谷氨酸赖氨酸无规共聚物和谷氨酸精氨酸无规共聚物的合成及性能.pdf

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1、Vol．38高等学校化学学报No．12017年1月CHEMICALJOUＲNALOFCHINESEUNIVEＲSITIES165～172doi:10．7503/cjcu20160190谷氨酸赖氨酸无规共聚物和谷氨酸精氨酸无规共聚物的合成及性能1，22221王慧洁，于海洋，张大为，汤朝晖，曹琪(1．湘潭大学化学学院，环境友好化学与应用教育部重点实验室，湘潭411105;2．中国科学院长春应用化学研究所，生态环境高分子材料重点实验室，长春130022)摘要采用氨基酸-N-内羧酸酐(氨基酸-NCA)开环聚合的方法，并

2、通过改变开环聚合时谷氨酸-N-内羧酸酐(BLG-NCA)与赖氨酸-N-内羧酸酐［Lys(Z)-NCA］的投料比以及BLG-NCA与鸟氨酸-N-内羧酸酐［Orn(Z)-NCA］的投料比，经过脱保护和胍基化反应得到一系列谷氨酸赖氨酸无规共聚物Poly(E，K)和谷氨113酸精氨酸无规共聚物Poly(E，Ｒ)．核磁共振氢谱(HNMＲ)和核磁共振定量碳谱(CNMＲ)分析结果表明，合成了无规共聚物Poly(E，K)和Poly(E，Ｒ)，且二者中不同氨基酸的摩尔比接近开环聚合时相应NCA的投料比．动态光散射(DLS)测定结

3、果表明，无规共聚物在pH=7.4的正常生理环境中形成的胶束粒径均一、尺寸小于200nm．Zeta电位表征结果表明，无规共聚物Poly(E，K)和Poly(E，Ｒ)的Zeta电位值随着溶液pH值的变化而变化，具有pH敏感性．关键词开环聚合;无规共聚物;pH敏感中图分类号O631文献标志码A［1，2］聚氨基酸是由一种或多种α-氨基酸经肽键连接而成的聚合物，具有良好的生物相容性和生物［3］可降解性．由于与天然蛋白质结构组成类似，聚氨基酸能在水溶液中自组装成α螺旋或β折叠稳定的二级结构，具有与天然蛋白相似的特殊功能．聚

4、氨基酸材料可以降解为人体必需的氨基酸，其代谢［4］［5］产物能够被机体吸收或者代谢．因此，聚氨基酸类材料被广泛应用于药物控制释放、组织工程、［6］［7］基因传输和生物黏附等生物医学领域．目前，人工合成的聚氨基酸主要通过氨基酸-N-内羧酸酐［8］［9］(氨基酸-NCA)开环聚合制备．Leuchs于1906年首先合成氨基酸-NCA．1921年，Curtius等首次以水、醇和初级胺引发氨基酸-NCA开环聚合合成了较高分子量的聚氨基酸．由氨基酸-NCA开环聚合而成的聚氨基酸并不具备复杂的序列结构，但其制备方法简单，可以

5、大批量制备．通过2种或多种氨基酸-NCA共聚可得到氨基酸共聚物．由于不同氨基酸中含有不同种类的官能团，作为药物载体时可作为［10，11］活性位点与药物结合，在药物缓控释载体方面具有广阔的应用前景，两亲性嵌段共聚物已被广泛［12～14］用于抗肿瘤药物纳米载药体系的设计．氨基酸共聚物的侧链通常含有大量的易质子化的酸或碱官［15～17］能团，如氨基或羧基，通常具有一定的pH响应性，可以更好地控制药物的释放．本文通过氨基酸-NCA开环聚合制备了pH敏感性谷氨酸赖氨酸无规共聚物［Poly(E，K)］及谷氨酸精氨酸无规共聚

6、物［Poly(E，Ｒ)］，它们在药物缓控释领域具有潜在应用价值．1实验部分1．1试剂与仪器苄基保护的谷氨酸(BLG)、苄氧羰基保护的赖氨酸(ZLys)和苄氧羰基保护的鸟氨酸(ZOrn)，上海易信生物科技有限公司;参照文献［18，19］方法制备谷氨酸-N-内羧酸酐(BLG-NCA)、赖氨酸-N-内羧收稿日期:2016-03-28．网络出版日期:2016-12-08．基金项目:国家自然科学基金(批准号:51373168)资助．联系人简介:曹琪，女，博士，教授，主要从事新型功能材料研究．E-mail:wjcaoqi@

7、163.com166高等学校化学学报Vol．38酸酐［Lys(Z)-NCA］和鸟氨酸-N-内羧酸酐［Orn(Z)-NCA］，用四氢呋喃(THF)/正己烷混合溶剂进行重结晶纯化，抽干备用;正己胺、溴化氢/乙酸溶液(HBr/CH3COOH，HBr的质量分数为33%)和三氟乙酸(TFA)，阿拉丁试剂有限公司;3，5-二甲基-1-吡唑硝酸甲脒(C4H10N4·HNO3)，百灵威科技有限公司;其它试剂均购自国药集团化学试剂有限公司;THF、正己烷和正己胺均经过减压蒸馏处理后备用;N，N'-二甲基甲酰胺(DMF)经氢化钙干

8、燥3d后，再减压蒸馏备用;实验用水均为用Milli-Q系统制备的去离子水．Avarice500(500MHz)型核磁共振波谱仪，德国Bruker公司;WyattQELS型动态光散射仪，美国怀雅特公司;ZetaPALS型电位粒度仪，美国布鲁克海文公司;Waters1515型凝胶渗透色谱仪，美国Waters公司;Bio-ＲadWin-IＲ型傅里叶变换红外光谱仪，美国Bio-Ｒad公司．1．