响应聚氨基酸高分子设计、合成以及结构与性能研究

　　将传统智能响应高分子的特性与聚氨基酸结合起来，通过分子设计和可控聚合的方法制备刺激响应聚氨基酸材料是这部分研究工作的重点。与传统的温度响应高分子不同，聚氨基酸的温度响应性不但取决于单体的化学结构，同时与氨基酸单体的手性纯度密切相关。如下图所示，通过单体合成和后修饰的方法来合成刺激响应聚氨基酸材料。

 

(a) 温度响应聚氨基酸高分子

　　 通过分子设计和可控聚合，成功合成了两类新型聚氨基酸高分子具有可控温度响应性。如下图所指出的，这两类温度响应性聚氨基酸含有通过酯键连接的侧链，在生理环境下能够很容易水解，得到聚谷氨酸或者聚天冬氨酸，具有良好的生物可降解性和生物相容性，有望在生物医用领域取代PNIPAM为代表的不能生物降解温度响应高分子。

 

左边：Poly(L-EGxGlu)n结构图，右边：温度响应聚氨基酸的LCST转变示意图。

 (1).Zhang, S.; Li, Z. J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2013,51, 546-555.

 (2).Zhang, S.; Chen, C.; Li, Z. Chin. J. Polym. Sci. 2013, 31, 201-210.

 (3).Fu, X.; Shen, Y.; Fu, W.; Li, Z. Macromolecules 2013, 46, 3753-3760.

 (4).Luo, C.; Zhao, B.; Li, Z. Polymer 2012, 53, 1725-1732.

 (5).Chen, C.; Wang, Z.; Li, Z. Biomacromolecules 2011, 12, 2859-2863.

 (6).Luo, C.; Liu, Y.; Li, Z. Macromolecules 2010, 43, 8101-8108.

(b) 功能化聚氨基酸分子刷的设计与合成

　　通过设计合成新的单体和可控开环聚合，制备了具有不同侧链和长度的分子刷，侧链具有响应性的聚氨基酸分子刷。

将聚氨基酸与DAN结合，合成侧链为DNA的分子刷，DNA-聚氨基酸杂化水凝胶。

(1) Luo, C.; Chen, C.; Li, Z. Pure Appl. Chem. 2012, 84, 2569-2578.

(2) Liu, Y.; Chen, P.; Li, Z. Macromol. Rapid Commun. 2012,33, 287-295.

(3) Han, Y.; Xia, L.; Zhu, L.; Zhang, S.; Li, Z.; Wang, Y. Langmuir 2012, 28, 15134-15140.

(4) Chen, P.; Li, C.; Liu, D.; Li, Z. Macromolecules 2012, 45, 9579-9584.