含環(huán)糊精和聚乙二醇嵌段聚肽分子刷水凝膠及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于新材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高分子材料技術(shù)，更具體地涉及一種 含環(huán)糊精和聚乙二醇嵌段聚肽分子刷水凝膠及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于聚合物水凝膠體系在模擬細(xì)胞外基質(zhì)的柔軟性和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)以及多重外部刺 激響應(yīng)性能等方面具有相似性，越來越多地受到科學(xué)家廣泛地關(guān)注和研宄，并逐步將其水 凝膠體系應(yīng)用于藥物負(fù)載、組織工程等領(lǐng)域。聚肽具有與生物蛋白質(zhì)具有類似結(jié)構(gòu)，并且由 于氫鍵的作用能夠形成獨(dú)特有序的二級構(gòu)象（a-螺旋、0-折疊等）結(jié)構(gòu)，這種獨(dú)特的結(jié) 構(gòu)使其區(qū)別于傳統(tǒng)的聚合物，由其構(gòu)建的水凝膠體系在生物醫(yī)藥等領(lǐng)域有著潛在的應(yīng)用價(jià) 值。目前，聚肽及其共聚物已成為構(gòu)筑水凝膠首選基材。
[0003] 近些年來，基于環(huán)糊精的主-客體化學(xué)水凝膠體系的應(yīng)用也得到越來越廣泛的關(guān) 注。如YaobinWu等人（ACSMacroLett. 2014, 3,1 145-1150)設(shè)計(jì)合成出含苯胺四聚體 側(cè)基可降解共聚物，與Y_環(huán)糊精二聚體間通過主-客體相互作用構(gòu)建出超分子水凝膠，可 作為一種潛在注射的藥物釋放體系。
[0004] 但是，目前現(xiàn)有技術(shù)中尚未報(bào)道基于含樹枝狀分子結(jié)構(gòu)的聚肽共聚物分子刷和環(huán) 糊精共同作用構(gòu)建超分子凝膠體系的研宄。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種基于環(huán)糊精的主-客體化學(xué)聚肽分子刷水凝膠，并建立 其制備方法。所述水凝膠是一種包含側(cè)鏈為烷氧醚樹枝狀分子的嵌段聚肽分子刷與a-環(huán) 糊精的二元體系水凝膠，各組成成分都具有良好的生物相容性及可降解性。
[0006] 本發(fā)明中，所述含環(huán)糊精和聚乙二醇嵌段聚肽分子刷的水凝膠包括a_環(huán)糊精和 側(cè)鏈含烷氧醚樹枝狀分子的聚乙二醇嵌段聚肽分子刷的二元體系水凝膠。
[0007] 本發(fā)明中，所述含環(huán)糊精和聚乙二醇嵌段聚肽分子刷的水凝膠，其微觀結(jié)構(gòu)為片 層結(jié)構(gòu)。具體地，該水凝膠為不規(guī)則多邊形片狀結(jié)構(gòu)，其微觀尺寸為〇. 5?2微米，水凝膠 由片狀聚集體層層堆積而形成。該不規(guī)則多邊形片狀結(jié)構(gòu)的片狀聚集體的長為〇. 5?2微 米，寬為0.5?2微米。
[0008] 本發(fā)明中，所述含環(huán)糊精和聚乙二醇嵌段聚肽分子刷的水凝膠的固含量為20? 25%。通常，水凝膠的固含量為3%?10%，可見，本發(fā)明水凝膠的固含量顯著提高。
[0009] 本發(fā)明所述含環(huán)糊精和聚乙二醇嵌段聚肽分子刷水凝膠的制備方法，首先將一定 量的所述的聚乙二醇嵌段聚肽分子刷溶于水中，使其完全溶解；然后加入適量a-環(huán)糊精 混合攪拌、超聲；最后靜置一段時(shí)間后即得到所述含環(huán)糊精和聚乙二醇嵌段聚肽分子刷的 水凝膠。
[0010] 優(yōu)選地，所述聚乙二醇嵌段聚肽分子刷（PEO-b-PELG-g-Gl)在水溶液中的濃度為 0. 15?0. 22g/mL，所述a-環(huán)糊精在水溶液中的濃度為〇. 08?0. 12g/mL。
[0011] 本發(fā)明中，所述聚乙二醇嵌段聚肽分子刷（PEO-b-PELG-g-Gl)，包括主鏈和側(cè)鏈， 所述主鏈為聚乙二醇（PE0)與聚肽組成的兩嵌段聚合物，所述側(cè)鏈為烷氧醚樹枝狀分子。 所述聚乙二醇嵌段聚肽分子刷的結(jié)構(gòu)如以下式（1)所示：
[0012]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種聚己二醇嵌段聚膚分子刷，其特征在于，所述聚己二醇嵌段聚膚分子刷包括主 鏈和側(cè)鏈，所述主鏈為聚己二醇與聚膚組成的兩嵌段聚合物，所述側(cè)鏈為燒氧離樹枝狀分 子；所述聚己二醇嵌段聚膚分子刷結(jié)構(gòu)如W下式（1)所示：
其中，n = 30-100, X為甲基或己基。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚己二醇嵌段聚膚分子刷，其特征在于，所述兩嵌段聚合物 中，一嵌段為親水性的聚己二醇鏈，另一嵌段為聚膚鏈段；所述燒氧離樹枝狀分子接枝于所 述聚膚鏈段上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述聚己二醇嵌段聚膚分子刷的制備方法，其特征在于，W氯己醇 和心谷氨酸為原料，制備丫-氯己基-k谷氨酸醋；W氨基聚己二醇單甲離引發(fā)a-氨基 酸-N-駿基內(nèi)酸酢開環(huán)聚合，合成得到聚己二醇-b-聚（丫-氯己基A-谷氨酸醋）；經(jīng)疊 氮化和點(diǎn)擊反應(yīng)，將所述燒氧離樹枝狀分子接枝到聚膚鏈段上，制備得到所述聚己二醇嵌 段聚膚分子刷。
4. 一種含環(huán)糊精和聚己二醇嵌段聚膚分子刷的水凝膠，其特征在于，其為包括a -環(huán) 糊精和如權(quán)利要求1或2所述的聚己二醇嵌段聚膚分子刷的二元體系水凝膠。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的含環(huán)糊精和聚己二醇嵌段聚膚分子刷的水凝膠，其特征在 于，其微觀結(jié)構(gòu)為片層結(jié)構(gòu)；所述水凝膠呈不規(guī)則多邊形片狀結(jié)構(gòu)，其長為0. 5?2微米，寬 為0. 5?2微米；所述水凝膠由片狀聚集體層層堆積而形成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的含環(huán)糊精和聚己二醇嵌段聚膚分子刷的水凝膠，其特征在 于，所述水凝膠的固含量為20?25%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述含環(huán)糊精和聚己二醇嵌段聚膚分子刷的水凝膠的制備方法，其
特征在于，將如權(quán)利要求1或2所述的聚己二醇嵌段聚膚分子刷溶于水中，使其完全溶解； 加入a-環(huán)糊精混合攬拌、超聲；靜置一段時(shí)間，制備得到所述含環(huán)糊精和聚己二醇嵌段聚 膚分子刷水凝膠。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述聚己二醇嵌段聚膚分子刷在水 中的濃度為0. 15?0. 22g/mU所述a -環(huán)糊精在水中的濃度為0. 08?0. 12g/mL。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述含環(huán)糊精和聚己二醇嵌段聚膚分子刷的水凝膠在用作藥物負(fù) 載中的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種聚乙二醇嵌段聚肽分子刷，結(jié)構(gòu)如以下式(1)所示；其包括主鏈和側(cè)鏈，所述主鏈為聚乙二醇與聚肽組成的兩嵌段聚合物，所述側(cè)鏈為烷氧醚樹枝狀分子。其制備方法為，以氯乙醇和L-谷氨酸制備γ-氯乙基-L-谷氨酸酯，以氨基聚乙二醇單甲醚引發(fā)α-氨基酸-N-羧基內(nèi)酸酐開環(huán)聚合，得到聚乙二醇-b-聚(γ-氯乙基-L-谷氨酸酯)；通過疊氮化和點(diǎn)擊反應(yīng)，將烷氧醚樹枝狀分子接枝到聚肽鏈上從而制備得到聚肽嵌段共聚物分子刷。本發(fā)明還公開了一種水凝膠，其包括α-環(huán)糊精和所述的聚乙二醇嵌段聚肽分子刷。其通過將分子刷與α-環(huán)糊精在水中混合攪拌、超聲、靜置制備得到。本發(fā)明的水凝膠具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形貌與良好的生物相容性，在功能材料、細(xì)胞培養(yǎng)基、載藥等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
【IPC分類】C08J3-075, C08L77-02, A61K9-06, A61K47-48, A61K47-34, C08G69-48, C08L5-16, C08G69-40
【公開號】CN104592511
【申請?zhí)枴緾N201510026333
【發(fā)明人】賀小華, 朱海嶺, 胡超群, 林紹梁, 林雪, 陳宇翔
【申請人】華東師范大學(xué), 華東理工大學(xué)
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年1月19日