[發明專利]一種兩親性類ε?聚賴氨酸交替共聚物及其合成、該共聚物的組裝體及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201710508689.2
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107312142A
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 周春才;蘇小凱
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C08G18/38
• 分類號: C08G18/38;A61K47/34;A61K9/51;A61K9/127
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司31002
• 代理人: 吳林松,瞿佳蓉

技術領域

本發明屬于抗菌生物材料領域，具體涉及一種兩親性類ε-聚賴氨酸交替共聚物及其合成、該共聚物的組裝體及其制備方法和應用

背景技術

ε-聚賴氨酸(EPL)是由L-賴氨酸的ε-氨基與另一L-賴氨酸的α-羧基形成ε-酰胺鍵聚合而成，由白色鏈霉菌發酵產生。它可以在人體中分解成為賴氨酸，而賴氨酸正是人體維持正常生理機能所必須的八大氨基酸之一。因此，早在20世紀80年代初，ε-聚賴氨酸(EPL)便可作為一種天然的防腐劑添加入食品中，這種防腐劑對人體無毒副作用，比其他化學類防腐劑具有更高的安全性。ε-聚賴氨酸(EPL)能作為食品防腐劑的主要原因是其具有高效、廣譜的抗菌活性，尤其是L-賴氨酸殘基在十個以上的ε-聚賴氨酸(EPL)。其對革蘭氏陽性菌如金黃色葡萄球菌，保加利亞乳桿菌，熱鏈球菌，微球菌等細菌，以及革蘭氏陰性菌如沙門氏菌，大腸桿菌，產氣節桿菌的生長繁殖都具有很強的抑制和殺滅作用。另外，其對真菌也具有抑制作用。

ε-聚賴氨酸(EPL)作為一種生物相容性優異的親水性高分子，由于不能在溶液中自組裝形成納米粒子，從而抑制了其在生物醫用材料方面的作用。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，首要目的是提供一種兩親性類ε-聚賴氨酸交替共聚物。

本發明的第二個目的在于提供一種兩親性類ε-聚賴氨酸交替共聚物的合成。

本發明的第三個目的在于提供一種組裝體的制備方法和應用。

為達到上述目的，本發明的解決方案是：

一種兩親性類ε-聚賴氨酸交替共聚物，其結構式如下：

其中，n的取值范圍為0～100中的整數且為偶數，n表示嵌段的聚合度，R表示二異氰酸酯；

當n的取值為0時，結構式如下：

所述二異氰酸酯為六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、五亞甲基二異氰酸酯(PDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、苯二亞甲基二異氰酸酯(XDI)、萘二異氰酸酯(NDI)中的一種。

一種上述的兩親性類EPL交替共聚物的制備方法，其包括如下步驟：

(1)、將0.01～0.20mol單體α-Z-L-賴氨酸與0.01～0.20mol氫氧化鈉加入20～800ml去離子水中，常溫常壓下反應，反應時間為1～5h，之后于-50℃～-20℃溫度下冷凍干燥12～24h，得到α-Z-L-賴氨酸鈉單體：

(2)、將0.01～0.20mol步驟(1)所得的α-Z-L-賴氨酸鈉單體與0.005～0.10mol二異氰酸酯于20～500ml有機溶劑中，常溫常壓下反應12～48h，并在沉淀劑作用下沉淀，得到：

其中，R表示二異氰酸酯。

(3)、將0.01～0.20mol步驟(2)中所得產物，與0～1.00mol二異氰酸酯于50～200ml有機溶劑中常溫常壓下反應1～5h，反應結束后，繼續升溫至50～70℃，使整個反應體系加熱2～8h，發生回流反應以釋放反應過程中產生的CO₂，將反應完成所得產物洗滌、蒸干即得到：

其中，n的取值范圍為0～100中的整數且為偶數，n表示嵌段的聚合度，R表示二異氰酸酯；

當二異氰酸酯為0mol時，n的取值為0，表示步驟(2)所得產物不進行步驟(3)的反應而直接進入步驟(4-2)。

(4-1)、將0.01～0.20mol步驟(3)中所得產物與10～50ml脫保護劑在常溫常壓下反應2～6h。反應完成后洗滌、透析、蒸干即得到：

其中，n的取值范圍為0～100中的整數且為偶數，n表示嵌段的聚合度，R為二異氰酸酯；

(4-2)、當n取值為0時，將0.01～0.20mol步驟(2)中所得產物與10～50ml脫保護劑反應，反應時間在2～6h是可以的，反應溫度在20～40℃是可以的。反應完成后洗滌、透析、蒸干即得到：

優選地，步驟(2)中產物的合成包括如下步驟：

(a)、將0.01～0.20mol步驟(1)所得的α-Z-L-賴氨酸鈉單體溶于20～500ml有機溶劑中，充分溶解后加入0.005～0.10mol二異氰酸酯，在常溫常壓下，攪拌反應12～48h，反應完成后，在真空環境下除去有機溶劑。

(b)、將步驟(a)所得產物溶解于10ml～500ml去離子水中至得到淺黃色澄清溶液，逐滴滴加沉淀劑調節PH值至3.5，在酸化過程中不斷析出白色固體。