒸馏水中，收集析出的膜状固体沉淀，用蒸馏水洗涤，重复纯化1次，室温下真空干燥，即得CBZ保护的马来酰丁二胺酸改性聚乳酸纯品。

d、氨基保护的马来酰丁二胺酸改性聚乳酸的脱保护

将CBZ保护的马来酰丁二胺酸改性D，L-聚乳酸2g溶于DMSO 20mL中，加入5％钯-碳催化剂0.5g的甲醇溶液5mL，通氢气进行氢化反应，10小时反应完毕，过滤，滤液减压蒸馏至干，残余物加入***研磨成粉状，过滤，滤饼用***洗涤，室温下真空干燥，得马来酰丁二胺酸改性聚乳酸，即二胺改性D，L-聚乳酸，加热呈粘性。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims

1.二胺改性聚乳酸的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

其中，R为不饱和烃基或芳香基，n为从2至6的任一整数；

2.根据权利要求1所述的二胺改性聚乳酸的制备方法，其特征在于：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。

3.根据权利要求2所述的二胺改性聚乳酸的制备方法，其特征在于：所述自由基引发剂为过氧化二苯甲酰或叔丁基过氧化氢。

4.根据权利要求3所述的二胺改性聚乳酸的制备方法，其特征在于：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。

5.根据权利要求4所述的二胺改性聚乳酸的制备方法，其特征在于：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℃。

6.根据权利要求5所述的二胺改性聚乳酸的制备方法，其特征在于：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、四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺和二甲基亚砜中的一种或多种。

7.根据权利要求6所述的二胺改性聚乳酸的制备方法，其特征在于：所述氨基保护剂为苯甲氧羰酰氯或二碳酸二叔丁酯。

8.根据权利要求1所述的二胺改性聚乳酸的制备方法，其特征在于：所述不饱和酰胺酸可由不饱和环状酸酐与二胺在有机溶剂中反应制得，反应温度为20～70℃，反应体系中加入叔胺作为pH调节剂；所述二胺具有如下通式：

其中，n为从2至6的任一整数。

9.根据权利要求8所述的二胺改性聚乳酸的制备方法，其特征在于：所述不饱和环状酸酐与二胺的反应溶剂选自二甲基亚砜、四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺和N，N-二甲基乙酰胺中的一种或多种。

10.根据权利要求9所述的二胺改性聚乳酸的制备方法，其特征在于：所述不饱和酰胺酸通式中的R为乙烯基，不饱和环状酸酐为马来酸酐。