[發明專利]聚(ε-甲基丙烯酰基-L-賴氨酸)均聚物、嵌段共聚物及功能化聚合物

有效

• 申請號: 201310478189.0
• 申請日: 2013-10-12
• 公開（公告）號: CN103524728A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 賀超良;徐清華;成一龍;肖春生;于雙江;陳學思
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C08G69/10
• 分類號: C08G69/10;C08G69/04;C08G69/40;C08G69/48
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

技術領域

本發明屬于氨基酸聚合物領域，特別涉及聚(ε-甲基丙烯?；?L-賴氨酸)均聚物、嵌段共聚物及功能化聚合物。

背景技術

聚氨基酸具有穩定結構，優良的降解性能及生物相容性，并且具有側基可修飾性，在生物領域如組織工程、藥物控制釋放等方面都具有廣泛的應用前景。

除了材料本身的結構性能，側鏈結構是聚（α-氨基酸）性能的重要影響因素。側基因其沿著聚合物主鏈密集分布，對材料的結構性能如親疏水性，電荷密度，極性以及生物活性等產生直接的影響。因此制備側基功能化的聚（α-氨基酸）是聚氨基酸類材料在生物醫學領域獲得廣泛應用的基礎。傳統的側基鍵合，一般通過谷氨酸和天冬氨酸側鏈上的羧基，賴氨酸和精氨酸側鏈上的氨基以及半胱氨酸側鏈上巰基進行。但是在制備聚氨基酸的過程中需要先將側鏈基團保護起來，聚合得到聚氨基酸后再脫去保護，進一步與目標功能化側基進行化學鍵合得到側基功能化的聚氨基酸。這種氨基酸側鏈功能化的方法不僅需要繁瑣的保護脫保護過程，而且聚合后再鍵合的效率一般不高，難以獲得高密度的側基修飾。先制備側基功能化的單體，再通過開環聚合得到功能化的聚氨基酸，可以100%在側鏈引入功能基團且聚合后不需要進一步的脫保護過程。

目前，報導的氨基酸先側鏈功能化再聚合得到聚氨基酸比較多，如在谷氨酸側鏈修飾炔基，然后經聚合得到側鏈炔基化的聚谷氨酸，最后通過Cu（I）催化“Azido-alkyne”click(CuAAC)化學反應進行修飾。然而，由于制備方法的限制，修飾有炔基的谷氨酸側鏈較長，而且上述方法在聚合后的進一步修飾不容易進行，不僅需要使用Cu催化劑，還需要嚴格的凍抽除氧過程，反應時間長等缺點。

發明內容

本發明解決的技術問題在于提供一種聚(ε-甲基丙烯?；?L-賴氨酸)均聚物、嵌段共聚物及功能化聚合物，均聚物和嵌段共聚物的側鏈含有雙鍵取代基，易于進行功能化修飾。

本發明公開了一種聚(ε-甲基丙烯?；?L-賴氨酸)均聚物，具有式（I）結構：

其中m為聚合度，5≤m≤150。

本發明公開了一種上述技術方案所述的聚(ε-甲基丙烯?；?L-賴氨酸)均聚物的制備方法，包括以下步驟：

將ε-甲基丙烯?；?L-賴氨酸制備得到ε-甲基丙烯酰基-L-賴氨酸-N-羧酸內酸酐；

將ε-甲基丙烯?；?L-賴氨酸-N-羧酸內酸酐與伯胺引發劑在有機溶劑中反應，得到聚（ε-甲基丙烯?；?L-賴氨酸）均聚物。

優選的，所述ε-甲基丙烯?；?L-賴氨酸-N-羧酸內酸酐與伯胺引發劑的摩爾比為（5～150）：1。

本發明公開了一種聚乙二醇-聚(ε-甲基丙烯?；?L-賴氨酸)嵌段共聚物，包括具有式（II）或式（III）結構的第一嵌段和具有式（I）結構的第二嵌段；

其中，x為聚合度，10≤x≤227；

y為聚合度，10≤y≤227；

m為聚合度，5≤m≤150。

本發明公開了上述技術方案所述聚乙二醇-聚(ε-甲基丙烯?；?L-賴氨酸)嵌段共聚物的制備方法，包括以下步驟：

具有式（IV）結構的端氨基化的聚乙二醇單甲醚或具有式（V）結構的端氨基化的聚乙二醇與上述技術方案所述的ε-甲基丙烯酰基-L-賴氨酸-N-羧酸內酸酐在有機溶劑中發生聚合反應，得到聚乙二醇-聚(ε-甲基丙烯酰基-L-賴氨酸)嵌段共聚物；

其中，x為聚合度，10≤x≤227；y為聚合度，10≤y≤227。

優選的，所述具有式（IV）結構的端氨基化的聚乙二醇單甲醚或具有式（V）結構的端氨基化的聚乙二醇與權利要求4所述的ε-甲基丙烯酰基-L-賴氨酸-N-羧酸內酸酐的摩爾比為1:（5～150）。

本發明公開了一種功能化聚合物，具有（VI）、式（VII）或式（VIII）所示結構：

其中，x、y、m為聚合度，

10≤x≤227；10≤y≤227；5≤m≤150；

R為末端帶有氨基、羧基或羥基的小分子有機基團。

本發明公開了一種上述技術方案所述的功能化聚合物的制備方法，包括以下步驟：

將上述技術方案所述的聚(ε-甲基丙烯?；?L-賴氨酸)均聚物或上述技術方案所述的聚乙二醇-聚(ε-甲基丙烯酰基-L-賴氨酸)嵌段共聚物與光引發劑和含巰基的化合物在無氧有機溶劑中，經紫外光照射，發生反應，得到功能化聚合物。