一种嵌段型糖聚合物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种嵌段型糖聚合物及其制备方法与应用。所述嵌段型糖聚合物以市售岩藻糖和乳糖为原料，通过化学酶促合成技术可控制备具有不同聚合度、糖密度和连接臂长度的岩藻糖

【技术实现步骤摘要】
一种嵌段型糖聚合物及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于高分子材料合成与制备
，具体涉及一种嵌段型糖聚合物及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]甲型流感病毒(Influenza A virus；IAV)属于正粘科病毒，呈球形，直径为70
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130nm，病毒表面分布血凝素(Hemagglutinin，HA)和神经氨酸酶(Neuraminidase，NA)两种重要病毒蛋白，介导与宿主细胞的识别和解离，是抗病毒药物研发的重要靶点。天然岩藻聚糖硫酸酯KW能够专一性地结合甲型流感病毒表面NA蛋白，进而抑制其水解宿主细胞表面唾液酸，阻止病毒的逃逸。唾液酸寡糖作为高特异性结合HA的活性糖单元，成为开发靶向HA抑制剂的最佳选择。然而，唾液酸与HA的结合特异性和亲和力不仅受自身结构影响，而且取决于唾液酸相邻的糖单元、连接方式以及糖密度等因素。对于目前上市的奥司他韦、扎那米韦等抗甲型流感病毒药物的耐药病毒株已频繁出现。因此，针对病毒表面保守靶点设计开发新型抗IAV药物，对治疗和预防甲型流感病毒暴发具有重要意义。
[0003]相比于天然多糖，通过调控聚合反应过程的条件制备具有明确结构特征的糖聚合物，实现糖聚合物的糖单元密度、糖取代度、聚合物骨架的长度以及高级结构的可调控性，为结构可控的功能性糖聚合物的合成开辟了新的途径。根据聚合物的结构特点，线性糖聚合物分为均聚物和嵌段型糖聚合物。合成糖聚合物的方法一般分为两类：直接单体聚合、预先合成聚合物的糖基化后修饰聚合，一般简称为“单体聚合”和“后修饰聚合”。
[0004]目前公开的甲型流感病毒药物靶向类型为单靶点抑制，且以糖聚合物作为甲型流感病毒药物主要为均聚物、树枝状聚合物等。中国申请专利(公告号：CN108530570B)，公开了以C2位硫酸酯的岩藻聚糖模拟物对H1N1型IAV病毒具有较好的抑制作用。中国申请专利(公告号：CN103880975B)，公开了以α
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1,3连接天然岩藻聚糖硫酸酯对甲型H1N1、H5N1及H3N2流感病毒神经氨酸酶活性有较强的抑制作用。中国申请专利(公开号：CN110312529A)，公开了以唾液酸乳糖树枝状聚合物通过结合血凝素而抑制流感病毒的感染。通过上述分析，证明以岩藻糖为糖单元靶向神经氨酸酶抑制甲型流感病毒感染，以及以唾液酸乳糖为糖单元靶向血凝素抑制甲型流感病毒感染。且现公开报道的专利技术专利均为以NA蛋白或HA蛋白单一靶点结合的IAV病毒药物。目前未见嵌段型糖聚合物作为IAV药物的相关专利，同时也没有公开能同时靶向NA蛋白和HA的双靶向IAV抑制剂。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供岩藻糖
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唾液酸乳糖嵌段型糖聚合物的制备方法及其在双靶向抗甲型流感病毒药物中的应用。
[0006]一种嵌段型糖聚合物，它的结构通式如下所示：
[0007][0008]所述嵌段型糖聚合物由降冰片烯大分子骨架构成聚合物的主链，n＝10、25、50、75或100；Linker为聚合骨架与糖单元之间的连接臂部分，分为Linker 1,2,3三种结构，所述Linker 2中m＝4或24；Sugar为含糖部分，为岩藻糖或唾液酸乳糖，构成聚合物的侧链。
[0009]所述嵌段型糖聚合物包括两种结构类型：一种为单嵌段糖聚合物，即组成Sugar部分的两个单元，其中一个仅为岩藻糖或唾液酸乳糖单元中一种，另一个组成未有糖单元修饰，为游离羧基；另一种结构类型为双嵌段糖聚合物，即Sugar部分的两种单元组成均为糖单元，由岩藻糖和唾液酸乳糖组成。
[0010]所述Linker 1(较短连接臂)连接单嵌段或双嵌段糖聚合物；Linker 2(较长连接臂)为三氮唑杂环与不同聚合度的聚乙二醇连接构成的连接臂，其中m＝4或24，连接单嵌段或双嵌段糖聚合物，当所选糖单元为唾液酸乳糖，m＝4，当所选糖单元为岩藻糖，m＝24；当糖聚合物类型仅为单嵌段糖聚合物时，Sugar部分仅有一种糖单元连接，未有糖单元修饰的部分为游离羧基，即Linker 3。
[0011]一种嵌段型糖聚合物的制备方法，按照如下步骤进行：
[0012](1)将无保护基或全硫酸化的叠氮乙基岩藻糖溶解在甲醇溶剂中，以碳负载氢氧化钯为催化剂，在氢气氛围下将叠氮基团还原为氨基，反应温度为室温，反应时间为0.5
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1.5h，反应结束后以硅藻土助滤、过滤蒸干，LH
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20凝胶柱纯化，制备较短连接臂无硫酸化或全硫酸化的氨基岩藻糖单体；
[0013]将无保护基或全硫酸化的叠氮乙基岩藻糖，以及炔基
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氨基修饰24个聚合度的聚乙二醇链，以THF/H2O的反应体系溶解，以五水合硫酸铜和抗坏血酸钠为催化剂，加入铜离子稳定剂TBTA，在氮气保护氛围下进行铜催化叠氮
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炔基的Click反应，反应温度为40
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60℃，反应时间为3
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5h；反应结束后以甲醇洗涤过滤，减压浓缩后以LH
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20凝胶柱纯化，制备较长连接臂无硫酸化或全硫酸化的氨基岩藻糖单体；
[0014](2)全乙酰的叠氮乙基乳糖，在甲醇/甲醇钠反应体系下，调节pH 9
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10，将乙酰基脱除，得无保护基的叠氮乙基乳糖中间体；将此中间体在水为体系的反应溶剂中，以碳负载氢氧化钯为催化剂，在氢气氛围下将叠氮基团还原为氨基，反应温度为室温，反应时间为0.5
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1.5h，反应结束后以硅藻土助滤、过滤蒸干，LH
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20凝胶柱纯化，制备较短连接臂的氨基乳糖单体；
[0015]全乙酰的叠氮乙基乳糖与炔基
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氨基修饰4个聚合度的聚乙二醇链，在THF/H2O的反应体系下溶解，以五水合硫酸铜和抗坏血酸钠为催化剂，加入铜离子稳定剂TBTA，在氮气
保护氛围下进行铜催化叠氮
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炔基的Click反应，反应温度为40
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60℃，反应时间为3
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5h；反应结束后以甲醇洗涤过滤，减压浓缩后以LH
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20凝胶柱纯化，制备较长连接臂全乙酰的氨基乳糖中间体，将此中间体在甲醇/甲醇钠反应体系下将乙酰基脱除，制备较长连接臂的氨基乳糖单体；
[0016](3)含有NHS酯降冰片烯单体，以二氯甲烷为反应溶剂溶解，进行烯氢复分解开环聚合反应，在
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78℃反应温度及避光的反应条件下缓慢加入第三代Grubbs催化剂(G3
rd
)溶液，恢复至室温继续反应，反应结束后加入乙烯基乙醚终止反应，减压浓缩后以五倍量乙醚醇沉、离心，制备NHS酯修饰降冰片烯大分子聚合骨架；
[0017](4)采用后修饰聚合方法，将步骤(1)所述较短/较长连接臂无硫酸化或全硫酸化的氨基岩藻糖单体与步骤(3)所述NHS酯修饰降冰片烯大分子聚合骨架，以5/1的DMF/H2O为反应溶剂溶解，在弱碱性三乙胺催化下进行酰胺化反应，反应温度为室温，反应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种嵌段型糖聚合物，其特征在于，它的结构通式如下所示：所述嵌段型糖聚合物由降冰片烯大分子骨架构成聚合物的主链，n＝10、25、50、75或100；Linker为聚合骨架与糖单元之间的连接臂部分，分为Linker 1,2,3三种结构，所述Linker 2中m＝4或24；Sugar为含糖部分，为岩藻糖或唾液酸乳糖，构成聚合物的侧链。2.根据权利要求1所述嵌段型糖聚合物，其特征在于，所述嵌段型糖聚合物包括两种结构类型：一种为单嵌段糖聚合物，即组成Sugar部分的两个单元，其中一个为岩藻糖或唾液酸乳糖单元中一种，另一个组成未有糖单元修饰，为游离羧基；另一种结构类型为双嵌段糖聚合物，即Sugar部分的两种单元组成均为糖单元，由岩藻糖和唾液酸乳糖组成。3.根据权利要求1所述嵌段型糖聚合物，其特征在于，所述Linker 1连接单嵌段或双嵌段糖聚合物；Linker 2为三氮唑杂环与不同聚合度的聚乙二醇连接构成的连接臂，其中m＝4或24，连接单嵌段或双嵌段糖聚合物，当所选糖单元为唾液酸乳糖，m＝4，当所选糖单元为岩藻糖，m＝24；当糖聚合物类型仅为单嵌段糖聚合物时，Sugar部分仅有一种糖单元连接，未有糖单元修饰的部分为游离羧基，即Linker 3。4.一种嵌段型糖聚合物的制备方法，其特征在于，按照如下步骤进行：(1)将无保护基或全硫酸化的叠氮乙基岩藻糖溶解在甲醇溶剂中，以碳负载氢氧化钯为催化剂，在氢气氛围下将叠氮基团还原为氨基，反应温度为室温，反应时间为0.5
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1.5h，反应结束后以硅藻土助滤、过滤蒸干，LH
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20凝胶柱纯化，制备较短连接臂无硫酸化或全硫酸化的氨基岩藻糖单体；将无保护基或全硫酸化的叠氮乙基岩藻糖，以及炔基
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氨基修饰24个聚合度的聚乙二醇链，以THF/H2O的反应体系溶解，以五水合硫酸铜和抗坏血酸钠为催化剂，加入铜离子稳定剂TBTA，在氮气保护氛围下进行铜催化叠氮
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炔基的Click反应，反应温度为40
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60℃，反应时间为3
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5h；反应结束后以甲醇洗涤过滤，减压浓缩后以LH
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20凝胶柱纯化，制备较长连接臂无硫酸化或全硫酸化的氨基岩藻糖单体；(2)全乙酰的叠氮乙基乳糖，在甲醇/甲醇钠反应体系下，调节pH 9
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10，将乙酰基脱除，得无保护基的叠氮乙基乳糖中间体；将此中间体在水为体系的反应溶剂中，以碳负载氢氧化钯为催化剂，在氢气氛围下将叠氮基团还原为氨基，反应温度为室温，反应时间为0.5
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1.5h，反应结束后以硅藻土助滤、过滤蒸干，LH
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20凝胶柱纯化，制备较短连接臂的氨基乳糖单体；
全乙酰的叠氮乙基乳糖与炔基
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氨基修饰4个聚合度的聚乙二醇链，在THF/H2O的反应体系下溶解，以五水合硫酸铜和抗坏血酸钠为催化剂，加入铜离子稳定剂TBTA，在氮气保护氛围下进行铜催化叠氮
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炔基的Click反应，反应温度为40
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60℃，反应时间为3
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5h；反应结束后以甲醇洗涤过滤，减压浓缩后以LH
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20凝胶柱纯化，制备较长连接臂全乙酰的氨基乳糖中间体，将此中间体在甲醇/甲醇钠反应体系下将乙酰基脱除，制备较长连接臂的氨基乳糖单体；(3)含有NHS酯降冰片烯单体，以二氯甲烷为反应溶剂溶解，进行烯氢复分解开环聚合反应，在

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡超，张萍，于广利，王伟，马骁尧，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：