[发明专利]一种聚氨基酸非离子型大分子交联剂及其制备方法

说明书

本发明涉及聚氨基酸技术领域，具体涉及一种聚氨基酸非离子型大分子交联剂及其制备方法。该方法采用γ‑苯甲基‑L‑谷氨酸苄酯和三光气进行反应，得到N‑羧基‑环内酸酐化合物(NCA)；然后进行开环聚合反应，得到聚(γ‑苯甲基‑L‑谷氨酸苄酯)(PBLG)；再与3‑氨基丙醇发生氨解反应，得到聚(氮⁵‑(3‑羟基丙基)L‑谷氨酰胺(PHPG)；最后与丙烯酰氯反应，得到聚氨基酸非离子型大分子交联剂。这种交联剂具有生物相容性和多重氢键，在用于制备水凝胶过程中能够增强水凝胶的力学强度，提高水凝胶的韧性，从而使得利用该交联剂制备的水凝胶能够更好地应用于生物支撑体系领域。

技术领域

本发明涉及聚氨基酸技术领域，具体涉及一种聚氨基酸非离子型大分子交联剂及其制备方法。

背景技术

材料科学与生命科学的交叉，推动了生物材料的迅猛发展。水凝胶(Hydrogel)是以水为分散介质的凝胶。具有网状交联结构的水溶性高分子中引入一部分疏水基团和亲水残基，亲水残基与水分子结合，将水分子连接在网状内部，而疏水残基遇水膨胀的交联聚合物。是一种高分子网络体系，性质柔软，能保持一定的形状，能吸收大量的水，且吸水后具有一定的柔软和弹性，它是由亲水性三维网状结构与大量水构成的独特分散体系，能够在水中溶胀而不溶解。

水凝胶有各种分类方法，根据水凝胶网络键合的不同，可分为物理凝胶和化学凝胶。物理凝胶是通过物理作用力如静电作用、氢键、链的缠绕等形成的，这种凝胶是非永久性的，通过加热凝胶可转变为溶液，所以也被称为假凝胶或热可逆凝胶。许多天然高分子在常温下呈稳定的凝胶态，如k2型角叉菜胶、琼脂等；在合成聚合物中，聚乙烯醇(PVA)是一典型的例子，经过冰冻融化处理，可得到在60℃以下稳定的水凝胶。化学凝胶是由化学键交联形成的三维网络聚合物，是永久性的，又称为真凝胶。

水凝胶作为一种高吸水高保水材料，被广泛用于多种领域，如：干旱地区的抗旱，在化妆品中的面膜、退热贴、镇痛贴、农用薄膜、建筑中的结露防止剂、调湿剂、石油化工中的堵水调剂，原油或成品油的脱水，在矿业中的抑尘剂，食品中的保鲜剂、增稠剂，医疗中的药物载体等等。值得注意的是，不同的应用领域应该选用不同的高分子原料，以满足不同的需求。

水凝胶的制备过程中通常会用到交联剂，但是采用目前普通的交联剂制备合成的水凝胶的力学强度较弱、韧性不足且吸水速度慢，这些缺陷妨碍了其生物支撑体系等领域的应用。为了提高水凝胶的综合性能，以满足其在生物支撑体系等领域的应用，就需要对其交联剂进行改进，而目前缺少相关用于制备性能较好的水凝胶的交联剂。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种聚氨基酸非离子型大分子交联剂，同时本发明的另一个目的是提供一种制备这种大分子交联剂的制备方法。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种聚氨基酸非离子型大分子交联剂，其结构式如下：

其中：n为30-500的整数。

作为优选，x和y分别为重复单元在无规共聚物中的比例，x+y＝1。

作为优选，x为0.5-1。

一种聚氨基酸非离子型大分子交联剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)采用γ-苯甲基-L-谷氨酸苄酯和三光气进行反应，得到N-羧基-环内酸酐化合物(NCA)；

合成路线如下：

采用γ-苯甲基-L-谷氨酸苄酯和三光气溶于溶剂中反应，反应结束后，用旋转蒸发仪除去溶剂，将粗产品通过重结晶纯化，减压蒸馏得到最终产物；

(2)在引发剂作用下，所述NCA进行开环聚合反应，得到聚(γ-苯甲基-L-谷氨酸苄酯)(PBLG)；