一种可降解主链季铵盐型聚阳离子及其制备方法【
技术领域：
】[0001]本发明属于聚阳离子及其制备方法领域，特别涉及一种可降解主链季铵盐型聚阳离子及其制备方法。【
背景技术：
】[0002]在自然界中，阳离子多肽在基因表达，调控DNA响应及组织蛋白的生成过程中起着重要的作用（Gf.chromatin.Science.1978;271:115.)，如调控人体内生理活动（GanzT.Chemistry-Ringsofdestruction.Nature.2001;412:392_3·)，控制生长因子的稳定和活性（FahamS,HilemanRE,FrommJR,LinhardtRJ,ReesDC.Heparinstructureandinteractionswithbasicfibroblastgrowthfactor·Science·1996;271:1116-20·)〇合成聚阳离子在生物医学领域也有广泛的应用。比如在基因治疗上，PEI(聚醚酰亚胺)是人工合成的最著名的基因载体之一（PackDW,HoffmanAS,PunS，StaytonPS.Designanddevelopmentofpolymersforgenedelivery.NatRevDrugDiscov·2005;4:581-93.NguyenDN,GreenJJ,ChanJM,LongerR,AndersonDG.PolymericMaterialsforGeneDeliveryandDNAVaccination.AdvMater.2009;21:847-67.)。近来Wang(ZernBJ,ChuHH,OsunkoyaA0,GaoJ,WangYD.ABiocompatibleArginine-BasedPolycation.AdvFunctMater.2011;21:434_40.)等发展了基于精氨酸的聚阳离子，生物学实验结果表明具有良好的生物相容性，利用其和肝素结合，可以有效控制生长因子的缓释（ChuHH,JohnsonNR,MasonNS,WangYD.A[polycation:heparin]complexreleasesgrowthfactorswithenhancedbioactivity.JControlRelease.2011；150:157-63.ChuHH,GaoJ,ChenCff,HuardJ,ffangYD.Injectablefibroblastgrowthfactor-2coacervateforpersistentangiogenesis.PNatlAcadSciUSA.2011；108:13444-9.)〇[0003]季铵盐型聚合物是另外一种重要的聚阳离子，它们具有良好的表面活性和杀菌灭藻的功能，得到了广泛的研究和应用(刘才林，胡小亮，任先艳.XK-2C双季铵盐阳离子型乳化剂的合成及在乳化沥青中的应用.西南科技大学学报.2010;25:17-20。刘慷慨，高保娇，李蕾.可聚合双季铵盐阳离子表面活性剂.石油化工.2006;35:1082-5.黄涛，游毅.多疏水链阳离子二聚表面活性剂的合成.合成化学.2005;13:480-2.)。近年来材料的可降解性越来越受到人们的关注。特别是基于生物医药领域的应用比如组织工程、药物缓释等，材料的可降解性是关键的特性之一。而目前已经发展的聚阳离子中可降解的相对较少，特别是对于聚季铵盐，多数为不可降解的。【
发明内容】[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种可降解主链季铵盐型聚阳离子及其制备方法，该聚阳离子具有良好的降解性，有望在生物医学领域有进一步的应用，制备方法条件温和，效率高。[0005]本发明的一种可降解主链季铵盐型聚阳离子，结构式为：[0006][0007]其中，n=3~300。[0008]本发明的一种可降解主链季铵盐型聚阳离子的制备方法，包括:氮气氛围下，将等摩尔量的1，2_双(氯乙酰氧基）乙烷和1叱『』'-四甲基-1，4-丁二胺加入到容器中，加入甲醇或乙醇，将容器密封，室温下搅拌4~72h，静置，固液分离，得到的固体进行沉淀纯化，真空干燥，得到可降解主链季铵盐型聚阳离子，反应式为：[0009][0010]其中，1，2_双(氯乙酰氧基）乙烷和N，N，N'，N'_四甲基-1，4_丁二胺的质量之和与甲醇或乙醇的比例为lg:lml-lg:10ml。[0011]所述容器经过无水无氧处理。[0012]所述搅拌的时间为18h。[0013]所述搅拌结束后，溶液变成白色乳浊液。[0014]所述真空干燥的条件为室温条件下，用隔膜栗抽24h。[0015]所述真空干燥得到的是白色粉末状产物。[0016]所述沉淀纯化为甲醇为良溶剂，四氢呋喃为不良溶剂对固体进行沉淀纯化三次。[0017]所述1，2_双(氯乙酰氧基）乙烷和N，N，N'，N'_四甲基-1，4-丁二胺的质量之和与甲醇或乙醇的比例为lg:lml-lg：5ml〇[0018]1，2-双(氯乙酰氧基）乙烷，购于TCI;N，N，N'，N'_四甲基-1，4-丁二胺(98%)，购于SIGMA;甲醇(HPLC)、四氢呋喃(THF，AR)购于永华化学科技(江苏)有限公司。[0019]本发明的可降解的聚季铵盐，为生物医学等领域的应用提供新的聚阳离子材料。通过反应单体的筛选，及反应过程的设计，一步法合成了一种主链型季铵盐聚合物，并对其结构及热学性质进行了表征。本发明的关键是选择了1，2_双(氯乙酰氧基）乙烷作为单体，其上α位羰基增强了碳氯键对应的碳的缺电子性，从而提高了反应的活性，在不需要催化剂情况下，室温高效地制备了目标产物。同时，2-双(氯乙酰氧基）乙烷为一个二酯，从而使合成的聚阳离子主链为聚酯结构，具有良好的降解性，有望在生物医学领域有进一步的应用。[0020]本发明同样适用于其它类似结构的制备。比如其它的二元胺，其它的二元氯乙酸酯，或者二α-氯代酮等碳氯键被旁边其它的吸电子基团（比如羰基，硝基，氰基，氟烷基，砜基，亚砜基)所活化的底物。[0021]有益效果[0022](1)本发明的可降解主链季铵盐型聚阳离子具有良好的降解性，有当前第1页1 2