[发明专利]一种可酶降解型多肽基聚酯氨及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种可酶降解型多肽基聚酯氨及其制备方法和应用，包括：(1)将多肽、酸酐、二碳酸二叔丁酯酸酐保护的醇胺小分子、活化剂和催化剂混合反应，得到多肽基二胺；(2)将对硝基苯酚、二酰氯和催化剂混合反应，得到对二硝基苯活性酯；(3)将多肽基二胺与对二硝基苯活性酯进行溶液聚合，得到可酶降解型多肽基聚酯氨，用于伤口抗菌、抑制细菌生物膜或伤口修复生物医用领域。该生产过程安全、无毒，成本低。

技术领域

本发明属于生物医用材料技术领域，特别涉及一种可酶降解型多肽基聚酯氨及其制备方法和应用。

背景技术

可降解的聚合物因其广泛的应用而受到关注，特别是在生物医学领域，如控制药物释放，基因转移，和组织工程。生物降解的脂肪族聚酯和聚碳酸酯由于其良好的生物相容性和美国食品和药物管理局(FDA)，批准用于生物医学设备行政已成为最重要的合成生物材料。在实践中，这些经典的生物医学聚合物由于其高疏水性，降解速率不可控，力学性能不足等缺点，不能满足特定应用的要求。

聚酯氨已经被提出作为一类新的生物材料，其骨架中包含酯和酰胺键，应用于各种生物医学领域。聚酯氨有两类，一类是由非氨基酸衍生而来，例如脂肪族二胺。另一类由氨基酸衍生而来，例如L-苯丙氨酸，L-亮氨酸和L-赖氨酸。氨基酸基聚酯氨分子链中具有酰胺键和酯键，赋予其聚合物既具有聚氨酯的特性，又有蛋白质特性，即酶催化的表面侵蚀生物降解和所需的机械，物理和生物相容性结合到单个实体中。在过去的几十年中，基于α-氨基酸的聚(酯酰胺)(PEAs)具有聚酯和多肽的有利特性，例如酶降解性和生物活性，已被开发为通用的一类生物可降解聚合物。

氨基酸基聚酯氨具有材料特性的多样性、良好的加工性能，优良的机械性能，还表现出良好的生物相容性和低炎症反应，并且可能潜在地增强细胞-物质相互作，其对水解和水解的敏感性酶促降解，可生物降解，它们的降解产物具有低毒性源，氨基酸可被蛋白水解酶，被人体所吸收。但是，氨基酸基聚酯氨功能比较单一，要赋予其多功能性，需在分子链中进行修饰，这就使得其智能应用在特定领域。

多肽是人体必需的生命活性物质，影响着生物体内许多重要的生理功能，它具有多功能性，拥有蛋白质和非蛋白质特征，可以通过设计氨基酸种类及序列，合成多肽以模仿蛋白质的特性。人体很多活性物质都是以肽的形式存在，多肽是人体中的组成部分和营养物质，它控制人体的生长、发育、新陈代谢，同时具有防病、治病，调节人体生理机能的功效。短肽具有其分子量小，作用机理独特、不产生耐药性、多功能性等特点，是理想的替代品，它能够模仿更复杂的蛋白质。可以通过设计氨基酸种类及序列，设计肽链的物理化学、自组装、和刺激性等特性，以模仿蛋白质的特性，应用于诸多生物医用领域，如治疗，生物催化剂，药物递送，生物传感、智能生物材料领域等。

新奥尔良路易斯安那州立大学健康科学中心神经科学卓越中心的BhagwatV.Alapure，发表在STEM CELLS AND DEVELOPMENT杂志上的“Accelerate Healing ofSevere Burn Wounds by Mouse Bone Marrow Mesenchymal Stem Cell-SeededBiodegradable Hydrogel Scaffold Synthesized from Arginine-Based Poly(esteramide)and Chitosan”的文章，公开了由不饱和的Arg-PEA(UArg-PEA)和壳聚糖衍生物合成一种可生物降解的混合水凝胶，用作MSC输送的支架或载体以燃烧伤口以及覆盖和填充坏死的皮肤去除烧伤。但是，此类聚酯氨材料必须是含精氨酸的，只有利用精氨酸的端氨基才能进行修饰使用，比如制成复合物水凝胶，满足其在生物医药上的应用。但是水凝胶的降解速率很慢，周期长，尤其是在慢性伤口上用时，需要定期更换材料，在装载药物是可能存在结构不稳定，载药率低，药物会爆释，不能长久使用等问题。

发明内容