[发明专利]一种水溶性阳离子聚脒及其制备方法

说明书

本申请涉及一种水溶性阳离子聚脒的制备方法，其包括：S1、在有机溶剂中，二硝基乙烯基苯和N,N‑二溴氨基甲酸酯、以及双仲胺反应制备得到叔丁氧羰基取代的聚脒，反应温度为40℃‑80℃，反应时间为6h‑72h；二硝基乙烯基苯和N,N‑二溴氨基甲酸酯和双仲胺的摩尔比为1：2：0.5‑2，二硝基乙烯基苯的浓度0.01‑10mol/L；S2、脱除叔丁氧羰基，得到水溶性阳离子聚脒。使用二硝基乙烯基苯和N,N‑二溴氨基甲酸酯、以及双仲胺作为原料，反应制备得到水溶性阳离子聚脒，该制备方法操作简单，反应条件温和、环境友好、无需金属催化剂，制备得到的水溶性阳离子聚脒具有水溶性，提高了生物相容性，且可有效包载基因。

技术领域

本发明涉及一种水溶性阳离子聚脒及其制备方法，属于有机合成技术领域。

背景技术

多组分反应(Multicomponent Reaction，MCR)是指三种或三种以上的底物，通过一锅法合成复杂化合物的反应，具有一步构建复杂结构化合物、简单方便、原子经济性高、产物选择性好等优势，在生物、医药、化学领域发展迅速。多组分聚合(Multicomponentpolymerization，MCP)是在多组分反应基础上发展而来的一种新型聚合方法，通过一锅法简便高效的合成结构复杂的聚合物，具有反应条件温和、原子经济、操作简单、结构多样性等优点。与传统的使用两种单体缩聚的方法相比，MCP通过参与三种及三种以上单体的不同组合，拓宽了聚合物的通用性。

聚脒是一种含有脒基作为重复单元的聚合物。脒又称为亚氨酰胺，脒不仅存在于众多生物活性分子中，而且广泛应用于农药、药物化学以及医药和农业等行业。聚脒作为聚乙烯胺或聚乙烯亚胺等含胺聚合物的衍生物，具有热稳定性好、毒性低、正电荷密度高等优点。除此之外，聚脒作为一种典型的阳离子聚合物，也表现出作为理想的非病毒基因递送载体的潜力，可以缩合和传递带负电荷的核酸。尽管已经报道了各种制备脒的方法，但大多数方法都是基于对环境不友好的异腈、腈、叠氮化物或过渡金属(如Pd)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种操作简单、环境友好的利用多组分聚合技术的水溶性阳离子聚脒的制备方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水溶性阳离子聚脒的制备方法，所述制备方法包括：

S1、在有机溶剂中，二硝基乙烯基苯和N,N-二溴氨基甲酸酯、以及双仲胺反应制备得到叔丁氧羰基取代的聚脒，反应式如下：

其中，R₁和R₂为烷基或芳基，R₁和R₂相同或不同；

反应温度为40℃-80℃，反应时间为6h-72h；

所述二硝基乙烯基苯和所述N,N-二溴氨基甲酸酯和所述双仲胺的摩尔比为1：2：0.5-2，所述二硝基乙烯基苯的浓度0.01-10mol/L；

S2、脱除叔丁氧羰基，得到水溶性阳离子聚脒。

进一步地，所述水溶性阳离子聚脒的结构通式为：

进一步地，所述水溶性阳离子聚脒的重均分子量范围为4000-11000g/moL。

进一步地，所述双仲胺为脂肪族双仲胺。

进一步地，所述双仲胺为以下中的任一个或多个：

进一步地，所述有机溶剂为氯仿或甲醇。

进一步地，所述步骤S1中，还包括将制备得到的叔丁氧羰基取代的聚脒在无水甲醇中透析2h-48h。

进一步地，所述步骤S2中，叔丁氧羰基取代的聚脒与三氟乙酸在溶剂中反应，以脱除叔丁氧羰基；