[发明专利]一种类肽单体及其聚合物与应用

说明书

本发明提供一种类肽单体及其聚合物与应用，类肽单体的结构式如式I所示：式中n为1～6的任意整数；R为H、C₁～C₁₂非反应性烷基或C₁～C₁₂反应性烷基，其中，所述C₁～C₁₂非反应性烷基为不含有活泼基团的直链或带有支链的链状烷基，所述C₁～C₁₂反应性烷基为含有活泼基团的直链或带有支链的链状烷基，所述活泼基团包括羟基、烯基、炔基、卤素、巯基中的至少一种；所述类肽单体的环结构为含氧酸酐或含硫的硫代酸酐。本发明还提供所述类肽单体的聚合物和修饰聚合物的制备方法。本发明可直接通过类肽单体开环聚合制备多种类型的聚类肽高分子，其中制备的官能化聚类肽高分子可进行多种功能化修饰，应用于生物医用材料领域。

技术领域

本发明涉及生物医用材料领域，具体地，涉及一种类肽单体及其聚合物与应用；更具体地，涉及一种生物降解性医用高分子材料的类肽单体及其聚合物、制备方法和应用。

背景技术

聚类肽是一种由N取代的甘氨酸或丙氨酸为重复单元构建的生物可降解高分子。作为聚肽的衍生物，其侧基取代了聚肽主链酰胺键上的氢，消除了氢键给体，因而聚类肽高分子主链中不存在聚肽固有的分子内、分子间氢键相互作用以及手性中心，其性质主要由侧基取代基种类和物理化学性质决定。这样的结构使聚类肽高分子具有较好柔顺性，在常规溶剂中具有良好的溶解性和热加工性能。聚类肽结构和性能优良的可调控性，使其在功能涂层、药物递送和生物矿化等领域具有重要的应用价值。

目前聚类肽高分子的合成方法主要包括固相合成和N取代羧酸酐(NNCA)开环聚合。聚类肽固相合成是在负载树脂上反复进行“缩合-脱保护-缩合”步骤，制备有限分子量的聚类肽高分子。该方法具有方便、简单和可操作性强的特点，可以对高分子序列和官能团位置进行精准调控，有利于深入理解材料结构与性能的关系。然而，固相合成法通常步骤繁琐，成本高，产量低，无法制备大规模、高分子量的聚类肽高分子材料。相反，N取代羧酸酐单体开环聚合成本低廉，可以大规模制备具有相对窄分散、高分子量的聚类肽。然而，目前大部分化学合成聚类肽高分子都局限于侧基为无反应活性的烷基，这些取代基团无法功能化修饰，严重阻碍了聚类肽高分子的应用。因此，寻找一种简单高效可行的合成策略，制备多种官能化聚类肽高分子具有重要意义。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种类肽单体及其聚合物与应用。

本发明借助经典的施密特反应可简便快速地制备各种官能化类肽单体，通过调控单体结构和聚合反应条件，可控制备多种官能化的聚类肽，极大地丰富聚类肽高分子的种类，拓展聚类肽的研究内容。这些悬挂的活泼基团可以进行各种后修饰，进而开发出一系列功能性聚类肽高分子材料，有利于推动这类新型可降解高分子材料在抗菌界面、药物缓释、生物分离以及生物能源等方面的应用研究。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

第一方面，本发明提供一种类肽单体，所述类肽单体为一种(N-取代)氨基酸羧酸酐，所述类肽单体的结构式如式I所示：

式中，n为1～6的任意整数；

R为H、C₁～C₁₂非反应性烷基或C₁～C₁₂反应性烷基，其中，所述C₁～C₁₂非反应性烷基为不含有活泼基团的直链或带有支链的链状烷基，所述C₁～C₁₂反应性烷基为含有活泼基团的直链或带有支链的链状烷基，所述活泼基团包括羟基、烯基、炔基、卤素、巯基中的至少一种；

所述类肽单体的环结构为含氧酸酐或含硫的硫代酸酐。

优选地，所述R为C₁～C₁₂反应性烷基。