华东理工刘润辉教授课题组 Nat. Protoc.:NCA敞口快速开环聚合制备多肽聚合物的方法
2024-10-10 来源:高分子科技
多肽聚合物因其在蛋白质/多肽模拟、抗菌、药物与基因递送以及组织工程等领域的广泛应用而备受关注。自1906年Hermann Leuchs首次报道N-羧基环内酸酐(NCA)以来,NCA开环聚合成为合成多肽聚合物的经典方法。然而,传统NCA聚合通常对水分敏感、聚合速率较慢且难以制备高分子量的多肽聚合物。因此,实现水分耐受、高效NCA聚合并建立NCA快速开环聚合的标准流程对多肽聚合物相关研究具有重要意义。
相比于传统聚合方法,LiHMDS引发的NCA聚合方法摆脱了手套箱和超干溶剂的限制,可以在敞口容器中顺利进行。此方法能在几分钟(短链聚合)到几小时内(长链聚合)实现NCA快速开环聚合,获得具有可控二级结构、链长可调(DP = 20~1300 mer)和窄分子量分布(? = 1.08~1.28)的多肽聚合物。作为一种商业可得的引发剂,LiHMDS展示了广泛的底物适用性,目前已成功用于包括糖侧链和大位阻取代基在内的23种NCA单体的聚合。这种聚合体系的优势在于其独特的机制,即通过氨基甲酸根阴离子作为反应中心,实现协同脱羧链增长反应。LiHMDS引发的NCA开环聚合方法不仅显著提升了多肽聚合物的合成效率,还有望推动多肽聚合物类生物材料在生物医药、组织工程及材料科学等多个领域的创新应用与发展。
论文链接:http://www.nature.com/articles/s41596-024-01062-3
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