[发明专利]一种异端基遥爪聚乙二醇及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子合成化学技术领域，具体涉及一种异端基遥爪聚乙二醇的制备方法。

背景技术

异端基遥爪聚乙二醇即异端基遥爪PEO链的两端具有两个不同的末端基团，这两个不同的功能基团可分别与两个具有不同特性的大分子或化合物相连接；PEG骨架提供了可溶性、生物降解性、柔顺性。这类PEO的衍生物可以用于多种场合，如免疫分析，生物传感，药物靶向，液相多肽合成等合成。最初，异端基遥爪聚乙二醇(PEO)的合成是以同端基PEO为原料，由于同端基的两个功能基团相同且等活性，因而制备异端基PEG存在一定的困难，尤其是产物的分离纯化有相当大的难度。

以双官能度的引发剂选择性引发环氧乙烷开环聚合制备异端基遥爪PEO则是非常有效的一种方法。例如，Bentley(WO 126692A1(2001))等用苯甲醇引发环氧乙烷开环聚合生成两端分别为苯甲基和“活性”羟基的PEO，末端“活性”羟基可以转化为第一个具有反应活性的基团；苯甲基可以通过氢化、水解除去，得到第二个末端“活性”羟基。

Nagasaki等以丙烯醇钾为引发剂引发环氧乙烷开环聚合制备两端分别为双键(CH₂＝CH-)和“活性”羟基的PEO，并进一步将官能团CH₂＝CH-转化为-NH₂(Bioconjugate Chemistry 1995，6，226-230)；以氰化甲基钾(KCH₂CN)为引发剂，在18-冠-6的存在下，制备两端分别为氰基(-CN)和“活性”羟基的PEO，并将-CN转化为-NH₂(Bioconjugate Chemistry 1995，6，702-704)；以3，3二乙氧基丙醇钾为引发剂，制备两端分别为缩醛基团和“活性”羟基的PEO，并将-OH转化为-SH(Bioconjugate Chemistry 2000，11，947-950)。

Zhang等也以KCH₂CN为引发剂，制备了两端分别为氰基(-CN)和“活性”羟基的PEO，然后将-CN修饰为-COOH，将“活性”羟基修饰为-NH₂(Reactive & Functional Polymers 2003，56：17-25)。

Zeng等以巯基丙酸(HOOC-CH₂CH₂-SH)为引发剂，制备了两端分别为羧基(-COOH)和“活性”羟基的PEO(Macromolecules，2006，39(19)：6391-6398.)。

Yokoyama等以二-(三甲基硅基)氨化钾([(CH₃)₃Si]₂N^-K⁺)为引发剂，制备了两端分别为保护氨基和“活性”羟基的PEO[(CH₃)₃Si]₂N-PEG-OH，并将氨基的保护基团脱除之后得到-NH₂基团(Bioconjugate Chemistry 1992，3，275-276)。

但是，上述各引发体系的小分子化合物都需要比较复杂的合成步骤，且在环氧乙烷的开环聚合过程中，有时还会产生一定量的副产物，或者所得到均聚物PEO具有很宽的分子量单分散性。所以，开发新的普遍适用的合成异端功能化PEO的方法具有很重要的意义。

发明内容

本发明的目的是获得一种具有多种用途的异端基遥爪聚乙二醇(PEO)及其制备方法。

本发明中，一种异端基遥爪聚乙二醇即异端基遥爪PEO，其特征化学结构是：

R-PEO-R′

其中，PEO的数均分子量在800-40,000之间，R是PEO的α端官能团，R’是PEO的ω官能团，且R≠R’，R、R’分别代表下列功能基团之一：

-OH，-CN，-CONH₂，-COOH，-NH₂，-N₃，-CHO，-CH₂-C≡CH，-CH₂-HC＝CH₂，

本发明中，在催化剂对甲苯磺酸的存在下，用乙烯基乙醚对二醇一端的“活性”羟基进行保护，制得两端分别为保护羟基和“活性”羟基的小分子化合物，使其与金属钾反应后的氧阴离子引发环氧乙烷开环聚合(ROP)制得异端基遥爪聚乙二醇(PEO)。引发剂的制备步骤如下式所示：