CN107880263B - 一种侧链含寡聚乙二醇的温度响应性聚类肽及其制备方法 - Google Patents

一种侧链含寡聚乙二醇的温度响应性聚类肽及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种侧链含寡聚乙二醇(OEG)的温度响应性聚类肽及其制备方法。侧链含有炔键的聚类肽与甲氧基寡聚乙二醇硫醇(OEGx‑SH)进行紫外光下的点击化学反应，得到目标温度响应性聚类肽。本发明的温度响应性聚类肽合成路线简单，成本低廉，纯度较高，产品收率高，性质稳定，产品结构简单且容易调控，温度响应性易于调控，是一种优秀的温度响应性聚类肽材料，具有广泛的潜在应用价值和研究价值。

Description

一种侧链含寡聚乙二醇的温度响应性聚类肽及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种具有温度响应性的侧链含有寡聚乙二醇的聚类肽及其制备方法，属于高分子生物材料及其制备领域。
背景技术
生物高分子材料具有许多独特而优异的性能，在各个领域都有十分广泛的应用。其中聚类肽是一种具有良好生物相容性和可降解性的高分子材料，在智能涂料、药物 输送和生物分离等生物医用方面有较高的应用价值，受到人们越来越广泛地关注，已 经成为世界范围内材料领域研究的热点。
聚类肽的结构类似于聚肽，唯一不同的是它的侧链取代基位于主链氮原子上，因此聚类肽的骨架上没有手性中心，也没有聚肽高分子固有的强烈氢键相互作用。聚类 肽主链柔性较好，具有良好的溶解性及热加工性能，其性质也很大程度上由侧链基团的种类 和物理化学性质决定，可以通过引入不同的侧基对聚合物的二级结构和物理性能等进行有效的调控。聚(N-甲基甘氨酸)是结构最简单的聚类肽高分子，其具有较低的细胞毒性。 近几年来，科学家们开始开发侧基含其他基团的聚类肽，目前大部分仅限于侧链为简单烷基 的聚类肽。其中，聚(N-甲基甘氨酸)和聚(N-乙基甘氨酸)在水中具有良好的溶解 度。尽管它们的结构与温度响应性聚合物，如聚恶唑啉和聚(N-异丙基丙烯酰胺)相 似，但是这些聚类肽浊点测量温度由于低于100℃而并不表现出温度响应性。而由侧 基含乙基和丁基的类肽单体共聚产生的无规共聚物则具有温度响应性行为，并且通过 调控两种类肽单体的比例可以很好的调节体系的浊点。然而由于共聚物的聚集，导致 共聚类肽的浊点转变范围较宽。此外，侧链含三个碳原子烷基链的均聚类肽也可以表 现出最低临界溶解温度，而将侧链含有其它种类烷基链的不同类肽单体进行无规共聚， 也可以得到温度响应性聚类肽。聚(乙二醇)(PEG)是FDA批准的体内注射用高分 子，具有较好的亲水性、低细胞毒性和免疫学惰性。因此如果能够将PEG和聚类肽结 合起来，制备具有温度响应性的聚类肽高分子材料，将会得到一种崭新的智能生物高 分子材料。
本发明报道了一种侧链含寡聚乙二醇的温度响应性聚类肽及其制备方法。本发明的温度响应性聚类肽合成方法具有合成路线简单，成本低廉，纯度较高，效率高，产 品收率高，性质稳定，产品结构简单且容易调控，温度响应性易于调控等特点。
发明内容
本发明的目的是提供一种侧链含寡聚乙二醇的温度响应性聚类肽(如图1)及其制备 方法。
本发明提供一种式(I)所示温度响应性聚类肽：
Figure BDA0001457644650000021
其中R为正己基，氢，苄基；x为2或3；n为10-100之间的数。
本发明的温度响应性聚类肽中，n具体可为10-70、10、18、25、40或70。
本发明提供的温度响应性聚类肽的制备方法，包括如下步骤：
(1)乙醛酸与炔丙胺进行反应，经盐酸酸化回流后得到N-炔丙基取代的甘氨酸 盐酸盐；
(2)所述N-炔丙基取代的甘氨酸盐酸盐进行保护，接上叔丁氧羰基(BOC)；
(3)所述N-叔丁氧羰基-N-炔丙基取代的甘氨酸在三氯化磷的作用下进行反应得到N-炔丙基-N-羧基内酸酐；
(4)所述N-炔丙基-N-羧基内酸酐在引发剂的作用下进行聚合反应得到聚类肽；
(5)所述聚类肽与甲氧基寡聚乙二醇硫醇(OEGx-SH)在紫外光照下进行点击化 学反应得到所述温度响应性聚类肽。
上述的制备方法中，步骤(1)所述乙醛酸与炔丙胺的摩尔份数比为1：(2.5-3.5)，具体可为1:2.5、1:3或1:3.5；步骤(1)所述回流反应所加盐酸溶液为1mol/L；步骤 (1)中所述反应的溶剂为二氯甲烷或四氢呋喃，优选二氯甲烷；所述反应温度为20℃ -30℃；所述反应时间为12小时-24小时，具体可为12小时或24小时。
上述的制备方法中，步骤(2)所用的催化剂为三乙胺；步骤(2)所述BOC保护 试剂为二碳酸二叔丁酯；步骤(2)所述反应中，所述N-炔丙基取代的甘氨酸盐酸盐 与二碳酸二叔丁酯的摩尔份数比为1：(3-5)，具体可为1:3.5、1:4或1:4.5；步骤(2) 所述反应中，所述N-炔丙基取代的甘氨酸盐酸盐与所述催化剂的摩尔份数比为1： (6-10)，具体可为1:7、1:8或1:9。
上述的制备方法中，步骤(2)所述反应的溶剂为水；步骤(2)所述反应温度为 20℃-30℃，具体可为20℃、25℃或30℃；步骤(2)所述反应时间为12小时-24小时， 具体可为12小时或24小时。
上述的制备方法中，步骤(3)所述N-叔丁氧羰基-N-炔丙基取代的甘氨酸与所述三氯化磷的摩尔份数比为1：(2-3)，具体可为1:2、1:2.5或1:3；步骤(3)所述反应 在惰性气体氛围下进行，具体可为氮气或氩气；步骤(3)所述反应的溶剂为二氯甲烷， 四氢呋喃，优选二氯甲烷；步骤(3)所述反应温度为0℃-30℃，具体可为0℃、10℃、 20℃或30℃；步骤(3)所述反应时间为3～4小时，具体可为3小时或4小时。
上述的制备方法中，步骤(4)所述引发剂为正己胺、苄胺或六甲基二硅烷；步骤(4)所述反应的溶剂为四氢呋喃。
上述的制备方法中，步骤(4)所述引发剂和所述N-炔丙基-N-羧基内酸酐的摩尔份数比为1:(10-100)，具体可为1:10、1:20、1:40:1:80；步骤(4)所述聚合反应的温 度为50℃-70℃，具体可为50℃、55℃或60℃；步骤(4)所述的聚合反应时间24小 时-48小时，具体可为24小时或48小时。
上述的制备方法中，步骤(5)所述甲氧基寡聚乙二醇硫醇为OEG2-SH或OEG3-SH；
步骤(5)所用的光催化剂为安息香二甲醚(DMPA)；步骤(5)所述点击化学反应的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺。
上述的制备方法中，步骤(5)所述点击化学反应的温度为20℃-30℃，步骤(5) 所述光源为紫外光源(波长270nm-400nm)，具体可为365nm、300nm或254nm；步 骤(5)所述点击化学反应的时间为3小时-4小时，具体可为3小时、3.5小时或4小 时。
本发明提供的制备方法的原料来源广泛，可以从现有的商业途径获得，成本低廉，合成方法简单易行，本发明提供的温度响应性聚类肽具有水溶性、温度响应性等性质， 其温度响应性可以通过侧链乙二醇单元的长度以及聚类肽的聚合度的大小来调节。本 发明提供的温度响应性聚类肽在药物递送，智能表面，生物应用等领域有广泛的应用 前景。
附图说明
图1为式(I)所示聚类肽的结构图。
图2a、b分别为式(II)和式(III)所示聚类肽的1H NMR谱图。
图3a、b分别为式(IV)和式(V)所示聚类肽的1H NMR谱图。
图4a、b分别为式(VI)和(VII)所示聚类肽的1H NMR谱图。
图5a、b分别为式(II)和式(III)所示聚类肽的透过率随温度变化的关系图。
图6a、b分别为式(IV)和式(V)所示聚类肽的透过率随温度变化的关系图。
图7a、b分别为式(VI)和式(VII)所示聚类肽的透过率随温度变化的关系图。
图8为聚类肽浊点与聚合度的关系图。
具体实施方式
通过实施例进一步说明本发明，但本发明并不限于此。本发明的实施例可以使本专业的技术人员更全面的理解本发明。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
开环聚合转化率的测定方法为1H NMR法，Bruker 500MHz，CDCl3为溶剂，测 试温度20℃。数均分子量的测定方法为凝胶渗透色谱法，SSI pump connected to Wyatt OptilabDSP,DMF为溶剂，流速1mLmin-1,测试温度50℃。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1、式(II)所示聚类肽的制备
Figure BDA0001457644650000051
(1)首先在500ml圆底烧瓶中加入乙醛酸(16.87g，227mmol)加入250mL二 氯甲烷搅拌使其溶解，再加入炔丙胺(5g，90.8mmol)该体系中炔丙胺与乙醛酸的 摩尔份数比为1:2.5，反应液在室温下搅拌24小时，用旋转蒸发仪除去溶剂，加入150mL 稀盐酸(1mol/L)于110℃回流24小时。用旋转蒸发仪除去溶剂，溶于30mL甲醇， 在乙醚里重结晶，密封好后放于-20℃冰箱24小时，过滤真空干燥，得到棕色固体(9.09g， 产率67％)；核磁氢谱1H NMR(500MHz,D2O):δ3.72(d,2H),3.71(t,2H),2.71(t,1H)。
(2)称取步骤(1)得到的棕色固体9克(60.15mmol)，放入一个干净的500ml 单口烧瓶中，加入150mL去离子水使其溶解，称取46g(210.53mmol)(其中该棕色 固体与二碳酸二叔丁酯的摩尔份数比为1:3.5)二碳酸二叔丁酯加入反应液中，用量筒 量取56.1mL三乙胺加入反应体系(其中该棕色固体与三乙胺的摩尔份数比为1:7)， 30℃下搅拌反应24小时。反应结束后，将反应好的液体倒入分液漏斗中，用正己烷洗 涤，除去未反应的二碳酸二叔丁酯，每次100ml，萃取5次，保留水相。用4mol/L 盐酸溶液将水相调节至pH＝3，然后用乙酸乙酯萃取(4x100mL)，收集有机相用饱和 氯化钠溶液洗洗涤(3x100mL)。用无水硫酸镁干燥2小时以上，过滤后用旋转蒸发仪 除去溶剂，得到米黄色固体。核磁氢谱1H NMR(500MHz,CDCl3):δ1.45(d,9H),2.27(t, 1H),4.14(s,2H),4.22(t,2H)。
(3)称取步骤(2)得到的米黄色固体6.96g(26mmol)，放入500ml史莱克瓶中， 在氮气保护下，加入300mL无水二氯甲烷，将史莱克瓶置于冰浴中，将4.56mL(52mmol) 三氯化磷(其中该米黄色固体与三氯化磷的摩尔份数比为1:2)逐滴滴加到溶液中。在 冰浴中反应3个小时。抽干溶剂，用注射器取30ml无水二氯甲烷加入到抽干剩余 的残渣中。使用单针过滤法或玻璃漏斗过滤到100ml史莱克瓶中。将过滤得到的澄清 溶液转移到手套箱内，抽干溶剂，加入20ml四氢呋喃将抽干得到的固体溶解，然后在 200mL无水正己烷中重结晶。重结晶重复三次得到比较纯的白色晶体2.2克，产率为 60％；核磁氢谱1H NMR(500MHz,CDCl3):δ2.44(t,1H),4.23(s,2H),4.24(d,2H)。
(4)该步骤的聚合反应是在手套箱中或者氮气或氩气保护的反应瓶中进行的：将步骤(3)得到的白色晶体转移至200mL史莱克瓶中，加入22mL无水四氢呋喃使其溶 解，配成100毫克/毫升的溶液，然后迅速加入含有正己胺的四氢呋喃溶液(40毫克/毫 升)0.65毫升(该体系中，正己胺与步骤(3)中得到的白色晶体的摩尔份数比为1:70) 在55℃反应48小时。将反应结束后的溶液逐滴加入到200ml正己烷中沉降，将沉降好的 聚合物放入离心机离心。离心得到的聚合物用四氢呋喃溶解再次沉降，经过多次沉降离心， 真空干燥后得到白色固体。核磁氢谱1H NMR(500MHz):δ0.87(t,3H),1.27(m,10H), 2.54-2.26(bm,1H),4.64-4.04(bm,4H).凝胶渗透色谱测得数均分子量6200g/mL,分子量 分布1.11，数均聚合度64。
(5)该步骤的点击化学反应是在紫外灯箱中进行的：称取步骤(4)得到的白色 固体200mg(0.032mmol)，放入10mL史莱克瓶中，称取安息香二甲醚27mg(0.102mmol) (其中安息香二甲醚与白色固体中碳碳三键含量的摩尔份数比为1:20),在氮气保护下 加入OEG2-SH1.4mL(10.29mmol)(其中OEG2-SH与白色固体中碳碳三键含量的摩尔份 数比为5:1)，置于紫外灯箱中紫外光照反应3小时，透析3天。透析完后得到棕色油状 物，即为(II)所示聚类肽。核磁氢谱(如图2a所示)1H NMR ofHEX–PNPG-g-EG2 (500MHz,CDCl3):δ0.85-0.88(br,3H),1.24-1.26(br,10H),2.68-2.89(br,6H), 3.16-3.37(br,6H),3.54(br,13H),3.63(br,4H).凝胶渗透色谱测得数均分子量为7500g/mol,分子量分布1.23。
式(II)所示聚类肽的透过率随温度变化的曲线如图4(a)所示，其基本规律是 光的透过率随温度的增加而降低，并在一个很窄的温度范围内实现透过率从100％到 0％左右的突变，从而证明有明显的式(II)所示的聚类肽在水溶液中具有温度响应性， 及所谓的低临界溶解温度(LCST)。其中，图4(a)代表在纯水中的变化曲线,上述 结果证明式(II)所示的聚类肽在水溶液中具有温度响应性，且该温度响应性受浓度 和氯化钠含量影响，且受浓度影响较明显，受氯化钠影响较小，主要原因为聚类肽材 料的非聚电解质性质。式(II)所示的聚类肽在降温过程也显示出透过率增加的转变， 从而证明其水溶液温度响应性是完全可逆的。
Figure BDA0001457644650000071
实施例2、式(III)所示聚类肽的制备
实验步骤(1)-(4)同实施例1，(5)该步骤的点击化学反应是在紫外灯箱中进 行的：称取步骤(4)得到的白色固体200mg(0.032mmol)，放入10mL史莱克瓶中， 称取安息香二甲醚27mg(0.102mmol)(其中安息香二甲醚与白色固体中炔基含量的摩 尔份数比为1:20),在氮气保护下加入OEG3-SH1.85mL(10.29mmol)(其中OEG3-SH与 白色固体中炔基含量的摩尔份数比为5:1)，置于紫外灯箱中紫外光照反应3小时，透 析3天。透析完后得到棕色油状物，即为(III)所示聚类肽。核磁氢谱(如图2b所示) 1H NMR of HEX-PNPG-g-EG3(500MHz,CDCl3):δ0.85-0.88(br,3H),1.24-1.27(br, 10H),2.68-2.89(br,6H),3.16-3.37(br,6H),3.54(br,21H),3.63(br,4H).凝胶渗透色谱测得 数均分子量为8600g/mol,分子量分布1.29。
式(III)所示聚类肽的透过率随温度变化的曲线如图5(b)所示，其基本规律是 光的透过率随温度的增加而降低，并在一个很窄的温度范围内实现透过率从100％到 0％左右的突变，从而证明有明显的式(III)所示的聚类肽在水溶液中具有温度响应性， 及所谓的低临界溶解温度(LCST)。其中，图5(b)代表在纯水中的变化曲线，上述 结果证明式(III)所示的聚类肽在水溶液及盐溶液中均具有温度响应性，而且不依赖 于缓冲溶液和PH值，主要是因为聚类肽材料的非聚电解质性质。式(III)所示的聚 类肽在降温过程也显示出透过率增加的转变，从而证明其水溶液温度响应性是完全可 逆的。
Figure BDA0001457644650000081
实施例3、式(IV)所示聚类肽的制备
实验步骤(1)至(3)同实施例1，(4)该步骤的聚合反应是在手套箱中或者氮气 或氩气保护的反应瓶中进行的：将步骤(3)得到的白色晶体2g转移至200mL史莱克瓶 中，加入22mL无水四氢呋喃使其溶解，配成100毫克/毫升的溶液，然后迅速加入含有 六甲基二硅胺的四氢呋喃溶液(40毫克/毫升)0.81毫升(该体系中，六甲基二硅胺与 步骤(3)中得到的白色晶体的摩尔份数比为1:80)在55℃反应48小时。将反应结束后 的溶液逐滴加入到200ml正己烷中沉降，将沉降好的聚合物放入离心机离心。离心得到的 聚合物用四氢呋喃溶解再次沉降，经过多次沉降离心，真空干燥后得到白色固体。核磁 氢谱1H NMR(500MHz):δ2.54-2.26(br,1H),4.64-4.04(br,4H).凝胶渗透色谱测得数均 分子量6000g/mL,分子量分布1.16，数均聚合度63。
(5)该步骤的点击化学反应是在紫外灯箱中进行的：称取步骤(4)得到的白色固体200mg(0.033mmol)，放入10mL史莱克瓶中，称取安息香二甲醚27mg(0.102mmol)(其 中安息香二甲醚与白色固体中炔基含量的摩尔份数比为1:20),在氮气保护下加入 OEG2-SH1.4mL(10.29mmol)(其中OEG2-SH与白色固体中炔基含量的摩尔份数比为 5:1)，置于紫外灯箱中紫外光照反应3小时，透析3天。透析完后得到棕色油状物， 即为(IV)所示聚类肽。核磁氢谱(如图3a所示)1H NMR ofHMDS-PNPG-g-EG2(500 MHz,CDCl3):δ2.68-2.89(br,6H),3.16-3.37(br,6H),3.53(br,13H),3.62(br,4H).凝胶渗 透色谱测得数均分子量为6900g/mol,分子量分布1.18。
式(IV)所示聚类肽的透过率随温度变化的曲线如图6(a)所示，其基本规律是 光的透过率随温度的增加而降低，并在一个很窄的温度范围内实现透过率从100％到 0％左右的突变，从而证明有明显的式(IV)所示的聚类肽在水溶液中具有温度响应性， 及所谓的低临界溶解温度(LCST)。其中，图6(a)代表在纯水中的变化曲线，上述 结果证明式(IV)所示的聚类肽在水溶液及盐溶液中均具有温度响应性，式(IV)所 示的聚类肽在降温过程也显示出透过率增加的转变，从而证明其水溶液温度响应性是 完全可逆的。
Figure BDA0001457644650000101
实施例4、式(V)所示聚类肽的制备
实验步骤(1)至(4)同实施例3，(5)该步骤的点击化学反应是在紫外灯箱中进 行的：称取步骤(4)得到的白色固体200mg(0.033mmol)，放入10mL史莱克瓶中，称 取安息香二甲醚27mg(0.102mmol)(其中安息香二甲醚与白色固体中炔基含量的摩尔份 数比为1:20),在氮气保护下加入OEG3-SH1.85mL(10.29mmol)(其中OEG3-SH与白色固 体中炔基含量的摩尔份数比为5:1)，置于紫外灯箱中紫外光照反应3小时，透析3天。 透析完后得到棕色油状物，即为(III)所示聚类肽。核磁氢谱(如图3b所示)1H NMR ofHMDS-PNPG-g-EG3(500MHz,CDCl3):δ2.68-2.89(br,6H),3.16-3.37(br,6H),3.53(br, 21H),3.62(br,4H).凝胶渗透色谱测得数均分子量为8100g/mol,分子量分布1.13。
式(V)所示聚类肽的透过率随温度变化的曲线如图6(b)所示，其基本规律是 光的透过率随温度的增加而降低，并在一个很窄的温度范围内实现透过率从100％到 0％左右的突变，从而证明有明显的式(V)所示的聚类肽在水溶液中具有温度响应性， 及所谓的低临界溶解温度(LCST)。其中，图6(b)代表在纯水中的变化曲线，上述 结果证明式(V)所示的聚类肽在水溶液及盐溶液中均具有温度响应性，式(V)所示 的聚类肽在降温过程也显示出透过率增加的转变，从而证明其水溶液温度响应性是完 全可逆的。
Figure BDA0001457644650000111
实施例5、式(VI)所示聚类肽的制备
实验步骤(1)至(3)同实施例1，(4)该步骤的聚合反应是在手套箱中或者氮气或氩气保护的反应瓶中进行的：将步骤(3)得到的白色晶体2g转移至200mL史莱克瓶 中，加入22mL无水四氢呋喃使其溶解，配成100毫克/毫升的溶液，然后迅速加入含 有苄胺的四氢呋喃溶液(40毫克/毫升)0.54毫升(该体系中，苄胺与步骤(3)中得 到的白色晶体的摩尔份数比为1:80)在55℃反应48小时。将反应结束后的溶液逐滴 加入到200ml正己烷中沉降，将沉降好的聚合物放入离心机离心。离心得到的聚合物用四 氢呋喃溶解再次沉降，经过多次沉降离心，真空干燥后得到白色固体。核磁氢谱1H NMR (500MHz,CDCl3):δ2.60-2.26(br,1H),4.64-4.06(br,4H),5.06(d,2H),6.37(m,2H),7.11(m, 1H),7.7(m,2H).凝胶渗透色谱测得数均分子量7400g/mL,分子量分布1.14，数均聚合度 76。
(5)该步骤的点击化学反应是在紫外灯箱中进行的：称取步骤(4)得到的白色固体200mg(0.027mmol)，放入10mL史莱克瓶中，称取安息香二甲醚27mg(0.102mmol)(其 中安息香二甲醚与白色固体中炔基含量的摩尔份数比为1:20),在氮气保护下加入 OEG2-SH1.85mL(10.29mmol)(其中OEG2-SH与白色固体中炔基含量的摩尔份数比为5:1)， 置于紫外灯箱中紫外光照反应3小时，透析3天。透析完后得到棕色油状物，即为(IV) 所示聚类肽。核磁氢谱(如图4a所示)1H NMR ofBn-PNPG-g-EG2(500MHz,CDCl3): δ2.69-2.88(bm,6H),3.16-3.37(m,6H),3.53(br,13H),3.62(br,4H)..凝胶渗透色谱测得 数均分子量为12000g/mol,分子量分布1.29。
式(VI)所示聚类肽的透过率随温度变化的曲线如图7(a)所示，其基本规律是 光的透过率随温度的增加而降低，并在一个很窄的温度范围内实现透过率从100％到 0％左右的突变，从而证明有明显的式(VI)所示的聚类肽在水溶液中具有温度响应性， 及所谓的低临界溶解温度(LCST)。其中，图7(a)代表在纯水中的变化曲线，上述 结果证明式(VI)所示的聚类肽在水溶液及盐溶液中均具有温度响应性，式(VI)所 示的聚类肽在降温过程也显示出透过率增加的转变，从而证明其水溶液温度响应性是 完全可逆的。
Figure BDA0001457644650000121
实施例6、式(VII)所示聚类肽的制备
实验步骤(1)至(4)同实施例3，(5)该步骤的点击化学反应是在紫外灯箱中进 行的：称取步骤(4)得到的白色固体200mg(0.027mmol)，放入10mL史莱克瓶中，称 取安息香二甲醚27mg(0.102mmol)(其中安息香二甲醚与白色固体中炔基含量的摩尔份 数比为1:20),在氮气保护下加入OEG3-SH1.85mL(10.29mmol)(其中OEG3-SH与白色固 体中炔基含量的摩尔份数比为5:1)，置于紫外灯箱中紫外光照反应3小时，透析3天。 透析完后得到棕色油状物，即为(III)所示聚类肽。核磁氢谱(如图4b所示)1H NMR of Bn-PNPG-g-EG3(500MHz,CDCl3):δ2.69-2.88(br,6H),3.16-3.37(br,6H),3.53(br, 21H),3.62(br,4H).凝胶渗透色谱测得数均分子量为12100g/mol,分子量分布1.28。
式(VII)所示聚类肽的透过率随温度变化的曲线如图7(b)所示，其基本规律 是光的透过率随温度的增加而降低，并在一个很窄的温度范围内实现透过率从100％ 到0％左右的突变，从而证明有明显的式(VII)所示的聚类肽在水溶液中具有温度响 应性，及所谓的低临界溶解温度(LCST)。其中，图7(b)代表在纯水中的变化曲线， 上述结果证明式(VII)所示的聚类肽在水溶液及盐溶液中均具有温度响应性，式(VII) 所示的聚类肽在降温过程也显示出透过率增加的转变，从而证明其水溶液温度响应性 是完全可逆的。
实施例7、制备聚合度为40的上述聚类肽
聚类肽(II)-2，实验步骤同实施例1，只是引发剂的量改为正己胺的四氢呋喃溶液(40毫克/毫升)1.137毫升(该体系中，正己胺与步骤(3)中得到的白色晶体的摩 尔份数比为1:40)
聚类肽(III)-2，实验步骤同实施例2，只是引发剂的量改为正己胺的四氢呋喃 溶液(40毫克/毫升)1.137毫升(该体系中，正己胺与步骤(3)中得到的白色晶体的 摩尔份数比为1:40)
聚类肽(IV)-2，实验步骤同实施例2，只是引发剂的量改为六甲基二硅胺的四 氢呋喃溶液(40毫克/毫升)1.62毫升(该体系中，六甲基二硅胺与步骤(3)中得到 的白色晶体的摩尔份数比为1:40)
聚类肽(V)-2，实验步骤同实施例2，只是引发剂的量改为六甲基二硅胺的四氢 呋喃溶液(40毫克/毫升)1.62毫升(该体系中，六甲基二硅胺与步骤(3)中得到的 白色晶体的摩尔份数比为1:40)
聚类肽(VI)-2，实验步骤同实施例2，只是引发剂的量改为苄胺的四氢呋喃溶 液(40毫克/毫升)0.54毫升(该体系中，苄胺与步骤(3)中得到的白色晶体的摩尔 份数比为1:40)
聚类肽(VII)-2，实验步骤同实施例2，只是引发剂的量改为苄胺的四氢呋喃溶 液(40毫克/毫升)0.54毫升(该体系中，苄胺与步骤(3)中得到的白色晶体的摩尔 份数比为1:40)
聚类肽(II)-2，(III)-2,(IV)-2，(V)-2，(VI)-2,(VII)-2，的低临界溶解 温度分别为33℃,54℃,32℃,55℃,33℃,56℃,(II)，(III),(IV)，(V)，(VI),(VII) 的低临界溶解温度分别为35℃,58℃,34℃,58℃,35℃,58℃。
说明其低临界溶解温度受R基(引发剂)影响较小，可以通过改变侧链寡聚乙二 醇单元的长度来调节。

Claims (10)

1.一种式(I)所示温度响应性聚类肽：
Figure FDA0003046136950000011
其中,R为正己基，氢，苄基；x为2或3；n为10-100之间的数。
2.根据权利要求1所述的温度响应性聚类肽的制备方法，包括如下步骤：
(1)乙醛酸与炔丙胺进行反应，经盐酸酸化回流后得到N-炔丙基取代的甘氨酸盐酸盐；
(2)所述N-炔丙基取代的甘氨酸盐酸盐在保护试剂的保护下，接上叔丁氧羰基(BOC)；
(3)所述N-叔丁氧羰基-N-炔丙基取代的甘氨酸在三氯化磷的作用下进行反应得到N-炔丙基-N-羧基内酸酐；
(4)所述N-炔丙基-N-羧基内酸酐在引发剂的作用下进行聚合反应得到聚类肽；
(5)所述聚类肽与甲氧基寡聚乙二醇硫醇在紫外光源照射下，利用光引发剂进行点击化学反应得到所述温度响应性聚类肽。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述乙醛酸与炔丙胺的摩尔份数比为1：(2.5-3.5)；步骤(1)所述回流反应所加盐酸溶液为1mol/L；步骤(1)中所述反应的溶剂为二氯甲烷或四氢呋喃；所述反应温度为20℃-30℃；所述反应时间为12小时-24小时。
4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)所用的催化剂为三乙胺；步骤(2)所述的保护试剂为二碳酸二叔丁酯；步骤(2)所述反应中，所述N-炔丙基取代的甘氨酸盐酸盐与二碳酸二叔丁酯的摩尔份数比为1：(3-5)；步骤(2)所述反应中，所述N-炔丙基取代的甘氨酸盐酸盐与所述催化剂的摩尔份数比为1：(6-10)。
5.根据权利要求2中所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述反应的溶剂为水；步骤(2)所述反应温度为20℃-30℃；步骤(2)所述反应时间为12小时-24小时。
6.根据权利要求2中所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)所述N-叔丁氧羰基-N-炔丙基取代的甘氨酸与所述三氯化磷的摩尔份数比为1：(2-3)；步骤(3)所述反应在惰性气体氛围下进行；步骤(3)所述反应的溶剂为二氯甲烷，四氢呋喃；步骤(3)所述反应温度为0℃-30℃；步骤(3)所述反应时间为3～4小时。
7.根据权利要求2中所述的制备方法，其特征在于：步骤(4)所述引发剂为正己胺、苄胺或六甲基二硅烷；步骤(4)所述反应的溶剂为四氢呋喃。
8.根据权利要求2中所述的制备方法，其特征在于：步骤(4)所述引发剂和所述N-炔丙基-N-羧基内酸酐的摩尔份数比为1:(10-100)；步骤(4)所述聚合反应的温度为50℃-70℃；步骤(4)所述的聚合反应时间24小时-48小时。
9.根据权利要求2中所述的制备方法，其特征在于：步骤(5)所述甲氧基寡聚乙二醇硫醇的结构式为OEG2-SH或OEG3-SH；步骤(5)所用的光引发剂为安息香二甲醚(DMPA)；步骤(5)所述点击化学反应的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺。
10.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)所述点击化学反应的温度为20℃-30℃，步骤(5)所述紫外光源的波长为270-600nm；步骤(5)所述点击化学反应的时间为3小时-4小时。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108359090A (zh) * 2018-04-16 2018-08-03 青岛科技大学 一种侧链含胺基具有lcst行为的聚类肽材料的制备方法
CN108484905A (zh) * 2018-04-16 2018-09-04 青岛科技大学 一种侧链含羧基具有ucst行为的聚类肽及其制备方法
CN110204709A (zh) * 2019-05-14 2019-09-06 青岛科技大学 一种模拟天然抗菌肽结构的阳离子抗菌聚类肽高分子的制备方法
CN113350572B (zh) * 2020-12-03 2023-07-14 深圳市第二人民医院(深圳市转化医学研究院) 一种医用温敏型水凝胶及其制备方法和应用
CN114835892B (zh) * 2022-06-02 2023-03-17 南方科技大学 一种阳离子型共聚氨基酸及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105709231A (zh) * 2014-12-04 2016-06-29 上海中医药大学附属普陀医院 附载蟾毒灵的多肽修饰的聚甲基丙烯酸寡聚乙二醇酯-聚己内酯纳米制剂
CN106423292A (zh) * 2016-10-13 2017-02-22 太原理工大学 一种负载功能化l‑脯氨酸的具有温度/磁双响应性的杂化微球制备方法
CN106866960A (zh) * 2017-02-28 2017-06-20 广州医科大学 一种细胞毒性低、转染效率高的非病毒基因转染载体材料及其制备方法与应用

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150056142A1 (en) * 2013-08-20 2015-02-26 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Near-infrared-ii fluorescent agents, methods of making near-infrared-ii fluorescent agents, and methods of using water-soluble nir-ii fluorescent agents

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105709231A (zh) * 2014-12-04 2016-06-29 上海中医药大学附属普陀医院 附载蟾毒灵的多肽修饰的聚甲基丙烯酸寡聚乙二醇酯-聚己内酯纳米制剂
CN106423292A (zh) * 2016-10-13 2017-02-22 太原理工大学 一种负载功能化l‑脯氨酸的具有温度/磁双响应性的杂化微球制备方法
CN106866960A (zh) * 2017-02-28 2017-06-20 广州医科大学 一种细胞毒性低、转染效率高的非病毒基因转染载体材料及其制备方法与应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Conversion of alcohols to thiols via tosylate intermediates;Snow A W等;《Synthesis-Stuttgart》;20031231;第4卷;509-512页 *
Stimuli-Responsive Polypeptide Materials Prepared by Ring-Opening Polymerization of alpha-Amino Acid N-Carboxyanhydrides;Zhang S S等;《J Polym Sci, Part B: Polym Phys》;20130212;第51卷(第7期);546-555页 *

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