L-谷氨酸苄酯与L-丙氨酸共聚物合成研究

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聚氨基酸是一种低毒、生物降解性和生物相容性好、容易被机体吸收、代谢的生物降解高分子,它的应用非常广泛,如在医学领域中用于药物控释、人造皮肤等方面。 以L-谷氨酸和L-丙氨酸为基本原料,研究两种氨基酸的共聚反应体系。通过L-谷氨酸与苯甲醇反应以苄酯的形式保护γ位上的羧基,生成L-谷氨酸γ-苄酯。在0℃将浓硫酸干燥的光气分别通入L-谷氨酸γ-苄酯和L-丙氨酸的四氢呋喃悬浮乳液中,5h后停止通入光气,缓慢升温至30℃合成得到L-谷氨酸γ-苄酯-N-羧基-环内酸酐(BLG-NCA)和L-丙氨酸-N-羧基-环内酸酐(Ala-NCA),通过红外证明了反应产物为NCAs。另外,还尝试了用三光气(三氯二甲基碳酸酯)代替光气,简化了反应工艺条件,大大缩减了反应所需的时间。 以三乙胺作为引发剂引发开环聚合制备了BLG—NCA和Ala—NCA共聚物。由固体13C核磁确定共聚物的结构特征。两种单体的竞聚率的测定是通过将共聚物放入过量的盐酸(HCl)中静置过夜经酸性脱酯除去苄基。所得产物经过滤,真空干燥后溶于氢氧化钠溶液中(溶剂为体积比1:1的丙酮和水混合物),利用旋转蒸发仪蒸干溶液。最后将烘干的产物溶于吡啶中,用PH计测定羧基含量,得到共聚物的组成比,再利用Keien-T(?)d(?)s作图法和最小二乘法计算两种单体的竞聚率。结果表明,BLG-NCA的竞聚率r1=1.134,Ala-NCA的竞聚率r2=2.098。 在溶解性方面,L-丙氨酸链节的存在增加的共聚物的难溶性。实验发现BLG—NCA和Ala—NCA共聚物在二氯乙酸中溶解速度较聚L-丙氨酸快,但是除聚L-谷氨酸γ-苄酯外,两者都不能溶解在四氢呋喃中。 聚L-丙氨酸和BLG—NCA和Ala—NCA共聚物的主链都由酰胺键连接而成,通过实验发现BLG—NCA和Ala—NCA共聚物的紫外和微生物降解的程度均比聚L-丙氨酸要大。这可能是共聚物的侧基体积较聚L-丙氨酸大的多,破坏的分子链的规整排列,使溶剂分子容易进入聚合物内部,增加了聚合物与微生物接触机会,同时紫外对共聚物侧基上的酯键也有降解作用。
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