[发明专利]树枝状高分子化合物及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种树枝状高分子化合物及其制备方法和应用；所述树枝状高分子化合物是以丙三羧酸作为同心分子，再由双羧酸氨基酸以酰胺键按树状排列连接形成的。本发明所述树枝状高分子化合物分子大小可控，具有良好的水溶性、生物相容性及生物降解性；可以作为新型药物载体；具有肿瘤靶向作用，螯合金属作用，螯合放射性同位素作用等多种用途。

技术领域

本发明涉及树枝状高分子化合物及其制备方法和应用。

背景技术

树枝状高分子(dendrimer)是一种人工合成的新型纳米高分子化合物，自1985年Tomalia首次成功合成树枝状高分子以来，由于其重要的理论意义和潜在的应用价值，引起了众多领域科学家的广泛关注。树枝状高分子在合成过程中，反应每循环一次，在原聚合物基础上增加一代，因此，可以在纳米水平上严格控制分子的大小、结构、表面基团的数量和相对分子量。在树枝状高分子内存在空腔，每生成一代便具有一层结构，每层结构中具有一定的分子空腔，这些空腔存在有利于药物与基因运输与分子催化的研究。树枝状高分子本身有纳米尺寸，由于高度支化的拓扑形态，使得树枝形分子在三维空间中具有近似的球形结构，其尺寸一般在几纳米至几十纳米之间，并且在树枝状高分子的外层富集了大量的官能团，由于端基性质的不同，使树枝状高分子具有多功能性，因此，树枝状高分子在很多方面将产生更广泛的应用。

发明内容

本发明目的是提供一种树枝状高分子化合物及其制备方法和应用。具体地说是一种双羧酸氨基酸型树枝状高分子化合物(Amino-dendrimer)，其是以多羧酸分子(如丙三羧酸或1,3,5-环己三羧酸等)为中心再由双羧酸氨基酸分子(如天冬氨酸，Asp；谷氨酸，Glu)以树状排列进行支化反应，按几何学规则向外扩大，形成的双羧酸氨基酸型树状化合物。支化反应的树状延伸，形成不同分子大小的树状化合物。

特别地，本发明所述树枝状高分子化合物，或称双羧酸氨基酸型树状化合物(Amino-dendrimer)是以丙三羧酸作为同心分子，再由双羧酸氨基酸(如天冬氨酸，Asp；谷氨酸，Glu)以酰胺键按树状排列连接形成的，其结构示意如图1所示。

以下对本发明所述树枝状高分子化合物进行详细描述。

一种树枝状高分子化合物，为在核心PA上连接3个树枝结构R，每个树枝结构R均有2ⁿ个端基，n为自然数；所述树枝状高分子化合物的结构如下式I所示，

其中，PA表示下式III所示的结构，R表示下式II所示的结构；A独立地表示下式IV或下式V所示的结构；

其中，PA与R通过酰胺键(-CONH-)键合；即L-天冬氨酸分子或L-谷氨酸分子上的α-NH₂与丙三羧酸分子上的-COOH脱水(-H₂O)形成酰胺键(-CONH-)。

A分别与下一层两个A通过酰胺键(-CONH-)键合；即L-天冬氨酸分子两个羧基(α-COOH和β-COOH)再分别与另外两个L-天冬氨酸分子上的α-NH₂进行-H₂O反应，形成酰胺键(-CONH-)；或L-谷氨酸分子上的两个羧基(α-COOH和γ-COOH)再分别与另外两个L-谷氨酸分子上的α-NH₂进行-H₂O反应，形成酰胺键(-CONH-)。

本发明有关术语定义如下：

本发明所述树枝状高分子化合物是具有上述核心(或核)PA和含有上述树枝结构R构成的树枝状化合物。

本发明所述树枝状高分子化合物，当A独立地表示上式IV所示的结构时，该所述树枝状高分 子化合物称为L-天冬氨酸型树枝状高分子化合物；当A独立地表示上式V所示的结构时，该所述树枝状高分子化合物称为L-谷氨酸型树枝状高分子化合物。