CN104387577A - 一种具有氮原子支化中心的单一官能化聚乙二醇、制备方法及其生物相关物质 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有氮原子支化中心的单一官能化聚乙二醇、制备方法及其生物相关物质。所述氮原子支化中心的单一官能化聚乙二醇的通式如式（1）所示，所述聚乙二醇修饰的生物相关物质的通式如式（2）所示，其中，X₁、X₂为具有1至20个碳原子的烃基；n₁、n₂、n₃为1～1000的整数；L₁、L₂、L₃为在光照、酶、酸性或碱性条件下稳定存在的连接基团；R为功能性基团；D为生物相关物质；Z为连接基团；L₄为官能团在与生物相关物质反应后的残基。该具有氮原子中心的支化聚乙二醇丰富了支化聚乙二醇的种类，易与底物相互作用，更有利于聚乙二醇对底物的保护，更有效的改善底物在体内的状态，具有更广阔的前景。

Description

一种具有氮原子支化中心的单一官能化聚乙二醇、制备方法及其生物相关物质

技术领域    本发明涉及高分子合成化学领域，具体涉及一种具有氮原子支化中心的单一官能化聚乙二醇、制备方法及其生物相关物质。

背景技术

聚乙二醇化（PEGylation）是药物修饰的重要手段之一。其中，官能化聚乙二醇（PEG）可以利用其含有的活性基团与药物分子（包括蛋白药物和有机小分子药物）、肽类、糖类、脂类、寡核苷酸、亲和配体、辅因子、脂质体以及生物材料等通过共价键进行偶联，实现对药物和其他生物相关物质的聚乙二醇修饰。经修饰后的药物分子将具备聚乙二醇的许多优良性质（如亲水性、柔性、抗凝血性等）。同时，由于空间排斥效应，聚乙二醇修饰后的药物避免肾小球的过滤生物反应如免疫反应，使其比未修饰的药物在血液中有着更长的半衰期。例如：Greenwald等人（J.Org.Chem.1995,331-336）通过与聚乙二醇偶联的手段修饰紫杉醇，增加其水溶性。

但是在不减少药物活性的前提下，需要足够大分子量的聚乙二醇来充分改善药物在体内的状态，增强亲水性、延长半衰期、提高抗免疫性等，而在蛋白质和其他生物分子中，可用于修饰的活性官能团比较少，为了获得足够大分子量的聚乙二醇，蛋白质与聚乙二醇的连接就显得特别的重要。相对于相同分子量的线性聚乙二醇，由于具有特殊的分子形态，带支链的聚乙二醇可以在药物的表层形成一层伞形的保护层，增大了药物分子周围的空间位阻，比线性聚乙二醇能更有效地阻止体内其它大分子物质对药物的进攻，减少了药物在生物体内失活或被酶水解的程度，延长了药物在体内的作用时间。

自1995年，Monfardini将两根线性甲氧基聚乙二醇分别接到赖氨酸的两个氨基上得到两臂的分叉型（V型）聚乙二醇，再将赖氨酸的羧基活化成琥珀酰亚胺活性酯，并用于蛋白质修饰研究（Bioconjugate Chem.1995,6,62-69）以后，这种方法被推广为最普遍的制备单一官能化的支化聚乙二醇及其药物衍生物的方法，并已经在三种商业化的药物中得到应用。

除此以外，可以通过含有多羟基的小分子引发剂进行引发环氧聚合得到产物制备支化聚乙二醇，一般地，多羟基的小分子引发剂的支化中心为碳原子。由于碳原子的反应活性不高，限制了小分子引发剂的制备，从而限制了支化聚乙二醇的种类和使用。

因此，有必要开发易于制备的、丰富多样且参数可控的单一官能化支化聚乙二醇及其制备方法。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明开发一种以氮原子为支化中心的单一官能化的支化聚乙二醇的制备方法和应用，该方法改变了传统与碳原子为支化中心的模式，提供更容易制备、更丰富多样的支化聚乙二醇的制备方法。

本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现：

一种单一官能化的支化聚乙二醇，所述单一官能化的支化聚乙二醇的通式如式（1）所示：

其中，X₁、X₂各自独立地为具有1至20个碳原子的烃基，且在同一分子中，可以彼此相同或不同；n₁、n₂、n₃各自独立地为1～1000的整数，且在同一分子中，可以彼此相同或不同；L₁、L₂、L₃为在光照、酶、酸性或碱性条件下稳定存在的，中心氮原子与聚乙二醇单元之间的连接基团，且在同一分子中，可以彼此相同或不同；R为功能性基团。

一种具有氮原子支化中心的单一官能化聚乙二醇修饰的生物相关物质，所述聚乙二醇修饰的生物相关物质的通式如式（2）所示：

其中，X₁、X₂各自独立地为具有1至20个碳原子的烃基；n₁、n₂、n₃各自独立地为1～1000的整数；L₁、L₂、L₃为在光照、酶、酸性或碱性条件下稳定存在的连接基团；q为0或1；D为生物相关物质；Z为连接基团，能与生物相关物质反应的官能团通过该连接基团Z连接于对称轴聚乙二醇主链上并与生物相关物质发生化学反应，形成残基L₄。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

第一：充分利用氮原子的高反应活性，更高效、更灵活的得到种类多样的小分子引发剂，丰富了支化聚乙二醇的种类，具有更广阔的发展空间；第二：氮原子中心的支化聚乙二醇充分利用了氮原子的高反应活性，避免了需要额外引入支化活性点的弊端，减少了支化聚乙二醇的制备流程，工艺更加简单，有利于降低成本；第三：在生物相关物质修饰中，氮原子易与底物通过氢键等方式相互作用，强化了聚乙二醇对生命相关物质的保护，更有效的改善底物在体内的状态。

具体实施方式

一种具有氮原子中心的单一官能化的支化聚乙二醇，所述单一官能化的支化聚乙二醇的通式如式（1）所示：

其中，X₁、X₂为具有1至20个碳原子的烃基，且在同一分子中，可以彼此相同或不同；n₁、n₂、n₃各自独立为聚乙二醇链的聚合度，为1～1000的整数，且在同一分子中，可以彼此相同或不同；L₁、L₂、L₃为氮原子与聚乙二醇聚合单元的连接基团；R为功能性基团。

其中，所述X₁、X₂优选为具有1至10个碳原子的烃基。所述X₁、X₂优选为具有1至5个碳原子的烃基。所述X₁、X₂优选为甲基、乙基、丙基、丙烯基、丙炔基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、庚基、2-乙基己基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、苄基或丁基苯基。所述X₁、X₂所述最优选为甲基。

L₁、L₂、L₃是氮原子与聚乙二醇聚合单元的连接基团，可以是直链或带支链基团，其中，所述L₁、L₂、L₃优选为具有1至20个碳原子的烃基。

其中，所述L₁、L₂、L₃为可稳定存在的基团，优选为烃基或含醚键、酰胺键等官能团的具有1至20个碳原子的烃基。

其中所述R为功能性基团，优选能与生物相关物质相互反应的功能性基团。所述生物相关物质包括生物相关物质及改性的生物相关物质。其中，R包括但不仅限于以下几类：

类A：

类B：

类C：

类D：

类E：

类F：

类G：

类H：

上述类A～类H中，Z为聚乙二醇和功能性基团之间的共价键连接基团，没有特别限制；q为0或1。

其中，Z可以为可稳定存在或可发生降解的基团。当Z为可稳定存在的基团时，优选在光照、酶、酸性、碱性等条件下稳定存在的亚烷基或含有酯基、尿烷基、酰胺基、醚基、双键、三键、碳酸酯基或仲胺基等的亚烷基。其中，Z优选为亚烷基或含醚键、酰胺键、仲氨基、酯基、尿烷基的亚烷基。所述亚烷基优选为亚甲基、1,2-亚乙基、1,3-亚丙基、1,2-亚丙基、异亚丙基、亚丁基、亚戊基以及亚己基。当Z为可发生降解的基团时，优选含有亚胺基、缩醛基、半缩醛基、酯基、尿烷基、硫酯基、二硫基、硫代碳酸酯基或其组合等的亚烷基。所述亚烷基优选为亚甲基、1,2-亚乙基、1,3-亚丙基、1,2-亚丙基、异亚丙基、亚丁基、亚戊基以及亚己基。

上述类B中，Y为具有1至10个碳原子的烃基或包括氟原子的具有1至10个碳原子的烃基。其中，所述Y优选为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、乙烯基、苯基、苄基、对甲基苯基、三氟甲基、2,2,2-三氟乙基、4-（三氟甲氧基）苯基。其中，所述Y优选为甲基、对甲基苯基、2,2,2-三氟乙基、三氟甲基、乙烯基。

上述类D中，所述W为卤原子。所述W优选为Br或Cl。

上述类G中，所述Q没有特别限制，只要有助于不饱和键电子的诱导、共轭效应即可。当Q处于环上时，可以是一个或多个。所述Q优选为氢原子、卤素、卤代烷、烷氧基、羰基化合物、硝基化合物。所述Q优选为氢原子、氟原子、三氟甲基或甲氧基。

上述类G中，所述M是环上连接Z的原子，所述M可以是碳原子或氮原子。

所述n₁、n₂表示两个分支链的聚合度，为1～1000，其中，所述n₁、n₂优选为10～800的整数。所述n₁、n₂更优选为25～800的整数。所述n₁、n₂更优选为50～500的整数。

所述n₃表示具有活性官能团主链的聚合度，为1～1000，其中，所述n₃优选为1～800的整数。所述n₃更优选为1～500的整数。其中，所述n₃更优选为1～200的整数。

一种聚乙二醇修饰的生物相关物质，所述聚乙二醇修饰的生物相关物质具有如通式（2）所示的化学结构：

由通式（1）的具有氮原子中心的支化聚乙二醇通过官能团R与生物相关物质上的反应基团反应，生成具有通式（2）所述结构的聚乙二醇修饰的生物相关物质。

所述生物相关物质上的反应基团可以为氨基、巯基、不饱和键、羧基、羟基等。

其中，所述L₄为连接生物相关物质以及聚乙二醇的共价键基团，L₄为具有活性官能团主链所带的能与生物相关物质反应的官能团在与生物相关物质反应后的残基，该连接基团没有特别限制。

其中，所述L₄可以为三氮唑、异恶唑、醚基、酰胺基、亚酰胺基、亚胺基、仲氨基、叔胺基、硫酯基、硫醚基、二硫基、尿烷基、硫代碳酸酯基、磺酸酯基、磺酰胺基、氨基甲酸酯基、酪氨酸基、半胱氨酸基、组氨酸基或其组合。

其中，所述D代表生物相关物质，包括但不仅限于以下物质：多肽、蛋白质、酶、小分子药物、染料、脂质体、核苷、核苷酸、寡核苷酸、多核苷酸、核酸、多糖、甾体化合物、脂类化合物、磷脂、糖脂、糖蛋白、类固醇、细胞、病毒、胶束。其中，所述D优选为生物相关物质及改性的生物相关物质。所述小分子药物没有特别限制，优选为抗癌药物和抗真菌药物。

其中，通式（2）中，X₁、X₂、n₁、n₂、n₃、L₁、L₂、L₃、q、Z的定义与通式（1）中相同。X₁、X₂为具有1至20个碳原子的烃基；n₁、n₂、n₃为1～1000的整数；L₁、L₂、L₃为氮原子与聚乙二醇单元的连接基团；q为0或1；Z为含活性官能团的聚乙二醇主链和L₄基团之间的共价键连接基团，能与生物相关物质反应的官能团通过该连接基团连接于含活性官能团主链上，没有特别限制。

所述单一官能化的具有氮原子中心的支化聚乙二醇（1）可以由中间体化合物（3）经过一步或多步反应得到。

其中，X₁、X₂、n₁、n₂、n₃、L₁、L₂、L₃的定义与通式（1）中相同。

所述单一官能化的具有氮原子中心的支化聚乙二醇（1）的制备方法主要有：

方法一：其特征在于包括如下步骤：

a)以含有两个裸露羟基的小分子引发剂（4）与碱组成共引发体系，引发环氧乙烷聚合，生成两条分支链，并进行分支链末端去质子化，得到中间体（5）；

b）对步骤a）所得中间体（5）的两条分支链进行封端，得到中间体（6）；

c）对步骤b）所得中间体（6）的末端羟基的脱保护，得到中间体（7）；

d）在步骤c）所得中间体（7）的末端羟基上引发环氧乙烷聚合，生成末端含活性官能团的主链，质子化后得到中间体（3）；

e）对步骤d）所得中间体（3）进行含活性基团主链末端的官能化修饰，得到式（1）所述单一官能化的支化聚乙二醇；

f）采用式（1）所述单一官能化的支化聚乙二醇与生物相关物质反应，得到式（2）所述聚乙二醇修饰的生物相关物质。

其中，PG为羟基保护基团，可以为硅醚、苄基、缩醛、缩酮或叔丁基；X₁、X₂、n₁、n₂、n₃、L₁、L₂、L₃、q的定义与通式（1）中相同。除R=OH外，R的定义与上述相同。

1.1中间体化合物（3）的制备

本发明的中间体化合物（3）可以按以下所述进行制备。2至2000倍摩尔量的环氧乙烷与末端羟基保护的含有两个裸露羟基的化合物（4）进行聚合后，加入过量的去质子化试剂，生成带有两个分支链的聚乙二醇负离子中间体（5）；末端氧负离子用烃基X₁、X₂进行醚化封端得到中间体（6）；主链末端羟基脱保护；新形成的主链末端羟基引发环氧乙烷聚合后，加入质子源，即可得到中间体化合物（3）。（即上述步骤a～d）。

1.1.1聚乙二醇负离子中间体（5）的制备（步骤a）

中间体（5）的制备包含两个步骤：小分子引发剂与环氧乙烷的聚合反应和聚合产物的去质子化。

小分子引发剂与环氧乙烷的聚合反应可以经过两个步骤完成：A，在碱催化下进行化合物（4）的去质子化；B，与环氧乙烷发生聚合。这两个步骤可以在溶剂或没有溶剂条件下进行，溶剂并没有特别限制，但优选非质子性溶剂，如甲苯、苯、二甲苯、乙腈、乙酸乙酯、四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺，更优选甲苯或四氢呋喃。

步骤A：小分子引发剂去质子化

用于化合物（4）去质子化的碱没有特别限制，但优选金属钠、钾、氢化钠、氢化钾、甲醇钠、甲醇钾、萘锂、正丁基锂、叔丁基锂、叔丁醇钾或二苯基甲基钾，更优选用金属钠、钾或二苯基甲基钾，最优选二苯基甲基钾。催化剂的用量在5至80mol%。如果催化剂的用量小于5mol%，聚合速率慢而累计热增加，导致副产物生成，如末端羟基发生消除生成乙烯醚化合物。在无溶剂条件下反应，催化剂的量超过50mol%会导致反应溶液粘度增加或有固体析出，导致反应不均衡且给纯化带来困难。而在甲苯或四氢呋喃做溶剂时，反应液粘度增加或有固体析出的问题可以得到解决，催化剂量可以相应的增加到80mol%。

去质子化一般在10至50℃的条件下进行，优选25至50℃。当温度小于10℃时，去质子化不完全，碱作为亲核试剂参与阴离子聚合，得到目标分子量0.5倍的低分子量杂质。这类杂质可能与生物相关物质发生反应并改变其物理性能。而当温度高于50℃，会导致保护基的部分分解脱保护，得到目标分子量1.5倍的高分子量杂质，而这类杂质经过下一步封端醚化后，没有活性官能团。当含有这类杂质的状态下修饰药物，必然导致药物制剂不均匀，质量不稳定，不能满足高纯度药物的修饰。

去质子化时间，优选10分钟至24小时，时间的控制随着碱的不同而不同。一般的，碱性弱或在有机溶剂中溶解度比较小的强碱（如：甲醇钠、甲醇钾、氢化钠、氢化钾等），需要较长的去质子化时间，一般在1小时至24小时；而碱性强且在有机溶剂中溶解度良好的碱（如：二苯基甲基钾、正丁基锂、叔丁基锂等），即使在无溶剂条件下也可以与小分子引发剂充分互溶，去质子速度快，一般在10分钟至24小时，优选20分钟至1小时。当去质子化时间较短，去质子化不完全，碱作为亲核试剂参与阴离子聚合，得到目标分子量0.5倍的低分子量杂质；而当去质子化时间大于24小时，会导致保护基的部分分解脱保护，得到目标分子量1.5倍的高分子量杂质，不能满足高纯度药物的修饰。

当使用甲醇钾、叔丁醇钾、甲醇钠作为催化剂时，优选甲醇钾，其用量为5至80mol%，在25至80℃的条件下进行，优选50至60℃，除此外，应该在减压条件下操作以促进质子交换。由于甲醇钾、叔丁醇钾或甲醇钠自身在聚合条件下，也会与环氧乙烷发生聚合，得到分子量为目标分子量0.5倍的一端醚化聚乙二醇，而这类的聚乙二醇会在下一步封端醚化，得到了双端醚化没有活性官能团的聚乙二醇；而去质子化后的产物（甲醇、叔丁醇），不仅是质子源，会淬灭反应，而且在聚合条件下也会参与环氧乙烷的聚合，得到上述一端醚化的聚乙二醇副产物，所以这类反应需要在较高的温度（优选50至60℃）保证完全质子化的同时，减压操作除去低级醇。

步骤B：环氧乙烷的聚合

当在非质子性溶剂条件下，优选在50至70℃进行聚合。当温度低于50℃时，随着聚合的进行，分子量逐步增加，反应液体的粘度会增加或有固体析出，导致反应体系不均匀，得到的目标产物分布较宽，不适合用于高纯度药物的修饰；而当温度高于70℃，反应体系容易发生爆聚或易发生副反应，如末端醇消除得到乙烯基醚。

当无溶剂条件下，优选在50至130℃进行聚合，更优选在80至110℃进行聚合。当温度低于50℃时，聚合速率较低其累计热增加从而降低了目标产物的质量；此外，当温度高于130℃，容易发生副反应如末端醇消除得到乙烯基醚。同样的，随着聚合的进行，分子量逐步增加，反应液体的粘度会增加或会产生固化，使得反应不均匀，得到的目标产物分布较宽，一般优选在非质子性溶剂下进行，溶剂优选四氢呋喃或甲苯。

此时，得到的聚合产物是醇与氧负离子的混合物，对其完全的封端需要先进行分支链端的完全去质子化。

用于分支链端去质子化的碱没有特别限制，优选金属钠、钾、氢化钠、氢化钾、甲醇钠、甲醇钾、萘锂、正丁基锂、叔丁基锂、叔丁醇钾或二苯基甲基钾，更优选用金属钠、钾或二苯基甲基钾，最优选二苯基甲基钾。一般，碱用量在引发剂摩尔当量的5至20倍，优选8至15倍。如果碱的用量小于引发剂5倍摩尔当量，会导致分支链端去质子化不完全，不能完全封端；分支链末端的活泼羟基会参与后续的聚合反应，得到分子量大于目标分子量的杂质，导致分子量分布较宽且含有多个活性官能团，修饰药物时，可能导致药物活性的减小或完全失去。当碱的用量大于引发剂20倍摩尔当量，过量的试剂或化合物给纯化带来麻烦，混入后续步骤，引起副反应。

分支链端去质子化一般在10至50℃的条件下进行，优选25至50℃。当温度小于10℃时，去质子化不完全，不能完全封端，分支链末端的活泼羟基会参与后续的聚合反应，得到分子量大于目标分子量的杂质，导致分子量分布较宽且含有多个活性官能团；修饰药物时，可能导致药物活性的减小或完全失去。而当温度高于50℃，会导致保护基的部分脱保护，而在下一步发生封端醚化，没有活性官能团；当在含有这类杂质的状态下与修饰药物时，导致药物制剂不均匀，质量不稳定，不能满足高纯度药物的修饰。

分支链端去质子化时间，优选10分钟至24小时，时间的控制随着碱的不同而不同。一般的，碱性弱或在有机溶剂中溶解度比较小的强碱（如：甲醇钠、甲醇钾、氢化钠、氢化钾等），需要较长的去质子化时间，一般在1小时至24小时；而碱性强且在有机溶剂中溶解度良好的碱（如：二苯基甲基钾、正丁基锂、叔丁基锂等），即使在无溶剂条件下也可以与小分子引发剂充分互溶，去质子速度快，一般在10分钟至24小时，优选20分钟至1小时；当去质子化时间大于24小时，会导致上述含活性官能团主链末端羟基保护基的部分分解脱保护。

1.1.2聚乙二醇负离子中间体（5）封端反应（步骤b））

聚乙二醇负离子中间体（5）末端的烷基醚化封端可以通过以下（1）或（2）中的任何一种方法实现：

（1）聚乙二醇负离子中间体（5）与烷基卤或烷基磺酸酯等含有离去基团的化合物（8）反应。

X-LG.

8

X是具有1到20个碳原子的烃基，包括甲基、乙基、丙基、丙烯基、丙炔基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、庚基、2-乙基己基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、苄基、丁基苯基，该烃基优选具有1至10个碳原子的烃基，最优选为甲基；而LG₁为离去基团，包括氯、溴、碘、甲磺酸酯、对甲苯磺酸酯、2,2,2-三氟乙酸磺酸酯，优选碘；所以用于聚乙二醇负离子中间体（5）封端的烷基卤或烷基磺酸酯等含离去基团的化合物最优选为碘甲烷。

一般，烷基卤或烷基磺酸酯等含有离去基团的化合物（8）这种封端试剂的用量为引发剂的5至20倍摩尔当量，优选8至15倍。如果封端试剂的用量小于5倍引发剂摩尔当量，导致不能完全封端，末端的氧负离子会参与后续的聚合反应，得到分子量大于目标分子量的杂质，导致分子量分布较宽且含有多个活性官能团；修饰药物时，可能导致药物活性的减小或完全失去。当封端试剂的用量大于20倍引发剂摩尔当量，过量的试剂给纯化带来麻烦，可能混入后续步骤，引起副反应。

封端反应的温度没有特别限制，优选在25至50℃的条件下进行。

（2）往聚乙二醇负离子中间体（5）中加入活化剂，得到相应的聚乙二醇磺酸酯，再与去质子的醇（X-OH）发生取代反应得到化合物（6）。常用的活化剂有甲磺酰氯、对甲苯磺酸、2,2,2-三氟乙酸磺酰氯。

方法（1）和方法（2）都可以实现完全封端，由于方法（1）可以与聚合反应在同一反应容器中进行，生产工艺较为简便，优选方法（1）。

以上产物可通过萃取、重结晶、吸附处理、沉淀、反沉淀、薄膜透析或超临界提取等纯化方法加以纯化，得到中间体化合物（6）。

1.1.3中间体化合物（6）的脱保护（步骤c））

由于前述合成路线可以用苄基、硅醚、缩醛、叔丁基四种方法对含活性官能团主链末端羟基进行保护，所以脱保护的方法相应有：

A：苄基的脱保护

苄基脱保护可以利用氢化还原剂和氢供体的氢化作用来实现，在这个反应体系中的含水量应小于1%，反应才能顺利进行。当体系中的含水量大于1%，会发生聚乙二醇链的断裂，产生低分子量的带羟基的聚乙二醇，会参与后续的聚合反应或官能团修饰，给目标产品引入杂质，甚至，与生物相关物质起反应，改变了制剂的性质。

氢化还原催化剂优选为钯，但是并不限制载体，但优选氧化铝或碳，更优选碳。钯的用量为中间体化合物（6）的1至100wt%，优选为中间体化合物（6）的1至20%wt%。当钯的用量小于1wt%，脱保护的速率和转化率都会降低，未脱保护部分不能进行后续的聚合或官能团化，导致最终产品官能团率低。然而，当钯的用量大于100wt%，易导致聚乙二醇链的断裂。

反应溶剂没有特别的限制，只要原料和产物均可以溶剂即可，但优选甲醇、乙醇、乙酸乙酯、四氢呋喃，乙酸；更优选甲醇。并不特别限制氢供体，但优选氢气、环己烯、2-丙醇等。反应温度优选为25至40℃。当温度高于40℃，易发生聚乙二醇链的断链。反应时间没有特别限制，反应时间与催化剂的用量成负相关，优选为1至5个小时，当反应时间小于1小时，转化率较低，当反应时间大于5个小时，易发生聚乙二醇链的断链。

B：缩醛、缩酮的脱保护

用于这类羟基保护的缩醛或缩酮化合物优选乙基乙烯基醚、四氢吡喃、丙酮、2,2-二甲氧基丙烷、苯甲醛等。而这类缩醛、缩酮的脱保护通过在酸性条件下实现，溶液pH优选0至4。当pH值大于4，酸性太弱，不能完全脱除保护基；当pH值小于0，酸性太强，易发生聚乙二醇链的断链。酸没有特别限制，但优选乙酸、磷酸、硫酸、盐酸、硝酸，更优选盐酸。反应溶剂没有特别的限制，只要能够溶解反应物和产物即可，优选水。反应温度优选0至30℃。当温度低于0℃，反应速度较慢，不能完全脱除保护基；当温度高30℃，在酸性条件下，易发生聚乙二醇链的断链。

C：硅醚的脱保护

用于这类羟基保护的化合物包括三甲基硅醚、三乙基硅醚、二甲基叔丁基硅醚、叔丁基二苯基硅醚等。而这类硅醚的脱保护通过含氟离子的化合物，优选四丁基氟化铵、四乙基氟化铵、氢氟酸、氟化钾，更优选四丁基氟化铵、氟化钾。含氟试剂的用量在引发剂摩尔当量的5至20倍，优选8至15倍引发剂，如果含氟的用量小于5倍引发剂摩尔当量，会导致脱保护不完全；当脱保护试剂的用量大于20倍引发剂摩尔当量，过量的试剂或化合物给纯化带来麻烦，可能混入后续步骤，从而引起副反应。反应溶剂没有特别的限制，只要能够溶解反应物和产物即可，优选非质子性溶剂，更优选四氢呋喃、二氯甲烷。反应温度优选0至30℃，当温度低于0℃，反应速度较慢，不能完全脱除保护基。

D：叔丁基的脱保护

叔丁基的脱保护在酸性条件下进行，溶液pH优选0至4。当pH值大于4，酸性太弱，不能完全脱除保护基；当pH值小于0，酸性太强，易发生聚乙二醇链的断链。酸没有特别限制，但优选乙酸、磷酸、硫酸、盐酸、硝酸，更优选盐酸。反应溶剂没有特别的限制，只要能够溶解反应物和产物即可，优选水。反应温度优选0至30℃。当温度低于0℃，反应速度较慢，不能完全脱除保护基；当温度高30℃，在酸性条件下，易发生聚乙二醇链的断链。

以上步骤均可通过萃取、重结晶、吸附处理、沉淀、反沉淀、薄膜透析或超临界提取等纯化方法加以纯化，得到中间体化合物（7）。

1.1.4中间体（7）与环氧乙烷的聚合（步骤d））

需要经过两个步骤完成：A：在碱催化下主链末端羟基的去质子化；B：与环氧乙烷发生聚合，该步聚合与1.1中的聚合反应类似，在此就不一一赘述。

当聚合到一定程度，加入质子源，即可得到具有特定聚合度主链的中间体化合物（3）。其中质子源没有特别限制，只要能提供活泼氢即可，优选甲醇、乙醇、水。

根据不同的需要对中间体化合物（3）、（15）进行修饰，可以分别得到式（1）、（16）所述单一官能化的支化聚乙二醇。下面结合R的几种类型，分别介绍其制备方法：

1.2单一官能化聚乙二醇的制备（步骤e））

以下详细描述所述单一官能化支化聚乙二醇（除R=OH外）的制备。

1.2.1R为类A的单一官能化支化聚乙二醇的制备

a：相应的活性酯可以通过中间体化合物（3）在碱的存在下，与相应的碳酸酯（（A11）、（A51））、卤代甲酸酯（（A21）、（A31））、羰基二咪唑（A41）反应得到。

其中W为Cl、Br、I，优选Cl。

碳酸酯（（A11）、（A51））、卤代甲酸酯（（A21）、（A31））、羰基二咪唑（A41）的量为化合物摩尔当量的1至50倍，优选1至20倍，更优选5至10倍。

溶剂可以是无溶剂或非质子性溶剂，非质子性溶剂包括甲苯、苯、二甲苯、乙腈、乙酸乙酯、乙醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺，优选四氢呋喃、二氯甲烷、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺。

碱包括有机碱（如三乙胺、吡啶、4-二甲基氨基吡啶、咪唑或二异丙基乙基胺）或无机碱（如碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、乙酸钠、碳酸钾或氢氧化钾），优选有机碱，更优选三乙胺、吡啶。碱的摩尔量为相应碳酸酯（（A11）、（A51））、卤代甲酸酯（（A21）、（A31））、羰基二咪唑（A41）摩尔当量的1至50倍，优选为1至10倍，更优选为3至5倍。

反应温度为0至200℃，优选0至100℃，更优选为25至80℃，反应时间优选为10分钟至48小时，更优选为30分钟至24小时。得到的产物可通过萃取、重结晶、吸附处理、沉淀、反沉淀、薄膜透析或超临界提取等纯化方法加以纯化。

b．酯类化合物也可以通过缩合反应得到。中间体化合物（3）通过一步或多步反应，得到羧酸化合物（D4）；然后羧酸化合物（D4）在缩合剂的存在下，与相应的醇和胺反应得到相应的活性酯和酰胺。

其中，X₁、X₂、n₁、n₂、n₃、Z、L₁、L₂、L₃、q与上述相同。

N-羟基琥珀酰亚胺（A12）、苯酚（（A22）、（A32））、N-羟基三氮唑（A52）的量为化合物（D4）摩尔当量的1至50倍，优选1至20倍，更优选5至10倍。

并不特别限制缩合剂，但优选N,N’-二环己基羰二亚胺（DCC），1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐（EDC·HCl），2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N,N,N′,N′-四甲基脲六氟磷酸酯（HATU），苯并三氮唑-N,N,N′,N′-四甲基脲六氟磷酸盐（HBTU），最优选为DCC。而一般缩合剂的用量为化合物（D4）摩尔当量的1至20倍，优选为5-10倍，这个反应可以加入适当的催化剂（如4-二甲基氨基吡啶）。

溶剂可以是无溶剂或非质子性溶剂，非质子性溶剂包括甲苯、苯、二甲苯、乙腈、乙酸乙酯、乙醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺，优选四氢呋喃、二氯甲烷、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺。

碱包括一般为有机碱（如三乙胺、吡啶、4-二甲基氨基吡啶、咪唑或二异丙基乙基胺），优选三乙胺、吡啶。碱的用量为N-羟基琥珀酰亚胺（A12）、苯酚（A22）（A32）、咪唑（A52）的摩尔当量的1至50倍，优选为1至10倍，更优选为2至3倍。

反应温度为0至200℃，优选0至100℃，更优选为25至80℃，反应时间优选为10分钟至48小时，更优选为30分钟至24小时。得到的产物可通过萃取、重结晶、吸附处理、沉淀、反沉淀、薄膜透析或超临界提取等纯化方法加以纯化。

1.2.2R为类B的单一官能化支化聚乙二醇的制备

磺酸酯类衍生物（B1，其中q为0）可以通过中间体化合物（3）与磺酰氯（B11）在碱存在下酯化得到。

W为Cl、Br、I，优选Cl，Y为具有1至10个碳原子的烃基，其可以包括氟原子，优选甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、乙烯基、苯基、苄基、对甲基苯基、三氟甲基、2,2,2-三氟乙基、4-（三氟甲氧基）苯基，更优选为甲基、对甲基苯基、2,2,2-三氟乙基、三氟甲基、乙烯基。

磺酰氯（B11）的量为中间体化合物（3）摩尔当量的1至50倍，优选1至20倍，更优选5至10倍。

溶剂可以是无溶剂或非质子性溶剂，非质子性溶剂包括甲苯、苯、二甲苯、乙腈、乙酸乙酯、乙醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺，优选四氢呋喃、二氯甲烷、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺。

碱包括有机碱（如三乙胺、吡啶、4-二甲基氨基吡啶、咪唑或二异丙基乙基胺）或无机碱（如碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、乙酸钠、碳酸钾或氢氧化钾），优选有机碱，更优选三乙胺、吡啶。碱的用量为磺酰氯（B11）摩尔当量的1至50倍，优选为1至10倍，更优选为2至5倍。

反应温度为0至200℃，优选0至100℃，更优选为25至80℃，反应时间优选为10分钟至48小时，更优选为30分钟至24小时。得到的产物可通过萃取、重结晶、吸附处理、沉淀、反沉淀、薄膜透析或超临界提取等纯化方法加以纯化。

R为类B衍生物优选q为0。当q为1时，优选与q为0时类似的方法进行制备。本领域技术人员熟知有关方法，这里就不再赘述。

1.2.3R为类C的单一官能化支化聚乙二醇的制备

A：巯基衍生物（C2）的制备。

巯基衍生物（C2）可以通过中间体化合物（3）与硫脲反应得到。

其中，X₁、X₂、n₁、n₂、n₃、Z、L₁、L₂、L₃、q与上述相同。

该反应可以在溶剂中或在没有溶剂的条件下进行，溶剂没有限制，优选水、甲苯、苯、二甲苯、乙腈、乙酸乙酯、乙醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺，优选水、四氢呋喃、二氯甲烷、乙腈。硫脲的用量是中间体化合物（3）摩尔当量的1至50倍，优选为1至10倍，更优选为5至8倍。反应温度优选为0至150℃，优选20至100℃，更优选为25至80℃。反应时间优选为10分钟至48小时，更优选为30分钟至24小时。反应后，再通过碱水解得到巯基化合物（C2）。得到的产物可通过萃取、重结晶、吸附处理、沉淀、反沉淀、薄膜透析或超临界提取等纯化方法加以纯化。

此外，巯基化合物（C2）还可以通过中间体化合物（3）与化合物（C21）反应，然后用伯胺进行分解得到。这个反应可以在无溶剂或溶剂条件下进行，溶剂没有受到限制，优选非质子性溶剂，包括甲苯、苯、二甲苯、乙腈、乙酸乙酯、乙醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺，更优选四氢呋喃、二氯甲烷、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺。

化合物（C21）的量为中间体化合物（3）摩尔当量的1至50倍，优选1至20倍，更优选5至10倍。反应温度优选为0至150℃，优选20至100℃，更优选为25至80℃，反应时间优选为10分钟至48小时，更优选为30分钟至24小时。然后用伯胺进行碱分解在上述的非质子性溶剂中进行，使用的伯胺优选为氨、甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、戊胺、己胺、环己胺、乙醇胺、丙醇胺以及丁醇胺。由于巯基容易被氧化，反应需在无氧条件下进行。得到的产物可通过萃取、重结晶、吸附处理、沉淀、反沉淀、薄膜透析或超临界提取等纯化方法加以纯化。

B：胺类衍生物的合成

其中，X₁、X₂、n₁、n₂、n₃、Z、L₁、L₂、L₃、q与上述相同。

胺类衍生物（C3）可以通过以下方式合成：在碱催化下，中间体化合物（3）与丙烯氰或类似物发生偶联反应，然后在高压反应釜中，在钯或镍催化下还原氰基得到相应的胺。这个反应可以在无溶剂或溶剂条件下进行，溶剂没有受到限制，优选水或1,4-二氧六环及其组合。碱包括有机碱（如三乙胺、吡啶、4-二甲基氨基吡啶、咪唑或二异丙基乙基胺）或无机碱（如碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、乙酸钠、碳酸钾或氢氧化钾），优选无机碱，更优选氢氧化钠、氢氧化钾。碱的用量不受限制，优选中间体化合物（3）摩尔当量的5至10倍；丙烯基氰及其类似物的用量优选中间体化合物（3）摩尔当量的1至20倍，更优选5至15倍，用量随着中间体化合物（3）的分子量的增加而增大。此外也可以用丙烯基氰做溶剂，反应温度为-50至100℃，更优选为20至60℃；反应时间为10分钟至48小时，优选为30分钟至24小时。

氢化反应步骤中，溶剂的选择没有限制，但优选为甲苯、甲醇、乙醇。镍和钯催化剂的使用比率不受限制，但优选为氰化物的0.05至30wt%，更优选为0.5至20wt%，反应温度优选为20至200℃，更优选为50至150℃，氢气的压力优选为2至10MPa，更优选为3至8MPa；反应时间优选10分钟到48小时，更优化为30分钟至24小时。此外，为了防止二聚作用，需要在反应体系加入氨气，加入的胺压力优选为0.1至3MPa，更优选为0.3至2MPa。得到的产物可通过萃取、重结晶、吸附处理、沉淀、反沉淀、薄膜透析或超临界提取等纯化方法加以纯化。

胺类衍生物（C3，q为0）可以通过化合物（B）与氨水反应得到。这个反应时在氨水中进行。氨的浓度为1%至40%，优选为10至40%。氨水用量是化合物（B）质量的1至300倍，优选为100至200倍。反应温度为25至300℃，优选为60至100℃，反应时间优选为10分钟至48小时，更优选为30分钟至24小时。得到的产物可通过萃取、重结晶、吸附处理、沉淀、反沉淀、薄膜透析或超临界提取等纯化方法加以纯化。

其中，X₁、X₂、n₁、n₂、n₃、Z、L₁、L₂、L₃、q与上述相同。

除此以外，化合物（C4）（C5）也可以通过化合物（B1）与相应的叠氮盐、溴盐反应得到。叠氮盐没有限制，只有在溶剂中有游离的叠氮离子生成即可，优选叠氮化钠、叠氮化钾。同样的，溴盐也没有限制，只有在溶剂中有游离的溴离子生成即可，优选溴化钠、溴化钾。该反应的溶剂不受限制，优选水、乙醇、乙腈、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺溶剂中进行，优选水和二甲基甲酰胺。叠氮盐、溴盐用量是化合物（B1）摩尔当量的1至50倍，优选为5至20倍，更优选为10至15倍。反应温度优选为10至300℃，更优选为100至150℃。反应时间优选为10分钟至48小时，更优选为30分钟至24小时。得到的产物可通过萃取、重结晶、吸附处理、沉淀、反沉淀、薄膜透析或超临界提取等纯化方法加以纯化。

1.2.4R为类D的单一官能化支化聚乙二醇的制备

其中，X₁、X₂、n₁、n₂、n₃、Z、L₁、L₂、L₃、q与上述相同。

聚乙二醇衍生物（D1）（D2）（D4）通过以下方法制备：将中间体（3）去质子化后，与α-卤代乙酸酯发生取代反应后，再与相应的亲核试剂发生水解或胺解。

步骤A：中间体（3）去质子化。去质子化使用的碱没有限制，优选金属钠、钾，氢化钠、氢化钾，甲醇钠、甲醇钾、叔丁醇钾或二苯基甲基钾，更优选用氢化钠或二苯基甲基钾。碱用量为中间体化合物（3）摩尔当量的5至20倍，优选8至15倍，如果碱的用量小于5倍，去质子化不完全，不能完全取代。去质子化温度优选在10至50℃下进行。当温度小于10℃时，去质子化不完全，导致官能化率偏低。

去质子化时间，优选10分钟至24小时，时间的控制随着碱的不同而不同。一般的，碱性弱或在有机溶剂中溶解度比较小的强碱（如：甲醇钠、甲醇钾、氢化钠、氢化钾等），需要较长的去质子化时间，一般在1小时至24小时；而碱性强且在有机溶剂中溶解度良好的碱（如：二苯基甲基钾、正丁基锂、叔丁基锂等），即使在无溶剂条件下也可以与小分子引发剂充分互溶，去质子速度快，一般在10分钟至24小时，优选20分钟至1小时。

步骤B：加入α-卤代乙酸酯（16）进行取代反应得到中间体（17）。

其中，X₁、X₂、n₁、n₂、n₃、Z、L₁、L₂、L₃、q与上述相同。

W为Cl、Br、I，优选Br、I，Y为具有1至10个碳原子的烃基，其可以包括氟原子，优选甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、乙烯基、苯基、苄基、对甲基苯基、三氟甲基、2,2,2-三氟乙基、4-（三氟甲氧基）苯基，更优选为甲基、对甲基苯基、2,2,2-三氟乙基、三氟甲基、乙烯基。

酰胺（D1）、酰肼（D2）、羧酸（D4）可以通过化合物（18）分别与氨水、水合肼、碱性溶液反应得到。

制备酰胺（D1）中，氨的浓度为1%至40%，优选为25%至35%。氨水用量是化合物（B1）质量的1至300倍，优选为100至200倍。反应温度为25至100℃，优选为25至60℃。反应时间优选为10分钟至48小时，更优选为30分钟至24小时。

制备酰肼（D2）中，水合肼的浓度为1%至80%，优选为50%至80%。水合肼水用量是化合物（B1）质量的1至300倍，优选为50至100倍。反应温度为25至100℃，优选为25至60℃。反应时间优选为10分钟至48小时，更优选为30分钟至24小时。

制备羧酸（D4）中，碱为无机碱（如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡），溶度为0.1mol/L至10mol/L，优选为1mol/L至5mol/L，反应温度为0至100℃，优选为40至80℃。反应时间优选为10分钟至48小时，更优选为30分钟至24小时。

以上所得得到的产物均可通过萃取、重结晶、吸附处理、沉淀、反沉淀、薄膜透析或超临界提取等纯化方法加以纯化。

1.2.5R为类E的单一官能化支化聚乙二醇的制备

其中，X₁、X₂、n₁、n₂、n₃、Z、L₁、L₂、L₃、q与上述相同；W为Cl、Br、I，优选Cl、Br。

这类的化合物可以通过聚乙二醇中间体（3）去质子化后，与相应的卤代物（E21）、（E31）反应得到。聚乙二醇中间体（3）去质子化，碱没有限制，优选金属钠、钾，氢化钠、氢化钾，甲醇钠、叔丁醇钾或二苯基甲基钾，更优选用氢化钠或二苯基甲基钾，碱用量在中间体化合物（3）摩尔当量的5至20倍，优选8至15倍，如果碱的用量小于5倍摩尔当量，去质子化不完全，不能完全取代。去质子化温度优选在10至50℃下进行，当温度小于10℃时，去质子化不完全，导致官能化率偏低。

反应溶剂没有限制，优选非质子性溶剂，如甲苯、苯、二甲苯、乙腈、乙酸乙酯、四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺，更优选甲苯或四氢呋喃。

去质子化时间，优选10分钟至24小时，时间的控制随着碱的不同而不同。一般的，碱性弱或在有机溶剂中溶解度比较小的强碱（如：甲醇钠、甲醇钾、氢化钠、氢化钾等），需要较长的去质子化时间，一般在1小时至24小时；而碱性强且在有机溶剂中溶解度良好的碱（如：二苯基甲基钾、正丁基锂、叔丁基锂等），即使在无溶剂条件下也可以与小分子引发剂充分互溶，去质子速度快，一般在10分钟至24小时，优选20分钟至1小时。

加入的卤代物（E21）、（E31）的量是中间体化合物（3）摩尔当量的1至50倍，优选为5至10倍。反应温度为25至100℃，优选为25至60℃。反应时间优选为10分钟至48小时，更优选为30分钟至24小时。

以上所得得到的产物均可通过萃取、重结晶、吸附处理、沉淀、反沉淀、薄膜透析或超临界提取等纯化方法加以纯化。

1.2.6R为类F的单一官能化支化聚乙二醇的制备

其中，其中，X₁、X₂、n₁、n₂、n₃、Z、L₁、L₂、L₃、q与上述相同；W为Cl、Br、I，优选Cl、Br。

这类的化合物可以通过聚乙二醇中间体化合物（3）去质子化后，与相应的卤代物（F11）、（F21）、（F31）发生取代得到。中间体化合物（3）去质子化，碱没有受到限制，优选金属钠、钾，氢化钠、氢化钾，甲醇钠、叔丁醇钾或二苯基甲基钾，更优选氢化钠或二苯基甲基钾。碱用量在中间体化合物（3）摩尔当量的5至20倍，优选8至15倍，如果碱的用量小于5倍引发剂，会导致去质子化不完全，不能完全取代，导致官能化率降低。去质子化温度优选在10至50℃下进行，当温度小于10℃时，导致去质子化不完全，不能完全取代。

反应溶剂没有特别限制，优选非质子性溶剂，如甲苯、苯、二甲苯、乙腈、乙酸乙酯、四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺，更优选甲苯或四氢呋喃

去质子化时间，优选10分钟至24小时，时间的控制随着碱的不同而不同。一般的，碱性弱或在有机溶剂中溶解度比较小的强碱（如：甲醇钠、甲醇钾、氢化钠、氢化钾等），需要较长的去质子化时间，一般在1小时至24小时；而碱性强且在有机溶剂中溶解度良好的碱（如：二苯基甲基钾、正丁基锂、叔丁基锂等），即使在无溶剂条件下也可以与小分子引发剂充分互溶，去质子速度快，一般在10分钟至24小时，优选20分钟至1小时。

加入的卤代物（F11）、（F21）、（F31）的量是中间体化合物（3）摩尔当量的1至50倍，优选5至10倍。反应温度为25至100℃，优选为25至60℃，反应时间优选为10分钟至48小时，更优选为30分钟至24小时。

以上所得得到的产物均可通过萃取、重结晶、吸附处理、沉淀、反沉淀、薄膜透析或超临界提取等纯化方法加以纯化。

1.2.7R为类G的单一官能化支化聚乙二醇的合成

其中，X₁、X₂、n₁、n₂、n₃、Z、L₁、L₂、L₃、q与上述相同。

以G2为例，这类的化合物可以通过聚乙二醇酸衍生物（D4）与醇（G21）缩合反应得到。醇（G21）的量为化合物（D4）摩尔当量的1至50倍，优选1至20倍，更优选5至10倍。

并不特别限制缩合剂，但优选DCC，EDC，HATU，HBTU，最优选为DCC，HATU。而一般缩合剂的用量为底物摩尔当量的1至20倍，优选为5-10倍。这个反应可以加入适当的催化剂（如4-二甲基氨基吡啶）。

溶剂可以是无溶剂或非质子性溶剂，非质子性溶剂包括甲苯、苯、二甲苯、乙腈、乙酸乙酯、乙醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺，优选四氢呋喃、二氯甲烷、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺。

碱包括一般为有机碱（如三乙胺、吡啶、4-二甲基氨基吡啶、咪唑或二异丙基乙基胺）优选三乙胺、吡啶。碱的用量为缩合剂摩尔当量的1至50倍，优选为1至10倍，更优选为2至3倍。

反应温度为0至200℃，优选0至100℃，更优选为25至80℃。反应时间优选为10分钟至48小时，更优选为30分钟至24小时。

得到的产物可通过萃取、重结晶、吸附处理、沉淀、反沉淀、薄膜透析或超临界提取等纯化方法加以纯化。

1.2.8R为醛基官能团的单一官能化支化聚乙二醇的制备

A、乙醛衍生物的制备：

其中，X₁、X₂、n₁、n₂、n₃、Z、L₁、L₂、L₃、q与上述相同。

聚乙二醇乙醛可以由中间体化合物（3）直接氧化得到，氧化剂没有特别限制，优选PDC、PCC、DCC+DMSO、MnO₂，优选DCC+DMSO。DCC的用量为中间体化合物（3）物质的量的1至50倍，优选5至25倍，更优选10至20倍，并不特别限制反应溶剂，优选非质子性溶剂如甲苯、苯、二甲苯、乙腈、乙酸乙酯、四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺，更优选二氯甲烷、二甲基亚砜。反应温度优选-78℃至100℃，优选0℃至50℃，更优选25℃至30℃。反应时间优选为10分钟至48小时，更优选为30分钟至24小时。除此以外，此反应中应该添加弱酸性的盐，没有特别限制，优选吡啶三氟乙酸盐、三乙胺三氟乙酸盐、吡啶盐酸盐、三乙胺盐酸盐、吡啶硫酸盐、三乙胺硫酸盐等，更优选吡啶三氟乙酸盐。

B．丙醛或其他醛类衍生物的制备：

其中，X₁、X₂、n₁、n₂、n₃、Z、L₁、L₂、L₃、q与上述相同；Z₁为亚烷基或含有酯基、尿烷基、酰胺基、醚基、双键、三键、碳酸酯基或仲胺基等在光照、酶、酸性、碱性条件下稳定存在的或可发生降解基团的亚烷基，更优选亚烷基或含醚键、酰胺键、仲氨基的亚烷基，其中，亚烷基优选亚甲基、1,2-亚乙基、1,3-亚丙基、1,2-亚丙基、异亚丙基、亚丁基、亚戊基以及亚己基。；W为Cl、Br、I，优选Br、I。

丙醛以及其他醛类衍生物可以通过中间体化合物（3）去质子化后，与卤代物（D51）反应得到缩醛中间体（11），化合物（11）在酸性条件下水解得到相应的醛。

中间体化合物（3）去质子化，使用的碱没有特别限制，优选金属钠、钾，氢化钠、氢化钾，甲醇钠、叔丁醇钾或二苯基甲基钾，更优选用氢化钠或二苯基甲基钾。碱用量在化合物（3）摩尔当量的5至20倍，优选8至15倍，如果碱的用量小于5倍，会导致去质子化不完全，不能完全取代，导致官能化率降低。去质子化温度优选在10至50℃下进行，当温度小于10℃时，导致去质子化不完全，官能团取代率低。

并不特别限制反应溶剂，优选非质子性溶剂，如甲苯、苯、二甲苯、乙腈、乙酸乙酯、四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺，更优选甲苯或四氢呋喃。

去质子化时间优选10分钟至24小时，时间的控制随着碱的不同而不同。一般的，碱性弱或在有机溶剂中溶解度比较小的强碱（如：甲醇钠、甲醇钾、氢化钠、氢化钾等），需要较长的去质子化时间，一般在1小时至24小时；而碱性强且在有机溶剂中溶解度良好的碱（如：二苯基甲基钾、正丁基锂、叔丁基锂等），即使在无溶剂条件下也可以与小分子引发剂充分互溶，去质子速度快，一般在10分钟至24小时，优选20分钟至1小时。

加入的卤代物（D51）的量是中间体化合物（3）摩尔当量的1至50倍，优选为5至10倍。反应温度为25至100℃，优选为25至60℃，反应时间优选为10分钟至48小时，更优选为30分钟至24小时。

缩醛脱保护在酸性条件下进行，溶液pH值优选1至4。当pH值大于4，酸性太弱，不能完全脱除保护基；当pH值小于1，酸性太强，易发生聚乙二醇链的断链。酸没有特别限制，优选乙酸、磷酸、硫酸、盐酸、硝酸，更优选盐酸。反应溶剂没有特别的限制，只要能够溶解反应物和产物即可，优选水。反应温度优选0至30℃。当温度低于0℃，反应速度较慢，不能完全脱除保护基；当温度高于30℃，在酸性条件下，易发生聚乙二醇链的断链。

以上所得得到的产物均可通过萃取、重结晶、吸附处理、沉淀、反沉淀、薄膜透析或超临界提取等纯化方法加以纯化。

1.2.9R为含马来酰亚胺基的单一官能化支化聚乙二醇的制备

马来酰亚胺衍生物（E1）可以通过方法A、方法B任何一种制备：

A：使用1.2.3方法制得的胺类化合物（C3）与马来酸酐发生开环反应得到酸中间体，然后在乙酸酐或乙酸钠催化下发生关环缩合反应。

其中，X₁、X₂、n₁、n₂、n₃、Z、L₁、L₂、L₃、q与上述相同。

反应溶剂没有特别限制，优选非质子性溶剂，如甲苯、苯、二甲苯、乙腈、乙酸乙酯、四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺，更优选二氯甲烷、甲苯或四氢呋喃。

马来酸酐的用量优选胺类化合物（C3）物质的量的1至100倍，更优选5至10倍。反应温度优选为0至200℃，更优选为25至150℃。反应时间优选为10分钟至48小时，更优选为30分钟至24小时。产物可通过萃取、重结晶、吸附处理、沉淀、反沉淀、薄膜透析或超临界提取等纯化方法加以纯化。

在关环缩合反应中，溶剂不受受到限制，优选上述的非质子性溶剂或乙酸酐。乙酸钠的用量为中间体化合物（3）物质的量0.1倍至100倍，优选1倍至50倍。反应温度优选为0至200℃，更优选为25至150℃。反应时间优选为10分钟至48小时，更优选为30分钟至24小时。得到的产物均可通过萃取、重结晶、吸附处理、沉淀、反沉淀、薄膜透析或超临界提取等纯化方法加以纯化。

（2）：上述方法的胺类化合物（C3）与含有马来酰亚胺基团的酸（E11）缩合反应得到。

其中，Z₂为亚烷基或含有酯基、尿烷基、酰胺基、醚基、双键、三键、碳酸酯基或仲胺基等在光照、酶、酸性、碱性条件下稳定存在或可发生降解基团的亚烷基，更优选亚烷基或含醚键、酰胺键、仲氨基的亚烷基，其中，亚烷基优选亚甲基、1,2-亚乙基、1,3-亚丙基、1,2-亚丙基、异亚丙基、亚丁基、亚戊基以及亚己基。

缩合剂没有特别限制，优选为DCC，EDC，HATU，HBTU，更优选为DCC。而一般缩合剂的用量为底物摩尔当量的1至20倍，优选为5-10倍。这个反应可以加入适当的催化剂（如4-二甲基氨基吡啶）。

反应溶剂没有特别限制，优选非质子性溶剂，包括甲苯、苯、二甲苯、乙腈、乙酸乙酯、乙醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺，更优选四氢呋喃、二氯甲烷、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺。

碱是有机碱（如三乙胺、吡啶、4-二甲基氨基吡啶、咪唑或二异丙基乙基胺），优选三乙胺、吡啶。碱的摩尔量为缩合剂摩尔当量的1至50倍，优选为1至10倍，更优选为2至3倍。

反应温度为0至200℃，优选0至100℃，更优选为25至80℃。反应时间优选为10分钟至48小时，更优选为30分钟至24小时。

产物可通过萃取、重结晶、吸附处理、沉淀、反沉淀、薄膜透析或超临界提取等纯化方法加以纯化。

以上有关单一官能化的支化聚乙二醇的具体结构描述中仅提出了一些常见的结构例子，其制备方法也仅描述了自化合物（3）的路线。需要指出的是，单一官能化的支化聚乙二醇的制备亦可以方便地通过化合物（H1）（q为1时）实现，有关步骤和试剂使用与通过化合物（3）的方法类似，并为本领域的技术人员所熟知。

1.3官能化聚乙二醇修饰生物相关物质的制备

生物相关物质，包括生物活性物质和改性的生物活性物质，具体包括但不仅限于以下物质：多肽、蛋白质、酶、小分子药物、染料、脂质体、核苷、核苷酸、寡核苷酸、多核苷酸、核酸、多糖、甾体化合物、脂类化合物、磷脂、糖脂、糖蛋白、病毒、细胞、胶束。可以归类为：

（1）糖类

糖类是构成细胞和器官的主要成分，没有特别限制，主要包括糖脂、糖蛋白、糖原等。糖脂在生物体分布较广，主要包含糖基酰甘油和糖鞘脂两大类，具体包含神经酰胺、脑苷脂、鞘氨醇、神经节苷脂以及甘油基糖脂等；糖蛋白是分支的寡糖链与多肽共价相连缩构成的复合糖，通常分泌到体液中或是膜蛋白的组成成分，具体包括转铁蛋白、血铜蓝蛋白、膜结合蛋白、组织相容性抗原、激素、载体、凝集素以及抗体。

（2）脂类

脂类主要包括油脂和类脂两大类。其中，脂肪酸的成分没有特别限制，但优选具有12至22个碳原子的脂肪酸，而脂肪酸可以是饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸。类脂包括糖脂、磷脂、胆固醇酯，其中，磷脂可以是天然的磷脂物质如蛋黄、大豆等，或可以是合成的磷酸酯化合物，优选磷脂酸、磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、心磷脂、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇以及溶血甘油磷脂异构体。胆固醇及甾类化合物（类固醇）等物质对于生物体维持正常的新陈代谢和生殖过程，起着重要的调节作用，主要包括胆固醇、胆酸、性激素及维生素D等。

（3）核酸

由许多核苷酸聚合成的生物大分子化合物，为生命的最基本物质之一。核酸广泛存在于所有动物、植物细胞、微生物内、生物体内核酸常与蛋白质结合形成核蛋白。根据化学组成不同，核酸可分为核糖核酸和脱氧核糖核酸。

（4）多肽和蛋白质

蛋白质是组成生命的基础，更具体的蛋白质和多肽包括：激素，如垂体激素、甲状腺激素、雄性激素、雌性激素以及肾上腺素等；血清蛋白，如血红蛋白以及血液因子等；免疫球蛋白，如IgG、IgE、IgM、IgA以及IgD等；细胞因子，如白介素、干扰素、粒细胞集落刺激因子、巨噬细胞集落刺激因子、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子、血小板源生长因子、磷脂酶激活蛋白、胰岛素、高血糖素、凝集素、蓖麻毒蛋白、肿瘤坏死因子、表皮细胞生长因子、血管内皮生长因子、神经生长因子、骨生长因子、胰岛素样生长因子、肝素结合生长因子、肿瘤生长因子、胶质细胞系源神经营养因子、巨噬细胞分化因子、分化诱导因子、白血病抑制因子、双调节素、生长调节素、促红细胞生长素、血细胞生长素、凝血细胞生长素以及降钙素；酶，如蛋白水解酶、氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂解酶、异构酶、连接酶、天冬胺酶、精氨酸酶、精氨酸脱氨酶、腺苷脱氨酶、超氧化物歧化酶、内毒素酶、过氧化氢酶、糜蛋白酶、脂肪酶、尿酸酶、弹性酶、链激酶、尿激酶、尿激酶原、腺苷二磷酸酶、酪氨酸酶、胆红素氧化酶、葡萄糖氧化酶、葡萄糖酶以及葡萄苷酸酶；单克隆或多克隆抗体及其片段；多聚氨酸，如聚L-赖氨酸，聚D-赖氨酸等；疫苗、抗原以及病毒，如乙型肝炎疫苗、疟疾疫苗、黑素瘤疫苗、HIV-1疫苗等。

（5）其他

维生素是人和动物为维持正常的生理功能而必需从食物中获得的一类微量有机物质，在人体生长、代谢、发育过程中发挥着重要的作用。更具体的维生素包括维生素A、维生素B、维生素C、维生素E、以及维生素K等。

小分子药物没有受到限制，优选抗癌药物和抗真菌药物。更具体的抗癌药物优选紫杉醇、阿霉素、多柔比星、顺铂、道诺霉素、丝裂霉素、长春新碱、表柔比星、甲氨蝶呤、5-氟尿嘧啶、阿克拉霉素、伊达霉素、博来霉素、吡柔比星、培洛霉素、万古霉素以及喜树碱等。更具体的抗真菌药物优选两性霉素B、制霉菌素、氟代胞嘧啶、咪康唑、氟康唑、伊曲康唑、酮康唑以及肽抗真菌药物。

脂质体、细胞、胶束等该领域技术人员所熟知的生物相关物质等。

生物相关物质的反应基团与单一官能化支化聚乙二醇的活性基团R反应，生成共价残基基团L₃，连接生物相关物质和所述支化聚乙二醇。其中，残基L₃优选三氮唑、异恶唑、醚基、酰胺基、亚酰胺基、亚胺基、仲氨基、叔胺基、硫酯基、硫醚基、二硫基、尿烷基、硫代碳酸酯基、磺酸酯基、磺酰胺基、氨基甲酸酯基、酪氨酸基、半胱氨酸基、组氨酸基及其组合。

残基L₃结构与生物相关物质的反应基团以及聚乙二醇的官能团有关。例如：含有氨基的生物相关物质分别与含有活性酯、甲酸活性酯、磺酸酯、醛、α,β-不饱和键、羧酸基团的聚乙二醇反应得到带酰胺基、尿烷基、氨基、亚胺基（可进一步还原成仲胺基）、氨基、酰胺基等基团连接的聚乙二醇修饰物；含有巯基的生物相关物质分别与含有活性酯、甲酸活性酯、磺酸酯、巯基、马来酰亚胺、醛、α,β-不饱和键、羧酸基团的聚乙二醇反应得到带硫酯基、硫代碳酸酯、硫醚、二硫化物、硫醚、硫代半缩醛、硫醚、硫酯等基团连接的聚乙二醇修饰物；含有不饱和键的生物相关物质与含有巯基的聚乙二醇反应得到带硫醚基团连接的聚乙二醇修饰物；含有羧酸的生物相关物质分别与含有巯基氨基的聚乙二醇反应得到带硫酯基、酰胺基等基团连接的聚乙二醇修饰物。

2．方法二：其特征在于包括如下步骤：

a)以含有一个裸露羟基和两个受保护的羟基的小分子引发剂（9）与碱组成共引发体系，引发环氧乙烷聚合，生成主链，并进行主链末端去质子化，得到中间体（10），其中底物的两个羟基的保护基可以相同也可以不同或共用一个保护基；

b）对步骤a）所得中间体（10）的主链进行官能化或羟基保护，得到中间体（11），其中当R为可在阴离子聚合条件下稳定存在的官能团时，可直接进行官能化；

c）对步骤b）所得中间体（11）的末端羟基的脱保护，得到中间体（12）；

d）在步骤c）所得中间体（12）的末端羟基与碱组成共引发体系，引发环氧乙烷聚合，生成两条分支链，并进行链末端去质子化得到中间体（13）；

e）对步骤d）所得中间体（13）进行两条分支链封端，得到式（14）所述一端保护的支化聚乙二醇；

f）对步骤e）所得中间体（14）进行端基脱保护得到支化聚乙二醇中间体（3）；

g）对步骤f）所得中间体（3）进行含活性基团主链末端的官能化修饰，得到式（1）所述单一官能化的支化聚乙二醇；

其中，PG为羟基保护基团，可以为硅醚、苄基、缩醛、缩酮或叔丁基；X₁、X₂、n₁、n₂、n₃、L₁、L₂、L₃、q的定义与通式（1）中相同。除R=OH外，R的定义与上述相同。

2.1.中间体化合物（11）的制备

本发明的中间体化合物（11）可以按以下所述进行制备。1至1000倍摩尔量的环氧乙烷与末端羟基保护的含有一个裸露羟基的化合物（9）进行聚合后，加入过量的去质子化试剂，生成羟基保护的聚乙二醇负离子中间体（10）；末端氧负离子再与官能化试剂或者保护基团进行封端得到中间体（11）。

其中，羟基保护的聚乙二醇负离子中间体（10）的制备与1.1中的聚合反应类似，在此就不一一赘述。

其中，当R为在阴离子引发环氧聚合的条件下稳定的基团时，可以先将主链使用R基团进行封端得到单一官能化聚乙二醇的前体（12），也可以先用保护基进行保护，多步反应后得到中间体（3）后，官能化得到单一官能化聚乙二醇（1）。其中，R优选而不局限于：

其中Z为亚烷基或含有酯基、尿烷基、酰胺基、醚基、双键、三键、碳酸酯基或仲胺基等在光照、酶、酸性、碱性条件下稳定存在基团的亚烷基；

q为0或1；

Q为氢或有助于不饱和键电子的诱导、共轭效应的基团；

M为位于环上的碳原子或氮原子；

2.2单一官能化聚乙二醇（3）的制备

从中间体（11）出发，经过脱保护得到双醇中间体（12）、引发环氧聚合后去质子化得到阴离子中间体（13）、醚化封端后得到中间体（14）、脱保护、官能化得到单一官能化聚乙二醇（3），其中当R’=R时，阴离子中间体（13）醚化分端后即可得到单一官能化聚乙二醇（3）。

其中，从中间体（11）出发，经过脱保护得到双醇中间体（12）、引发环氧聚合后去质子化得到阴离子中间体（13）、醚化封端后得到中间体（14）、脱保护、官能化得到单一官能化聚乙二醇（3）等步骤，与步骤1.1、1.2相类似，在此就不一一赘述。

3．方法三：其特征在于包括如下步骤：

a)以二级胺（15）与含末端官能化或羟基保护的聚乙二醇发生烷基化或酰胺化得到中间体（11），其中，当R为可在阴离子聚合条件下稳定存在的官能团时，二级胺可直接与末端官能化的聚乙二醇发生烷基化或酰胺化；

b）对步骤a）所得中间体（11）的末端羟基的脱保护，得到中间体（12）；

c）在步骤b）所得中间体（12）的末端羟基与碱组成共引发体系，引发环氧乙烷聚合，生成两条分支链，并进行链末端去质子化得到中间体（13）；

d）对步骤c）所得中间体（13）进行两条分支链封端，得到式（14）所述一端保护的支化聚乙二醇；

e）对步骤d）所得中间体（14）进行端基脱保护得到支化聚乙二醇中间体（3）；

f）对步骤e）所得中间体（3）进行含活性基团主链末端的官能化修饰，得到式（1）所述单一官能化的支化聚乙二醇；

3.1底物胺（15）的烷基化或酰胺化，得到中间体（11）

A.底物胺（15）与聚乙二醇磺酸酯、卤代物发生烷基化

在碱的存在下，由底物胺（15）与聚乙二醇的磺酸酯衍生物、卤代物亲核取代得到胺中间体（11）。其中，磺酸酯、卤代物的摩尔当量是底物胺（15）的1至50倍，优选1至5倍。当磺酸酯、卤代物的摩尔当量的摩尔当量小于底物胺（15）的1倍摩尔当量，则反应取代不完全，难以纯化。而当磺酸酯、卤代物的摩尔当量大于底物胺（15）的50倍时，过量的试剂给纯化带来麻烦，可能混入后续步骤，从而导致下一步副反应增加，增加纯化难度。

得到的产物为胺中间体（11）和过量的聚乙二醇磺酸酯、卤代物的混合物，其可以通过阴离子交换树脂、渗透、超滤等方式进行纯化。其中，阴离子交换树脂没有特别限制，只要目标产物可以在树脂上发生离子交换、吸附即可，优选以葡聚糖、琼脂糖、聚丙酸酯、聚苯乙烯、聚二苯乙烯等为骨架的叔胺或季铵盐的离子交换树脂。渗透、超滤的溶剂没有限制，一般可以水或者有机溶剂，其中有机溶剂没有特别限制，只要产物可以在里面溶解即可，优选二氯甲烷、三氯甲烷等。

反应溶剂没有受到限制，优选非质子性溶剂，如甲苯、苯、二甲苯、乙腈、乙酸乙酯、四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺，更优选二甲基甲酰胺、二氯甲烷、二甲亚砜或四氢呋喃。

碱包括有机碱（如三乙胺、吡啶、4-二甲基氨基吡啶、咪唑或二异丙基乙基胺）或无机碱（如碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、乙酸钠、碳酸钾或氢氧化钾），优选有机碱，更优选三乙胺、吡啶。碱的摩尔量为磺酸酯或卤代物摩尔当量的1至50倍，优选为1至10倍，更优选为3至5倍。

B．底物胺（15）与聚乙二醇酰氯发生酰胺化反应

在碱的存在下，由底物胺（15）与聚乙二醇的酰卤衍生物反应得到中间体（11）。其中，聚乙二醇的酰卤衍生物的摩尔当量是底物胺（15）的1至20倍，优选1至2倍，更优选1至1.5倍。当聚乙二醇的酰卤衍生物的摩尔当量大于底物胺（15）的20倍时，过量的试剂给纯化带来麻烦，可能混入后续步骤，增加纯化难度。当聚乙二醇的酰卤衍生物的摩尔当量小于底物胺（15）的1倍时，反应不完全，增加纯化难度。其中，过量的聚乙二醇的酰卤衍生物在水解后得到相应的酸，可以通过阴离子离子交换树脂、渗透、超滤等手段纯化得到中间体（11）。所述的阴离子交换树脂没有特别的限制，只要能与阴离子发生交换实现分离效果即可。优选以葡聚糖、琼脂糖、聚丙酸酯、聚苯乙烯、聚二苯乙烯等为骨架的叔胺或季铵盐的离子交换树脂。渗透、超滤的溶剂没有限制，一般可以水或者有机溶剂，其中有机溶剂没有特别限制，只要产物可以在里面溶解即可，优选二氯甲烷、三氯甲烷等。

反应溶剂没有受到限制，优选非质子性溶剂，如甲苯、苯、二甲苯、乙腈、乙酸乙酯、四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺，更优选二甲基甲酰胺、二氯甲烷、二甲亚砜或四氢呋喃。

碱包括有机碱（如三乙胺、吡啶、4-二甲基氨基吡啶、咪唑或二异丙基乙基胺）或无机碱（如碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、乙酸钠、碳酸钾或氢氧化钾），优选有机碱，更优选三乙胺、吡啶。碱的摩尔量为磺酸酯（10）摩尔当量的1至50倍，优选为1至10倍，更优选为3至5倍。

C．底物胺（15）与聚乙二醇醛类衍生物发生烷基化反应

由底物胺（15）与聚乙二醇的醛类衍生物反应得到亚胺中间体后，在还原剂作用下得到中间体（11）。其中，聚乙二醇的醛类衍生物的摩尔当量是底物胺（15）的1至20倍，优选1至2倍，更优选1至1.5倍。当聚乙二醇的醛类衍生物的摩尔当量大于底物胺（15）的20倍时，过量的试剂给纯化带来麻烦，可能混入后续步骤，增加纯化难度。当聚乙二醇的醛类衍生物的摩尔当量小于底物胺（15）的1倍时，反应不完全，增加纯化难度。其中，反应后产物可以通过阳离子交换树脂、渗透、超滤等手段纯化得到中间体（11）。所述的阳离子交换树脂没有特别的限制，只要能与季铵阳离子发生交换实现分离效果即可。渗透、超滤的溶剂没有限制，一般可以水或者有机溶剂，其中有机溶剂没有特别限制，只要产物可以在里面溶解即可，优选二氯甲烷、三氯甲烷等。

反应溶剂没有受到限制，优选有机溶剂，如甲醇、乙醇、水、甲苯、苯、二甲苯、乙腈、乙酸乙酯、四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺等；更优选水和甲醇；

还原剂没有特别限制，只有能过将亚胺还原成胺即可，优选硼氢化钠、氢化铝锂、氰基硼氢化钠、Zn/AcOH等，更优选氰基硼氢化钠。一般还原剂的用量为聚乙二醇醛类衍生物物质的量的0.5至50倍，更优选1-10倍。

3.2单一官能化聚乙二醇（3）的制备

从中间体（11）出发，经过脱保护得到双醇中间体（12）、引发环氧聚合后去质子化得到阴离子中间体（13）、醚化封端后得到中间体（14）、脱保护、官能化得到单一官能化聚乙二醇（3），其中当R’=R时，阴离子中间体（13）醚化分端后即可得到单一官能化聚乙二醇（3）。其中步骤与2.2类似，在此就不一一赘述。

4．方法四：其特征在于包括如下步骤：

a)一端羟基保护的一级胺（16）与末端醚化封端聚乙二醇发生烷基化得到中间体（17）；

b）对步骤a）所得中间体（17）与末端醚化封端聚乙二醇发生烷基化或酰胺化，得到中间体（18）；

c）在步骤b）所得中间体（18）的末端羟基脱保护得到端基羟基裸露的中间体（19）；

d）对步骤c）所得中间体（19）与碱组成共引发体系，引发环氧乙烷聚合，质子化后得到支化聚乙二醇中间体（3）；

e）对步骤d）所得中间体（3）进行含活性基团主链末端的官能化修饰，得到式（1）所述单一官能化的支化聚乙二醇；

4.1底物胺（15）的两次烷基化或酰胺化，得到中间体（18）

其中，一端羟基保护的一级胺（16）引入第一条链时，只能通过烷基化反应引入，其与末端醚化封端聚乙二醇发生烷基化得到中间体（17）的方法与4.1A、C相似，在此不一一赘述。而中间体（17）引入第二条支链时则可以通过烷基化方法和先计划方法进行引入，其与末端醚化封端聚乙二醇发生烷基化或酰胺化，得到中间体（18）的方法与3.2相类似，在此不一一赘述。

5.2单一官能化聚乙二醇（3）的制备

从中间体（18）出发，经过脱保护得到主链羟基裸露中间体（19）、引发环氧聚合后质子化、进行含活性基团主链末端的官能化修饰，得到式（1）所述单一官能化的支化聚乙二醇，其中步骤与1类似，在此就不一一赘述。

5．方法五：其特征在于包括如下步骤：

a)一端胺基保护的醇（20）与碱组成共引发体系，引发环氧乙烷聚合，加入碱完全去质子化后得到阴离子中间体（21）；

b）对步骤a）所得中间体（21）进行醚化封端得到中间体（22）；

c）在步骤b）所得中间体（22）的末端胺基去保护得到端基胺基裸露的中间体（23）；

d）对步骤c）所得中间体（23）进行胺基烷基化，得到仲胺中间体（24）；

e）对步骤d）所得中间体（24）再次进行胺基烷基化或酰胺化，得到式（1）所述单一官能化的支化聚乙二醇；

5.1中间体（22）的制备

从一端胺基保护的醇（20）出发，在碱的作用下，引发环氧聚合后，加入过量碱完全去质子化后得到阴离子中间体（21），再对阴离子中间体（21）进行醚化封端得到中间体（22），其步骤与方法1相类似，在此不一一赘述。

6.2中间体（22）的胺基脱保护

A．胺基甲酸叔丁酯（Boc）脱保护。

胺基甲酸叔丁酯（Boc）是这类胺基最常见的保护基，这类保护基一般在酸性条件下脱除，一般酸没有特别限制，质子酸和Lewis酸都可以，其中优选盐酸、硫酸、三氟乙酸、三氟甲磺酸、乙酰氯、对甲苯磺酸、三氯化铝、三甲基卤硅烷、氯化锡等，其中优选质子酸，更优选盐酸、硫酸、三氟乙酸、三氟甲磺酸。反应溶剂没有特别的限制，只要能够溶解反应物和产物即可，优选水。反应温度优选0至30℃。当温度低于0℃，反应速度较慢，不能完全脱除保护基；当温度高30℃，在酸性条件下，易发生聚乙二醇链的断链。

B．胺基甲酸苄酯（Cbz）脱保护

胺基甲酸苄酯（Cbz）也是这类反应中，胺基常见的保护基，这类保护基一般可以通过氢解脱除。氢解脱保护可以利用氢化还原剂和氢供体的氢化作用来实现，在这个反应体系中的含水量应小于1%，反应才能顺利进行。当体系中的含水量大于1%，会发生聚乙二醇链的断裂，产生低分子量的带羟基的聚乙二醇，会参与后续的聚合反应或官能团修饰，给目标产品引入杂质，甚至，与生物相关物质起反应，改变了制剂的性质。

氢化还原催化剂优选为钯，但是并不限制载体，但优选氧化铝或碳，更优选碳。钯的用量为中间体化合物（6）的1至100wt%，优选为中间体化合物（6）的1至20%wt%。当钯的用量小于1wt%，脱保护的速率和转化率都会降低，未脱保护部分不能进行后续的聚合或官能团化，导致最终产品官能团率低。然而，当钯的用量大于100wt%，易导致聚乙二醇链的断裂。

反应溶剂没有特别的限制，只要原料和产物均可以溶剂即可，但优选甲醇、乙醇、乙酸乙酯、四氢呋喃，乙酸；更优选甲醇。并不特别限制氢供体，但优选氢气、环己烯、2-丙醇等。反应温度优选为25至40℃。当温度高于40℃，易发生聚乙二醇链的断链。反应时间没有特别限制，反应时间与催化剂的用量成负相关，优选为1至5个小时，当反应时间小于1小时，转化率较低，当反应时间大于5个小时，易发生聚乙二醇链的断链。

C．亚胺的脱保护

这类反应中，常见的保护基还有亚胺（席夫碱），常见用于保护的醛有甲醛、乙醛、苯甲醛等。这类保护基一般在酸性条件下脱除，一般酸没有特别限制，一般为质子酸，优选盐酸、硫酸、三氟乙酸、三氟甲磺酸、乙酰氯、对甲苯磺酸、等，更优选盐酸、硫酸、三氟乙酸、三氟甲磺酸。反应溶剂没有特别的限制，只要能够溶解反应物和产物即可，优选水。反应温度优选0至30℃。当温度低于0℃，反应速度较慢，不能完全脱除保护基；当温度高30℃，在酸性条件下，易发生聚乙二醇链的断链。

5.2单一官能化聚乙二醇（1）的制备

从中间体（23）出发，经过胺烷基化、胺的烷基化或酰胺化得到单一官能化聚乙二醇（3），其中步骤与4.1类似，在此就不一一赘述。

有关步骤和支链的引入方式可以多种排列组合，并为本领域的技术人员所熟知，在此不一一赘述。

6．方法六：其特征在于包括如下步骤：

a)胺基保护的双醇（25）与碱组成共引发体系，引发环氧聚合后，并进行链末端去质子化得到阴离子中间体（26）；

b）对步骤a）所得中间体（26）进行醚化封端得到中间体（27）；

c）在步骤b）所得中间体（27）的胺基去保护得到胺基裸露的中间体（28）；

d）对步骤c）所得中间体（28）进行胺基烷基化、酰胺基化，得到式（1）所述单一官能化的支化聚乙二醇；

6.1单一官能化聚乙二醇（1）的制备

从胺基保护的双醇（25）出发，经过环氧聚合、氮上脱保护、胺的烷基化或酰胺化，这些步骤与1.1、5.相类似，在此不一一赘述。

以上提供的是比较经典的参考制备方法，本领域当然也可以有其他的制备方法，在此也就不一一赘述。本领域技术人员可以根据需要选择适合的方法。

下面结合一些具体实施方式对本发明所述单一官能化的支化聚乙二醇及其制备方法做进一步描述。具体实施例为进一步详细说明本发明，本发明的保护范围包括但不限于以下实施例。

实施例1：R为类H时单一官能化的支化聚乙二醇的制备

化合物H1-1的制备

在本例中，类H化合物选定L₁=CH₂CH₂,L₂=CH₂CH₂,L₃=CH₂CH₂,X₁=X₂=CH₃，q=0，小分子引发剂主链末端羟基的保护基PG=TBS。设计总分子量约为20000，其中两个分支链的分子量约为2*8500=17000，即n₁≈n₂≈193；含活性官能团主链的分子量约为3000，即n₃≈68。

a、往无水无氧的密闭反应釜中，依次加入四氢呋喃（250mL）、小分子引发剂（2.532mmol）和二苯基甲基钾（4.0mmol）；

b、加入计算量的环氧乙烷（50mL），逐步升温至温度为60℃，反应48小时；

c、加入过量的二苯基甲基钾（40mmol），然后加入过量碘甲烷（100mmol），反应温度在30℃，反应时间为12小时；将反应釜打开，溶剂浓缩后，在0℃无水乙醚中沉淀，过滤，干燥，即得主链端部羟基硅醚保护的中间体6-1；

本例所述中间体6-1的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：0.21(-Si(CH₃)₂)，0.98(-SiC(CH₃)₃)，2.70-2.80(-NCH₂CH₂O-)，3.35(CH₃O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-，-NCH₂CH₂O-)；M_n=17000,PDI=1.03。

d、在干燥洁净的容器中加入步骤c中制得的中间体6-1，用四氢呋喃溶解，加入四叔丁基氟化铵（TBAF），反应过夜后，即得到羟基裸露的中间体7-1。

本例所述中间体7-1的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：2.70-2.80(-NCH₂CH₂O-)，3.35(CH₃O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-，-NCH₂CH₂O-)；M_n=17000,PDI=1.03。

e、重复（a）、(b)反应步骤，最后加入过量的质子源（如甲醇），得到化合物H1-1（L₁=CH₂CH₂,L₂=CH₂CH₂,L₃=CH₂CH₂,X₁=X₂=CH₃，q=0）。

化合物H1-1的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：2.70-2.80(-NCH₂CH₂O-)，3.35(CH₃O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-，-NCH₂CH₂O-);M_n=20000,PDI=1.05（分子量约为2*8500+3000=20000，其中含活性官能团主链的分子量约为3000）。

化合物F2-1的制备

在本例中，类F化合物选定L₁=CH₂CH₂,L₂=CH₂CH₂,L₃=CH₂CH₂,X₁=X₂=CH₃，q=0,R=-CH₂CH=CH₂，小分子引发剂主链末端羟基的保护基PG=丙酮。设计总分子量约为20000，其中两个分支链的分子量约为2*1500=3000，即n₁≈n₂≈34；含活性官能团主链的分子量约为17000，即n₃≈396。

a、往无水无氧的密闭反应釜中，依次加入四氢呋喃（250mL）、小分子引发剂9-1（2.532mmol）和二苯基甲基钾（2.0mmol）；

b、加入计算量的环氧乙烷（8.8mL），逐步升温至温度为60℃，反应48小时；

c、加入过量的二苯基甲基钾（20mmol），然后加入过量丙烯基氯（40mmol），反应温度在30℃，反应时间为12小时；将反应釜打开，溶剂浓缩后，在0℃无水乙醚中沉淀，过滤，干燥，即得主链端部羟基丙烯基醚的中间体11-1；

本例所述中间体11-1的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：1.23(-C(CH₃)₂)，2.70-2.80(-NCH₂CH₂O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-，-NCH₂CH₂O-),4.12(-OCH₂CH=CH₂),5.28-5.40(-OCH₂CH=CH₂),6.02(-OCH₂CH=CH₂)；M_n=17000,PDI=1.03。

d、在干燥洁净的容器中加入步骤c中制得的中间体11-1，用1M HCl溶解，室温搅拌过夜，即得到羟基裸露的中间体12-1。

本例所述中间体12-1的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：2.70-2.80(-NCH₂CH₂O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-，-NCH₂CH₂O-),4.12(-OCH₂CH=CH₂),5.28-5.40(-OCH₂CH=CH₂),6.02(-OCH₂CH=CH₂)；M_n=17000,PDI=1.03。

e、重复(a)、(b)反应步骤，最后加入过量的碱后，加入碘甲烷，反应过夜后得到化合物F2-1（L₁=CH₂CH₂,L₂=CH₂CH₂,L₃=CH₂CH₂,X₁=X₂=CH₃，q=0）。

化合物F2-1的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：2.70-2.80(-NCH₂CH₂O-)，3.35(CH₃O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-，-NCH₂CH₂O-)，5.28-5.40(-OCH₂CH=CH₂),6.02(-OCH₂CH=CH₂)；M_n=20000,PDI=1.05。

化合物H1-2的制备

在本例中，类H化合物选定L₁=CH₂CH₂,L₂=CH₂CH₂,L₃=CH₂C(=O),X₁=X₂=CH₃，q=0,R=-OH，小分子引发剂主链末端羟基的保护基PG=Bn。设计总分子量约为20000，其中两个分支链的分子量约为2*5000=10000，即n₁≈n₂≈114；含活性官能团主链的分子量约为5000，即n₃≈114。

a、往无水无氧的圆底烧瓶中，依次加入仲胺15-2（7.5mmol）、二氯甲烷（250mL）和三乙胺（10mmol）后，缓慢滴加聚乙二醇酰氯衍生物（2.5mmol，分子量约为5000，PDI=1.03）的二氯甲烷溶液（50mL）后，25℃下反应24h后，水洗，干燥，浓缩，乙醚沉淀得到仲胺中间体11-2。

本例所述中间体11-2的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：1.22(-OCH₂CH₃)，1.30(-OCH(O)CH₃),2.70-2.80(-NHCH₂CH₂O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-，-NHCH₂CH₂O-,OCH₂CH₃)，4.31（-COCH₂N-）4.75(-OCHCH₃(OCH₂))，4.81（-OCH₂C₆H₅），7.30-7.51(-OCH₂C₆H₅)；Mn=5000,PDI=1.03。

b、往无水无氧的圆底烧瓶中，依次加入仲胺中间体11-2（2.0mmol）、甲醇（250mL）和10%Pd/C（10g）后，氮气保护，室温下氢解过夜后，用热的乙醇进行过滤洗涤，浓缩、乙醚沉淀，得到白色固体12-2（2.5mmol，分子量约为5000，PDI=1.03）。

本例所述中间体12-2的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：1.22(-OCH₂CH₃)，1.30(-OCH(O)CH₃),2.70-2.80(-NHCH₂CH₂O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-，-NHCH₂CH₂O-,OCH₂CH₃)，4.31（-COCH₂N-）4.75(-OCHCH₃(OCH₂))；Mn=5000,PDI=1.03。

c、往无水无氧的密闭反应釜中，依次加入四氢呋喃（250mL）、中间体（2.532mmol）和二苯基甲基钾（4.0mmol）；

d、加入计算量的环氧乙烷（29.4mL），逐步升温至温度为60℃，反应48小时；

e、加入过量的二苯基甲基钾（40mmol），然后加入过量碘甲烷进行（80mmol），反应温度在30℃，反应时间为12小时；将反应釜打开，溶剂浓缩后，在0℃无水乙醚中沉淀，过滤，干燥，即得主链端部羟基保护的中间体14-2；

本例所述中间体14-2的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：1.22(-OCH₂CH₃)，1.30(-OCH(O)CH₃),2.70-2.80(-NHCH₂CH₂O-)，3.35（-OCH₃）3.40-3.80(-CH₂CH₂O-，-NHCH₂CH₂O-,OCH₂CH₃)，4.31（-COCH₂N-）4.75(-OCHCH₃(OCH₂))；Mn=15000,PDI=1.06。

f、在干燥洁净的容器中加入步骤e中制得的中间体14-2，用1M HCl溶解，室温搅拌过夜，即得到羟基裸露的中间体H1-2。

本例所述中间体H1-2的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：2.70-2.80(-NHCH₂CH₂O-)，3.35（-OCH₃）3.40-3.80(-CH₂CH₂O-，-NHCH₂CH₂O-)，4.31（-COCH₂N-）；Mn=15000,PDI=1.06。

化合物H1-3的制备

在本例中，类H化合物选定L₁=CH₂CH₂,L₂=COCH₂，L₃=CH₂CH₂,X₁=X₂=CH₃，q=0,小分子引发剂主链末端羟基的保护基PG=EE。设计总分子量约为40000，其中L₁、L₂连接的两个分支链的分子量约分别为10000、5000，即n₁≈227，n₂≈114；主链的分子量约为25000，即n₃≈568。

a、往无水无氧的圆底烧瓶中，依次加入伯胺16-2（7.5mmol）、二氯甲烷（250mL）和三乙胺（10mmol）后，缓慢滴加聚乙二醇磺酸酯衍生物（2.5mmol，分子量约为10000，PDI=1.03）的二氯甲烷溶液（50mL）后，25℃下反应24h后，水洗，干燥，浓缩，乙醚沉淀得到仲胺中间体17-2。

本例所述中间体17-2的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：1.22(-OCH₂CH₃)，1.30(-OCH(O)CH₃),2.70-2.80(-NHCH₂CH₂O-)，3.35(CH₃O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-，-NHCH₂CH₂O-,OCH₂CH₃)，4.75(-OCHCH₃(OCH₂))；Mn=10000,PDI=1.03。

b、往无水无氧的圆底烧瓶中，依次加入仲胺中间体17-2（2.0mmol）、二氯甲烷（250mL）和三乙胺（10mmol）后，缓慢滴加聚乙二醇酰氯衍生物（2.5mmol，分子量约为5000，PDI=1.03）的二氯甲烷溶液（50mL）后，25℃下反应24h后，水洗，干燥，浓缩，阴离子交换树脂纯化得到中间体18-2。

本例所述中间体18-2的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：1.22(-OCH₂CH₃)，1.30(-OCH(O)CH₃),2.75-2.85(-NCH₂CH₂O-)，3.35(CH₃O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-，-NCH₂CH₂O-,-OCH₂CH₃)，4.32（-NC(=O)CH₂-O-）,4.75(-OCHCH₃(OCH₂))；Mn=10000,PDI=1.03。

c、在干燥洁净的容器中加入步骤b中制得的V型聚乙二醇，用甲醇溶解，加入1M盐酸至pH=1.0，反应4小时后，即得到羟基裸露的中间体19-2。

本例所述中间体19-2的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：2.75-2.85(-NCH₂CH₂O-,-NCH₂CH₂OH)，3.35(CH₃O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-，-CHCH₂O-),4.32（-NC(=O)CH₂-O-）；M_n=15000,PDI=1.03。

d、往无水无氧的密闭反应釜中，依次加入四氢呋喃（250mL）、中间体（2.0mmol）和二苯基甲基钾（1.6mmol）；

e、加入计算量的环氧乙烷（73.5mL），逐步升温至温度为60℃，反应48小时后加入过量的乙酸得到化合物H1-3（L₁=CH₂CH₂,L₂=COCH₂，L₃=CH₂CH₂,X₁=X₂=CH₃，q=0）。

化合物H1-3的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：2.75-2.85(-NCH₂CH₂O-)，3.35(CH₃O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-),4.32（-NC(=O)CH₂-O-）；M_n=40000,PDI=1.10。

化合物H1-4的制备

在本例中，类H化合物选定L₁=CH₂CH₂,L₂=COCH₂，L₃=CH₂CH₂CH₂,X₁=X₂=CH₃，q=0,小分子引发剂主链末端羟基的保护基PG=EE。设计总分子量约为40000，其中L₁、L₂连接的两个分支链的分子量约分别为10000、10000，即n₁=n₂≈227；主链的分子量约为10000，即n₃≈227。

a、往无水无氧的密闭反应釜中，依次加入四氢呋喃（250mL）、小分子引发剂（2.532mmol）和二苯基甲基钾（2.0mmol）；

b、加入计算量的环氧乙烷（29.5mL），逐步升温至温度为60℃，反应48小时；

c、加入过量的二苯基甲基钾（20mmol），然后加入过量碘甲烷（40mmol），反应温度在30℃，反应时间为12小时；将反应釜打开，溶剂浓缩后，在0℃无水乙醚中沉淀，过滤，干燥，即得主链端部胺基保护的中间体22-2；

本例所述中间体22-2的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：1.28(-C(CH₃)₃)，2.98(-OCH₂CH₂N-)，3.35(CH₃O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-，-NCH₂CH₂O-)；M_n=10000,PDI=1.03。

d、在干燥洁净的容器中加入步骤c中主链端部胺基保护的中间体22-2，用二氯甲烷溶解，加入TFA至0.1M，反应4小时后，调节PH至中性，萃取、沉淀即可得到胺基裸露的中间体23-2。

本例所述中间体23-2的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：2.80(-OCH₂CH₂N-)，3.35(CH₃O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-，-NCH₂CH₂O-)；M_n=10000,PDI=1.03

e、往无水无氧的圆底烧瓶中，依次加入伯胺23-2（7.5mmol）、二氯甲烷（250mL）和三乙胺（10mmol）后，缓慢滴加聚乙二醇磺酸酯衍生物（8mmol，分子量约为10000，PDI=1.03）的二氯甲烷溶液（50mL）后，25℃下反应24h后，水洗，干燥，浓缩，乙醚沉淀得到仲胺中间体24-2。

本例所述中间体24-2的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：2.70-2.80(-NHCH₂CH₂O-)，3.35(CH₃O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-，-NHCH₂CH₂O-)；Mn=20000,PDI=1.06。

f、往无水无氧的圆底烧瓶中，依次加入仲胺24-2（7.5mmol）、甲醇（250mL）后，加入聚乙二醇丙醛衍生物（8mmol，分子量约为10000，PDI=1.03）后，室温搅拌4个小时后，加入氰基硼氢化钠（20mmol），25℃下反应24h后，水洗，干燥，浓缩，水中透析后得到H1-4。

本例所述中间体H1-4的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：1.2-1.3（-OCH₂CH₂CH₂N-），2.70-2.80(-NHCH₂CH₂O-)，3.35(CH₃O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-，-NHCH₂CH₂O-)；Mn=30000,PDI=1.09。

化合物H1-5的制备：

在本例中，类H化合物选定L₁=CH₂CH₂,L₂=COCH₂，L₃=CH₂CH₂,X₁=X₂=CH₃，q=0,小分子引发剂胺基保护基PG=Cbz。设计总分子量约为30000，其中L₁、L₂连接的两个分支链的分子量约分别为7500、7500，即n₁=n₂≈170；主链的分子量约为15000，即n₃≈340。

a、往无水无氧的密闭反应釜中，依次加入四氢呋喃（250mL）、小分子引发剂（2.532mmol）和二苯基甲基钾（4.0mmol）；

b、加入计算量的环氧乙烷（44mL），逐步升温至温度为60℃，反应48小时；

c、加入过量的二苯基甲基钾（40mmol），然后加入过量碘甲烷（80mmol），反应温度在30℃，反应时间为12小时；将反应釜打开，溶剂浓缩后，在0℃无水乙醚中沉淀，过滤，干燥，即得主链端部胺基保护的中间体27-2；

本例所述中间体27-2的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：2.85-2.98(-OCH₂CH₂N-)，3.35(CH₃O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-，-NCH₂CH₂O-)，5.1（-OCH₂C₆H₅）,7.3-7.5(-OCH₂C₆H₅)；M_n=15000,PDI=1.04。

d、往无水无氧的圆底烧瓶中，依次加入中间体27-2（2.0mmol）、甲醇（250mL）、10%Pd/C（10g）和两滴浓盐酸后，氮气保护，室温下氢解过夜后，用热的乙醇进行过滤洗涤，浓缩、乙醚沉淀，得到白色固体28-2（2.5mmol，分子量约为15000，PDI=1.04）。

f、往无水无氧的圆底烧瓶中，依次加入仲胺28-2（7.5mmol）、甲醇（250mL）后，加入聚乙二醇乙醛衍生物（8mmol，分子量约为15000，PDI=1.03）后，室温搅拌4个小时后，加入氰基硼氢化钠（20mmol），25℃下反应24h后，水洗，干燥，浓缩，超滤后得到H1-5。

本例所述中间体H1-5的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：2.70-2.80(-NHCH₂CH₂O-)，3.35(CH₃O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-，-NHCH₂CH₂O-)；Mn=30000,PDI=1.06。

实施例2活性酯衍生物的制备

活性酯A1-1的合成

活性酯（A1-1）的合成，其中L₁=CH₂CH₂,L₂=CH₂CH₂,L₃=CH₂CH₂,X₁=X₂=CH₃，q=0，分子量约为20000，其中n₁、n₂、n₃的取值同化合物H1-1。本实施例直接采用化合物H1-1含活性官能团主链末端的羟基与碳酸酯反应制备相应的活性酯。

在干燥洁净的1L圆底烧瓶中加入40g实施例1中制得的支化聚乙二醇（H1-1，经甲苯共沸除水）、500mL乙腈、40mL三乙胺和10g N,N’-二琥珀酰亚胺基碳酸酯，在室温下反应24小时后，浓缩，异丙醇重结晶，得到白色固体的活性酯（A1-1）。

活性酯A1-1的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：2.70-2.85(-(O=)CCH₂CH₂C(=O)-，-NCH₂CH₂O-)，3.35(CH₃O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-,-CHCH₂O-)，4.15(-CH₂OCO-)。

碳酸对硝基苯酯化合物A2-1的合成

碳酸对硝基苯酯化合物（A2-1）的合成，其中L₁=CH₂CH₂,L₂=CH₂CH₂,L₃=CH₂CH₂,X₁=X₂=CH₃，Z为OCH₂CH₂O，q=1，分子量约为20000，其中n₁、n₂、n₃的取值同化合物H1-1。

在装有冷凝管的1L圆底烧瓶中加入40g实施例1中制得的支化聚乙二醇（H1-1，经甲苯共沸除水）、500mL甲苯、40mL三乙胺和10g氯甲酸对硝基苯酯，在80℃下反应24小时后，过滤，浓缩，异丙醇重结晶，得到碳酸对硝基苯酯化合物（A2-1）。

碳酸对硝基苯酯化合物A2-1的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：2.70-2.80(-NCH₂CH₂O-)，3.35(CH₃O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-,-C(=O)OCHCH₂O-)，4.20(-OCH₂CH₂OC(=O)-)，7.40(-C₆H₄NO₂)，8.28(-C₆H₄NO₂).

活性酯A1-2的合成

活性酯（A1-2）的合成，其中L₁=CH₂CH₂,L₂=CH₂CH₂,L₃=CH₂CH₂,X₁=X₂=CH₃,Z为OCH₂，q=1，分子量约为20000。

在干燥洁净的1L圆底烧瓶中加入40g实施例4得到的支化聚乙二醇乙酸衍生物（D4-1）、20mL三乙胺和10g N-羟基琥珀酰亚胺，氮气保护，加入溶剂二氯甲烷（500mL），搅拌至溶解，再加入20g二环己烷碳二亚胺（DCC）的二氯甲烷溶液，室温下反应24小时后，过滤除去不溶物，浓缩，异丙醇重结晶，得到白色固体的活性酯（A1-2）。

活性酯A1-2的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：2.70-2.85(-(O=)CCH₂CH₂C(=O)-，-NCH₂CH₂O-)，3.35(CH₃O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-)，4.35(-OCH₂C(=O)-)。

实施例3磺酸酯衍生物的的制备

磺酸酯B1-1的合成

磺酸酯（B1-1）的合成，其中R为OTs，L₁=CH₂CH₂,L₂=CH₂CH₂,L₃=CH₂CH₂,X₁=X₂=CH₃，q=0，分子量约为20000，其中n₁、n₂、n₃的取值同化合物H1-1。

在干燥洁净的1L圆底烧瓶中加入40g实施例1中制得支化聚乙二醇（H1-1）后，氮气保护，加入500mL无水无氧的二氯甲烷、20mL吡啶和5g对甲苯磺酰氯，在室温下反应24小时后，加入1mol/L盐酸中和至pH<7后，水相用二氯甲烷洗涤（3*50mL），合并有机相，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩，重结晶，得到的磺酸酯（B1-1）。

磺酸酯B1-1的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：2.70-2.80(-NCH₂CH₂O-)，3.35(CH₃O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-)，4.20(-OCH₂CH₂OSO₂-)，7.30(CH₃C₆H₄SO₂-),7.80(CH₃C₆H₄SO₂-)。

实施例4

硫基衍生物C2-2的合成

巯基衍生物（C2-2）的合成，其中L₁=CH₂CH₂,L₂=CH₂CH₂,L₃=CH₂CH₂,X₁=X₂=CH₃，q=0，分子量约为20000，其中n₁、n₂、n₃的取值同化合物B1-1。

A：在干燥洁净的1L圆底烧瓶中加入40g实施例3中制得支化聚乙二醇磺酸酯（B1-1）后，氮气保护，加入400mL四氢呋喃、16mL DMF，搅拌至完全溶解，加入10g乙基磺酸钾，在室温下反应24小时后，浓缩后，加入400mL二氯甲烷后，过滤除去不溶物，用饱和食盐水洗涤（3*100mL），干燥，浓缩，异丙醇重结晶，得到白色或淡黄色固体中间体（C2-1）。

中间体C2-1的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：0.9(CH₃CH₂OC(=S)-)，2.70-2.85(-NCH₂CH₂O-，-OCH₂CH₂S-)，3.35(CH₃O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-,-SCH₂CH₂O-),4.50(CH₃CH₂OC(=S)-)。

B：在干燥洁净的400mL圆底烧瓶中加入20g步骤A制得的支化聚乙二醇硫酸酯衍生物（C2-1）后，氮气保护，加入200mL四氢呋喃、搅拌至完全溶解，加入10mL正丙胺，在室温下反应24小时后，浓缩，除氧的异丙醇重结晶，得到白色或淡黄色固体的硫基衍生物（C2-2）。

硫基衍生物C2-2的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：2.70-2.85(-NCH₂CH₂O-，-OCH₂CH₂SH)，3.35(CH₃O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-,-SCH₂CH₂O-)。

胺类衍生物C3-1的合成

胺类衍生物（C3-1）的合成，其中R=NH₂，L₁=CH₂CH₂,L₂=CH₂CH₂,L₃=CH₂CH₂,X₁=X₂=CH₃，q=0，分子量约为20000，其中n₁、n₂、n₃的取值同化合物B1-1。

在干燥洁净的1L圆底烧瓶中加入40g实施例3中制得支化聚乙二醇磺酸酯（B1-1）后加入800mL氨水溶液（质量分数为40%），搅拌至完全溶解，在室温下反应一周后，用二氯甲烷（3*200mL），合并有机相，饱和食盐水洗涤，干燥，过滤，浓缩，重结晶，得到白色胺类衍生物（C3-1）。

所述胺类衍生物C3-1的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：2.70-2.85(-CH₂CH₂NH₂，-NCH₂CH₂O-)，3.35(CH₃O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-，-OCH₂CH₂NH₂)。

胺类衍生物C3-2的合成

胺类衍生物（C3-2）的合成，其中R=OCH₂CH₂CH₂NH₂，L₁=CH₂CH₂,L₂=COCH₂，L₃=CH₂CH₂,X₁=X₂=CH₃，Z为OCH₂CH₂CH₂，q=1，分子量约为40000,其中n₁、n₂、n₃的数值与化合物H1-2相同。

A：在干燥洁净的1L圆底烧瓶中加入40g实施例1中制得支化聚乙二醇（H1-2）后，氮气保护，加入500mL1,4-二氧六环，搅拌至溶解后，在冰浴下，加入10克50%的氢氧化钾溶液，滴加丙烯基氰，室温下反应24小时，用1mol/L的盐酸中和至pH=7后，浓缩除去1,4-二氧六环，加入400mL去离子水溶解、水相用二氯甲烷洗涤（3*200mL），合并有机相，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩，沉淀，得到中间体（F1-1）。

中间体F1-1的氢谱数据如下:

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：2.60(-CH₂CH₂CN)，2.70-2.80(-NCH₂CH₂O-)，3.35(CH₃O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-，-OCH₂CH₂CN)，4.35(-OCH₂(C=O)N-)。

B：在1L高压反应釜中加入50g步骤A制得的中间体F1-1，加入500mL甲苯，加热至溶解，加入5.0克镍或钯碳，用氨加压至0.7MPa，然后用氢气加压至4.5MPa，在130℃下反应过夜，待反应完全后，过滤，浓缩，异丙醇重结晶，得到白色胺类衍生物（C3-2）。

所述白色胺类衍生物C3-2的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：1.81(-CH₂CH₂CH₂NH₂)，2.70-2.85(-CH₂CH₂NH₂,-NCH₂CH₂O-)，3.35(CH₃O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-，-OCH₂CH₂NH₂)，4.35(-OCH₂(C=O)N-)。

酰肼衍生物D2-1的合成

酰肼衍生物（D2-1）的合成，其中R=OCH₂CONHNH₂，L₁=CH₂CH₂,L₂=CH₂CH₂,L₃=CH₂CH₂,X₁=X₂=CH₃，Z为OCH₂，q=1，分子量约为20000，其中n₁、n₂、n₃的数值与化合物H1-1相同。

A：在干燥洁净的1L圆底烧瓶中加入0.32g氢化钠（60重量%在油中），氮气保护，加入400mL无水四氢呋喃，冰浴下缓慢滴加40g实施例1中制得支化聚乙二醇（H1-1，甲苯共沸除水）的四氢呋喃溶液，室温搅拌3小时后，加入2.2mL溴代乙酸乙酯，室温下反应24h，加入少量的饱和氯化铵溶液淬灭反应后，浓缩，加入400mL二氯甲烷溶液，用饱和食盐水（3*100mL）洗涤，干燥，浓缩，重结晶得白色支化聚乙二醇酯类中间体（D2’）。

所述中间体D2’的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：1.31(-C(=O)OCH₂CH₃)，3.35(CH₃O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-，-OCH₂CH₃)，2.70-2.80(-NCH₂CH₂O-)，4.53(-OCH₂C(=O)O-)。

B．在干燥洁净的500mL圆底烧瓶中加入40g步骤A制得支化聚乙二醇酯类中间体（D2’）后，加入200mL80%水合肼，搅拌至完全溶解，在室温下反应24小时后，加入200mL去离子水，用二氯甲烷（3*100mL）萃取，合并有机相，饱和食盐水洗涤，干燥，过滤，浓缩，重结晶，得到酰肼化合物（D2-1）。

所述酰肼化合物D2-1的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：2.21(-OCH₂CONH₂NH₂)，2.70-2.80(-NCH₂CH₂O-)，3.35(CH₃O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-),4.26(-OCH₂CONHNH₂),7.52(-CH₂CONH₂NH₂)。

酰胺衍生物D1-1的合成

酰胺衍生物（D1-1）的合成，其中R=OCH₂CONH₂，L₁=CH₂CH₂,L₂=CH₂CH₂,L₃=CH₂CH₂,X₁=X₂=CH₃，Z为OCH₂，q=1，分子量约为20000，其中n₁、n₂、n₃的数值与化合物H1-1相同。

在干燥洁净的500mL高压反应釜中加入40g实施例4-4步骤A得到的支化聚乙二醇酯类中间体（D2’）后，加入200mL34%氨水，搅拌至完全溶解，在80℃下反应24小时后，加入200mL去离子水，用二氯甲烷（3*100mL）萃取，合并有机相，饱和食盐水洗涤，干燥，过滤，浓缩，重结晶，得到白色酰胺化合物（D1-1）。

酰胺化合物D1-1的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：2.70-2.80(-NCH₂CH₂O-)，3.35(CH₃O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-),4.30(-OCH₂CONH₂)。

羧酸类衍生物D4-1的合成

羧酸类衍生物（D4-1）的合成，其中R=OCH₂COOH，L₁=CH₂CH₂,L₂=CH₂CH₂,L₃=CH₂CH₂,X₁=X₂=CH₃，Z为OCH₂，q=1，分子量约为20000，其中n₁、n₂、n₃的数值与化合物H1-1相同。

在干燥洁净的500mL高压反应釜中加入40g实施例4-4步骤A得到的支化聚乙二醇酯类中间体（D2’）后，加入200mL1mol/L氢氧化钠水溶液，搅拌至完全溶解，在80℃下反应24小时后，冰浴下，用3mol/L HCl酸化至pH=3，水相用二氯甲烷（3*100mL）萃取，合并有机相，饱和食盐水洗涤，干燥，过滤，浓缩，重结晶，得到白色羧酸衍生物（D4-1）。

酰胺化合物D4-1的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：2.70-2.80(-NCH₂CH₂O-)，3.35(CH₃O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-),4.35(-OCH₂CONH₂)。

实施例5

α,β-不饱和酸酯E2-1的合成

α,β-不饱和酸酯（E2-1）的合成，其中L₁=CH₂CH₂,L₂=COCH₂，L₃=CH₂CH₂,X₁=X₂=CH₃，Z为OCH₂CH₂O，q=1，分子量约为40000，其中n₁、n₂、n₃的数值与化合物H1-2相同。

在干燥洁净的1L圆底烧瓶中加入40g实施例1中制得支化聚乙二醇（H1-2,甲苯共沸除水）后，氮气保护，加入无水无氧600mL的四氢呋喃，室温搅拌至溶解，冰浴下，依次加入10mL三乙胺和2mL丙烯酰氯，室温下反应24h，浓缩，加入200mL去离子水，用二氯甲烷（3*75mL）萃取，合并有机相，用饱和食盐水（3*50mL）洗涤，干燥，浓缩，重结晶得白色固体产物（E2-1）。

α,β-不饱和酸酯E2-1的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：2.70-2.80(-NCH₂CH₂O-)，3.35(CH₃O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-),4.28(-CH₂CH₂O(C=O)-)，4.35(-OCH₂(C=O)N-)，5.60-6.31(CH₂=CHCOO-)。

实施例6

丙烯基醚衍生物F2-1的合成

丙烯基醚衍生物（F2-1）的合成，其中R=OCH₂CH=CH₂，L₁=CH₂CH₂,L₂=COCH₂，L₃=CH₂CH₂,X₁=X₂=CH₃,Z为OCH₂CH₂O，q=1，分子量约为40000，其中n₁、n₂、n₃的数值与化合物H1-2相同。

在干燥洁净的1L圆底烧瓶中加入0.32g氢化钠（60重量%在矿物油中），氮气保护，加入400mL无水四氢呋喃，冰浴下缓慢滴加40g实施例1中制得支化聚乙二醇（H1-3，甲苯共沸除水）的四氢呋喃溶液，室温搅拌3小时后，加入2mL3-溴丙烯，室温下反应24h，加入少量的饱和氯化铵溶液淬灭反应后，浓缩，加入200mL二氯甲烷溶液，用饱和食盐水（3*50mL）洗涤，干燥，浓缩，重结晶得白色固体的丙烯基醚衍生物（F2-1）。

丙烯基醚衍生物F2-1的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：2.70-2.80(-NCH₂CH₂O-)，3.35(CH₃O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-),4.05(-OCH₂CH=CH₂)，4.28(-CH₂CH₂O(C=O)-)，4.35(-OCH₂(C=O)N-)，5.31-6.06(-OCH₂CH=CH₂)。

缩水甘油醚衍生物F4-1的合成

缩水甘油醚衍生物（F4-1）的合成，其中L₁=CH₂CH₂,L₂=COCH₂，L₃=CH₂CH₂,X₁=X₂=CH₃,Z为OCH₂CH₂，q=1，分子量约为40000,其中n₁、n₂、n₃的数值与化合物H1-2相同。

在干燥洁净的1L圆底烧瓶中加入0.32g氢化钠（60重量%在矿物油中），氮气保护，加入400mL无水四氢呋喃，冰浴下缓慢滴加40g实施例1中制得支化聚乙二醇（H1-2，甲苯共沸除水）的四氢呋喃溶液，室温搅拌3小时后，加入2mL环氧氯丙烷，室温下反应24h，加入少量的饱和氯化铵溶液淬灭反应后，浓缩，加入200mL二氯甲烷溶液，用饱和食盐水（3*50mL）洗涤，干燥，浓缩，重结晶得白色固体，得到环氧衍生物（F4-1）。

缩水甘油醚衍生物F4-1的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：2.38(-CH₂CH(O)CH₂O-),2.70-2.80(-NCH₂CH₂O-)，3.35(CH₃O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-，-CH₂CH(O)CH₂O-)，4.35(-OCH₂(C=O)N-)。

活性炔类化合物G2-1的合成

活性炔类化合物（G2-1）的合成，其中L₁=CH₂CH₂,L₂=CH₂CH₂,L₃=CH₂CH₂,X₁=X₂=CH₃，Z为OCH₂C(=O)O，q=1，分子量约为20000，其中n₁、n₂、n₃的数值与化合物D4-1相同。

在干燥洁净的1L圆底烧瓶中加入40g支化聚乙二醇乙酸衍生物（D4-1，甲苯共沸除水）、20mL三乙胺和10g醇（G21），氮气保护，加入溶剂二氯甲烷（200mL），搅拌至溶解，再加入20g二环己烷碳二亚胺（DCC），室温下反应24小时后，过滤除去不溶物，浓缩，异丙醇重结晶，得到白色固体的活性炔类化合物（G2-1）。

活性炔类化合物G2-1的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：2.70-2.80(-NCH₂CH₂O-)，2.91-3.15(PhCH₂CH-)，3.35(CH₃O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-，PhCH₂CH(O)CH₂-)，4.53(-OCH₂COO-)，7.32-7.54(C₆H₄-)；M_n=20000,PDI=1.05。

实施例7

乙醛衍生物D5-1的合成

乙醛衍生物（D5-1）的合成，其中R=OCH₂CHO，L₁=CH₂CH₂,L₂=CH₂CH₂,L₃=CH₂CH₂,X₁=X₂=CH₃，Z为OCH₂，q=1，分子量约为20000，其中n₁、n₂、n₃的数值与化合物H1-1相同。

在干燥洁净的500mL圆底烧瓶中加入40g实施例1中制得支化聚乙二醇（H1-1，甲苯共沸除水）后，氮气保护，依次加入无水无氧100mL二氯甲烷、100mL二甲亚砜和1mL吡啶，冰浴下，滴加0.88mL三氟乙酸，冰浴下搅拌1小时后，滴加5g二环己烷碳二亚胺（DCC）的二氯甲烷溶液，室温搅拌24小时，过滤除去不溶物，加入200mL二氯甲烷，依次用去离子水（3*100mL）、饱和食盐水洗涤，合并有机相，用饱和食盐水（3*100mL）洗涤，干燥，浓缩，重结晶得白色固体，得到乙醛类衍生物（D5-1）。

乙醛衍生物D5-1的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：2.70-2.80(-NCH₂CH₂O-)，3.35(CH₃O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-)，4.23（-OCH₂CHO），9.80（-OCH₂CHO）；M_n=20000,PDI=1.05。

丙醛衍生物D5-2的合成

丙醛衍生物（D5-2）的合成，其中R=OCH₂CH₂CHO，L₁=CH₂CH₂,L₂=CH₂CH₂,L₃=CH₂CH₂,X₁=X₂=CH₃，Z为OCH₂CH₂，q=1，分子量约为20000，其中n₁、n₂、n₃的数值与化合物H1-1相同。

A：在干燥洁净的1L圆底烧瓶中依次加入40g实施例1中制得支化聚乙二醇（H1-1）和5g氢氧化钠，氮气保护，加入400mL甲苯后，滴加2mL2-(2-溴乙基)-1,3-二恶烷，加热至回流反应24h后，加入400mL去离子水，分层，水相用二氯甲烷（3*200mL）萃取，合并有机相，用饱和食盐水（3*100mL）洗涤，干燥，浓缩，重结晶得白色支化聚乙二醇缩醛中间体（D5’）。

聚乙二醇缩醛中间体D5’的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：1.91(-OCH₂CH₂CHO(O)-),2.70-2.80(-NCH₂CH₂O-)，3.35(CH₃O-)，3.40-3.90(-OCH₂CH₂O-，-OCH₂CH₂CHO(O)-)，4.89（-OCH₂CH₂CHO(O)-）。

B．在干燥洁净的1L圆底烧瓶中加入40g步骤A制得支化聚乙二醇缩醛中间体后，加入400mL去离子水，搅拌至完全溶解，在冰浴下，用1mol/L HCl，调节pH=1.0，在室温下反应4小时后，用二氯甲烷（3*200mL）萃取，合并有机相，饱和食盐水洗涤，干燥，过滤，浓缩，重结晶，得到白色聚乙二醇醛类衍生物（D5-2）。

聚乙二醇醛类衍生物D5-2的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：2.63（-OCH₂CH₂CHO），2.70-2.80(-NCH₂CH₂O-)，3.35(CH₃O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-，-OCH₂CH₂CHO)，9.75（-OCH₂CH₂CHO）；M_n=20000,PDI=1.05。

实施例8

马来酰亚胺类衍生物E1-1的合成

马来酰亚胺类衍生物（E1-1）的合成，其中L₁=CH₂CH₂,L₂=CH₂CH₂,L₃=CH₂CH₂,X₁=X₂=CH₃，Z为NHCOCH₂CH₂，q=1，分子量约为20000，其中n₁、n₂、n₃的数值与化合物C3-1相同。

在干燥洁净的1L圆底烧瓶中加入40g由实施例4-2制备的支化聚乙二醇胺衍生物（C3-1,经甲苯共沸除水）和10gβ-马来酰亚胺丙酸（E11），氮气保护，加入溶剂二氯甲烷（600mL），搅拌至溶解后，再依次加入20mL三乙胺、20g二环己烷碳二亚胺（DCC），室温下反应24小时后，过滤除去不溶物，浓缩，异丙醇重结晶，得到白色马来酰亚胺类衍生物（E1-1）。

所述马来酰亚胺类衍生物E1-1的氢谱数据如下：

¹H NMR(CDCl₃)δ(ppm)：2.70-2.80(-NCH₂CH₂O-，-NHC(=O)CH₂CH₂-)，3.35(CH₃O-)，3.40-3.80(-CH₂CH₂O-),3.92(-NHCOCH₂CH₂N-)，6.81(-CH=CH-)；Mn=20000,PDI=1.05。

实施例9：乙酸类衍生物（D4-1）修饰紫杉醇的制备方法

在干燥洁净的250mL圆底烧瓶中加入1.8g由实施例4制备的支化聚乙二醇乙酸衍生物（D4-1，分子量约20000，经甲苯共沸除水）、90mg紫杉醇和12mg DMAP，氮气保护，加入溶剂二氯甲烷（50mL），搅拌至溶解后，缓慢滴加30mg二环己烷碳二亚胺（DCC）的二氯甲烷溶液，室温下反应24小时后，过滤除去不溶物，浓缩，乙醚沉淀，得到聚乙二醇修饰后的紫杉醇。产率：1.7克（87%）。

实施例10：聚乙二醇琥珀酰亚胺衍生物（A1-2）修饰β-干扰素的制备方法

在干燥洁净的50mL圆底烧瓶中加入60mg由实施例2-3制备的支化聚乙二醇琥珀酰亚胺衍生物（A1-2，分子量为20000），氮气保护，加入7.5mL含有lmg/mLβ-干扰素的PBS缓冲盐溶液（pH=8.0），在25℃下震摇7小时后，在4℃条件下震摇24小时，用pH=8.0的PBS缓冲盐溶液将β-干扰素浓度稀释至0.5mg/mL，再通过琼脂糖凝胶交换树脂进行纯化，分别收集单取代、双取代的成分，超滤浓缩。最终产物用SDS-PAGE电泳进行纯度检测，显示其中没有游离的β-干扰素，GPC表征结果显示没有游离的PEG分子。

实施例11：聚乙二醇马来酰亚胺衍生物（E1-1）修饰溶菌酶的制备方法

在干燥洁净的50mL圆底烧瓶中加入10mL含有蛋白溶菌酶（0.5mmol/L）的磷酸盐缓冲溶液（pH=7.4），震摇至溶解后，冷却至4℃，加入2.5摩尔当量2-亚氨基硫烷盐酸盐，反应24小时后，蛋白溶菌酶上的氨基全部转化为巯基，除去过量的2-亚氨基硫烷盐酸盐后，加入3摩尔当量由实施例8制得的支化聚乙二醇马来酰亚胺衍生物（E1-1，分子量为20000）后，4℃条件下反应24小时后，除去未反应的聚乙二醇和无机盐，离子交换树脂纯化。最终产物用SDS-PAGE检测，显示其中没有游离的溶菌酶，GPC结果显示没有游离的PEG分子。

实施例12：聚乙二醇琥珀酰亚胺衍生物（A1-2）修饰反义寡脱氧核苷酸的制备方法

在干燥洁净的50mL圆底烧瓶中加入5’-氨基反义寡脱氧核苷酸（1mg,152nmol）和10mL磷酸盐缓冲溶液（pH=7.0），震摇至溶解，再加入3摩尔当量由实施例2制得的支化聚乙二醇琥珀酰亚胺乙酸酯衍生物（A1-2，分子量为20000）后，室温下反应4小时后，在去离子水中超滤，除去未反应的聚乙二醇和无机盐，最终产物用GPC检测，没有游离的PEG分子。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (16)

1.一种具有氮原子支化中心的单一官能化聚乙二醇，其特征在于，所述单一官能化聚乙二醇的通式如式（1）所示：

其中，X₁、X₂各自独立地为具有1至20个碳原子的烃基；n₁、n₂、n₃各自独立地为1～1000的整数；L₁、L₂、L₃为在光照、酶、酸性或碱性条件下稳定存在的连接基团；R为功能性基团。

2.根据权利要求1所述具有氮原子支化中心的单一官能化聚乙二醇，其特征在于，所述X₁、X₂分别选自甲基、乙基、丙基、丙烯基、丙炔基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、庚基、2-乙基己基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、苄基或丁基苯基，且在同一分子中，可以相同也可以不同。

3.根据权利要求1所述具有氮原子支化中心的单一官能化聚乙二醇，其特征在于，所述L₁、L₂、L₃为具有1至20个碳原子的烃基，或含有在光照、酶、酸性或碱性条件下稳定存在的醚基、硫醚基、酰胺基、双键、三键或氨基等的连接基团，包括但不限于直链、支化或环状结构，且在同一分子中，可以相同也可以不同。

4.根据权利要求1所述具有氮原子支化中心的单一官能化聚乙二醇，其特征在于，所述R为能与生物相关物质相互反应的功能性基团。

5.根据权利要求1所述具有氮原子支化中心的单一官能化聚乙二醇，其特征在于，所述R选自以下基团：

类A：

类B：

类C：

类D：

类E：

类F：

类G：

类H：

其中Z为亚烷基或含有酯基、尿烷基、酰胺基、醚基、双键、三键、碳酸酯基或仲胺基等在光照、酶、酸性、碱性条件下稳定存在基团的亚烷基；

q为0或1；

Y为具有1至10个碳原子的烃基或包括氟原子的具有1至10个碳原子的烃基；

Q为氢或有助于不饱和键电子的诱导、共轭效应的基团；

M为位于环上的碳原子或氮原子；

W为卤原子，所述W优选为Br或Cl。

6.一种权利要求1～5任意一项权利要求所述单一官能化的支化聚乙二醇的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

a）以含有两个裸露羟基的小分子引发剂（4）与碱组成共引发体系，引发环氧乙烷聚合，生成两条分支链，并进行分支链末端去质子化，得到中间体（5）；

b）对步骤a）所得中间体（5）的两条分支链进行封端，得到中间体（6）；

c）对步骤b）所得中间体（6）的末端羟基的脱保护，得到中间体（7）；

d）在步骤c）所得中间体（7）的末端羟基上引发环氧乙烷聚合，生成末端含活性官能团的主链，质子化后得到中间体（3）；

e）对步骤d）所得中间体（3）进行含活性基团主链末端的官能化修饰，得到式（1）所述单一官能化的支化聚乙二醇；

其中，PG为羟基保护基团，可以为硅醚、苄基、缩醛、缩酮或叔丁基；X₁、X₂、n₁、n₂、n₃、L₁、L₂、L₃、q的定义与通式（1）中相同，除R=OH外，R的定义与上述相同。

7.一种权利要求1～5任意一项权利要求所述具有氮原子支化中心的单一官能化聚乙二醇的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

a)以含有一个裸露羟基和两个受保护的羟基的小分子引发剂（9）与碱组成共引发体系，引发环氧乙烷聚合，生成主链，并进行主链末端去质子化，得到中间体（10），其中底物的两个羟基的保护基可以相同也可以不同或共用一个保护基；

b）对步骤a）所得中间体（10）的主链进行官能化或羟基保护，得到中间体（11），其中当R为可在阴离子聚合条件下稳定存在的官能团时，可直接进行官能化；

c）对步骤b）所得中间体（11）的末端羟基的脱保护，得到中间体（12）；

d）在步骤c）所得中间体（12）的末端羟基与碱组成共引发体系，引发环氧乙烷聚合，生成两条分支链，并进行链末端去质子化得到中间体（13）；

e）对步骤d）所得中间体（13）进行两条分支链封端，得到式（14）所述一端保护的支化聚乙二醇；

f）对步骤e）所得中间体（14）进行端基脱保护得到支化聚乙二醇中间体（3）；

g）对步骤f）所得中间体（3）进行含活性基团主链末端的官能化修饰，得到式（1）所述单一官能化的支化聚乙二醇；

其中，PG为羟基保护基团，可以为硅醚、苄基、缩醛、缩酮或叔丁基；X₁、X₂、n₁、n₂、n₃、L₁、L₂、L₃、q的定义与通式（1）中相同，除R=OH外，R的定义与上述相同。

8.一种权利要求1～5任意一项权利要求所述具有氮原子支化中心的单一官能化聚乙二醇的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

a)以二级胺（15）与含末端官能化或羟基保护的聚乙二醇发生烷基化或酰胺化得到中间体（11），其中，当R为可在阴离子聚合条件下稳定存在的官能团时，二级胺可直接与末端官能化的聚乙二醇发生烷基化或酰胺化；

b）对步骤a）所得中间体（11）的末端羟基的脱保护，得到中间体（12）；

c）在步骤b）所得中间体（12）的末端羟基与碱组成共引发体系，引发环氧乙烷聚合，生成两条分支链，并进行链末端去质子化得到中间体（13）；

d）对步骤c）所得中间体（13）进行两条分支链封端，得到式（14）所述一端保护的支化聚乙二醇；

e）对步骤d）所得中间体（14）进行端基脱保护得到支化聚乙二醇中间体（3）；

f）对步骤e）所得中间体（3）进行含活性基团主链末端的官能化修饰，得到式（1）所述单一官能化的支化聚乙二醇；

其中，PG为羟基保护基团，可以为硅醚、苄基、缩醛、缩酮或叔丁基；X₁、X₂、n₁、n₂、n₃、L₁、L₂、L₃、q的定义与通式（1）中相同，除R=OH外，R的定义与上述相同。

9.一种权利要求1～5任意一项权利要求所述具有氮原子支化中心的单一官能化聚乙二醇的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

a)一端羟基保护的一级胺（16）与末端醚化封端聚乙二醇发生烷基化得到中间体（17）；

b）对步骤a）所得中间体（17）与末端醚化封端聚乙二醇发生烷基化或酰胺化，得到中间体（18）；

c）在步骤b）所得中间体（18）的末端羟基脱保护得到端基羟基裸露的中间体（19）；

d）对步骤c）所得中间体（19）与碱组成共引发体系，引发环氧乙烷聚合，质子化后得到支化聚乙二醇中间体（3）；

e）对步骤d）所得中间体（3）进行含活性基团主链末端的官能化修饰，得到式（1）所述单一官能化的支化聚乙二醇；

其中，PG为羟基保护基团，可以为硅醚、苄基、缩醛、缩酮或叔丁基；X₁、X₂、n₁、n₂、n₃、L₁、L₂、L₃、q的定义与通式（1）中相同，除R=OH外，R的定义与上述相同。

10.一种权利要求1～5任意一项权利要求所述具有氮原子支化中心的单一官能化聚乙二醇的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

a)一端胺基保护的醇（20）与碱组成共引发体系，引发环氧乙烷聚合，加入碱完全去质子化后得到阴离子中间体（21）；

b）对步骤a）所得中间体（21）进行醚化封端得到中间体（22）；

c）在步骤b）所得中间体（22）的末端胺基脱保护得到端基胺基裸露的中间体（23）；

d）对步骤c）所得中间体（23）进行胺基烷基化，得到仲胺中间体（24）；

e）对步骤d）所得中间体（24）再次进行胺基烷基化或酰胺化，得到式（1）所述单一官能化的支化聚乙二醇；

其中，PG为羟基保护基团，可以为硅醚、苄基、缩醛、缩酮或叔丁基；X₁、X₂、n₁、n₂、n₃、L₁、L₂、L₃、q的定义与通式（1）中相同，除R=OH外，R的定义与上述相同。

11.一种权利要求1～5任意一项权利要求所述具有氮原子支化中心的单一官能化聚乙二醇的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

a)胺基保护的双醇（25）与碱组成共引发体系，引发环氧聚合后，并进行链末端去质子化得到阴离子中间体（26）；

b）对步骤a）所得中间体（26）进行醚化封端得到中间体（27）；

c）在步骤b）所得中间体（27）的胺基脱保护得到胺基裸露的中间体（28）；

d）对步骤c）所得中间体（28）进行胺基烷基化、酰胺基化，得到式（1）所述单一官能化的支化聚乙二醇；

其中，PG为羟基保护基团，可以为硅醚、苄基、缩醛、缩酮或叔丁基；X₁、X₂、n₁、n₂、n₃、L₁、L₂、L₃、q的定义与通式（1）中相同，除R=OH外，R的定义与上述相同。

12.一种具有氮原子支化中心的单一官能化聚乙二醇修饰的生物相关物质，其特征在于，所述聚乙二醇修饰的生物相关物质的通式如式（2）所示：

其中，X₁、X₂各自独立地为具有1至20个碳原子的烃基；n₁、n₂、n₃各自独立地为1～1000的整数；L₁、L₂、L₃为在光照、酶、酸性或碱性条件下稳定存在的连接基团；q为0或1；D为生物相关物质；Z为连接基团，能与生物相关物质反应的官能团通过该连接基团Z连接于对称轴聚乙二醇主链上并与生物相关物质发生化学反应，形成残基L₄。

13.权利要求12述具有氮原子支化中心的单一官能化聚乙二醇修饰的生物相关物质，其特征在于，所述X₁、X₂分别选自甲基、乙基、丙基、丙烯基、丙炔基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、庚基、2-乙基己基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、苄基或丁基苯基，且在同一分子中，可以相同也可以不同。

14.如权利要求12所述具有氮原子支化中心的单一官能化聚乙二醇修饰的生物相关物质，其特征在于，所述L₁、L₂、L₃为含有在光照、酶、酸性或碱性条件下稳定存在的醚基、硫醚基、酰胺基、双键、三键或二级氨基的烃基等的连接基团，包括但不限于直链、支化或环状结构，且在同一分子中，可以相同也可以不同。

15.如权利要求12所述具有氮原子支化中心的单一官能化聚乙二醇修饰的生物相关物质，其特征在于，所述D为多肽、蛋白质、酶、小分子药物、染料、脂质体、核苷、核苷酸、寡核苷酸、多核苷酸、核酸、多糖、甾体化合物、脂类化合物、磷脂、糖脂、糖蛋白、类固醇、细胞、病毒或胶束。

16.根据权利要求12所述具有氮原子支化中心的单一官能化聚乙二醇修饰的生物相关物质，其特征在于，所述n₁、n₂为10～800的整数，优选为50～500的整数。