[发明专利]含聚肽不对称超支化两性聚电解质及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化合物合成及其制备技术领域，具体的涉及一种含聚肽不对称超支化两性聚电解质及其制备方法。

背景技术

两性聚电解质是指大分子链上同时含有正、负电荷基团的一类聚合物。这类高分子性质较为独特，静电相互作用既可为排斥力，也可为吸引力，取决于分子链中阴、阳离子基团的相对数目、溶液的pH值和盐的浓度，在溶液性质方面具有明显的反聚电解质效应。近年来，有关两性聚电解质已广泛应用于石油工程，作为新型的油田高分子化学剂。由于环保措施的滞后，工农业的发展难免引起严重的水污染，溶解性物质和色度物质的不断排放用常规的水处理剂已难以治理，因此，人们在不断探索新的治理剂，两性聚电解质成为其中是一种，用其治理水污染已取得了很大的成就。目前，两性聚电解质在水处理方面主要用作絮凝剂、污泥脱水剂、混凝剂、吸附剂及金属离子螯合剂等等。

超支化聚合物是指具有三维球状立体构造的高度支化的一类聚合物。由于其独特的结构，可以用作金属纳米粒子的主体；由于其具有强大的包容空间，可以与许多药物作用，发挥增溶、增效、缓释、控释的功能，能够降低药物的不良反应，提高治疗效率。此外，由于其不同支化代的系列产物都有一定的表面活性，可应用于生物医药、材料改性、工业催化和石油开采等领域中。

含有聚肽链段的超支化两性聚电解质具有良好的生物相容性、可生物降解性，其分子链构象随pH变化会发生刚性-柔性转变，在负载蛋白类药物、基因治疗及生物化学传感器方面具有潜在应用价值。但是，利用传统的发散法或收敛法无法制备具有不对称结构的超支化聚合物（这里的不对称性不仅指电荷的不对称，也指超支化化学结构的不对称性）。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足，在研制一种超支化两性聚电解质的基础上提供一种含聚肽不对称超支化两性聚电解质；本发明的第二目的是，提供所述的含聚肽不对称超支化两性聚电解质的制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种含聚肽不对称超支化两性聚电解质，其特征在于，由两种代数相同或不同的末端含不同聚肽链段的超支化共聚物片段通过“点击反应”制备；所述超支化共聚物片段的分子结构不同，具有化学结构的不对称性；所述超支化共聚物片段分别具有聚阳离子和聚阴离子，具有电荷不对称性；所述的含聚肽不对称超支化两性聚电解质本身对环境具有pH响应性；其结构式包括并不限于以下结构式中的一种：

   （1），

式中，x=20,y=50；

 （2），

式中，x=30，y=50。

所述的聚阴离子为聚肽阴离子。

所述的聚肽阴离子为聚（L-谷氨酸）或聚（L-天冬氨酸）。

所述的聚阳离子由聚肽阳离子及聚阳离子超支化共聚物基体组成。

所述的聚肽阳离子为聚（L-赖氨酸）。

所述的超支化共聚物基体为含有酯键的乙烯基单体与双氨基单体通过发散的酰胺化反应制备。

所述的含有酯键的乙烯基单体包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸以及它们的同系物、衍生物和异构体的一种或多种。

所述的双氨基单体为含有伯氨基或仲氨基两个氨基的化合物或它们的混合物，尤其是乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、辛二胺、癸二胺、芳香二胺、杂环二胺以及它们的烷基取代物，其中，这些单体的烷基为C₁～C₂₀的取代基。

所述的聚肽链段通过超支化共聚物基体末端氨基引发阴离子开环聚合或者分别为带有炔端基或叠氮端基的聚肽单链。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种含聚肽不对称超支化两性聚电解质的制备方法，其特征是，包含以下步骤：

（1）制备含炔端基、叠氮端基超支化共聚物基体

采用发散合成法，分别以丙炔胺、3-叠氮丙胺为核基元，依次与含有酯键的乙烯基单体和含有双氨基单体反应，合成具有炔端基或叠氮端基的代数相同或不同的超支化共聚物基体；

所述的乙烯基单体包括丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸叔丁酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸叔丁酯，丙烯酸，甲基丙烯酸以及它们的同系物、衍生物和异构体的一种或多种；

所述的双氨基单体为含有伯氨基或仲氨基两个氨基的化合物或它们的混合物，尤其是乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、辛二胺、癸二胺、芳香二胺、杂环二胺以及它们的烷基取代物，其中，这些单体的烷基为C₁～C₂₀的取代基；