【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水凝胶，尤其涉及一种聚乙二醇-聚氨基酸嵌段共聚物、其制备方法和水凝胶。
技术介绍
1、癌症是当前人类面临的最大威胁之一。目前的治疗方式还是以手术治疗、化学治疗、放射治疗为主。但是手术治疗容易复发、化学疗法和放射疗法又具有较大的全身毒性。因此发展高效低毒的诊疗手段刻不容缓。
2、刺激响应性水凝胶能够感知外部环境(温度、ph、光、电、磁场、压力、生化分子等)，在接受外部刺激后发生结构和功能的变化，从而表现出收缩/膨胀、溶胶/相分离和黏附/脱附等行为。其中，温敏性可注射水凝胶具有应用条件温和、无需使用有机溶剂、有利于维持生物活性物质的活性等优点。
3、现有技术公开了多种温敏性可注射水凝胶，如聚乙二醇和聚(乳酸-乙醇酸)的共聚物(biomaterials science,2013,1,411-420)，在温度变化时可以实现溶胶-凝胶的转变，也具有生物降解性，但是其使用浓度较大(25wt％)，并且降解产物中的乳酸会引发注射部位的炎症。如美国犹他大学sung wan kim等在nature杂志上报道了一种可注射型聚乙二醇-聚(l-乳酸)嵌段共聚物温度敏感水凝胶，该材料具有良好的体内生物降解性能，但是其降解产物为乳酸等小分子化合物，局部过高浓度的乳酸会引起炎性反应，并且，该凝胶形成后，难以实现短时间内凝胶可逆转变成溶液状态，因而该材料的应用也受到一定的限制。此外，加拿大多伦多大学yu-ling cheng等在2001年报道了一种聚乙二醇-聚(n-异丙基丙烯酰)(peg-pnipaam)嵌段共聚物水凝胶，其
4、因此，研究开发一种新的使用安全的水凝胶至关重要。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种聚乙二醇-聚氨基酸共聚物、其制备方法和水凝胶。所述聚乙二醇-聚氨基酸共聚物可形成具有温度敏感性和gsh响应性的可注射的水凝胶，所述水凝胶安全性高，可作为抗肿瘤药物的载体缓慢释放药物。
2、为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、本专利技术提供了一种聚乙二醇-聚氨基酸嵌段共聚物，具有式1所示结构：
4、
5、其中，m、x、y为聚合度，优选的，10≤m≤120，1≤x≤30，1≤y≤30。
6、上述聚乙二醇-聚氨基酸共聚物以聚乙二醇作为亲水链段，聚氨基酸作为疏水链段，通过调节或设计聚氨基酸链段的长度、比例以及接枝甘露糖的比例赋予其适宜的亲疏水性。
7、在本专利技术的一些具体实施例中，优选的，34≤m≤50；更优选为m＝45。
8、在本专利技术的一些具体实施例中，优选的，2≤x≤8；更优选为x＝4。
9、在本专利技术的一些具体实施例中，优选的，12≤y≤22；更优选为y＝16。
10、本专利技术还提供了上述的聚乙二醇-聚氨基酸嵌段共聚物的制备方法，包括以下步骤：
11、1)将式2所示的端氨基化的聚乙二醇单甲醚依次与γ-丙炔基-l-谷氨酸酯-n-羧酸内酸酐和γ-乙基-l-谷氨酸酯-n-羧酸内酸酐发生聚合反应，得到式3所示的嵌段共聚物中间体；
12、2)将步骤1)得到的嵌段共聚物中间体，与式4所示的叠氮修饰的甘露糖在催化剂催化下进行点击反应，得到式1所示的聚乙二醇-聚氨基酸嵌段共聚物；
13、
14、其中，m、x、y为聚合度，优选的，10≤m≤120，1≤x≤30，1≤y≤30。
15、所述m、x、y的更优选、进一步优选的范围同上，此处不再重复赘述。
16、上述式3所示的嵌段共聚物中间体包括三个嵌段，分别为式3-1(第一嵌段)、式3-2(第二前嵌段)、式3-3(第三嵌段)所示：
17、
18、
19、其中，上述三个嵌段中的短线“—”仅表示连接位置。
20、优选的，所述式3-1所示的第一嵌段占式3所示的嵌段共聚物中间体的20wt％～80wt％。更优选为25wt％～50wt％。在本专利技术的一些具体实施例中，所述第一嵌段占式3所示的嵌段共聚物中间体的39wt％。
21、上述制备方法中，式2所示的端氨基化的聚乙二醇单甲醚作为引发剂，使得聚乙二醇-聚氨基酸嵌段共聚物具有gsh响应性。
22、本专利技术优选的，所述步骤1)中γ-丙炔基-l-谷氨酸酯-n-羧酸内酸酐和γ-乙基-l-谷氨酸酯-n-羧酸内酸酐总和与式2所示的端氨基化的聚乙二醇单甲醚的摩尔比为(1～40)：1；更优选为(10～30)：1。
23、在本专利技术的一些具体实施例中，所述步骤1)中γ-丙炔基-l-谷氨酸酯-n-羧酸内酸酐和γ-乙基-l-谷氨酸酯-n-羧酸内酸酐总和与式2所示的端氨基化的聚乙二醇单甲醚的摩尔比为20：1。
24、本专利技术优选的，所述步骤2)中的嵌段共聚物中间体的炔基和式4所示的叠氮修饰的甘露糖的摩尔比为1:(1～3)。在本专利技术的一些具体实施例中，所述步骤2)中的嵌段共聚物中间体的炔基和式4所示的叠氮修饰的甘露糖的摩尔比为1：1.2。
25、本专利技术优选的，所述步骤2)中的嵌段共聚物中间体的炔基和催化剂的摩尔比为(5～20):1；更优选为(8～15)：1；进一步优选为10:1。
26、优选的，所述催化剂选自溴化亚铜、碘化亚铜、氯化亚铜中的一种或多种。
27、更优选的，所述催化剂选自溴化亚铜。
28、上述制备方法中，所述步骤1)中聚合反应的温度优选为20℃～40℃；更优选为20℃～30℃。
29、所述步骤1)中聚合反应的时间优选为24～96h；更优选为48～96h。
30、所述步骤1)中聚合反应的溶剂优选为n,n-二甲基甲酰胺或三氯甲烷。
31、在本专利技术中，所述式4所示的叠氮修饰的甘露糖的制备方法优选为：
32、(a)2-氯乙醇与叠氮化钠加热反应，得到2-叠氮乙醇；
33、(b)d-(+)-甘露糖与醋酸酐反应，得到乙酰甘露糖；
34、(c)使用步骤(a)得到的2-叠氮乙醇将步骤(b)得到的乙酰甘露糖进行叠氮化反应，再脱乙酰化得到式4所示的叠氮修饰的甘露糖。
35、
36、本专利技术还提供了一种水凝胶，由上述的聚乙二醇-聚氨基酸嵌段共聚物或上述的制备方法制备得到的聚乙二醇-聚氨基酸嵌段共聚物与溶剂混合后经凝胶化得到。
37、优选的，所述溶剂选自水、生理盐水、缓冲溶液、组织培养液、体液中的一种或多种。
38、上述水凝胶同时具有温度敏感性和gsh响应性。
39、温度敏感性使水凝胶可以原位成胶。
40、所述原位成胶具体为：上述聚乙二醇-聚氨基酸嵌段共聚物在较低浓度、较短时间、适宜的温度下实现溶胶-凝胶的转变。
41本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种聚乙二醇-聚氨基酸嵌段共聚物，其特征在于，具有式1所示结构：
2.权利要求1所述的聚乙二醇-聚氨基酸嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中γ-丙炔基-L-谷氨酸酯-N-羧酸内酸酐和γ-乙基-L-谷氨酸酯-N-羧酸内酸酐总和与式2所示的端氨基化的聚乙二醇单甲醚的摩尔比为(1～40)：1。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中的嵌段共聚物中间体的炔基和式4所示的叠氮修饰的甘露糖的摩尔比为1:(1～3)。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中的嵌段共聚物中间体的炔基和催化剂的摩尔比为(5～20):1。
6.一种水凝胶，其特征在于，由权利要求1所述的聚乙二醇-聚氨基酸嵌段共聚物或权利要求2～5任一项所述的制备方法制备得到的聚乙二醇-聚氨基酸嵌段共聚物与溶剂混合后经凝胶化得到；
7.根据权利要求6所述的水凝胶，其特征在于，所述水凝胶中聚乙二醇-聚氨基酸嵌段共聚物的含量为2wt％～30wt％。<...
【技术特征摘要】
1.一种聚乙二醇-聚氨基酸嵌段共聚物，其特征在于，具有式1所示结构：
2.权利要求1所述的聚乙二醇-聚氨基酸嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中γ-丙炔基-l-谷氨酸酯-n-羧酸内酸酐和γ-乙基-l-谷氨酸酯-n-羧酸内酸酐总和与式2所示的端氨基化的聚乙二醇单甲醚的摩尔比为(1～40)：1。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中的嵌段共聚物中间体的炔基和式4所示的叠氮修饰的甘露糖的摩尔比为1:(1～3)。
5.根据权利要求2所述的制备...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺超良，李震宇，丁俊峰，荣岩，陈学思，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。