[发明专利]一种侧链含缬氨酸和甘露糖聚合物及其制备方法

说明书

本发明涉及含氨基酸和糖聚合物合成技术领域，尤其是涉及一种侧链含缬氨酸和甘露糖聚合物及其制备方法。本发明首先利用威廉森成醚法对叔丁氧羰基保护的氨基二醇引入端炔，接着羟基与苄甲氧羰基保护的缬氨酸进行酯化反应，端炔烃与α‑D‑吡喃甘露糖叠氮化物进行CuAAC反应，再脱叔丁氧羰基，得到含缬氨酸和甘露糖衍生物，最后通过RAFT聚合以及后聚合改性制备侧链含缬氨酸和甘露糖聚合物。本发明创新性的运用高效快捷的RAFT聚合和点击化学反应来制备具有高生物兼容性的含氨基酸和甘露糖聚合物，为制备功能化含氨基酸/糖聚合物提供一条切实可行的途径。

技术领域

本发明涉及含氨基酸和糖聚合物合成技术领域，尤其是涉及一种侧链含缬氨酸和甘露糖聚合物及其制备方法。

背景技术

带有碳水化合物功能团的聚合物被称为含糖聚合物。因其碳水化合物和凝集素之间的特定识别过程，这类聚合物在药物传递和治疗领域具有很好的应用。聚氨基酸(蛋白质和肽的组成部分)凭借结构多样性、独特自组装结构和良好的生物相容性，被广泛应用与医学、生物技术和材料科学领域。尤其是基于氨基酸合成的生物材料为药物载体，开发了一系列抗肿瘤纳米药物。

RAFT聚合是一种可逆失活自由基聚合，使用该方法合成的聚合物具有可预测的分子量、低分散度高末端保真度的特点，并且聚合物链可持续增长。RAFT过程所表现出的可控性通过链转移剂(CTA)介导的活化-失活过程获得。随着点击反应在合成含糖聚合物中的广泛应用和可控/活性自由基聚合等聚合技术的发展，在满足含糖聚合物多功能性的同时又可实现功能性含糖单体的直接聚合，但仍有广泛的侧链不能通过任何现有的可控聚合技术直接聚合而引入，这些官能团可以完全阻止可控聚合，也可能参与副反应导致聚合反应失去控制。聚合后改性方法可以克服在这些缺点，生成具有相同平均链长和链长分布的不同功能含糖聚合物库，极大地促进了结构-性能关系的建立。

目前，ATRP、RAFT、ROMP等可控聚合反应为制备各种功能性含糖聚合物奠定了基础。同时，可控活性聚合反应与“点击化学”相结合设计合成结构规整的含糖聚合物提供了新的途径。然而，目前含糖单体构建相对复杂且直接聚合仍难以实现高产率，其中一些聚合物缺乏生物相容性，使得其难以应用到医药上。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种侧链含缬氨酸和甘露糖聚合物及其制备方法。本发明首先利用威廉森成醚法对叔丁氧羰基保护的氨基二醇引入端炔，接着羟基与苄甲氧羰基保护的缬氨酸进行酯化反应，端炔烃与α-D-吡喃甘露糖叠氮化物进行CuAAC反应，再脱叔丁氧羰基，得到含缬氨酸和甘露糖衍生物，最后通过RAFT聚合以及后聚合改性制备侧链含缬氨酸和甘露糖聚合物。本发明创新性的运用高效快捷的RAFT聚合和点击化学反应来制备具有高生物兼容性的含氨基酸和甘露糖聚合物，为制备功能化含氨基酸/糖聚合物提供一条切实可行的途径。

点击化学是由Sharpless提出的高效有机反应，这类具有模块化、简单高效、无副产物等特点的点击反应，尤其是其中应用最广泛的CuAAC点击反应，不仅可以合成对聚合物支架后改性的含糖衍生物(如糖胺)也可以合成直接聚合的功能性含糖单体，已被证明是一种合成含糖聚合物的有效途径。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的第一个目的是提供一种侧链含缬氨酸和甘露糖聚合物，所述侧链含缬氨酸和甘露糖聚合物的化学结构式如式(I)所示：

式中，n为大于等于1的正整数。

本发明的第二个目的是提供一种侧链含缬氨酸和甘露糖聚合物的制备方法，包括以下步骤：

(1)2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇与二羰基二叔丁基和碳酸氢钠发生酰胺反应，后处理得到第一化合物；

(2)步骤(1)得到的第一化合物与炔丙基溴和氢氧化钾发生威廉森醚合成反应，后处理得到第二化合物；