一種可降解主鏈季銨鹽型聚陽離子及其制備方法【
技術領域：
】[0001]本發(fā)明屬于聚陽離子及其制備方法領域，特別涉及一種可降解主鏈季銨鹽型聚陽離子及其制備方法。【
背景技術：
】[0002]在自然界中，陽離子多肽在基因表達，調控DNA響應及組織蛋白的生成過程中起著重要的作用（Gf.chromatin.Science.1978;271:115.)，如調控人體內生理活動（GanzT.Chemistry-Ringsofdestruction.Nature.2001;412:392_3·)，控制生長因子的穩(wěn)定和活性（FahamS,HilemanRE,FrommJR,LinhardtRJ,ReesDC.Heparinstructureandinteractionswithbasicfibroblastgrowthfactor·Science·1996;271:1116-20·)〇合成聚陽離子在生物醫(yī)學領域也有廣泛的應用。比如在基因治療上，PEI(聚醚酰亞胺)是人工合成的最著名的基因載體之一（PackDW,HoffmanAS,PunS，StaytonPS.Designanddevelopmentofpolymersforgenedelivery.NatRevDrugDiscov·2005;4:581-93.NguyenDN,GreenJJ,ChanJM,LongerR,AndersonDG.PolymericMaterialsforGeneDeliveryandDNAVaccination.AdvMater.2009;21:847-67.)。近來Wang(ZernBJ,ChuHH,OsunkoyaA0,GaoJ,WangYD.ABiocompatibleArginine-BasedPolycation.AdvFunctMater.2011;21:434_40.)等發(fā)展了基于精氨酸的聚陽離子，生物學實驗結果表明具有良好的生物相容性，利用其和肝素結合，可以有效控制生長因子的緩釋（ChuHH,JohnsonNR,MasonNS,WangYD.A[polycation:heparin]complexreleasesgrowthfactorswithenhancedbioactivity.JControlRelease.2011；150:157-63.ChuHH,GaoJ,ChenCff,HuardJ,ffangYD.Injectablefibroblastgrowthfactor-2coacervateforpersistentangiogenesis.PNatlAcadSciUSA.2011；108:13444-9.)〇[0003]季銨鹽型聚合物是另外一種重要的聚陽離子，它們具有良好的表面活性和殺菌滅藻的功能，得到了廣泛的研究和應用(劉才林，胡小亮，任先艷.XK-2C雙季銨鹽陽離子型乳化劑的合成及在乳化瀝青中的應用.西南科技大學學報.2010;25:17-20。劉慷慨，高保嬌，李蕾.可聚合雙季銨鹽陽離子表面活性劑.石油化工.2006;35:1082-5.黃濤，游毅.多疏水鏈陽離子二聚表面活性劑的合成.合成化學.2005;13:480-2.)。近年來材料的可降解性越來越受到人們的關注。特別是基于生物醫(yī)藥領域的應用比如組織工程、藥物緩釋等，材料的可降解性是關鍵的特性之一。而目前已經發(fā)展的聚陽離子中可降解的相對較少，特別是對于聚季銨鹽，多數為不可降解的?！?br/>發(fā)明內容】[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種可降解主鏈季銨鹽型聚陽離子及其制備方法，該聚陽離子具有良好的降解性，有望在生物醫(yī)學領域有進一步的應用，制備方法條件溫和，效率高。[0005]本發(fā)明的一種可降解主鏈季銨鹽型聚陽離子，結構式為：[0006][0007]其中，n=3~300。[0008]本發(fā)明的一種可降解主鏈季銨鹽型聚陽離子的制備方法，包括:氮氣氛圍下，將等摩爾量的1，2_雙(氯乙酰氧基）乙烷和1叱『』'-四甲基-1，4-丁二胺加入到容器中，加入甲醇或乙醇，將容器密封，室溫下攪拌4~72h，靜置，固液分離，得到的固體進行沉淀純化，真空干燥，得到可降解主鏈季銨鹽型聚陽離子，反應式為：[0009][0010]其中，1，2_雙(氯乙酰氧基）乙烷和N，N，N'，N'_四甲基-1，4_丁二胺的質量之和與甲醇或乙醇的比例為lg:lml-lg:10ml。[0011]所述容器經過無水無氧處理。[0012]所述攪拌的時間為18h。[0013]所述攪拌結束后，溶液變成白色乳濁液。[0014]所述真空干燥的條件為室溫條件下，用隔膜栗抽24h。[0015]所述真空干燥得到的是白色粉末狀產物。[0016]所述沉淀純化為甲醇為良溶劑，四氫呋喃為不良溶劑對固體進行沉淀純化三次。[0017]所述1，2_雙(氯乙酰氧基）乙烷和N，N，N'，N'_四甲基-1，4-丁二胺的質量之和與甲醇或乙醇的比例為lg:lml-lg：5ml〇[0018]1，2-雙(氯乙酰氧基）乙烷，購于TCI;N，N，N'，N'_四甲基-1，4-丁二胺(98%)，購于SIGMA;甲醇(HPLC)、四氫呋喃(THF，AR)購于永華化學科技(江蘇)有限公司。[0019]本發(fā)明的可降解的聚季銨鹽，為生物醫(yī)學等領域的應用提供新的聚陽離子材料。通過反應單體的篩選，及反應過程的設計，一步法合成了一種主鏈型季銨鹽聚合物，并對其結構及熱學性質進行了表征。本發(fā)明的關鍵是選擇了1，2_雙(氯乙酰氧基）乙烷作為單體，其上α位羰基增強了碳氯鍵對應的碳的缺電子性，從而提高了反應的活性，在不需要催化劑情況下，室溫高效地制備了目標產物。同時，2-雙(氯乙酰氧基）乙烷為一個二酯，從而使合成的聚陽離子主鏈為聚酯結構，具有良好的降解性，有望在生物醫(yī)學領域有進一步的應用。[0020]本發(fā)明同樣適用于其它類似結構的制備。比如其它的二元胺，其它的二元氯乙酸酯，或者二α-氯代酮等碳氯鍵被旁邊其它的吸電子基團（比如羰基，硝基，氰基，氟烷基，砜基，亞砜基)所活化的底物。[0021]有益效果[0022](1)本發(fā)明的可降解主鏈季銨鹽型聚陽離子具有良好的降解性，有當前第1頁1 2