刺激响应性聚氨基酸共聚物的点击合成、自组装及其超分子水凝胶的研究

由于可调控的二级结构、多层次的自组装性能，基于聚氨基酸与其它生物高分子的嵌段共聚物日益受到关注，用其构建的刺激响应性胶束及其超分子水凝胶在药物控制释放与组织工程领域有着重要的应用前景。本研究发展"硫醇-炔点击化学"与"氨基酸-N-羧酸酐单体的开环聚合"联用的控制合成方法学，制备特定结构的含二硫键的双亲性聚氨基酸-嵌段-聚乙二醇，构筑刺激响应性（生物还原性和pH敏感性）聚氨基酸共聚物胶束、超分子水凝胶、及其药物控释体系。研究包括：星型、扇型-线型结构的含二硫键的聚氨基酸-嵌段-聚乙二醇的设计、合成与表征；共聚物拓扑结构、聚氨基酸的二级结构、组成与物化性能、刺激响应性组装的关系；胶束的生物还原性和pH敏感性及其纳米药物控释体系；聚氨基酸共聚物超分子水凝胶的构筑、凝胶化机理与刺激响应性；共聚物拓扑结构、二级结构、组成与水凝胶的力学性能、药物释放性能的关系；空白和载药胶束及水凝胶的生物活性评价。

由于可调控的二级结构、多层次的自组装性能，基于聚氨基酸（聚肽）的嵌段共聚物日益受到关注，用其构建的刺激响应性胶束及其超分子水凝胶在药物控制释放与组织工程领域有着重要的应用前景。本研究发展了"点击化学"与"-氨基酸-N-羧酸酐单体的开环聚合"联用的控制合成方法学，制备了特定结构的聚肽嵌段共聚物与含二硫键的双亲性聚肽均聚物，构筑了双重刺激响应性聚肽胶束、超分子水凝胶及其药物控释体系，提出了以二硫键为内核构筑动态还原性聚肽胶束与水凝胶的新途径。主要进展与成果包括：合成了一系列扇型-线型结构的聚氨基酸-嵌段-聚乙二醇共聚物与二硫键内核化的星型结构的聚肽均聚物，建立了聚合物拓扑结构、二级结构、组成与物化性能、刺激响应性组装的关系规律；阐明了双重刺激响应性（还原性和热敏性）聚肽胶束的自组装、再组装与刺激调节的胶束尺寸转变及响应性抗癌药物控释性能的关系；构建了双重刺激响应性聚肽超分子水凝胶，阐明了凝胶化机理与刺激调节的力学性能及抗癌药物释放性能。已发表SCI论文14篇，其中IF>3的论文13篇。获授权中国发明专利2项。