Biodegradable Self-Assembly Nanomaterials---The Synthesis and Characterization of Chiral Block Copolymers(I)

生物可分解性自組裝奈米材料是目前熱門研究題材，組成分子不需藉由外力即可自行排列成一有秩序，規則性之結構。可有效增益其材料表面積和其分子構型(conformation)，可應用於奈米級生物科技與光電等高科技產業。嵌段式共聚合物(block copolymer)能藉由分子間靜電、氫鍵、疏水性等作用力而組成一維、二維、三維的奈米結構。尤其當嵌段式共聚物一端為光學活性分子時能引導螺旋狀(helical)結構的形成。聚縮胺酸(polyamino acid , polypeptide) 由於分子內或分子間固有作用力關係即是一種有螺旋狀且很穩定，有規則性構型的自組裝材料。但聚縮胺酸仍有一些缺點，如: 抗組織性，高熔點，不易溶於有機溶劑及吸水易膨脹等。為改進這些聚縮胺酸的不良性質，本實驗室一直從事假胺基酸生物可分解性材料研究，以假胺基酸trans-4-hydroxy-L-proline (N-Z-Hpr)為單體和不同共聚合單體如: α-hydroxy acid , L-lactide , ε-caprolactone ,ε-caprolactam , cyclic carbonate 等共聚合，合成各種官能基化生物可分解性聚合物。近年來則以合成嵌段式假胺基酸共聚物為主。為使材料的構型能與天然聚縮胺酸一樣穩定，有規則性，但性質更適合生物科技使用， 因此本計劃預計以假胺基酸及胺基酸N-carboxyanhydride (NCA) 為單體，合成新型光學活性聚醯胺酯(chiralpolyester-amide)，其結構如圖一。規劃以兩年時間來完成本計劃。第一年計劃目標: 研究光學活性嵌段式假胺基酸N-CBz-Hpr 和α-amino acid NCA之共聚物合成，分子結構與型態鑑定及物性測試。第二年計劃目標:研究光學活性嵌段式N-CBz-Hpr 與支鏈官能基化α-amino acid NCA 共聚物合成，結構鑑定及物性測試，以及評估在生物科技方面應用的可行性。

Project ID:PB9407-0189
External Project ID:NSC94-2216-E182-004