[发明专利]多肽修饰的聚酰胺-胺型树枝状聚合物及其制备方法与应用

说明书

本发明提供多肽修饰的聚酰胺‑胺型树枝状聚合物，其结构式如下：所述结构式中，n是端基为氨基的聚酰胺‑胺型树枝状聚合物的代数，n＝4、5、6，m是接枝多肽数目，m＝3～4。本发明还提供了上述多肽修饰的聚酰胺‑胺型树枝状聚合物的制备方法，并证明所述多肽修饰的聚酰胺‑胺型树枝状聚合物能牢固吸附于羟基磷灰石表面并具有抗菌作用，可用作人体植入体羟基磷灰石表面长效抗菌涂层材料。

技术领域

本发明属于生物医学抗菌材料领域，特别涉及多肽修饰的聚酰胺-胺型树枝状聚合物及其制备方法与应用。

背景技术

因细菌定植引起的植入体感染是导致种植失败的重要因素之一，目前针对此类并发症的治疗需求迅速增长。羟基磷灰石(HA)因其良好的生物相容性及与骨组织很好的结合性，被广泛用作人工骨或者载入植入体表面，以提高人工骨或植入体与人体骨组织的结合，增加植入物的稳定性。因此，在植入物的HA表面构建抗菌涂层抑制细菌定植是预防植入体感染的重要手段。目前，抗菌涂层药物释放型体系及药物固定型体系被广泛应用于各类研究。药物释放型体系存在释放速度快，抗菌有效期短的缺点。药物固定型体系因能使药物长时间局限在植入物表面，发挥长效抗菌的作用，因而受到越来越多的关注。然而，目前药物固定型体系主要通过化学共价键作用将抗菌物质固定在植入物表面，化学共价键的设计制备很大程度取决于植入物表面材质，抗菌性和细胞毒性也会随不同的共价键设计而有差异，制备和应用均较为复杂。因此，通过简单的方法制备出能快速牢固吸附于HA表面的抗菌涂层，从而实现长效持久抗菌，这将对植入体感染的治疗具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种多肽修饰的聚酰胺-胺型树枝状聚合物及其制备方法，并证明所述多肽修饰的聚酰胺-胺型树枝状聚合物可作为人体植入体HA表面长效抗菌涂层材料的应用。

本发明所述多肽修饰的聚酰胺-胺型树枝状聚合物(SSP-PAMAM-NH₂)，其结构式如下：

所述结构式中，n是端基为氨基的聚酰胺-胺型树枝状聚合物的代数，n＝4、5、6，m是接枝多肽数目，m＝3～4。

本发明所述多肽修饰的聚酰胺-胺型树枝状聚合物(SSP-PAMAM-NH₂)的制备方法，步骤如下：

(1)端基为丙烯酰基的聚酰胺-胺型树枝状聚合物的合成

①配制第一种溶液

在室温、常压下将4、5或6代端基为氨基的聚酰胺-胺型树枝状聚合物溶解于无水二甲基亚砜中，形成第一种溶液，所述第一种溶液中端基为氨基的聚酰胺-胺型树枝状聚合物的浓度为0.5～1.5g/mL；

②配制第二种溶液

在室温、常压下将三乙胺溶解于第一种溶液中形成第二种溶液；所述三乙胺与第一种溶液中的端基为氨基的聚酰胺-胺型树枝状聚合物的摩尔比为(3～4):1；

③合成

在氩气保护下于-5～5℃将丙烯酰氯加入到第二种溶液中搅拌反应至少24h，反应结束后经透析、过滤、冷冻干燥，得到端基为丙烯酰基的聚酰胺-胺型树枝状聚合物；所述丙烯酰氯与第二种溶液中的端基为氨基的聚酰胺-胺型树枝状聚合物的摩尔比为(3～4):1；

(2)带保护基团的多肽修饰的聚酰胺-胺型树枝状聚合物的合成

①配制第三种溶液

以步骤(1)制备的端基为丙烯酰基的聚酰胺-胺型树枝状聚合物为溶质，在常压、室温下将其溶解于去离子水中，得到端基为丙烯酰基的聚酰胺-胺型树枝状聚合物溶液，即为第三种溶液，所述去离子水量以溶质能在去离子水中完全溶解为限；

②配制第四种溶液