CN102924725A - 一种聚氨基酸/壳聚糖复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种聚氨基酸/壳聚糖复合材料的制备方法，包括以下步骤：将聚氨基酸、N-（2-羟乙基）马来酰亚胺和催化剂混合、反应，得到N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸；将步骤A制得的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸与壳聚糖混合、反应，制得聚氨基酸/壳聚糖复合材料。本发明制备方法较为简单，而且由于N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸与壳聚糖均为水溶性聚合物，得到的反应产物分散程度好。同时，通过控制聚氨基酸、壳聚糖以及N-（2-羟乙基）马来酰亚胺的比例，可调节得到的复合材料的结构性能。
Description
技术领域
本发明涉及聚氨基酸/壳聚糖复合材料技术领域，尤其涉及一种聚氨基酸/壳聚糖复合材料及其制备方法。
背景技术
聚氨基酸是一种新型可生物降解高分子材料，具有优良的生物活性和组织亲和性，并且其降解产物为小分子氨基酸，没有毒副作用，因此聚氨基酸在生物医学领域，如生物分离、组织工程、基因治疗和药物控制释放等方面具有广泛的应用前景。并且，许多种聚氨基酸还具有良好的侧基可修饰性，可以在基因和药物传输体系中引入功能基团，具有重大的应用价值，但是聚氨基酸力学性能的不足严重限制了其在组织工程领域中的应用。
研究人员发现，在聚氨基酸中引入第二组分制备复合材料是提高聚氨基酸性能的重要途径之一，如将聚醚、聚酯、壳聚糖等高分子化合物作为第二组分与聚氨基酸进行复合，得到不同类型的聚氨基酸复合物，通过调节第二组分种类、分子量和各组分的配比等因素可以控制复合材料的性能，赋予聚氨基酸新的特殊的性质。例如天然高分子物质壳聚糖其生物相容性好，可生物降解，具有抗菌性等优点，且具有促进创伤愈合的性质，因此被广泛应用于生物医药和组织工程领域。因此，通过将聚氨基酸和壳聚糖进行复合可获得性能较为优良的组织工程支架。
申请号为00106287.5的中国发明专利公开了一种用于生物医学的壳聚糖/明胶网络支架材料及其制备方法，该方法是将壳聚糖与明胶混合之后反应，得到材料粗产品，再将材料粗产品经过氢氧化钠溶液、去离子水、戊二醛溶液以及硼氢化钠等溶液的精制，冷冻干燥后得到壳聚糖/明胶网络支架材料。该发明所制备的壳聚糖/明胶网络支架材料生物相容性好，亲/疏水平衡性可调，有较好的力学性能，适用于软骨组织细胞附着生长和不同类型细胞的需要。但是该专利公开的复合支架材料制备方法较为复杂，不同组分间的分散程度较差，限制了壳聚糖/明胶网络支架材料在生物材料领域的应用。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种聚氨基酸/壳聚糖复合材料及其制备方法，该制备方法简单，不同组分间的分散程度较好。
本发明提供了一种聚氨基酸/壳聚糖复合材料的制备方法，包括以下步骤：
A）将聚氨基酸、N-（2-羟乙基）马来酰亚胺和催化剂混合、反应，得到N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸；
B）将步骤A制得的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸与壳聚糖混合、反应，制得聚氨基酸/壳聚糖复合材料。
优选的，所述聚氨基酸的粘均分子量为2000~40000。
优选的，所述聚氨基酸为聚（L-谷氨酸）或聚（L-天冬氨酸）。
优选的，所述壳聚糖的数均分子量为2000~300000。
优选的，所述催化剂为1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐与4-二甲氨基吡啶的混合物。
优选的，所述1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐与4-二甲氨基吡啶的摩尔比为1:（1~9）。
优选的，所述步骤A中，所述反应的温度为23~27℃，所述反应的时间为12~48h。
优选的，所述步骤B具体为：
B1）将步骤A制得的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸与壳聚糖混合，反应后透析，得到聚氨基酸/壳聚糖水凝胶；
B2）将所述聚氨基酸/壳聚糖水凝胶干燥，得到聚氨基酸/壳聚糖复合材料。
优选的，所述步骤B1）中，所述反应的温度为23~27℃，所述反应的时间为12~48h。
本发明还提供了一种使用本发明所提供的制备方法制备的聚氨基酸/壳聚糖复合材料。
与现有技术相比，本发明将聚氨基酸和N-（2-羟乙基）马来酰亚胺和催化剂混合、反应，得到N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸；然后将所述N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸与壳聚糖混合、反应，即可制得聚氨基酸/壳聚糖复合材料。本发明首先在聚氨基酸侧基上引入N-（2-羟乙基）马来酰亚胺，然后与壳聚糖反应，制备方法较为简单，而且由于N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸与壳聚糖均为水溶性聚合物，得到的反应产物分散程度好。同时，通过控制聚氨基酸、壳聚糖以及N-（2-羟乙基）马来酰亚胺的比例，可调节得到的复合材料的结构性能。另外，本发明所制备的聚氨基酸/壳聚糖复合材料包括生物相容性良好的聚氨基酸和壳聚糖，增大了分子间的作用力，提高了聚氨基酸/壳聚糖复合材料的力学强度。
附图说明
图1为本发明实施例1制得的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸的核磁谱图；
图2为本发明实施例13制得的聚（L-谷氨酸）/壳聚糖复合材料的扫描电子显微镜图；
图3为本发明实施例16中制得的聚（L-谷氨酸）/壳聚糖复合凝胶和对比例1提供的聚（L-谷氨酸）凝胶的力学强度对比图。
具体实施方式
本发明提供了一种聚氨基酸/壳聚糖复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将聚氨基酸、N-（2-羟乙基）马来酰亚胺和催化剂混合、反应，得到N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸；
将制得的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸与壳聚糖混合、反应，制得聚氨基酸/壳聚糖复合材料。
本发明以聚氨基酸和N-（2-羟乙基）马来酰亚胺为原料，在催化剂的催化条件下反应得到N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸。
在本发明中，首先将聚氨基酸、N-（2-羟乙基）马来酰亚胺和催化剂混合，其中，所述聚氨基酸优选为聚（L-谷氨酸）或聚（L-天冬氨酸）；所述聚氨基酸的粘均分子量优选为2000~40000，更优选为5000~35000。所述N-（2-羟乙基）马来酰亚胺与聚氨基酸的质量比优选为1:（1~20），更优选为1:（3~10）。所述催化剂用于催化酰胺与仲胺键合的过程，优选为1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐与4-二甲氨基吡啶的混合物，其中，1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐与4-二甲氨基吡啶的质量比优选为1:（1~9），更优选为1:（3~7），所述催化剂的用量与聚氨基酸和N-（2-羟乙基）马来酰亚胺总质量的比优选为1:（0.25~2），更优选为1:（0.5~1.5）。
在本发明中，优选将混合的聚氨基酸、N-（2-羟乙基）马来酰亚胺和催化剂置于温度为23~27℃的遮光条件下反应，所述反应时间优选为12~48h，更优选为24~36h，反应结束后，得到N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸。其中，所述N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸的反应溶液中除了含有制得的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸，还含有杂质成分，所述杂质成分为催化剂、未反应完全的聚氨基酸和N-（2-羟乙基）马来酰亚胺，因此为了得到纯净的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸，本发明优选将N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸的反应溶液纯化，在本发明中，对于纯化方法没有特殊限制，可以为本领域技术人员熟知的透析法，所述透析法纯化N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸的反应溶液的具体方法为：将所述N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸的反应溶液放入透析袋中用去离子水透析48h~100h，优选为80~96h，每2~6h换一次水，优选为3~4h换一次水，得到纯净的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸溶液。所述透析袋的截留分子量为2100~3900，更优选为2500~3500。将所述纯净的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸溶液冷冻干燥后得到N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸。
本发明将得到的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸与壳聚糖混合、反应，制得聚氨基酸/壳聚糖复合材料。
本发明所述N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸为水溶性的，易与同样为水溶性的壳聚糖混合，反应产物的分散程度好。其中，N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸与所述壳聚糖的质量比例范围优选为1:（5~20），所述壳聚糖的数均分子量优选为2000~300000，更优选为5000~100000。本发明对N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸与壳聚糖的混合方式没有特殊限制，优选按照如下方法进行混合：将N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸溶于去离子水中，然后再加入壳聚糖的醋酸水溶液混合均匀后进行反应。
在本发明中，优选将N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸和壳聚糖的混合溶液置于温度为23~27℃的条件下反应，所述反应时间优选为12~48h，更优选为24~36h，反应结束后，得到含有聚氨基酸/壳聚糖复合材料的水溶液。为了得到纯净聚氨基酸/壳聚糖复合材料，本发明优选将聚氨基酸/壳聚糖复合材料的水溶液纯化，在本发明中，对于纯化方法没有特殊限制，可以为本领域技术人员熟知的透析法，所述透析法纯化聚氨基酸/壳聚糖复合材料的水溶液的具体方法为：将所述聚氨基酸/壳聚糖复合材料的水溶液放入透析袋中用去离子水透析48h~100h，优选为80~96h，每2~6h换一次水，优选为3~4h换一次水，得到纯净的聚氨基酸/壳聚糖复合材料的水溶液。将所述纯净的聚氨基酸/壳聚糖复合材料的水溶液冷冻干燥后得到聚氨基酸/壳聚糖复合材料。本发明在聚氨基酸侧基上接枝了壳聚糖，增大了分子间的作用力，相应的增加了聚氨基酸/壳聚糖复合材料的力学强度。
本发明首先在聚氨基酸侧基上引入N-（2-羟乙基）马来酰亚胺，然后与壳聚糖反应，制备方法较为简单，而且由于N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸与壳聚糖均为水溶性聚合物，得到的反应产物分散程度好。同时，通过控制聚氨基酸、壳聚糖以及N-（2-羟乙基）马来酰亚胺的比例，可调节得到的复合材料的结构性能。
本发明还提供了一种由本发明提供的制备方法制备的聚氨基酸/壳聚糖复合材料。该聚氨基酸/壳聚糖复合材料中，所述聚氨基酸优选为聚（L-谷氨酸）或聚（L-天冬氨酸）；所述聚氨基酸的粘均分子量优选为2000~40000，更优选为5000~35000；所述壳聚糖的数均分子量优选为2000~300000，更优选为5000~100000。本发明所提供的聚氨基酸/壳聚糖复合材料分散程度好，并且力学强度高。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的聚氨基酸/壳聚糖复合材料及其制备方法进行说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1：
将0.2g粘均分子量为2000的聚（L-谷氨酸），放入50mL的圆底烧瓶中，称取0.0219g的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺溶于5mL二甲基亚砜中，然后再分别加入0.0189g的4-二甲氨基吡啶和0.1486g的1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐，混合均匀后得到反应液，室温遮光条件下反应24h，然后将所述反应液装入透析袋中，所述透析袋的截留分子量为3500，用去离子水透析3天，每3h换水一次，将透析袋内的液体真空冷冻干燥，即得N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）。
测定N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）的接枝率与反应产率，试验结果见表1，表1为N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）接枝率及反应产率。
将制得的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）进行核磁共振测定，其中，图1为本发明实施例1制得的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸的核磁谱图，从图1可知，N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）成功的合成。
实施例2：
将0.2g粘均分子量为2000的聚（L-谷氨酸），放入50mL的圆底烧瓶中，称取0.0656g的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺溶于5mL二甲基亚砜中，然后再分别加入0.0567g的4-二甲氨基吡啶和0.4458g的1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐，混合均匀后得到反应液，室温遮光条件下反应24h，然后将所述反应液装入透析袋中，所述透析袋的截留分子量为3500，用去离子水透析3天，每3h换水一次，将透析袋内的液体真空冷冻干燥，即得N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）。
测定N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）的接枝率与反应产率，试验结果见表1，表1为N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）接枝率及反应产率。
实施例3：
将0.2g粘均分子量为2000的聚（L-谷氨酸），放入50mL的圆底烧瓶中，称取0.1094g的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺溶于5mL二甲基亚砜中，然后再分别加入0.0945g的4-二甲氨基吡啶和0.743g的1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐，混合均匀后得到反应液，室温遮光条件下反应24h，然后将所述反应液装入透析袋中，所述透析袋的截留分子量为3500，用去离子水透析3天，每3h换水一次，将透析袋内的液体真空冷冻干燥，即得N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）。
测定N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）的接枝率与反应产率，试验结果见表1，表1为N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）接枝率及反应产率。
表1.N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）接枝率及反应产率
表1中，所述Mη1为聚（L-谷氨酸）的粘均分子量；所述N1/N为N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）的理论接枝率；所述N2/N为N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）的实际接枝率，结果由1HNMR计算得到；所述反应产率=实际得到的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）质量/理论得到的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）质量×100%。
由表1可知，N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）接枝率及反应产率都在79%以上，具有较高的反应效率。
实施例4：
将0.2g粘均分子量为24000的聚（L-谷氨酸），放入50mL的圆底烧瓶中，称取0.0219g的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺溶于5mL二甲基亚砜中，然后再分别加入0.0189g的4-二甲氨基吡啶和0.1486g的1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐，混合均匀后得到反应液，室温遮光条件下反应24h，然后将所述反应液装入透析袋中，所述透析袋的截留分子量为3500，用去离子水透析3天，每3h换水一次，将透析袋内的液体真空冷冻干燥，即得N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）。
测定N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）的接枝率与反应产率，试验结果见表2，表2为N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）接枝率及反应产率。
实施例5：
将0.2g粘均分子量为24000的聚（L-谷氨酸），放入50mL的圆底烧瓶中，称取0.0656g的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺溶于5mL二甲基亚砜中，然后再分别加入0.0567g的4-二甲氨基吡啶和0.4458g的1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐，混合均匀后得到反应液，室温遮光条件下反应24h，然后将所述反应液装入透析袋中，所述透析袋的截留分子量为3500，用去离子水透析3天，每3h换水一次，将透析袋内的液体真空冷冻干燥，即得N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）。
测定N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）的接枝率与反应产率，试验结果见表2，表2为N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）接枝率及反应产率。
实施例6：
将0.2g粘均分子量为24000的聚（L-谷氨酸），放入50mL的圆底烧瓶中，称取0.1094g的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺溶于5mL二甲基亚砜中，然后再分别加入0.0945g的4-二甲氨基吡啶和0.743g的1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐，混合均匀后得到反应液，室温遮光条件下反应24h，然后将所述反应液装入透析袋中，所述透析袋的截留分子量为3500，用去离子水透析3天，每3h换水一次，将透析袋内的液体真空冷冻干燥，即得N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）。
测定N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）的接枝率与反应产率，试验结果见表2，表2为N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）接枝率及反应产率。
表2.N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）接枝率及反应产率
Mη2为聚（L-谷氨酸）的粘均分子量；N3/N为N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）的理论接枝率；N4/N为N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）的实际接枝率，结果由1HNMR计算得到；所述反应产率=实际得到的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）质量/理论得到的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）质量×100%。
由表2可知，N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）接枝率及反应产率都在80%以上，具有较高的反应效率。
实施例7：
将0.2g粘均分子量为40000的聚（L-谷氨酸），放入50mL的圆底烧瓶中，称取0.0219g的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺溶于5mL二甲基亚砜中，然后再分别加入0.0189g的4-二甲氨基吡啶和0.1486g的1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐，混合均匀后得到反应液，室温遮光条件下反应24h，然后将所述反应液装入透析袋中，所述透析袋的截留分子量为3500，用去离子水透析3天，每3h换水一次，将透析袋内的液体真空冷冻干燥，即得N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）。
测定N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）的接枝率与反应产率，试验结果见表3，表3为N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）接枝率及反应产率。
实施例8：
将0.2g粘均分子量为40000的聚（L-谷氨酸），放入50mL的圆底烧瓶中，称取0.0656g的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺溶于5mL二甲基亚砜中，然后再分别加入0.0567g的4-二甲氨基吡啶和0.4458g的1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐，混合均匀后得到反应液，室温遮光条件下反应24h，然后将所述反应液装入透析袋中，所述透析袋的截留分子量为3500，用去离子水透析3天，每3h换水一次，将透析袋内的液体真空冷冻干燥，即得N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）。
测定N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）的接枝率与反应产率，试验结果见表3，表3为N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）接枝率及反应产率。
实施例9：
将0.2g粘均分子量为40000的聚（L-谷氨酸），放入50mL的圆底烧瓶中，称取0.1094g的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺溶于5mL二甲基亚砜中，然后再分别加入0.0945g的4-二甲氨基吡啶和0.743g的1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐，混合均匀后得到反应液，室温遮光条件下反应24h，然后将所述反应液装入透析袋中，所述透析袋的截留分子量为3500，用去离子水透析3天，每3h换水一次，将透析袋内的液体真空冷冻干燥，即得N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）。
测定N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）的接枝率与反应产率，试验结果见表3，表3为N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）接枝率及反应产率。
表3.N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）接枝率及反应产率
Mη3为聚（L-谷氨酸）的粘均分子量；N5/N为N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）的理论接枝率；N6/N为N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）的实际接枝率，结果由1HNMR计算得到；所述反应产率=实际得到的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）质量/理论得到的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）质量×100%。
由表3可知，N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）接枝率及反应产率都在80%以上，具有较高的反应效率。
实施例10：
将0.2g粘均分子量为2000的聚（L-天冬氨酸），放入50mL的圆底烧瓶中，称取0.0245g的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺溶于5mL二甲基亚砜中，然后再分别加入0.0212g的4-二甲氨基吡啶和0.1667g的1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐，混合均匀后得到反应液，室温遮光条件下反应24h，然后将所述反应液装入透析袋中，所述透析袋的截留分子量为3500，用去离子水透析3天，每3h换水一次，将透析袋内的液体真空冷冻干燥，即得N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-天冬氨酸）。
测定N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-天冬氨酸）的接枝率与反应产率，试验结果见表4，表4为N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-天冬氨酸）接枝率及反应产率。
实施例11：
将0.2g粘均分子量为2000的聚（L-天冬氨酸），放入50mL的圆底烧瓶中，称取0.0736g的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺溶于5mL二甲基亚砜中，然后再分别加入0.0636g的4-二甲氨基吡啶和0.5000g的1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐，混合均匀后得到反应液，室温遮光条件下反应24h，然后将所述反应液装入透析袋中，所述透析袋的截留分子量为3500，用去离子水透析3天，每3h换水一次，将透析袋内的液体真空冷冻干燥，即得N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-天冬氨酸）。
测定N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-天冬氨酸）的接枝率与反应产率，试验结果见表4，表4为N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-天冬氨酸）接枝率及反应产率。
实施例12：
将0.2g粘均分子量为2000的聚（L-天冬氨酸），放入50mL的圆底烧瓶中，称取0.1225g的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺溶于5mL二甲基亚砜中，然后再分别加入0.1061g的4-二甲氨基吡啶和0.8335g的1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐，混合均匀后得到反应液，室温遮光条件下反应24h，然后将所述反应液装入透析袋中，所述透析袋的截留分子量为3500，用去离子水透析3天，每3h换水一次，将透析袋内的液体真空冷冻干燥，即得N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-天冬氨酸）。
测定N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-天冬氨酸）的接枝率与反应产率，试验结果见表4，表4为N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-天冬氨酸）接枝率及反应产率。
表4.N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-天冬氨酸）接枝率及反应产率
Mη4为聚（L-天冬氨酸）的粘均分子量；N7/N为N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-天冬氨酸）的理论接枝率；N8/N为N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-天冬氨酸）的实际接枝率，结果由1HNMR计算得到；所述反应产率=实际得到的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-天冬氨酸）质量/理论得到的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-天冬氨酸）质量×100%。
由表4可知，N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-天冬氨酸）接枝率及反应产率都在81%以上，具有较高的反应效率。
实施例13：
称取0.04g实施例1中所得的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）溶于1mL去离子水中，加入1mL溶有0.2g数均分子量为2000的壳聚糖的醋酸水溶液，混合均匀后，室温反应24h，得聚（L-谷氨酸）/壳聚糖复合凝胶，再将所得聚（L-谷氨酸）/壳聚糖复合凝胶冷冻干燥，即得聚（L-谷氨酸）/壳聚糖复合材料。
将制得的聚（L-谷氨酸）/壳聚糖复合材料在扫描电子显微镜下观察，结果见图2，图2为本发明实施例13制得的聚（L-谷氨酸）/壳聚糖复合材料的扫描电子显微镜图。由图2可知，本发明制得的聚（L-谷氨酸）/壳聚糖复合材料分散均匀，分散程度较好。
实施例14：
称取0.04g实施例1中所得的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）溶于1mL去离子水中，加入1mL溶有0.5g数均分子量为2000的壳聚糖的醋酸水溶液，混合均匀后，室温反应24h，得聚（L-谷氨酸）/壳聚糖复合凝胶，再将所得聚（L-谷氨酸）/壳聚糖复合凝胶冷冻干燥，即得聚（L-谷氨酸）/壳聚糖复合材料。
实施例15：
称取0.04g实施例1中所得的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）溶于1mL去离子水中，加入1mL溶有0.6g数均分子量为2000的壳聚糖的醋酸水溶液，混合均匀后，室温反应24h，得聚（L-谷氨酸）/壳聚糖复合凝胶，再将所得聚（L-谷氨酸）/壳聚糖复合凝胶冷冻干燥，即得聚（L-谷氨酸）/壳聚糖复合材料。
实施例16：
称取0.04g实施例1中所得的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）溶于1mL去离子水中，加入1mL溶有0.2g数均分子量为50000的壳聚糖的醋酸水溶液，混合均匀后，室温反应24h，得聚（L-谷氨酸）/壳聚糖复合凝胶，再将所得聚（L-谷氨酸）/壳聚糖复合凝胶冷冻干燥，即得聚（L-谷氨酸）/壳聚糖复合材料。
测定聚（L-谷氨酸）/壳聚糖复合凝胶的力学强度，结果见图3，图3为本发明实施例16中制得的聚（L-谷氨酸）/壳聚糖复合凝胶和对比例1提供的聚（L-谷氨酸）凝胶的力学强度对比图，其中曲线a为实施例16中制得的聚（L-谷氨酸）/壳聚糖复合凝胶的力学强度曲线。
对比例1
称取0.04g粘均分子量为2000的聚（L-谷氨酸），用1mL二甲基亚砜溶解，然后依次加入30mg数均分子量为400的聚乙二醇，0.0189g的4-二甲氨基吡啶和0.1486g的1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐，混合均匀后室温遮光条件下反应24h，然后用去离子水透析3天，每3h换水一次，得聚（L-谷氨酸）凝胶，再将所得聚（L-谷氨酸）凝胶冷冻干燥，即得聚（L-谷氨酸）材料。
测定粘均分子量为2000的聚（L-谷氨酸）凝胶的力学强度，结果见图3，图3为本发明实施例16中制得的聚（L-谷氨酸）/壳聚糖复合凝胶和对比例1提供的聚（L-谷氨酸）凝胶的力学强度对比图，其中曲线b为对比例1提供的聚（L-谷氨酸）凝胶的力学强度曲线。
由图3可知，本发明所制得的聚（L-谷氨酸）/壳聚糖复合凝胶的力学强度明显高于聚（L-谷氨酸）凝胶的力学强度。因此，本发明所制备的聚氨基酸/壳聚糖复合材料力学强度较高。
实施例17：
称取0.04g实施例1中所得的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）溶于1mL去离子水中，加入1mL溶有0.5g数均分子量为50000的壳聚糖的醋酸水溶液，混合均匀后，室温反应24h，得聚（L-谷氨酸）/壳聚糖复合凝胶，再将所得聚（L-谷氨酸）/壳聚糖复合凝胶冷冻干燥，即得聚（L-谷氨酸）/壳聚糖复合材料。
实施例18：
称取0.04g实施例1中所得的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）溶于1mL去离子水中，加入1mL溶有0.6g数均分子量为50000的壳聚糖的醋酸水溶液，混合均匀后，室温反应24h，得聚（L-谷氨酸）/壳聚糖复合凝胶，再将所得聚（L-谷氨酸）/壳聚糖复合凝胶冷冻干燥，即得聚（L-谷氨酸）/壳聚糖复合材料。
实施例19：
称取0.04g实施例1中所得的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）溶于1mL去离子水中，加入1mL溶有0.2g数均分子量为300000的壳聚糖的醋酸水溶液，混合均匀后，室温反应24h，得聚（L-谷氨酸）/壳聚糖复合凝胶，再将所得聚（L-谷氨酸）/壳聚糖复合凝胶冷冻干燥，即得聚（L-谷氨酸）/壳聚糖复合材料。
实施例20：
称取0.04g实施例1中所得的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）溶于1mL去离子水中，加入1mL溶有0.5g数均分子量为300000的壳聚糖的醋酸水溶液，混合均匀后，室温反应24h，得聚（L-谷氨酸）/壳聚糖复合凝胶，再将所得聚（L-谷氨酸）/壳聚糖复合凝胶冷冻干燥，即得聚（L-谷氨酸）/壳聚糖复合材料。
实施例21：
称取0.04g实施例1中所得的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-谷氨酸）溶于1mL去离子水中，加入1mL溶有0.6g数均分子量为300000的壳聚糖的醋酸水溶液，混合均匀后，室温反应24h，得聚（L-谷氨酸）/壳聚糖复合凝胶，再将所得聚（L-谷氨酸）/壳聚糖复合凝胶冷冻干燥，即得聚（L-谷氨酸）/壳聚糖复合材料。
实施例22：
称取0.04g实施例10中所得的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-天冬氨酸）溶于1mL去离子水中，加入1mL溶有0.2g数均分子量为2000的壳聚糖的醋酸水溶液，混合均匀后，室温反应24h，得聚（L-天冬氨酸）/壳聚糖复合凝胶，再将所得聚（L-天冬氨酸）/壳聚糖复合凝胶冷冻干燥，即得聚（L-天冬氨酸）/壳聚糖复合材料。
实施例23：
称取0.04g实施例10中所得的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-天冬氨酸）溶于1mL去离子水中，加入1mL溶有0.5g数均分子量为2000的壳聚糖的醋酸水溶液，混合均匀后，室温反应24h，得聚（L-天冬氨酸）/壳聚糖复合凝胶，再将所得聚（L-天冬氨酸）/壳聚糖复合凝胶冷冻干燥，即得聚（L-天冬氨酸）/壳聚糖复合材料。
实施例24：
称取0.04g实施例10中所得的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚（L-天冬氨酸）溶于1mL去离子水中，加入1mL溶有0.6g数均分子量为2000的壳聚糖的醋酸水溶液，混合均匀后，室温反应24h，得聚（L-天冬氨酸）/壳聚糖复合凝胶，再将所得聚（L-天冬氨酸）/壳聚糖复合凝胶冷冻干燥，即得聚（L-天冬氨酸）/壳聚糖复合材料。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种聚氨基酸/壳聚糖复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A）将聚氨基酸、N-（2-羟乙基）马来酰亚胺和催化剂混合、反应，得到N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸；
B）将步骤A制得的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸与壳聚糖混合、反应，制得聚氨基酸/壳聚糖复合材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚氨基酸的粘均分子量为2000~40000。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述聚氨基酸为聚（L-谷氨酸）或聚（L-天冬氨酸）。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖的数均分子量为2000~300000。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂为1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐与4-二甲氨基吡啶的混合物。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐与4-二甲氨基吡啶的摩尔比为1:（1~9）。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤A中，所述反应的温度为23~27℃，所述反应的时间为12~48h。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤B具体为：
B1）将步骤A制得的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸与壳聚糖混合，反应后透析，得到聚氨基酸/壳聚糖水凝胶；
B2）将所述聚氨基酸/壳聚糖水凝胶干燥，得到聚氨基酸/壳聚糖复合材料。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤B1）中，所述反应的温度为23~27℃，所述反应的时间为12~48h。
10.一种使用权利要求1~9任意一项所述的制备方法制备的聚氨基酸/壳聚糖复合材料。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104524639A (zh) * | 2014-12-19 | 2015-04-22 | 上海大学 | 聚氨基酸基半月板组织工程支架及其制备方法 |
| CN104524641A (zh) * | 2014-12-19 | 2015-04-22 | 上海大学 | 聚氨基酸基弹性血管组织工程支架及其制备方法 |
| CN104826161A (zh) * | 2015-04-28 | 2015-08-12 | 上海大学 | 用于组织工程的聚氨基酸基多孔微凝胶材料及其制备方法 |
| CN108659527A (zh) * | 2018-05-02 | 2018-10-16 | 山东冬瑞高新技术开发有限公司 | 一种高强度玻纤复合材料及其制备方法 |
| CN110902794A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-03-24 | 佛山科学技术学院 | 一种用于养殖污水的高效絮凝剂的制备方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005099768A2 (en) * | 2004-03-23 | 2005-10-27 | Complex Biosystems Gmbh | Polymeric prodrug with a self-immolative linker |
| CN101289577A (zh) * | 2008-06-18 | 2008-10-22 | 天津理工大学 | 制备聚天冬氨酸或其衍生物、壳聚糖和钙磷化合物的复合材料的方法 |
| CN101353478A (zh) * | 2008-08-19 | 2009-01-28 | 天津理工大学 | 一种仿生材料的制备方法 |
| CN101380485A (zh) * | 2008-10-16 | 2009-03-11 | 上海大学 | 聚l-谷氨酸/壳聚糖复合物材料与三维多孔支架及其制备方法 |
| CN102585303A (zh) * | 2012-03-27 | 2012-07-18 | 天津大学 | 一种壳聚糖/聚赖氨酸原位凝胶及其制备方法 |
| JP5202857B2 (ja) * | 2007-03-13 | 2013-06-05 | 古河電気工業株式会社 | 分散性が高く、非特異的吸着を防止した複合粒子、複合粒子コロイド、それを用いた分析試薬、及び複合粒子の製造方法 |
-
2012
- 2012-11-29 CN CN201210500684.2A patent/CN102924725B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005099768A2 (en) * | 2004-03-23 | 2005-10-27 | Complex Biosystems Gmbh | Polymeric prodrug with a self-immolative linker |
| JP5202857B2 (ja) * | 2007-03-13 | 2013-06-05 | 古河電気工業株式会社 | 分散性が高く、非特異的吸着を防止した複合粒子、複合粒子コロイド、それを用いた分析試薬、及び複合粒子の製造方法 |
| CN101289577A (zh) * | 2008-06-18 | 2008-10-22 | 天津理工大学 | 制备聚天冬氨酸或其衍生物、壳聚糖和钙磷化合物的复合材料的方法 |
| CN101353478A (zh) * | 2008-08-19 | 2009-01-28 | 天津理工大学 | 一种仿生材料的制备方法 |
| CN101380485A (zh) * | 2008-10-16 | 2009-03-11 | 上海大学 | 聚l-谷氨酸/壳聚糖复合物材料与三维多孔支架及其制备方法 |
| CN102585303A (zh) * | 2012-03-27 | 2012-07-18 | 天津大学 | 一种壳聚糖/聚赖氨酸原位凝胶及其制备方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104524639A (zh) * | 2014-12-19 | 2015-04-22 | 上海大学 | 聚氨基酸基半月板组织工程支架及其制备方法 |
| CN104524641A (zh) * | 2014-12-19 | 2015-04-22 | 上海大学 | 聚氨基酸基弹性血管组织工程支架及其制备方法 |
| CN104826161A (zh) * | 2015-04-28 | 2015-08-12 | 上海大学 | 用于组织工程的聚氨基酸基多孔微凝胶材料及其制备方法 |
| CN108659527A (zh) * | 2018-05-02 | 2018-10-16 | 山东冬瑞高新技术开发有限公司 | 一种高强度玻纤复合材料及其制备方法 |
| CN110902794A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-03-24 | 佛山科学技术学院 | 一种用于养殖污水的高效絮凝剂的制备方法 |
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