CN109880110B - 含聚(2-乙烯吡啶)聚肽嵌段共聚物及其制备方法和应用 - Google Patents

含聚(2-乙烯吡啶)聚肽嵌段共聚物及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN109880110B
CN109880110B CN201910116041.XA CN201910116041A CN109880110B CN 109880110 B CN109880110 B CN 109880110B CN 201910116041 A CN201910116041 A CN 201910116041A CN 109880110 B CN109880110 B CN 109880110B
Authority
CN
China
Prior art keywords
vinylpyridine
poly
block copolymer
polypeptide
self
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910116041.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN109880110A (zh
Inventor
贺小华
黄心舒
刘振
舒文超
施鑫杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
East China Normal University
Original Assignee
East China Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by East China Normal University filed Critical East China Normal University
Priority to CN201910116041.XA priority Critical patent/CN109880110B/zh
Publication of CN109880110A publication Critical patent/CN109880110A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109880110B publication Critical patent/CN109880110B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种含聚(2‑乙烯吡啶)聚肽嵌段共聚物及其制备方法和应用,所述嵌段共聚物由聚(2‑乙烯吡啶)嵌段和聚肽嵌段构成,其制备方法是:通过N‑羧基‑氨基酸酐开环聚合法(NCA‑ROP)得到端基为叠氮基的均聚肽;通过原子转移自由基聚合法(ATRP)得到端基为炔基的聚(2‑乙烯吡啶)均聚物;最后通过点击化学过程得到所述嵌段共聚物。本发明还公开了由所述嵌段聚合物自组装得到的圆饼、螺旋线及毛线团等规整自组装体的方法。本发明所述的聚肽嵌段共聚物制备方法简单、可操作性高;所述嵌段共聚物形成的自组装体在药物释放、纳米模板材料、组织功能材料等领域具有广泛的应用前景。

Description

含聚(2-乙烯吡啶)聚肽嵌段共聚物及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于高分子聚肽合成技术领域,尤其是涉及一种新型含聚(2-乙烯吡啶)聚肽嵌段共聚物及其制备方法和应用。
背景技术
聚肽嵌段共聚物中一类是组成嵌段含有其它聚合物嵌段的杂化聚肽嵌段共聚物(polypeptide-hybrid),这类嵌段共聚物兼有普通嵌段共聚物和聚肽的特征和特性。聚肽通常是指一种或几种氨基酸或其衍生物通过聚合反应得到的聚合物,具有良好的生物相容性,其主链是由酰胺键形成的肽链,具有和蛋白质类似的二级结构。由于分子内强的氢键作用,聚肽高分子链能够形成独特有序的二级构象(α-helix,β-sheet等)结构,并且其独特的结构使其区别于传统的聚合物,具有许多传统聚合物所不具备的优点,为大分子自组装提供理想的模板材料。聚(2-乙烯吡啶)是一种典型的聚电解质,广泛应用于医药、工业等领域,其聚合物链上的电荷影响其在溶液介质中的特性以及溶解度。
聚肽共聚物的合成中,含聚(2-乙烯吡啶)的嵌段共聚物不多见,本发明一种含聚(2- 乙烯吡啶)聚肽嵌段共聚物的制备方法,提供含聚(2-乙烯吡啶)聚肽嵌段共聚物材料,有利于拓展聚肽和聚(2-乙烯吡啶)在生物、工业等方面的研究和应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的制备方法,用其合成出一类新型含聚(2-乙烯吡啶)聚肽嵌段共聚物,该类嵌段共聚物联合了聚(2-乙烯吡啶)和聚肽的性质,将展现出溶剂敏感性、生物相容性,为生物医用材料、自组装材料和组织功能材料等领域研究和应用提供了一类新型聚肽共聚物材料。
实现本发明目的的具体技术方案是:
一种含聚(2-乙烯吡啶)聚肽嵌段共聚物,特点是所述嵌段共聚物主链由聚(2-乙烯吡啶)和聚肽构成,其结构式如下:
Figure BDA0001970151910000011
式中,m=50-150;n=50-150。
所述的端基为炔基的均聚物以2-乙烯吡啶为单体,通过原子转移自由基聚合法(ATRP) 得到聚(2-乙烯吡啶)均聚物;以化学改性后的氨基酸衍生物为单体通过氨基酸环内酸酐开环聚合法(NCA-ROP)得到端基为叠氮基的均聚肽;通过点击化学法(clickchemistry)将两种均聚物链段连接制得所述嵌段共聚物。
所述的聚肽嵌段共聚物自组装能够形成规整的自组装体结构,能够在自组装过程中,通过调节分子堆积方式得到毛线球、圆盘或螺旋线等形貌的自组装体。
一种含聚(2-乙烯吡啶)聚肽嵌段共聚物的制备方法,该方法包括以下具体步骤:
步骤1:均聚合反应
i)端基为炔基的聚(2-乙烯吡啶)均聚物的制备
以2-乙烯吡啶为单体,在有机溶剂中,以α-氯丙酸炔丙酯为引发剂,以CuCl和五甲基二乙基三胺(PMDETA)为催化体系,无水无氧环境反应,温度控制在40-60℃,反应时间为48-72小时,反应结束后用沉淀剂沉淀,离心得到式(a)所式的聚(2-乙烯吡啶)均聚物,如反应式(1)所示:
Figure BDA0001970151910000021
其中,聚(2-乙烯吡啶)的聚合度m=50-150;
ii)端基为叠氮基的均聚肽
以氨基酸衍生物为单体,在有机溶剂中,以1-叠氮-3-氨基丙烷为引发剂,惰性气体保护下避光反应72-96小时,沉淀剂沉淀并离心得到所述式(b)均聚肽,如反应式(2)所示:
Figure BDA0001970151910000022
其中,均聚肽的聚合度n=50-150;
步骤2:点击化学反应
向有机溶剂中加入步骤1制备的端基为炔基的聚(2-乙烯吡啶)均聚物和端基为叠氮基的均聚肽,去除体系中的氧,再加入CuCl和五甲基二乙基三胺(PMDETA),反应温度控制在40-80℃,反应时间为48-72小时,得到式(c)所示的嵌段共聚物,如反应式(3)所示:
Figure BDA0001970151910000031
式中,m=50-100;n=50-100;其中:
步骤1端基为炔基聚(2-乙烯吡啶)均聚物的制备中,所述CuCl与五甲基二乙基三胺的摩尔比为1:1,单体2-乙烯吡啶与催化体系的摩尔比为50-150:1;
步骤1端基为叠氮基的聚肽均聚物的制备,所述L-谷氨酸-γ-苄酯-N-羧基-环内酸酐、1-叠氮 -3-氨基丙烷的摩尔比为50-150:1;惰性气体为氮气;
步骤2可用于形成自组装体的聚肽嵌段共聚物的制备中,聚肽均聚物、聚(2-乙烯吡啶)均聚物与催化体系的摩尔比为1:1.5:1;所述催化体系中CuCl与五甲基二乙基三胺的摩尔比为 1:1。
所述嵌段形成的规整堆积自组装体,其形态结构为:毛线团、圆盘或螺旋线结构;
一种规整堆积自组装体的制备方法,将所述嵌段共聚物溶解在有机溶剂中,形成共聚物的稀溶液,浓度在0.3-1mg/ml,向其中滴入共聚物的稀溶液1/2-3倍体积的混合溶剂,滴加速率为0.5-1.5μL/s,温度为25℃,得到所述的自组装体;其中,所述混合溶剂为水+甲醇,其体积比为:水∶甲醇=1:0.5-2。
所述的规整堆积自组装体为具有有序结构的自组装材料,其有序结构与选择性溶剂中水和甲醇的体积比有关,当水∶甲醇=1:2时为毛线团状结构;当水∶甲醇=1:1时为螺旋线结构;当水∶甲醇=1∶0.5时为圆饼结构。
所述含聚(2-乙烯吡啶)聚肽嵌段共聚物在制备自组装材料、组织功能材料、生物材料中的应用。
所述含聚(2-乙烯吡啶)聚肽嵌段共聚物在药物输送与释放中的应用。
本发明反应机理:以α-氯丙酸炔丙酯为引发剂,CuCl和PMDETA为催化体系,用原子转移自由基聚合(ATRP)的方法聚合成端基为炔基的聚(2-乙烯吡啶)(P2VP-alkyne);以叠氮-3氨基丙烷为引发剂,用开环聚合(ROP)的方法聚合成端基为叠氮基的聚(γ-苄酯基-L-谷氨酸)(azido-PBLG);利用点击化学(Click Chemistry)的1,3偶极环加成反应,将P2VP-alkyne 和azido-PBLG反应合成嵌段共聚物聚(2-乙烯基吡啶)-b-聚(γ-苄酯基-L-谷氨酸) (P2VP-b-PBLG)。
本发明的实质性特点和优点在于:
1、选择性广,所述方法可以得到所述的主链含有聚(2-乙烯吡啶)和聚谷氨酸的嵌段聚合物,对于设计具有特定聚合度聚肽嵌段共聚物具有较高的应用价值,也适用于其他不同种类的聚肽链段。
2、产物的多分散指数(PDI)窄。点击化学法制备的嵌段聚肽PDI分布相对一般的方法更窄。图2是利用本方法制备的可用于自组装的嵌段共聚物凝胶渗透色谱(GPC)测试的数据,PDI=1.19。
3、适用性广。通过改变叠氮-3氨基丙烷与BLG-NCA单体的摩尔比例,可以制备得到不同聚合度的均聚肽PBLG;通过改变2-乙烯吡啶、引发剂/催化体系的摩尔比,可以制备得到不同聚合度的均聚物P2VP,再通过点击化学反应,得到不同聚合度组成的所述嵌段共聚物。
4、操作简单。在所述的主链含有聚乙烯吡啶的聚肽嵌段聚合物,使得能够用于规整堆积的自组装形貌,操作简单且可行性高。所述的一种聚肽嵌段共聚物具有较低的分布指数、生物相容性好等特征。本发明所述的聚肽嵌段共聚物除在自组装材料领域,其在生物医用材料、组织功能材料等领域都具有广泛的应用前景。本发明为合成杂化嵌段聚肽共聚物可用于自组装材料的领域提供了一种简单、高效的方法。
附图说明
图1为含聚(2-乙烯吡啶)聚肽嵌段共聚物(P2VP-b-PBLG)的核磁共振氢谱图;
图2为含聚(2-乙烯吡啶)聚肽嵌段共聚物(P2VP-b-PBLG)的GPC谱图;
图3是溶解在THF内的聚肽嵌段共聚物,以0.75μL/s的速率滴加共聚物的稀溶液2倍体积的混合溶剂(水∶甲醇=2:1),得到的自组装体的SEM图,为规整圆饼状;
图4是溶解在THF内的聚肽嵌段共聚物,以0.75μL/s的速率滴加共聚物的稀溶液2倍体积的混合溶剂(水∶甲醇=2:1),得到的自组装体TEM图,为实心规整圆饼状;
图5是溶解在THF内的聚肽嵌段共聚物,以0.75μL/s的速率滴加共聚物的稀溶液2倍体积的混合溶剂(水∶甲醇=1:1),得到的自组装体的SEM图,为左螺旋线状;
图6是溶解在THF内的聚肽嵌段共聚物,以0.75μL/s的速率滴加共聚物的稀溶液2倍体积的混合溶剂(水∶甲醇=1:1),得到的自组装体的TEM图,为实心左螺旋状;
图7是溶解在THF内的聚肽嵌段共聚物,以0.75μL/s的速率滴加共聚物的稀溶液2倍体积的混合溶剂(水∶甲醇=1:2),得到的自组装体的SEM图,为毛线团状;
图8是溶解在THF内的聚肽嵌段共聚物,以0.75μL/s的速率滴加共聚物的稀溶液2倍体积的混合溶剂(水∶甲醇=1:2),得到的自组装体的TEM图,为实心毛线团状;
具体实施方式
结合以下具体实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明。实施本发明的过程、条件、试验方法等,除以下专门提及的内容之外,均为本领域的普遍知识和公知常识,本发明没有特别限制内容。
本发明提出的一种含聚(2-乙烯吡啶)聚肽嵌段共聚物,所述嵌段共聚物由端基带有炔基的聚乙烯吡啶(P2VP)和端基带有叠氮的聚肽(PBLG)构成,其化学结构如式(1)所示:
Figure 1
式(1)中,聚乙烯吡啶段的聚合度m=50-150;聚谷氨酸的聚合物n=50-150,结构如下式(a) 所示。优选地,聚(L-谷氨酸-γ-苄酯)聚合度n=100。
Figure BDA0001970151910000052
本发明的能形成规整堆积自组装体的聚肽嵌段共聚物,所述的端基为炔基的均聚物以分子量较小的2-乙烯吡啶为单体,通过原子转移自由基聚合法(ATRP)得到分子量较大的端基为炔基聚(2-乙烯吡啶)均聚物;以化学改性后的氨基酸衍生物为单体通过N-羧基-氨基酸酐开环聚合法(NCA-ROP)得到端基为叠氮基的均聚肽;通过点击化学法(clickchemistry)将两种均聚物链段连接制得所述能形成规整堆积自组装体的聚肽嵌段共聚物。本发明提出的含有聚(2-乙烯吡啶)的聚肽嵌段共聚物的制备方法,包括均聚合反应、原子转移自由基聚合法和点击化学三个反应:
(1)原子转移自由基聚合法反应
i)所述端基为炔基的聚(2-乙烯吡啶)的制备过程为:
Figure BDA0001970151910000061
其中,m=50-150;优选地,m=100。
以2-乙烯吡啶为单体,在有机溶剂中,以α-氯丙酸炔丙酯为引发剂,以CuCl和五甲基二乙基三胺为催化体系,无水无氧环境反应温度控制在40-60℃,反应时间为48-72小时,反应结束后用沉淀剂沉淀,离心得到所述式(a)聚(2-乙烯吡啶)均聚物,如反应流程(1)所示:
其中,所述CuCl与五甲基二乙基三胺的摩尔比为1:1。单体2-乙烯吡啶与催化体系的摩尔比为50-150:1;优选地,为100:1。
其中,所述有机溶剂选自异丙醇、四氢呋喃、二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺或二甲亚砜溶剂;优选地,为异丙醇。
ii)所述端基为叠氮基的均聚肽
Figure BDA0001970151910000062
以氨基酸衍生物为单体,在有机溶剂中,以1-叠氮-3-氨基丙烷为引发剂,惰性气体保护下避光反应72-96小时。沉淀剂沉淀并离心得到所述式(b)端基为叠氮的均聚肽,如反应流程(2)所示。
所述L-谷氨酸-γ-苄酯-N-羧基-环内酸酐、1-叠氮-3-氨基丙烷的摩尔比为50-150:1;优选地,为100:1。
其中,所述有机溶剂选自异丙醇、四氢呋喃、二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺或二甲亚砜溶剂;优选地,为N,N-二甲基甲酰胺。
Figure BDA0001970151910000071
其中,m=50-150;n=50-150。优选地,m=100;n=100。
向有机溶剂中加入步骤(1)制备的端基为炔基聚(2-乙烯吡啶)均聚物和端基为叠氮基的均聚肽,去除体系中的氧,再加入CuCl和五甲基二乙基三胺组成的催化体系,反应温度控制在40-80℃,反应时间为48-72小时,得到式(c)所示的嵌段共聚物,如反应流程(3)所示。其中,所述聚肽均聚物、聚(2-乙烯吡啶)均聚物与催化体系的摩尔比为1:1-1.5:1;优选地,为1:1.3:1。所述催化体系中氯化亚铜与五甲基二乙基三胺的摩尔比为1:1-1.5;优选地,为1:1。其中,所述有机溶剂选自四氢呋喃、二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺或二甲亚砜溶剂;优选地,为N,N-二甲基甲酰胺。
本发明还提出了一种规整有序的自组装体制备方法,所述的自组装体是由上述主链含有聚乙烯吡啶和聚肽的嵌段共聚物自组装而成,形成毛线团状、圆饼状和螺旋线状胶束。与现有的自组装体相比,1、对于单一的嵌段聚合物而言其形貌多变的规整堆积及能形成螺旋结构等特点并不多见。2、对于自组装规整形貌转变,单一分子具有多种规整形貌转变,在生物医用领域具有很大的应用前景;3、形成的螺旋线自组装体,在DNA模拟方面具备很大的应用价值。常见的规整自组装材料很多,但非聚肽类自组装材料存在着生物相容性差、难降解及可能具有毒性等缺点,限制了嵌段共聚物规整自组装材料的发展。聚肽主链是由酰胺键构成,具有很好的生物相容性和可降解性,基于聚肽制备的用于自组装材料的嵌段共聚物,有望解决在生物医用领域涉及到生物兼容性的相关难题。
本发明还提出了所述聚肽嵌段聚合物的自组装体的制备方法。将所述前段聚合物以0.4 mg/mL浓度完全溶解于四氢呋喃中制备初始溶液;将水和甲醇按体积比为1:0.5-2进行混匀,并作为选择性溶剂;将所述选择性溶剂以0.75μL/s的滴速及2倍于初始溶液的体积加入到初始溶液当中,得到规整有序的自组装材料。其有序结构与选择性溶剂中水和甲醇的体积比有关,当水∶甲醇=2∶1时为圆饼状结构;当水∶甲醇=1∶1时为左螺旋线结构;当水:甲醇=1∶2时为毛线团结构。
实施例1
可用于自组装规整堆积的聚肽嵌段聚合物的制备
合成主要包括三部分:1、以α-氯丙酸炔丙酯为引发剂,CuCl和PMDETA为催化体系,采用原子转移自由基聚合(ATRP)的方法聚合成端基为炔基的聚(2-乙烯吡啶)(P2VP-alkyne); 2、以叠氮-3氨基丙烷为引发剂,用开环聚合(ROP)的方法聚合成端基为叠氮基的聚(γ-苄酯基-L-谷氨酸)(azido-PBLG);3、利用点击化学(Click Chemistry)的1,3偶极环加成反应,将P2VP-alkyne和azido-PBLG反应合成嵌段共聚物聚(2-乙烯吡啶)-b-聚(γ-苄酯基-L- 谷氨酸)(P2VP-b-PBLG)。
P2VP-alkyne的合成:以设计聚合度为100为例:在一试管内依次加入干燥过的反应原料:单体2VP(2.0mL,24.0mmoL,100equiv)、催化剂体系:CuCl(24.0mg,0.24mmoL,1equiv) 和PMDETA(55.2mg,0.24mmoL,1equiv)、引发剂α-氯丙酸炔丙酯(35.0mg,0.24mmoL, 1equiv)和溶剂异丙醇(2mL),在氮气氛围下搅拌溶解后,封管转移至50℃油浴锅内反应 48h以上。反应结束后用乙醚沉淀,甲醇溶解,溶解沉淀两次后,离心得到固体产物。用分子量为7500的透析袋透析溶解好的P2VP,除去铜盐和小分子杂质。最后离心干燥,得淡棕色粉末。产率为82%。
BLG-NCA的合成:在反应瓶内加入BLG(7.67g,34.5moL)和200mL干燥过的乙酸乙酯,在氮气保护下80℃加热有明显回流时加入三光气(4.3g,14.5moL),回流反应3h,体系变澄清。分别用2%NaHCO3、饱和食盐水、蒸馏水洗涤2遍,合并有机层并加入无水Na2SO4 干燥搅拌若干小时后过滤。用干燥过的石油醚沉淀,所得固体进行真空干燥,得6g白色固体BLG-NCA。产率为80%。
azido-PBLG的合成:以设计聚合度100为例,取0.82g BLG-NCA(3.28mmoL,100equiv) 和3.62μL的1-叠氮-3-氨基丙烷(0.0328mmoL,1equiv)于5mL干燥DMF内,氮气氛围下避光反应3天。反应后用大量甲醇沉淀,离心干燥得白色固体产物azido-PBLG。产率为77%。
在一试管内依次加入反应原料P2VP-alkyne(108.4mg,11.7μmoL,1.3equiv)、azido-PBLG (208.7mg,9.9μmoL,1equiv)、催化剂体系:CuCl(1.0mg,9.9μmoL,1equiv)和PMDETA (2.32mg,9.9μmoL,1equiv),溶剂DMF(4.0mL),在氮气保护下搅拌均匀溶解完全后,封管,转移至50℃油浴锅内反应60h以上。反应结束后用的体系用无水乙醚沉淀,用适量甲醇溶解,反复沉淀离心后进行透析,除去铜盐和低分子量组分。离心,所得固体冷冻干燥后得肉色粉末。产率为76%。
图1为含聚(2-乙烯吡啶)聚肽嵌段共聚物(P2VP-b-PBLG)的核磁共振氢谱图,其特征峰(8.46、7.27、6.92、6.37、5.05)及其对应的积分面积比证明了P2VP-b-PBLG的成功合成;
图2为含聚(2-乙烯吡啶)聚肽嵌段共聚物(P2VP-b-PBLG)的GPC谱图,共聚物所出峰形对称且为单峰,分布指数为1.19;
图3是溶解在THF内的聚肽嵌段共聚物,以0.75μL/s的速率滴加共聚物的稀溶液2倍体积的混合溶剂(水∶甲醇=2:1),得到的自组装体的SEM图,为规整圆饼状;
图4是溶解在THF内的聚肽嵌段共聚物,以0.75μL/s的速率滴加共聚物的稀溶液2倍体积的混合溶剂(水∶甲醇=2:1),得到的自组装体的TEM图,为实心规整圆饼状;
图5是溶解在THF内的聚肽嵌段共聚物,以0.75μL/s的速率滴加共聚物的稀溶液2倍体积的混合溶剂(水∶甲醇=1:1),得到的自组装体的SEM图,为左螺旋线状;
图6是溶解在THF内的聚肽嵌段共聚物,以0.75μL/s的速率滴加共聚物的稀溶液2倍体积的混合溶剂(水∶甲醇=1:1),得到的自组装体的TEM图,为实心左螺旋状;
图7是溶解在THF内的聚肽嵌段共聚物,以0.75μL/s的速率滴加共聚物的稀溶液2倍体积的混合溶剂(水∶甲醇=1:2),得到的自组装体的SEM图,为毛线团状;
图8是溶解在THF内的聚肽嵌段共聚物,以0.75μL/s的速率滴加共聚物的稀溶液2倍体积的混合溶剂(水∶甲醇=1:2),得到的自组装体的TEM图,为实心毛线团状;
本发明的保护内容不局限于以上实施例。在不背离发明构思的精神和范围下,本领域技术人员能够想到的变化和优点都包括在本发明中,并且以所附的权利要求书为保护范围。

Claims (9)

1.一种含聚(2-乙烯吡啶)聚肽嵌段共聚物,其特征在于,所述嵌段共聚物主链由聚(2-乙烯吡啶)和聚肽构成,其结构式如下:
Figure FDA0002977891870000011
式中,聚(2-乙烯吡啶)聚合度m=50-150;聚肽聚合度n=50-150。
2.根据权利要求1所述的含聚(2-乙烯吡啶)聚肽嵌段共聚物,其特征在于,以2-乙烯吡啶为单体,通过原子转移自由基聚合法得到端基为炔基的聚(2-乙烯吡啶)均聚物;以氨基酸衍生物为单体通过氨基酸环内酸酐开环聚合法得到端基为叠氮基的均聚肽;通过点击化学法将两种均聚物链段连接制得所述嵌段共聚物。
3.一种含聚(2-乙烯吡啶)聚肽嵌段共聚物的制备方法,其特征在于,该方法包括以下具体步骤:
步骤1:均聚合反应
i)端基为炔基聚(2-乙烯吡啶)均聚物的制备
以2-乙烯吡啶为单体,在有机溶剂中,以α-氯丙酸炔丙酯为引发剂,以CuCl和五甲基二乙基三胺(PMDETA)为催化体系,无水无氧环境反应,温度控制在40-60℃,反应时间为48-72小时,反应结束后用沉淀剂沉淀,离心得到式(a)所示的聚(2-乙烯吡啶)均聚物,如反应式(1)所示:
Figure FDA0002977891870000012
其中,聚(2-乙烯吡啶)的聚合度m=50-150;
ii)端基为叠氮基均聚肽的制备
以氨基酸衍生物为单体,即L-谷氨酸-γ-苄酯-N-羧基-环内酸酐,在有机溶剂中,以1-叠氮-3-氨基丙烷为引发剂,惰性气体保护下避光反应72-96小时,沉淀剂沉淀并离心得到式(b)所述均聚肽,如反应式(2)所示:
Figure FDA0002977891870000021
其中,均聚肽的聚合度n=50-150;
步骤2:点击化学反应
向有机溶剂中加入步骤1制备的端基为炔基的聚(2-乙烯吡啶)均聚物和端基为叠氮基的均聚肽,除去体系中的氧,再加入CuCl和五甲基二乙基三胺(PMDETA),反应温度控制在40-80℃,反应时间为48-72小时,得到式(c)所示的嵌段共聚物,如反应式(3)所示:
Figure FDA0002977891870000022
式中,m=50-150;n=50-150;其中:
步骤1端基为炔基聚(2-乙烯吡啶)均聚物的制备中,所述催化体系中CuCl与五甲基二乙基三胺的摩尔比为1:1,单体2-乙烯吡啶与催化体系的摩尔比为50-150:1;端基为叠氮基聚肽均聚物的制备中,所述L-谷氨酸-γ-苄酯-N-羧基-环内酸酐、1-叠氮-3-氨基丙烷的摩尔比为50-150:1;惰性气体为氮气;
步骤2含聚(2-乙烯吡啶)嵌段聚肽嵌段共聚物的制备中,所述聚肽均聚物、聚(2-乙烯吡啶)均聚物与催化体系的摩尔比为1:1.5:1;所述催化体系中CuCl与五甲基二乙基三胺的摩尔比为1:1。
4.根据权利要求1或2所述的含聚(2-乙烯吡啶)聚肽嵌段共聚物,其特征在于,由含聚(2-乙烯吡啶)嵌段聚肽嵌段共聚物自组装形成自组装体,其形态结构为:毛线团、圆盘或螺旋线结构。
5.根据权利要求4所述的含聚(2-乙烯吡啶)聚肽嵌段共聚物,其特征在于,所述自组装体的制备包括:将所述嵌段共聚物溶解在有机溶剂中,形成共聚物的稀溶液,浓度在0.3-1.0mg/mL,向其中滴入共聚物的稀溶液1-3倍体积的混合溶剂,滴加速率为0.5-1.5μL/s,温度为25℃,得到所述的自组装体;其中,所述混合溶剂为水+甲醇,其体积比为:水∶甲醇=1:0.5-2。
6.根据权利要求5所述的含聚(2-乙烯吡啶)聚肽嵌段共聚物,其特征在于,所制得的自组装体为具有有序结构的自组装材料,其有序结构与选择性溶剂中水和甲醇的体积比有关,当水∶甲醇=1∶0.5时为圆饼状结构;当水∶甲醇=1∶1时为螺旋线结构;当水∶甲醇=1∶2时为毛线团结构。
7.一种权利要求1或2所述含聚(2-乙烯吡啶)聚肽嵌段共聚物在制备自组装材料、组织功能材料、生物材料中的应用。
8.一种权利要求1或2所述含聚(2-乙烯吡啶)聚肽嵌段共聚物在药物输送与释放中的应用。
9.一种权利要求4所述自组装体在药物输送与释放中的应用。
CN201910116041.XA 2019-02-15 2019-02-15 含聚(2-乙烯吡啶)聚肽嵌段共聚物及其制备方法和应用 Active CN109880110B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910116041.XA CN109880110B (zh) 2019-02-15 2019-02-15 含聚(2-乙烯吡啶)聚肽嵌段共聚物及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910116041.XA CN109880110B (zh) 2019-02-15 2019-02-15 含聚(2-乙烯吡啶)聚肽嵌段共聚物及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109880110A CN109880110A (zh) 2019-06-14
CN109880110B true CN109880110B (zh) 2021-07-27

Family

ID=66928148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910116041.XA Active CN109880110B (zh) 2019-02-15 2019-02-15 含聚(2-乙烯吡啶)聚肽嵌段共聚物及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109880110B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113956468B (zh) * 2021-12-14 2024-04-16 陕西科技大学 一种聚肽/聚烯烃杂化共聚物的合成方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103492489A (zh) * 2010-04-15 2014-01-01 欧利加希斯公司 高分子量的含两性离子的聚合物
CN105199061A (zh) * 2015-10-30 2015-12-30 天津工业大学 一种含有氨基酸的手性嵌段共聚物以及制备
CN105968367A (zh) * 2016-05-10 2016-09-28 华东师范大学 一种两亲性聚肽共聚物、自组装体及制备方法和应用

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2002245205B2 (en) * 2000-10-19 2007-07-19 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne Block copolymers for multifunctional self-assembled systems

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103492489A (zh) * 2010-04-15 2014-01-01 欧利加希斯公司 高分子量的含两性离子的聚合物
CN105199061A (zh) * 2015-10-30 2015-12-30 天津工业大学 一种含有氨基酸的手性嵌段共聚物以及制备
CN105968367A (zh) * 2016-05-10 2016-09-28 华东师范大学 一种两亲性聚肽共聚物、自组装体及制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN109880110A (zh) 2019-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Liu et al. Controlled synthesis of polypeptides
CN101665576B (zh) 基于环糊精的微凝胶及其制备方法
CN110003481B (zh) 一种八臂杂臂星形聚合物的制备方法
JPH07505915A (ja) 樹枝状巨大分子およびその製造法
CN105968367B (zh) 一种两亲性聚肽共聚物、自组装体及制备方法和应用
CN102964593B (zh) 一种嵌段共聚物、其制备方法及电活性水凝胶
US20180325820A1 (en) Biocompatible water-soluble polymers including sulfoxide functionality
Chen et al. Shell of amphiphilic molecular bottlebrush matters as unimolecular micelle
Secker et al. Thermo-induced aggregation and crystallization of block copolypeptoids in water
CN109880110B (zh) 含聚(2-乙烯吡啶)聚肽嵌段共聚物及其制备方法和应用
CN109776775B (zh) 一种分子量窄分布的聚乙二醇-b-聚己内酯两亲性嵌段共聚物及其制备方法和应用
EP1757631B1 (en) Amphiphilic triblock copolymers comprising poly(2-vinyl pyridine) block and poly(alkyl isocyanate) block, and the preparation method thereof
WO2018197885A1 (en) Branched polymers
CN106317393B (zh) 一种聚恶唑啉聚羟基酸的双亲嵌段共聚物的制备方法
JPH01108226A (ja) ブロック共重合体およびその製造方法
CN108530642B (zh) 可生物降解的三嵌段杂臂星形双亲性高分子材料及其制备方法
CA2402546C (en) Environment responsive gelling copolymer
CN113024781B (zh) 一种环状聚内酯的制备方法
Huynh et al. Picolyamine based pH/temperature sensitive hydrogels
CN111961207B (zh) 一种柠檬酸催化合成己内酯与二甲基硅氧烷三嵌段共聚物的方法
David et al. Poly (N-isopropylacrylamide)/poly [(N-acetylimino) ethylene] thermosensitive block and graft copolymers
CN110845733B (zh) 一种八臂星形热塑性弹性体共聚物及其制备方法
GB2339202A (en) Hyperbranched hybrid block copolymers
JP5327800B2 (ja) カルボキシル基を末端基とするポリオキシアルキレン誘導体の製造
Mandal et al. Azide–Alkyne Click Reaction in Polymer Science

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant