[发明专利]鼠李糖基线性和树枝状-星型聚合物、制备方法及应用

说明书

本发明属于高分子材料合成与制备技术领域，公开了一种鼠李糖基线性和树枝状‑星型聚合物、制备方法及应用，包括：以α‑L‑鼠李糖单糖为原料，通过多步正交保护反应，制备降冰片烯鼠李糖聚合单体，进行线性鼠李糖均聚物的合成；制备NHS活化酯形式的降冰片烯单体，通过ROMP制备聚合骨架，利用后修饰的方法制备线性鼠李糖聚合物；以PAMAM为骨架，对线性鼠李糖聚合物末端氨基进行降冰片烯修饰，构建可供ROMP聚合的起点，并通过反应条件控制在PAMAM末端的枝接聚合，构建鼠李糖基树枝状‑星型聚合物。本发明实现了鼠李糖树枝状‑星型聚合物的高效合成。

技术领域

本发明属于高分子材料合成与制备技术领域，尤其涉及一种鼠李糖基线性和树枝状-星型聚合物、制备方法及应用。

背景技术

目前，鼠李糖以多种形式广泛存在于植物和微生物中，如绿藻礁膜中的硫酸化鼠李多糖、细菌的荚膜多糖以及存在于皂苷中的鼠李糖单元等，具有抗病毒、抗凝血、抗肿瘤和抗糖尿病等丰富生物活性，且有研究报道其抗肿瘤活性可能与免疫刺激相关。在哺乳动物体内未发现鼠李糖的存在，但在人体内鉴定出高滴度的抗鼠李糖(anti-Rha)抗体，这为使用α-L-鼠李糖进行免疫治疗提供了新的思路和方法。含鼠李糖的多糖及糖缀合物等作为一种天然抗原，被广泛应用于如抗原/抗体介导的抗癌疫苗设计等免疫治疗相关研究。细胞的相互识别及信号转导通常依赖于细胞表面多价受体-配体复合物的形成，糖聚合物的多价效应被证实能够提高糖与蛋白的亲和力，因此被广泛应用于探究细胞间相互作用。

树枝状大分子是一种合成的高度支化的单分散和多官能大分子，由重复单元(所谓的“价代”)通过围绕中心核通过化学反应呈树枝状衍生构成。它们通过迭代的方式合成，三种合成策略包括：发散法、收敛法加速法，根据结构特征可分为三类：(a)随机超支化聚合物(random hyperbranched polymers)，(b)树状枝接聚合物(dendrigraft polymers)和(c)树枝状大分子(dendrimers)，其中树枝状大分子(dendrimers)具有单分散性，分子体积小，且具有高密度的末端官能团等优点吸引了广泛的应用与研究，目前已经有多种商品化的树枝状大分子，如聚酰胺-胺(PAMAM)、聚丙烯胺(PPI)、聚甘油和超支化树枝状聚合物，它们常用作多分支树枝状核或树枝状大分子前体，其生物相容性与免疫已经被广泛研究，促使它们在用作抗癌药物或递送装置，以及用作抗菌、抗病毒或抗肿瘤剂等方面的应用研究。近年来，PAMAM因其商品化的成熟合成方法，明确的结构和多样的末端官能团以及在医学或技术中的潜在用途，成为树枝状大分子的代表性化合物。

目前公开的糖聚合物的合成方法主要有ROMP聚合。中国申请专利(公告号：CN108822239A)公开了一种联姻ROMP聚合和巯基烯加成反应制备含糖聚合物的方法。因此，鼠李糖基树枝状-星型聚合物及其制备方法仍未见报道，并且通过ROMP聚合的应用于鼠李糖基聚合物的功能研究也未见相关报道。树枝状-星型糖聚合物具有纳米级尺寸形状、单分散性、对分子结构的控制良好、末端多官能团和内部空腔的可用性等优良特征，使得它们在糖聚合物合成与药物研发领域具有很好的应用潜力。

通过上述分析，目前仍未见基于树枝状超分支的糖基共聚物的相关报道，而且现有技术没有进行鼠李糖基树枝状-星型聚合物制备的具体方法，同时也没有公开鼠李糖基树枝状-星型聚合物相似的结构或化合物，对于通过ROMP聚合的应用于鼠李糖基聚合物的功能研究也没有相似技术报道。

为实现以PAMAM为核心，制备鼠李糖基-树枝状星型聚合物的主要难度在于糖聚合物的线性聚合与树枝状大分子末端的顺序枝接，需要通过控制催化剂的使用及聚合反应顺序，实现可控枝接聚合。

本发明利用ROMP的活性链延长过程，直接实现在降冰片烯修饰的PAMAM末端进行线型糖聚合物的接枝聚合，达到了树枝状-星型糖聚合物的可控合成，为制备树枝状大分子糖聚合物提供了一种新思路。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种鼠李糖基线性和树枝状-星型聚合物、制备方法及应用。