[發明專利]一種溫敏含糖嵌段聚合物及其制備方法和用途

無效

• 申請號: 200810026281.2
• 申請日: 2008-02-03
• 公開（公告）號: CN101230140A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發明（設計）人: 李本剛;張黎明
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: C08G81/02
• 分類號: C08G81/02;C08F120/54;C08B37/00;C12N9/36
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司
• 代理人: 裘暉

技術領域

本發明屬于功能高分子材料領域，具體涉及一種溫敏含糖嵌段聚合物及其制備方法和在輔助溶菌酶復性的用途。

背景技術

含糖聚合物是一種人工合成的模擬天然糖復合物的功能高分子材料，根據其結構主要分為兩大類：一類主鏈含糖，另一類支鏈含糖(各種單糖、雙糖和寡糖)。目前研究報道較多的支鏈含糖聚合物，不僅可直接用于生物化學和生物醫學，如蛋白質的分離、細胞培養及緩釋藥物等，而且其支鏈上的糖可以被生物體內的糖類受體識別，是研究細胞間分子識別行為和深入認識生命現象的模型分子。然而，這類聚合物大多是通過含糖的不飽和單體(如丙烯酸酯類)聚合得到的，其主鏈都不可生物降解，長期用于人體將會有難以預料的副作用，這極大地限制了含糖聚合物在生物醫藥領域的應用。

全親水性嵌段共聚物(double?hydrophilic?blockcopolymers，DHBCs)指由兩種或兩種以上具有不同化學結構水溶性鏈段構成的嵌段共聚物，其中一個或兩個鏈段具有環境響應性。在一定條件下，DHBCs可完全溶于水，當環境條件如pH、溫度改變時，其中一個鏈段變為非水溶性，從而可在水溶液中自組裝得到膠束。由DHBCs自組裝制備納米粒子不需引入任何有機溶劑，可在完全親水的環境下進行，這相對于傳統的由兩親性嵌段共聚物來制備納米粒子具有不可比擬的優勢。聚(N-異丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)是一類典型的對溫度敏感的水溶性高分子，被廣泛應用于藥物釋放、基因載體、蛋白質工程等生物醫藥領域。基于PNIPAAm構造的全親水性嵌段共聚物能夠發生溫度改變誘導的自組裝，可應用在生物醫藥領域，如藥物控制釋放(Journal?of?Controlled?Release，2005，103：341-353.)等。將多(低聚)糖與PNIPAAm連接構造的全親水性嵌段共聚物，將綜合含糖聚合物和溫敏聚合物的優點，有望成為一類性能優異的功能高分子材料。然而，到目前為止，有關此類研究鮮見報道。

發明內容

為了解決上述現有技術的不足之處，本發明的首要目的在于提供一種溫敏含糖嵌段聚合物。本發明直接把糖鏈與PNIPAAm鏈連接，制備了一種溫敏含糖全親水性嵌段聚合物，并將其應用于輔助溶菌酶復性。

本發明的另一目的在于提供上述溫敏含糖嵌段聚合物的制備方法。本發明首先用I₂/KOH將麥芽七糖氧化成酮式麥芽七糖，然后以二氨基乙硫醇鹽酸鹽作鏈轉移劑，通過N-異丙基丙烯酰胺單體的自由基均聚合得到胺端基聚(N-異丙基丙烯酰胺)，最后通過酮式麥芽七糖與端氨基聚(N-異丙基丙烯酰胺)間的偶聯反應制備得到溫敏含糖嵌段聚合物。

本發明的再一目的在于提供上述溫敏含糖嵌段聚合物在輔助溶菌酶復性的用途。

本發明的目的通過下述技術方案實現：一種溫敏含糖嵌段聚合物，其分子結構如下：

其中聚(N-異丙基丙烯酰胺)即PNIPAAm鏈段的數均分子量在10000～30000之間。

上述的溫敏含糖嵌段聚合物的制備方法，包括如下步驟：

(1)酮式麥芽七糖的制備：攪拌下將碘的甲醇溶液滴加到麥芽七糖水溶液中，所述麥芽七糖水溶液的濃度在0.4～0.5g/ml之間，麥芽七糖和碘的物質的量比為1∶2～3，碘的甲醇溶液與麥芽七糖水溶液的體積比為1∶0.25～0.27；然后將所得混合液升溫到40～45℃，并繼續滴加氫氧化鉀的甲醇溶液，所加入氫氧化鉀的甲醇溶液體積是碘的甲醇溶液體積的2倍，其中氫氧化鉀的物質的量是碘的物質的量的2～3倍，滴加完畢后繼續保溫反應至碘的顏色消失；然后將所得反應混合物在冰-水浴中冷卻后至晶體析出，經過濾、甲醇和乙醇依次洗滌、真空干燥后得到晶體；將所得晶體溶解在水中，經活性碳脫色、填充有酸性離子交換樹脂的色譜柱分離后，所得水溶液蒸去大部分溶劑水后經冷凍干燥得到酮式麥芽七糖(MH)。

(2)胺端基聚(N-異丙基丙烯酰胺)的制備：將物質的量比為1∶x∶0.005的N-異丙基丙烯酰胺(NIPAAm)、二氨基乙硫醇鹽酸鹽(AET·HCl)、偶氮二異丁腈(AIBN)溶解在N，N-二甲基甲酰胺中，所述x的值在0.01～0.025之間；通氮氣30～35min后，升溫到70～75℃并在氮氣保護下攪拌反應7～8h；反應完畢冷卻到室溫后，先加入KOH除去二氨基乙硫醇鹽酸鹽(AET·HCl)上的HCl，然后倒入18～20倍于其體積的乙醚中形成沉淀；所得沉淀再用四氫呋喃/乙醚重新溶解/沉淀一次，沉淀干燥后即得產物胺端基聚(N-異丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm-NH₂)。