专利名称：聚(l-谷氨酸)均聚物、无规共聚物、接枝共聚物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及聚(L-谷氨酸)技术领域，尤其涉及一种聚(L-谷氨酸)均聚物、无规 共聚物、接枝共聚物及其制备方法。
背景技术：
聚氨基酸类高分子具有良好的侧基可修饰性、生物降解性、生物相容性和规整的 二级结构，广泛应用于生物医学领域，如生物分离、组织工程、基因治疗和药物控制释放等。 其中，聚(L-谷氨酸)是一种侧链带有羧基的聚氨基酸，其侧羧基具有良好的反应活性，便 于功能化修饰，使聚(L-谷氨酸)可以进一步功能化，在智能型生物医用材料领域具有良好 的应用前景。聚(L-谷氨酸)的功能化修饰主要是通过缩合反应进行的，如 Biomacromolecules (Vol. 7，p590_596，2006)报道了一种将精氨酸-甘氨酸-天门冬氨酸 短肽(RGD短肽)通过缩合反应接枝到聚二乙二醇单甲醚-b-聚(L-甲基丙酸酯)-b-聚 (L-谷氨酸)的L-谷氨酸结构单元上的方法。申请号为200710055316. O的中国专利文献 公开了一种聚(L-谷氨酸)-聚(N-异丙基丙烯酰胺)接枝共聚物的制备方法，主要包括以 下步骤以Y _苄基-L-谷氨酸酯-N-羧酸酐为原料制备聚(L-谷氨酸)均聚物；以N-异 丙基丙烯酰胺、偶氮二异丁腈和巯基乙胺为原料制备一端为氨基末端的聚N-异丙基丙烯 酰胺均聚物 ’聚(L-谷氨酸)均聚物与一端为氨基末端的聚N-异丙基丙烯酰胺均聚物发 生缩合反应生成聚(L-谷氨酸)-聚(N-异丙基丙烯酰胺)接枝共聚物。缩合反应虽然能 够实现聚(L-谷氨酸)的功能化修饰，但是，通过缩合反应不能制备高接枝密度的功能化 聚(L-谷氨酸)，也无法实现高分子量基团或空间位阻较大基团的修饰，使得到的功能化聚 (L-谷氨酸)应用受到限制。如申请号为200910218013. 5的 中国专利文献公开了一种氯乙醇功能化聚(L_谷 氨酸)无规共聚物的制备方法，主要以Y-2-氯乙基-L-谷氨酸酯-N-内羧酸酐和γ-2-苯 甲基-L-谷氨酸酯-N-内羧酸酐为原料，在伯胺引发剂的作用下通过原子转移自由基聚合 反应得到氯乙醇功能化聚(L-谷氨酸)无规共聚物。与通过缩合反应制备功能化聚(L-谷 氨酸)相比，通过原子转移自由基聚合反应能够制备高接枝密度的功能化聚(L-谷氨酸)， 但是，以氯乙醇为功能化基团时，聚(L-谷氨酸)无规共聚物的应用范围较小，只能与甲基 丙烯酸酯类单体聚合制备具有温度和PH响应性的聚合物。
发明内容
有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种聚(L-谷氨酸)均聚物、无规 共聚物、接枝共聚物及其制备方法，本发明提供的聚(L-谷氨酸)均聚物、无规共聚物具有 炔基功能团，可以与多种功能化小分子或高分子发生反应生成接枝共聚物，应用范围较为 广泛。
本发明提供了一种聚(L-谷氨酸)均聚物，具有式(I)所示的重复单元
权利要求
1.聚(L-谷氨酸)均聚物，具有式⑴所示的重复单元
2.权利要求1所述的聚(L-谷氨酸)均聚物的制备方法，包括以下步骤Y -丙炔基-L-谷氨酸酯-N-内羧酸酐在伯胺引发剂的作用下发生聚合反应，得到聚 (L-谷氨酸)均聚物。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述Y-丙炔基-L-谷氨酸酯-N-内 羧酸酐与所述伯胺引发剂的摩尔比为10 200 1。
4.具有式(II)结构的聚(L-谷氨酸)无规共聚物
5.权利要求4所述的聚(L-谷氨酸)无规共聚物的制备方法，包括以下步骤a)Y-丙炔基-L-谷氨酸酯-N-内羧酸酐与Y-苯甲基-L-谷氨酸酯-N-内羧酸酐在伯 胺引发剂的作用下发生聚合反应，得到聚(Y -丙炔基-L-谷氨酸酯-co- γ -苯甲基-L-谷 氨酸酯)，所述Y-丙炔基-L-谷氨酸酯-N-内羧酸酐与Y-苯甲基-L-谷氨酸酯-N-内羧 酸酐的摩尔比为1 0. 33 10 ；b)将所述聚(、-丙炔基-L-谷氨酸酯-co-Y -苯甲基-L-谷氨酸酯)脱除苯甲基保 护，得到聚(L-谷氨酸)无规共聚物。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述Y-丙炔基-L-谷氨酸酯-N-内 羧酸酐与Y-苯甲基-L-谷氨酸酯-N-内羧酸酐的摩尔总数与所述伯胺引发剂的摩尔数的 比例为10 400 1。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述伯胺引发剂含1 2个伯胺数， 所述伯胺引发剂的分子量为50 1000。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述伯胺引发剂为正己胺和己二胺。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述Y-丙炔基-L-谷氨酸酯-N-内 羧酸酐按照以下方法制备L-谷氨酸和丙炔醇在浓硫酸的作用下发生反应，得到Y-丙炔基-L-谷氨酸酯；所述Y-丙炔基-L-谷氨酸酯与双(三氯甲基)碳酸酯在40°C 60°C下发生反应，得 到Y -丙炔基-L-谷氨酸酯-N-内羧酸酐。
10.一种聚(L-谷氨酸)接枝共聚物的制备方法，包括以下步骤将聚(L-谷氨酸)、功能化物质、CuSO4 ·5Η20和抗坏血酸钠混合，无氧条件下搅拌反应， 得到聚(L-谷氨酸)接枝共聚物；所述聚(L-谷氨酸)为权利要求1所述的聚(L-谷氨酸)均聚物或权利要求4所述的 聚(L-谷氨酸)无规共聚物；所述功能化物质为含有叠氮基团的乙二醇单甲醚、含有叠氮基团的二乙二醇单甲醚、含有叠氮基团的三 乙二醇单甲醚、含有叠氮基团的单糖、含有叠氮基团的多糖、含有叠氮基团的抗原、含有叠 氮基团的抗体、含有叠氮基团的生物素、含有叠氮基团的抗生物素、含有叠氮基团的短肽、 含有叠氮基团的药物、端基为叠氮基团的聚乙二醇单甲醚、端基为叠氮基团的聚(N-异丙 基丙烯酰胺)、端基为叠氮基团的聚(甲基丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯)、端基为叠 氮基团的聚(甲基丙烯酸-2-(2- -甲氧基乙氧基)乙氧基)乙酯)、端基为叠氮基团的聚 甲基丙烯酸，端基为叠氮基团的聚(甲基丙烯酸-2-氨基乙酯·盐酸盐)、端基为叠氮基团 的聚(甲基丙烯酸-N，N- 二甲基氨基乙酯)、端基为叠氮基团的聚(甲基丙烯酸-N，N- 二 乙基氨基乙酯)或端基为叠氮基团的聚甲基丙烯酸环氧丙酯。
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述聚(L-谷氨酸)中的炔基、功 能化物质、CuSO4 · 5H20和抗坏血酸钠的摩尔比为1 0. 8 1. 2 05 2 3 7。
全文摘要
本发明提供了一种聚(L-谷氨酸)均聚物，具有式(I)所示的重复单元，所述聚(L-谷氨酸)均聚物的数均分子量为2000～40000。本发明还提供了一种上述技术方案所述的聚(L-谷氨酸)均聚物的制备方法，包括以下步骤γ-丙炔基-L-谷氨酸酯-N-内羧酸酐在伯胺引发剂的作用下发生聚合反应，得到聚(L-谷氨酸)均聚物。本发明提供了一种具有式(II)结构的聚(L-谷氨酸)无规共聚物，所述聚(L-谷氨酸)无规共聚物的数均分子量为2000～80000。本发明还提供了一种聚(L-谷氨酸)无规共聚物的制备方法。本发明还提供了一种聚(L-谷氨酸)接枝共聚物的制备方法。
文档编号C08G69/48GK102093554SQ20101056366
公开日2011年6月15日 申请日期2010年11月26日 优先权日2010年11月26日
发明者丁建勋, 庄秀丽, 成一龙, 汤朝晖, 肖春生, 赵丽, 陈学思 申请人:中国科学院长春应用化学研究所