[發(fā)明專利]溫敏型膠原蛋白多肽聚合物及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310086840.X
• 申請(qǐng)日: 2013-03-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103408753A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張阿方;孫豪;喬瀟;李娟;陶雄;李文;張修強(qiáng);許安球
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G69/40
• 分類號(hào): C08G69/40
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種膠原蛋白多肽聚合物及其制備方法，特別是一種溫敏型膠原蛋白多肽聚合物及其制備方法。?

背景技術(shù)

膠原蛋白肽是在人體中富含的一種蛋白質(zhì)多肽，廣泛存在于皮膚、骨骼及細(xì)胞外基質(zhì)中。膠原蛋白類多肽因其特殊的三級(jí)超螺旋結(jié)構(gòu)（三條左手螺旋的分子鏈相互纏結(jié)形成右手螺旋的三級(jí)螺旋結(jié)構(gòu)），引起人們的廣泛研究。目前，人們發(fā)現(xiàn)的存在于脊椎動(dòng)物中的膠原蛋白肽的種類有28種之多，但其序列重復(fù)單元主要由Pro-Hyp-Gly（脯氨酸-羥脯氨酸-甘氨酸）組成，結(jié)構(gòu)如下所示。?

與傳統(tǒng)聚合物相比，多肽類聚合物具有有序的二級(jí)結(jié)構(gòu)，且其二級(jí)結(jié)構(gòu)決定了它們?cè)谏矬w的功能性。將多肽聚合物進(jìn)行改性，實(shí)現(xiàn)其智能響應(yīng)性將進(jìn)一步有利于它們?cè)谏锊牧项I(lǐng)域的應(yīng)用。智能多肽聚合物因其具有對(duì)外界刺激（pH、溫度等）響應(yīng)性的特征，在醫(yī)藥領(lǐng)域尤其是藥物控制釋放方面有很大的潛在應(yīng)用價(jià)值。溫度敏感型多肽聚合物就是其中重要的一類，它在較低溫度下有良好的水溶性，當(dāng)溫度升高到其最低臨界溶液溫度(LCST）以上時(shí)，即T?>?LCST時(shí)，發(fā)生脫水聚集的相轉(zhuǎn)變過(guò)程，再次將溫度降低到T?<?LCST時(shí)，又可以回復(fù)到良好的水溶性狀態(tài)。目前為止，基于多肽這類生物大分子的溫敏聚合物的研究報(bào)道還不多見(jiàn)，最著名的溫敏多肽是彈性蛋白多肽聚合物(ELPs)。本課題組報(bào)道了一類由烷氧醚構(gòu)筑的樹(shù)枝化聚合物(Macromolecules?2008,?41,?3659–3667;?Chem.?Commun.?2008,?5523-5525)，該類聚合物不僅表現(xiàn)出十分優(yōu)異的溫敏行為（相變迅速且升溫降溫過(guò)程滯后效應(yīng)小），且可以通過(guò)改變樹(shù)枝化基元的端基30-65°C范圍內(nèi)調(diào)節(jié)聚合物的相變溫度。最近，李志波等人報(bào)道了一類溫敏谷氨酸多肽聚合物(Biomacromolecules,?2011,?12,?2859-2863),它們的側(cè)基因連接有短鏈烷氧醚而表現(xiàn)出溫敏特征。鑒于目前所報(bào)道的溫敏多肽聚合物類型較少，而且往往它們的相變過(guò)程較慢，相變溫度范圍較寬。進(jìn)一步開(kāi)發(fā)新型的溫敏多肽類聚合物是十分有必要和有意義的。?

多肽合成的研究已經(jīng)走過(guò)了一百多年的光輝歷程。自1902年E.Fischer^[47]創(chuàng)立了蛋白質(zhì)的多肽結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)，人們便開(kāi)始關(guān)注多肽的合成。目前關(guān)于多肽化學(xué)合成的方法主要有液相合成法和固相合成法兩種。在溶液中進(jìn)行的多肽合成稱為液相合成法，其中包括氨基酸縮合法和酸酐開(kāi)環(huán)聚合法。在合成短肽和多肽片段上具有合成規(guī)模大，合成成本低的顯著優(yōu)點(diǎn)，而且由于是在均相中進(jìn)行反應(yīng)，可以選擇的反應(yīng)條件更加豐富，如一些催化氫化，堿性水解等條件，都可以使用。其主要缺點(diǎn)：合成范圍小，一般都集中在10?個(gè)氨基酸以內(nèi)的多肽合成，還有合成中需要對(duì)中間體進(jìn)行提純，時(shí)間長(zhǎng)，工作量大。固相多肽合成方法（SPPS）是在不溶的高分子樹(shù)脂表面進(jìn)行的反應(yīng)。它的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在最初的反應(yīng)物和產(chǎn)物都是連接在固相載體上，因此可以在一個(gè)反應(yīng)容器中進(jìn)行所有的反應(yīng)，便于自動(dòng)化操作，加入過(guò)量的反應(yīng)物可以獲得高產(chǎn)率的產(chǎn)物，同時(shí)產(chǎn)物很容易分離。其缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在合成過(guò)程中，肽鍵生成不完整，受多肽長(zhǎng)度的影響，只適合于合成50個(gè)氨基酸以內(nèi)的多肽而且成本相對(duì)較高。如何通過(guò)更有效的方法合成出高分子量的多肽聚合物也是多肽合成研究的一大熱點(diǎn)。?

發(fā)明內(nèi)容??

????本發(fā)明的目的之一在于通過(guò)有效的合成手段，制備一種溫度敏感型的膠原蛋白肽類聚合物，該聚合物能在接近人體溫度范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)隨溫度變化脫水聚集和再吸水溶解的相變過(guò)程，且相變過(guò)程迅速，并且具有良好的生物相容性，從而在醫(yī)藥學(xué)領(lǐng)域尤其是控制藥物釋放有潛在的應(yīng)用價(jià)值。?

????本發(fā)明的目的之二在于提供該聚合物的制備方法。?

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：?

一類溫敏型膠原蛋白多肽聚合物，其特征在于該多肽聚合物的結(jié)構(gòu)式為

n=100~200。

?一種制備上述的溫敏型膠原蛋白多肽聚合物的方法，其特征在于該方法的具體步驟為：?

a.?將羥脯氨酸和N,N-二異丙基乙胺DiEA溶于水中,?在惰性氣氛和冰鹽浴下，緩慢滴加脯氨酸活性酯的N，N-二甲基甲酰胺DMF溶液；在室溫下攪拌至反應(yīng)完全；經(jīng)分離提純得無(wú)色油狀的化合物A；其中羥脯氨酸、N,N-二異丙基乙胺DiEA、脯氨酸活性酯的摩爾比為：1:（1.2~1.5）:（1.1~1.2）；所述化合物A的結(jié)構(gòu)式為：

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