生物有机尼龙聚合物的制备方法和其作为抗菌材料的用途技术

本发明专利技术涉及新型生物聚合物，即通过氨基肽嵌段的聚合过程而获得的引入了肽嵌段的生物有机尼龙。本发明专利技术的方法包括如下步骤：将氨基肽嵌段与或者不与二氨基烃链混合，和使混合物与二酰氯在均相或多相介质中根据缩聚而反应。

Preparation method of bio organic nylon polymer and its use as antibacterial material

The present invention relates to a novel biopolymer, i.e. bio-organic nylon containing peptide block obtained through the polymerization process of amino peptide block. The method of the invention comprises the following steps: mixing the amino peptide block with or without the diaminohydrocarbon chain, and reacting the mixture with diacyl chloride in a homogeneous or multiphase medium according to condensation.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生物有机尼龙聚合物的制备方法和其作为抗菌材料的用途本专利技术涉及新型生物聚合物，即通过氨基肽嵌段的聚合过程获得的引入肽嵌段的生物有机尼龙。将所述氨基肽嵌段与或者不与二氨基烃链(alcane)混合并且将混合物与二酰氯在均相或多相介质中根据缩聚而反应。本方法容许插入到最终尼龙型聚合物中的肽嵌段的比率的精细调节，从而允许控制由此获得的生物有机尼龙的生物学性质和活性。尼龙是在日常生活中以及在生物医学和日常应用中广泛使用的一类聚合物，因为它们是韧性、耐受性且稳定的(A.Abdal-hay,A.SalamHamdy,Y.Morsi,K.AbdelrazekKhalil,J.HyunLim,Mater.Lett.2014,137,378–381)。而且，它们呈现出令人感兴趣的硬度和良好的滑动性质，这对于实现例如有效且可除去的针脚是必要的。然而，对于多种应用，必须通过以特定位置和密度引入特定官能团来赋予期望的性质。开发了若干种化学改性(修饰)方法以使用不切断聚合物链的酰胺-选择性反应将官能团引入至尼龙表面(Jia等，Polymer，第47卷，第14期，2006年6月28日，第4916–4924页)。尼龙聚合物的改性是在聚合之后进行的并且因此所添加官能团的比率、分布、分散和量的精细控制不是可行的。对于生物材料的特殊情况，由于生物活性分子引起的尼龙的改性看上去是有前景的研究领域。US7709601描述了用于选择和识别对尼龙表面具有高的亲和性的肽的方法。在此情况下，由于生物活性肽引起的官能化是在尼龙的聚合之后实现的并且生物活性肽仅吸附在表面上。Wang等描述了用于将简单和纯粹的氨基酸、而不是肽引入到尼龙支架结构中的方法。所描述的方法包括合成通过癸二酰二酸连接的氨基酸的二聚体，将其活化为二酰氯，所述二酰氯由此与1,6-己二胺通过界面缩聚而反应(SynthesisandCharacterizationofNovelBiodegradablePolyamidesContainingα-aminoacid，JournalofMacromolecularScience,PartA:PureandAppliedChemistry；Vol46(3)；2009；p312-320)。Nagata等描述了6-氨基正己酸与丙氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸共聚以改善由此获得的尼龙的生物降解性(Nylon-6copolymers:Copolymerizationwithα-aminoacids，EuropeanPolymerJournal；Vol28(9)；1992；p.1069-1072)。所获得的尼龙由各自具有一个胺官能和一个酸官能的两种嵌段构成。这些技术涉及改善尼龙的生物降解性多于涉及赋予尼龙以有利的生物学性质和容许将单个氨基酸而不是将肽引入到尼龙型结构中。US6517933描述了组合了天然存在的构造(building)嵌段与合成的构造嵌段的杂化聚合物材料或体系。将所述组的天然存在的构造嵌段和合成的构造嵌段混合并且在分子或者纳米级水平上接合以赋予所得混合聚合物体系以均相的或者微相分离的形态。这些杂化聚合物组合了天然材料的舒适属性与合成材料的鲁棒性和设计性质。该文献描述了引入天然的构造嵌段的一般聚合物结构，但是其未公开如何可将特定的天然的生物活性的肽整合到尼龙型聚合物中，其也未描述如何可控制整合的比率。因此，对于容许将生物活性的残基、特别是肽残基精确和受控地整合到尼龙聚合物中的方法存在需要。因此，本专利技术公开了用于制备生物有机尼龙型聚合物的方法，其包括如下步骤：i)制备包含选自以下A、B、C、D和E嵌段的至少一种类型的肽氨基-构造嵌段的碱性溶液：其中：AA为氨基酸残基，PEPTIDE为肽残基；为AA或PEPTIDE的N末端；为AA或PEPTIDE的经氨基衍生的(被衍生出氨基的，aminoderivatized)C末端；为AA的侧链的或者PEPTIDE的氨基酸残基的侧链的游离氨基；为AA或PEPTIDE的C末端；为AA或PEPTIDE的被保护的N末端ii)通过使i)的溶液与包含下式(G)：X(CO)-Y-(CO)X的二酰基G的溶液接触而聚合：其中：X为卤素、优选ClY为(CH2)q、C6H4、C6H4-W-C6H4、C6F4、C6F4-W-C6F4、C10H6，q包括在1与12之间，和W为键、CH2、O、S、或SiO2[(CH2)rCH3]2，其中r包括在1与4之间，优选地r为1。如本文中使用的，C10H6表示式的萘基基团。优选地，Y为(CH2)q或C6H4，其中q包括在1与12之间。在一个实施方式中Y为(CH2)q，其中q包括在1与12之间、特别是在1与8之间、更特别地在1与6之间。例如，q为4或8。在一种实施方式中，i)中制备的溶液包含选自A、B、C、D和E嵌段的两种类型的肽氨基构造嵌段。在一种实施方式中，i)中制备的溶液包含选自A、B、C、D和E嵌段的三种类型的肽氨基构造嵌段。在一种实施方式中，i)中制备的溶液包含选自A、B、C、D和E嵌段的四种类型的肽氨基构造嵌段.在一种实施方式中，i)中制备的溶液包含选自A、B、C、D和E嵌段的五种类型的肽氨基构造嵌段。在本专利技术的另一实施方式中，i)的溶液进一步包含选自通式(F)：H2N-Z-NH2的二氨基-烃链构造嵌段的二氨基构造嵌段F其中Z为(CH2)p、C6H4、C6H4-W’-C6H4、C6F4、C6F4-W’-C6F4、C10H6，p包括在1与14之间，W’为键、CH2、O、S、或SiO2[(CH2)sCH3]2，其中s包括在1与4之间，优选地s为1。优选地Z为(CH2)p或C6H4，其中p包括在1与14之间。在一个实施方式中Z为(CH2)p，并且p包括在1与14之间、特别是在1与8之间、更特别地在1与6之间。例如，p为4或8。所述不同的肽氨基构造嵌段和二氨基烃链构造嵌段的摩尔量使得其等于二酰基化合物G的摩尔量：[A+B+C+D+E]+[F]＝[G]。实际上，假定[G]等于100，[F]可从0到99变化并且[A+B+C+D+E]可从1到100变化。各种构造嵌段A、B、C、D或E的摩尔量可各自从[A+B+C+D+E]的总和的0到100％变化。因此，可使用各种类型的肽氨基构造嵌段的任意组合。于是我们可使用仅类型A嵌段、或者仅类型B嵌段、或者仅类型C嵌段、或者仅类型D嵌段或者仅类型E嵌段或其任意组合。此外，假定如以上所揭示的，所述不同的肽氨基构造嵌段的摩尔量(包括任选的二氨基烃链嵌段在内)使得其等于二酰基化合物G的摩尔量，一种、两种、三种、四种、或五种肽氨基构造嵌段的任意组合是可能的。在一种优选实施方式中，所述二酰基化合物G为二酰氯、更特别地己二酰二氯。在一个实施方式中，所述聚合可在均相或多相中进行。在所述聚合在均相中实现的情况下，将构造嵌段A-F溶解在如下的溶剂中：其也是所述二酰基化合物G的溶剂。与构造嵌段A-F以及二酰基化合物G两者相容的可用的溶剂可选自例如DMF、DMSO和二氯甲烷。在这样的情况下，所获得的聚合物是在所述两种溶液混合时在所述介质中瞬间形成的并且通过例如过滤而收取。然后可将由此形成的所收取的聚合物通过含水或者有机溶剂洗涤。当所述聚合在均相中实现时，由于在所述介质中添加与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于制备生物有机尼龙型聚合物的方法，其包括如下步骤：i)制备包含选自以下A、B、C、D和E嵌段的至少一种类型的肽氨基‑构造嵌段的碱性溶液：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.09 EP 15306964.61.用于制备生物有机尼龙型聚合物的方法，其包括如下步骤：i)制备包含选自以下A、B、C、D和E嵌段的至少一种类型的肽氨基-构造嵌段的碱性溶液：其中AA为氨基酸残基，PEPTIDE为肽残基；■为AA或PEPTIDE的N末端；●为AA或PEPTIDE的经氨基衍生的C末端；为AA的侧链的或者PEPTIDE的氨基酸残基的侧链的游离氨基；为AA或PEPTIDE的C末端；为AA或PEPTIDE的被保护的N末端ii)通过使i)的溶液与包含下式(G)：X(CO)-Y-(CO)X的二酰基G的溶液接触而引发聚合其中：X为卤素、优选Cl，Y为(CH2)q、C6H4、C6H4-W-C6H4、C6F4、C6F4-W-C6F4、C10H6，W为键、SiO2[(CH2)rCH3]2、CH2、O或S，其中r包括在1与4之间，和q包括在1与12之间。2.权利要求1的方法，特征在于i)的溶液进一步包含选自通式(F)：H2N-Z-NH2的二氨基-烃链构造嵌段的二氨基构造嵌段F，其中：Z为(CH2)p、C6H4、C6H4-W’-C6H4、C6F4、C6F4-W’-C6F4、C10H6，W’为键、CH2、O、S、或SiO2[(CH2)sCH3]2，其中s包括在1与4之间，和p包括在1与14之间。3.权利要求1或2任一项的方法，其中所述聚合在均相或多相中实现。4.权利要求1-3任一项的方法，其中所述聚合在均相中实现并且将构造嵌段A-F溶解在如下溶剂中：其也是所述二酰基化合物G的溶剂。5.权利要求1-3任一项的方法，其中所述聚合在多相中实现并且聚合是通过界面聚合而引发的。6.任一前述权利要求的方法，其中收取和洗涤所述聚合物。7.任一前述权利要求的方法，其中i)的碱性溶液具有高于7、特别是高于8、更特别地高于9、甚至更特别地高于10和甚至更特别地高于11的pH。8.任一前述权利要求的方法，其中所述二酰基化合物(G)为二酰氯、更特别地己二酰二氯。9.任一前述权利要求的方法，其中肽-二氨基构造嵌段的摩尔浓度[A+B+C+D+E]从1到100％变化，并且二氨基烃链构造嵌段的摩尔浓度[F]包括在0与99％之间，两者的摩尔量之和等于100％并且对应于表示为100％的二酰基化合物的摩尔量[G]。10.任...

【专利技术属性】
技术研发人员：J马丁内斯，A梅迪，G苏布拉，S杰博尔斯，
申请(专利权)人：蒙彼利埃大学，国家科学研究中心，
类型：发明
国别省市：法国,FR