聚氨基酸基三嵌段共聚物凝胶的制备方法技术

一种化工技术领域的聚氨基酸基三嵌段共聚物凝胶的制备方法，包括如下步 骤：采用点击化学的方法，利用具有端炔基化聚酰胺-胺制备具有端胺基的聚乙 二醇大分子；利用步骤一所得的具有端胺基的聚乙二醇大分子引发γ-苄基-L- 谷氨酸-N-羧基酸酐的开环聚合，制备聚(L-苄基-谷氨酸酯)-聚乙二醇-聚(L- 苄基-谷氨酸酯)三嵌段共聚物；将步骤二得到的聚(L-苄基-谷氨酸酯)-聚乙 二醇-聚(L-苄基-谷氨酸酯)三嵌段共聚物溶于甲苯中，加热搅拌，然后降温， 静置得凝胶。本发明专利技术构筑了不同拓扑结构的对称扇形-线形-扇形聚氨基酸基三嵌 段共聚物凝胶，可以方便地通过大分子的拓扑结构和聚合物的支臂长度来调节聚 氨基酸凝胶的物化性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种化工
的制备方法，具体是一种。
技术介绍
聚氨基酸或聚肽通常具有和天然蛋白质类似的二级结构(包括a-螺旋、e-折叠等)，且在一定条件下(如温度、pH、离子强度等)分子链的构象会发生相 互转变。天然支化生物大分子和人工合成的聚氨基酸仿生材料，因其生物相容性、 生物降解性、自组装性能、以及可调控的力学性能，越来越多地应用到纳米材料 和生物医学材料。同时，基于各类星型、树枝状、扇形以及超支化聚合物的自组 装性能和具有高表面官能团密度的三维结构，其广泛的被应用到药物控制释放、 基因传递、生物纳米技术等领域。由于具有刺激敏感性和类似细胞外基质的三维 结构，聚氨基酸基水凝胶和有机凝胶在组织工程支架、智能性人工器件、纳米药 物等有重要的前景。因此，设计聚氨基酸基共聚物凝胶体系为获得新型组织工程 支架和纳米药物载体提供了一个切实而有效的途径。经对现有技术的文献检索发现，Kyoung Taek Kim等在2005年《Angew. Chem. Int. Ed.》(德国应用化学)第44期7964 7968页上发表了Gelation of Helical Polypeptide-Random Coil Diblock Copolymers by a Nanoribbon Mechanisra，， (基于纳米带机理构筑的螺旋状聚肽-无规线团双嵌段共聚物凝胶体系)，该文 提出螺旋状聚氨基酸-无规线团类两嵌段共聚物在甲苯体系中可以在一定浓度下 形成热力学可逆的透明有机凝胶，提出了基于苄基间偶极相互作用而排列 成有序纳米带的无规线团-棒状聚氨基酸嵌段共聚物的凝胶化机理。其不足之处在于(1)文献仅仅研究了基于棒状-线团类两嵌段聚氨基酸在甲苯中的凝胶化现象，没有研究棒状-线团-棒状三嵌段聚氨基酸基共聚物的凝胶现象和机理；(2) 文献没有提出不同拓扑结构的支化聚氨基酸基嵌段共聚物有机凝胶的制备方法， 使其不能通过大分子拓扑结构来调节聚肽有机凝胶的物化性能；(3)文献仅研究了具有OC-螺旋二级结构的聚氨基酸两嵌段共聚物的凝胶化，没有研究聚氨基酸二 级结构及其浓度对有机凝胶的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种聚氨基酸基三嵌段共聚 物凝胶的制备方法。本专利技术构筑了不同拓扑结构的对称扇形-线形-扇形聚氨基酸 基三嵌段共聚物凝胶，可以方便地通过大分子的拓扑结构和聚合物的支臂长度来 调节聚氨基酸凝胶的物化性能。本专利技术是通过以下技术方案实现的本专利技术涉及一种，包括如下步骤 步骤一，采用点击化学的方法，利用具有端炔基化聚酰胺-胺制备具有端胺基的聚乙二醇大分子；步骤二，利用步骤一所得的具有端胺基的聚乙二醇大分子引发Y-苄基-L-谷氨酸-N-羧基酸酐的开环聚合，制备聚(L-苄基-谷氨酸酯)-聚乙二醇-聚(L-苄基-谷氨酸酯)三嵌段共聚物；步骤三，将步骤二得到的聚(L-苄基-谷氨酸酯)-聚乙二醇-聚(L-苄基-谷氨酸酯)三嵌段共聚物溶于甲苯中，加热搅拌，然后降温，静置得凝胶。步骤一中，所述具有端炔基化聚酰胺-胺具有的臂数为『个，其中111 = 0、 1、 2或3。步骤三中，所述溶于甲苯具体为，将步骤二所得共聚物按0.2wrt 2wrt比 例溶于甲苯中。步骤三中，所述溶于甲苯具体为，将步骤二所得共聚物按0. 5wt%、 0.6wt%、 lwty。或2wty。比例溶于甲苯中。步骤三.中，所述降温，降至温度《5rc。步骤三.中，所述降温，降至温度《48。C。步骤三.中，所述降温，降至温度《47。C。步骤三.中，所述降温，降至温度《46。C。步骤三.中，所述降温，降至温度为22°C。步骤三.中，所述加热，加热到温度为90°C本专利技术利用具有点击功能化并具有不同臂数(2m， m = 0， 1， 2， 3)的 端炔基化聚酰胺-胺(Dm)，采用点击化学(Click Chemistry)的方法，得 到对称的具有不同臂数端胺基的聚乙二醇大分子引发剂；然后，利用其引发Y-苄基-L-谷氨酸-N-羧基酸酐(BLG-NCA)的开环聚合，来合成不同代数并兼具对 称结构的聚(L-苄基-谷氨酸酯)-聚乙二醇-聚(L-苄基-谷氨酸酯) (Dm-PBLG-b-PEO-b-Dm-PBLG)三嵌段共聚物。所述的不同代数(零代、 一代、 二代、三代)相对应的共聚物支臂数分别为2、 4、 8、 16，其支臂长度通过引发 剂与BLG-NCA的投料比来控制。凝胶制备方法为，采用上述不同代数的三嵌段共 聚物，按不同的质量分数(0.2wt% 2wt%)溶于甲苯中，搅拌，降温，于恒温条 件下静置成凝胶。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果本专利技术利用点击化学和开环 聚合，制备了两端具有对称聚氨基酸嵌段结构的三嵌段共聚物，解决了仅能用线 型两嵌段聚氨基酸共聚物来构筑有机凝胶的局限性。本专利技术通过制备不同代数的 多臂拓扑结构三嵌段共聚物，可以方便地通过聚合物的拓扑结构来调节有机凝胶 的物化性能，解决了线型两嵌段共聚物的凝胶性能难于调控的缺陷。本专利技术制备 的三嵌段共聚物具有多个端胺基，可以方便地对该共聚物进行端基功能化，解决 了线型两嵌段共聚物难于进行功能化的缺陷。本专利技术构筑了不同拓扑结构的对称 扇形-线形-扇形聚氨基酸基三嵌段共聚物凝胶，可以方便地通过大分子的拓扑结 构和聚合物的支臂长度来调节聚氨基酸凝胶的物化性能；该凝胶体系具有热力学 可逆性，为设计新型温敏性聚氨基酸基共聚物凝胶体系提供了切实有效的途径。附图说明图1为不同臂数嵌段共聚物有机凝胶成胶照片。 具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的实施例作详细说明本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本专利技术的保护范围不限于 下述的实施例。 实施例1制备具有两个臂的对称聚氨基酸基三嵌段共聚物凝胶步骤一，通过点击化学方法，利用具有1 (2°)条臂的端炔基化聚酰胺-胺制备具有对称两个臂数端胺基的聚乙二醇大分子，其具体实施歩骤为准确称取两端叠氮化的聚乙二醇(N3-PEG-N3) (lOOmg， 0.025rnrno1)加入到25mL茄型反应 瓶中，然后加入1. 2mL蒸馏过的DMF以及2 u L (0. 0098画1) N， N, N， ， N， ， ， N'，-五甲基二乙烯三胺(PMDETA)，盖好翻口塞，抽真空-通氮气操作3次，然后迅 速加入1.4mg (0.0098mmol)溴化亚铜(CuBr)，再抽真空-通氮气一次后，用 微量注射器迅速打入炔丙基胺(D。) (4tiL， 0.059mmol) ， 35C反应24小时， 最终溶液直接沉降到20mL乙醚中，离心，干燥，得到99. 8mg具有对称两个臂数 端胺基的聚乙二醇大分子(D。-PEG-D。)，产率约97.17%。反应物体系的物质的 量比例为[N厂PEG-N3] /[D。] /[CuBr] /[PMDETA] 二 1/2.4/0.4/0.4;步骤二，以步骤一所得的聚乙二醇大分子作为引发剂，引发Y-苄基-L-谷 氨酸-N-羧基酸酐(BLG-NCA)的开环聚合，得到具有2个支臂的聚(L-苄基-谷 氨酸酯)-聚乙二醇-聚(L-苄基-谷氨酸酯)三嵌段共聚物，共聚物的支臂长度 为32个重复单元；步骤三，将步骤二得到的三嵌段共聚物(DO-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚氨基酸基三嵌段共聚物凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：　步骤一，采用点击化学的方法，利用具有端炔基化聚酰胺－胺制备具有端胺基的聚乙二醇大分子；　步骤二，利用步骤一所得的具有端胺基的聚乙二醇大分子引发γ－苄基－Ｌ－谷氨酸－Ｎ－羧基酸酐的开环聚合，制备聚（Ｌ－苄基－谷氨酸酯）－聚乙二醇－聚（Ｌ－苄基－谷氨酸酯）三嵌段共聚物；　步骤三，将步骤二得到的聚（Ｌ－苄基－谷氨酸酯）－聚乙二醇－聚（Ｌ－苄基－谷氨酸酯）三嵌段共聚物溶于甲苯中，加热搅拌，然后降温，静置得凝胶。

【技术特征摘要】
1、一种聚氨基酸基三嵌段共聚物凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤步骤一，采用点击化学的方法，利用具有端炔基化聚酰胺-胺制备具有端胺基的聚乙二醇大分子；步骤二，利用步骤一所得的具有端胺基的聚乙二醇大分子引发γ-苄基-L-谷氨酸-N-羧基酸酐的开环聚合，制备聚(L-苄基-谷氨酸酯)-聚乙二醇-聚(L-苄基-谷氨酸酯)三嵌段共聚物；步骤三，将步骤二得到的聚(L-苄基-谷氨酸酯)-聚乙二醇-聚(L-苄基-谷氨酸酯)三嵌段共聚物溶于甲苯中，加热搅拌，然后降温，静置得凝胶。2、 根据权利要求1所述的聚氨基酸基三嵌段共聚物凝胶的制备方法，其特 征是，步骤一中，所述具有端炔基化聚酰胺-胺具有的臂数为2个，其中n^0、 1、 2或3。3、 根据权利要求2所述的聚氨基酸基三嵌段共聚物凝胶的制备方法，其特 征是，步骤三中，所述溶于甲苯具体为，将步骤二所得共聚物按0.2wt% 2wt% 比例溶于甲苯中。4、 根据权利要求3所述的聚氨基酸基三嵌段共聚物...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈怡，董常明，
申请(专利权)人：陈怡，董常明，
类型：发明
国别省市：31