[发明专利]一种高选择性可点击超支化聚合物及制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种新型高选择性可点击超支化聚合物及其制备方法与应用，属于生物医学材料与高分子材料领域。本发明充分结合点击化学的优点，在聚合物的一个分子主链上接枝不同数量与不同性质的聚合物或者功能分子，实现聚合物末端支化结构与数量可调，制备得到超支化两亲性多嵌段聚合物材料，可应用于多功能生物材料例如药防污抗菌材料和药物载体，以及金属纳米材料、表面活性剂、膜材料各领域方面；另一方面，本发明提供的超支化两亲性多嵌段聚合物材料当含有磷脂酰胆碱基头时，还具有增强地被细胞摄取的能力，是用作抗菌、靶向药物载体和组织工程支架等领域的适合材料。

技术领域

本发明属于生物医学材料与高分子材料领域，涉及一种生物医用聚合物材料，具体涉及的是一种新型具有高选择性可点击超支化聚合物及其制备方法与应用。

背景技术

随着高分子科学与合成技术的发展，一类拥有立体三维结构的高度支化的聚合物结构被开发制备，例如树状大分子和超支化聚合物。这类大分子或者聚合物具有高度支化的三维球状分子结构，从而使分子链无缠结，具有较高的稳定性与机械强度；且与具有相同分子量的传统的线型大分子相比，具有更多的活性反应端基，更易于引入功能基团，调节亲疏水性与载体表面性质，满足各个领域的不同需求。目前该类材料已被广泛应用于药物载体、金属纳米材料、表面活性剂、膜材料等多个领域。

树状大分子具有高度对称的分子结构、分子大小可控性强，一般由核心出发，不断向外分支，随着代数的增加，呈现球形的三维结构，且表面具有极高密度的官能团、分子内存在大量空腔，拥有极好的反应活性及包容能力。然而树状大分子需要相当复杂的合成和纯化过程，在繁冗的制备和纯化过程中，载体的活性基团和结构容易遭受破坏，不能满足绿色化学和原子经济的要求；更困扰的是，其末端的活性基团通过化学反应接枝功能基团的数量与位置不可控制，选择性较差。此外，树状大分子大都不可降解或者生物相容性不好，例如PAMAM、PPI等终端胺化树状大分子大多具有较高的细胞毒性和溶血行为。

超支化聚合物作为另外一种具有高密度末端官能团的非线性聚合物，结构上虽不如树状大分子完美，但制备过程相对简单，成本低，便于工业化生产，也得到了大量关注。然而，关于超支化聚合物选择性接枝功能基团的研究依旧较少，一是末端官能团大多单一，只有一种反应基团，导致接枝反应无选择性；二是聚合物链段的反应活性低，难以完全实现接枝。

点击化学作为一种合成新方法，因其高选择性，反应条件温和，产率高，符合原子经济等特征优势，在众多合成手段中脱颖而出，成为一种理想的化学改性手段被应用于各种生物材料的多功能化研究中。利用点击化学可以更方便更安全地将各种功能基团和分子引入聚合物结构中。目前，利用点击化学的特征与优势制备多功能药物载体，抗菌去污材料，组织工程支架等已经取得了一些令人瞩目的进展。

因此，若能结合超支化聚合物结构优点与点击化学的高活性高选择性，制备出新型的可点击超支化聚合物，以实现聚合物末端活性基团数量与位置可控，可选择性在一个分子主链上接枝不同数量与不同性质的聚合物或者功能分子，将在多功能生物材料的研究中，具有重要价值与广泛用途。目前该问题成为该领域渴望解决和实现的技术问题。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述技术问题，而提供一种新型高选择性可点击超支化聚合物及其制备方法与应用。本发明充分结合点击化学的优点，在聚合物分子主链上接枝不同数量与不同性质的可点击活性反应基团，从而利用点击化学接枝各种聚合物或者功能分子，实现聚合物末端支化结构数量可调，制备多功能材料，可应用于多功能生物材料例如药防污抗菌材料和药物载体，以及金属纳米材料、表面活性剂、膜材料各领域方面；另一方面，本发明提供的超支化两亲性多嵌段聚合物材料当含有磷脂酰胆碱基头时，还具有增强地被细胞摄取的能力，是靶向药物载体和组织工程支架等领域的适合材料。

本发明的目的之一是提供一种高选择性新型可点击超支化聚合物，所述聚合物的结构式Ⅰ表示如下：