聚谷氨酸苄酯的化学改性研究进展

聚可改 变材 料 的亲疏 水性 、 晶性 等 ， 结 聚合 物 的降解 速 度 可根据 共 聚物 的分 子量 以及共 聚单 体 的种类及 配 比 等 来控 制 ； 且可 以把 不 同材料 的优 点结 合起来 ， 予 并 赋
材料 特殊 的性 质ｒ 。另外 一个 途 径是 对 已合成 的材 料
＊
基金项 目： 国家重点 基础发展研究计划 （７ 计划） ９３ 资助项 目（Ｏ ５ Ｂ ２ ９２ ２ＯＣ ６３Ｏ）
收 到 初稿 日期 ：０ ６１－１ ２０ －１０ 收 到 修 改稿 日期 ：０ ７０ －０ ２ ０ －１３ 通 讯 作 者 ： 秀苗 周 作 者 简 介 ： 秀 苗 （ ９ ６ ， ， 西 临 汾 人 ， 读 博 士 ， 承 王迎 军 教 授 ， 周 １ ７ 一） 女 山 在 师 主要 从 事 高 分 子 合 成 及 生 物 医 用 材料 的研 究 。
子材 料 ， 由于其疏 水性 ， 解周 期 及 速 度 难 以控 制 ， 但 降 使其 应 用受到 一定 的 限 制 ， 因此 其 改性 研 究具 有 重 要 的意义 。综述 了聚谷氨 酸苄 酯 的共 聚改 性 和侧 基 改性
方 法研 究进 展 。
进 行 功 能 化 改 性 ， 入 新 的 功 能 侧 基 ， 宽 其 应 用 范 引 拓
解周 期及速 度 难 以 控 制 ，使 其 应 用 受 到 一 定 的 限 制 ， 因此 聚谷氨 酸苄酯 的改 性研 究具 有重 要 意义 。
聚 乙二醇 （ Ｅ 具 有无 毒 、 免疫 原性 、 Ｐ Ｇ） 无 血液 相容
性好 的特 点 ， 体 内可溶 于组 织 液 ， 在 能被 机体 迅速 排 出
的影 响 。
发 剂 的作用下 ， 到 聚 己内酯一 得 聚谷 氨酸 苄酯 的嵌 段共 聚物 ， 反应 机理 见方 案 ３ 其 。
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方 案 ３ Ｐ Ｌ ｂＰ Ｌ 的合 成 Ｃ －－ Ｂ Ｇ
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周秀苗 等 ： 聚谷 氨 酸 苄 酯 的 化 学 改 性 研 究 进展
体外 而不产 生 任何 毒 副作 用 ， 因而 被 广 泛应 用 在 药学
和生 物 医用 材料 中 。 当 Ｐ Ｇ 和 其 它 分 子 偶 合 时 ，它 Ｅ 的许 多优 良性质 也 会 随 之 转 移 到 结合 物 中， 予材 料 赋
新 的特 性和 功能 ，如亲水 性 、 柔性 和抗凝 血性 等 。
聚 己内酯 （ Ｃ ） 一种 经美 国食 品和药 物 管理 局 Ｐ Ｌ是 （ Ｄ 批准 的可降解 聚酯材料 。它具有 良好 的生物 相 Ｆ Ａ） 容性 和力 学性 能 ， 一 种 在 体 内可 缓 慢 降 解 、 毒 、 是 无 无 免疫原性的材料 ， 已应 用 于 药 物 控 释 载 体 、 组 织 工 骨 程、 神经组 织 工程 、 手术 防粘 连膜 和手 术缝 合线 等 。由
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源自文库
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方 案 １ Ｐ Ｌ － Ｅ — Ｂ Ｇ 的 合 成 Ｂ ＧＰ ＧＰ Ｌ
Ｍａｋａ ｄ等采 用 上 述 相 同 的方 法 也合 成 了 聚 谷 ｒｌ ｎ 氨酸苄 酯一 乙二 醇一 聚 聚谷 氨酸 苄酯 的三 嵌段共 聚 物［ ， ３ ］
Ｔ ａ 成功 地 合 成 了 一 种 新 型 高 支 化 度 的 阳离 ｉｎ等 子型 聚 乙二醇一 氮杂 环 丙 烷一 谷 氨酸 苄 酯 的嵌段 共 聚 聚 聚物 ［ ， ８ 反应 机 理 见 方 案 ２ ］ 。共 聚物 中引入 带 有正 电 荷聚 氮 杂 环 丙 烷 链 段 ， 利 于共 聚 物 与 ＤＮ 或其 它 有 Ａ 蛋 白药 物 结合 ， 一 步拓 宽 了其应 用范 围 。 进
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２０ 年第５ ３） ０７ 期（ 卷 ８
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方案 ２ Ｐ Ｇ Ｐ Ｉ Ｂ Ｇ 的合成 Ｅ － Ｅ— Ｌ Ｐ ２ ２ 聚谷氨 酸苄酯一 ． 聚酯 共 聚物
围。
关键 词 ： 聚 谷氨酸 苄酯 ； 物降 解材 料 ； 生 改性
中 图 分 类 号 ： ＴＢ ９ ３ 文献标 识 码 ： Ａ
文章编 号 ：０ １９ ３ （ ０ ７ ０ —６ ９０ １０ －７ １２ ０ ）５０ ８ —５
２ 共 聚 改 性
２ １ 聚 谷氨酸 苄酯 一 ． 聚醚嵌 段 共聚物
内酯 在 Ｐ ／ ｄ Ｃ的作用 下 ， 原 生 成氨 基 苯基 聚 己 内酯 ， 还 然 后谷 氨酸 苄 酯一 酐 在 氨 基 苯 基 聚 己内酯 大 分 子 引 酸
温度 ， 聚物就 会 发生 相 转 变 。Ｈｕｎ 共 ａｇ等 也合 成 聚乳
酸一 聚谷氨酸 苄 酯一 聚乳 酸 三 嵌 段 共 聚 物［ 。并 研 究 了 １， 。 中间谷 氨酸苄 酯链段 长度 对共 聚物 结 晶性 能 和热性 能
于 聚 己内 酯 结 构 重 复 单 元 上 有 一 个 极 性 的 酯 基 （ 一
该 共 聚物的方 法是先 将丙 交酯 预 聚合 制 备成 含 端氨 基
的聚乳 酸 ， 然后 以端氨 基 的聚乳 酸 为引发 剂 ， 引发 谷 氨
酸苄酯一 酸酐 聚合 ， 从而得 到嵌 段共 聚 物 。 Ｃ ｉｏ 合 成 了不 同组 分 含 量 的 聚 乳 酸一 谷 氨 酸 ａ ｌｌ ｌ 聚 苄酯嵌 段共 聚物 ［ 。研 究表 明共 聚物 中存 在 晶态 聚乳 ｇ ］
２ ２ １ 聚谷氨 酸苄酯 一 聚乳酸 共 聚物 ． ．
聚乳酸是 一种 新 型 的生 物 降 解 型 高 分 子 材料 ， 在 生物体 内最终形 成 二 氧 化 碳 和水 ， 污 染 环境 ， 毒 、 不 无 无刺激性 ， 具有 优 良的生物 相容性 ， 度 高 ， 强 可塑 性 好 ， 易加工 成型 ， 经美 国食 品 与药 品管 理 局 （ Ｄ 批 准 用 Ｆ Ａ）
酸和六方 液 晶柱 聚谷 氨 酸 苄 酯 的微 相 分 离 结 构 ； 变 改
Ｃ 一 ） ５个非 极性 的亚 甲基 （ ＯＯ 和 一ＣＨ。 ） 使 其具 有 一 ， 很好 的柔 韧性 和可 加 工性 。 Ｒｎ ｏ ｇ等合 成 了 聚 己内酯一 谷氨 酸 苄酯 的 嵌段 共 聚 聚物［ 采 用 的方法 是 首 先将 己内酯 在 无毒 的氨基 有 １ 引， 机 钙的 引发下 ， 成硝 基苯基 聚 己内酯 ， 基苯 基 聚 己 合 硝
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周秀苗 等 ： 聚谷 氨 酸 苄 酯 的化 学 改 性 研 究 进 展
聚 谷 氨 酸 苄 酯 的化 学 改性 研 究进 展
周 秀 苗 ， 迎 军 。王
（ ．华 南理工 大学 材料 学 院 ，广东 广州 ５ ０ ４ ；．特 种功 能材 料教 育部 重点 实验 室 ， １ １６０ ２ 广东 广 州 ５ ０ ４ ； １ ６ ０ ３ ．中北 大学 高 分子 研究所 ，山西 太原 ０ ０ ５ ） ３ ０ １ 摘 要 ： 聚谷 氨 酸 苄 酯是 一 种 新 型 的 生物 降 解 高分
作医用 手术缝合 线和 注射用 微胶 囊 、 微球 及埋植 剂 等 。
由于丙交 酯 的 开 环 聚 合 是 经 由 阳 离 子 机 理 进 行 的， 而谷 氨 酸 苄 酯 一 酐 开 环 是通 过 阴离 子 机 理 进 行 酸
的， 因此 不能直 接将丙 交酯 和 谷 氨 酸苄 酯一 酐置 于 一 酸 起 共 聚来 制备 聚谷氨 酸苄 酯一 乳酸 共 聚 物 ， 常制 备 聚 通
大分 子 引发剂 ， 发谷 氨酸 苄 酯一 引 酸酐 开 环 聚合得 到 三
嵌段共 聚物 ， 反应机 理 见方案 １ 。
通 过 向材料 中引入 第二 组分 制备共 聚物 是 改善 高 分子材 料性能 的重 要 途 径 之 一 ， 过 与其 它 单 体 的 共 通
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络铁 二 甲基 硅 烷 （ Ｆ － Ｐ ＳＮＨｚ ， 后 用 Ｐ ＳＮＨｚ作 为 ）然 Ｆ—
引发 剂合 成 了 上 述 嵌 段 共 聚 物 ， 反 应 机 理 方 案 ４ 其 。
聚合 物 中金属 离 子 的 引入 ， 聚合 物 具 有新 的 物理 化 使 学性 能 ， 金 属 离 子 的 引入 ， 提 供 发 生 氧 化还 原 反 如 可 应、 催化 反应 的可 能 性 ， 并且 还 有很 多有趣 的光 物理 现 象 发生 。Ｐ ｐ ｄ ｐ ｕｏ 等 也是 采用 了双端 氨基 聚二 甲 ａ ａ ｏ ｏ ｌｓ 基 硅烷作 为 引发 剂 合 成 了 聚谷 氨 酸 苄 酯一 聚二 甲基 硅 烷一 谷 氨 酸 苄 酯 （ Ｂ Ｇ Ｐ ＭＳ Ｐ Ｌ 三 嵌 段 共 聚 聚 Ｐ Ｌ — Ｄ － Ｂ Ｇ） 物 ］ 并 采用 小角 Ｘ射线 衍 射 、 角 Ｘ射线 衍射 、 ， 广 核磁 共振（ ＮＭＲ） 透 射 电镜 （ Ｍ） 测 试手 段 研 究 了共 、 ＴＥ 等
并用 聚谷氨酸 苄酯 均聚 物和共 聚 物包裹 了一 些低 分 子
研究 了共聚物对抗 癌药物 阿霉素 的包封 率和释放 机理 ， 实验结 果表 明药 物 经 共 聚 物包 封 后 ， 物 释 放速 率 变 药
慢， 这样 既减小 了药 物毒性又增 加了抗癌药物的活性 。
蛋 白 （ 普鲁 卡 因胺 和 精 蛋 白） 药 物 缓释 研 究 ， 究 如 作 研 结果表 明 ： 均聚物 的药 物释 放速 率相 比 ， 聚物 的 药 与 共 物释放 速率得 到 了明显地 提高 。 Ｏ ｈ等在单 端 氨基一 氧 乙烯 醚 的 引 发作 用 下 合 成 聚 了聚谷氨酸苄酯一 乙二醇嵌段共 聚物 的纳米粒子［ ， 聚 ７ 并 ］
Ｄｎ ｅ ｇ等合 成 了 聚 乙二 醇一 聚乳 酸一 聚谷氨酸 苄酯 三
嵌段共 聚 物 ， 为了进 一步 提高 材料 对细胞 的粘 附能力 ， 将Ｒ ＧＤ肽 接 枝 到共 聚物 上 ［ 研 究 结果 表 明 ：Ｒ １ ， ＧＤ 肽 的引入 增强 了 材料 对 细胞 的粘 附 和增 殖 能 力 ， 因此 该材 料有 望用 作细胞 或 组织 工程支 架材 料 。 ２ ２ ２ 聚谷氨 酸苄 酯一 己 内酯 共 聚物 ．． 聚
Ｆｏ ｄｓ ｌｕ ａ 等合 成 了聚 谷 氨 酸 苄 酯一 乙二 醇一 谷 聚 聚 氨 酸苄 酯的 三嵌 段 共 聚 物ｒ 合 成 方 法 是 首先 将 聚 乙 ，
二 醇 的端羟基 转 变成 具有较 高 反应 活性 的端氨 基 聚 乙 二 醇 （ Ｎ— Ｅ ＮＨ２ ，然后 以 Ｈ２ — Ｅ ＮＨ２作 为 Ｈ２ Ｐ Ｇ— ） ＮＰ
１ 引 言
聚 ａ氨基 酸是一 类 可 生 物 降解 的 高分 子 材 料 ， 一 它 由氨基 酸单体 通 过均 聚 或 共 聚 而 成 ， 由于 主链 上存 在 大量肽键 ， 在体 内极 易受 酶的作 用 ， 降解 生 成无 毒 的 寡 肽或氨基 酸 ， 有 优 良的生 物 相 容 性 、 物 降解 性 、 具 生 容 易被机体 吸收 和代谢 等特 点 。聚谷 氨酸 苄 酯是 近 年来 被研 究较 多 的 一 种 聚 ａ氨 基 酸 ， 作 为 缓 释 药 物 载 一 它 体［ １ 已取得 了 良好 的释 药 效果 。聚谷 氨酸 苄 酯虽 然 叫 具有 上述许 多优 点 ， 由于 聚谷 氨酸 苄酯 的疏水 性 ， 但 降
这种新 型 的共 聚 物 具 有 两 种 均 聚 物 的性 能 ， 并且
具 有功 能基 团 ， 此 可与 抗 体 ， 至 Ｄ 因 甚 ＮＡ 结 合 ， 是一 种 很有前 景 的生 物 医学材 料 。 Ｄｎ ｅ ｇ等合 成 了聚谷 氨酸 苄酯一 聚氧 乙烯 醚一 己内 聚
基硅烷 一 谷 氨 酸 苄 酯 （ Ｆ － Ｂ Ｇ） 新 型 嵌 段 共 聚 聚 Ｐ ＳＰ Ｌ 的 物［ 他们所 采 用 的办法 是首 先制 备 了端 氨基一 １ ， 聚二茂