抗微生物聚合物及其制备方法技术

技术编号:7937718 阅读:215 留言:0更新日期:2012-11-01 15:46
本发明专利技术公开了可生物降解的阳离子嵌段共聚物,其包含:包含通过开环聚合衍生自第一环状羰基单体的第一重复单元的亲水嵌段,其中多于0%的第一重复单元包含含季胺基团的侧链部分;包含通过开环聚合衍生自第二环状羰基单体的第二重复单元的疏水嵌段;任选封端基团;和衍生自开环聚合引发剂的链段。阳离子嵌段共聚物形成适用于抗微生物应用的含水胶束混合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及抗微生物聚合物,更具体而言,涉及通过开环聚合制备的可生物降解的阳离子嵌段共聚物,以及它们用于抗微生物应用中的方法。
技术介绍
由于细菌对常见抗生素的抗性提高,基于肽的大分子抗微生物剂受到明显的注意。最常见的抗生素(例如环丙沙星、多西环素和头孢他啶)不会物理性损害细胞壁,而是渗透入目标微生物中并且对具体靶标起作用。抗生素可以例如通过抑制DNA促旋酶导致双链DNA断裂,阻断细胞分裂或触发内在自溶素。因此,保存细菌形态并且细菌可以容易地发展抗性。相反,大多数阳离子肽(例如马加宁、杀菌肽、抗菌肽(protegrin)和防御素)在微生物中不具有具体靶标。而是,它们基于静电相互作用与微生物膜相互作用,从而诱发对微生物膜的损害,该损害难以修复。已证明大分子阳离子抗微生物肽可以克服细菌抗性。细胞膜的裂变最终导致细胞死亡。尽管近二十年来努力设计具有多种结构的肽,但这些材料在临床试验中具有有限的成功。至今,仅四种阳离子肽成功地进入用于伤口愈合的III期临床试验。这主要是由于肽的阳离子性质导致的细胞毒性(例如溶血作用)、短的体内半衰期(对蛋白酶不稳定)和高制备成本。已提出多种模拟肽的面式两亲结构和抗微生物功能的阳离子嵌段共聚物,因为它们与肽相比可以更容易地制备并且合成可以更容易地扩大规模。例如,合成了抗微生物聚 降冰片烯和聚丙烯酸酯衍生物、聚(丙烯酰胺)、聚(β_内酰胺)和吡啶.镇共聚物。但是,这些抗微生物聚合物是非生物可降解的,这限制了它们在体内的应用。因此,仍然需要具有低细胞毒性并且形成适于抗微生物应用的具有低的CMC的纳米级胶束的可生物降解的阳离子嵌段共聚物。
技术实现思路
因此,公开了在水中可自组装成阳离子胶束的两亲性可生物降解嵌段共聚物。该嵌段共聚物含有阳离子亲水嵌段和疏水嵌段。认为在与细胞表面接触之前在水溶液中形成纳米结构提高了阳离子电荷和聚合物质量的局部浓度,导致与带负电荷的细胞壁的相互作用增强,并且因此抗微生物活性更强。在实施方案中,可生物降解的阳离子嵌段共聚物包含包含通过开环聚合衍生自第一环状羰基单体的第一重复单元的亲水嵌段,其中多于O %的第一重复单元包含含有季胺基团的侧链部分;包含通过开环聚合衍生自第二环状羰基单体的第二重复单元的疏水嵌段;任选封端基团;和衍生自通式(10)的双亲核(dinucleophilic)引发剂的链段本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.23 US 12/646,0711.可生物降解的阳离子嵌段共聚物,其包含 包含通过开环聚合衍生自第一环状羰基单体的第一重复单元的亲水嵌段,其中多于O%的第一重复单元包含含有季胺基团的侧链部分; 包含通过开环聚合衍生自第二环状羰基单体的第二重复单元的疏水嵌段; 任选封端基团;和 衍生自通式(10)的双亲核引发剂的链段2.权利要求I的阳离子嵌段共聚物,其中链段衍生自具有如下结构的双亲核引发剂3.权利要求I的阳离子嵌段共聚物,其中链段衍生自具有如下结构的双亲核引发剂4.形成可生物降解的阳离子嵌段共聚物的方法,该方法包括 形成包含有机催化剂、促进剂、任选溶剂和通式(10)的双亲核引发剂的反应混合物5.权利要求4的方法,其中顺序反应以相反顺序进行以形成第一嵌段共聚物。6.权利要求5的方法,其中链段衍生自具有如下结构的引发剂7.权利要求5的方法,其中链段衍生自具有如下结构的引发剂8.权利要求5的方法,其中将第一嵌段共聚物使用羧酸酐封端,从而形成末端酯基。9.权利要求I的阳离子嵌段共聚物,其中亲水嵌段和疏水嵌段独立地包含选自聚酯、聚碳酸酯、聚酯碳酸酯及其组合的骨架。10.含水胶束混合物,其包含 约5至500μ g/mL的可生物降解的阳离子嵌段共聚物;其中阳离子嵌段共聚物包含 包含通过开环聚合衍生自第一环状羰基单体的第一重复单元的亲水嵌段,其中多于O%的第一重复单元包含含有季胺基团的侧链部分; 包含通过开环聚合衍生自第二环状羰基单体的第二重复单元的疏水嵌段; 衍生自开环聚合弓I发剂的链段,和 任选封端基团; 其中含水胶束混合物诱导微生物细胞膜的裂解,并且根据ASTMD6400,阳离子嵌段共聚物在180天内生物降解60%。11.权利要求10的含水胶束混合物,其中链段衍生自单亲核引发剂。12.权利要求10的含水胶束混合物,其中引发剂是单体亚烷基二醇引发剂,其选自乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇及其混合物。13.权利要求12的含水胶束混合物,其中单体亚烷基二醇引发剂是BnMPA。14.权利要求10的含水胶束混合物,其中链段衍生自具有式(10)的双亲核引发剂15.权利要求10的含水胶束混合物,其中链段衍生自具有如下结构的双亲核引发剂16.权利要求10的含水胶束混合物,其中链段衍生自具有如下结构的双亲核引发剂17.权利要求10的含水胶束混合物,其中季胺衍生自三甲胺。18.权利要求10的含水胶束混合物,其中含水胶束在5.O至8. O的pH下具有IOnm至500nm的平均粒度。19.权利要求10的含水束混合物,其中含水胶束具有球形结构。20.权利要求10的含水胶束混合物,其中含水胶束具有杆状结构。21.权利要求10的含水胶束混合物,其中含水胶束混合物诱导0%至15%溶血。22.权利要求10的含水胶束混合物,其中含水胶束混合物具有0%至20%细胞毒性。23.权利要求10的含水胶束混合物,其中含水胶束是包含生物活性材料的负载胶束。24.权利要求23的含水胶束混合物,其中生物活性材料不带负电。25.权利要求23的含水胶束混合物,其中生物活性材料选自肽、药物及其组合。26.权利要求10的含水胶束混合物,其中第一环状羰基单体是式(2)化合物27.权利要求10的含水胶束混合物,其中第一环状羰基单体是式(3)化合物28.权利要求10的含水胶束混合物,其中第一环状羰基单体是式(4)化合物29.权利要求10的含水胶束混合物,其中第一环状羰基单体是式(5)化合物30.形成含水胶束混合物的方法,该方法包括 在搅拌下,在pH为5. O至8. O下并且以5至500 μ g/mL或更大的浓度将可生物降解的阳离子嵌段共聚物在水溶液中混合,从而形成含水胶束混合物; 其中含水胶束具有10至500nm的平均粒度,并且阳离子嵌段共聚物包含包含通过开环...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·L·海德里克福岛和树杨义燕
申请(专利权)人:国际商业机器公司新加坡科技研究局
类型:发明
国别省市:

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