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聚氨基酸的制备方法及聚氨基酸纳米水凝胶制作方法

  • 专利名称
    聚氨基酸的制备方法及聚氨基酸纳米水凝胶制作方法
  • 发明者
    丁建勋, 庄秀丽, 石丰华, 陈学思, 陈莉
  • 公开日
    2011年8月31日
  • 申请日期
    2011年1月21日
  • 优先权日
    2011年1月21日
  • 申请人
    中国科学院长春应用化学研究所
  • 文档编号
    A61K47/34GK102167817SQ20111002377
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种聚氨基酸的制备方法,包括以下步骤将端氨基化的亲水性聚合物、L-胱氨酸-N-内羧酸酐和氨基酸-N-内羧酸酐溶解于有机溶剂中,搅拌反应后得到聚氨基酸2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述端氨基化的亲水性聚合物为端氨基化的聚乙二醇单甲醚、端氨基化的聚乙二醇、端氨基化的聚(N-异丙基丙烯酰胺)、 端氨基化的聚(甲基丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯)、端氨基化的聚(甲基丙烯酸-2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙酯)、端氨基化的聚甲基丙烯酸,端氨基化的聚(甲基丙烯酸-2-氨基乙酯·盐酸盐)、端氨基化的聚(甲基丙烯酸-N,N-二甲基氨基乙酯)或端氨基化的聚(甲基丙烯酸-N,N- 二乙基氨基乙酯)3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述氨基酸-N-内羧酸酐为γ-苯甲基-L-谷氨酸酯-N-内羧酸酐、γ -丙炔基-L-谷氨酸酯-N-内羧酸酐、γ -2-氯乙基-L-谷氨酸酯-N-内羧酸酐、甘氨酸-N-内羧酸酐、L-丙氨酸-N-内羧酸酐、L-缬氨酸-N-内羧酸酐、L-亮氨酸-N-内羧酸酐、L-异亮氨酸-N-内羧酸酐、L-苯丙氨酸-N-内羧酸酐、L-脯氨酸-N-内羧酸酐、L-色氨酸-N-内羧酸酐、L-丝氨酸-N-内羧酸酐、L-酪氨酸-N-内羧酸酐、 ε -苄氧羰基-L-半胱氨酸-N-内羧酸酐、L-蛋氨酸-N-内羧酸酐、L-天冬酰胺-N-内羧酸酐、L-谷氨酰胺-N-内羧酸酐、L-苏氨酸-N-内羧酸酐、Y-苯甲基-L-天冬氨酸酯-N-内羧酸酐、ε -苄氧羰基-L-赖氨酸-N-内羧酸酐、精氨酸-N-内羧酸酐或组氨酸-N-内羧酸酐4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述氨基酸-N-内羧酸酐为γ-苯甲基-L-谷氨酸酯-N-内羧酸酐、ε -苄氧羰基-L-半胱氨酸-N-内羧酸酐、γ -苯甲基-L-天冬氨酸酯-N-内羧酸酐或ε -苄氧羰基-L-赖氨酸-N-内羧酸酐,还包括将所述聚氨基酸脱保护5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂为Ν,Ν-二甲基甲酰胺、 二氧六环或三氯甲烷6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述L-胱氨酸-N-内羧酸酐和氨基酸-N-内羧酸酐的总摩尔数与所述端氨基化的亲水性聚合物的摩尔数的比例为5 1000 17.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述L-胱氨酸-N-内羧酸酐与所述氨基酸-N-内羧酸酐的摩尔比为0.01 100 18.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述搅拌反应的温度为20°C 30°C, 所述搅拌反应的时间为60h 80h9.一种聚氨基酸的制备方法,包括以下步骤将端氨基化的亲水性聚合物、具有式(I)结构的双氨基酸-N-内羧酸酐和氨基酸-N-内羧酸酐溶解于有机溶剂中,搅拌反应后得到聚氨基酸;10. 一种聚氨基酸纳米水凝胶,由权利要求1 9任意一项所述的方法制备得到的聚氨基酸和水组成
  • 技术领域
    本发明属于聚氨基酸技术领域,尤其涉及一种聚氨基酸的制备方法及聚氨基酸纳米水凝胶
  • 背景技术
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:聚氨基酸的制备方法及聚氨基酸纳米水凝胶的制作方法药物控制释放是将药物与药物载体结合,在体内通过扩散、渗透等方式,使药物以适当的浓度和速度释放,从而充分发挥药物功效。理想的药物载体应该具有以下特点良好的生物相容性,可生物降解、窄的分子量分布和高的药物装载能力,聚酯、聚氨基酸等高分子聚合物由于具有无毒、生物相容性较好、可生物降解等优点而成为药物控制释放载体的主要材料。作为药物控制释放载体的高分子材料和药物分子结合能够形成多种高分子药物控制释放体系,通过延长药物在体内的循环时间或使药物刺激响应释放,从而增加药物效果。高分子材料通常以纳米胶束和纳米水凝胶的形式发挥药物控制释放载体的作用。高分子纳米胶束是由具有亲水链段和疏水链段的两亲性共聚物在水中自发组装形成的纳米尺寸的具有核-壳结构的聚集体,在自组装过程中,疏水嵌段构成胶束的内核,而亲水嵌段则在胶束内核的周围构成胶束的外壳。聚合物纳米胶束具有粒径可控、体内循环时间长、可以进行靶向性修饰等优点,研究较为广泛,尤其是能够对外界环境刺激作出响应的环境响应性聚合物纳米胶束具有更好的应用前景,如Journal of theAmerican Chemical Society (Vol. 132,p442 443,2010)公开了一种聚乙二醇单甲醚_b_ 二硒键连接聚合物-b-聚乙二醇单甲醚两亲性三嵌段聚合物,其在水中能够形成胶束,并对氧化剂和还原剂均具有敏感性。但是,由于胶束是线型嵌段共聚物在水中自组装形成的不稳定体系,较易受到血液循环系统的影响而发生药物的突然释放,从而影响药物的疗效。聚合物纳米水凝胶作为聚合物水凝胶的重要组成部分,是由内部交联的纳米聚合物粒子在水中分散形成的凝胶,是一种高分子网络体系,不容易受血液循环系统的影响发生药物的突然释放,而且具有良好的生物相容性,是药物载体的理想选择,其中,能够对细胞内环境的刺激,如PH值、温度、还原剂、氧化剂或酶等作出响应的水凝胶具有良好的应用前景。如申请号为200610148155. 5的中国专利文献公开了一种温敏性化学交联水凝胶,由聚乙二醇为亲水嵌段,可降解的聚酯为疏水嵌段组成的两亲性嵌段共聚物为主体,接上可交联基团形成的聚合物化学交联水凝胶,该水凝胶仅对温度敏感,对还原剂不敏感,作为药物载体在肿瘤细胞内的应用受到限制。又如申请号为2010105612^.0的中国专利文献公开了一种对还原剂敏感的化学交联水凝胶,由聚乙二醇单甲醚或聚乙二醇为亲水外壳,聚 (L-谷氨酸)为疏水内核构成的纳米水凝胶,但该水凝胶的制备过程较为复杂,不利于规模化生产。
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的制备方法及聚氨基酸纳米水凝胶,本发明提供的方法步骤简单,方便快捷,得到的聚氨基酸形成的纳米水凝胶具有良好的生物相容性、生物降解性和还原剂敏感性。本发明提供了一种聚氨基酸的制备方法,包括以下步骤将端氨基化的亲水性聚合物、L-胱氨酸-N-内羧酸酐和氨基酸-N-内羧酸酐溶解于有机溶剂中,搅拌反应后得到聚氨基酸。优选的,所述端氨基化的亲水性聚合物为端氨基化的聚乙二醇单甲醚、端氨基化的聚乙二醇、端氨基化的聚(N-异丙基丙烯酰胺)、端氨基化的聚(甲基丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯)、端氨基化的聚(甲基丙烯酸-2-(2- -甲氧基乙氧基)乙氧基)乙酯)、端氨基化的聚甲基丙烯酸,端氨基化的聚(甲基丙烯酸-2-氨基乙酯·盐酸盐)、端氨基化的聚(甲基丙烯酸-N,N-二甲基氨基乙酯)或端氨基化的聚(甲基丙烯酸-N,N-二乙基氨基乙酯)。优选的,所述氨基酸-N-内羧酸酐为Y-苯甲基-L-谷氨酸酯-N-内羧酸酐、Y-丙炔基-L-谷氨酸酯-N-内羧酸酐、Y -2-氯乙基-L-谷氨酸酯-N-内羧酸酐、甘氨酸-N-内羧酸酐、L-丙氨酸-N-内羧酸酐、L-缬氨酸-N-内羧酸酐、L-亮氨酸-N-内羧酸酐、L-异亮氨酸-N-内羧酸酐、L-苯丙氨酸-N-内羧酸酐、L-脯氨酸-N-内羧酸酐、L-色氨酸-N-内羧酸酐、L-丝氨酸-N-内羧酸酐、L-酪氨酸-N-内羧酸酐、ε -苄氧羰基-L-半胱氨酸_Ν_内羧酸酐、L-蛋氨酸-N-内羧酸酐、L-天冬酰胺-N-内羧酸酐、L-谷氨酰胺-N-内羧酸酐、 L-苏氨酸-N-内羧酸酐、Y -苯甲基-L-天冬氨酸酯-N-内羧酸酐、ε -苄氧羰基-L-赖氨酸-N-内羧酸酐、精氨酸-N-内羧酸酐或组氨酸-N-内羧酸酐。优选的,所述氨基酸-N-内羧酸酐为γ-苯甲基-L-谷氨酸酯-N-内羧酸酐、ε-苄氧羰基-L-半胱氨酸-N-内羧酸酐、Y-苯甲基-L-天冬氨酸酯-N-内羧酸酐或ε-苄氧羰基-L-赖氨酸-N-内羧酸酐,还包括 将所述聚氨基酸脱保护。优选的,所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二氧六环或三氯甲烷。优选的,所述L-胱氨酸-N-内羧酸酐和氨基酸-N-内羧酸酐的总摩尔数与所述端氨基化的亲水性聚合物的摩尔数的比例为5 1000 1。优选的,所述L-胱氨酸-N-内羧酸酐与所述氨基酸-N-内羧酸酐的摩尔比为 0.01 100 1。优选的,所述搅拌反应的温度为20°C 30°C,所述搅拌反应的时间为60h 80h。本发明还提供了一种聚氨基酸的制备方法,包括以下步骤将端氨基化的亲水性聚合物、具有式(I)结构的双氨基酸-N-内羧酸酐和氨基酸-N-内羧酸酐溶解于有机溶剂中,搅拌反应后得到聚氨基酸;本发明提供了一种聚氨基酸的制备方法,包括以下步骤将端氨基化的亲水性聚合物、L-胱氨酸-N-内羧酸酐和氨基酸-N-内羧酸酐溶解于有机溶剂中,搅拌反应后得到聚氨基酸。本发明还提供了一种聚氨基酸纳米水凝胶,由上述技术方案所述的方法制备得到的聚氨基酸和水组成。本发明仅需一步即可制备得到可形成纳米水凝胶的聚氨基酸,步骤简单、方便快捷。本发明得到的聚氨基酸中包括亲水性聚合物和交联的聚氨基酸,溶于水中能够形成纳米水凝胶,作为药物传输和控制释放的载体材料。本发明以端氨基化的亲水性聚合物、L-胱氨酸-N-内羧酸酐和氨基酸-N-内羧酸酐为原料,得到的聚氨基酸形成的纳米水凝胶具有良好的生物相容性、生物降解性。

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