[发明专利]星形聚合物的制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及星形聚合物的制备方面和应用，更具体地，涉及一种阳离子两亲性四臂星形聚合物的制备及其应用。

背景技术

感染性疾病，尤其是致病细菌引起的感染，是目前造成全球人类死亡的主要原因之一(Anthony S.Fauci，et al.N.Engl.J.Med.2012，366，454-461)。发展快速、高效地细菌检测及抗菌的新型材料或方法，是应对这一挑战的有效途径。一方面，基于平板培养、免疫分析、电化学等进行的细菌检测手段，虽各有优点，但也常常伴随着分析时间长、实验操作复杂、成本高等缺点(F.Javier Del Campo，et al.Biosens.Bioelectron.2007，22，1205-1217)。而基于磁共振、拉曼散射、表面等离子共振等的全细胞细菌检测方法则通常不涉及复杂的细胞裂解、生物标记物提取操作，所以耗时较短。而结合了荧光分析的全细胞细菌检测，除了操作简便、耗时短外，还具有较高的灵敏度，较低的仪器成本等优点(S.Wang，et al.Angew.Chem.Int.Ed.2011，50，9607-9610)。同时，由于其特殊的性质，多模态成像在近年来受到越来越多的关注。结合荧光检测的高灵敏度以及磁共振检测的软组织深穿透性，能够同时实现荧光与磁共振双重检测的多模态体系就具有潜在的应用价值(Ick Chan Kwon，et al.Chem.Soc.Rev.2012，41，2656-2672)。

另一方面，在人类抵抗致病细菌的过程中，相比于目前广泛使用的小分子抗生素，源自于天然免疫系统的抗菌肽及人工合成模拟物，一般认为是通过物理作用破坏细菌细胞膜结构从而导致细菌细胞内容物外泄而死亡，所以这种机制不会造成细菌的抗药性。同时，人工合成大分子抗菌剂由于其原材料廉价且来源丰富、制备过程多样且简单、性质可调等诸多优点，具有天然抗菌肽不能比拟的优势(Y.Yang，et al.Nano Today2012，7，201-222)；近些年被广泛研究的两亲性阳离子聚合物就是其中的代表。

由于能够实时追踪生物分布、评价治疗效果，在肿瘤治疗领域，当前的研究热点之一是发展同时具有检测、治疗功能的多功能体系(Andrew Tsourkas，et al.Science2012，338，903-910)。而在对抗致病性细菌方面，目前这样的多功能体系还很少被发掘。通过整合荧光/磁共振双重检测与大分子抗菌剂到一个多功能体系，应该具有潜在的、重要的生物应用。

发明内容

本发明的目的是为了同时实现纯水环境中细菌的荧光/磁共振双重检测及抗菌效果。为此提供了一类阳离子两亲性四臂星形聚合物的制备方法。

在本发明的一个方面，提供式I的星型聚合物，

其中-L₁至-L₄各自独立地具有以下结构：

其中W为具有1-50个碳原子和1-5个选自N、S、O的杂原子的线性连接基团，

其中V¹为具有3-50个碳原子，优选5-40个碳原子，再优选7-30个碳原子，再优选10-20个碳原子，1-5个选自N、S、O的杂原子，优选1-3个氮原子和氧原子，再优选1个氮原子2个氧原子，并且含有阳离子，优选N阳离子的重复单元，其中V²是具有3-50个碳原子，优选5-40个碳原子，再优选7-30个碳原子，再优选10-20个碳原子，1-5个选自N、S、O的杂原子的疏水重复单元，优选5-15个氮原子和氧原子，再优选8个氮原子10个氧原子，V³是具有3-100个碳原子，优选5-80个碳原子，再优选10-50个碳原子，再优选20-40个碳原子，1-20个选自N、S、O的杂原，优选5-15个氮原子和氧原子，再优选8个氮原子10个氧原子，并含有被配位的金属原子的重复单元；并且

其中n＝5～50；x＝0％～99％，y＝0％～99％，并且满足90％≤x+y≤99％；并且z＝1％～10％；

其中L₁至L₄是彼此不同的，或者L₁至L₄中的2至4个是彼此相同的；和/或

其中L₁至L₄的数均分子量各自独立地为10³～10⁴，和/或L₁至L₄的分子量分布各自独立地为1～10。