[发明专利]一种可降解酸敏感两亲性接枝共聚物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种可降解酸敏感两亲性接枝共聚物及其制备方法，其是由两种聚合物通过接枝反应制备得到的，包括以下步骤：分别制备侧氨基化的ε‑聚赖氨酸和醛基改性的聚乙二醇单甲醚后，采用氨基‑醛基缩合反应，两种聚合物链段以席夫碱化学键合，结合聚氨基酸和聚乙二醇的可降解性，使得该共聚物具备在酸性条件下的全降解功能。同时，由于两种聚合物链段的亲水性有较大差距，因此在水溶液中，该聚合物可通过自组装形成球状纳米颗粒，可作为载体使用；且通过使用不同分子量的聚乙二醇单甲醚链段，可以调节纳米颗粒的粒径。

技术领域

本发明属于功能型聚合物技术领域，特别涉及一种可降解酸敏感两亲性接枝共聚物及其制备方法。

背景技术

两亲性聚合物是指在同一分子链中含有亲水链段和亲油链段的大分子化合物，由于它可以降低水的表面张力，也可称为高分子表面活性剂。亲水链段和亲油链段的不相容性会导致微相分离发生，使得两亲性聚合物在选择性溶剂、本体及表、界面结构中表现出自组装特性。它可以用于制备功能化涂层、薄膜，在生物材料、工程材料、热塑弹性体、胶粘剂、添加剂、涂料等方面有着广泛的应用。

ε-聚赖氨酸是一种具有抑菌功效的多肽，这种生物防腐剂在80年代就首次应用于食品防腐。ε-聚赖氨酸能在人体内分解为赖氨酸，而赖氨酸是人体必需的8种氨基酸之一，也是世界各国允许在食品中强化的氨基酸。因此ε一聚赖氨酸是一种营养型抑菌剂，安全性高于其他化学防腐剂，其急性口服毒性为5g/kg。ε-聚赖氨酸抑菌谱广，对下列物质均具有明显的抑制和杀灭作用，比如：酵母属的尖锐假丝酵母菌、法红酵母菌、产膜毕氏酵母、玫瑰掷孢酵母；革兰氏阳性菌中的耐热脂肪芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌；革兰氏阴性菌中的产气节杆菌、大肠杆菌等。此外，聚赖氨酸对革兰氏阳性的微球菌、保加利亚乳杆菌、热链球菌、革兰氏阴性的大肠杆菌、沙门氏菌以及酵母菌的生长有明显抑制效果，聚赖氨酸与醋酸复合试剂对枯草芽胞杆菌有明显抑制作用。因此ε-聚赖氨酸作为生物医药领域的载体材料是具备一定的先天优势的。

但由于聚赖氨酸溶解性较高，用于抗菌或药物负载方面，很容易被人体快速代谢，难以维持较长的时效性；此外，由于其分子基团活性较高，需要通过保护基进行基团保护才能防止失效。

发明内容

本发明的目的是提供一种可降解酸敏感两亲性接枝共聚物及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种可降解酸敏感两亲性接枝共聚物的制备方法，其是由两种聚合物通过接枝反应制备得到的，包括以下步骤：

(1)制备侧氨基化的ε-聚赖氨酸(产物1)：

侧氨基化的ε-聚赖氨酸的制备方法目前已较为成熟，简述如下：

氮气保护下，将1份的N(ε)-苄氧羰基-L-赖氨酸和30份干燥的四氢呋喃投入到三口烧瓶中。向上述溶液中缓慢加入0.7份的三光气的四氢呋喃溶液(三光气的质量浓度为10％)，并加热回流。在回流反应过程中，溶液在数分钟内逐渐由浑浊变为澄清。当溶液完全澄清后继续回流反应2h，停止加热并使反应体系自然冷却至室温。将上述溶液适当浓缩后倒入大量的正己烷中析出沉淀并抽滤，获得的固体以适量四氢呋喃溶解后，离心除去不溶物，取上层液体加入正己烷中重结晶，放置于0℃冰箱中静置24h后获得产物A。

氮气保护下，0.5份的产物A溶于5份干燥的DMF中，向其中加入0.1份正己胺，在40℃下密封真空搅拌反应72h。反应结束后将反应液在无水乙醚中沉淀两次，离心并收集得产物B，产物B用少量三氟乙酸溶解后，向其中缓慢加入3份的33wt％HBr/HAc溶液，30℃下继续反应2h。反应结束后将上述反应液的溶剂蒸干，以少量去离子水溶解后，在截留分子量为3500的透析袋中对去离子水透析48h，得到的水溶液经冷冻干燥获得的白色沉淀即为侧氨基化的ε-聚赖氨酸，记为产物1。

(2)制备醛基改性的聚乙二醇单甲醚(产物2)：