[发明专利]改性的聚赖氨酸

说明书

本申请是申请号为200680044066.4、申请日为2006年11月15日、发明名称为“高官能、高支化或超支化聚赖氨酸的生产和用途”的专利申请的分案申请。

本发明涉及新的高官能、高支化或超支化聚赖氨酸、生产它们的方法及其用途。

在研究和工业中，对树枝状和超支化多肽存在增加的兴趣。潜在的生物医药应用例如为开发新的多抗原肽(MAP)，作为造影剂载体平台用于磁共振成像或作为基因转移物(gene transporter)。

称作树枝状聚合物的具有完美对称结构的树状聚合物可起始于中心分子通过使两种或更多种双官能或多官能单体受控地与在每种情况下已经连接的各单体逐步联接而制备。在该程序中，对于各联接步骤，单体端基(以及联接)增加，得到具有树状结构的，理想球形的，其支链各自包含正好相同数目的单体单元的聚合物。该完美结构赋予聚合物有利性能，观察到的有利性能例如包括惊人低的粘度和高反应性，这是因为在球表面上存在大量官能团。然而，由于各联接步骤要求引入和除去保护基团以及提纯操作使得制备复杂，并由于这些原因树枝状聚合物通常仅在实验室规模上制备。

与之相反，称作超支化聚合物的具有略微不完美结构的树状聚合物可通过工业方法制备。除完美树枝状结构外，超支化聚合物还含有线性聚合物链和不等同的聚合物支链，然而，与完美树枝状聚合物相比，这基本不损害聚合物性能。

超支化聚合物可通过所谓的AB2路线制备。AB2分子是用于描述一种三官能单体的术语，该单体含有一个反应性基团A和两个反应性基团B。其中这些基团A和B相互反应，超支化聚合物可通过分子间反应而生产。

对于树枝状聚合物和超支化聚合物的定义还参见P.J.Flory，J.Am.Chem.Soc.1952，74，2718和H.Frey等，Chemistry-A European Journal，2000，6，第14期，2499。

在本发明上下文中，“超支化”是指支化度(DB)为10-99.9％，优选20-99％，更优选20-95％。

在本发明上下文中，“树枝状”是指支化度为99.9-100％。

支化度如下所定义：

DB[％]＝100＊(T+Z)/(T+Z+L)

其中T表示末端单体单元的平均数，Z为支化单体单元的平均数，以及L为线性单体单元的平均数。对于支化度的定义还参见H.Frey等，Acta Polym.1997，48，30。

在本发明上下文中，超支化多肽是指由氨基酸合成的非交联大分子，其不仅具有结构性而且具有分子不均匀性。一方面它们可起始于中心分子类似于树枝状聚合物合成，但在支链中具有不均匀的链长度。另一方面，它们也可线性合成并具有官能侧基，或者作为两种极端情况的组合，可具有线性和支化结构部分。

对于超支化聚赖氨酸的合成，原则上存在三种已知方法：

方法1基于ε-保护的L-赖氨酸-N-羧酸酐(NCA)与亲核起始物的开环加聚；

方法2使用在羧基上活化的L-赖氨酸^＊2HCl衍生物；

方法3涉及L-赖氨酸的直接热加聚。

方法1，基于ε-保护的L-赖氨酸-N-羧酸酐开环加聚的超支化L-赖氨酸聚合物

超支化聚(L-赖氨酸)由Klok等(WO 2003/064452和Macromolecules 2002，35，8718-8723)描述。使垂直地N^ε-保护的丁氧羰基-L-赖氨酸(Boc-赖氨酸；＝临时保护基团)和ε-苄氧羰基-L-赖氨酸(Z-赖氨酸；＝长期保护基团)NCA经受开环加聚并使用脂族胺(如己胺)作为起始物。临时保护基团使用三氟乙酸(TFA)除去，且游离氨基进一步用作新聚合的起始物。在最后步骤中，Z保护基团使用氢溴酸/乙酸(HBr/AcOH)除去。