[发明专利]一种寡聚氨基酸与海藻酸钠复合的杂化抗菌水凝胶

摘要

本发明公开了一种寡聚氨基酸与海藻酸钠复合的杂化抗菌水凝胶。本发明首先提供了结构式如式Ⅰ或式Ⅱ所示的基于寡聚氨基酸的两亲分子，并提供了所述基于寡聚氨基酸的两亲分子的制备方法。本发明提供的基于聚氨基酸的两亲分子与海藻酸钠复合制备的杂化水凝胶具有生物相容性和生物可降解性等特点。在聚氨基酸段引入阳离子的赖氨酸残基，一是可与海藻酸钠上的羧基静电复合而发生交联、提高水凝胶的力学强度；二是阳离子型的赖氨酸具有抑菌活性，赋予杂化水凝胶自身优异的抗菌性能。而且相比于其它类型的抗菌水凝胶材料它具有制备成本低廉、制备方法简单、制备周期短、易于规模化生产以及内在的抗菌活性等优点，在生物医用材料领域具有极高的应用前景。

主权项

式Ⅰ所示基于寡聚氨基酸的两亲分子的制备方法，包括如下步骤：(1)γ‑苄基‑L‑谷氨酸酯与光气或三光气进行反应得到γ‑苄基‑L‑谷氨酸的N‑羧基‑环内酸酐化合物；所述反应的溶剂为四氢呋喃、乙酸乙酯或二氯甲烷；所述反应的温度为40℃～60℃；所述反应的时间为3～5小时；所述反应在惰性气体氛围下进行；(2)ε‑苄氧羰基‑L‑赖氨酸与光气或三光气进行反应得到ε‑苄氧羰基‑L‑赖氨酸的N‑羧基‑环内酸酐化合物；所述反应的溶剂为四氢呋喃、乙酸乙酯或二氯甲烷；所述反应的温度为40℃～60℃；所述反应的时间为3～5小时；所述反应在惰性气体氛围下进行；(3)在烷基链伯胺的引发作用下，所述γ‑苄基‑L‑谷氨酸的N‑羧基‑环内酸酐化合物与所述ε‑苄氧羰基‑L‑赖氨酸的N‑羧基‑环内酸酐化合物经开环共聚合反应得到烷基链‑聚(γ‑苄基‑L‑谷氨酸酯)‑co‑聚(ε‑苄氧羰基‑L‑赖氨酸)；所述烷基链伯胺为十二胺、十四胺、十六胺或十八胺；所述开环共聚合反应的溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、四氢呋喃和二氧六环中至少一种；所述烷基链伯胺与所述γ‑苄基‑L‑谷氨酸的N‑羧基‑环内酸酐化合物和所述ε‑苄氧羰基‑L‑赖氨酸的N‑羧基‑环内酸酐化合物的总摩尔量的摩尔比为：1：2～20；所述烷基链伯胺与所述ε‑苄氧羰基‑L‑赖氨酸的N‑羧基‑环内酸酐化合物的摩尔比为1：1～5；所述开环共聚合反应的温度为20℃～50℃；所述开环共聚合反应的时间为8小时～36小时；所述开环共聚合反应在惰性气体下进行；(4)所述烷基链‑聚(γ‑苄基‑L‑谷氨酸酯)‑co‑聚(ε‑苄氧羰基‑L‑赖氨酸)与醇胺类化合物进行胺解反应，得到烷基链‑聚谷氨酸醇胺酰胺‑co‑聚(ε‑苄氧羰基‑赖氨酸)；所述醇胺类化合物为直链烷烃醇胺、支化型醇胺和含寡聚乙二醇类的醇胺化合物中至少一种；所述直链烷烃醇胺为乙醇胺、丙醇胺、丁醇胺、戊醇胺和己醇胺中至少一种；所述支化型醇胺为异丙醇胺、异丁醇胺和异戊醇胺中至少一种；所述含寡聚乙二醇类的醇胺化合物为二乙二醇胺和/或三乙二醇胺；所述烷基链‑聚(γ‑苄基‑L‑谷氨酸酯)‑co‑聚(ε‑苄氧羰基‑L‑赖氨酸)中重复单元谷氨酸与所述醇胺类化合物的摩尔比为1：5～30；所述胺解反应在催化剂存在的条件下，所述催化剂为2‑羟基吡啶；所述烷基链‑聚(γ‑苄基‑L‑谷氨酸酯)‑co‑聚(ε‑苄氧羰基‑L‑赖氨酸)中重复单元氨基酸与所述2‑羟基吡啶的摩尔比为1：1～10；所述胺解反应的温度为40℃～60℃；所述胺解反应的时间为24小时～72小时；所述胺解反应在惰性气体氛围下进行；(5)在HBr的催化下，所述烷基链‑聚谷氨酸醇胺酰胺‑co‑聚(ε‑苄氧羰基‑L‑赖氨酸)经脱保护反应，即得到式Ⅰ所示基于寡聚氨基酸的两亲分子；所述脱保护反应在三氟乙酸中进行；所述烷基链‑聚谷氨酸醇胺酰胺‑co‑聚(ε‑苄氧羰基‑L‑赖氨酸)中重复单元赖氨酸与所述HBr的摩尔比为1：1.5～3；所述脱保护反应的温度为0℃～25℃；所述脱保护反应的时间为20分钟～60分钟；式Ⅰ中，m为10～16之间的自然数，n为2～20之间的自然数，k为1～5之间的自然数，x为1或2，y为2～6之间的自然数。