華東理工陶鑫峰特聘副研究員和林紹梁教授團隊：基于NNTA可控聚合的環(huán)形聚類肽合成與表征

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2021年6月18日 11:25

聚類肽是一種新興的的生物材料，其主鏈為聚甘氨酸，氮原子上含有不同的取代基，具有良好的生物相容性和可降解性。N-取代甘氨酸-N-硫代羧酸酐(NNTA)單體合成簡便、易于存儲，其開環(huán)聚合是一種便捷、高效合成聚類肽的方法。NNTA聚合中常用的引發(fā)劑為伯胺，通過常規(guī)胺機理(Normal amine mechanism)，可以制備結(jié)構(gòu)明確的線形聚類肽。而目前關(guān)于NNTA單體通過兩性離子開環(huán)聚合機理(Zwitterionic ring-opening polymerization mechanism)得到環(huán)形聚類肽的研究鮮有報道。

基于上述背景，華東理工大學(xué)陶鑫峰特聘副研究員和林紹梁教授團隊利用有機堿1,8-二氮雜二環(huán)十一碳-7-烯(DBU)作為引發(fā)劑，實現(xiàn)了基于NNTA單體的環(huán)形聚類肽可控合成。DBU引發(fā)的NNTA聚合遵循兩性離子開環(huán)聚合機理，表現(xiàn)出良好的可控性，聚合產(chǎn)率高(>86%)，分子量可控(900~7500 g/mol)，分子量分布較窄(1.13~1.25)。通過¹H-NMR、¹³C-NMR譜圖、MALDI-ToF質(zhì)譜和紅外光譜等表征手段，證明所得聚合產(chǎn)物具有環(huán)形結(jié)構(gòu)，且聚合物鏈上帶有DBU殘基和硫代氨基甲酸酯基團。在MALDI-ToF測試過程中，由于陽離子源CF₃COOK的作用，聚類肽會脫去DBU基團，形成純凈的不含引發(fā)劑片段的環(huán)形聚類肽。與芐胺引發(fā)所得的線形聚類肽相比，DBU引發(fā)所得的聚類肽具有更小的流體力學(xué)體積，進一步證明了其環(huán)形結(jié)構(gòu)。擴鏈反應(yīng)表明，加入新單體后聚合反應(yīng)仍可以繼續(xù)進行，產(chǎn)物分子量顯著增加，表明了DBU引發(fā)的NNTA聚合具有活性特征。DBU引發(fā)的NNTA兩性離子開環(huán)聚合是一種簡便、高效的環(huán)形聚類肽合成方法。

華東理工陶鑫峰特聘副研究員和林紹梁教授團隊：基于NNTA可控聚合的環(huán)形聚類肽合成與表征的圖1

圖 DBU引發(fā)NNTA開環(huán)聚合機理

上述工作以題為“基于NNTA可控聚合的環(huán)形聚類肽合成與表征”論文形式在《高分子學(xué)報》2021年第7期印刷出版，華東理工大學(xué)林紹梁教授、陶鑫峰特聘副研究員為論文共同通訊作者。該工作得到國家自然科學(xué)基金(基金號21901073，52073092)，上海市自然科學(xué)基金(基金號19ZR1412100)和上海市晨光計劃(項目號18CG32)資助。

原文鏈接：

https://dx.doi.org/10.11777/j.issn1000-3304.2020.20284

來源：高分子學(xué)報

浙江大學(xué)凌君與華東理工大學(xué)陶鑫峰合作在聚類肽合成方面新進展

華東理工陶鑫峰特聘副研究員和林紹梁教授團隊：基于NNTA可控聚合的環(huán)形聚類肽合成與表征的圖2

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