[發(fā)明專利]一種取代多巴濕粘附分子

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310203640.1
• 申請日: 2023-03-06
• 公開（公告）號: CN116217418A
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李一然;楊家暉;李兆杰;薛斌;申晟;曹毅;秦猛;王煒
• 申請（專利權(quán)）人: 南京大學(xué)
• 主分類號: C07C215/52
• 分類號: C07C215/52;C07C213/00;C07C213/08;C07C269/04;C07C269/06;C07C271/16;C09K15/24;A61P39/06
• 代理公司: 江蘇銀創(chuàng)律師事務(wù)所 32242
• 代理人: 何震花

本發(fā)明公開了一種新型潮濕環(huán)境中可模塊化使用的取代多巴濕粘附分子及其制備方法和應(yīng)用，本發(fā)明中取代多巴和常規(guī)多巴胺的抗氧化能力比較表明，鹵素原子取代多巴胺在液體溶液中比多巴胺更穩(wěn)定，且其抗氧化能力與粘附效能也各不相同。通過分子設(shè)計，將具有不同濕態(tài)粘附能力和抗氧化能力的取代多巴制作成可根據(jù)不同使用環(huán)境定制化黏附模塊，可靈活、快速、高效的連接在高分子鏈中，用于表面粘附、固體表面改性、傷口修復(fù)、生物組織粘合等。同時，氯取代多巴在鹽水中仍然具有較強(qiáng)的粘附能力，這將有利于生物粘合劑的臨床應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及增強(qiáng)多巴濕粘附，抗氧化能力的領(lǐng)域，尤其是一種取代多巴濕粘附分子。

背景技術(shù)

在過去的幾十年里，隨著對傷口閉合材料、牙科和醫(yī)療移植、骨密封、表面涂層甚至工業(yè)用途的應(yīng)用，對水下粘合劑的需求急劇增加。在眾多的人工膠粘劑中，貽貝啟發(fā)的濕式粘接材料因其對各種基材的強(qiáng)而多用途的粘接能力，是迄今為止研究最多和應(yīng)用最廣泛的。海洋貽貝通過分泌特殊的粘附蛋白，將它們頑強(qiáng)地固定在各種潮濕的表面上。這些蛋白質(zhì)的顯著特征是含有大量的特殊兒茶酚氨基酸多巴，它被認(rèn)為在貽貝的濕粘附中起著重要作用。

盡管常規(guī)多巴在潮濕條件下的粘附能力很好，但其抗氧化能力不足和定制化、模塊化應(yīng)用能力欠缺仍是含多巴粘附材料的致命缺點(diǎn)。這些缺點(diǎn)在很大程度上限制了多巴粘附材料的大規(guī)模應(yīng)用。例如，人造兒茶酚粘合劑的一大挑戰(zhàn)是兒茶酚的意外氧化。兒茶酚很容易氧化成醌結(jié)構(gòu)。一旦氧化，就很難保持對無機(jī)表面的粘附能力。另一方面，氧化醌與組織表面的親核試劑(即-NH2和-SH)通過邁克爾加成或希夫堿反應(yīng)共價反應(yīng)。共價鍵極大地增加了吸附力，但使吸附不可逆。此外，多巴胺作為廣泛應(yīng)用的兒茶酚黏附基團(tuán)，在堿性條件下可與其他兒茶酚或胺發(fā)生不可控的自聚合或分子間交聯(lián)，使得含多巴材料的應(yīng)用復(fù)雜化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問題是，針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提出創(chuàng)新方案，尤其是提供一類通過合理分子設(shè)計，化學(xué)修飾多巴胺來調(diào)控多巴的濕粘附性能和抗氧化能力的方法。

為解決上述問題，本發(fā)明采用的方案如下：一種取代多巴濕粘附分子，其特征在于，由取代基團(tuán)取代多巴的兒茶酚苯環(huán)上氫原子而成，取代基團(tuán)為具有供/吸電子能力的原子或原子團(tuán)。包括但不限于利用氯、溴、硝基等原子或原子基團(tuán)改變多巴苯環(huán)上電子云分布，精準(zhǔn)設(shè)計并調(diào)控兒茶酚羥基上電荷密度，調(diào)控取代多巴的粘附能力與抗氧化能力

進(jìn)一步，所述取代多巴濕粘附分子，其特征在于，取代多巴濕粘附分子包括氯代多巴、二氯代多巴、溴代多巴、硝基取代多巴。

進(jìn)一步，所述取代多巴濕粘附分子，其特征在于，取代多巴濕粘附分子的苯環(huán)側(cè)支上具有可用于連接在高分子末端的活性官能團(tuán)，以及利用兒茶酚基團(tuán)與氨基、巰基發(fā)生的邁克爾加成進(jìn)行的交聯(lián)反應(yīng)；活性官能團(tuán)包括氨基、羧基、巰基、雙鍵中任意一種或多種。通過這些官能團(tuán)或取代多巴自身邁克爾加成反應(yīng)，可以將取代多巴模塊化連接到高分子支鏈，進(jìn)行工業(yè)化應(yīng)用。

進(jìn)一步，所述取代多巴濕粘附分子，其特征在于，所述氯代多巴為用氯原子取代多巴苯環(huán)中某個氫原子的多巴，所述二氯代多巴為用兩個氯原子取代多巴苯環(huán)中某兩個相鄰氫原子的多巴，所述溴代多巴為用溴原子取代多巴苯環(huán)中某個氫原子的多巴，硝基取代多巴為用硝基取代多巴苯環(huán)中某個氫原子的多巴。

進(jìn)一步，所述取代多巴濕粘附分子，其特征在于，所述氯代多巴通過如下方法制備：首先用叔丁基氧羰基(Boc)保護(hù)胺，經(jīng)硅膠層析分離后，Boc?-多巴胺上的雙羥基進(jìn)一步進(jìn)行甲基保護(hù)，以TMSCl為催化劑，用N-氯代琥珀酰亞胺(NCS)對芳環(huán)進(jìn)行氯化反應(yīng)，使用三溴化硼進(jìn)行去保護(hù)（脫甲基和Boc基團(tuán)）獲得氯取代的多巴。

進(jìn)一步，所述取代多巴濕粘附分子，其特征在于，所述溴代多巴通過如下方法制備：首先用叔丁基氧羰基(Boc)保護(hù)胺，經(jīng)硅膠層析分離后，Boc?-多巴胺上的雙羥基進(jìn)一步進(jìn)行甲基保護(hù)，以TMSCl為催化劑，用N-溴代琥珀酰亞胺(NBS)對芳環(huán)進(jìn)行溴化反應(yīng)，使用三溴化硼進(jìn)行去保護(hù)（脫甲基和Boc基團(tuán)）獲得溴取代的多巴。