专利名称：一种树枝状大分子聚(酰胺-胺)接枝的葡聚糖及其制备方法
技术领域：
本发明涉及聚合物合成制备领域，具体涉及一种葡聚糖接枝的树枝状大分子聚(酰胺-胺)及其制备方法。
背景技术：
聚酰胺-胺树枝状大分子是第一种被合成和商品化的树 枝状聚合物。随着生命科学的发展，人们对PAMAM进行了更为深入的研究和应用。其分子内部的空腔可以用来包裹药物分子，多个表面官能团可以用来进行各种修饰，如连接靶向分子，荧光分子，药物分子等。表面伯胺可以用来结合DNA，作为基因载体。目前，PAMAM树枝状聚合物已被广泛应用于生物医药领域，如药物载体，基因载体，磁共振成像造影剂等。虽然PAMAM树枝状聚合物的应用研究已取得了很大的进展，但PAMAM表面的大量伯胺使其具有一定的细胞毒性。利用低毒，高水溶性的免疫惰性大分子对PAMAM进行修饰是降低毒性，提高材料生物相容性的重要手段。前人已进行了很多相关的研究工作。然而前人的研究多集中在利用PEG对PAMAM表面进行修饰上,如Bioco nj ugate Chemistry (卷19，期11,页:2239-2252)及 Macromolecule s (卷35 期9 页:3456-3462)，都取得了很好的效果，但是在降低毒性的同时也降低了 PAMAM表面可修饰的官能团密度，限制了其应用。而利用葡聚糖对PAMAM进行修饰则鲜有报道。葡聚糖为细菌性多糖之一，又称右旋糖酐。它不但水溶性好，毒性低，表面可修饰位点多，还能够活化免疫细胞，全面刺激机体的免疫系统。葡聚糖能使受伤机体的淋巴细胞产生细胞因子(IL-I)的能力迅速恢复正常，有效调节机体免疫机能，还可以促进体内IgM抗体的产生，以提高体液的免疫能力。葡聚糖活化的细胞会激发宿主非专一性防御机制，故在肿瘤、感染病和创伤治疗方面深受瞩目。经特殊步骤萃取且不含内毒素的β -I, 3-葡聚糖在美国FDA已认定是一种安全的物质，广泛用于医药行业。Click chemistry (点击化学)最先由美国Scripps研究院的Sharpie s s提出。Click反应的核心是开辟一整套以含杂原子链接单元C-X-C为基础的组合化学新方法，用少量简单可靠和高选择性的化学转变来获得更广泛的分子多样性，开创了快速，有效，甚至是100%可靠地，高选择性地制造各类新化合物的合成化学新领域。其中的Cu (I)催化的叠氮化物-炔环加成反应，对点击化学的目标和思想体现最为充分。现有技术中，树枝状大分子聚(酰胺-胺)即PAMAM由于具有大量的氨基，氨基带有正电荷，对细胞有一定的破坏作用。目前为降低阳离子聚合物的细胞毒性，往往是在表面接枝生物相容性好的聚合物分子。这样可以降低阳离子聚合物的表面氨基密度但是这样做会降低PAMAM的活性，从而降低其作为载体的负载能力的同时也降低了 PAMAM表面可修饰的官能团密度，限制了其应用。”在医药领域，PAMAM作为一种阳离子聚合物往往被用于基因载体，如果表面氨基密度下降，其对于负电性的基因药物的负载能力就会显著下降。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种PAMAM接枝的葡聚糖及其制备方法，既兼具了葡聚糖和PAMAM的性质，又降低PAMAM的细胞毒性，为了解决以上技术问题，本发明提供了一种树枝状大分子聚(酰胺-胺)接枝的葡聚糖，具有式I所示结构
权利要求
1.一种树枝状大分子聚(酰胺-胺)接枝的葡聚糖，具有式I所示结构
2.根据权利要求I所述的树枝状大分子聚(酰胺-胺)接枝的葡聚糖，其特征在于，式I所示的化合物的数均分子量为5328 1207253。
3.一种树枝状大分子聚(酰胺-胺)接枝的葡聚糖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 a)提供4-氧代-4-(炔丙基氧基)丁二酸酐与葡聚糖；所述葡聚糖的数均分子量为1000^100000 ;将所述4-氧代-4-(炔丙基氧基)丁二酸酐与葡聚糖混合在有机溶剂中，在催化剂的作用下发生酯缩合反应，得到4-氧代-4-(炔丙基氧基)丁二酸酐修饰的葡聚糖； b)提供叠氮化PAMAM，并与步骤a)得到的4-氧代-4-(炔丙基氧基)丁二酸酐修饰的葡聚糖混合在有机溶剂中，在硫酸铜和抗坏血酸的作用下进行点击化学反应，得到树枝状大分子聚(酰胺-胺)接枝的葡聚糖；所述叠氮化PAMAM的分子量为10(Γ7182。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述4-氧代-4-(炔丙基氧基)丁二酸酐的按照如下方法制备 将丙炔醇、4-二甲氨基吡啶、丁二酸酐混合在有机溶剂中，进行酯化反应，得到丁二酸单丙炔醇酯； 将所述丁二酸单丙炔醇酯和N，N’ - 二环己基碳二亚胺混合在有机溶剂中，进行脱水缩合，得到4-氧代-4-(炔丙基氧基)丁二酸酐。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述丁二酸酐与丙炔醇的摩尔比I 2:I。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述4-氧代-4-(炔丙基氧基)丁二酸酐与所述葡聚糖的摩尔比为广525 1 ;所述叠氮化PAMAM与所述4-氧代-4-(炔丙基氧基)丁二酸酐修饰的葡聚糖的摩尔比为广394:1。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中叠氮化PAMAM的按照如下方法制备 将NaN3,溴丙胺溴化氢盐溶于水，在碱性条件下发生迈克尔加成反应，并经过提纯干燥工序，得到GO代叠氮化PAMAM ； 或将丙烯酸甲酯和GO代叠氮化PAMAM溶解于有机溶剂中，进行迈克尔加成反应，反应产物经过提纯后得到G0. 5代叠氮化PAMAM ;将乙二胺与所述G0. 5代叠氮化PAMAM溶解在有机溶剂中，进行胺解反应，反应产物经过提纯、得到G1.0代叠氮化PAMAM ； 或将丙烯酸甲酯和所述Gl. O代叠氮化PAMAM溶解在有机溶剂中，进行迈克尔加成反应，反应产物经过提纯后得到Gl. 5代叠氮化PAMAM ;将乙二胺与所述Gl. 5代叠氮化PAMAM溶解在有机溶剂中，进行胺解反应，反应产物经过提纯、得到G2. O代叠氮化PAMAM ； 或将丙烯酸甲酯和所述G2. O代叠氮化PAMAM溶解在有机溶剂中，进行迈克尔加成反应，反应产物经过提纯后得到G2. 5代叠氮化PAMAM ;将乙二胺与所述G2. 5代叠氮化PAMAM溶解在有机溶剂中，进行胺解反应，反应产物经过提纯、得到G3. O代叠氮化PAMAM ； 或将丙烯酸甲酯和所述G3. O代叠氮化PAMAM溶解在有机溶剂中，进行迈克尔加成反应，反应产物经过提纯后得到G3. 5代叠氮化PAMAM ;将乙二胺与所述G3. 5代叠氮化PAMAM溶解在有机溶剂中，进行胺解反应，反应产物经过提纯、得到G4. O代叠氮化PAMAM ； 或将丙烯酸甲酯和所述G4. O代叠氮化PAMAM溶解在有机溶剂中，进行迈克尔加成反应，反应产物经过提纯后得到G4. 5代叠氮化PAMAM ;将乙二胺与所述G4. 5代叠氮化PAMAM溶解在有机溶剂中，进行胺解反应，反应产物经过提纯、得到G5. O代叠氮化PAMAM。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述叠氮化PAMAM选自第GO代、GI.O代，G2. O代、G3. O代、G4. O代或G5. O代树枝状聚合物PAMAM。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤b)具体为 b I)将4-氧代-4-(炔丙基氧基)丁二酸酐修饰的葡聚糖和CuSO4. 5H20、抗坏血酸钠溶解在有机溶剂中，得到第一有机溶液； b2)将叠氮化PAMAM溶剂在有机溶剂中，调整pH=7，得到第二有机溶液；b3)将第一有机溶液和第二有机溶液混合，按照顺序反复进行冷冻、抽真空、熔融操作三次除去反应体系中的氧气，油浴下密封搅拌；将得到的产物经过透析、冻干后得到树枝状大分子聚(酰胺-胺)接枝的葡聚糖。
10.根据权利要求3、4、7或9所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂选自丙酮、甲醇、二氯甲烷、二甲基亚砜或N，N-二甲基甲酰胺中的一种。
全文摘要
本发明提供了一种树枝状大分子聚(酰胺-胺)接枝的葡聚糖，具有式I所示结构其中，主链为数均分子量1000～100000的葡聚糖；Q1和Q2的总接枝率为0.1%～85%；Q2的接枝率占总接枝率的0.1%～75%；Q1为式II所示的取代基、Q2为式III所示的取代基；R为不同数均分子量的树枝状大分子聚(酰胺-胺)形成的取代基。本发明提供的树枝状大分子聚(酰胺-胺)接枝的葡聚糖，既兼具了葡聚糖和PAMAM的性质，又降低PAMAM的细胞毒性。本发明还提供了所述接枝葡聚糖的制备方法。
文档编号C08B37/02GK102924724SQ20121042808
公开日2013年2月13日 申请日期2012年10月31日 优先权日2012年10月31日
发明者肖春生, 张羽, 丁建勋, 贺超良, 庄秀丽, 陈学思 申请人:中国科学院长春应用化学研究所