[发明专利]生物有机尼龙聚合物的制备方法和其作为抗菌材料的用途

说明书

本发明涉及新型生物聚合物，即通过氨基肽嵌段的聚合过程而获得的引入了肽嵌段的生物有机尼龙。本发明的方法包括如下步骤：将氨基肽嵌段与或者不与二氨基烃链混合，和使混合物与二酰氯在均相或多相介质中根据缩聚而反应。

本发明涉及新型生物聚合物，即通过氨基肽嵌段的聚合过程获得的引入肽嵌段的生物有机尼龙。将所述氨基肽嵌段与或者不与二氨基烃链(alcane)混合并且将混合物与二酰氯在均相或多相介质中根据缩聚而反应。本方法容许插入到最终尼龙型聚合物中的肽嵌段的比率的精细调节，从而允许控制由此获得的生物有机尼龙的生物学性质和活性。

尼龙是在日常生活中以及在生物医学和日常应用中广泛使用的一类聚合物，因为它们是韧性、耐受性且稳定的(A.Abdal-hay,A.Salam Hamdy,Y.Morsi,K.AbdelrazekKhalil,J.Hyun Lim,Mater.Lett.2014,137,378–381)。而且，它们呈现出令人感兴趣的硬度和良好的滑动性质，这对于实现例如有效且可除去的针脚是必要的。然而，对于多种应用，必须通过以特定位置和密度引入特定官能团来赋予期望的性质。开发了若干种化学改性(修饰)方法以使用不切断聚合物链的酰胺-选择性反应将官能团引入至尼龙表面(Jia等，Polymer，第47卷，第14期，2006年6月28日，第4916–4924页)。

尼龙聚合物的改性是在聚合之后进行的并且因此所添加官能团的比率、分布、分散和量的精细控制不是可行的。

对于生物材料的特殊情况，由于生物活性分子引起的尼龙的改性看上去是有前景的研究领域。

US7709601描述了用于选择和识别对尼龙表面具有高的亲和性的肽的方法。在此情况下，由于生物活性肽引起的官能化是在尼龙的聚合之后实现的并且生物活性肽仅吸附在表面上。

Wang等描述了用于将简单和纯粹的氨基酸、而不是肽引入到尼龙支架结构中的方法。所描述的方法包括合成通过癸二酰二酸连接的氨基酸的二聚体，将其活化为二酰氯，所述二酰氯由此与1,6-己二胺通过界面缩聚而反应(Synthesis and Characterization ofNovel Biodegradable Polyamides Containing α-amino acid，Journal ofMacromolecular Science,Part A:Pure and Applied Chemistry；Vol 46(3)；2009；p312-320)。

Nagata等描述了6-氨基正己酸与丙氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸共聚以改善由此获得的尼龙的生物降解性(Nylon-6 copolymers:Copolymerization with α-aminoacids，European Polymer Journal；Vol 28(9)；1992；p.1069-1072)。所获得的尼龙由各自具有一个胺官能和一个酸官能的两种嵌段构成。

这些技术涉及改善尼龙的生物降解性多于涉及赋予尼龙以有利的生物学性质和容许将单个氨基酸而不是将肽引入到尼龙型结构中。

US6517933描述了组合了天然存在的构造(building)嵌段与合成的构造嵌段的杂化聚合物材料或体系。将所述组的天然存在的构造嵌段和合成的构造嵌段混合并且在分子或者纳米级水平上接合以赋予所得混合聚合物体系以均相的或者微相分离的形态。这些杂化聚合物组合了天然材料的舒适属性与合成材料的鲁棒性和设计性质。

该文献描述了引入天然的构造嵌段的一般聚合物结构，但是其未公开如何可将特定的天然的生物活性的肽整合到尼龙型聚合物中，其也未描述如何可控制整合的比率。

因此，对于容许将生物活性的残基、特别是肽残基精确和受控地整合到尼龙聚合物中的方法存在需要。

因此，本发明公开了用于制备生物有机尼龙型聚合物的方法，其包括如下步骤：

i)制备包含选自以下A、B、C、D和E嵌段的至少一种类型的肽氨基-构造嵌段的碱性溶液：