[发明专利]一种两亲性的树枝化含糖共聚物及其合成方法

说明书

本发明涉及一种两亲性的树枝化含糖共聚物的合成方法，其特征在于，具体步骤如下：惰性气氛下，先将β‑D‑半乳糖单体M、NB‑ace和Hoveyda‑Grubbs一代催化剂在溶剂中反应，之后加入乙烯基乙醚终止聚合反应，再经后处理得到含β‑D‑半乳糖和NB‑ace的嵌段共聚物。与现有技术相比，本发明首次利用了开环移位聚合和糖基结合的方法，成功制备出分子量可控、较窄分子量分布宽度的两亲性树枝化含糖嵌段共聚物，合成方法稳定、高效，且具有低毒性、良好相容性及对特定细胞膜有生物识别功能，在药物释放和肿瘤靶向治疗方面具有潜在的应用。

技术领域

本发明涉及一种含糖共聚物的合成方法，尤其是涉及一种两亲性的树枝化含糖共聚物及其合成方法。

背景技术

糖类作为人体能量的载体和重要的生物信息分子在许多重要的生理过程发挥着至关重要的作用。现有研究证明糖类具有亲水性、生物相容性以及对特定细胞膜有生物识别功能的靶向性等功能。广义上说含糖聚合物就是聚合物侧链或是端链带有糖基组分的功能高分子材料，含糖聚合物以其良好的亲水性和生物功能性受到越来越多的关注。人工合成的含糖聚合物，不仅保持了糖组分的特殊性质，甚至有超过天然糖的预期功能，大大拓展了糖的应用，比如利用糖的生物相容性和生物降解性，人工合成的含糖聚合物在组织工程和作为药物控制释放材料得到越来越广泛的使用；利用糖的组分在细胞间识别的特性，可以用来模拟生物聚合物材料、用于手性识别、信号传感等。此外，这些聚合物还可以应用到食品添加剂、生物活性材料、精细化工等多个领域。

将两种或两种以上不同性质的聚合物链段连接而成的一类聚合物叫做嵌段共聚物，决定嵌段共聚物性质的主要是聚合物的组成和结构，其中由亲水嵌段和疏水嵌段组成的共聚物被称作为两亲性嵌段共聚物；也称为高分子表面活性剂，和小分子表面活性剂类似，两亲性嵌段聚合物可以在水溶液中自组装形成胶束，具有较低的临界胶束化浓度(CMC)。该类双亲性共聚物由两种或多种具有不同物理、化学性质的链段组成，在选择性溶剂中，由于两种链段溶解能力不同，可溶性链段朝向连续相形成溶剂化的壳，不溶性链段则会被屏蔽形成疏溶剂性的核，从而形成稳定的胶束体系。虽然两亲性嵌段聚合物胶束在许多领域有着潜在的应用，但在制备过程中需要使用具有生物毒性的有机溶剂，由于含糖聚合物具有良好的水溶性、低毒性和生物相容性，通过两者结合起来合成的两亲性含糖共聚物，不需要有毒的有机试剂，可选择性地发生在生物体内，就使得药物靶向传输与定点释放成为可能，极大地拓宽了全亲水性嵌段聚合物在生物医药领域，尤其是药物、诊疗显影剂的负载与控制释放领域的应用前景。

树枝化聚合物是一类重要的非线形聚合物，是由线型聚合物主链和作为侧基的树枝化基元组成的一类树形聚合物。与线性聚合物相比，树枝化聚合物具有分子尺寸较大，结构高度支化，内层富含空腔而外层富集官能团有利于进一步修饰等优异的结构特点，这使得树枝化聚合物得到了广泛的研究。该类聚合物最大特点是分子尺寸在纳米级别、刚性相对较高，整个聚合物呈现柱状结构，因而可以实现对其单分子进行观测和操作，并且通过对树枝化基元的种类或代数，树枝化基元的空间位阻以及聚合物主链进行调控，可以有效实现对聚合物的构型和柔顺性的控制。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种两亲性的树枝化含糖共聚物及其合成方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种两亲性的树枝化含糖共聚物的合成方法，合成路线如下：

其中：m，n为整数，其限定范围为20m80，20n80；

具体步骤如下：

惰性气氛下，先将β-D-半乳糖单体M、NB-ace和Hoveyda-Grubbs一代催化剂在溶剂中反应，之后加入乙烯基乙醚终止聚合反应，再经后处理得到含β-D-半乳糖和NB-ace的嵌段共聚物。