聚氨基酸接枝共聚物及其制備方法、可注射性水凝膠的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種聚氨基酸接枝共聚物及其制備方法、可注射性水凝膠，該聚氨基酸接枝共聚物如式（I）所示。與現(xiàn)有天然聚合物相比，本發(fā)明以具有式（V）結(jié)構(gòu)的聚（L-谷氨酸）為主鏈，其在一定程度上能夠模擬天然蛋白質(zhì)和多肽，具有良好的生物相容性和降解性；該接枝聚合物具有式（II）結(jié)構(gòu)的支鏈，其含有苯酚結(jié)構(gòu)并且可以調(diào)節(jié)不同的接枝率，能夠在辣根過氧化物酶和過氧化氫的作用下交聯(lián)，形成條件溫和，反應(yīng)速率容易控制，因此能夠制備得到機(jī)械強(qiáng)度較高的可注射性水凝膠；并且該接枝共聚物也包含式（III）結(jié)構(gòu)的支鏈，還可調(diào)節(jié)不同的接枝率，從而使式（I）所示的聚氨基酸接枝共聚物具有良好的水溶性。
【專利說明】聚氨基酸接枝共聚物及其制備方法、可注射性水凝膠
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物技術(shù)、生物醫(yī)用材料及組織工程【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及聚氨基酸接枝共聚物及其制備方法、可注射性水凝膠。
【背景技術(shù)】
[0002]水凝膠是一類能夠快速吸收并保持大量水分的具有交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚合物，在聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中含有親水基團(tuán)或親水的鏈段，它們在水環(huán)境中能夠與水結(jié)合，這種水凝膠結(jié)構(gòu)使得親水的小分子能夠在其中進(jìn)行擴(kuò)散。
[0003]可注射性水凝膠是近年來出現(xiàn)的新型水凝膠體系，它具有獨(dú)特的溶液-凝膠轉(zhuǎn)變特性，在成凝膠之前為低粘度的水溶液，便于注射，而當(dāng)溶液注射到生物體內(nèi)后，能夠原位快速形成水凝膠。
[0004]可注射性水凝膠便于包載藥物、細(xì)胞和生物活性分子，而且能適用于修復(fù)形狀復(fù)雜的傷口，以及實(shí)現(xiàn)微創(chuàng)治療，因此，其在局部藥物釋放與原位組織缺損修復(fù)方面具有廣泛的應(yīng)用前景。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)公開了多種可注射性水凝膠，如聚乙二醇和聚(L-乳酸)的嵌段共聚物水凝膠，在溫度變化時可以實(shí)現(xiàn)溶膠和凝膠的可逆變化；聚氧化乙烯-聚氧化丙烯聚合物和聚丙氨酸形成的嵌段共聚物在一定濃度下，也可以形成可注射性水凝膠。但是，現(xiàn)有技術(shù)制備的可注射性水凝膠的穩(wěn)定性差，機(jī)械強(qiáng)度低等缺陷限制了其在生物醫(yī)用領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0006]基于酶催化交聯(lián)的可注射性水凝膠由于其形成條件溫和、反應(yīng)速率容易控制、機(jī)械強(qiáng)度相對較高以及具有良好的生物相容性等優(yōu)點(diǎn)，受到越來越多的關(guān)注。通常，在辣根過氧化物酶(HRP)和過氧化氫(H2O2)的催化作用下，含有苯酚或者苯胺衍生物的聚合物能夠形成C-C和C-O鍵的交聯(lián)點(diǎn)，進(jìn)而原位形成水凝膠。
[0007]目前，基于酶催化交聯(lián)的水凝膠主要集中在天然的多糖和蛋白質(zhì)上，如葡萄糖、透明質(zhì)酸、殼聚糖、藻酸鹽、纖維素及明膠等。但天然聚合物成分單一，性能難以調(diào)控。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供聚氨基酸接枝共聚物及其制備方法、可注射性水凝膠，該聚氨基酸接枝共聚物接枝率可控。
[0009]本發(fā)明提供了一種聚氨基酸接枝共聚物，如式(I)所示:
[0010]
【權(quán)利要求】
1.一種聚氨基酸接枝共聚物，如式(I)所示:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨基酸接枝共聚物，其特征在于，所述m的范圍為10 ^ m ^ 300。
3.一種聚氨基酸接枝共聚物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 將酪胺、具有式(IV)結(jié)構(gòu)的聚乙二醇單甲醚、具有式(V)結(jié)構(gòu)的聚(L-谷氨酸)與有機(jī)溶劑混合，在偶聯(lián)劑的作用下，發(fā)生縮合反應(yīng)，得到式(I)所示的聚氨基酸接枝共聚物；所述-R1具有式(II)結(jié)構(gòu):所述-R2具有式(III)結(jié)構(gòu)；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述酪胺與具有式(V)結(jié)構(gòu)的聚(L-谷氨酸)的羧基的摩爾比為(0.1~0.4):1。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述具有式(IV)結(jié)構(gòu)的聚乙二醇單甲醚與具有式(V)結(jié)構(gòu)的聚(L-谷氨酸)的羧基的摩爾比為(0.1~0.4):1。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述偶聯(lián)劑為1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽、N，N' - 二環(huán)己基碳二亞胺與N-羥基琥珀酰亞胺中的一種或幾種。
7.一種可注射性水凝膠，其特征在于，包括式(I)所示的聚氨基酸接枝共聚物、水性溶劑、辣根過氧化物酶與過氧化氫；
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可注射性水凝膠，其特征在于，所述式(I)所示的聚氨基酸接枝共聚物與水性溶劑混合為2~30wt%的第一混合溶液。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可注射性水凝膠，其特征在于，所述辣根過氧化物酶與水性溶劑混合為0.01mg/mL~2.0mg/mL的第二混合溶液。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可注射性水凝膠，其特征在于，所述過氧化氫與水性溶劑混合為0.lmmol/L~ 200mmol/L的第三混合溶液。
【文檔編號】C08J3/24GK103524748SQ201310446018
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
【發(fā)明者】賀超良, 任凱旋, 成一龍, 李杲, 陳學(xué)思 申請人:中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所