[发明专利]一种阳离子聚合物及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种阳离子聚合物，其具有以下式I所示的结构：

式I中，m和n为聚合物的重复单元的个数。

2.根据权利要求1所述的阳离子聚合物，其中，所述阳离子聚合物的重均分子量为5,000～50,000道尔顿。

3.根据权利要求1所述的阳离子聚合物，其中，所述阳离子聚合物为聚(叠氮基一缩二乙二醇-炔基三乙烯四胺)和聚(二叠氮丙胺二缩二硫代二丙酸-炔基三乙烯四胺)的Click嵌段共聚物。

4.权利要求1所述的阳离子聚合物的制备方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：含有保护基的炔基化单体的合成

其中，x为2，R为氨基保护基，

所述含有保护基的炔基化单体是通过将丙炔酸与含有保护基的三乙烯四胺进行反应而合成；

步骤2：叠氮化一缩二乙二醇单体的合成

所述叠氮化一缩二乙二醇单体是通过将一缩二乙二醇末端叠氮化而合成；

步骤3：叠氮化含二硫键的单体的合成

所述叠氮化含二硫键的单体是通过将3，3’-二硫代二丙酸和叠氮丙胺反应而生成；

步骤4：聚合物的合成

其中，m和n为聚合物的重复单元的个数；x为2，R为氨基保护基；

所述聚合物是通过将上述含有保护基的炔基化单体和上述叠氮化单体通过一价铜催化的炔基-叠氮环加成反应聚合并同时脱去保护基生成带有1，2，3-三唑基团和二硫键基团结构的阳离子聚合物；所述阳离子聚合物的重均分子量为5,000～50,000道尔顿。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述炔基化单体的合成具体包括以下步骤：

其中，x为2，R为氨基保护基，

步骤a：使三乙烯四胺和三氟乙酸乙酯反应，先冰浴搅拌，待反应液温度升至室温后继续搅拌，得到末端的两个伯胺被三氟乙酰基保护的化合物；

步骤b：使上述末端的两个伯胺被三氟乙酰基保护的化合物与氨基保护试剂反应，用三乙胺催化，得到仲胺被保护基保护的化合物；

步骤c：使上述仲胺被保护基保护的化合物在含有K₂CO₃的甲醇/水体系中回流后脱除三氟乙酰基，得到末端两个伯胺未被保护而仲胺被保护基保护的化合物；

步骤d：使末端两个伯胺未被保护而仲胺被保护基保护的化合物与丙炔酸反应，得到炔基化的含有保护基的三乙烯四胺。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述叠氮化一缩二乙二醇单体的合成具体包括以下步骤：

步骤e：将一缩二乙二醇与对甲苯磺酰氯反应，以三乙胺和4-二甲氨基吡啶为催化剂，得到对甲苯磺酰基取代的一缩二乙二醇；

步骤f：将对甲苯磺酰基取代的一缩二乙二醇与叠氮钠反应，得到叠氮化的一缩二乙二醇。

7.根据权利要求4所述的方法，其中，所述叠氮化含二硫键的单体的合成具体包括以下步骤：

步骤g：将氯化丙胺与叠氮钠反应，得到叠氮丙胺；

步骤h：将3，3’-二硫代二丙酸和叠氮丙胺反应，得到叠氮化含二硫键的单体。

8.根据权利要求4所述的方法，其中，所述聚合物的合成具体包括以下步骤：

其中，m和n为聚合物的重复单元的个数；x为2；R为氨基保护基，

将炔基化单体和叠氮化单体按等摩尔当量在无水CuSO₄和维生素C钠盐催化下，进行Click聚合反应，其中叠氮化一缩二乙二醇单体和叠氮化含二硫键单体的摩尔比为9∶1，所得聚合物在二氯甲烷/三氟乙酸中脱除保护基，然后通过透析除杂，得到产物。

9.权利要求1所述的阳离子聚合物用于非病毒型基因载体的用途。

10.一种由权利要求1所述的阳离子聚合物和核酸构成的纳米复合物。

11.根据权利要求10所述的纳米复合物，其中，所述核酸为含有编码遗传标记的质粒DNA序列，所述遗传标记为绿色荧光蛋白基因。