本发明涉及聚合物技术领域，尤其涉及一种聚氨基酸、其制备方法和载药凝胶。
背景技术：
恶性肿瘤已经成为威胁人类的最为严重的疾病之一。根据世界卫生组织报告，恶性肿瘤从2010年起已经成为全球范围内导致人类死亡的第一诱因，占到全部死亡人数的20％以上。我国是除北美洲之外的第二大恶性肿瘤高发区。近几年来一直有新的抗肿瘤药物出现，而且治疗方案也得到不断的改进，但临床所使用的小分子抗肿瘤药物在应用方面存在着诸多的问题，如水溶性差，代谢快，药物利用率低，对正常的组织细胞毒副作用较大，在化疗过程中部分肿瘤容易产生耐药性，必须增加化疗药物剂量来达到治疗的目的。
为了解决上述问题，科研工作者一直在致力于研究一种抗肿瘤药物新的给药体系。人们更加关注研究纳米的安全性和疗效，其中，物理包裹的载药方式的研究较为广泛。由于聚合物能够在水中自组装成纳米载体，如凝胶、囊泡和脂质体，因此聚合物纳米凝胶具有毒性低，治疗效果好，温度环境决定成胶性能等优点。
技术实现要素：
本发明解决的技术问题在于提供一种聚氨基酸、其制备方法与一种载药凝胶，本申请提供的载药凝胶具有温度响应性好、毒性低的优点。
有鉴于此，本申请提供了一种具有式(ⅰ)结构的聚氨基酸，
式(ⅰ)中，-r1为-h且-r2为-h、
或者，-r1为-ch3且-r2为-ch3；
50≤i≤200，3≤j≤30。
优选的，所述式(ⅰ)中，60≤i≤190，4≤j≤25。
本申请还提供了一种式(ⅰ)所述的聚氨基酸的制备方法，包括：
将具有式(ⅲ)结构的端氨基聚乙二醇单甲醚和氨基酸-n-内羧酸酐在溶剂中反应，得到聚氨基酸；所述氨基酸-n-内羧酸酐为甘氨酸-n-内羧酸酐、缬氨酸-n-内羧酸酐、亮氨酸-n-内羧酸酐或丙氨酸-n-内羧酸酐；
式(ⅰ)中，-r1为-h且-r2为-h、
或者，-r1为-ch3且-r2为-ch3；
50≤i≤200，3≤j≤30；
式(ⅲ)中，50≤i≤200。
优选的，所述端氨基聚乙二醇单甲醚与所述甘氨酸-n-内羧酸酐的摩尔比为1：(1～10)；所述端氨基聚乙二醇单甲醚与所述缬氨酸-n-内羧酸酐的摩尔比为1：(3～30)。
优选的，所述端氨基聚乙二醇单甲醚与所述丙氨酸-n-内羧酸酐的摩尔比为1：(1～30)；所述端氨基聚乙二醇单甲醚与所述亮氨酸-n-内羧酸酐的摩尔比为1：(3～30)。
优选的，所述聚乙二醇单甲醚的数均分子量为2000～100000。
优选的，所述端氨基聚乙二醇单甲醚的制备方法为：
将聚乙二醇单甲醚、三乙胺和甲基磺酰氯在有机溶剂中进行反应，得到中间产物；
将所述中间产物与氨水反应，得到端氨基聚乙二醇单甲醚。
优选的，所述反应的温度为1～10℃，所述反应的时间为60～100h。
本申请还提供了一种载药凝胶，包括聚氨基酸和负载在聚氨基酸上的抗肿瘤药物，所述聚氨基酸为上述方案所述的或上述方案所述的制备方法所制备的聚氨基酸。
本申请提供的聚氨基酸一端是亲水的聚乙二醇单甲醚，另一端分别是疏水的甘氨酸-n-内羧酸酐、缬氨酸-n-内羧酸酐、亮氨酸-n-内羧酸酐或丙氨酸-n-内羧酸酐，该种具有亲水链段和疏水链段的两亲性聚氨基酸在水中能够形成纳米尺寸的物理凝胶，且在一定温度下能够成胶，因此该种物理凝胶能够作为药物传输和控制释放的载体材料。进一步的，本申请提供了一种载药凝胶，其包括本申请的聚氨基酸与负载于聚氨基酸上的抗肿瘤药物，由于两亲性聚氨基酸在水中能够形成纳米尺寸的物理凝胶，使其通过分解和渗透效应使抗肿瘤药物在肿瘤部位实现聚集，同时聚氨基酸的成胶性能可通过温度、ph、光与电等实现可调控性，因此，本申请提供的载药凝胶具有温度响应性；此外，本申请提供的载药凝胶中含有聚氨基酸，使该种载药凝胶具有较好的生物相容性、低毒性和生物降解性。
附图说明
图1为本发明实施例1制备得到的端氨基聚乙二醇单甲醚的13c核磁谱图；
图2为本发明实施例10制备得到的聚氨基酸的1h核磁谱图；
图3为本发明实施例10制备的聚氨基酸的红外谱图；
图4为本发明实施例11制备的聚氨基酸的1h核磁谱图；
图5为本发明实施例14制备的载药凝胶的凝胶渗透色谱数据；
图6为本发明实施例14制备的载药凝胶的相图；
图7为本发明实施例14制备的载药凝胶的体内降解数据；
图8为本发明实施例14制备的载药凝胶的流变图；
图9为本发明实施例15制备的载药凝胶的相图。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
本发明实施例公开了具有式(ⅰ)结构的聚氨基酸，
式(ⅰ)中，-r1为-h且-r2为-h、
或者，-r1为-ch3且-r2为-ch3；
50≤i≤200，3≤j≤30。
本申请提供的聚氨基酸具有两亲性，使其在水中可形成物理凝胶，进一步使其可作为药物传输和控制释放的载体材料，且该聚氨基酸可以在一定温度下成胶，使其具有温度响应性。
在本发明的实施例中，所述式(ⅰ)中，60≤i≤190；在某些实施例中，70≤i≤180；在某些实施例中，100≤i≤150；在某些实施例中，2≤i≤8；在某些实施例中，3≤i≤6。在本发明的实施例中，所述式(ⅰ)中，4≤j≤25；在某些实施例中，10≤j≤20；在某些实施例中，12≤j≤18。
在本发明的实施例中，所述式(ⅰ)结构的聚氨基酸的数均分子量为2000～100000；在某些实施例中，所述聚氨基酸的数均分子量为3000～90000；在某些实施例中，所述聚氨基酸的数均分子量为4000～80000。
本发明提供了一种式(ⅰ)所述的聚氨基酸的制备方法，包括：
将具有式(ⅲ)结构的端氨基聚乙二醇单甲醚和氨基酸-n-内羧酸酐在溶剂中反应，得到聚氨基酸；所述氨基酸-n-内羧酸酐为甘氨酸-n-内羧酸酐、缬氨酸-n-内羧酸酐、亮氨酸-n-内羧酸酐或丙氨酸-n-内羧酸酐；
其中，-r1为-h且-r2为-h、
或者，-r1为-ch3且-r2为-ch3；
50≤i≤200，3≤j≤30；
式(ⅲ)中，50≤i≤200。
在有机溶剂中，将端氨基聚乙二醇单甲醚分别和甘氨酸-n-内羧酸酐、缬氨酸-n-内羧酸酐、丙氨酸-n-内羧酸酐、亮氨酸-n-内羧酸酐进行反应，得到不同的聚氨基酸；
所述甘氨酸-n-内羧酸酐具有式(ⅴ)所示的结构：
所述缬氨酸-n-内羧酸酐具有式(ⅵ)所示的结构：
所述丙氨酸-n-内羧酸酐具有式(ⅶ)所示的结构：
所述亮氨酸-n-内羧酸酐具有式(viii)所示的结构：
本发明在有机溶剂中，将端氨基聚乙二醇单甲醚分别和甘氨酸-n-内羧酸酐、缬氨酸-n-内羧酸酐、丙氨酸-n-内羧酸酐、亮氨酸-n-内羧酸酐进行反应，得到不同的聚氨基酸。在本发明的实施例中，所述反应的温度为1℃～10℃；在某些实施例中，所述反应的温度为2℃～8℃；在某些实施例中，所述反应的温度为3℃～6℃。在本发明的实施例中，所述反应的时间为60h～100h；在某些实施例中，所述反应的时间为65h～95h；在某些实施例中，所述反应的时间为70h～90h。在本发明的实施例中，可以在搅拌的条件下将端氨基聚乙二醇单甲醚、甘氨酸-n-内羧酸酐、缬氨酸-n-内羧酸酐、丙氨酸-n-内羧酸酐、亮氨酸-n-内羧酸酐进行反应。
在本发明的实施例中，所述端氨基聚乙二醇单甲醚分别和甘氨酸-n-内羧酸酐、缬氨酸-n-内羧酸酐、丙氨酸-n-内羧酸酐、亮氨酸-n-内羧酸酐进行反应的有机溶剂为甲苯。
在本发明的实施例中，所述端氨基聚乙二醇单甲醚的制备方法为：
在有机溶剂中，将聚乙二醇单甲醚、三乙胺和甲基磺酰氯进行反应，得到的中间产物；
将所述中间产物与氨水进行反应，得到端氨基聚乙二醇单甲醚。
在本发明的实施例中，在有机溶剂中，将聚乙二醇单甲醚、三乙胺和甲基磺酰氯进行反应，得到的中间产物。在本发明的实施例中，聚乙二醇单甲醚、三乙胺和甲基磺酰氯反应的温度为10℃～40℃；在某些实施例中，聚乙二醇单甲醚、三乙胺和甲基磺酰氯反应的温度为15℃～35℃；在某些实施例中，聚乙二醇单甲醚、三乙胺和甲基磺酰氯反应的温度为20℃～30℃。在本发明的实施例中，聚乙二醇单甲醚、三乙胺和甲基磺酰氯反应的时间为3天～7天；在某些实施例中，聚乙二醇单甲醚、三乙胺和甲基磺酰氯反应的时间为4天～5天。在本发明的实施例中，可以在搅拌的条件下将聚乙二醇单甲醚、三乙胺和甲基磺酰氯进行反应。在本发明的实施例中，可以在无水、无氧的条件下将聚乙二醇单甲醚、三乙胺和甲基磺酰氯进行反应。
在本发明的实施例中，所述聚乙二醇单甲醚、三乙胺和甲基磺酰氯进行反应的有机溶剂为二氯甲烷。在本发明的实施例中，可以将二氯甲烷加入到聚乙二醇单甲醚中。在本发明的实施例中，所述二氯甲烷的加入温度为55℃～75℃；在某些实施例中，所述二氯甲烷的加入温度为60℃～70℃。
在本发明的实施例中，所述聚乙二醇单甲醚的数均分子量为2000～10000；在某些实施例中，所述聚乙二醇单甲醚的数均分子量为4000～8000；在某些实施例中，所述聚乙二醇单甲醚的数均分子量为5000～6000。
在本发明的实施例中，所述聚乙二醇单甲醚、三乙胺和甲基磺酰氯的摩尔比为1:(5～10):(10～30)；在某些实施例中，所述聚乙二醇单甲醚、三乙胺和甲基磺酰氯的摩尔比为1:(6～9):(15～25)；在某些实施例中，所述聚乙二醇单甲醚、三乙胺和甲基磺酰氯的摩尔比为1:(7～8):(17～23)。
在本发明的实施例中，所述聚乙二醇单甲醚、三乙胺和甲基磺酰氯反应完成后，将得到的反应产物依次进行洗涤、干燥、沉降，得到中间产物。在本发明的实施例中，所述洗涤的试剂为氯化钠饱和溶液；所述洗涤的次数为4次～6次；所述干燥的试剂为无水硫酸镁；所述干燥的时间为20小时～30小时；所述沉降的试剂为乙醚；在其他的实施例中，所述沉降的试剂为无水乙醚。在本发明的实施例中，所述沉降完成后，可以将得到的沉降产物进行真空干燥，得到中间产物。在本发明的实施例中，所述真空干燥的温度为20℃～30℃。在本发明的实施例中，所述真空干燥的时间为20小时～30小时。
在本发明的实施例中，得到中间产物后，将所述中间产物与氨水进行反应，得到端氨基聚乙二醇单甲醚。在本发明的实施例中，所述中间产物和氨水反应的温度为10℃～40℃；在某些实施例中，所述中间产物和氨水反应的温度为15℃～35℃；在某些实施例中，所述中间产物和氨水反应的温度为20℃～30℃。在本发明的实施例中，所述中间产物和氨水反应的时间为3天～7天；在某些实施例中，所述中间产物和氨水反应的时间为4天～5天。在本发明的实施例中，可以在搅拌的条件下将所述中间产物和氨水进行反应。
在本发明的实施例中，所述氨水的质量为所述中间产物质量的7倍～15倍；在某些实施例中，所述氨水的质量为所述中间产物质量的10倍～12倍。
在本发明的实施例中，可以在氯化铵的存在下将中间产物和氨水进行反应，得到端氨基聚乙二醇单甲醚，所述氯化铵起到增溶的作用。在本发明的实施例中，所述中间产物和氯化铵的质量比为1:(0.7～1.5)；在某些实施例中，所述中间产物和氯化铵的质量比为1:(0.8～1.2)；在某些实施例中，所述中间产物和氯化铵的质量比为1:(0.9～1.1)。
在本发明的实施例中，所述中间产物和氨水反应完成后，将得到的反应产物依次进行萃取、洗涤、干燥、过滤、蒸发和沉降，得到氨基聚乙二醇单甲醚。在本发明的实施例中，所述萃取的过程中为：将所述中间产物和氨水反应后得到的产物与氯化钠混合达到饱和状态；将得到的饱和状态的混合溶液用二氯甲烷萃取。在本发明的实施例中，所述洗涤的试剂为饱和氯化钠溶液。在本发明的实施例中，所述洗涤的次数为2次～4次。在本发明的实施例中，所述干燥的试剂为无水硫酸镁。在本发明的实施例中，所述干燥的时间为20小时～30小时。在本发明的实施例中，所述过滤的方法为抽滤。在本发明的实施例中，所述蒸发的方法为旋蒸。在本发明的实施例中，所述沉降的试剂为乙醚；在某些实施例中，所述沉降的试剂为无水乙醚。在本发明的实施例中，可以将沉降后得到的产物进行真空干燥，得到端氨基聚乙二醇单甲醚。在本发明的实施例中，所述真空干燥的温度为20℃～30℃。在本发明的实施例中，所述真空干燥的时间为20小时～30小时。
在本发明的实施例中，可以先将所述端氨基聚乙二醇单甲醚溶解于甲苯中，在真空和加热的条件下共沸除水。在本发明的实施例中，所述加热的温度为100℃～130℃；在其他的实施例中，所述加热的温度为110℃～120℃。在本发明的实施例中，所述除水的时间为1.5小时～4小时；在其他的实施例中，所述除水的时间为2小时～3小时。在本发明的实施例中，所述共沸除水采用的溶剂为n,n-二甲基甲酰胺；优选为除水后的n,n-二甲基甲酰胺。
在本发明中，所述甘氨酸-n-内羧酸酐具有式(ⅴ)所示的结构。所述甘氨酸-n-内羧酸酐的制备方法按照本领域技术人员熟知的方法制备得到，示例的，所述甘氨酸-n-内羧酸酐的制备方法为：
在有机溶剂中，将甘氨酸和三光气进行反应，得到甘氨酸-n-内羧酸酐。
在上述制备过程中，所述反应的温度为60℃～80℃；在某些实施例中，所述反应的温度为65℃～75℃；在某些实施例中，所述温度为70℃。所述反应的时间为2h～4h；在某些实施例中，所述反应的时间为3h。在本发明的实施例中，可以在搅拌的条件下将甘氨酸和三光气进行反应。在本发明的实施例中，可以在氮气的保护下将甘氨酸和三光气进行反应。
在本发明的实施例中，所述有机溶剂为四氢呋喃。在本发明的实施例中，所述甘氨酸和三光气的质量比为1:(1～2)；在某些实施例中，所述甘氨酸和三光气的质量比为1:(1.2～1.8)；在某些实施例中，所述甘氨酸和三光气的质量比为1:(1.4～1.6)。
在本发明的实施例中，所述甘氨酸和三光气反应完成后，将得到的反应产物依次进行沉降、溶解、洗涤、干燥和过滤，得到甘氨酸-n-内羧酸酐。所述沉降的试剂为正己烷；所述溶解的试剂为乙酸乙酯；所述洗涤的试剂为碳酸氢钠溶液；所述干燥的试剂为无水硫酸镁；所述过滤的方法为抽滤。
在本发明中，所述缬氨酸-n-内羧酸酐具有式(ⅵ)所示的结构。所述缬氨酸-n-内羧酸酐的制备方法按照本领域技术人员熟知的方法制备得到，示例的，所述缬氨酸-n-内羧酸酐的制备方法为：
在有机溶剂中，将缬氨酸和三光气进行反应，得到缬氨酸-n-内羧酸酐。
在本发明的实施例中，所述缬氨酸和三光气反应的温度为40℃～60℃；在其他的实施例中，所述缬氨酸和三光气反应的温度为45℃～55℃。在本发明的实施例中，可以在搅拌的条件下将缬氨酸和三光气进行反应。在本发明的实施例中，可以在氮气的保护下将缬氨酸和三光气进行反应。
在本发明的实施例中，所述缬氨酸和三光气反应的有机溶剂为四氢呋喃。在本发明的实施例中，所述缬氨酸和三光气的质量比为1:(0.6～1.5)；在某些实施例中，所述缬氨酸和三光气的质量比为1:(0.8～1.3)；在某些实施例中，所述缬氨酸和三光气的质量比为1:(0.9～1.1)。
在本发明的实施例中，所述缬氨酸和三光气反应完成后，将得到的反应产物依次进行沉降、溶解、洗涤、干燥和过滤，得到缬氨酸-n-内羧酸酐。在本发明的实施例中，所述沉降的试剂为正己烷；所述溶解的试剂为乙酸乙酯；所述洗涤的试剂为碳酸氢钠溶液；所述干燥的试剂为无水硫酸镁。在本发明的实施例中，所述过滤的方法为抽滤；所述过滤完成后，可以将过滤后得到的产物进行重结晶和干燥，得到缬氨酸-n-内羧酸酐。
在本发明中，所述丙氨酸-n-内羧酸酐具有式(ⅶ)所示的结构。所述丙氨酸-n-内羧酸酐的制备方法按照本领域技术人员熟知的方法制备得到，示例的，所述丙氨酸-n-内羧酸酐的制备方法为：
在有机溶剂中，将丙氨酸和三光气进行反应，得到丙氨酸-n-内羧酸酐。
在上述制备丙氨酸-n-内羧酸酐的过程中，所述反应的温度为60℃～80℃；在某些实施例中，所述反应的温度为65℃～75℃；在某些实施例中，所述反应的温度为70℃。所述反应的时间为2小时～4小时；在其他的实施例中，所述反应的时间为3小时。在本发明的实施例中，可以在搅拌的条件下将丙氨酸和三光气进行反应。在本发明的实施例中，可以在氮气的保护下将丙氨酸和三光气进行反应。
在上述过程中，所述有机溶剂为四氢呋喃。在本发明的实施例中，所述丙氨酸和三光气的质量比为1:(1～2)；在某些实施例中，所述丙氨酸和三光气的质量比为1:(1.2～1.8)；在某些实施例中，所述丙氨酸和三光气的质量比为1:(1.4～1.6)。
在本发明的实施例中，所述丙氨酸和三光气反应完成后，将得到的反应产物依次进行沉降、溶解、洗涤、干燥和过滤，得到丙氨酸-n-内羧酸酐。所述沉降的试剂为正己烷；所述溶解的试剂为乙酸乙酯；所述洗涤的试剂为碳酸氢钠溶液；所述干燥的试剂为无水硫酸镁；所述过滤的方法为抽滤。
在本发明中，所述亮氨酸-n-内羧酸酐具有式(viii)所示的结构。所述亮氨酸-n-内羧酸酐的制备方法按照本领域技术人员熟知的方法制备得到，示例的，所述亮氨酸-n-内羧酸酐的制备方法为：
在有机溶剂中，将亮氨酸和三光气进行反应，得到亮氨酸-n-内羧酸酐。
在上述制备亮氨酸-n-内羧酸酐的过程中，所述反应的温度为40℃～60℃；在某些实施例中，所述反应的温度为45℃～55℃。在本发明的实施例中，可以在搅拌的条件下将亮氨酸和三光气进行反应。在本发明的实施例中，可以在氮气的保护下将亮氨酸和三光气进行反应。
在上述过程中，所述反应的有机溶剂为四氢呋喃。在本发明的实施例中，所述亮氨酸和三光气的质量比为1:(0.6～1.5)；在某些实施例中，所述亮氨酸和三光气的质量比为1:(0.8～1.3)；在某些实施例中，所述亮氨酸和三光气的质量比为1:(0.9～1.1)。
在本发明的实施例中，所述亮氨酸和三光气反应完成后，将得到的反应产物依次进行沉降、溶解、洗涤、干燥和过滤，得到亮氨酸-n-内羧酸酐。所述沉降的试剂为正己烷；所述溶解的试剂为乙酸乙酯；所述洗涤的试剂为碳酸氢钠溶液；所述干燥的试剂为无水硫酸镁；所述过滤的方法为抽滤。在本发明的实施例中，所述过滤完成后，可以将过滤后得到的产物进行重结晶和干燥，得到亮氨酸-n-内羧酸酐。
在本发明的实施例中，所述端氨基聚乙二醇单甲醚和甘氨酸-n-内羧酸酐、缬氨酸-n-内羧酸酐、丙氨酸-n-内羧酸酐、亮氨酸-n-内羧酸酐的摩尔比为1:(1～10)；1:(3～30)；1:(1～30)；1:(3～30)；在某些实施例中，所述端氨基聚乙二醇单甲醚、甘氨酸-n-内羧酸酐、缬氨酸-n-内羧酸酐、丙氨酸-n-内羧酸酐、亮氨酸-n-内羧酸酐的摩尔比为1:(3～8)；1:(4～25)；1:(2～20)；1:(4～28)；在某些实施例中，所述端氨基聚乙二醇单甲醚、甘氨酸-n-内羧酸酐、缬氨酸-n-内羧酸酐、丙氨酸-n-内羧酸酐、亮氨酸-n-内羧酸酐的摩尔比为1:(4～6)；1:(5～20)；1:(2～8)；1:(4～22)。
在本发明的实施例中，所述端氨基聚乙二醇单甲醚分别和甘氨酸-n-内羧酸酐、缬氨酸-n-内羧酸酐、丙氨酸-n-内羧酸酐、亮氨酸-n-内羧酸酐反应完成后，将得到的反应产物依次进行沉降和干燥，得到聚氨基酸温敏物理凝胶。在本发明的实施例中，所述沉降的试剂为乙醚；在其他的实施例中，所述沉降的试剂为无水乙醚。在本发明的实施例中，所述沉降的次数为2次～4次。
本发明提供了一种载药的物理凝胶，包括聚氨基酸和负载在聚氨基酸上的抗肿瘤药物，所述聚氨基酸为上述技术方案所述的聚氨基酸，或上述技术方案所述的方法制备得到的聚氨基酸。在本发明中，所述聚氨基酸在低温下能够自发组装成具有核-壳结构的纳米尺寸的凝胶，可以负载抗肿瘤药物形成载药凝胶，温度升高形成可降解的载药凝胶，本发明提供的载药凝胶通过增强渗透和长的代谢时间使其中的抗肿瘤药物在肿瘤部位实现缓慢长效治疗。
在本发明中，所述聚氨基酸与上述技术方案所述的聚氨基酸一致，在此不再赘述。在本发明中，所述抗肿瘤药物可以为阿霉素。本发明对所述聚氨基酸和抗肿瘤药物的用量没有特殊的限制，采用不同用量的聚氨基酸和抗肿瘤药物可以得到不同载药率的载药凝胶。
所述载药凝胶按照本领域技术人员熟知的方式制备即可，示例的，所述载药凝胶的制备方法为：
将聚氨基酸和抗肿瘤药物在有机溶剂中混合，得到载药凝胶。
在上述制备载药凝胶的过程中，所述混合的温度为10℃～40℃；在某些实施例中，所述混合的温度为15℃～35℃；在某些实施例中，所述混合的温度为20℃～30℃。在本发明的实施例中，所述混合的时间为12h～24h；在某些实施例中，所述混合的时间为14h～23h；在某些实施例中，所述混合的时间为16h～22h。在本发明的实施例中，可以在搅拌的条件下进行所述混合。在本发明的实施例中，所述聚氨基酸和抗肿瘤药物混合的有机溶剂可以为n,n-二甲基甲酰胺。
本发明的实施例中，所述聚氨基酸和抗肿瘤药物混合后，将得到的混合物与水混合后进行透析，得到载药凝胶。在本发明的实施例中，所述水可以为蒸馏水；在某些实施例中，所述水可以为二次蒸馏水。在本发明的实施例中，所述水的用量与将聚氨基酸和抗肿瘤药物混合时的有机溶剂体积一致。在本发明的实施例中，可以将水滴加到所述混合物中进行混合。在本发明的实施例中，所述水的滴加速度为0.1ml/min～1ml/min；在某些实施例中，所述水的滴加速度为0.2ml/min～0.8ml/min；在某些实施例中，所述水的滴加速度为0.4ml/min～0.6ml/min。
在本发明的实施例中，所述透析过程中的截留分子量为3000dalton～4000dalton；在某些实施例中，所述透析过程中的截留分子量为3200dalton～3800dalton；在某些实施例中，所述透析过程中的截留分子量为3400dalton～3600dalton。在本发明的实施例中，所述透析的时间为8h～16h；在某些实施例中，所述透析的时间为9h～15h；在某些实施例中，所述透析的时间为10小时～14小时。在本发明的实施例中，可以采用透析袋进行透析。
在本发明的实施例中，可以将所述混合物和水混合后进行搅拌，然后再进行透析，得到载药凝胶。在本发明的实施例中，所述搅拌的温度为10℃～40℃；在某些实施例中，所述搅拌的温度为15℃～35℃；在某些实施例中，所述搅拌的温度为20℃～30℃。在本发明的实施例中，所述搅拌的时间为12h～24h；在某些实施例中，所述搅拌的时间为14h～22h；在某些实施例中，所述搅拌的时间为16h～20h。
本发明提供了两种聚氨基酸，具有式(i)所示的结构。本发明提供的以氨基化的聚乙二醇单甲醚为引发剂，引发甘氨酸-n-羧基内酸酐、丙氨酸-n-羧基内酸酐、亮氨酸-n-羧基内酸酐和缬氨酸n-羧基内酸酐进行聚合物，制备四种含有不同侧链烷基(h、ch3-、(ch3)2chch2-和(ch3)2ch-)的聚氨基酸-聚乙二醇-聚氨基酸三嵌段共聚物。通过试管倒置法和动态流变学考察聚氨基酸酯温度敏感水凝胶的凝胶行为，研究这种凝胶的成胶机理，并探讨侧链烷基疏水性对凝胶行为的影响；调控聚乙二醇聚合度大小和聚氨基酸聚合度大小，研究其对凝胶性能的影响。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的聚氨基酸进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
本发明以下实施例所用的原料均为市售商品。
实施例1
将20g的数均分子量为2000的聚乙二醇单甲醚放入干燥的反应瓶中，然后在120℃且搅拌的条件下抽真空2h，将反应瓶进行油浴，当温度为60℃时，分别向反应瓶中加入10g的无水硫酸镁，200ml除过水的二氯甲烷，在冰水浴的条件向反应瓶中加入5ml的三乙胺，30ml的甲基磺酰氯，在25℃、搅拌子搅拌条件下反应72h，反应结束后，将得到的反应产物用饱和的氯化钠溶液洗涤五次后加入无水硫酸镁干燥过夜；将干燥后的产物用无水乙醚沉降，在25℃下真空干燥24h后，得到中间产物；
将所述中间产物和与所述中间产物等质量的氯化铵溶于氨水中，氨水的体积为中间产物质量的10倍，在25℃搅拌条件下反应4天，将得到的反应产物用二氯甲烷萃取，将萃取后的产物用饱和氯化钠溶液洗涤三次后加入无水硫酸镁干燥12h，抽滤，将液体旋蒸至150ml，将旋蒸后的产物用无水乙醚沉降两次，在25℃下真空干燥24h后，得到端氨基聚乙二醇单甲醚。
对本发明实施例1制备得到的端氨基聚乙二醇单甲醚进行核磁共振检测和红外检测，本发明实施例1制备得到的端氨基聚乙二醇单甲醚具有式1所示的结构：
式1中，n为45。
按照下述公式计算本发明实施例1制备得到的端氨基聚乙二醇单甲醚的产率：
产率＝实际得到的产物质量/理论得到的产物质量×100％；
计算结果为，本发明实施例1制备得到的端氨基聚乙二醇单甲醚的产率为89.8％。图1为本实施例制备的端氨基聚乙二醇单甲醚的13c核磁谱图。
实施例2
将20g的数均分子量为4000的聚乙二醇单甲醚放入干燥的反应瓶中，然后在120℃且搅拌的条件下抽真空2h，将反应瓶进行油浴，当温度为60℃时，分别向反应瓶中加入10g的无水硫酸镁，200ml除过水的二氯甲烷，在冰水浴的条件向反应瓶中加入2.5ml的三乙胺，15ml的甲基磺酰氯，在25℃、搅拌子搅拌条件下反应72h，反应结束后，将得到的反应产物用饱和的氯化钠溶液洗涤五次后加入无水硫酸镁干燥过夜；将干燥后的产物用无水乙醚沉降，在25℃下真空干燥24h后，得到中间产物；
将所述中间产物和与所述中间产物等质量的氯化铵溶于氨水中，氨水的体积为中间产物质量的10倍，在25℃搅拌条件下反应4天，将得到的反应产物用二氯甲烷萃取，将萃取后的产物用饱和氯化钠溶液洗涤三次后加入无水硫酸镁干燥12h，抽滤，将液体旋蒸至150ml，将旋蒸后的产物用无水乙醚沉降两次，在25℃下真空干燥24h后，得到端氨基聚乙二醇单甲醚。
对本发明实施例2制备得到的端氨基聚乙二醇单甲醚进行核磁共振检测，本发明实施例2制备得到的端氨基聚乙二醇单甲醚具有式2所示的结构：
式2中，n为90。
按照实施例1所述的方法计算本发明实施例2制备得到的端氨基聚乙二醇单甲醚的产率；本发明实施例2制备得到的端氨基聚乙二醇单甲醚的产率为93.6％。
实施例3
将20g的数均分子量为5000的聚乙二醇单甲醚放入干燥的反应瓶中，然后在120℃且搅拌的条件下抽真空2h，将反应瓶进行油浴，当温度为60℃时，分别向反应瓶中加入10g的无水硫酸镁，200ml除过水的二氯甲烷，在冰水浴的条件向反应瓶中加入2ml的三乙胺，12ml的甲基磺酰氯，在25℃、搅拌子搅拌条件下反应72h，反应结束后，将得到的反应产物用饱和的氯化钠溶液洗涤五次后加入无水硫酸镁干燥过夜；将干燥后的产物用无水乙醚沉降，在25℃下真空干燥24h后，得到中间产物；
将所述中间产物和与所述中间产物等质量的氯化铵溶于氨水中，氨水的体积为中间产物质量的10倍，在25℃搅拌条件下反应4天，将得到的反应产物用二氯甲烷萃取，将萃取后的产物用饱和氯化钠溶液洗涤三次后加入无水硫酸镁干燥12h，抽滤，将液体旋蒸至150ml，将旋蒸后的产物用无水乙醚沉降两次，在25℃下真空干燥24h后，得到端氨基聚乙二醇单甲醚。
对本发明实施例3制备得到的端氨基聚乙二醇单甲醚进行核磁共振检测，检测结果表明，本发明实施例3制备得到的端氨基聚乙二醇单甲醚具有式3所示的结构：
式3中，n为114。
按照实施例1所述的方法计算本发明实施例3制备得到的端氨基聚乙二醇单甲醚的产率；本发明实施例3制备得到的端氨基聚乙二醇单甲醚的产率为95.9％。
实施例4
将20g的数均分子量为8000的聚乙二醇单甲醚放入干燥的反应瓶中，然后在120℃且搅拌的条件下抽真空2h，将反应瓶进行油浴，当温度为60℃时，分别向反应瓶中加入10g的无水硫酸镁，200ml除过水的二氯甲烷，在冰水浴的条件向反应瓶中加入1.25ml的三乙胺，7.5ml的甲基磺酰氯，在25℃、搅拌子搅拌条件下反应72h，反应结束后，将得到的反应产物用饱和的氯化钠溶液洗涤五次后加入无水硫酸镁干燥过夜；将干燥后的产物用无水乙醚沉降，在25℃下真空干燥24h后，得到中间产物；
将所述中间产物和与所述中间产物等质量的氯化铵溶于氨水中，氨水的体积为中间产物质量的10倍，在25℃搅拌条件下反应4天，将得到的反应产物用二氯甲烷萃取，将萃取后的产物用饱和氯化钠溶液洗涤三次后加入无水硫酸镁干燥12h，抽滤，将液体旋蒸至150ml，将旋蒸后的产物用无水乙醚沉降两次，在25℃下真空干燥24h后，得到端氨基聚乙二醇单甲醚。
对本发明实施例4制备得到的端氨基聚乙二醇单甲醚进行核磁共振检测，检测结果表明本发明实施例4制备得到的端氨基聚乙二醇单甲醚具有式4所示的结构：
式4中，n为182。
按照实施例1所述的方法计算本发明实施例4制备得到的端氨基聚乙二醇单甲醚的产率；本发明实施例4制备得到的端氨基聚乙二醇单甲醚的产率为97.5％。
实施例5
在70℃加热搅拌的条件下，用除过水的四氢呋喃将10g的甘氨酸溶解于干燥的三口瓶中，通氮气，加入6g的三光气，一个小时后再加入5g的三光气，两个小时后再加入4g的三光气，共搅拌回流3个小时；将得到的反应产物用氮气吹半个小时后，依次用冷的正己烷沉降，冷的乙酸乙酯溶解，冷的碳酸氢钠溶液洗涤一次，再用冷水洗涤三次，将洗涤后的产物和无水硫酸镁混合后放入-20℃冰箱中干燥过夜；将干燥后的产物进行抽滤，将溶液中的溶剂抽干后，得到甘氨酸-n-内羧酸酐。
本发明实施例5制备的甘氨酸-n-内羧酸酐具有式(ⅴ)所示的结构：
实施例6
在50℃加热搅拌条件下，用除过水的四氢呋喃将20g的缬氨酸溶解于干燥的三口瓶中，通氮气，加入12g的三光气，一个小时后再加入5g的三光气，两个小时后再加入2g的三光气2g，搅拌至澄清；将得到的反应产物用氮气吹半个小时后，依次用冷的正己烷沉降，冷的乙酸乙酯溶解，冷的碳酸氢钠溶液洗涤一次，再用冷水洗涤三次，将洗涤后的产物和无水硫酸镁混合后放入冰箱中干燥过夜；将干燥后的产物抽滤，将溶液中的溶剂抽干后重结晶、干燥，得到缬氨酸-n-内羧酸酐。
本发明实施例6制备的缬氨酸-n-内羧酸酐具有式(ⅵ)所示的结构：
实施例7
在50℃加热搅拌条件下，用除过水的四氢呋喃将20g的丙氨酸溶解于干燥的三口瓶中，通氮气，加入12g的三光气，一个小时后再加入5g的三光气，两个小时后再加入2g的三光气2g，搅拌至澄清；将得到的反应产物用氮气吹半个小时后，依次用冷的正己烷沉降，冷的乙酸乙酯溶解，冷的碳酸氢钠溶液洗涤一次，再用冷水洗涤三次，将洗涤后的产物和无水硫酸镁混合后放入冰箱中干燥过夜；将干燥后的产物抽滤，将溶液中的溶剂抽干后重结晶、干燥，得到丙氨酸-n-内羧酸酐。
本发明实施例7制备的丙氨酸-n-内羧酸酐具有式(ⅶ)所示的结构：
实施例8
在50℃加热搅拌条件下，用除过水的四氢呋喃将20g的亮氨酸溶解于干燥的三口瓶中，通氮气，加入12g的三光气，一个小时后再加入5g的三光气，两个小时后再加入2g的三光气2g，搅拌至澄清；将得到的反应产物用氮气吹半个小时后，依次用冷的正己烷沉降，冷的乙酸乙酯溶解，冷的碳酸氢钠溶液洗涤一次，再用冷水洗涤三次，将洗涤后的产物和无水硫酸镁混合后放入冰箱中干燥过夜；将干燥后的产物抽滤，将溶液中的溶剂抽干后重结晶、干燥，得到亮氨酸-n-内羧酸酐。
本发明实施例8制备的亮氨酸-n-内羧酸酐具有式(viii)所示的结构：
实施例9
将3g实施例1制备得到的端氨基聚乙二醇单甲醚用100ml甲苯溶解，在抽真空和120℃加热的条件下进行共沸除水，共沸除水2h后，加入除过水的200ml的二甲基甲酰胺进行溶解，向得到的溶液中加入3.0061g的实施例5制备得到的甘氨酸-n-内羧酸酐3.452g，在抽真空0.5h后4℃下反应72h；将得到的反应产物用无水乙醚沉降三次，干燥后得到聚氨基酸。
实施例10
将3g实施例1制备得到的端氨基聚乙二醇单甲醚用100ml甲苯溶解，在抽真空和120℃加热的条件下进行共沸除水，共沸除水2h后，加入除过水的200ml的二甲基甲酰胺进行溶解，向得到的溶液中加入3.0061g的实施例6制备得到的缬氨酸-n-内羧酸酐3g，在抽真空0.5h后4℃下反应72h；将得到的反应产物用无水乙醚沉降三次，干燥后得到聚氨基酸。图2为本实施例制备的聚氨基酸的1h核磁谱图，图3为本实施例制备的聚氨基酸的红外谱图。
实施例11
将3g实施例1制备得到的端氨基聚乙二醇单甲醚用100ml甲苯溶解，在抽真空和120℃加热的条件下进行共沸除水，共沸除水2h后，加入除过水的200ml的二甲基甲酰胺进行溶解，向得到的溶液中加入3.0061g的实施例7制备得到的丙氨酸-n-内羧酸酐2.855g，在抽真空0.5h后4℃下反应72h；将得到的反应产物用无水乙醚沉降三次，干燥后得到聚氨基酸。图4为本实施例制备的聚氨基酸的1h核磁谱图。
实施例12
将3g实施例1制备得到的端氨基聚乙二醇单甲醚用100ml甲苯溶解，在抽真空和120℃加热的条件下进行共沸除水，共沸除水2h后，加入除过水的200ml的二甲基甲酰胺进行溶解，向得到的溶液中加入3.0061g的实施例8制备得到的亮氨酸-n-内羧酸酐2.5762g，在抽真空0.5h后4℃下反应72h；将得到的反应产物用无水乙醚沉降三次，干燥后得到聚氨基酸。
本实施例中端氨基聚乙二醇单甲醚和氨基酸-n-内羧酸酐(nca)的投料质量比按照1:1投料，根据具体性能可控制其投料比分别为1:(0.5～4)。
本发明实施例9～12制备得到的聚氨基酸依次具有式(ⅰ1)～(ⅰ4)的结构：
式(ⅰ1)～(ⅰ4)中，i为45，j为10～18。
按照实施例1所述的方法计算本发明实施例9～12制备得到聚氨基酸的产率，计算结果为，本发明实施例9～12制备得到的聚氨基酸的产率分别为82.5％、70％、69.7、84％。
实施例13
将20mg本发明实施例9制备得到的聚氨基酸溶于3ml的dmf中，称取2mg的阿霉素溶于2ml的dmf中，待完全溶解后，将聚氨基酸和dmf形成的溶液与阿霉素和dmf形成的溶液分别混合，在25℃下搅拌20h，向得到的混合液中以0.5ml/min的速度滴加5ml的二次蒸馏水，在25℃条件下搅拌18h后用截留分子量为3500dalton的透析袋透进行12h的透析，得到载药凝胶。
按照下述方法，计算本发明实施例13制备得到的载药凝胶的实际载药率、理论载药率和载药效率：将载药凝胶溶于n,n-二甲基甲酰胺中，载药凝胶的浓度为0.05～0.2mg/l；将阿霉素溶于n,n-二甲基甲酰胺中，阿霉素的浓度为0.2mg/l，将阿霉素溶液逐级稀释；使用荧光分度计测量测试载药凝胶溶液中的阿霉素含量和阿霉素溶液中的阿霉素含量，得到相应的载药凝胶的实际载药效率；理论载药率计算方法为：
理论载药率(wt％)＝投入药物总量/(药物总量+凝胶的量)×100；
载药效率为的计算方法为：
载药效率(wt％)＝实际载入凝胶中药物的量/加入药物的量×100；
测试结果为，本发明实施例13制备得到的载药凝胶的实际载药率为0.08059，理论载药率为0.090909，载药效率为0.87654。
按照上述技术方案所述的方法，测试本发明实施例13提供的载药凝胶的体内外释放和降解实验。
实施例14
将20mg本发明实施例10制备得到的聚氨基酸溶于3ml的dmf中，称取2mg的阿霉素溶于2ml的dmf中，待完全溶解后，将聚氨基酸和dmf形成的溶液与阿霉素和dmf形成的溶液分别混合，在25℃下搅拌20h，向得到的混合液中以0.5ml/min的速度滴加5ml的二次蒸馏水，在25℃条件下搅拌18h后用截留分子量为3500dalton的透析袋透进行12h的透析，得到载药凝胶。图5为本实施例制备的载药凝胶的凝胶渗透色谱数据；图6为本发明实施例14制备的载药凝胶的相图。
按照下述方法，计算本发明实施例14制备得到的载药凝胶的实际载药率、理论载药率和载药效率：将载药凝胶溶于n,n-二甲基甲酰胺中，载药凝胶的浓度为0.05～0.2mg/l；将阿霉素溶于n,n-二甲基甲酰胺中，阿霉素的浓度为0.2mg/l，将阿霉素溶液逐级稀释；使用荧光分度计测量测试载药凝胶溶液中的阿霉素含量和阿霉素溶液中的阿霉素含量，得到相应的载药凝胶的实际载药效率；理论载药率计算方法为：
理论载药率(wt％)＝投入药物总量/(药物总量+凝胶的量)×100；
载药效率为的计算方法为：
载药效率(wt％)＝实际载入凝胶中药物的量/加入药物的量×100；
测试结果为，本发明实施例14制备得到的载药凝胶的实际载药率为0.08，理论载药率为0.091231，载药效率为0.79657。
按照上述技术方案所述的方法，测试本发明实施例14提供的载药凝胶的体内外释放和降解实验。图7为本发明实施例14制备的载药凝胶的体内降解数据；图8为本发明实施例14制备的载药凝胶的流变图。
实施例15
将20mg本发明实施例11制备得到的聚氨基酸溶于3ml的dmf中，称取2mg的阿霉素溶于2ml的dmf中，待完全溶解后，将聚氨基酸和dmf形成的溶液与阿霉素和dmf形成的溶液分别混合，在25℃下搅拌20h，向得到的混合液中以0.5ml/min的速度滴加5ml的二次蒸馏水，在25℃条件下搅拌18h后用截留分子量为3500dalton的透析袋透进行12h的透析，得到载药凝胶。图9为本实施例制备的载药凝胶的相图。
按照下述方法，计算本发明实施例15制备得到的载药凝胶的实际载药率、理论载药率和载药效率：将载药凝胶溶于n,n-二甲基甲酰胺中，载药凝胶的浓度为0.05～0.2mg/l；将阿霉素溶于n,n-二甲基甲酰胺中，阿霉素的浓度为0.2mg/l，将阿霉素溶液逐级稀释；使用荧光分度计测量测试载药凝胶溶液中的阿霉素含量和阿霉素溶液中的阿霉素含量，得到相应的载药凝胶的实际载药效率；理论载药率计算方法为：
理论载药率(wt％)＝投入药物总量/(药物总量+凝胶的量)×100；
载药效率为的计算方法为：
载药效率(wt％)＝实际载入凝胶中药物的量/加入药物的量×100；
测试结果为，本发明实施例15制备得到的载药凝胶的实际载药率为0.0923，理论载药率为0.09431，载药效率为0.8456。
按照上述技术方案所述的方法，测试本发明实施例15提供的载药凝胶的体内外释放和降解实验。
实施例16
将20mg本发明实施例12制备得到的聚氨基酸溶于3ml的dmf中，称取2mg的阿霉素溶于2ml的dmf中，待完全溶解后，将聚氨基酸和dmf形成的溶液与阿霉素和dmf形成的溶液分别混合，在25℃下搅拌20h，向得到的混合液中以0.5ml/min的速度滴加5ml的二次蒸馏水，在25℃条件下搅拌18h后用截留分子量为3500dalton的透析袋透进行12h的透析，得到载药凝胶。
按照下述方法，计算本发明实施例16制备得到的载药凝胶的实际载药率、理论载药率和载药效率：将载药凝胶溶于n,n-二甲基甲酰胺中，载药凝胶的浓度为0.05～0.2mg/l；将阿霉素溶于n,n-二甲基甲酰胺中，阿霉素的浓度为0.2mg/l，将阿霉素溶液逐级稀释；使用荧光分度计测量测试载药凝胶溶液中的阿霉素含量和阿霉素溶液中的阿霉素含量，得到相应的载药凝胶的实际载药效率；理论载药率计算方法为：
理论载药率(wt％)＝投入药物总量/(药物总量+凝胶的量)×100；
载药效率为的计算方法为：
载药效率(wt％)＝实际载入凝胶中药物的量/加入药物的量×100；
测试结果为，本发明实施例16制备得到的载药凝胶的实际载药率为0.08123，理论载药率为0.093321，载药效率为0.81241。
按照上述技术方案所述的方法，测试本发明实施例16提供的载药凝胶的体内外释放和降解实验。
实施例17
将20mg本发明实施例13～16制备得到的聚氨基酸溶于3ml的dmf中，称取2mg的紫杉醇溶于2ml的dmf中，待完全溶解后，将聚氨基酸和dmf形成的溶液与紫杉醇和dmf形成的溶液分别混合，在25℃下搅拌20h，向得到的混合液中以0.5ml/min的速度滴加5ml的二次蒸馏水，在25℃条件下搅拌18h后用截留分子量为3500dalton的透析袋透进行12h的透析，得到载药凝胶。
按照下述方法，计算本发明实施例17制备得到的载药凝胶的实际载药率、理论载药率和载药效率：将载药凝胶溶于n,n-二甲基甲酰胺中，载药凝胶的浓度为0.05～0.2mg/l；将紫杉醇溶于n,n-二甲基甲酰胺中，紫杉醇的浓度为0.2mg/l，将紫杉醇溶液逐级稀释；使用荧光分度计测量测试载药凝胶溶液中的阿霉素含量和紫杉醇溶液中的紫杉醇含量，得到相应的载药凝胶的实际载药效率；理论载药率计算方法为：
理论载药率(wt％)＝投入药物总量/(药物总量+凝胶的量)×100；
载药效率为的计算方法为：
载药效率(wt％)＝实际载入凝胶中药物的量/加入药物的量×100；
按照上述技术方案所述的方法，测试本发明实施例17提供的载药凝胶的体内外释放和降解实验。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。