CN103936981B

CN103936981B - 一种类糖肽及其制备方法、可注射性水凝胶

Info

Publication number: CN103936981B
Application number: CN201410142607.3A
Authority: CN
Inventors: 贺超良; 任凯旋; 成一龙; 肖春生; 李杲; 陈学思
Original assignee: Changchun Institute of Applied Chemistry of CAS
Current assignee: Changchun Institute of Applied Chemistry of CAS
Priority date: 2014-04-10
Filing date: 2014-04-10
Publication date: 2016-03-30
Anticipated expiration: 2034-04-10
Also published as: CN103936981A

Abstract

本发明提供了一种类糖肽及其制备方法、可注射性水凝胶，将具有式（V-1）～（V-3）所示结构化合物中的一种或多种、具有式（IV）结构的化合物、具有式（VI）结构的化合物与有机溶剂混合，在催化剂的作用下，进行反应，得到具有式（I）结构的类糖肽。与现有天然聚合物相比，本发明以具有式（IV）结构的化合物为主链，其拥有和天然蛋白质或多肽类似的二级结构，同时也具有良好的生物相容性与生物可降解性；类糖肽在一定程度上能够模拟细胞外基质中蛋白多糖的结构；类糖肽含有苯酚结构并且可以调节不同的接枝率，能够在辣根过氧化物酶与过氧化氢的作用下形成交联网络，反应条件温和，反应速率容易控制，能够制备性能可控的水凝胶。

Description

一种类糖肽及其制备方法、可注射性水凝胶

技术领域

本发明属于生物技术、生物医用材料及组织工程技术领域，尤其涉及一种类糖肽及其制备方法、可注射性水凝胶。

背景技术

糖类在自然界中有着举足轻重的地位，在很多生物功能中发挥着重要的作用，包括细胞-细胞识别、免疫反应、激素活性及炎症等。糖类分子与蛋白质分子共价结合形成的蛋白质为糖蛋白，这种糖基化修饰使蛋白质分子的性质和功能更为丰富和多样，尤其对于细胞信号的识别具有重要作用。将各种糖胺聚糖与不同的核心蛋白质结合也可形成一类糖复合体，为蛋白聚糖，其主要存在于高等动物的细胞外基质中，有些也存在于细胞膜中，是细胞的结构物质。人工合成的含糖聚合物能够在一定程度上模拟天然糖类或蛋白的一些功能，从而在生物医学以及生物技术领域获得广泛的应用，如药物运输载体、细胞培养基质、毒素抑制剂及病原体检测等。基于聚氨基酸的含糖聚合物称为类糖肽，其不仅拥有与天然的蛋白质或多肽类似的二级结构、主链结构刚性，同时具有良好的生物相容性和生物可降解性，在一定程度上能够模拟细胞外基质中蛋白多糖的结构。

水凝胶是一类含有大量水分的三维亲水性或双亲性高分子交联网络，可注射性水凝胶是近年来出现的一类新型水凝胶体系，它具有独特的溶液-凝胶转变特性，在成凝胶之前为低粘度的水溶液，便于注射，而当溶液注射到生物体内后，能够原位快速形成水凝胶。

可注射性水性胶便于包载药物、细胞和生物活性分子，而且能适用于修复形状复杂的伤口，以实现微创治疗，因此，可注射性水凝胶在局部药物释放与原位组织损伤修复方面具有广泛的应用前景。

现有技术公开了多种可注射性水凝胶，如聚乙二醇和聚（L-乳酸）的嵌段共聚物水凝胶，在温度变化时可以实现溶胶和凝胶的可逆变化；聚氧化乙烯-聚氧化丙烯聚合物和聚丙氨酸形成的嵌段共聚物在一定浓度下，也可形成可注射性水凝胶。但是，现有技术制备的可注射性水凝胶具有稳定性差、机械强度低、难以修饰等缺陷，尤其是目前大多数水凝胶不具备生物活性，不利于调节生物材料与细胞之间的相互作用，从而限制了其在生物医用领域的应用。

本发明考虑将类糖肽用于制备可注射性水凝胶。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种类糖肽及其制备方法、可注射性水凝胶，该可注射性水凝胶由类糖肽形成。

本发明提供了一种类糖肽，如式（I）所示：

其中，x，y与z为聚合度；0≤x≤300；15≤y≤800；3≤z≤200；且30≤x+y+z≤1000；

-R₁具有以下式（II-1）～式（II-3）所示结构中的一种或多种：

-R₂具有以下式（III）所示结构：

本发明还提供了一种类糖肽的制备方法，包括：

将具有式（V-1）～式（V-3）所示结构化合物中的一种或多种、具有式（IV）结构的化合物、具有式（VI）结构的化合物与有机溶剂混合，在催化剂的作用下，进行反应，得到具有式（I）结构的类糖肽；

其中，x，y、z与n为聚合度；0≤x≤300；15≤y≤800；3≤z≤200；且30≤x+y+z≤1000；n=x+y+z；

-R₁具有以下式（II-1）～式（II-3）所示结构中的一种：

-R₂具有以下式（III）所示结构：

优选的，所述具有式（V-1）～（V-3）所示结构化合物中的一种或多种与具有式（IV）结构的化合物的摩尔比为（0.5～5）：1。

优选的，所述具有式（VI）结构的化合物与具有式（IV）结构的化合物的摩尔比为（0.01～0.3）：1。

优选的，所述催化剂为抗坏血酸钠与硫酸铜的混合物或溴化亚铜与五甲基二乙烯基二胺的混合物。

本发明还提供了一种可注射性水凝胶，包括具有式（I）结构的类糖肽、水性溶剂、辣根过氧化物酶与过氧化氢；

-R₂具有以下式（III）所示结构：

优选的，所述具有式（I）结构的类糖肽与水性溶剂混合为2～30wt%的第一混合溶液。

优选的，所述辣根过氧化物酶与水性溶剂混合为0.001mg/ml～1.0mg/ml的第二混合溶液。

优选的，所述过氧化氢与水性溶剂混合为0.1mmol/L～100mmol/L的第三混合溶液。

优选的，所述水性溶剂为水、生理盐水、缓冲溶液、组织培养液与体液中的一种或多种。

本发明提供了一种类糖肽及其制备方法、可注射性水凝胶，将具有式（V-1）～（V-3）所示结构化合物中的一种或多种、具有式（IV）结构的化合物、具有式（VI）结构的化合物与有机溶剂混合，在催化剂的作用下，进行反应，得到具有式（I）结构的类糖肽。与现有天然聚合物相比，本发明以具有式（IV）结构的化合物为主链，其拥有和天然蛋白质或多肽类似的二级结构，同时也具有良好的生物相容性与生物可降解性；式（I）所示的类糖肽具有式（II-1）～式（II-3）结构的糖分子支链，在一定程度上能够模拟细胞外基质中蛋白多糖的结构；式（I）所示的类糖肽还具有式（III）结构的支链，其含有苯酚结构并且可以调节不同的接枝率，能够在辣根过氧化物酶与过氧化氢的作用下形成交联网络，反应条件温和，反应速率容易控制，因此可制备得到机械强度较高的生物功能化的可注射性水凝胶。

附图说明

图1为本发明实施例2中制备得到的具有式（I）结构的类糖肽的核磁共振氢谱图；

图2为本发明实施例2中制备得到的可注射性水凝胶凝胶时间随辣根过氧化物酶浓度变化曲线图；

图3为本发明实施例3中制备得到的具有式（I）结构的类糖肽的核磁共振氢谱图；

图4为本发明实施例3中制备得到的可注射性水凝胶凝胶时间随辣根过氧化物酶浓度变化曲线图；

图5为本发明实施例3中制备得到的可注射性水凝胶凝胶时间随辣根过氧化物酶浓度变化曲线图；

图6为本发明实施例3中制备得到的可注射性水凝胶凝胶时间随辣根过氧化物酶浓度变化曲线图；

图7为本发明实施例3中制备得到的可注射性水凝胶凝胶时间随辣根过氧化物酶浓度变化曲线图；

图8为本发明实施例3中制备得到的可注射性水凝胶动态力学测试图；

图9为本发明实施例4中制备得到的具有式（I）结构的类糖肽的核磁共振氢谱图；

图10为本发明实施例4中制备得到的可注射性水凝胶凝胶时间随辣根过氧化物酶浓度变化曲线图。

具体实施方式

本发明提供了一种类糖肽，如式（I）所示：

其中，x，y与z为聚合度；0≤x≤300，优选为2≤x≤200，更优选为5≤x≤100；15≤y≤800，优选为20≤y≤600，更优选为25≤y≤500；3≤z≤200，优选为5≤z≤160，更优选为10≤z≤120；且30≤x+y+z≤1000，优选为40≤x+y+z≤800，更优选为50≤x+y+z≤600；

-R₂具有以下式（III）所示结构：

本发明以具有式（IV）结构的化合物为主链，其拥有和天然蛋白质或多肽类似的二级结构，同时也具有良好的生物相容性与生物可降解性；式（I）所示的类糖肽具有式（II-1）～式（II-3）结构的糖分子支链，在一定程度上能够模拟细胞外基质中蛋白多糖的结构；式（I）所示的类糖肽还具有式（III）结构的支链，其含有苯酚结构并且可以调节不同的接枝率，能够在辣根过氧化物酶与过氧化氢的作用下形成交联网络，反应条件温和，反应速率容易控制，因此可制备得到机械强度较高的生物功能化的可注射性水凝胶。

本发明还提供了一种上述具有式（I）结构的类糖肽的制备方法，包括：将具有式（V-1）～式（V-3）所示结构化合物中的一种或多种、具有式（IV）结构的化合物、具有式（VI）结构的化合物与有机溶剂混合，在催化剂的作用下，进行反应，得到具有式（I）结构的类糖肽。

其中，x，y、z与n为聚合度；0≤x≤300；15≤y≤800；3≤z≤200；且30≤x+y+z≤1000；n=x+y+z；所述x、y与z同上所述，在此不再赘述。

-R₁具有以下式（II-1）～式（II-3）所示结构中的一种：

-R₂具有以下式（III）所示结构：

本发明对所有原料的来源并没有限制，为市售或自制均可。

具有式（I）结构的类糖肽以具有式（IV）结构的化合物为主链，其拥有与天然蛋白质或多肽类似的二级结构，主链结构刚性，同时也具有良好的生物相容性与生物可降解性。

按照本发明所述具有式（IV）结构的化合物优选按照以下方法进行制备：以正己胺和/或三乙胺为引发剂，将γ-炔丙基-L-谷氨酸酯-N-羧基内酸酐在第一有机溶剂中发生开环聚合反应，得到具有式（IV）结构的化合物。

所述γ-炔丙基-L-谷氨酸酯-N-羧基内酸酐优选按照以下方法进行制备：S1）将L-谷氨酸与丙炔醇混合反应，得到γ-炔丙基-L-谷氨酸酯；S2）将所述γ-炔丙基-L-谷氨酸酯与双（三氯甲基）碳酸酯进行缩合反应，得到γ-炔丙基-L-谷氨酸酯-N-羧基内酸酐。

本发明中所述S1）具体为将L-谷氨酸与丙炔醇在滴加浓硫酸的催化作用下混合反应，得到γ-炔丙基-L-谷氨酸酯。其中，所述L-谷氨酸与丙炔醇的摩尔比优选为1：（2～5），更优选为1：（3～4）；所述L-谷氨酸与浓硫酸的摩尔比优选为1：（1～2.5），更优选为1：（1.2～2）；所述混合反应为酯化反应，反应的温度优选为-10℃～10℃，更优选为-5℃～5℃；所述混合反应的时间优选为8～30h，更优选为12～24h；本发明对L-谷氨酸、丙炔醇与浓硫酸的来源并没有特殊的限制，为市售即可。

混合反应之后，优选进行提纯处理，得到γ-炔丙基-L-谷氨酸酯。所述提纯处理的方法为本领域技术人员熟知的方法即可，并无特殊的限制，本发明中优选用碳酸氢钠水溶液中和反应液，过滤抽干，固体用水重结晶，再真空干燥12～48h，得到γ-炔丙基-L-谷氨酸酯。所述碳酸氢钠与浓硫酸的摩尔比优选为2：1。

将所述γ-炔丙基-L-谷氨酸酯与双（三氯甲基）碳酸酯进行缩合反应，该反应优选在无水条件在第二有机溶剂中进行；所述第二有机溶剂为本领域技术人员熟知的可溶解γ-炔丙基-L-谷氨酸酯与双（三氯甲基）碳酸酯的有机溶剂即可，并无特殊的限制，本发明中优选为四氢呋喃；所述γ-炔丙基-L-谷氨酸酯、双（三氯甲基）碳酸酯与第二有机溶剂优选按照1g：（0.4～0.8）g：（10～15）ml的比例混合；所述缩合反应的温度优选为30℃～70℃，更优选为40℃～60℃；所述缩合反应的时间优选为0.1～3h，更优选为0.5～2h；该缩合反应优选在惰性气体保护的条件下进行；所述惰性气体为本领域技术人员熟知的惰性气体即可，并无特殊的限制，本发明中优选为氮气。

缩合反应之后，优选还进行提纯处理。所述提纯处理的方法为本领域技术人员熟知的方法即可，并无特殊的限制，本发明中优选用冷石油醚或正己烷进行沉降，过滤，固体用乙酸乙酯溶解，冷水洗涤，有机相用无水硫酸镁干燥，过滤后直接真空抽干乙酸乙酯，得到γ-炔丙基-L-谷氨酸酯-N-羧基内酸酐。

本发明以正己胺和/或三乙胺为引发剂，将γ-炔丙基-L-谷氨酸酯-N-羧基内酸酐在第一有机溶剂中发生开环聚合反应。其中，所述引发剂与γ-炔丙基-L-谷氨酸酯-N-羧基内酸酐的摩尔比优选为1：（40～800），更优选为1：（50～600）；所述第一有机溶剂为本领域技术人员熟知的可溶解正己胺、三乙胺与γ-炔丙基-L-谷氨酸酯-N-羧基内酸酐的有机溶剂即可，并无特殊的限制，本发明中优选为N,N-二甲基甲酰胺、氯仿与二氧六环中的一种或几种；按照本发明，所述开环聚合物反应优选在惰性气体的保护下进行；所述惰性气体优选为氮气；所述开环聚合反应的温度优选为0℃～40℃，更优选为10℃～30℃；所述开环聚合反应的时间优选为24～96h，更优选为48～72h。

开环聚合反应之后，优选还进行纯化处理。所述纯化处理的方法优选为用乙醚沉降、抽滤，得到具有式（IV）结构的化合物即聚（γ-炔丙基-L-谷氨酸酯）的炔丙基。

将具有式（V-1）～式（V-3）所示结构化合物中的一种或多种、具有式（IV）结构的化合物、具有式（VI）结构的化合物与有机溶剂混合。其中，所述具有式（V-1）～式（V-3）所示结构化合物中的一种或多种即2-叠氮乙基-O-α-D-甘露糖、2-叠氮乙基-O-α-D-葡萄糖与2-叠氮乙基-O-α-D-半乳糖中的一种或多种；所述具有式（VI）结构的化合物即N-(3-叠氮丙基)对羟基苯丙酰胺；所述具有式（V-1）～式（V-3）所示结构化合物中的一种或多种与具有式（IV）结构的化合物的摩尔比优选为（0.5～5）：1，更优选为（1～4）：1，再优选为（2～3）：1；所述具有式（VI）结构的化合物与具有式（IV）结构的化合物的摩尔比优选为（0.01～0.3）：1，更优选为（0.02～0.2）：1，再优选为（0.03～0.15）：1；所述有机溶剂为本领域技术人员熟知的有机溶剂即可，并无特殊的限制，本发明中优选为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺与二甲基亚砜中的一种或多种。

混合后，在催化剂的作用下，进行反应。所述催化剂优选为抗坏血酸钠与硫酸铜的混合物或溴化亚铜与五甲基二乙烯基二胺的混合物；当催化剂为抗坏血酸钠与硫酸铜的混合物时，所述抗坏血酸钠、硫酸铜与具有式（IV）结构的化合物的炔基的摩尔比优选为（1～1.5）：（0.1～0.5）：1，更优选为（1.1～1.2）：（0.2～0.4）：1；当催化剂为溴化亚铜与五甲基二乙烯基二胺的混合物时，所述溴化亚铜、五甲基二乙烯基二胺与具有式（IV）结构的化合物的摩尔比优选为（0.05～0.4）：（0.05～0.4）：1，更优选为（0.1～0.2）：（0.1～0.2）：1；所述反应为点击化学反应，该反应的温度优选为10℃～50℃，更优选为20℃～40℃；所述反应的时间优选为24～96h，更优选为48～72h；按照本发明，该反应优选在惰性气体保护的条件下进行；所述惰性气体为本领域技术人员熟知的惰性气体即可，并无特殊的限制，优选为氮气。

在催化剂的作用下进行反应之后，优选还进行纯化处理。所述纯化处理的方法优选为将反应液用透析袋在水中透析，冷冻干燥后得到具有式（I）结构的类糖肽；所述透析袋为所得类糖肽相应大小分子量的透析袋；所述透析的时间优选为2～4天。

本发明将不同投料比的具有式（V-1）～式（V-3）所示结构化合物中的一种或多种、具有式（IV）结构的化合物与具有式（VI）结构的化合物发生点击化学反应，得到不同接枝率的具有式（I）结构的类糖肽，其可作为具有酶催化交联功能的聚合物材料，具有良好的水溶性、可调控的成凝胶速度及交联强度，并且含有具有生物活性的半乳糖、甘露糖或葡萄糖，有利于调节材料与细胞的相互作用，在生物医用领域具有广泛的应用前景。

本发明还提供了一种可注射性水凝胶，包括具有式（I）结构的类糖肽、水性溶剂、辣根过氧化物酶与过氧化氢。其中，所述具有式（I）结构的类糖肽同上所述，在此不再赘述。

所述具有式（I）结构的类糖肽优选与水性溶剂混合为2～30wt%的第一混合溶液，更优选为4～25wt%，再优选为6～20wt%；所述辣根过氧化物酶优选与水性溶剂混合为0.001mg/ml～1.0mg/ml的第二混合溶液，更优选为0.005mg/ml～0.5mg/ml，再优选为0.01mg/ml～0.2mg/ml；所述过氧化氢优选与水性溶剂混合为0.1mmol/L～100mmol/L的第三混合溶液，更优选为0.5mmol/L～80mmol/L，再优选为1mmol/L～50mmol/L。

所述水性溶剂为本领域技术人员熟知的水性溶剂即可，并无特殊的限制，本发明中优选为水、生理盐水、缓冲溶液、组织培养液与体液中的一种或多种。

本发明将具有式（I）结构的类糖肽、辣根过氧化物酶与过氧化氢分别溶于水性溶剂中，得到相应的水溶液，然后将水溶液混合，能够形成C-C和C-O键的交联点，快速形成水凝胶，并可以通过调节接枝率、具有式（I）结构的类糖肽的浓度、辣根过氧化物酶的浓度及过氧化氢的浓度对凝胶的形成时间和机械强度进行调节。

综上所述，本发明提供的可注射性水凝胶具有形成条件温和、反应速率容易控制以及机械强度便于调控的优点，并且具有生物相容性和可降解性，可用于生物医用材料领域，尤其在药物控制释放及组织工程等方面具有广阔的应用前景。

为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种类糖肽及其制备方法、可注射性水凝胶进行详细描述。

以下实施例中所用的试剂均为市售。

实施例1

1.1冰水浴中，将20gL-谷氨酸与30ml丙炔醇混合，搅拌条件下混合滴加8ml浓硫酸，滴加完毕后，室温反应12～24h；反应结束后，用27g碳酸氢钠水溶液中和反应，过滤抽干，得到粗产物，将其用150ml水重结晶得到γ-炔丙基-L-谷氨酸酯。

1.2将100ml干燥后的四氢呋喃加至干燥的反应瓶中，在氮气气氛下，继续加入7.4g1.1中得到的γ-炔丙基-L-谷氨酸酯与4g三光气，55℃反应0.5～1h，反应液澄清后，室温搅拌30min，然后用冷石油醚进行沉淀；倒去上清液，将下层粘稠物质用乙酸乙酯溶解，冷水洗涤三次，有机相用无水硫酸镁干燥过夜；过滤除去硫酸镁后，将滤液转移至干燥的反应瓶中，真空下抽干乙酸乙酯溶剂，得到γ-炔丙基-L-谷氨酸酯-N-羧基内酸酐。

1.3将4g1.2中得到的γ-炔丙基-L-谷氨酸酯-N-羧基内酸酐溶解于40ml已除水的N,N-二甲基甲酰胺中，加入12μL正己胺作为引发剂，在氮气保护的条件下，室温搅拌反应72h，反应结束后，用乙醚沉降，固体真空干燥24h，得到具有式（IV）结构的化合物。

实施例2

2.1将2g实施例1中得到的具有式（IV）结构的化合物、6.0g具有式（V-1）结构的化合物2-叠氮乙基-O-α-D-甘露糖与0.15g具有式（VI）结构的化合物N-(3-叠氮丙基)对羟基苯丙酰胺溶于40ml二甲基亚砜中，然后用氮气鼓泡30min以去除溶解氧，再加入0.3g溴化亚铜与0.5ml五甲基二乙烯基二胺，继续鼓泡5min后，密封，在氮气氛围下，25℃反应三天，反应结束后，将反应液用相应大小分子量的透析袋在水中透析，用蒸馏水透析三天，冷冻干燥后得到具有式（I）结构的类糖肽。

2.2将2.1中得到的具有式（I）结构的类糖肽配制成质量浓度为6%～20%的磷酸盐缓冲溶液为第一混合溶液；将过氧化氢配制成2.45～49mmol/L的磷酸盐缓冲溶液为第三混合溶液；将辣根过氧化物酶配制成0.0156～0.2mg/ml的磷酸盐缓冲溶液为第二混合溶液；

将200μL第一混合溶液、50μL第二混合溶液与50μL第三混合溶液充分混合，得到可注射性水凝胶。采用小管倒置法观察成凝胶情况，以小管倒置时，30s内不发生流动为凝胶化。

利用核磁共振对2.1中得到的具有式（I）结构的类糖肽进行分析，得到其核磁共振氢谱图，如图1所示，由图1可知：2-叠氮乙基-O-α-D-甘露糖的接枝率为82%，N-(3-叠氮丙基)对羟基苯丙酰胺的接枝率为3%，类糖肽的产率为83%。

当第一混合溶液中具有式（I）结构的类糖肽的质量浓度为9%时，第三混合溶液中过氧化氢浓度为9.8mmol/L时，得到可注射性水凝胶凝胶时间随辣根过氧化物酶浓度变化曲线图，如图2所示，由图2可知：该具有式（I）结构的类糖肽可快速形成水凝胶，且成凝胶时间可调控。

实施例3

3.1将2g实施例1中得到的具有式（IV）结构的化合物、6.0g具有式（V-1）结构的化合物2-叠氮乙基-O-α-D-甘露糖与0.3g具有式（VI）结构的化合物N-(3-叠氮丙基)对羟基苯丙酰胺溶于40ml二甲基亚砜中，然后用氮气鼓泡30min以去除溶解氧，再加入0.3g溴化亚铜与0.5ml五甲基二乙烯基二胺，继续鼓泡5min后，密封，在氮气氛围下，25℃反应三天，反应结束后，将反应液用相应大小分子量的透析袋在水中透析，用蒸馏水透析三天，冷冻干燥后得到具有式（I）结构的类糖肽。

3.2将3.1中得到的具有式（I）结构的类糖肽配制成质量浓度为6%～20%的磷酸盐缓冲溶液为第一混合溶液；将过氧化氢配制成2.45～49mmol/L的磷酸盐缓冲溶液为第三混合溶液；将辣根过氧化物酶配制成0.0156～0.2mg/ml的磷酸盐缓冲溶液为第二混合溶液；

利用核磁共振对3.1中得到的具有式（I）结构的类糖肽进行分析，得到其核磁共振氢谱图，如图3所示，由图3可知：2-叠氮乙基-O-α-D-甘露糖的接枝率为79%，N-(3-叠氮丙基)对羟基苯丙酰胺的接枝率为8%，类糖肽的产率为79%。

当第一混合溶液中具有式（I）结构的类糖肽的质量浓度为6%时，第三混合溶液中过氧化氢浓度为4.9mmol/L时，得到可注射性水凝胶凝胶时间随辣根过氧化物酶浓度变化曲线图，如图4所示，由图4可知：该具有式（I）结构的类糖肽可快速形成水凝胶，且成凝胶时间可调控。

当第一混合溶液中具有式（I）结构的类糖肽的质量浓度为9%时，第三混合溶液中过氧化氢浓度为4.9mmol/L时，得到可注射性水凝胶凝胶时间随辣根过氧化物酶浓度变化曲线图，如图5所示，由图5可知：该具有式（I）结构的类糖肽可快速形成水凝胶，且成凝胶时间可调控。

当第一混合溶液中具有式（I）结构的类糖肽的质量浓度为9%时，第三混合溶液中过氧化氢浓度为9.8mmol/L时，得到可注射性水凝胶凝胶时间随辣根过氧化物酶浓度变化曲线图，如图6所示，由图6可知：该具有式（I）结构的类糖肽可快速形成水凝胶，且成凝胶时间可调控。

当第一混合溶液中具有式（I）结构的类糖肽的质量浓度为9%时，第三混合溶液中过氧化氢浓度为14.7mmol/L时，得到可注射性水凝胶凝胶时间随辣根过氧化物酶浓度变化曲线图，如图7所示，由图7可知：该具有式（I）结构的类糖肽可快速形成水凝胶，且成凝胶时间可调控。

当第一混合溶液中具有式（I）结构的类糖肽的质量浓度为9%时，第二混合溶液中辣根过氧化物酶的浓度为0.063mg/ml，第三混合溶液中过氧化氢浓度为14.7mmol/L时，利用流变仪侧链可注射水凝胶立体储能模量随时间的变化情况，得到其动态力学测试图，如图8所示，由图8可知：该具有式（I）结构的类糖肽可快速形成水凝胶，且成凝胶强度较高。

实施例4

4.1将2g实施例1中得到的具有式（IV）结构的化合物、6.0g具有式（V-1）结构的化合物2-叠氮乙基-O-α-D-甘露糖与0.45g具有式（VI）结构的化合物N-(3-叠氮丙基)对羟基苯丙酰胺溶于40ml二甲基亚砜中，然后用氮气鼓泡30min以去除溶解氧，再加入0.3g溴化亚铜与0.5ml五甲基二乙烯基二胺，继续鼓泡5min后，密封，在氮气氛围下，25℃反应三天，反应结束后，将反应液用相应大小分子量的透析袋在水中透析，用蒸馏水透析三天，冷冻干燥后得到具有式（I）结构的类糖肽。

4.2将4.1中得到的具有式（I）结构的类糖肽配制成质量浓度为6%～20%的磷酸盐缓冲溶液为第一混合溶液；将过氧化氢配制成2.45～49mmol/L的磷酸盐缓冲溶液为第三混合溶液；将辣根过氧化物酶配制成0.0156～0.2mg/ml的磷酸盐缓冲溶液为第二混合溶液；

利用核磁共振对4.1中得到的具有式（I）结构的类糖肽进行分析，得到其核磁共振氢谱图，如图9所示，由图9可知：2-叠氮乙基-O-α-D-甘露糖的接枝率为84%，N-(3-叠氮丙基)对羟基苯丙酰胺的接枝率为14%，类糖肽的产率为87%。

当第一混合溶液中具有式（I）结构的类糖肽的质量浓度为9%时，第三混合溶液中过氧化氢浓度为9.8mmol/L时，得到可注射性水凝胶凝胶时间随辣根过氧化物酶浓度变化曲线图，如图10所示，由图10可知：该具有式（I）结构的类糖肽可快速形成水凝胶，且成凝胶时间可调控。

实施例5

5.1将2g实施例1中得到的具有式（IV）结构的化合物、6.0g具有式（V-2）结构的化合物2-叠氮乙基-O-α-D-葡萄糖与0.15g具有式（VI）结构的化合物N-(3-叠氮丙基)对羟基苯丙酰胺溶于40ml二甲基亚砜中，然后用氮气鼓泡30min以去除溶解氧，再加入0.3g溴化亚铜与0.5ml五甲基二乙烯基二胺，继续鼓泡5min后，密封，在氮气氛围下，25℃反应三天，反应结束后，将反应液用相应大小分子量的透析袋在水中透析，用蒸馏水透析三天，冷冻干燥后得到具有式（I）结构的类糖肽。

5.2将5.1中得到的具有式（I）结构的类糖肽配制成质量浓度为6%～20%的磷酸盐缓冲溶液为第一混合溶液；将过氧化氢配制成2.45～49mmol/L的磷酸盐缓冲溶液为第三混合溶液；将辣根过氧化物酶配制成0.0156～0.2mg/ml的磷酸盐缓冲溶液为第二混合溶液；

利用核磁共振对5.1中得到的具有式（I）结构的类糖肽进行分析，得到其核磁共振氢谱：2-叠氮乙基-O-α-D-葡萄糖的接枝率为85%，N-(3-叠氮丙基)对羟基苯丙酰胺的接枝率为4%，类糖肽的产率为84%。

实施例6

6.1将2g实施例1中得到的具有式（IV）结构的化合物、6.0g具有式（V-2）结构的化合物2-叠氮乙基-O-α-D-葡萄糖与0.3g具有式（VI）结构的化合物N-(3-叠氮丙基)对羟基苯丙酰胺溶于40ml二甲基亚砜中，然后用氮气鼓泡30min以去除溶解氧，再加入0.3g溴化亚铜与0.5ml五甲基二乙烯基二胺，继续鼓泡5min后，密封，在氮气氛围下，25℃反应三天，反应结束后，将反应液用相应大小分子量的透析袋在水中透析，用蒸馏水透析三天，冷冻干燥后得到具有式（I）结构的类糖肽。

6.2将6.1中得到的具有式（I）结构的类糖肽配制成质量浓度为6%～20%的磷酸盐缓冲溶液为第一混合溶液；将过氧化氢配制成2.45～49mmol/L的磷酸盐缓冲溶液为第三混合溶液；将辣根过氧化物酶配制成0.0156～0.2mg/ml的磷酸盐缓冲溶液为第二混合溶液；

利用核磁共振对6.1中得到的具有式（I）结构的类糖肽进行分析，得到其核磁共振氢谱：2-叠氮乙基-O-α-D-葡萄糖的接枝率为83%，N-(3-叠氮丙基)对羟基苯丙酰胺的接枝率为9%，类糖肽的产率为87%。

实施例7

7.1将2g实施例1中得到的具有式（IV）结构的化合物、6.0g具有式（V-2）结构的化合物2-叠氮乙基-O-α-D-葡萄糖与0.45g具有式（VI）结构的化合物N-(3-叠氮丙基)对羟基苯丙酰胺溶于40ml二甲基亚砜中，然后用氮气鼓泡30min以去除溶解氧，再加入0.3g溴化亚铜与0.5ml五甲基二乙烯基二胺，继续鼓泡5min后，密封，在氮气氛围下，25℃反应三天，反应结束后，将反应液用相应大小分子量的透析袋在水中透析，用蒸馏水透析三天，冷冻干燥后得到具有式（I）结构的类糖肽。

7.2将7.1中得到的具有式（I）结构的类糖肽配制成质量浓度为6%～20%的磷酸盐缓冲溶液为第一混合溶液；将过氧化氢配制成2.45～49mmol/L的磷酸盐缓冲溶液为第三混合溶液；将辣根过氧化物酶配制成0.0156～0.2mg/ml的磷酸盐缓冲溶液为第二混合溶液；

利用核磁共振对7.1中得到的具有式（I）结构的类糖肽进行分析，得到其核磁共振氢谱：2-叠氮乙基-O-α-D-葡萄糖的接枝率为80%，N-(3-叠氮丙基)对羟基苯丙酰胺的接枝率为13%，类糖肽的产率为81%。

实施例8

8.1将2g实施例1中得到的具有式（IV）结构的化合物、6.0g具有式（V-3）结构的化合物2-叠氮乙基-O-α-D-半乳糖与0.15g具有式（VI）结构的化合物N-(3-叠氮丙基)对羟基苯丙酰胺溶于40ml二甲基亚砜中，然后用氮气鼓泡30min以去除溶解氧，再加入0.3g溴化亚铜与0.5ml五甲基二乙烯基二胺，继续鼓泡5min后，密封，在氮气氛围下，25℃反应三天，反应结束后，将反应液用相应大小分子量的透析袋在水中透析，用蒸馏水透析三天，冷冻干燥后得到具有式（I）结构的类糖肽。

8.2将8.1中得到的具有式（I）结构的类糖肽配制成质量浓度为6%～20%的磷酸盐缓冲溶液为第一混合溶液；将过氧化氢配制成2.45～49mmol/L的磷酸盐缓冲溶液为第三混合溶液；将辣根过氧化物酶配制成0.0156～0.2mg/ml的磷酸盐缓冲溶液为第二混合溶液；

利用核磁共振对8.1中得到的具有式（I）结构的类糖肽进行分析，得到其核磁共振氢谱：2-叠氮乙基-O-α-D-半乳糖的接枝率为87%，N-(3-叠氮丙基)对羟基苯丙酰胺的接枝率为4%，类糖肽的产率为82%。

实施例9

9.1将2g实施例1中得到的具有式（IV）结构的化合物、6.0g具有式（V-3）结构的化合物2-叠氮乙基-O-α-D-半乳糖与0.3g具有式（VI）结构的化合物N-(3-叠氮丙基)对羟基苯丙酰胺溶于40ml二甲基亚砜中，然后用氮气鼓泡30min以去除溶解氧，再加入0.3g溴化亚铜与0.5ml五甲基二乙烯基二胺，继续鼓泡5min后，密封，在氮气氛围下，25℃反应三天，反应结束后，将反应液用相应大小分子量的透析袋在水中透析，用蒸馏水透析三天，冷冻干燥后得到具有式（I）结构的类糖肽。

9.2将9.1中得到的具有式（I）结构的类糖肽配制成质量浓度为6%～20%的磷酸盐缓冲溶液为第一混合溶液；将过氧化氢配制成2.45～49mmol/L的磷酸盐缓冲溶液为第三混合溶液；将辣根过氧化物酶配制成0.0156～0.2mg/ml的磷酸盐缓冲溶液为第二混合溶液；

利用核磁共振对9.1中得到的具有式（I）结构的类糖肽进行分析，得到其核磁共振氢谱：2-叠氮乙基-O-α-D-半乳糖的接枝率为83%，N-(3-叠氮丙基)对羟基苯丙酰胺的接枝率为9%，类糖肽的产率为85%。

实施例10

10.1将2g实施例1中得到的具有式（IV）结构的化合物、6.0g具有式（V-3）结构的化合物2-叠氮乙基-O-α-D-半乳糖与0.45g具有式（VI）结构的化合物N-(3-叠氮丙基)对羟基苯丙酰胺溶于40ml二甲基亚砜中，然后用氮气鼓泡30min以去除溶解氧，再加入0.3g溴化亚铜与0.5ml五甲基二乙烯基二胺，继续鼓泡5min后，密封，在氮气氛围下，25℃反应三天，反应结束后，将反应液用相应大小分子量的透析袋在水中透析，用蒸馏水透析三天，冷冻干燥后得到具有式（I）结构的类糖肽。

10.2将10.1中得到的具有式（I）结构的类糖肽配制成质量浓度为6%～20%的磷酸盐缓冲溶液为第一混合溶液；将过氧化氢配制成2.45～49mmol/L的磷酸盐缓冲溶液为第三混合溶液；将辣根过氧化物酶配制成0.0156～0.2mg/ml的磷酸盐缓冲溶液为第二混合溶液；

利用核磁共振对10.1中得到的具有式（I）结构的类糖肽进行分析，得到其核磁共振氢谱：2-叠氮乙基-O-α-D-半乳糖的接枝率为78%，N-(3-叠氮丙基)对羟基苯丙酰胺的接枝率为14%，类糖肽的产率为83%。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种类糖肽，如式(I)所示：

-R₁具有以下式(II-1)～式(II-3)所示结构中的一种或多种：

-R₂具有以下式(III)所示结构：

2.一种类糖肽的制备方法，其特征在于，包括：

将具有式(V-1)～式(V-3)所示结构化合物中的一种或多种、具有式(IV)结构的化合物、具有式(VI)结构的化合物与有机溶剂混合，在催化剂的作用下，进行反应，得到具有式(I)结构的类糖肽；所述催化剂为抗坏血酸钠与硫酸铜的混合物或溴化亚铜与五甲基二乙烯基二胺的混合物；

其中，x，y、z与n为聚合度；0≤x≤300；15≤y≤800；3≤z≤200；且30≤x+y+z≤1000；n＝x+y+z；

-R₁具有以下式(II-1)～式(II-3)所示结构中的一种：

-R₂具有以下式(III)所示结构：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述具有式(V-1)～(V-3)所示结构化合物中的一种或多种与具有式(IV)结构的化合物的摩尔比为(0.5～5)：1。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述具有式(VI)结构的化合物与具有式(IV)结构的化合物的摩尔比为(0.01～0.3)：1。

5.一种可注射性水凝胶，其特征在于，包括具有式(I)结构的类糖肽、水性溶剂、辣根过氧化物酶与过氧化氢；

-R₁具有以下式(II-1)～式(II-3)所示结构中的一种或多种：

-R₂具有以下式(III)所示结构：

6.根据权利要求5所述的可注射性水凝胶，其特征在于，所述具有式(I)结构的类糖肽与水性溶剂混合为2～30wt％的第一混合溶液。

7.根据权利要求5所述的可注射性水凝胶，其特征在于，所述辣根过氧化物酶与水性溶剂混合为0.001mg/ml～1.0mg/ml的第二混合溶液。

8.根据权利要求5所述的可注射性水凝胶，其特征在于，所述过氧化氢与水性溶剂混合为0.1mmol/L～100mmol/L的第三混合溶液。

9.根据权利要求5所述的可注射性水凝胶，其特征在于，所述水性溶剂为水、生理盐水、缓冲溶液、组织培养液与体液中的一种或多种。