可逆溶胶-凝胶转变性质被改变的热敏水凝胶组合物及其用途的制作方法

1.本发明涉及：一种可逆溶胶-凝胶转变特性被改变的热敏水凝胶组合物，所述组合物包含预定比例的氨基酸酯、聚乙二醇和用于在其端部引入功能部分的官能团的同时，还包含聚磷腈基聚合物(polyphosphazene-based polymer)，所述聚磷腈基聚合物中具有受控的聚乙二醇的长度和含量；包含聚磷腈基聚合物的医用聚合物水凝胶；或用于3d打印的油墨组合物。


背景技术：

2.热敏聚合物水凝胶表现出溶胶-凝胶相变，水凝胶在低温下保持液态(例如溶胶相)，而溶胶随着温度升高而变成凝胶。热敏聚合物水凝胶的溶胶-凝胶相变的优点在于，由于水凝胶以液体形式注射，因此，无论水凝胶所应用于的组织的形状如何，它都可以均匀分布在病灶上，并且由于水凝胶可以通过体温瞬间形成三维凝胶，它可以有效地以适合于应用部位的形式存在，因此作为用于药物储存的可注射水凝胶或组织粘合材料，具有很大的前景。然而，考虑到由于低强度和温度敏感性导致水凝胶损失或形态变化的风险，它仅用于有限的医疗应用。
3.本发明人通过先前的研究已经证实，通过用氨基酸酯和甲氧基聚乙二醇取代二氯磷腈直链聚合物制备的磷腈基聚合物在一定温度或更低温度下以溶液形式存在，但是，这些磷腈基聚合物具有作为热敏聚合物的性质，热敏聚合物在温度超过一定温度时，在三维结构的凝胶状态下表现出溶胶-凝胶相变(韩国专利号10-0259367和10-0315630)。
4.然而，虽然含有热敏聚合物作为活性成分的水凝胶具有可以结合和处理待长期服用的药物或结合和处理各种具有组织再生功能的材料的优点，但它主要用于以下情况：由于其对温度变化敏感的溶胶-凝胶相变特性，注射入体内后可在人体内保持三维结构。水凝胶足以在体温稳态保持良好的地方用作药物输送系统，但由于可逆热敏感特性，应用领域有限。


技术实现要素：

5.技术问题
6.本发明人做出了深入的努力，通过改变热敏聚磷腈基聚合物的溶胶-凝胶转变特性，克服了凝胶形成后由于温度变化而发生可逆转变所引起的应用领域的局限。结果他们发现，通过根据聚乙二醇部分的长度，将聚乙二醇部分取代到聚磷腈主链上的比例调整到适当的范围，含有聚乙二醇部分的溶液可以从低温到室温保持液态，可以在接近体温37℃凝胶化，而不会可逆地转变为溶液，即使温度变化(例如，温度下降回室温等)也能保持所形成凝胶的强度和/或形状，从而完成本发明。
7.技术方案
8.本发明的第一方面，提供了一种可逆溶胶-凝胶转变特性被改变的热敏水凝胶组
合物，所述热敏水凝胶组合物包含聚磷腈基聚合物，所述聚磷腈基聚合物包括：
9.分别以a:b:c的比例在下式1的聚磷腈主链的磷原子上的
10.第一部分，下式2的氨基酸酯；
11.第二部分，下式3的聚乙二醇；和
12.第三部分，在端部包含用于引入功能部分的官能团，
13.[式1]
[0014][0015]
[式2]
[0016][0017]
[式3]
[0018][0019]
其中，在上式1至3中，
[0020]
r1是c
1-6
烷基、(c
1-6
烯基)或c
6-10
芳基-c
1-6
烷基，
[0021]
r2是氢、甲基、异丙基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、硫甲基、甲基硫乙基、苄基、羟基苄基或2-吲哚甲基，
[0022]
r3是c
1-6
烷基，
[0023]
n是3到100000的整数，并且
[0024]
p是1到20的整数，
[0025]
其中，基于所有结合位点，(a b)占80％至99％，c占1％至20％，
[0026]
i)当p为1到11时，b在25％到小于40％的范围内，
[0027]
ii)当p为12到16时，b在10％到20％的范围内，并且
[0028]
iii)当p为16到20时，b在10％到15％的范围内。
[0029]
本发明的第二方面提供一种包含聚磷腈基聚合物的用于组织再生的组合物。
[0030]
本发明的第三方面提供了一种包含聚磷腈基聚合物和功能材料的药物递送系统。
[0031]
本发明的第四方面提供了一种包含聚磷腈基聚合物的用于3d打印的油墨组合物。
[0032]
本发明的第五方面提供了包含聚磷腈基聚合物的组合物用于组织再生的用途。
[0033]
本发明的第六方面提供了包含聚磷腈基聚合物的组合物作为用于3d打印的墨水的用途。
[0034]
有益效果
[0035]
本发明的热敏性水凝胶组合物包含聚磷腈基聚合物，通过根据由其形成的水凝胶的温度改变溶胶-凝胶转变特性，通过控制与其结合的部分，特别是通过控制聚乙二醇的含量，即使在预定温度下凝胶化后温度再次变化时，也可以保持其形状而不会迅速转变为溶
液相。因此，本发明的热敏水凝胶组合物可通过预设组合物在体温下凝胶化而用作体内植入物，或可通过向其中加入药物、生理活性物质等用于组织恢复或组织再生结构和/或药物递送系统。
附图说明
[0036]
图1是表示本发明的实施例和比较例的聚磷腈基聚合物溶液中的储能模量(g
′
)和损耗模量(g
″
)随反复的温度变化而变化的图。
[0037]
图2示出了说明根据本发明的实施例和比较例的随着聚磷腈基聚合物溶液温度变化的溶胶-凝胶转变的图像。
[0038]
图3示出了根据本发明的实施例和比较例的通过填充聚磷腈基聚合物溶液制备的3d打印结构及其在室温下暴露时的形状保持能力的图像。
[0039]
图4是当3d打印结构浸入3d打印结构温度并非始终保持不变的环境下的细胞培养基中时，本发明实施例的通过填充聚磷腈基聚合物溶液而制备的3d打印结构的形状保持能力图像。
[0040]
图5示出了细胞培养和存活率随着细胞的培养周期变化的图像，所述细胞培养于通过填充本发明的实施例的聚磷腈基聚合物溶液而制备的3d打印结构中，所述溶液在3d打印结构的温度不保持恒定不变的环境下与人源性脂肪干细胞混合。
[0041]
图6示出了通过将根据本发明的实施例和比较例的聚磷腈聚合物溶液施加到暴露于外部的受伤部位而形成的水凝胶的图像，以及这些形成的水凝胶在暴露于室温时的形状保持能力。
[0042]
图7示出了通过将根据本发明的实施例和比较例的聚磷腈聚合物溶液注射到体内形成的水凝胶的图像，以及当这些形成的水凝胶暴露于外部环境时的形状保持能力。
[0043]
图8示出了通过将根据本发明的实施例和比较例的聚磷腈基聚合物溶液注射到体内形成的水凝胶的图像，水凝胶由于在4周时间后引入的相邻细胞而形成了血管和细胞外基质并变成脂肪组织。
[0044]
图9示出了在通过将bmp-2浸入根据本发明实施例和比较例的聚磷腈基聚合物溶液中形成水凝胶后，在体内环境中和在类似于体内环境的体外条件下根据时间周期测量的骨形态发生蛋白-2(bone morphogenetic protein-2，bmp-2)释放量的图像。
[0045]
图10示出了通过x射线和μ-ct测量的新生成的骨的图像，其中，新生成的骨是在将根据本发明实施例和比较例的其中浸有骨形态发生蛋白-2(bmp-2)的聚磷腈基聚合物溶液注射到体内8周后，在水凝胶形成部位处生成的。
具体实施方式
[0046]
本发明的第一方面，提供了一种可逆溶胶-凝胶转变特性被改变的热敏水凝胶组合物，所述热敏水凝胶组合物包含聚磷腈基聚合物，所述聚磷腈基聚合物包括：
[0047]
分别以a:b:c的比例在下式1的聚磷腈主链的磷原子上的
[0048]
第一部分，下式2的氨基酸酯；
[0049]
第二部分，下式3的聚乙二醇；和
[0050]
第三部分，在端部具有用于引入功能部分的官能团，
[0051]
[式1]
[0052][0053]
[式2]
[0054][0055]
[式3]
[0056][0057]
其中，在上式1至3中，
[0058]
r1是c
1-6
烷基、(c
1-6
烯基)或c
6-10
芳基-c
1-6
烷基，
[0059]
r2是氢、甲基、异丙基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、硫甲基、甲基硫乙基、苄基、羟基苄基或2-吲哚甲基，
[0060]
r3是c
1-6
烷基，
[0061]
n是3到100000的整数，并且
[0062]
p是1到20的整数，
[0063]
其中，基于所有结合位点，(a b)占80％至99％，c占1％至20％，
[0064]
i)当p为1到11时，b在25％到小于40％的范围内，
[0065]
ii)当p为12到16时，b在10％到20％的范围内，并且
[0066]
iii)当p为16到20时，b在10％到15％的范围内。
[0067]
本发明的第二方面提供一种包含聚磷腈基聚合物的用于组织再生的组合物。
[0068]
本发明的第三方面提供了一种包含聚磷腈基聚合物和功能材料的药物递送系统。
[0069]
本发明的第四方面提供了一种包含聚磷腈基聚合物的用于3d打印的油墨组合物。
[0070]
本发明的第五方面提供了包含聚磷腈基聚合物的用于组织再生的组合物的用途。
[0071]
本发明的第六方面提供了包含聚磷腈基聚合物的组合物作为3d打印用墨水的用途。
[0072]
在下文中，将详细描述本发明。
[0073]
通常，热敏聚合物是溶解度随温度变化而突变的聚合物。随着温度的升高，聚合物与溶剂之间的氢键减弱，导致脱水，聚合物之间的疏水引力增强，从而产生更疏水的结构。在低临界溶解温度(low critical solution temperature，lcst)下，聚合物-聚合物相互作用和水-水相互作用比聚合物和水之间的氢键更优选，因此，聚合物中迅速发生脱水，从而产生更疏水的结构。
[0074]
在热敏聚合物中，低临界溶解温度(lcst)随着与聚合物主链结合的疏水基团和亲水基团之间的平衡而变化。一般来说，当亲水基团的含量增加时，相变温度会升高，而当疏
水基团的含量增加时，相变温度会降低。
[0075]
在这些热敏性聚合物中，基于聚磷腈主链的聚合物由于其热敏性在室温下保持溶液状态，当其注入体内时，它由于体温凝胶化，形成三维结构，并且由于其可生物降解性，在体内逐渐降解。因此，可以通过将聚合物以注射剂的形式注射到所需部位，或根据需要与药物一起混合后注射使药物可以根据结构的降解缓慢释放，从而形成植入物，并因此，基于聚磷腈主链的聚合物可以用作药物递送系统。
[0076]
然而，由于聚合物的转变可逆性，即聚合物一旦离开人体环境就会根据温度的变化恢复到溶液状态，因此不仅其应用领域可能限于注射到体内，而且当注射的水凝胶被应用在受外部温度显著影响的薄皮肤膜下(例如，脸、手和脚)、开放性伤口区域、牙龈或植入区域等，或同时应用于以上多处，注射的水凝胶会由于外界环境而失去体内温度从而失去形状，其作为植入物的作用可能无法体现，在药物包含在聚合物中的情况下，药物可能会过度释放而引起副作用，从而限制其使用。
[0077]
本发明旨在克服热敏聚磷腈基聚合物的使用由于其可逆的溶胶-凝胶转变特性而受到的限制。本发明基于以下发现：当构成聚合物的主要组成部分具有预定比例时，聚合物溶液的溶胶-凝胶转变由于低于一定温度的温度变化而可逆地发生，而在暴露于一定温度或更高温度后，聚合物的突然可逆转变特性丧失，并且其凝胶形状长期保持。具体而言，上述性质仅在取代基以一定比例引入聚磷腈主链时出现，并且无论聚合物水溶液中的聚合物浓度和/或组成如何，聚合物可以通过在初始聚合物合成期间引入的取代基的比例而具有这种性质的改变。
[0078]
因此，本发明提供了一种可逆溶胶-凝胶转变特性被改变的热敏水凝胶组合物，所述热敏水凝胶组合物包含聚磷腈基聚合物，所述聚磷腈基聚合物包括：
[0079]
分别以a:b:c的比例在下式1的聚磷腈主链的磷原子上的
[0080]
第一部分，下式2的氨基酸酯；
[0081]
第二部分，下式3的聚乙二醇；和
[0082]
第三部分，在端部具有用于引入功能部分的官能团，
[0083]
[式1]
[0084][0085]
[式2]
[0086][0087]
[式3]
[0088][0089]
其中，在上式1至3中，
[0090]
r1是c
1-6
烷基、(c
1-6
烯基)或c
6-10
芳基-c
1-6
烷基，
[0091]
r2是氢、甲基、异丙基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、硫甲基、甲基硫乙基、苄基、羟基苄基或2-吲哚甲基，
[0092]
r3是c
1-6
烷基，
[0093]
n是3到100000的整数，并且
[0094]
p是1到20的整数，
[0095]
其中，基于所有结合位点，(a b)占80％至99％，c占1％至20％，
[0096]
i)当p为1到11时，b在25％到小于40％的范围内，
[0097]
ii)当p为12到16时，b在10％到20％的范围内，并且
[0098]
iii)当p为16到20时，b在10％到15％的范围内。
[0099]
关于本发明的水凝胶组合物，在聚磷腈基聚合物中包含的第三部分中，用于引入功能部分的官能团可以选自氨基酸、肽、缩肽、缩肽酯、酰胺基、氨基、硫酸基、硫醇基、乙烯基、醛基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、羟基和羧基。
[0100]
例如，在上式中，r1可以是甲基、乙基、丙基、丁基、苄基或2-丙烯基。
[0101]
例如，在上式中，r3可以是甲基，但不限于此。
[0102]
热敏水凝胶组合物还可包含第四部分，所述第四部分包含至少一个直接连接到或通过连接单元连接到第四部分的全部或部分官能团的功能部分，其中所述功能部分选自：一种能够调节聚合物降解速率的材料，一种含有能调节降解速率的离子基团的取代基，一种能交联的取代基，一种能诱导组织粘连的附加化合物，一种生理活性材料，以及一种由其中两种或多种材料线性连接形成的复合材料。
[0103]
具体地，第四部分可以包括选自以下中的至少一种：叶酸、透明质酸、环糊精、基于咪唑的化合物、抗癌剂、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、半胱氨酸、硫代芳胺、精胺、亚精胺、聚乙烯亚胺、聚组氨酸、聚赖氨酸、聚精氨酸、鱼精蛋白、肝素、壳聚糖和由1至20个氨基酸组成的肽。
[0104]
本发明的可逆的溶胶-凝胶转变特性被改变的热敏水凝胶组合物，可以是其中聚磷腈基聚合物以1wt％至50wt％的浓度溶解在溶剂中的溶液。
[0105]
特别是，可以使用选自水、缓冲溶液、酸性溶液、碱性溶液、盐溶液、生理盐水、注射用水、细胞培养基和葡萄糖盐水中的至少一种作为溶剂，但溶剂不限于此。
[0106]
例如，本发明的热敏水凝胶组合物，其中可逆的溶胶-凝胶转变特性被改变，可在5℃至70℃的温度下表现出溶胶-凝胶行为，并可在预定的特定温度下形成水凝胶。
[0107]
此外，本发明的热敏水凝胶组合物，其中可逆的溶胶-凝胶转变性质被改变，可以被设计成当其置于体内或体外环境中凝胶化时，能够在预定的特定温度下通过失去其温度敏感性而不受温度变化的影响从而保持其凝胶状态。
[0108]
此外，本发明提供了一种包含聚磷腈基聚合物的用于组织再生的热敏水凝胶组合物，其中，所述聚磷腈基聚合物包括：
[0109]
分别以a:b:c的比例在下式1的聚磷腈主链的磷原子上的
[0110]
第一部分，下式2的氨基酸酯；
[0111]
第二部分，下式3的聚乙二醇；和
[0112]
第三部分，其在端部含有用于引入功能部分的官能团，
[0113]
[式1]
[0114][0115]
[式2]
[0116][0117]
[式3]
[0118][0119]
其中，在上式1至3中，
[0120]
r1是c
1-6
烷基、(c
1-6
烯基)或c
6-10
芳基-c
1-6
烷基，
[0121]
r2是氢、甲基、异丙基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、硫甲基、甲基硫乙基、苄基、羟基苄基或2-吲哚甲基，
[0122]
r3是c
1-6
烷基，
[0123]
n是3到100000的整数，并且
[0124]
p是1到20的整数，
[0125]
其中，基于所有结合位点，(a b)占80％至99％，c占1％至20％，
[0126]
i)当p为1到11时，b在25％到小于40％的范围内，
[0127]
ii)当p为12到16时，b在10％到20％的范围内，并且
[0128]
iii)当p为16到20时，b在10％到15％的范围内。
[0129]
此外，本发明提供包含聚磷腈基聚合物的用于组织再生的组合物的用途。
[0130]
如上所述，本发明的用于组织再生的热敏水凝胶组合物可以被设计成当其置于体内或体外环境中凝胶化时，能够在预定的特定温度下通过失去其温度敏感性而不受温度变化的影响从而保持其凝胶状态。
[0131]
凝胶状态的维持可以为细胞提供粘附和存活的空间，使得组合物在置于体内或离体环境中凝胶化后，相对体内体外温度的变化，稳定地保持其形状和体积，从而允许细胞被引入并被自体组织代替。
[0132]
此外，本发明提供了一种包含聚磷腈基聚合物和功能材料的药物递送系统，其中，所述聚磷腈基聚合物包括：
[0133]
分别以a:b:c的比例在下式1的聚磷腈主链的磷原子上的
[0134]
第一部分，下式2的氨基酸酯；
[0135]
第二部分，下式3的聚乙二醇；和
[0136]
第三部分，在端部含有用于引入功能部分的官能团，
[0137]
[式1]
[0138][0139]
[式2]
[0140][0141]
[式3]
[0142][0143]
其中，在上式1至3中，
[0144]
r1是c
1-6
烷基、(c
1-6
烯基)或c
6-10
芳基-c
1-6
烷基，
[0145]
r2是氢、甲基、异丙基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、硫甲基、甲基硫乙基、苄基、羟基苄基或2-吲哚甲基，
[0146]
r3是c
1-6
烷基，
[0147]
n是3到100000的整数，并且
[0148]
p是1到20的整数，
[0149]
其中，基于所有结合位点，(a b)占80％至99％，c占1％至20％，
[0150]
i)当p为1到11时，b在25％到小于40％的范围内，
[0151]
ii)当p为12到16时，b在10％到20％的范围内，并且
[0152]
iii)当p为16到20时，b在10％到15％的范围内。
[0153]
例如，本发明的药物递送系统可以包括药物、细胞、纳米颗粒、微粒、生理活性材料或它们的组合，作为功能材料。
[0154]
功能材料可以是细胞(例如，前成骨细胞、软骨细胞、脐静脉内皮细胞(umbilical vein endothelial cells，uvec)、成骨细胞、成体干细胞、许旺细胞(schwann cell)、少突胶质细胞、肝细胞、壁细胞(与uvec联合处理)、成肌细胞、胰岛素分泌细胞、内皮细胞、平滑肌细胞、成纤维细胞、β细胞、内胚层细胞、肝干细胞、肾小球旁细胞、骨骼肌细胞、角质形成细胞、黑素细胞、朗格汉斯细胞、默克尔细胞、真皮成纤维细胞、前脂肪细胞等)；基因(例如，小干扰rna(small interference rna，sirna)、质粒dna、反义寡脱氧核苷酸(antisense oligodeoxynucleotide，as-odn)等)；蛋白质、肽或多肽(例如，艾塞那肽-4、促红细胞生成素(erythropoietin，epo)、干扰素-α、干扰素-β、干扰素-γ、生长激素、生长激素释放因子、神经生长因子、粒细胞集落刺激因子(granulocyte-colony stimulating factor，g-csf)、粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(granulocyte macrophage-colony stimulating factor，gm-csf)、巨噬细胞集落刺激因子(macrophage-colony stimulating factor，m-csf)、凝血因子、胰岛素、催产素、加压素、促肾上腺皮质激素、成纤维细胞生长因子、表皮生长因子、血小板衍生生长因子，胰岛素样生长因子，血管内皮生长因子，转化生长因子，脑神经生长因
子，神经营养因子-3(neurotrophin-3，nt-3)，神经营养因子-4/5(neurotrophin-4/5)，催乳素，促黄体素释放素(luliberin)，促黄体激素释放激素(luteinizing hormone releasing hormone，lhrh)，lhrh激动剂、lhrh拮抗剂、生长抑素、胰高血糖素、白细胞介素-2(interleukin-2，il-2)、白细胞介素-11(interleukin-11，il-11)、胃泌素、四胃泌素、五胃泌素、尿抑胃素、促胰液素、降钙素、脑啡肽、内啡肽、血管紧张素、促甲状腺激素释放激素、肿瘤坏死因子、肿瘤坏死因子相关细胞凋亡诱导配体(tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand，trail)、肝素酶、骨形态发生蛋白、人心房利钠肽(human atrial natriuretic peptide，hanp)、胰高血糖素样肽、肾素、缓激肽、杆菌肽、多粘菌素、粘菌素、短杆菌酪素、短杆菌肽、环孢菌素、神经降压素、速激肽、神经肽y、肽yy、血管活性肠多肽、垂体腺苷酸环化酶激活多肽和对其特异性的抗体、酶和/或细胞因子等)、肽或多肽；疫苗(例如肝炎疫苗等)；激素(例如，睾酮、雌二醇、孕酮、前列腺素等)；抗癌药物(例如，紫杉醇、多柔比星、5-氟尿嘧啶、顺铂、卡铂、奥沙利铂、替加氟、伊立替康、多西他赛、环磷酰胺、西西他滨(cemcitabine)、异环磷酰胺、丝裂霉素c、长春新碱、依托泊苷、甲氨蝶呤、托泊替康、他莫昔芬、长春瑞滨、喜树碱、多柔比星(danuorubicin)、苯丁酸氮芥、苔藓抑素-1(bryostatin-1)、加利车霉素(calicheamicin)、玛雅坦(mayatansine)、左旋咪唑、dna重组干扰素α-2a、米托蒽醌、尼莫司汀、干扰素α-2a、去氧氟尿苷、福美坦、醋酸亮丙瑞林、醋酸甲地孕酮、卡莫氟、替尼泊苷、博来霉素、卡莫司汀、七铂(heptaplatin)、依西美坦、阿那曲唑、雌莫司汀、卡培他滨、醋酸戈舍瑞林、多糖钾、醋酸甲羟孕酮、表柔比星、来曲唑、吡柔比星、托泊替康、六甲蜜胺、柠檬酸托瑞米芬、bcnu、泰索帝、放线菌素d、阿那曲唑、贝洛替康、伊马替尼、氟尿苷、吉西他滨、羟基脲、唑来膦酸盐、氟他胺、伐柔比星、链脲佐菌素及其聚乙二醇共轭衍生物等)；血管生成抑制剂(例如，氯膦酸盐、6-脱氧-6-去甲基-4-去二甲氨基四环素(col-3)、强力霉素、马立马司他、2-甲氧基雌二醇、角鲨胺、沙利度胺、tnp-470、考布他汀a4、大豆异黄酮、恩扎司他林、瑞维米特、塞来昔布、凡德他尼、氢溴酸卤夫酮、干扰素-α、贝伐单抗、鲨鱼软骨提取物、白细胞介素-12、血管内皮生长因子陷阱(vascular endothelial growth factor-trap，vefg-trap)、西妥昔单抗、瑞比马他、基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase，mmp)抑制剂、蛋白激酶cβ抑制剂、内皮抑素、瓦他拉尼、苹果酸舒尼替尼、西仑吉肽、人源化单克隆抗体、伏洛昔单抗(volociximab)、整合素α-5-β-1拮抗剂等)；或其组合。
[0155]
具体地，本发明的药物递送系统可以进一步包括至少一种选自聚精氨酸、聚赖氨酸、聚乙二醇、聚乙烯亚胺、壳聚糖和鱼精蛋白的重均分子量为200至750,000的阳离子聚合物；至少一种选自聚乙酸乙烯酯、透明质酸、硫酸软骨素、肝素和海藻酸盐的重均分子量为200至750,000的阴离子聚合物；以及至少一种添加剂，其选自氨基酸、肽、蛋白质、脂肪酸、磷脂、维生素、聚乙二醇酯、类固醇、胺化合物、丙烯酸共聚物、有机溶剂、防腐剂、糖类、多元醇、含糖多元醇、含糖氨基酸、表面活性剂、含糖离子、硅酸盐、金属盐和铵盐，含量为1
×
10-6
wt％至30wt％。
[0156]
进一步地，本发明提供一种包含聚磷腈基聚合物的用于3d打印的油墨组合物，其中，所述聚磷腈基聚合物包含：
[0157]
分别以a:b:c的比例在下式1的聚磷腈主链的磷原子上的
[0158]
第一部分，下式2的氨基酸酯；
[0159]
第二部分，下式3的聚乙二醇；和
[0160]
第三部分，在端部含有用于引入功能部分的官能团，
[0161]
[式1]
[0162][0163]
[式2]
[0164][0165]
[式3]
[0166][0167]
其中，在上式1至3中，
[0168]
r1是c
1-6
烷基、(c
1-6
烯基)或c
6-10
芳基-c
1-6
烷基，
[0169]
r2是氢、甲基、异丙基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、硫甲基、甲基硫乙基、苄基、羟基苄基或2-吲哚甲基，
[0170]
r3是c
1-6
烷基，
[0171]
n是3到100000的整数，并且
[0172]
p是1到20的整数，
[0173]
其中，基于所有结合位点，(a b)占80％至99％，c占1％至20％，
[0174]
i)当p为1到11时，b在25％到小于40％的范围内，
[0175]
ii)当p为12到16时，b在10％到20％的范围内，并且
[0176]
iii)当p为16到20时，b在10％到15％的范围内。
[0177]
此外，本发明提供了包含聚磷腈基聚合物的组合物作为用于3d打印的油墨的用途。
[0178]
例如，本发明的3d打印用油墨组合物的特征在于，其在室温下保持液态，在预定的特定温度或更高温度下打印后凝胶化，失去热敏性，使打印品保持凝胶状态，不受温度变化的影响。
[0179]
例如，本发明的用于3d打印的油墨组合物还可以包括至少一种细胞，以制备用于移植的仿生材料或用于药物试验的仿生材料。具体而言，由于本发明的3d打印用油墨组合物显示出作为热敏性水凝胶的性质，其中可逆的溶胶-凝胶转变如上所述而改变，因此可以将油墨组合物以下述方式培养成所需的3d形式：待在聚合物溶液中使用的细胞在可以保持溶液状态的温度下混合，将混合物注入3d打印墨盒中以打印成所需的形式，通过升高温度使所得物通过凝胶化而固化，并且固化的所得物在培养基中培养。在本发明的一个具体实施方式中，通过在细胞培养基中培养3d打印结构来测量细胞的存活率，所述3d打印结构是
通过将细胞添加到如上所述的本发明的3d打印用墨水组合物中而获得的，并且证实了即使对于21天的长期培养，细胞也保持接近100％的存活率而没有毒性等副作用(图4)。
[0180]
发明详述
[0181]
在下文中，将参考以下实施例更详细地描述本发明。然而，这些实施例仅用于说明目的，本发明的范围不受这些实施例的限制。
[0182]
《化合物的鉴定》
[0183]
在以下实施例中，为了鉴定合成的聚合物，使用韩国科学技术研究院(korea institute of science and technology，kist)高级分析中心的c、h和n分析仪(perkin-elmer inc.)分析碳、氢和氮元素。此外，氢和磷核磁共振谱用varian gemini-300测量，重均分子量(molecular weight，mw)用waters 1515泵和2410差示折射仪凝胶渗透色谱法测量。
[0184]
实施例1：聚[(异亮氨酸乙酯)
1.19
(氨基甲氧基聚乙二醇550)
0.79
(乙基-2-(o-甘氨酰)乳酸酯)
0.02
磷腈]n的制备
[0185]
将干燥的异亮氨酸乙酯盐酸盐(ileoet
·
hcl，20.09g)溶解在含有三乙胺的无水四氢呋喃(tetrahydrofuran，thf)中。在干冰-丙酮浴中将聚二氯磷腈(10g)溶解在无水thf中的溶液滴加到上述溶液中，将温度逐渐升高至40℃至50℃并反应24小时。待反应物冷却至室温后，通过添加无水乙腈(无水乙腈中添加有三乙胺)，在反应物中加入干燥的乙基-2-(o-甘氨酰)乳酸草酸铵(0.52g)，通过缓慢升高温度在40℃至50℃反应24小时。
[0186]
将反应物冷却至室温后，将干燥的聚乙二醇(37.49g，mw：550)溶解在无水thf中，将加入有三乙胺的溶液加入反应物中，升温至至40℃至50℃反应24小时。将反应完成后的所得溶液过滤以除去形成的三乙胺盐酸盐，并将反应滤液减压浓缩至仅残留少量溶剂。将浓缩物溶解在无水thf中并加入过量的己烷以诱发沉淀。
[0187]
重复上述过程2到3次后，将沉淀再次溶于少量甲醇中，放入mwco 12000膜(spectrum laboratories，inc.)中，用甲醇室温透析4天，用蒸馏水透析4天，低温干燥得到聚磷腈聚合物[np(ileoet)
1.19
(ampeg550)
0.79
(glylacoet)
0.02
]n，它含有异亮氨酸乙酯、氨基甲氧基聚乙二醇和2-(o-甘氨酰)乳酸乙酯。
[0188]1h nmr谱图(cdcl3,ppm)：
[0189]
δ0.8-1.1(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0190]
δ1.1-1.4(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0191]
δ1.3-1.5(b,-nhch2cooch(ch3)cooch2ch3),
[0192]
δ1.4-1.8(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0193]
δ1.6-1.7(b,-nhch2cooch(ch3)cooch2ch3),
[0194]
δ2.67-3.2(b,-nh(ch2ch2o)
11
ch3),
[0195]
δ3.4(s,-nh(ch2ch2o)
11
ch3),
[0196]
δ3.4-3.9(b,-nh(ch2ch2o)
11
ch3,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0197]
δ3.9-4.3(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0198]
δ4.0-4.4(b,-nhch2cooch(ch3)cooch2ch3),
[0199]
δ5.2-5.4(b,-nhch2cooch(ch3)cooch2ch3),
[0200]
平均分子量(mw)：23,000
[0201]
实施例2：聚[(异亮氨酸乙酯)
1.56
(氨基甲氧基聚乙二醇750)
0.39
(乙基-2-(o-甘氨酰)乳酸酯)
0.05
磷腈]n的制备
[0202]
异亮氨酸乙酯盐酸盐(26.34g)、聚二氯磷腈(10g)、乙基-2-(o-甘氨酰)乳酸酯草酸铵(52g)和聚乙二醇(25.23g；mw：750)以与在实施例1中相同的方式反应，获得最终产物[np(ileoet)
1.56
(ampeg750)
0.39
(glylacoet)
0.05
]n。
[0203]1h nmr谱图(cdcl3,ppm)：
[0204]
δ0.8-1.1(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0205]
δ1.1-1.4(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0206]
δ1.3-1.5(b,-nhch2cooch(ch3)cooch2ch3),
[0207]
δ1.4-1.8(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0208]
δ1.6-1.7(b,-nhch2cooch(ch3)cooch2ch3),
[0209]
δ2.67-3.2(b,-nh(ch2ch2o)
11
ch3),
[0210]
δ3.4(s,-nh(ch2ch2o)
16
ch3),
[0211]
δ3.4-3.9(b,-nh(ch2ch2o)
16
ch3,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0212]
δ3.9-4.3(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0213]
δ4.0-4.4(b,-nhch2cooch(ch3)cooch2ch3),
[0214]
δ5.2-5.4(b,-nhch2cooch(ch3)cooch2ch3),
[0215]
平均分子量(mw)：19,000
[0216]
实施例3：聚[(异亮氨酸乙酯)
1.77
(氨基甲氧基聚乙二醇1000)
0.21
(乙基-2-(o-甘氨酰)乳酸酯)
0.02
磷腈]n的制备
[0217]
异亮氨酸乙酯盐酸盐(29.88g)、聚二氯磷腈(10g)、乙基-2-(o-甘氨酰)乳酸酯草酸铵(52g)和聚乙二醇(18.12g；mw：1,000)以与在实施例1中相同的方式反应，得到最终产物[np(ileoet)
1.77
(ampeg1000)
0.21
(glylacoet)
0.02
]n。
[0218]1h nmr谱图(cdcl3,ppm)：
[0219]
δ0.8-1.1(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0220]
δ1.1-1.4(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0221]
δ1.3-1.5(b,-nhch2cooch(ch3)cooch2ch3),
[0222]
δ1.4-1.8(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0223]
δ1.6-1.7(b,-nhch2cooch(ch3)cooch2ch3),
[0224]
δ2.67-3.2(b,-nh(ch2ch2o)
20
ch3),
[0225]
δ3.4(s,-nh(ch2ch2o)
20
ch3),
[0226]
δ3.4-3.9(b,-nh(ch2ch2o)
20
ch3,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0227]
δ3.9-4.3(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0228]
δ4.0-4.4(b,-nhch2cooch(ch3)cooch2ch3),
[0229]
δ5.2-5.4(b,-nhch2cooch(ch3)cooch2ch3),
[0230]
平均分子量(mw)：48,000
[0231]
实施例4：聚[(异亮氨酸乙酯)
1.29
(氨基甲氧基聚乙二醇550)
0.50
(氨基乙醇)
0.21
磷腈]n的制备
[0232]
异亮氨酸乙酯盐酸盐(21.61g)、聚二氯磷腈(10g)、氨基乙醇(1.21g)和聚乙二醇
(23.25g；mw：550)以与实施例1相同的方式反应，不同之处在于，添加氨基乙醇时，使用thf代替无水乙腈，得到最终产物[np(ileoet)
1.29
(ampeg550)
0.50
(氨基乙醇)
0.21
]n。
[0233]1h nmr谱图(cdcl3,ppm)：
[0234]
δ0.8-1.1(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0235]
δ1.1-1.4(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0236]
δ1.4-1.8(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0237]
δ2.67-3.2(b,-nhch2ch2oh,-nh(ch2ch2o)
11
ch3),
[0238]
δ2.9-3.2(b,-nhch2ch2ococh2ch2cooh),
[0239]
δ3.4(s,-nh(ch2ch2o)
11
ch3),
[0240]
δ3.4-3.9(b,-nh(ch2ch2o)
11
ch3,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0241]
δ3.9-4.3(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0242]
平均分子量(mw)：8,800
[0243]
实施例5：聚[(异亮氨酸乙酯)
1.45
(氨基甲氧基聚乙二醇750)
0.32
(氨基乙醇)
0.23
磷腈]n的制备
[0244]
异亮氨酸乙酯盐酸盐(24.48g)、聚二氯磷腈(10g)、氨基乙醇(1.21g)和聚乙二醇(20.70g；mw：750)以与实施例1相同的方式反应，不同之处在于，添加氨基乙醇时，使用thf代替无水乙腈，得到最终产物[np(ileoet)
1.45
(ampeg750)
0.32
(氨基乙醇)
0.23
]n。
[0245]1h nmr谱图(cdcl3,ppm)：
[0246]
δ0.8-1.1(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0247]
δ1.1-1.4(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0248]
δ1.4-1.8(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0249]
δ2.67-3.2(b,-nhch2ch2oh,-nh(ch2ch2o)
16
ch3),
[0250]
δ2.9-3.2(b,-nhch2ch2ococh2ch2cooh),
[0251]
δ3.4(s,-nh(ch2ch2o)
16
ch3),
[0252]
δ3.4-3.9(b,-nh(ch2ch2o)
16
ch3,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0253]
δ3.9-4.3(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0254]
平均分子量(mw)：7,900
[0255]
实施例6：聚[(异亮氨酸乙酯)
1.70
(氨基甲氧基聚乙二醇1000)
0.20
(氨基乙醇)
0.10
磷腈]n的制备
[0256]
异亮氨酸乙酯盐酸盐(28.70g)、聚二氯磷腈(10g)、氨基乙醇(0.52g)和聚乙二醇(17.25g；mw：1,000)以与实施例1相同的方式反应，不同之处在于，添加氨基乙醇时，使用thf代替无水乙腈，得到最终产物[np(ileoet)
1.70
(ampeg1000)
0.20
(氨基乙醇)
0.10
]n。
[0257]1h nmr谱图(cdcl3,ppm)：
[0258]
δ0.8-1.1(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0259]
δ1.1-1.4(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0260]
δ1.4-1.8(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0261]
δ2.67-3.2(b,-nhch2ch2oh,-nh(ch2ch2o)
20
ch3),
[0262]
δ2.9-3.2(b,-nhch2ch2ococh2ch2cooh),
[0263]
δ3.4(s,-nh(ch2ch2o)
20
ch3),
[0264]
δ3.4-3.9(b,-nh(ch2ch2o)
20
ch3,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0265]
δ3.9-4.3(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0266]
平均分子量(mw)：14,000
[0267]
实施例7：聚[(异亮氨酸乙酯)
1.21
(氨基甲氧基聚乙二醇550)
0.61
(氨基乙基琥珀酸酯)
0.18
磷腈]n的制备
[0268]
异亮氨酸乙酯盐酸盐(20.43g)、聚二氯磷腈(10g)、氨基乙醇(0.94g)、聚乙二醇(28.94g；mw：550)、无水琥珀酸酯(4.00g)和二甲基氨基吡啶(4.00g)在以与实施例4相同的方式反应，获得最终产物[np(ileoet)
1.21
(ampeg550)
0.61
(氨乙基琥珀酸酯)
0.18
]n。
[0269]1h nmr谱图(cdcl3,ppm)：
[0270]
δ0.8-1.1(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0271]
δ1.1-1.4(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0272]
δ1.4-1.8(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0273]
δ2.5-2.7(b,-nhch2ch2ococh2ch2cooh),
[0274]
δ2.67-3.2(b,-nhch2ch2oh,-nh(ch2ch2o)
11
ch3),
[0275]
δ2.9-3.2(b,-nhch2ch2ococh2ch2cooh),
[0276]
δ3.4(s,-nh(ch2ch2o)
11
ch3),
[0277]
δ3.4-3.9(b,-nh(ch2ch2o)
11
ch3,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0278]
δ3.9-4.3(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3,-nhch2ch2ococh2ch2cooh),
[0279]
平均分子量(mw)：8,400
[0280]
实施例8：聚[(异亮氨酸乙酯)
1.48
(氨基甲氧基聚乙二醇750)
0.33
(氨基乙基琥珀酸酯)
0.19
磷腈]n的制备
[0281]
异亮氨酸乙酯盐酸盐(24.99g)、聚二氯磷腈(10g)、氨基乙醇(1.00g)、聚乙二醇(21.35g；mw：750)、无水琥珀酸酯(4.00g)和二甲基氨基吡啶(4.00g)以和实施例7相同的方式反应，获得最终产物[np(ileoet)
1.48
(ampeg750)
0.33
(氨乙基琥珀酸酯)
0.19
]n。
[0282]1h nmr谱图(cdcl3,ppm)：
[0283]
δ0.8-1.1(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0284]
δ1.1-1.4(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0285]
δ1.4-1.8(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0286]
δ2.5-2.7(b,-nhch2ch2ococh2ch2cooh),
[0287]
δ2.67-3.2(b,-nhch2ch2oh,-nh(ch2ch2o)
16
ch3),
[0288]
δ2.9-3.2(b,-nhch2ch2ococh2ch2cooh),
[0289]
δ3.4(s,-nh(ch2ch2o)
16
ch3),
[0290]
δ3.4-3.9(b,-nh(ch2ch2o)
16
ch3,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0291]
δ3.9-4.3(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3,-nhch2ch2ococh2ch2cooh),
[0292]
平均分子量(mw)：6,700
[0293]
实施例9：聚[(异亮氨酸乙酯)
1.70
(氨基甲氧基聚乙二醇1000)
0.20
(氨基乙基琥珀酸酯)
0.10
磷腈]n的制备
[0294]
异亮氨酸乙酯盐酸盐(28.70g)、聚二氯磷腈(10g)、氨基乙醇(0.52g)、聚乙二醇(17.25g；mw：1,000)、无水琥珀酸盐(4.00g)和二甲基氨基吡啶(4.00g)以和实施例7相同的
方式进行反应，获得最终产物[np(ileoet)
1.70
(ampeg1000)
0.20
(氨乙基琥珀酸酯)
0.10
]n。
[0295]1h nmr谱图(cdcl3,ppm)：
[0296]
δ0.8-1.1(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0297]
δ1.1-1.4(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0298]
δ1.4-1.8(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0299]
δ2.5-2.7(b,-nhch2ch2ococh2ch2cooh),
[0300]
δ2.67-3.2(b,-nhch2ch2oh,-nh(ch2ch2o)
20
ch3),
[0301]
δ2.9-3.2(b,-nhch2ch2ococh2ch2cooh),
[0302]
δ3.4(s,-nh(ch2ch2o)
20
ch3),
[0303]
δ3.4-3.9(b,-nh(ch2ch2o)
20
ch3,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0304]
δ3.9-4.3(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3,-nhch2ch2ococh2ch2cooh),
[0305]
平均分子量(mw)：14,600
[0306]
实施例10：聚[(异亮氨酸乙酯)
1.23
(氨基甲氧基聚乙二醇550)
0.68
(氨基乙基戊二酸酯)
0.09
磷腈]n的制备
[0307]
异亮氨酸乙酯盐酸盐(20.76g)、聚二氯磷腈(10g)、氨基乙醇(0.47g)、聚乙二醇(32.27g；mw：550)、无水戊二酸酯(8.00g)和二甲基氨基吡啶(8.00g)以与实施例7相同的方式反应，获得最终产物[np(ileoet)
1.23
(ampeg550)
0.68
(氨乙基戊二酸酯)
0.09
]n。
[0308]1h nmr谱图(cdcl3,ppm)：
[0309]
δ0.8-1.1(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0310]
δ1.1-1.4(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0311]
δ1.4-1.8(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0312]
δ2.1-2.32(b,-nhch2ch2ococh2ch2ch2cooh),
[0313]
δ2.67-3.2(b,-nhch2ch2oh,-nh(ch2ch2o)
11
ch3),
[0314]
δ2.9-3.2(b,-nhch2ch2ococh2ch2ch2cooh),
[0315]
δ3.4(s,-nh(ch2ch2o)
11
ch3),
[0316]
δ3.4-3.9(b,-nh(ch2ch2o)
11
ch3,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0317]
δ3.9-4.3(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3,-nhch2ch2ococh2ch2ch2cooh),
[0318]
平均分子量(mw)：8,400
[0319]
实施例11：聚[(异亮氨酸乙酯)
1.38
(氨基甲氧基聚乙二醇750)
0.38
(氨基乙基戊二酸酯)
0.24
磷腈]n的制备
[0320]
异亮氨酸乙酯盐酸盐(23.30g)、聚二氯磷腈(10g)、氨基乙醇(1.26g)、聚乙二醇(24.59g；分子量：750)、无水戊二酸酯(8.00g)和二甲基氨基吡啶(8.00g)以和实施例10相同的方式反应，获得最终产物[np(ileoet)
1.38
(ampeg750)
0.38
(氨基乙基戊二酸酯)
0.24
]n。
[0321]1h nmr谱图(cdcl3,ppm)：
[0322]
δ0.8-1.1(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0323]
δ1.1-1.4(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0324]
δ1.4-1.8(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0325]
δ2.1-2.32(b,-nhch2ch2ococh2ch2ch2cooh),
[0326]
δ2.67-3.2(b,-nhch2ch2oh,-nh(ch2ch2o)
16
ch3),
[0327]
δ2.9-3.2(b,-nhch2ch2ococh2ch2ch2cooh),
[0328]
δ3.4(s,-nh(ch2ch2o)
16
ch3),
[0329]
δ3.4-3.9(b,-nh(ch2ch2o)
16
ch3,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0330]
δ3.9-4.3(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3,-nhch2ch2ococh2ch2ch2cooh),
[0331]
平均分子量(mw)：9,400
[0332]
实施例12：聚[(异亮氨酸乙酯)
1.61
(氨基甲氧基聚乙二醇1000)
0.22
(氨基乙基戊二酸酯)
0.17
磷腈]n的制备
[0333]
异亮氨酸乙酯盐酸盐(27.18g)、聚二氯磷腈(10g)、氨基乙醇(0.89g)、聚乙二醇(18.98g；mw：1,000)、无水戊二酸酯(8.00g)和二甲基氨基吡啶(8.00g)以和实施例10中相同的方式反应，获得最终产物[np(ileoet)
1.61
(ampeg1000)
0.22
(氨乙基戊二酸酯)
0.17
]n。
[0334]1h nmr谱图(cdcl3,ppm)：
[0335]
δ0.8-1.1(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0336]
δ1.1-1.4(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0337]
δ1.4-1.8(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0338]
δ2.1-2.32(b,-nhch2ch2ococh2ch2ch2cooh),
[0339]
δ2.67-3.2(b,-nhch2ch2oh,-nh(ch2ch2o)
20
ch3),
[0340]
δ2.9-3.2(b,-nhch2ch2ococh2ch2ch2cooh),
[0341]
δ3.4(s,-nh(ch2ch2o)
20
ch3),
[0342]
δ3.4-3.9(b,-nh(ch2ch2o)
20
ch3,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0343]
δ3.9-4.3(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3,-nhch2ch2ococh2ch2ch2cooh),
[0344]
平均分子量(mw)：17,500
[0345]
实施例13：聚[(异亮氨酸乙酯)
1.48
(氨基甲氧基聚乙二醇750)
0.34
(氨基乙基戊二酸酯β-环糊精)
0.18
磷腈]n的制备
[0346]
异亮氨酸乙酯盐酸盐(24.99g)、聚二氯磷腈(10g)、氨基乙醇(0.94g)、聚乙二醇(22.00g；mw：750)、无水戊二酸酯(8.00g)和二甲氨基吡啶(8.00g)以与实施例10相同的方法反应得到聚合物，所得聚合物通过添加氨基β-环糊精(10g)反应得到最终产物[np(ileoet)
1.48
(ampeg750)
0.34
(氨乙基戊二酸β-cd)
0.18
]n。
[0347]1h nmr谱图(cdcl3,ppm)：
[0348]
δ0.8-1.1(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0349]
δ1.1-1.4(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0350]
δ1.4-1.8(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0351]
δ2.1-2.32(b,-nhch2ch2ococh2ch2ch2cooh),
[0352]
δ2.67-3.2(b,-nhch2ch2oh,-nh(ch2ch2o)
16
ch3),
[0353]
δ2.9-3.2(b,-nhch2ch2ococh2ch2ch2cooh),
[0354]
δ3.4(s,-nh(ch2ch2o)
16
ch3),
[0355]
δ3.4-3.9(b,-nh(ch2ch2o)
16
ch3,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0356]
δ3.9-4.3(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3,-nhch2ch2ococh2ch2ch2cooh),
[0357]
δ4.7-4.8(b,-nhch2β-环糊精),
[0358]
平均分子量(mw)：7,500
[0359]
实施例14：聚[(异亮氨酸乙酯)
1.51
(氨基甲氧基聚乙二醇750)
0.25
(己二酸氨基乙酯)
0.24
磷腈]n的制备
[0360]
异亮氨酸乙酯盐酸盐(25.49g)、聚二氯磷腈(10g)、氨基乙醇(1.26g)、聚乙二醇(22.00g；分子量：750)、无水己二酸酯(7.00g)和二甲基氨基吡啶(7.00g)以和实施例10相同的方式反应，获得最终产物[np(ileoet)
1.51
(ampeg750)
0.25
(己二酸氨基乙酯)
0.24
]n。
[0361]1h nmr谱图(cdcl3,ppm)：
[0362]
δ0.8-1.1(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0363]
δ1.1-1.4(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0364]
δ1.4-1.8(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0365]
δ1.52-1.64(b,-nhch2ch2ococh2ch2ch2ch2cooh),
[0366]
δ2.3-2.32(b,-nhch2ch2ococh2ch2ch2ch2cooh),
[0367]
δ2.67-3.2(b,-nhch2ch2oh,-nh(ch2ch2o)
16
ch3),
[0368]
δ3.4(s,-nh(ch2ch2o)
16
ch3),
[0369]
δ3.4-3.9(b,-nh(ch2ch2o)
16
ch3,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0370]
δ3.94.3(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3,-nhch2ch2ococh2ch2ch2cooh),
[0371]
平均分子量(mw)：4,530
[0372]
实施例15：聚[(异亮氨酸乙酯)
1.18
(氨基甲氧基聚乙二醇550)
0.72
(硫酸氨乙酯)
0.10
磷腈]n的制备
[0373]
异亮氨酸乙酯盐酸盐(19.92g)、聚二氯磷腈(10g)、氨基乙醇(0.52g)、聚乙二醇(34.17g；mw：550)和三氧化硫吡啶络合物(5.00g)以与实施例10相同的方式反应，获得最终产物[np(ileoet)
1.18
(ampeg550)
0.72
(硫酸氨乙酯)
0.10
]n。
[0374]1h nmr谱图(cdcl3,ppm)：
[0375]
δ0.8-1.1(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0376]
δ1.1-1.4(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0377]
δ1.4-1.8(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0378]
δ2.67-3.2(b,-nhch2ch2so4,-nh(ch2ch2o)
11
ch3),
[0379]
δ3.4(s,-nh(ch2ch2o)
11
ch3),
[0380]
δ3.4-3.9(b,-nh(ch2ch2o)
11
ch3,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0381]
δ3.9-4.3(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0382]
平均分子量(mw)：8,600
[0383]
实施例16：聚[(异亮氨酸乙酯)
1.40
(氨基甲氧基聚乙二醇750)
0.30
(硫酸氨乙酯)
0.30
磷腈]n的制备
[0384]
异亮氨酸乙酯盐酸盐(23.63g)、聚二氯磷腈(10g)、氨基乙醇(1.58g)、聚乙二醇(19.41g；mw：750)和三氧化硫吡啶络合物(8.00g)以与实施例15相同的方式反应，获得最终产物[np(ileoet)
1.40
(ampeg750)
0.30
(硫酸氨乙酯)
0.30
]n。
[0385]1h nmr谱图(cdcl3,ppm)：
[0386]
δ0.8-1.1(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0387]
δ1.1-1.4(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0388]
δ1.4-1.8(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0389]
δ2.67-3.2(b,-nhch2ch2so4,-nh(ch2ch2o)
16
ch3),
[0390]
δ3.4(s,-nh(ch2ch2o)
16
ch3),
[0391]
δ3.4-3.9(b,-nh(ch2ch2o)
16
ch3,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0392]
δ3.9-4.3(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0393]
平均分子量(mw)：7,700
[0394]
实施例17：聚[(异亮氨酸乙酯)
1.40
(氨基甲氧基聚乙二醇750)
0.30
(甲基丙烯酸氨基乙酯)
0.30
磷腈]n的制备
[0395]
异亮氨酸乙酯盐酸盐(23.63g)、聚二氯磷腈(10g)、聚乙二醇(19.41g；mw：750)和氨基甲基丙烯酸氢氯化物(3.00g)，溶解在二甲基甲酰胺中，以与实施例1相同的方式反应，得到最终产物[np(ileoet)
1.40
(ampeg750)
0.30
(甲基丙烯酸氨基乙酯)
0.30
]n。
[0396]1h nmr谱图(cdcl3,ppm)：
[0397]
δ0.8-1.1(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0398]
δ1.1-1.4(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0399]
δ1.4-1.8(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0400]
δ1.9(s,-nhch2ch2o2c(ch3)c＝ch2),
[0401]
δ3.4(s,-nh(ch2ch2o)
16
ch3),
[0402]
δ3.4-3.9(b,-nh(ch2ch2o)
16
ch3,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0403]
δ3.9-4.3(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0404]
δ5.5(s,-nhch2ch2o2c(ch3)c＝ch2),
[0405]
δ6.1(s,-nhch2ch2o2c(ch3)c＝ch2),
[0406]
平均分子量(mw)：14,500
[0407]
实施例18：聚[(异亮氨酸乙酯)
1.11
(氨基甲氧基聚乙二醇550)
0.75
(丙烯酸氨乙酯)
0.14
磷腈]n的制备
[0408]
异亮氨酸乙酯盐酸盐(18.74g)、聚二氯磷腈(10g)、氨基乙醇(0.73g)、聚乙二醇(35.59g；mw：550)和丙烯酸酯(3.00g)，溶解在thf中，以和实施例10相同的方法反应，获得最终产物[np(ileoet)
1.11
(ampeg550)
0.75
(丙烯酸氨乙酯)
0.14
]n。
[0409]1h nmr谱图(cdcl3,ppm)：
[0410]
δ0.8-1.1(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0411]
δ1.1-1.4(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0412]
δ1.4-1.8(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0413]
δ1.9(s,-nhch2ch2o2c(ch3)c＝ch2),
[0414]
δ3.4(s,-nh(ch2ch2o)
11
ch3),
[0415]
δ3.4-3.9(b,-nh(ch2ch2o)
11
ch3,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0416]
δ3.9-4.3(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0417]
δ5.5-6.5(s,-nhch2ch2o2c＝ch)
[0418]
平均分子量(mw)：26,500
[0419]
实施例19：聚[(异亮氨酸乙酯)
1.55
(氨基甲氧基聚乙二醇750)
0.38
(氨基乙基琥珀酸酯咪唑)
0.07
磷腈]n的制备
[0420]
异亮氨酸乙酯盐酸盐(26.17g)、聚二氯磷腈(10g)、氨基乙醇(0.36g)、聚乙二醇
(24.59g；mw:750)、无水琥珀酸盐(4.00g)、二甲基氨基吡啶(4.00g)、二异丙基碳二咪唑(15.00g)、羟基琥珀酰亚胺(15.00g)和1-(3-氨基丙基咪唑)(10.00g)，将它们溶解在thf中，以和实施例10相同的方式反应，得到最终产物[np(ileoet)
1.55
(ampeg750)
0.38
(氨乙基琥珀酸酯咪唑)
0.07
]n。
[0421]1h nmr谱图(cdcl3,ppm)：
[0422]
δ0.8-1.1(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0423]
δ1.1-1.4(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0424]
δ1.4-1.8(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0425]
δ2.5-2.7(b,-nhch2ch2ococh2ch2cooh),
[0426]
δ2.67-3.2(b,-nhch2ch2oh,-nh(ch2ch2o)
16
ch3),
[0427]
δ2.9-3.2(b,-nhch2ch2ococh2ch2cooh),
[0428]
δ3.4(s,-nh(ch2ch2o)
16
ch3),
[0429]
δ3.4-3.9(b,-nh(ch2ch2o)
16
ch3,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0430]
δ3.9-4.3(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3,-nhch2ch2ococh2ch2cooh),
[0431]
δ6.8-7.8(b,-nhch2ch2ococh2ch2conh-imi),
[0432]
平均分子量(mw)：9,700
[0433]
实施例20：聚[(异亮氨酸乙酯)
1.51
(氨基甲氧基聚乙二醇750)
0.40
(氨基乙基琥珀酸酯多肽)
0.09
磷腈]n的制备
[0434]
异亮氨酸乙酯盐酸盐(25.15g)、聚二氯磷腈(10g)、氨基乙醇(0.47g)、聚乙二醇(27.18g；mw：750)、无水琥珀酸盐(4.00g)、己胺(4.00g)和多肽(3.00g)，将它们溶解在二甲基一氧化硫中，以与实施例10相同的方式反应，以获得最终产物[np(ileoet)
1.51
(ampeg750)
0.40
(氨乙基琥珀酸酯crrrrhhhhhhgggggrgds)
0.09
]n。使用氨基酸定量方法对多肽进行定量。
[0435]1h nmr谱图(cdcl3,ppm)：
[0436]
δ0.8-1.1(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0437]
δ1.1-1.4(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0438]
δ1.4-1.8(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0439]
δ2.5-2.7(b,-nhch2ch2ococh2ch2cooh),
[0440]
δ2.67-3.2(b,-nhch2ch2oh,-nh(ch2ch2o)
16
ch3),
[0441]
δ2.9-3.2(b,-nhch2ch2ococh2ch2cooh),
[0442]
δ3.4(s,-nh(ch2ch2o)
16
ch3),
[0443]
δ3.4-3.9(b,-nh(ch2ch2o)
16
ch3,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0444]
δ3.9-4.3(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3,-nhch2ch2ococh2ch2cooh),
[0445]
平均分子量(mw)：13,700
[0446]
比较例1：聚[(异亮氨酸乙酯)
1.12
(氨基甲氧基聚乙二醇550)
0.85
(乙基-2-(o-甘氨酰)乳酸酯)
0.03
磷腈]n的制备
[0447]
异亮氨酸乙酯盐酸盐(19.75g)、聚二氯磷腈(10g)、乙基-2-(o-甘氨酰)乳酸酯草酸铵(0.52g)和聚乙二醇(37.96g；mw：550)以与实施例1相同的方式反应，得到最终产物[np(ileoet)
1.12
(ampeg550)
0.85
(glylacoet)
0.03
]n。
[0448]1h nmr谱图(cdcl3,ppm)：
[0449]
δ0.8-1.1(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0450]
δ1.1-1.4(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0451]
δ1.3-1.5(b,-nhch2cooch(ch3)cooch2ch3),
[0452]
δ1.4-1.8(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0453]
δ1.6-1.7(b,-nhch2cooch(ch3)cooch2ch3),
[0454]
δ2.67-3.2(b,-nh(ch2ch2o)
11
ch3),
[0455]
δ3.4(s,-nh(ch2ch2o)
11
ch3),
[0456]
δ3.4-3.9(b,-nh(ch2ch2o)
11
ch3,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0457]
δ3.9-4.3(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0458]
δ4.0-4.4(b,-nhch2cooch(ch3)cooch2ch3),
[0459]
δ5.2-5.4(b,-nhch2cooch(ch3)cooch2ch3),
[0460]
平均分子量(mw)：69,000
[0461]
比较例2：聚[(异亮氨酸乙酯)
1.32
(氨基甲氧基聚乙二醇750)
0.65
(乙基-2-(o-甘氨酰)乳酸酯)
0.03
磷腈]n的制备
[0462]
异亮氨酸乙酯盐酸盐(22.28g)、聚二氯磷腈(10g)、乙基-2-(o-甘氨酰)乳酸酯草酸铵(0.52g)和聚乙二醇(42.06g；mw：750)以与实施例1相同的方式反应，得到最终产物[np(ileoet)
1.32
(ampeg750)
0.65
(glylacoet)
0.03
]n。
[0463]1h nmr谱图(cdcl3,ppm)：
[0464]
δ0.8-1.1(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0465]
δ1.1-1.4(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0466]
δ1.3-1.5(b,-nhch2cooch(ch3)cooch2ch3),
[0467]
δ1.4-1.8(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0468]
δ1.6-1.7(b,-nhch2cooch(ch3)cooch2ch3),
[0469]
δ2.67-3.2(b,-nh(ch2ch2o)
16
ch3),
[0470]
δ3.4(s,-nh(ch2ch2o)
16
ch3),
[0471]
δ3.4-3.9(b,-nh(ch2ch2o)
16
ch3,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0472]
δ3.9-4.3(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0473]
δ4.0-4.4(b,-nhch2cooch(ch3)cooch2ch3),
[0474]
δ5.2-5.4(b,-nhch2cooch(ch3)cooch2ch3),
[0475]
平均分子量(mw)：58,000
[0476]
比较例3：聚[(异亮氨酸乙酯)
1.30
(氨基甲氧基聚乙二醇750)
0.42
(氨基乙醇)
0.28
磷腈]n的制备
[0477]
异亮氨酸乙酯盐酸盐(21.95g)、聚二氯磷腈(10g)、氨基乙醇(1.58g)和聚乙二醇(25.88g；mw：750)以与实施例1相同的方式反应，不同之处在于添加氨基乙醇时，使用thf代替无水乙腈，得到最终产物[np(ileoet)
1.30
(ampeg750)
0.42
(氨基乙醇)
0.28
]n。
[0478]1h nmr谱图(cdcl3,ppm)：
[0479]
δ0.8-1.1(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0480]
δ1.1-1.4(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0481]
δ1.4-1.8(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0482]
δ2.67-3.2(b,-nhch2ch2oh,-nh(ch2ch2o)
11
ch3),
[0483]
δ2.9-3.2(b,-nhch2ch2ococh2ch2cooh),
[0484]
δ3.4(s,-nh(ch2ch2o)
11
ch3),
[0485]
δ3.4-3.9(b,-nh(ch2ch2o)
11
ch3,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0486]
δ3.9-4.3(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0487]
平均分子量(mw)：5,900
[0488]
比较例4：聚[(异亮氨酸乙酯)
1.07
(氨基甲氧基聚乙二醇550)
0.81
(氨基乙基琥珀酸酯)
0.12
磷腈]n的制备
[0489]
异亮氨酸乙酯盐酸盐(18.06g)、聚二氯磷腈(10g)、氨基乙醇(0.63g)、聚乙二醇(38.44g；mw：550)、无水琥珀酸酯(4.00g)和二甲基氨基吡啶(4.00g)以和实施例4相同的方式反应，获得最终产物，[np(ileoet)
1.07
(ampeg550)
0.81
(氨乙基琥珀酸酯)
0.12
]n。
[0490]1h nmr谱图(cdcl3,ppm)：
[0491]
δ0.8-1.1(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0492]
δ1.1-1.4(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0493]
δ1.4-1.8(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0494]
δ2.5-2.7(b,-nhch2ch2ococh2ch2cooh),
[0495]
δ2.67-3.2(b,-nhch2ch2oh,-nh(ch2ch2o)
11
ch3),
[0496]
δ2.9-3.2(b,-nhch2ch2ococh2ch2cooh),
[0497]
δ3.4(s,-nh(ch2ch2o)
11
ch3),
[0498]
δ3.4-3.9(b,-nh(ch2ch2o)
11
ch3,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0499]
δ3.9-4.3(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3,-nhch2ch2ococh2ch2cooh),
[0500]
平均分子量(mw)：13,200
[0501]
比较例5：聚[(异亮氨酸乙酯)
1.39
(氨基甲氧基聚乙二醇750)
0.41
(氨基乙基琥珀酸酯)
0.20
磷腈]n的制备
[0502]
异亮氨酸乙酯盐酸盐(23.47g)、聚二氯磷腈(10g)、氨基乙醇(1.05g)、聚乙二醇(26.53g；mw：750)、无水琥珀酸酯(4.00g)和二甲基氨基吡啶(4.00g)以和实施例4中相同的方式反应，获得最终产物[np(ileoet)
1.39
(ampeg750)
0.41
(氨乙基琥珀酸酯)
0.20
]n。
[0503]1h nmr谱图(cdcl3,ppm)：
[0504]
δ0.8-1.1(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0505]
δ1.1-1.4(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0506]
δ1.4-1.8(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0507]
δ2.5-2.7(b,-nhch2ch2ococh2ch2cooh),
[0508]
δ2.67-3.2(b,-nhch2ch2oh,-nh(ch2ch2o)
16
ch3),
[0509]
δ2.9-3.2(b,-nhch2ch2ococh2ch2cooh),
[0510]
δ3.4(s,-nh(ch2ch2o)
16
ch3),
[0511]
δ3.4-3.9(b,-nh(ch2ch2o)
16
ch3,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0512]
δ3.9-4.3(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3,-nhch2ch2ococh2ch2cooh),
[0513]
平均分子量(mw)：41,200
[0514]
比较例6：聚[(异亮氨酸乙酯)
1.05
(氨基甲氧基聚乙二醇550)
0.81
(氨基乙基戊二酸酯)
0.14
磷腈]n的制备
[0515]
异亮氨酸乙酯盐酸盐(17.72g)、聚二氯磷腈(10g)、氨基乙醇(0.73g)、聚乙二醇(38.44g；mw：550)、无水戊二酸酯(7.00g)和二甲氨基吡啶(7.00g)以和实施例7相同的方法反应获得最终产物，[np(ileoet)
1.05
(ampeg550)
0.81
(氨乙基戊二酸酯)
0.14
]n。
[0516]1h nmr谱图(cdcl3,ppm)：
[0517]
δ0.8-1.1(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0518]
δ1.1-1.4(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0519]
δ1.4-1.8(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0520]
δ2.1-2.32(b,-nhch2ch2ococh2ch2ch2cooh),
[0521]
δ2.67-3.2(b,-nhch2ch2oh,-nh(ch2ch2o)
11
ch3),
[0522]
δ2.9-3.2(b,-nhch2ch2ococh2ch2ch2cooh),
[0523]
δ3.4(s,-nh(ch2ch2o)
11
ch3),
[0524]
δ3.4-3.9(b,-nh(ch2ch2o)
11
ch3,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0525]
δ3.9-4.3(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3,-nhch2ch2ococh2ch2ch2cooh),
[0526]
平均分子量(mw)：7,900
[0527]
比较例7：聚[(异亮氨酸乙酯)
1.32
(氨基甲氧基聚乙二醇750)
0.42
(氨基乙基戊二酸酯)
0.26
磷腈]n的制备
[0528]
异亮氨酸乙酯盐酸盐(22.28g)、聚二氯磷腈(10g)、氨基乙醇(1.58g)、聚乙二醇(24.59g；mw：750)、无水戊二酸酯(8.00g)和二甲基氨基吡啶(8.00g)以和实施例7相同的方式反应获得最终产物[np(ileoet)
1.32
(ampeg750)
0.42
(氨乙基戊二酸酯)
0.26
]n。
[0529]1h nmr谱图(cdcl3,ppm)：
[0530]
δ0.8-1.1(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0531]
δ1.1-1.4(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0532]
δ1.4-1.8(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0533]
δ2.1-2.32(b,-nhch2ch2ococh2ch2ch2cooh),
[0534]
δ2.67-3.2(b,-nhch2ch2oh,-nh(ch2ch2o)
16
ch3),
[0535]
δ2.9-3.2(b,-nhch2ch2ococh2ch2ch2cooh),
[0536]
δ3.4(s,-nh(ch2ch2o)
16
ch3),
[0537]
δ3.4-3.9(b,-nh(ch2ch2o)
16
ch3,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0538]
δ3.9-4.3(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3,-nhch2ch2ococh2ch2ch2cooh),
[0539]
平均分子量(mw)：5,800
[0540]
比较例8：聚[(异亮氨酸乙酯)
1.61
(氨基甲氧基聚乙二醇1000)
0.34
(氨基乙基戊二酸酯)
0.05
磷腈]n的制备
[0541]
异亮氨酸乙酯盐酸盐(29.54g)、聚二氯磷腈(10g)、氨基乙醇(0.26g)、聚乙二醇(17.25g；mw：1,000)、无水戊二酸酯(8.00g)和二甲基氨基吡啶(8.00g)以与实施例7相同的方式反应，获得最终产物[np(ileoet)
1.61
(ampeg1000)
0.34
(氨乙基戊二酸酯)
0.05
]n。
[0542]1h nmr谱图(cdcl3,ppm)：
[0543]
δ0.8-1.1(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0544]
δ1.1-1.4(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0545]
δ1.4-1.8(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0546]
δ2.1-2.32(b,-nhch2ch2ococh2ch2ch2cooh),
[0547]
δ2.67-3.2(b,-nhch2ch2oh,-nh(ch2ch2o)
20
ch3),
[0548]
δ2.9-3.2(b,-nhch2ch2ococh2ch2ch2cooh),
[0549]
δ3.4(s,-nh(ch2ch2o)
20
ch3),
[0550]
δ3.4-3.9(b,-nh(ch2ch2o)
20
ch3,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0551]
δ3.9-4.3(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3,-nhch2ch2ococh2ch2ch2cooh),
[0552]
平均分子量(mw)：9,800
[0553]
比较例9：聚[(异亮氨酸乙酯)
1.33
(氨基甲氧基聚乙二醇750)
0.47
(氨基乙基戊二酸酯β-环糊精)
0.20
磷腈]n的制备
[0554]
异亮氨酸乙酯盐酸盐(22.45g)、聚二氯磷腈(10g)、氨基乙醇(1.05g)、聚乙二醇(30.41g；mw：750)、无水戊二酸酯(8.00g)和二甲基氨基吡啶(8.00g)以与实施例10相同的方法反应得到聚合物，所得聚合物通过添加氨基β-环糊精(16.00g)反应得到最终产物[np(ileoet)
1.33
(ampeg750)
0.47
(氨乙基戊二酸β-cd)
0.20
]n。
[0555]1h nmr谱图(cdcl3,ppm)：
[0556]
δ0.8-1.1(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0557]
δ1.1-1.4(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0558]
δ1.4-1.8(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0559]
δ2.1-2.32(b,-nhch2ch2ococh2ch2ch2cooh),
[0560]
δ2.67-3.2(b,-nhch2ch2oh,-nh(ch2ch2o)
16
ch3),
[0561]
δ2.9-3.2(b,-nhch2ch2ococh2ch2ch2cooh),
[0562]
δ3.4(s,-nh(ch2ch2o)
16
ch3),
[0563]
δ3.4-3.9(b,-nh(ch2ch2o)
16
ch3,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0564]
δ3.9-4.3(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3,-nhch2ch2ococh2ch2ch2cooh),
[0565]
δ4.7-4.8(b,-nhch2β-环糊精),
[0566]
平均分子量(mw)：15,500
[0567]
比较例10：聚[(异亮氨酸乙酯)
1.48
(氨基甲氧基聚乙二醇750)
0.42
(己二酸氨基乙酯)
0.10
磷腈]n的制备
[0568]
异亮氨酸乙酯盐酸盐(24.99g)、聚二氯磷腈(10g)、氨基乙醇(0.52g)、聚乙二醇(27.18g；mw：750)、无水己二酸酯(8.00g)和二甲基氨基吡啶(8.00g)以与实施例10相同的方式反应，获得最终产物[np(ileoet)
1.48
(ampeg750)
0.42
(己二酸氨基乙酯)
0.10
]n。
[0569]1h nmr谱图(cdcl3,ppm)：
[0570]
δ0.8-1.1(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0571]
δ1.1-1.4(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0572]
δ1.4-1.8(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0573]
δ1.52-1.64(b,-nhch2ch2ococh2ch2ch2ch2cooh),
[0574]
δ2.3-2.32(b,-nhch2ch2ococh2ch2ch2ch2cooh),
[0575]
δ2.67-3.2(b,-nhch2ch2oh,-nh(ch2ch2o)
16
ch3),
[0576]
δ3.4(s,-nh(ch2ch2o)
16
ch3),
[0577]
δ3.4-3.9(b,-nh(ch2ch2o)
16
ch3,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0578]
δ3.94.3(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3,-nhch2ch2ococh2ch2ch2cooh),
[0579]
平均分子量(mw)：4,600
[0580]
比较例11：聚[(异亮氨酸乙酯)
1.49
(氨基甲氧基聚乙二醇750)
0.44
(氨基乙基硫酸酯)
0.07
磷腈]n的制备
[0581]
异亮氨酸乙酯盐酸盐(25.15g)、聚二氯磷腈(10g)、氨基乙醇(0.36g)、聚乙二醇(28.47g；mw：750)和三氧化硫吡啶络合物(5.00g)以与实施例15相同的方式反应，获得最终产物[np(ileoet)
1.49
(ampeg750)
0.44
(硫酸氨乙酯)
0.07
]n。
[0582]1h nmr谱图(cdcl3,ppm)：
[0583]
δ0.8-1.1(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0584]
δ1.1-1.4(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0585]
δ1.4-1.8(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0586]
δ2.67-3.2(b,-nhch2ch2so4,-nh(ch2ch2o)
16
ch3),
[0587]
δ3.4(s,-nh(ch2ch2o)
16
ch3),
[0588]
δ3.4-3.9(b,-nh(ch2ch2o)
16
ch3,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0589]
δ3.9-4.3(b,-nhch(ch(ch3)ch2ch3)cooch2ch3),
[0590]
平均分子量(mw)：8,800
[0591]
实验例1：体现出可逆-不可逆特性的聚磷腈基聚合物中随温度变化的溶胶-凝胶转变
[0592]
将根据实施例1至20和比较例1至11制备的各种聚磷腈基聚合物各自在4℃，以10wt％的浓度溶解在磷酸盐缓冲盐水(phosphate buffered saline，pbs，ph 7.4)中，所得物各自置于自动控制水箱(tc-501)腔室中，观察它们随温度变化的溶胶-凝胶行为。具体地，将各所得物放入配备有自动控制箱(tc-501)的强度计(brookfield db-iii

流变仪)的腔室中，在设定0.1/秒至1.7/秒的剪切速率和以0.33℃/分钟的速率升温后，观察随温度变化的溶胶-凝胶行为，以及测量水凝胶变粘的温度和水凝胶的最高强度。结果如表1所示。
[0593]
[表1]
[0594]
[0595]
[0596][0597]
如表1所示，实施例1～20和比较例1～11的聚磷腈基聚合物溶液(10wt％)均在凝胶化开始温度以下呈流动溶液状态，但当它们被置于37℃的体温条件或更高温度下时，各自转化为呈凝胶状态。然后，当聚磷腈基聚合物溶液即使在再次冷却至约10℃时仍可保持凝胶状态时，由比较例1至11的组合物制成的所有水凝胶均转回溶胶状态，即处于流动溶液状态。
[0598]
实验例2：表现可逆-不可逆性能的聚磷腈基聚合物水溶液中根据温度变化的流变性能评估
[0599]
为了观察上述本发明的聚磷腈基聚合物溶液在暴露于一定温度或更高温度后随温度变化而失去可逆溶胶-凝胶转变特性的特性，在重复温度变化的同时，对聚合物溶液的流变特性进行了观测。结果示于图1。实施例4和对比例3的聚磷腈基聚合物溶液(10wt％)按实验例1的方法制备。制备的实施例4和对比例3的聚磷腈基聚合物溶液各自施加5％的应变和0.8hz的频率，以及对它们的储能模量和损耗模量值随温度的变化进行了测量。结果，在实施例4的聚磷腈基聚合物溶液中，在低温下，储能模量值低于损耗模量值，因此实施例4的聚磷腈基聚合物溶液以溶液状态存在，而随着温度升高，储能模量值变得高于损耗模量值，从而形成水凝胶。此外，实施例4的聚合物溶液在达到40℃之前就失去了可逆转变特性。因此，在升温至40℃后，实施例4的聚合物溶液的储能模量值保持在显著高于损耗模量值的水平，并且即使温度再次缓慢降低，仍持续保持其水凝胶状态。相比而言，在比较例3的聚磷腈基聚合物溶液中，在低温下，储能模量值低于损耗模量值，因此比较例3的聚磷腈基聚合物溶液以溶液状态存在，而随着温度升高，储能模量值变得高于损耗模量值，从而形成水凝胶。然而，经证实，当温度升高到40℃然后再次缓慢降低时，随着储能模量值变得低于损耗模量值，水凝胶根据温度变化恢复到溶液状态。此外，可以看出，当温度再次缓慢升高然后降低时，由于温度变化引起的可逆溶胶-凝胶转变特性得到了很好的体现。
[0600]
实验例3：观察显示可逆-不可逆性质的聚磷腈基聚合物中的溶胶-凝胶转变
[0601]
为了通过肉眼观察上述本发明的聚磷腈基聚合物溶液在暴露于一定温度或更高
温度后随着温度变化而失去可逆溶胶-凝胶转变特性的性质，观察聚磷腈基聚合物溶液在它们转变为水凝胶的状态下，是否可以通过对其施加温度变化再次转变为溶液状态，结果显示在图2中。实施例8和对比例5的聚磷腈基聚合物溶液(10wt％)按实验例1制备。实施例8和对比例5的聚磷腈基聚合物溶液均在4℃下呈溶液状态，然而，在它们暴露于37℃的体温多于3分钟后，两种溶液均呈现水凝胶状态，即使将小瓶倒置也观察不到沿重力方向的流动。特别地，当由实施例8和比较例5的聚磷腈基聚合物溶液形成的水凝胶再次暴露于4℃时，观察到比较例5的水凝胶在1分钟内再次变为溶液状态。然而，观察到实施例8的水凝胶即使在4℃暴露6小时或更长时间时也保持水凝胶的形式而不沿重力方向流动。
[0602]
实验例4：具有可逆-不可逆特性的聚磷腈基聚合物用于3d打印的用途
[0603]
基于上述本发明的聚磷腈基聚合物的可逆-不可逆性质，确认了它们用作3d打印油墨的可能性。实施例10和11以及对比例6和7的聚磷腈基聚合物溶液(10wt％)按实验例1制备。为了更容易识别3d打印所得产品的形状，将实施例11的聚磷腈基聚合物溶液与微红色染料混合，将比较例7的聚磷腈基聚合物溶液与浅蓝色染料以小于0.1％的量混合，然后分别打印。具体而言，将各溶液在4℃下以溶液状态填充到3d打印机墨盒中，在能够形成弱凝胶的凝胶化起始温度或更高温度下的粘度范围内进行打印。
[0604]
在可能会失去可逆性的温度(例如本发明中的体温37℃)通过加热每个打印产品的底部，使每个打印产品的形状固化，然后将它们暴露在室温下观察是否它们的形状保持不变和/或它们已返回到溶液阶段。
[0605]
在图3中，实施例10、11和比较例6、7的聚磷腈基聚合物溶液(10wt％)通过3d打印形成的结构体发生凝胶化，照片中显示了当它们暴露于室温下时有无形状的变化。
[0606]
观察到，用实施例10和11的聚合物溶液制备的3d打印结构即使在固化成水凝胶后暴露于室温时也保持其打印的3d形状而没有转化为溶液状态，但比较例6和7的聚合物溶液制备的3d打印结构显示出它们的3d结构强度的变化，并且它们的形状由于在固化成水凝胶后暴露于室温时立即可逆地变为溶胶状态而坍塌。
[0607]
实验例5：观察3d打印后能够在细胞培养基中改变可逆性质的聚磷腈基聚合物的形状保持
[0608]
在实验例4中，确认了3d打印产品随温度变化的形状保持能力。因此，考虑到聚磷腈基聚合物的生物相容性，为了确认聚磷腈基聚合物对细胞3d培养的适用性，将聚磷腈基聚合物暴露于细胞培养基，从而确认它们的形状保持能力。如实验例4所示，将3d打印后凝胶化的结构浸入细胞培养基中，观察其形状随时间的变化。结果示于图4。使用实施例11和13的聚合物溶液制备的3d结构保持它们的形状，即使它们浸入细胞培养基中一周或更长时间，它们的结构也不会坍塌，而使用比较例7的聚合物溶液制备的3d结构在凝胶化后暴露于室温时立即开始显示强度和/或形状的变化，当它浸入细胞培养基中时，它立即溶解在细胞培养基中，因此其结构也快速坍塌以至于无法拍照捕捉。
[0609]
实验例6：3d打印后能够改变可逆性质的聚磷腈基聚合物的细胞活力评估
[0610]
由各实施例的聚合物溶液制成的3d结构作为细胞培养支持体的适用性得到了确认，所述聚合物溶液在细胞培养基中的形状保持能力通过实验例5被确认。具体地，制备实施例11的聚合物溶液(10wt％)，在4℃下与脂肪来源的间充质干细胞(adipose-derived mesenchymal stem cell，hadmsc)混合，然后以溶液状态填充到3d打印机墨盒中。将所得物
在可以形成弱凝胶的凝胶起始温度或更高温度下的粘度范围内打印，并且通过在可能失去可逆性的温度(例如，37℃)下加热其底部来固化打印的形状、将所得物浸入细胞培养基中3周，评价其中所含细胞的活力。结果示于图5。将admsc浸入实施例11的聚磷腈基聚合物溶液后，将3d打印结构置于细胞培养基中，培养3周观察，结果证实，即使长达3周，细胞存活率也接近100％。
[0611]
实验例7：当将水凝胶移植到暴露的损伤部位时，观察由能够改变可逆性质的聚磷腈基聚合物制成的水凝胶结构中是否存在变形
[0612]
基于可逆性的变化和/或本发明的聚磷腈基聚合物的药物浸入和释放能力，证实了本发明的聚磷腈基聚合物作为用于组织修复或组织再生的植入物对暴露于外部环境的损伤区域的适用性，所述外部环境温度预计会发生相对频繁和高度可变的变化。具体地，分别用实施例13和对比例8的聚磷腈聚合物溶液处理，在背部严重损伤的6周龄雄性大鼠的受伤部位形成水凝胶，并检查在暴露的受伤部位的水凝胶的维持状态。结果示于图6。如图6所示，由实施例13的聚合物溶液制成的水凝胶的形状保持了2周或更长时间，而由比较例8的聚合物溶液制成的水凝胶的形状没有长时间保持，而是一天内流出或被吸收。
[0613]
实验例8：当水凝胶暴露于外部环境时，观察由能够改变可逆性质的聚磷腈基聚合物制成的水凝胶结构中是否存在变形
[0614]
为了确认本发明的聚磷腈基聚合物基于其可逆性质的变化作为药物递送系统和/或治疗剂用于组织修复或组织再生的潜在用途，评价了通过注射到体内形成的水凝胶根据环境变化的形状保持能力。具体地，将实施例11和对比例7的聚磷腈聚合物溶液(10wt％)皮下注射到6周龄雄性大鼠的背部区域形成水凝胶，一天后，打开背部区域观察水凝胶的降解情况，观察其因暴露于外部环境而立即发生的状态变化。结果示于图7。如图7所示，通过注入实施例13的聚合物溶液形成的水凝胶的形状即使在注入区域打开的情况下也能保持并且因此可以容易地从体内分离出来，但通过注入比较例7的聚合物溶液形成的水凝胶的强度在背部区域打开而暴露于外部环境时变弱，因此其形状塌陷，使得水凝胶难以从身体中分离出来。
[0615]
实验例9：将能够改变溶胶-凝胶可逆性的聚磷腈基聚合物水凝胶注射入体内时，观察诱导细胞侵袭和附着后自体组织的再生
[0616]
基于本发明的聚磷腈基聚合物的可逆性质的变化，本发明的聚磷腈基聚合物本身作为用于组织再生的聚合物水凝胶和在不应用任何药物或细胞的情况下作为自体组织再生治疗剂的潜在用途得到了证实。在可逆的溶胶-凝胶转变发生改变的聚合物水凝胶中，由于其亲水-疏水平衡随着温度变化被打破，其疏水凝聚能力得以维持，并且在一定温度或更高温度下，疏水性显著增加的状态得以维持。通过这种特性，引入水凝胶中的细胞可以附着在水凝胶的结构网络上，从而使其易于存活，并且聚合物水凝胶可以生物降解并随着时间的推移而消失；然而，由已引入并存活的细胞产生的自体组织保留在移植部位以维持一定的体积或更大体积。具体地，将实施例5和比较例7的聚磷腈聚合物溶液(10wt％)皮下注射到6周龄雄性大鼠的背部区域形成水凝胶，4周后将背部区域切开以观察和评价水凝胶降解和自体组织再生的结果。结果示于图8。如图8所示，通过注入比较例7的聚合物溶液形成的水凝胶区域在4周后完全生物降解并消失，但通过注入实施例5的聚合物溶液形成的水凝胶区域中超过80％的体积甚至在4周后仍保持水凝胶形式的形状。当水凝胶区域被去除并通
过各种染色方法观察时，确认该区域被自体组织取代。染色方法采用苏木精&曙红(hematoxylin&eosin)、油红o(oil red o)和马松三色(masson’s trichrome)染色。结果证实，所有的水凝胶形成区域都填充了细胞，这些细胞已经穿透并由血管、脂肪组织和/或细胞外基质组成。
[0617]
实验例10：观察能够改变可逆性质的聚磷腈基聚合物水凝胶改善药物递送和组织再生的能力
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基于本发明的聚磷腈基聚合物的可逆性质的变化，通过具有水凝胶的疏水性保持在最大水平的性质，可以显著延迟水凝胶的生物降解时间，并且由此发现药物的递送时间可以显著增加。此外，当要递送与细胞存活和细胞分化相关的细胞因子时，可以通过长时间缓慢释放药物，将组织的再生能力提高到最大水平。具体地，制备比较例5、实施例16和实施例14的聚磷腈聚合物溶液(10wt％)，将7μg相同剂量的骨形态发生蛋白-2分别加入其中以在体外观察一段时间内的药物释放量，在体内条件下被皮下注射到背部区域(6周龄雄性大鼠)以形成水凝胶，然后8周后观察新形成骨骼的发育程度。结果分别示于图9和10中。如图9所示，从比较例5释放的骨形态发生蛋白-2以快速的速率释放，而从实施例16和实施例14的聚合物水凝胶中释放的形态发生蛋白-2在大约两个月的时间段内缓慢释放。如图10所示，包含形态发生蛋白-2的水凝胶被皮下注射到动物背部，8周后，将注射的水凝胶从动物体内分离出来，并通过x射线和μ-ct评估确定注射的水凝胶是否被骨组织替代。已证实，当注入包含形态发生蛋白-2的水凝胶时，由于水凝胶随时间的生物降解和/或亲水性，骨形成小于注入的水凝胶体积的40％或内部骨形成不良，而当注入实施例16和实施例14的聚合物水凝胶(形态发生蛋白-2浸入其中)时，由于水凝胶的生物降解性能变差，且水凝胶的最大疏水性能得以维持，因此水凝胶各自被新生成的骨替换，同时甚至在第一次注射8周后保持80％或更多的体积。此外，确认新生成的骨组织充分向内填充了骨头。