温度响应聚氨基酸的合成和表征

过去的研究发现，通过合适的官能团改性可以制备温度响应的聚氨基酸多肽，然而过去的方法对产物的分子结构和性能缺乏可控性。本项目的研究目的旨在设计新的取代氨基酸单体和合成路线来将具有温度响应的官能团引入到氨基酸的侧链，通过合成可以聚合的L-氨基酸-N-环内酯（NCA）单体，进而通过可控活性聚合方法来合成可能具有温敏性的单分散的聚氨基酸多肽系列样品。综合文献调研结果，目前考虑的目标聚合物是poly(N-isopropyl-L-glutamine)和poly(N-isopropyl-L-asparagine)两种新型取代聚氨基酸。然后，通过对获得的新材料的系统表征，进一步理解材料的性能与结构之间的关系，例如温敏性与氨基酸侧链之间的关系。

通过分子设计和可控合成，我们合成了三类基于氨基酸的温度响应性聚合物，完成了申请书提出的目标和要求，具体取得了如下成果：1. 通过对谷氨酸侧链进行寡聚乙二醇酯的修饰，我们成功制备了可完全生物降解的温度响应聚寡聚乙二醇谷氨酸酯，并系统研究了侧链长度、分子量以及二级结构对均聚肽的水溶液性质的影响，并提出了合理的理论模型理解其物理性质。2. 通过半胱氨酸与寡聚乙二醇丙烯酸酯或者甲基丙烯酸酯进行的高效加成反应，得到了一系列的半胱氨酸衍生物，其中侧链为3-5个乙二醇单元的聚合物在水溶液中显示温度响应性，同时还具有氧化还原性质。3. 利用谷氨酸、赖氨酸衍生物为官能团，合成了具有pH和温度双重响应性的聚合物，并系统研究了功能团结构、分子量以及盐对其物理性质的影响。