[發明專利]一種殼聚糖-g-抗菌肽聚合物的制備方法

有效

• 申請號: 201810893651.6
• 申請日: 2018-08-08
• 公開（公告）號: CN108929387B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 畢衍澤;李巖
• 申請（專利權）人: 煙臺浩憶生物科技有限公司
• 主分類號: C08B37/08
• 分類號: C08B37/08;A61K31/785;A61K47/61;A61P31/04
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 覃婧嬋

本發明公開了一種新型的殼聚糖?g?抗菌肽聚合物的制備方法，其制備方法包括以下步驟：首先合成賴氨酸?N?羧酸酐和纈氨酸?N?羧酸酐兩種氨基酸衍生物，然后以殼聚糖為主鏈，將賴氨酸?N?羧酸酐和纈氨酸?N?羧酸酐通過開環聚合形成的多肽鏈接枝到殼聚糖的氨基上，制備出殼聚糖?g?抗菌肽聚合物；本發明制備的殼聚糖?g?抗菌肽聚合物在中性介質中具有最低抑菌濃度低、最低殺菌濃度低的優點；同時此聚合物合成方法簡單，合成原料成本低，易于實現大規模生產，尤其是其在中性介質中的抗菌性能使得其在抗菌領域具有很高的潛在應用價值。

技術領域

本發明屬于抗菌性生物材料的制備技術領域，具體涉及新型的殼聚糖-g-抗菌肽聚合物的制備方法。

背景技術

近年來耐藥性細菌甚至超級細菌的出現，迫使人類亟需研制新型抗菌劑用于面對此嚴峻挑戰。與常規抗生素作用機制不同，天然抗菌肽通過破壞細菌細胞膜的方式實現其抗菌作用。由于其僅通過靜電相互作用以及親疏水相互作用殺滅細菌，這使得細菌難以產生耐藥性。雖然天然抗菌肽有這一優點，但是由于生產成本高、穩定性差、細胞毒性高等缺點，限制了其在臨床上的實際應用。

天然抗菌肽一般具有兩個顯著結構特征：表面兩親性和陽離子電荷。許多研究人員嘗試采用人工合成的方法模擬天然抗菌肽結構，合成出一系列的陽離子氨基酸聚合物，此類抗菌肽與天然抗菌肽具有相似的性質。

殼聚糖是由自然界廣泛存在的甲殼素經過脫乙酰作用得到的天然聚合物。近年來，由于其在生物醫學方面應用的多樣性，引起了科研工作者的廣泛關注。特別是，殼聚糖作為一種抗菌劑已經被廣泛報道。具有質子化銨的殼聚糖與細菌帶負電荷的細胞膜作用，吸附和聚沉細菌，同時穿透細胞壁進入細胞內，擾亂細菌的新陳代謝而具有抗菌作用。

本發明中制備的殼聚糖-g-抗菌肽聚合物，以殼聚糖為主鏈，接枝賴氨酸和纈氨酸共聚物。賴氨酸是親水性最強的氨基酸之一，同時帶有正電荷，易與細菌表面負電荷結合；纈氨酸是疏水性最強的氨基酸之一，賴氨酸與纈氨酸的共聚形成兩親性鏈段。以殼聚糖為主鏈增加了抗菌肽的穩定性，同時殼聚糖與抗菌肽兩種抗菌劑協同作用，在中性介質中對大腸桿菌具有良好的殺菌抑菌作用。

發明內容

本發明公開了一種新型的殼聚糖-g-抗菌肽聚合物的制備方法。該聚合物以殼聚糖為主鏈，以賴氨酸和纈氨酸共聚物為支鏈的接枝共聚物。本發明制備的殼聚糖-g-抗菌肽聚合物具有在中性水中最低抑菌濃度低、最低殺菌濃度低的優點；同時此聚合物合成方法簡單，合成原料成本低，易于實現大規模生產，尤其是其在中性介質中的抗菌性能使得其在抗菌領域具有很高的潛在應用價值。

本發明的技術方案：殼聚糖-g-抗菌肽聚合物合成方法分為兩步：第一步為兩種氨基酸衍生物的合成；第二步為通過NCA-ROP(N-carboxyanhydride ring-openingpolymerization)反應兩種氨基酸衍生物接枝到殼聚糖的氨基上，通過透析處理得到目標產物。

本發明所述的新型的殼聚糖-g-抗菌肽聚合物的制備方法，其具體步驟為：

氨基酸衍生物的合成：賴氨酸-N-羧酸酐和纈氨酸-N-羧酸酐兩種氨基酸衍生物分別由芐氧羰基賴氨酸和纈氨酸與三光氣反應得到。兩種氨基酸衍生物制備過程類似，僅以賴氨酸-N-羧酸酐為例說明合成過程。在氮氣氛下，取一定量的芐氧羰基賴氨酸溶于適量無水四氫呋喃中，同時伴以磁力攪拌。芐氧羰基賴氨酸與三光氣反應的投料比為3:1，使用注射器將三光氣逐滴加入到反應容器中。將混合物升溫至50℃，反應3小時。待體系澄清后冷卻至室溫，用大量正己烷洗滌沉淀三次，離心分離得到沉淀產物，真空室溫干燥得到白色固體即為賴氨酸-N-羧酸酐。