一种新颖的树枝状大分子及其制备和应用
【技术领域】
[0001] 本发明公开了一种新颖的蝌蚪状含有树枝状大分子的化合物的制备和应用，这种 蝌蚪状的化合物是以树枝状大分子为头部，以亲水链状化合物为尾部的化合物，本发明公 开了其制备方法和用途。该蝌蚪状的化合物可以在人或动物的体内受精即正常生育过程中 提高卵子的受精率3倍以上。
【背景技术】
[0002] 目前，由于环境污染和生活压力日益增大，青年夫妻不孕率大幅增加，不仅使一些 家庭受到困扰，也给社会带来很大的不稳定性。一些濒危的野生动物由于不能有效受孕，造 成物种的灭绝。体外受精的成功率仅停留在50%左右，而且操作繁冗，无法高效且耗时耗力 耗材。本发明人发明了一种全新的蝌蚪状化合物，该蝌蚪状化合物可以使精子在体内受精 过程中，迅速地通过输卵管与卵子结合，结合率超过普通受孕的3倍以上，即该蝌蚪状化合 物可以使人或动物在非体外受精即正常生育过程中拥有更强地孕育子代的能力。
[0003] 本发明制备的这种蝌蚪状化合物可以在哺乳动物性交过后最大程度使精子与卵 子结合，具有在哺乳动物生殖领域中的自然生育过程中提高卵子受精率的能力。本发明化 合物进行的动物实验表明，该有头有尾类似蝌蚪状的新的化合物在小鼠的体内受精即正常 生育过程中使小鼠的卵子受精率至少提高3倍。
[0004]
【发明内容】
[0005] 如下式所示的结构中一种有头有尾类似蝌蚪状的新的含树枝状大分子的化合物， 其特点为头部为近似球状的树枝状大分子构成，尾部由一段线性的亲水链状化合物构成， 形成一个似蝌蚪状的化合物，其结构如下：
代表以S-S为内核的m代树枝状大分子分解后的半个m代树枝状大分子，其中m代树 枝状大分子为近似球状的高度枝化的m代树枝状大分子，其中m为树枝状大分子的代数，m 取0-50之间的整数以及0. 5的倍数，其主体为聚酰胺-胺，最表面的化学基团可以为伯胺 基，也可以化学修饰为羟基，氨基乙醇，氨基乙基乙醇胺，三(羟甲基)氨基甲烷，3-甲酯基吡 咯烷酮，氨基酸，羧酸钠，琥珀酰胺酸，三甲氧基硅烷等的任意一种。
[0006]
代表以S-S为内核的，近似球状的高度枝化的m代树枝状大分子，其中m为树枝状大分 子的代数，m取0-50之间的整数以及0. 5的倍数，其主体为聚酰胺-胺，最表面的化学基团 可以为伯胺基，也可以化学修饰为羟基，氨基乙醇，氨基乙基乙醇胺，三(羟甲基）氨基甲烷， 3_甲酯基吡咯烷酮，氨基酸，羧酸钠，琥珀酰胺酸，三甲氧基硅烷等的任意一种。而结构中 的Linker代表一种带有三个枝岔分支的分枝状结构化合物，一个分枝与亲水链连接，另两 个分枝与半个树枝状大分子的核心部分化学连接，形成一个似蝌蚪状的含树枝状大分子为 头部，亲水链状化合物为尾部的化合物。该分枝状化合物含有可与巯基-SH反应的活性基 团。该分枝状化合物，优选
[0007] 1.化合物的结构中的亲水链Hydrophilicchain为一段亲水的长链形状的化合 物，选自聚乙烯醇，聚乙二醇，聚吡咯烷酮，聚醚，聚氧乙烯嵌段共聚物，或是它们的共聚物。 本发明优选聚乙二醇，其分子量为1〇〇-1〇〇〇〇〇。
[0008] 本发明所发明的化合物的制备方法，其特征在于： 1) 将以S-S为核心的树枝状大分子，其中m为树枝状大分子的代数，m取0-50之间的 整数以及0.5的倍数，Gni在维生素C、二硫苏糖醇或是亚硫酸氢钠的催化下分解为带有SH健 活性的半个树枝状大分子A; 2) 分枝状化合物Linker与线性的亲水链化合物HydrophilicChain-侧偶联生成带 有分枝结构的线性化合物B; 3 )-倍摩尔的化合物B与两倍摩尔的化合物A在0-20度的溶剂中过夜搅拌反应，分枝 的两侧分别与半个树枝状化合物A的内核的SH反应，反应得到蝌蚪状含树枝状大分子的化 合物C; 4)将制备所得的蝌蚪状的化合物C在真空干燥箱中冻干24-96小时，得到最终产品备 用； 反应所述结构如下 树枝状大分子化合物Gm:
。其中化学步骤1-3选用溶剂选自：甲醚、乙醚、石油醚、苯、甲苯、吡啶、四氢呋喃、三氟 乙酸、氯仿、四氯化碳、3-(2-吡啶二巯基）丙酸N-羟基琥珀酰亚胺酯、磷酸三（2-氯乙基） 酯、二氯甲烷、甲醇、乙醇、二氯甲烷、二甲基亚砜、N，N-二甲基甲酰胺、N，N'_二环己基碳二 亚胺中的一种或多种。该有头有尾类似蝌蚪状的新的化合物用途为在人或动物的体内受精 即正常生育过程中极大地促进精子与卵子结合，使其非常容易形成受精卵。本发明的化合 物可以使人或动物的卵子受精率至少提高3倍。
[0009]本发明的制备方法具体如下： 1)将以S-S为核心的树枝状大分子聚酰胺-胺Gni，其主体为聚酰胺-胺，最表面的化学 基团可以为伯胺基，也可以化学修饰为羟基，氨基乙醇，氨基乙基乙醇胺，三(羟甲基）氨基 甲烧，3-甲酯基吡咯烷酮，氨基酸，羧酸钠，琥珀酰胺酸，三甲氧基硅烷等的任意一种。（所有 的树枝状大分子均可商购)，其中m为树枝状大分子的代数，m取0-50之间的整数以及0. 5 的倍数，Gni在维生素C(可商购)、二硫苏糖醇(可商购）或是亚硫酸氢钠(可商购）的催化下 在有机溶液中还原分解为带有SH健活性的半个树枝状大分子Gni的A; 2) 分枝状化合物Linker(可商购，也可制备)与一段线性的亲水性的链状化合物(可商 购，也可制备）在PH为5-9的条件下，常温反应1-48小时反应偶联生成带有分支结构的化 合物B，而后冻干备用； 3) -倍摩尔的化合物B与两倍摩尔的化合物A在0-20度的溶剂中过夜低速 50rpm-500rpm搅拌反应，反应得到含有药物结构的树枝状化合物C; 4) 将制备所得的树枝状化合物C直接洗涤后冻干备用；或是加入冻干保护剂（山梨酸 钾，甘露醇，羧甲基纤维素钠等)，在真空干燥箱中冻干24-96小时，得到最终产品备用； 化合物C冻干后备用，称量重量后用于动物调控性别。
[0010] 本发明的蝌蚪状的含有树枝状大分子的化合物可以在人或动物正常性交过后最 大程度地促进X精子与卵子的结合，极大提高Y精子与卵子的结合，具有在人或动物生殖领 域中的自然生育过程中提高卵子受精率的能力。本发明的化合物由于本身的特质也可用于 一些药物的辅料应用或是作为基因载体应用，也可用于絮凝剂，表面活性剂或是膜材料。
[0011] 目前，由于环境污染和生活压力日益增大，青年夫妻不孕率大幅增加，不仅使一些 家庭受到困扰，也给社会带来很大的不稳定性。一些濒危的野生动物由于不能有效受孕，造 成物种的灭绝。体外受精的成功率仅停留在50%左右，而且操作繁冗，无法高效且耗时耗力 耗材。本发明人发明了一种全新的蝌蚪状化合物，该蝌蚪状化合物可以使精子在体内受精 过程中，迅速地通过输卵管与卵子结合，结合率超过普通受孕的3倍以上，即该蝌蚪状化合 物可以使人或动物在非体外受精即正常生育过程中拥有更强地孕育子代的能力。
[0012] 本发明制备的这种蝌蚪状化合物可以在哺乳动物性交过后最大程度使精子与卵 子结合，具有在哺乳动物生殖领域中的自然生育过程中提高卵子受精率的能力。本发明化 合物进行的动物实验表明，该有头有尾类似蝌蚪状的新的化合物在小鼠的体内受精即正常 生育过程中使小鼠的卵子受精率至少提高3倍。
[0013]综上所述，本发明的蝌蚪状化合物的发明和应用将带来重大的社会意义