专利名称：聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)嵌段共聚物、其制备方法及水凝胶的制作方法
技术领域：
本发明属于聚(L-谷氨酸)衍生物技术领域，尤其涉及一种聚(Y-丙炔基-L-谷氨酸酯)嵌段共聚物、其制备方法以及水凝胶。
背景技术：
刺激敏感性水凝胶是一种由亲水性高分子组成的三维网络，能够感知外界环境， 如温度、PH值、离子强度、生物分子、化学物质、光电和磁场等的微小变化，并通过自身体积的膨胀和收缩或发生溶胶-凝胶转变等来响应外界的刺激，在药物控制释放、物质分离提纯、生物活性物质包埋和组织工程培养等方面具有广泛的应用前景。可注射性水凝胶是一种刺激敏感性水凝胶，在注射到人体内部之前，其为高分子水溶液，在注射到人体内部后，由于温度变化、PH变化、化学反应或光引发反应等，高分子水溶液在注射点形成水凝胶。其中，温敏性可注射性水凝胶具有应用条件温和，无需使用有机溶剂，有利于维持生物活性物质的活性等优点，是药物释放载体和生物医用材料的研究热点之一。在低于人体体温时，温敏性可注射性水凝胶以溶液状态存在，与药物、多肽、蛋白质、细胞等生物活性物质较易混合；当注入到人体内部后，由于温度的变化，溶液迅速发生体积相变，形成水凝胶；在形成水凝胶的过程中，其中的药物或生物活性物质被包埋在水凝胶内部，然后通过扩散或者水凝胶自身降解缓慢释放，从而达到长效缓释的目的。温敏性可注射性水凝胶也可以作为体内原位组织培养的支架材料，由于注射前为低粘度溶液，因此适合于任意形状的创口，而且注射过程中不会造成新的创口。现有技术公开了多种温敏性可注射性水凝胶，如聚乙二醇和聚(L-乳酸)的嵌段共聚物水凝胶(Nature，Vol. 388，p. 860-862 (1997))，在温度变化时可以实现溶胶和凝胶的可逆变化，也具有生物降解性，但其降解产物为乳酸等小分子化合物，局部过高浓度的乳酸等小分子化合物会引发注射部位炎症等。聚氧化乙烯-聚氧化丙烯的共聚物(也称泊洛沙姆，Poloxamer)和聚丙氨酸形成的嵌段共聚物在浓度为 IOwt^时，也可形成可注射性水凝胶(Macromolecules，Vol. 41，p. 8204-8209 (2008))，这种水凝胶降解后的产物为氨基酸，对人体没有任何伤害。但是，聚氧化乙烯-聚氧化丙烯的共聚物和聚丙氨酸形成的嵌段共聚物中，聚丙氨酸上没有可修饰的功能基团，不利于该水凝胶的进一步应用。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种聚(Y -丙炔基-L-谷氨酸酯) 嵌段共聚物、其制备方法以及水凝胶，本发明提供的聚(Y-丙炔基-L-谷氨酸酯)嵌段共聚物可形成温敏性可注射性水凝胶，不仅具有良好的生物相容性、温度敏感性和生物降解性，而且具有可修饰的功能基团，应用范围较广。本发明提供了一种聚(Y-丙炔基-L-谷氨酸酯)嵌段共聚物，包含式⑴结构所示的A嵌段和式(II)结构所示的B嵌段
权利要求
1.聚(Y-丙炔基-L-谷氨酸酯)嵌段共聚物，包含式⑴结构所示的A嵌段和式(II)结构所示的B嵌段
2.聚(Y-丙炔基-L-谷氨酸酯)嵌段共聚物，包含式(III)结构所示的A嵌段和式 (II)结构所示的B嵌段
3. 一种聚(Y-丙炔基-L-谷氨酸酯)嵌段共聚物的制备方法，包括以下步骤 端氨基化的聚乙二醇或端氨基化的聚乙二醇单甲醚与Y -丙炔基-L-谷氨酸酯-N-羧酸酐在有机溶剂中发生聚合反应，得到聚(Y-丙炔基-L-谷氨酸酯)嵌段共聚物； 所述端氨基化的聚乙二醇单甲醚具有式(IV)结构，数均分子量为550 10000
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述聚合反应的温度为20°C 40°C。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述聚合反应的时间为24h 72h。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、 N，N- 二甲基乙酰胺或三氯甲烷。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在进行聚合反应之前，将端氨基化的聚乙二醇或端氨基化的聚乙二醇单甲醚与无水甲苯共沸Ih 池。
8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述Y-丙炔基-L-谷氨酸酯-N-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-羧酸酐。
9.聚(Y-丙炔基-L-谷氨酸酯)嵌段共聚物水凝胶，其特征在于，包括聚(Y-丙炔基-L-谷氨酸酯)嵌段共聚物和溶剂，所述聚(Y-丙炔基-L-谷氨酸酯)嵌段共聚物为权利要求1或权利要求2所述的聚(Y -丙炔基-L-谷氨酸酯)嵌段共聚物，所述溶剂为水、 生理盐水、缓冲溶液、组织培养液或体液。
10.根据权利要求9所述的水凝胶，其特征在于，所述聚(Y-丙炔基-L-谷氨酸酯)嵌段共聚物的质量为所述聚(Y-丙炔基-L-谷氨酸酯)嵌段共聚物和溶剂总质量的2% 30%。
全文摘要
本发明提供了一种聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)嵌段共聚物，包含式(I)结构所示的A嵌段和式(II)结构所示的B嵌段所述聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)嵌段共聚物为AB嵌段构型的嵌段共聚物，其中，A嵌段的数均分子量为550～10000，B嵌段的数均分子量为800～20000，B嵌段占所述嵌段共聚物的重量百分数为25％～75％。本发明还提供了一种聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)嵌段共聚物的制备方法和聚(γ-丙炔基-L-谷氨酸酯)嵌段共聚物水凝胶。与现有技术相比，本发明提供的嵌段共聚物中含有丙炔基，从而能够扩大嵌段共聚物的应用范围。
文档编号C08G69/40GK102167818SQ20111002396
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
发明者丁建勋, 庄秀丽, 成一龙, 肖春生, 贺超良, 陈学思 申请人:中国科学院长春应用化学研究所