[发明专利]聚氨基酸接枝共聚物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于聚氨基酸技术领域，尤其涉及一种聚氨基酸接枝共聚物及其制备方法。

背景技术

聚氨基酸类高分子材料具有良好的生物降解性、生物相容性和规整的二级结构，而且具有良好的侧基可修饰性，在生物医学领域，如生物分离、组织工程、基因治疗和药物控制释放等方面具有广泛的应用前景。但是，大部分聚氨基酸均为疏水性物质，且聚氨基酸的降解速度较难控制，其应用受到一定限制。

通过向聚氨基酸高分子材料中引入第二组分制备共聚物是提高聚氨基酸高分子材料性能的重要途径之一，通过调节共聚物单体种类、各组分的配比得到的共聚物的分子量等因素控制共聚物的性能，赋予共聚物各组分材料的优点或新特点，扩大聚氨基酸共聚物的应用范围。

申请号为200710055314.1的中国专利文献公开了一种聚(N-异丙基丙烯酰胺)-聚氨基酸两嵌段共聚物及其制备方法，首先以N-异丙基丙烯酰胺、偶氮二异丁腈和巯基乙胺为原料合成一端为氨基末端的聚(N-异丙基丙烯酰胺)，该聚(N-异丙基丙烯酰胺)与γ-苄基-L-谷氨酸酯-N-羧酸酐或β-苄基-L-天冬氨酸酯-N-羧酸酐发生反应，脱除保护基后得到聚(N-异丙基丙烯酰胺)-聚氨基酸两嵌段共聚物，该方法通过将聚(N-异丙基丙烯酰胺)引入聚氨基酸体系中，使得到的两嵌段共聚物具有温度敏感性，可作为体内靶向药物释放的载体。申请号为200710055316.0的中国专利文献公开了一种聚L-谷氨酸-聚N-异丙基丙烯酰胺接枝共聚物及其制备方法，首先以γ-苄基-L-谷氨酸酯-N-羧酸酐为原料发生开环聚合反应，脱去保护基后得到聚L-谷氨酸均聚物；然后以N-异丙基丙烯酰胺、偶氮二异丁腈和巯基乙胺为原料合成一端为氨基末端的聚(N-异丙基丙烯酰胺)；在N-羟基琥珀酰亚胺的活化作用下，聚L-谷氨酸均聚物与该一端为氨基末端的聚(N-异丙基丙烯酰胺)发生偶联反应，得到聚L-谷氨酸-聚N-异丙基丙烯酰胺接枝共聚物，该接枝共聚物具有温度敏感性，可作为体内靶向药物释放的载体。但是，上述两种共聚物均含有聚(N-异丙基丙烯酰胺)，聚(N-异丙基丙烯酰胺)生物相容性较差，影响材料的使用。

Macromolecules(Vol21，p1579～1583，1988)以生物相容性良好的水溶性壳聚糖为引发剂，在水溶液中引发谷氨酸甲酯-N-内羧酸酐的聚合，得到了生物相容性较好的壳聚糖-谷氨酸甲酯接枝共聚物，但是，该接枝共聚物中作为支链的聚谷氨酸甲酯的分子量较小，影响其应用。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种聚氨基酸接枝共聚物及其制备方法，本发明提供的聚氨基酸接枝共聚物具有良好的生物降解性、生物相容性和分子量可控性，且作为其支链的聚合物分子量可控。

本发明提供了一种聚氨基酸接枝共聚物，其主链由含有伯胺基的聚合物构成，支链由聚氨基酸构成，所述含有伯胺基的聚合物为聚(甲基丙烯酸-2-氨基乙酯·盐酸盐)、聚(L-赖氨酸)或壳聚糖，所述含有伯胺基的聚合物的数均分子量为500～50000，所述含有伯胺基的聚合物中伯胺重复单元与所述聚氨基酸中氨基酸重复单元的摩尔比为1∶10～500，所述聚氨基酸接枝共聚物的数均分子量为50000～20000000。

优选的，所述聚氨基酸为聚(L-谷氨酸)、聚(L-苯丙氨酸)或聚(L-赖氨酸)。

本发明还提供了一种上述技术方案所述的聚氨基酸接枝共聚物的制备方法，包括以下步骤：

含有伯胺基的聚合物与氨基酸-N-内羧酸酐在有机溶剂、搅拌的条件下反应，得到聚氨基酸接枝共聚物，其中，所述含有伯胺基的聚合物为聚(甲基丙烯酸-2-氨基乙酯·盐酸盐)、聚(L-赖氨酸)或壳聚糖，所述含有伯胺基的聚合物的数均分子量为500～50000，所述含有伯胺基的聚合物中的伯胺与氨基酸-N-内羧酸酐的摩尔比为1∶10～500。

优选的，所述氨基酸-N-内羧酸酐为γ-苯甲基-L-谷氨酸酯-N-内羧酸酐、L-苯丙氨酸-N-内羧酸酐或ε-苄氧羰基-L-赖氨酸-N-内羧酸酐。

优选的，所述氨基酸-N-内羧酸酐为γ-苯甲基-L-谷氨酸酯-N-内羧酸酐或ε-苄氧羰基-L-赖氨酸-N-内羧酸酐，还包括：

将所述聚氨基酸接枝共聚物脱保护。

优选的，所述聚(甲基丙烯酸-2-氨基乙酯·盐酸盐)按照以下方法制备：

甲基丙烯酸-2-氨基乙酯·盐酸盐在偶氮二异丁腈的作用下发生聚合反应，得到聚(甲基丙烯酸-2-氨基乙酯·盐酸盐)。

优选的，所述聚(L-赖氨酸)按照以下方法制备：