[发明专利]聚降冰片烯骨架糖聚合物的制备方法及其在岩藻聚糖硫酸酯模拟物合成中的应用

说明书

本发明属于高分子材料合成与制备技术领域，具体涉及一种聚降冰片烯骨架糖聚合物的制备方法及其在岩藻聚糖硫酸酯模拟物合成中的应用。首先将带有叠氮功能基团的无保护糖与炔基化的降冰片烯酸酐发生“click”反应得到糖单体，再将该单体在缓冲溶液/有机相/相转移催化剂组成的乳液体系下，采用Grubbs type催化剂在微波辅助加热下催化烯烃复分解开环聚合反应，经乙烯基乙醚终止反应，凝胶柱分离、透析得到聚合物。本发明制备均聚物和嵌段型聚合物，所得的聚合物分子量大，分子量分布范围窄，与天然多糖类化合物结构类似。本发明方法可以合成不同硫酸化位点的岩藻糖聚合物，来模拟海洋来源岩藻聚糖硫酸酯的结构与功能。

技术领域

本发明属于高分子材料合成与制备技术领域，具体涉及一种聚降冰片烯骨架糖聚合物的制备方法及其在岩藻聚糖硫酸酯模拟物合成中的应用。

背景技术

糖类化合物是自然界中分布最广、数量最多的一类物质，多以大分子的形式存在于生物体内，是继核酸和蛋白质之后的第三类重要的生物活性大分子。糖聚合物是一类糖类化合物共价连接到聚合物骨架上的高分子化合物，其分子量与天然含糖大分子物质的分子量相近，在结构基础上含糖大分子物质的基本活性单元构成糖聚合物的单体结构，具有“多价效应”，能提高基本活性单元与蛋白质的亲和力，达到与天然含糖大分子物质相近的活性水平，可以用于模拟天然多糖的结构与功能。由于亲水性糖基的引入，这类糖聚合物有高官能度、低毒性、生物相容性、药物活性、以及可能的生物降解性。基于这些特点，糖聚合物已经成为糖科学领域的研究热点。

岩藻聚糖硫酸酯(Fucoidan)主要来源于褐藻与海洋软体动物，其结构为岩藻糖以α(1→3)连接或者α(1→3)与α(1→4)交替连接，糖链上有部分羟基发生硫酸酯化，分子量因种属不同差异很大。Fucoidan具有免疫调节、抗肿瘤、抗炎和抗凝抗血栓、抗病毒等生物活性，在大量摄入时也没有发现任何毒性，其生物活性与基本骨架、硫酸根含量及位置、分子量等因素密切相关。Fucoidan主要经提取得到，结构上具有微观不均一性，为详细研究其构效关系带来困难。同时，Fucoidan结构片段的全合成步骤繁琐、耗时较长、产率较低、糖苷键构型和硫酸基位置不易控制，并且合成的结构片段较小，活性较低。因此，糖聚合物由于合成方便、产率高、结构均一，可以作为Fucoidan的结构类似物，研究其结构与生物活性的关系。

目前公开的糖聚合物的合成方法主要为自由基聚合。中国专利申请(公告号：CN103539885 B)公开具有生物识别特性的温敏性聚乙烯基糖聚合物的制备方法，中国专利申请(公告号：CN 105017477 B)公开对胞内pH大小具有指示功能的荧光标记的pH探针糖聚合物的制备方法，中国专利申请(公布号：CN 105585663 A)公开“一锅法”结合活性自由基聚合和活性酯交换制备糖聚合物的方法，中国专利申请(公布号：CN 106046252 A)公开具有表面吸附性能的含有多巴胺的糖聚合物的“一锅法”制备方法。中国专利申请(公告号：CN100547007C)公开开环聚合制备含引发活性种的聚己内酯，以此为原子转移自由基聚合方法合成聚己内酯-嵌段-糖聚合物生物材料。中国专利申请(公布号：CN 106336501 A)公开了开环聚合制备的大分链转移剂引发的含活性酯的聚乙烯基聚合物，利用活性酯交换制备的糖聚合物。这两个公开专利均结合开环聚合与自由基聚合。这些糖聚合物的制备过程繁琐，反应效率较低。降冰片烯类聚合物目前研究较多，中国专利申请(公告号：CN 1787983B，CN 101641389 B，CN 102585069 B，CN 104693423 B，CN 104540798 B，CN 101952263 A)公开降冰片烯基聚合物的制备方法。因此，含糖的降冰片烯基聚合物及其制备方法仍未见报道，并且在Fucoidan模拟物合成中的应用还未见相关报道。降冰片烯基聚合物具有分子量分布范围窄、反应效率高、底物适用性广等优点，在糖聚合物合成中具有很好的应用潜力。

发明内容