基于谷氨酸衍生物聚多肽的合成与表征
发布时间：2021-06-29 20:48
多肽水凝胶因其良好的生物相容性、生物降解性和生物功能性,在生物医药领域有着广泛应用,受到研究者们的广泛关注。目前制备多肽水凝胶常用方法是固相合成法（SPPS）,但这种方法存在成本高昂、过程繁琐,产量小等问题,使其应用受到限制。本论文将用HMDS（六甲基二硅氮烷）引发氨基酸-N-羧基-环内酸酐（NCA）开环聚合（ROP）的方法来制备寡肽分子以及大分子量的聚谷氨酸苄酯（PBLG）均聚物,此方法操作简单,成本低廉。利用谷氨酸苄酯（BLG）分别与苯丙氨酸（Phe）、缬氨酸（Val）、酪氨酸（Tyr）进行合成嵌段寡聚多肽分子,然后结合多肽侧链的改性（胺解反应和醇解反应）,从而制得功能化的多肽材料。研究结果如下:1、苯丙氨酸或缬氨酸作为疏水链段的寡肽分子:寡肽分子根据不同的聚合度（DP）比例在水中分别表现为极大的疏水性或亲水性。只有当运用乙醇胺（EA）时,寡肽分子的胺解成功率极高。与含有缬氨酸链段的寡肽分子相比,苯丙氨酸因其侧基苯环形成的强烈的π-π相互作用使其分子的疏水性极大。另外,本文用双引发剂（HMDS和TBD）合成了大分子量的谷氨酸苄酯均聚物（PBLG）,并对PBLG分别用乙醇胺和乙二醇进...
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
a-螺旋、β-折叠二级结构的示意图
图 1-2 a-氨基酸-NCA 的 AMM 和 NAM 开环聚合机理示意图Figure 1-2. Schematic diagram of ring opening polymerization mechanismofAMM and NAM of a- amino acid -N-Carboxyanhydride (NCA).目前 NCA 开环聚合的机理主要有“Normal Amine”机理（NAM）和“Actinomer”机理（AMM）两种[17; 21]（如图 1-2 ）。AMM 的引发剂一般包括一些（强碱），它们可以夺取 NCA 环氮原子上的质子氢而形成 NCA 阴离子，而 子可以进攻其他 NCA 上 5 号位上的羰基（C=O） 并且释放一分子 CO2，一个新的 NCA 阴离子，因此该新生成的 NCA 阴离子可以再一次引发下A 分子的开环和促进链段的增长。NAM 机理一般是通过非离子引发剂（一二级胺或乙醇、水），这一类引发剂本身含有至少一个可移动的活泼氢。在程中，引发剂会亲核进攻于 NCA 环上的 5 号位上的羰基（C=O），使得五开，通过质子转移形成不稳定的中间产物氨基甲酸，氨基甲酸随后释放一2并形成一个新的一级胺，从而会继续引发其它 NCA 的开环而促进分子链的在实际聚合过程中，AMM 机理的聚合一般都不可控。相比于 AMM 机理，N聚合得到的聚合物分子量可控，并且末端基团的结构也相对比较精确。但
氮烷（HMDS）来引发 NCA 聚合，成功的得到了低分散性的、可控子量的聚多肽。由于 HMDS 空间位阻较大，很难按照传统的 NAM 机攻 NCA 环 5 号位的羰基（C=O）而开环。因此，他们首先提出如下 将 3 号位的酰胺键的质子夺去，对酰胺键进行脱质子而形成三甲基硅，并且另一个 TMS 基团连到了原羰基的氧原子上，随后新生成的三甲攻 5 号位的羰基（C=O）而形成具有活性的三甲基硅氨基碳酸酯（TMS聚多肽链通过 TMS 的转移来实现链段的增长，见图 1-4(a)。并且，他MDS 能很好的引发 N-甲基-甘氨酸 NCA 的开环聚合，见图 1-4(b)。具有五元环结构的丁二酸酐也可以用 HMDS 来很好的实现开环聚合然而，由于上述两种五元环的开环聚合均不能完全用图 1-4(a)所示的解释，因此他们推测聚合时，链引发阶段的机理可能是 NCA 开环和作用来共同实现的，进而生成中间体 2，见图 1-4(d)[36]。然而，HM发活性相对较低，由此 Cheng 课题组继续进一步发展了双重催化剂体们在体系中再加入少量 1,5,7-三氮杂二环[4.4.0]癸-5-烯（TBD）就能极DS 引发聚合效率[37]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]寡肽自组装纳米材料研究进展[J]. 秦四勇,彭梦云,裴逸,卓仁禧,张先正. 中国科学:化学. 2015(02)
本文编号：3257137
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
a-螺旋、β-折叠二级结构的示意图
图 1-2 a-氨基酸-NCA 的 AMM 和 NAM 开环聚合机理示意图Figure 1-2. Schematic diagram of ring opening polymerization mechanismofAMM and NAM of a- amino acid -N-Carboxyanhydride (NCA).目前 NCA 开环聚合的机理主要有“Normal Amine”机理（NAM）和“Actinomer”机理（AMM）两种[17; 21]（如图 1-2 ）。AMM 的引发剂一般包括一些（强碱），它们可以夺取 NCA 环氮原子上的质子氢而形成 NCA 阴离子，而 子可以进攻其他 NCA 上 5 号位上的羰基（C=O） 并且释放一分子 CO2，一个新的 NCA 阴离子，因此该新生成的 NCA 阴离子可以再一次引发下A 分子的开环和促进链段的增长。NAM 机理一般是通过非离子引发剂（一二级胺或乙醇、水），这一类引发剂本身含有至少一个可移动的活泼氢。在程中，引发剂会亲核进攻于 NCA 环上的 5 号位上的羰基（C=O），使得五开，通过质子转移形成不稳定的中间产物氨基甲酸，氨基甲酸随后释放一2并形成一个新的一级胺，从而会继续引发其它 NCA 的开环而促进分子链的在实际聚合过程中，AMM 机理的聚合一般都不可控。相比于 AMM 机理，N聚合得到的聚合物分子量可控，并且末端基团的结构也相对比较精确。但
氮烷（HMDS）来引发 NCA 聚合，成功的得到了低分散性的、可控子量的聚多肽。由于 HMDS 空间位阻较大，很难按照传统的 NAM 机攻 NCA 环 5 号位的羰基（C=O）而开环。因此，他们首先提出如下 将 3 号位的酰胺键的质子夺去，对酰胺键进行脱质子而形成三甲基硅，并且另一个 TMS 基团连到了原羰基的氧原子上，随后新生成的三甲攻 5 号位的羰基（C=O）而形成具有活性的三甲基硅氨基碳酸酯（TMS聚多肽链通过 TMS 的转移来实现链段的增长，见图 1-4(a)。并且，他MDS 能很好的引发 N-甲基-甘氨酸 NCA 的开环聚合，见图 1-4(b)。具有五元环结构的丁二酸酐也可以用 HMDS 来很好的实现开环聚合然而，由于上述两种五元环的开环聚合均不能完全用图 1-4(a)所示的解释，因此他们推测聚合时，链引发阶段的机理可能是 NCA 开环和作用来共同实现的，进而生成中间体 2，见图 1-4(d)[36]。然而，HM发活性相对较低，由此 Cheng 课题组继续进一步发展了双重催化剂体们在体系中再加入少量 1,5,7-三氮杂二环[4.4.0]癸-5-烯（TBD）就能极DS 引发聚合效率[37]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]寡肽自组装纳米材料研究进展[J]. 秦四勇,彭梦云,裴逸,卓仁禧,张先正. 中国科学:化学. 2015(02)
本文编号：3257137
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