[发明专利]一种光敏性γ-聚谷氨酸接枝共聚物胶束的制备方法

说明书

一种光敏性γ-聚谷氨酸接枝共聚物胶束的制备方法 

技术领域

本发明涉及一种光敏性γ-聚谷氨酸接枝共聚物胶束的制备方法，在γ-聚谷氨酸侧链上引入光敏香豆素基元，通过溶剂交换法自组装得到胶束，属于功能高分子技术和天然大分子技术领域。 

技术背景

γ-聚谷氨酸是一类由Bacillus系微生物合成的具有良好生物相容性和生物可降解性的高聚物，是由L_-谷氨酸和/或D-谷氨酸的α-氨基与γ-羧基通过酰胺键结合形成的一种生物大分子。γ-聚谷氨酸作为一种生物大分子，具有良好的生物降解性、生物相容性、强保水性、对人体无毒害等。这些特性决定了γ-聚谷氨酸在农业、食品、医药、环保、化妆品工业、烟草、皮革制造工业和植物种子保护等领域的广泛用途，是一种极具开发价值的天然高分子材料。因此近年来γ-聚谷氨酸及其衍生物的研究引起了国内外的关注。双亲性γ-聚谷氨酸共聚物可通过外界刺激自组装为胶束，γ-聚谷氨酸共聚物胶束具有良好的生物降解性、生物相容性以及无毒作用等性能可被应用于药物和蛋白质的负载等生物材料领域。Akashi等在Na₂CO₃水溶液中以水溶性碳二亚胺为催化剂、L-苯丙氨酸乙酯为修饰基元对γ-聚谷氨酸进行接枝反应，自组装的纳米粒子成功的应用于蛋白质和药物负载。 

香豆素是邻羟基桂皮酸的内酯，具有芳香气味，广泛分布于高等植物中。香豆素类化合物具有广泛的生理活性和多方面的临床用途，生物活性主要表现在抗病毒作用、抗菌作用、抗肿瘤作用、抗氧化作用、抗骨质疏松作用、对心血管系统的作用以及光敏作用等。近年来香豆素类化合物被广泛应用在香料工业、医药工业、农药工业、光响应聚合物胶束、纳米凝胶/微凝胶等功能性光响应材料等方面。 

本专利发明了一种光敏性γ-聚谷氨酸接枝共聚物胶束的制备方法，将光敏性的香豆素接枝到γ-聚谷氨酸侧链上，获得的接枝共聚物在选择性溶剂二甲亚砜/水体系中自组装形成胶束，该胶束具有很好的生物相容性、生物降解性和光敏性，可应用于生物涂层、颗粒乳化剂和生物活性分子负载释放等领域。 

发明内容

本发明的目的是提供了一种光敏性γ-聚谷氨酸接枝共聚物胶束的制备方法，得到的胶束形貌规整、粒径分布均一，可吸收一定波长的紫外光，具有光敏性和pH响应性。 

本发明的另一目的还在于得到的光敏性γ-聚谷氨酸接枝共聚物胶束具有优良的生物相容性，此胶束可用于生物涂层、颗粒乳化剂和生物活性分子负载释放等领域。 

它的设计思路是：(1)用7-氨基-4-甲基香豆素对H型γ-聚谷氨酸进行化学修饰，在H型γ-聚谷氨酸侧链引入疏水性光敏香豆素基元，赋予γ-聚谷氨酸一定的双亲性和光敏性；(2)光敏双亲性γ-聚谷氨酸接枝共聚物在选择性溶剂二甲亚砜/水中自组装形成胶束，胶束具有一定的光敏性和pH响应性，拟用于生物 涂层、颗粒乳化剂和生物活性分子负载释放等领域。 

本发明的技术方案为： 

一种光敏性γ-聚谷氨酸接枝共聚物的制备方法，其特征在于制备过程的反应方程式为： 

其中，n为聚合度，m为接枝，H型γ-聚谷氨酸平均分子量为200～500kDa。 

光敏性γ-聚谷氨酸接枝共聚物的制备是将H型γ-聚谷氨酸溶于二甲亚砜中，依次加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、1-羟基苯并三唑和7-氨基-4-甲基香豆素进行酰胺化反应。反应结束，将反应液用无水乙醇沉淀，离心分离出固体，固体用二甲亚砜溶解后转入透析袋中用去离子水透析除去残留7-氨基-4-甲基香豆素和溶剂二甲亚砜，冷冻干燥可得光敏性γ-聚谷氨酸接枝共聚物(γ-聚谷氨酸-g-7-氨基-4-甲基香豆素)。 

光敏性γ-聚谷氨酸接枝共聚物胶束的制备是将γ-聚谷氨酸-g-7-氨基-4-甲基香豆素溶解在二甲亚砜中，逐滴加入到水中，后转移至透析袋中进行透析除去溶剂二甲亚砜得到光敏性γ-聚谷氨酸接枝共聚物(γ-聚谷氨酸-g-7-氨基-4-甲基香豆素)胶束水溶液。 

所述的光敏性γ-聚谷氨酸接枝共聚物的制备方法，其特征是反应H型γ-聚谷氨酸结构单元中羧酸根基团与1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐的物质的量之比为6：1～1：6；H型γ-聚谷氨酸结构单元中羧酸根基团与1-羟基苯并三唑的物质的量之比为6：1～1：6；H型γ-聚谷氨酸结构单元中羧酸根基团与7-氨基-4-甲基香豆素物质的量之比为6：1～1：6。