CN108530617A - 一种支化聚乙二醇异双官能化衍生物、其制备方法及其双组份生物相关物质缀合物 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种支化聚乙二醇异双官能化衍生物、其制备方法及其双组份生物相关物质缀合物，其结构如通式(1)所示，含有i(≥2)个烷氧基封端的PEG链，U为价态i+1的支化中心，Ld不存在或为二价连接基，异双官能化端由三价支化中心G、两个不同的功能端F1、F2构成，各自独立地含有若干个同种功能性端基R01、R02。该支化聚乙二醇异双官能化衍生物的两种功能基位于支化聚乙二醇组分的同侧，其缀合生物相关物质的产物为一种支化聚乙二醇化双组份生物相关物质，缀合有两种不同的生物相关物质组分，且均分布在聚乙二醇组分同侧，能改善靶向药物、光学标记药物等的性能，并有望用于联合用药领域。

Description

一种支化聚乙二醇异双官能化衍生物、其制备方法及其双组 份生物相关物质缀合物
技术领域
本发明涉及高分子合成领域，特别涉及一种支化聚乙二醇异双官能化衍生物、其制备方法及其双组份生物相关物质缀合物。
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化修饰。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。此外，由于空间排斥效应，聚乙二醇修饰后的药物能避免肾小球的过滤及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。聚乙二醇化修饰逐渐发展成为一个热门的研究领域。其中，研究最早也最多的，是单一官能化的聚乙二醇衍生物，该类型具有唯一的可反应基团，药物修饰过程、产物结构及质量的可控性好。
Monfardini将两根线性甲氧基聚乙二醇分别偶联到赖氨酸的两个氨基上得到两臂分叉型(支化)聚乙二醇，再将赖氨酸的羧基活化成琥珀酰亚胺活性酯，获得单一官能化的支化聚乙二醇活性酯，用于蛋白质修饰研究(Bioconjugate Chem.1995,6,62-69)。与相同分子量的线性聚乙二醇相比，带支链的聚乙二醇具有特殊的分子形态，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。
在表面改性、靶向药物、靶向脂质体、靶向纳米粒等领域，需要聚乙二醇衍生物分子中含有两种官能团，传统结构主要是异官能化的线性聚乙二醇分子，在线性聚乙二醇分子量的两端分别连接不同的官能团A-PEG-B，如文献《Bioconjugate Chem.,2000,11(6):947-950》的缩醛-巯基、缩醛-磺酸酯，《Reactive&Functional Polymers,2003,56:17–25》的氰基-磺酸酯、氰基-氨基等，《Bioconjugate Chem.,2007,18(6):2191–2196》的叠氮基-氨基、叠氮基-羧基、叠氮基-烯基等，《J Polym Res,2012,19:9856》的叠氮基-琥珀酰亚胺活性酯等。此外，文献《Polym.Chem.,2011,2:873》公开了基于支化聚乙二醇结构的异官能化化合物，其中炔基-烯基、磺酸酯-烯基的异官能团组合同样用聚乙二醇链分隔，支化中心连接一种官能团A，两个PEG分支链的末端连接另一种官能团2B。
现有技术中公开的异官能化聚乙二醇中，两个不同的官能团分布在线性或支化聚乙二醇链的两端，对于聚乙二醇化靶向药物领域，这使得在靶向端达到病灶部位时，起治疗作用的药物分子不能及时接近病灶位点，导致疗效不佳。
因此有必要开发一种能够调节靶向基团与治疗性药物之间空间距离，以便有效促进其联合、协同作用的新型的异官能化聚乙二醇。
发明内容
本发明针对现有技术中异官能化聚乙二醇的两种不同官能团分布在聚乙二醇组分两端，导致靶向药物远离治疗性药物，不能有效发挥靶向定位功能的不足，本发明提供一种支化聚乙二醇异双官能化衍生物，将两种不同的官能团置于支化聚乙二醇组分的同侧，使被修饰的两种不同的生物相关物质具有可调的、靠近的空间分布，能在靶向定位的同时，使药效分子接触病灶位点，更快、更有效地发挥药效；而且支化结构的聚乙二醇比线性聚乙二醇结构提供更有效的保护，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，减少药物在生物体内失活或被酶水解的程度，延长药物在体内的作用时间。
本发明提供一种支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其结构如通式(1)所示：
其中，PEGi聚乙二醇组分，由C1～20烃基连接PEG组分的末端氧原子，Li为二价连接基，连接PEG组分另一端的氧原子，i为2～50的整数；同一分子中的任两个PEGi可以相同或不同，任两个Li可以相同或不同(即PEGi-Li也各自独立)；U为支化中心，价态为i+1，两端分别连接i个聚乙二醇组分和一个异双官能化端；Ld不存在或为二价连接基；异双官能化端由三价支化中心G、两个不同的功能基F1、F2构成；F1中具有一个、两个或更多个同种功能性端基R01，R01与G之间的间隔基为Z1；F2中具有一个、两个或更多个同种功能性端基R02，R02与G之间的间隔基为Z2；且F1中的功能性端基与F2中的功能性端基不同。其中，i优选2～18的整数，更优选2～8的整数。
本发明中“各自独立”指“其中任两个可以相同或不同，彼此相互独立，互不干涉”。
优选方案之一U为三价支化中心：选自氮原子支化中心、碳原子支化中心、磷原子支化中心或三价环状结构；此时其结构如通式(2)所示：
其中，PEGa、PEGb为相同或不同的聚乙二醇组分，各自独立，均由C1～20烃基连接PEG组分的末端氧原子；LA、LB为相同或不同的二价连接基，各自独立，分别连接PEGa、PEGb的另一个氧端；U为三价支化中心，连接两个聚乙二醇组分和一个异双官能化端；Ld不存在或为二价连接基；异双官能化端由三价支化中心G、两个不同的功能基F1、F2构成，其中F1、F2的定义与上述一致。
优选方案之一所述U为硅原子支化中心、四价支化结构或四价环状结构。
所述U具有梳状或树状结构。
本发明公开一种上述支化聚乙二醇异双官能化衍生物的制备方法，通过以下步骤实现：
步骤一：获得具有支化异双官能化端HB与支化中心端的小分子化合物IM1；其中，F1'为F1或F1的变化形式，F2'为F2或F2的变化形式；所述变化形式指经过氧化、还原、水合、脱水、电子重排、结构重排、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、被取代、脱保护、改变离去基团等中任一种化学变化过程，能够转变为目标基团的结构形式；F4i为反应性位点，能与后续步骤的PEGi-F3i中的反应性位点F3i进行偶合反应生成共价连接Li；单个分子中的i个F4i，任两个可以彼此相同或不同，单个分子中的i个F3i，任两个可以彼此相同或不同；
步骤二：通过偶合反应，将i个聚乙二醇链PEGi通过F3i、F4i之间的一步或分步偶合反应连接到支化中心U，生成二价连接基Li，形成i个聚乙二醇分支链；
步骤三：当F1'不等于F1或F2'不等于F2时，经末端修饰得到通式(1)所示的结构；但至少一种等于目标功能性基团无需化学修饰，或仅需进行微修饰；当F1'等于F1且F2'等于F2时该步骤省略；所述微修饰选自以下的化学反应：脱保护、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、改变离去基团。
其中，PEGi、Li、i、U、Ld、G、F1、F2的定义与上述一致。且所有的PEGi具有相同的封端及相同的分子量，Li与PEGi之间形成相同的共价键，但不并要求Li完全一致，这是因为提供U中心的试剂本身在偶联PEGi的方向上不一定完全等同，例如柠檬酸提供i＝3的三个PEG链，三个羧基至季碳支化中心之间的结构不完全一致。
所述F4i可以为伯氨基的活泼氢原子，也可以为类A～类H的任意合适的反应性基团。
获得步骤一所述小分子中间体IM1的方式没有特别限制，可以通过商业途径购买，也可以制备合成，所述制备方法可采用现有有机合成技术，通过有限次步骤合成。例如含支化中心U的试剂与含支化异双官能化端G(F1')F2'的试剂经偶合反应生成，或对含U-Ld-G(F1')F2'试剂的支化中心U进行官能化改性获得，或对含(F4i)iU-Ld-G的试剂的G端进行异双官能化改性获得。
优选至少一种功能性端基的取代率为99％～100％，包括两个端点。
上述步骤二可以用聚合法代替，此时IM1中的F4i含裸露的羟基或被保护的端羟基；G与F之间的连接基可以直接来自原料，并不限定通过偶合反应生成。
通过本发明的制备方法获得的支化聚乙二醇异双官能化衍生物，是一系列化合物分子的聚集体。
本发明还公开一种支化聚乙二醇化双组份生物相关物质，其为上述任一种支化聚乙二醇异双官能化衍生物与双组份生物相关物质的缀合物，至少一个R01共价连接一个生物相关物质的分子D1，至少一个R02端含有或共价连接一个生物相关物质的分子D2，且D1不同于D2。D1、D2为不同的生物相关物质。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明提供的支化聚乙二醇异双官能化衍生物能够将两种不同的官能团置于聚乙二醇组分的同侧，使被修饰的两种不同的生物相关物质具有可调的、相互靠近的空间分布，所获得的支化聚乙二醇化双组份生物相关物质(e.g.,支化聚乙二醇化双组份药物)，两种生物相关物质组分也分布在聚乙二醇组分的同侧，能改善靶向药物、光学标记药物等的性能，并有望用于联合用药领域。支化结构的聚乙二醇比线性聚乙二醇结构提供更有效的保护，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，减少药物在生物体内失活或被酶水解的程度，延长药物在体内的作用时间；两个异官能团位于聚乙二醇两端时，由于聚乙二醇组分的空间位阻可能造成一个修饰端无法实现较好的保护，而位于同侧的结构设计更有利于同时实现聚乙二醇对两个修饰物的包裹。
(2对于靶向药物，能在靶向定位的同时使药效分子及时接触病灶位点，更快、更有效地发挥药效。通常设定靶向分子或聚乙二醇组分的释放机制，使其达到靶向部位后，能够通过水解、酶解或外界刺激通过共价键的断裂而脱离药物分子；如果两种不同的官能团位于聚乙二醇组分的两端，共价键断裂时，药物分子与靶向端分离，可能造成尚未有效达到病灶部位的药物分子的逸走，导致药效不够理想。
(3)本发明还提供一种支化聚乙二醇异双官能化衍生物的制备方法，提供高端基取代率的产品，其是通过预修饰偶合技术实现的，可用于生产高性能的聚乙二醇化靶向药物。本发明将功能性端基的引入置于偶合聚合物之前，通过有机小分子之间的反应制备具有预修饰的官能团源的小分子中间体，该小分子中间体的结构可通过有机合成方法进行严格控制，进而偶合聚乙二醇分支链，直接得到或后期仅通过脱保护等较简单的化学过程，即可获得高取代率的支化聚乙二醇衍生物，端基取代率最高可达100％。而在现有技术中，是基于聚合物端基进行化学修饰，会因为空间位阻大、末端被聚合物链包埋等因素，导致末端取代率受限，还需要增加纯化步骤或其难度进行产物分离，而且即使增加纯化工艺，同样难以做到100％或近100％的取代率。
当功能性端基以变化形成存在于制备过程中时，后续也仅需要通过脱保护、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、改变离去基团等较简单的化学过程即可转化，这类反应的反应条件简单、易控，仅是“微修饰”，容易实现接近100％的取代率。
(4)本发明中可以利用天然氨基酸、多肽、氨基羧酸共聚物等原料供氮支化中心或碳支化中心，原料易得，方法简便，易于规模化生产。获得的支化聚乙二醇衍生物及其缀合产物的生物相容性好。当能够进行基因编码获得聚乙二醇以外的主体组分时，还能通过基因工程的手段进行大量生成，有利于产业化。
术语说明
本发明涉及的术语大多在文献CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378X及各引用文献中已公开，其中的术语解释及相关结构举例作为参考一并纳入本发明中，这里不再重复赘述。与本发明中描述不同的，以本发明为准。简单概括如下。
为简便起见，本发明中也将基团中的碳原子数范围以下标形式标注在C的下标位置，表示该基团具有的碳原子数，例如C1-10表示“具有1至10个碳原子”、C3-20表示“具有3至20个碳原子”。“取代的C3-20烃基”指C3-20烃基的氢原子被取代得到的基团。“C3-20取代的烃基”指烃基的氢原子被取代后得到的基团中具有3-20个碳原子。又如当一个基团可选自C1-10烃基时，可选自下标所示范围中任一种碳原子数的烃基，即可选自C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10烃基中任一种烃基。
本发明中，在没有特别说明的情况下，以区间形式标记的整数范围均表示可选自该范围内任一整数，该范围包括两个端点。又如整数范围2～12表示2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12中任一整数。
对于本发明中两个或多个的对象“各自独立地优选”，当具有多级的优选情况时，并不要求均选自同级的优选组，可以一个为大范围的优选、一个为小范围的优选，也可以一个为最大范围、另一个为任一种优选情况，也可以选自同级的优选。例如，“R8、R9、R10、R11、R12的碳原子数各自独立地优选为1～20，更优选为1～10”，可以均为1～20，也可以均为1～10，也可以部分为1～20，而其它的为1～10。即使为同级别的或同一类优选，也并不限定两个对象的结构完全一致，例如A、B各自独立地选自烷基、环烷基、芳基、芳烷基，可以是A为甲基而B为乙基，或A为丁基而B为苄基。
本发明中的二价连接基，例如亚烃基、亚烷基、亚芳基、酰胺键等，没有特别限定的情况下，其连接其它基团时可选两个连接端中的任一个，例如在A-CH2CH2-和-CH2-B之间以酰胺键作为二价连接基时，可以为A-CH2CH2-C(＝O)NH-CH2-B或A-CH2CH2-NHC(＝O)-CH2-B。有的结构式中用星号加以标记作为定向的连接端。
当涉及到的结构具有同分异构体时，没有特别指定的情况下，可以为其中任一种异构体。例如对于存在顺反异构体的结构，既可以为顺式结构也可以反式结构；有旋光性时可以为左旋或右旋。如对于烷基，没有特别指定的情况下，指失去任一位置的氢原子形成的烃基。具体地，如丙基指正丙基、异丙基中任一种，亚丙基指1,3-亚丙基、1,2-亚丙基、异亚丙基中任一种。
在结构式中，当连接基的端基与其保护的取代基易发生混淆时，如在结构式中，采用的来标记二价连接基中连接其它基团位置。当不会产生歧义时也可不特别标记，如以下的苯撑结构
本发明中的杂原子没有特别限定，包括但不限于O、S、N、P、Si、F、Cl、Br、I、B等。
脂肪族环包括脂环和脂杂环。脂环指脂肪烃基来源的碳环，是一种全碳脂环。脂杂环指脂环的环碳原子被杂原子替代的杂环。作为举例，脂杂环烃指来源于脂环烃的杂环烃，如3-氧杂环丁烷、1,4-二氧杂六环。脂肪族环举例如环丙烷、环氧乙烷、氮杂环丙烷、环丁烷、环丁烯、方酸、环丁烷二酮、半方酸、环戊烷、茂、四氢呋喃、吡咯烷、噻唑烷、二氢异恶唑、恶唑烷、环己烷、环己烯、四氢吡喃、哌啶、1,4-二氧六环、降冰片烷、降冰片烯、降冰片二烯、1,4,7-三氮杂环壬烷、轮环藤宁等，需要补充说明的是，呋喃、噻吩、吡咯、咪唑、恶唑、异恶唑、噻唑、异噻唑、吡唑等具有弱芳香性的环在本发明中也包括在脂肪族环中，三氮唑也包括在此类，可归为脂杂环。所述三氮唑包括乙炔基和叠氮基反应生成的基团，也包括环炔基和叠氮基反应生成的基团。
芳香族环包括芳环和芳杂环。芳环指芳香烃基来源的碳环，是一种全碳芳环。芳杂环指芳环的环碳原子被杂原子替代的杂环。举例，芳香族环包括但不限于苯、吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、1,3,5-三嗪、四嗪(1,2,3,4-、1,2,4,5-和1,2,3,5-三种异构体)、茚、二氢化茚、吲哚、异吲哚、嘌呤、萘、二氢蒽、氧杂蒽(呫吨)、硫代呫吨、二氢菲、10,11-二氢-5H-二苯并[a,d]环庚烷、二苯并环庚烯、5-二苯并环庚烯酮、喹啉、异喹啉、芴、咔唑、亚氨基二苄、萘乙环、二苯并环辛炔、氮杂二苯并环辛炔等，及任一种的被取代形式，或任一种的被杂化形式。其中，环上的氮原子还允许以阳离子的形式存在。如吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪是苯的氮杂形式，吲哚、异吲哚是茚的氮杂形式，咔唑是芴的氮杂形式，呫吨是二氢蒽的氧杂形式，硫代呫吨是二氢蒽的硫杂形式，9H-硫代呫吨-10,10-二氧化物是二氢蒽的砜杂化形式。吡啶嗡是吡啶的取代形式，此时，氮原子以阳离子形式存在。芳香族环除包括CN104530417A中的[130]～[131]段外，还包括[267]～[284]段。需要说明的是，三价联苯中的联苯并非基础环状核结构，而是由一个三价苯基的环状核结构与一个二价苯基(苯撑)组合而成；三价的二苯基甲烷与三价联苯类似。
“原子间隔”指沿原子主链上所间隔的原子数，通常也是最短的原子间距，用来表示连接基的长度；例如A-CO-NH-B中A与B的原子间隔为2，A-p-Ph-CH2-B中A与B的原子间隔为5(p-Ph为对位苯撑)，又如A-CH(CH2CH2CH2CH3)-B的原子间隔为1。参与构成原子间隔的“主链原子”只能是非氢原子。又如，羰基、硫代羰基的原子间隔为1。
本发明中“取代的”，以“取代的”“烃基”为例，指被取代的“烃基”中任一位置的任一个或一个以上的氢原子可以取代。
本发明中，“取代基”可以是一个原子(取代原子)，也可以是一个包含两个或更多原子的原子团(取代基团)。也即本发明中的“取代基”包括引用文献CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378X中的取代原子及取代基，引用文献中的“取代基”在本发明中更改为“取代基团”。
“碳链连接基”指主链原子全部为碳原子的连接基，而侧链部分则允许杂原子或含杂原子基团取代主链碳的氢原子。“主链原子”为杂原子时，也称为“主链杂原子”，如A-S-CH2-B、A-O-CH2-B、视为含有主链杂原子。碳链连接基可以分为亚烃基和侧基含杂原子的碳链连接基；所述侧基含杂原子的碳链连接基包括但不限于氧代(＝O)、硫代(＝S)、氨代(通过碳氮双键与主链碳相连)、醚键形式的氧杂烃基、硫醚键形式的硫杂烃基、叔氨基形式的氮杂烃基等。
“碳链连接基”主链全部由碳原子构成，碳链的侧基允许含有杂原子。也即由亚甲基或取代的亚甲基连接而成。所述取代的亚甲基可以被一个一价取代基、二个一价取代基或一个二价取代基(如二价氧，或与二价亚甲基构成三元环)取代。所述取代的亚甲基可以是一个氢原子被取代(如-CH(CH3)-)，也可以是两个氢原子分别被取代(如-(CH3)C(OCH3)-)，还可以是两个氢原子同时被取代(如羰基、硫代羰基、-C(＝NH)-、-C(＝N+H2)-)，还可以是环状侧基(如)。
本发明中的仲氨键、联氨键指“-NH-”两端均被亚烃基封端，如-CH2-NH-CH2-；而如-C(＝O)-NH-则称为酰胺键，不视为含有仲氨键。
关于烯基和烯烃基，本发明中，不饱和烃失去氢原子形成诸如烯烃基(也称烯基，alkenyl group)、炔烃基(也称炔基，alkynyl group)、二烯烃基(dienyl group)等。不饱和烃失去不饱和碳上氢原子形成的烃基，如1-烯基、1-炔基、1-二烯基等等，作为举例如丙烯基、丙炔基；不饱和烃失去饱和碳上的氢原子形成的烃基根据不饱和键的不同，如烯基烃基(alkenyl-hydrocarbyl group)、炔基烃基(alkynyl-hydrocarbyl group)，具体地如烯丙基(2-丙烯基)、炔丙基(2-丙炔基)。
芳烃失去一个氢原子形成芳烃基(aromatic hydrocarbyl group)，典型地芳烃失去芳环上的一个氢原子形成芳基(aryl group)。芳烃失去非芳环上的氢原子形成芳基烃基(aryl-hydrocarbyl group)，如芳烷烃失去非芳环上的氢原子形成芳烷基(aralkyl group或arylalkyl group)。芳烷基属于芳基烃基的范畴。作为举例，最典型的芳基如苯基，最典型芳基烃基及芳烷基如苄基。
本发明中，对于多分散性的描述，化合物分子的分子量/聚合度、化合物的宏观聚集体的数均分子量/数均聚合度的“相等”或“相同”，在没有特别指定的情况下，并不限定在数值上严格相等，而是指数值相接近或近似相等(优选偏差不超过±10％)。“约”一般指±10％的数值范围，部分分子量可放大到±15％，但不超过±20％。例如10kDa与11kDa、12kDa的偏差分别为10％、20％。又如，指定PEG组分的分子量等于5kDa时，允许相应的分子量或数均分子量在5kDa±10％，也即4500～5500Da的范围内变化。对于单分散性情况，氧化乙烯基单元数相同或相等是指在数值上严格相等。
当用Da或kDa描述化合物通式的分子量时，对于单个化合物分子，数值落在所述数值的±10％范围内(包括端点)；用氧化乙烯基单元描述化合物通式的分子量时，则无范围波动，但其制备产物可能因为不纯而使EO单元平均数在±10％范围内(包括端点)。例如mPEG的分子量为5kDa，在通式(化合物分子的集合)和制备产物(化合物分子的聚集体)中指单个分子的分子量数值、聚集体的平均分子量的数值均在4500～5500Da之间；又如mPEG具有22个氧化乙烯基单元，则通式中的化合物所有分子的EO单元数均严格为22，但制备产物可能是20、21、22、23、24个EO单元的化合物的混合物，此时EO单元的平均数则在22±2.2范围内。
对于本发明中的百分数，“约”指±0.5％。
本发明中，“稳定存在”和“可降解”的定义参照WO/2016/206540A及其引用文献，提供一个参考的判断标准，即在一个有限的时间区间内的考察化学键接保持百分比的90％为界，通常以官能化聚乙二醇的修饰产物的药代动力学曲线为参考，以符合临床评价标准的剂量百分比为基准。例如，对于静脉给药的PEG化药物，当血药浓度(以有效药物成分计，包括PEG化的药物以及降解后的非PEG化成分)低于初始浓度的15％(或者更符合该药物临床评价的比例)时，以其余85％为基数，如果一种连接基保持化学键接的比例超过90％则在本发明中属于可稳定存在的基团，反之如果低于90％则属于可降解的基团。现有技术中所指的水解稳定、酶降解等也一并纳入本发明中。本发明的水解稳定，优选指生理条件下的水解速率低于每天1-2％，质量或摩尔量。典型化学键的水解速率可参考大多标准化学手册。
本发明中的“官能团源”指具有反应活性或具有潜在的反应活性、具有光敏性质或具有潜在的光敏性质、具有靶向性或具有潜在的靶向性。所述“潜在的”，指经过脱保护、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、改变离去基团等过程可以转为反应性基团，经过光、热、酶、特异结合分子、体内微环境等外界刺激下能发光或产生靶向性。所述发光没有特别限制，包括但不限于可见光、荧光、磷光等。
本发明中的变化形式指经过氧化、还原、水合、脱水、电子重排、结构重排、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、被取代、脱保护、改变离去基团等中任一种化学变化过程，能够转变为目标反应性基团的结构形式。
本发明中“反应性基团的变化形式”，指一个反应性基团经过氧化、还原、水合、脱水、电子重排、结构重排、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、被取代、脱保护、改变离去基团等至少一个化学变化过程后仍具有活性的形式(仍是反应性基团)，或经过被保护后的非活性形式。
本发明中的“微修饰”，指经过简单的化学反应过程即可完成的化学修饰过程。所述简单的化学反应过程主要指脱保护、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、离去基团的转变等。
“微变化形式”与“微修饰”相对应，指经历脱保护、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、离去基团的转变等简单的化学反应过程后能形成目标反应性基团的结构形式。所述离去基团的转变，如酯形式向酰氯的转变。
“任意合适的连接基”、“任意合适的反应性基团”等中的“任意合适的”是指符合化学结构的基本原则，且能够使本发明的制备方法顺利实施的结构。用此描述的化学结构可视为具有确定的变化范围。
“任意组合”指前述列举结构中任一个、或者任两个或任两个以上结构的组合；且对构成单元的数量不做限定，可以为零个、一个或大于一个，但包括构成单元中的至少一个。例如，亚烷基、二价环烷基、二价环烯基、二价环炔基、二价环二烯烃基、芳撑、碳碳双键、碳碳三键、共轭的碳碳双键、二价脂杂环基、二价芳杂环基、侧基含杂原子的碳链连接基的任意组合举例，-Ph-CH2-Ph-，-CH2-Ph-CH2CH2-，或苯环替换成己环、二氮杂己环、1-(2-吡啶基)六氢-1H-1,4-二氮杂卓的结构。
“供选择的范围包括但不限于”，指所述范围内的结构可选，但不限定为所示范围的结构，但并非所述范围内的所有结构都适用。基本原则是以本发明的制备方法顺利实施为筛选标准。
本发明中的“氨基羧酸”指一端为NH2、一端为COOH的化合物，除各种天然氨基酸外，还包括一些非天然的化合物。还优选ω-氨基羧酸。本发明的ω-氨基羧酸优选NH2-L5-COOH，其中L5为亚烷基、二价环烷基、芳撑中任一种、或任两种或两种以上的组合，且含有至少两个碳原子，举例如亚甲基、亚乙基(1,2-亚乙基或1,2-亚乙基-CH(CH3)-)、亚丙基、1,4-亚环己基、苯撑、亚苄基、-CH(Bn)-，Bn为苄基。其中，芳撑指两个共价键均直接来自芳环。ω-氨基羧酸优选ω-氨基烷羧酸，此时L5为亚烷基、二价环烷基的任意组合；进一步优选H2N(CH2)j1COOH，其中，整数j1选自2～20，优选2～12，更优选2～6，举例如3-氨基丙酸(β-丙氨酸)、4-氨基丁酸(γ-丁氨酸)、5-氨基戊酸、6-氨基己酸、7-氨基庚酸、8-氨基辛酸等。
本发明中的氨基酸结构类型，在没有特别指明的情况下没有特别限制，既可以指L-型，也可以指D-型。
参考文献CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378X及各引用文献中有关氨基酸骨架、氨基酸衍生物骨架、环状单糖骨架的定义与举例亦作为参考纳入本发明中。其中，氨基酸骨架指具有氨基酸基本特征的残基，具体指失去羧羟基(包括所有的C端羧羟基，还包括如天冬氨酸、谷氨酸中侧基上的羧羟基)、羟基上的氢原子、酚羟基上的氢原子(酪氨酸)、巯基上的氢原子(如半胱氨酸)、氮原子上的氢原子后(包括所有的N端氢原子，还包括侧基中氨基中的氢原子如赖氨酸、鸟氨酸上的ε-氨基上的氢原子、组氨酸及色氨酸的侧基环上的氨基中的氢原子等)、酰胺上的氨基(如天冬氨酰胺、谷氨酰胺等)、胍基侧基中的氨基或氨基中的氢原子形成的残基。氨基酸衍生物骨架指除具有氨基酸骨架外，还具有其基本特征的原子或基团部分。单糖骨架指具有环状结构的单糖失去所有的羟基后形成的残基，包括开链式单糖骨架、也包括环状单糖骨架(如呋喃糖环、吡喃糖环)。
本发明中，氨基酸的“C-羧基、N-氨基”，在没有特别指定的情形下，均指α-位。
“生物相关物质”包括但不限于文献CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378X及各引用文献中所描述及列举的物质。概括地，生物相关物质包括但不仅限于以下物质：药物、蛋白质、多肽、寡肽、蛋白模拟物、片段及类似物、酶、抗原、抗体及其片段、受体、小分子药物、核苷、核苷酸、寡核苷酸、反义寡核苷酸、多核苷酸、核酸、适配体、多糖、蛋白多糖、糖蛋白、类固醇、甾类化合物、脂类化合物、激素、维生素、磷脂、糖脂、染料、荧光物质、靶向因子、细胞因子、神经递质、细胞外基质物质、植物或动物提取物、病毒、疫苗、细胞、囊泡、脂质体、胶束等。所述生物相关物质可以为生物相关物质自身，也可以其前体、激活态、衍生物、异构体、突变体、类似物、模拟物、多晶型物、药物学上可接受的盐、融合蛋白、化学改性物质、基因重组物质等，还可以为相应的激动剂、激活剂、活化剂、抑制剂、拮抗剂、调节剂、受体、配体或配基、抗体及其片段、作用酶(如激酶、水解酶、裂解酶、氧还原酶、异构酶、转移酶、脱氨酶、脱亚胺酶、转化酶、合成酶等)、酶的底物(如凝血级联蛋白酶底物等)等。所述衍生物包括但不限于甙类、核苷类、氨基酸类、多肽类衍生物。形成新的反应性基团的化学修饰产物，即对反应性基团进行改性而改变类型、额外引入功能性基团、反应性基团、氨基酸或氨基酸衍生物、多肽等结构后生成的改性产物，均属于生物相关物质的化学改性物质。生物相关物质在与官能化聚乙二醇结合之前或之后，还允许有与其结合的目标分子、附属物或递送载体，形成改性的生物相关物质或复合的生物相关物质。其中，所述药物学上可接受的盐，既可以为无机盐，如盐酸盐，也可以为有机盐，如草酸盐、苹果酸盐、柠檬酸盐等。其中，本发明中的“药物”包括在体内或体外提供生理或药理作用的任何药剂、化合物、组合物或混合物，且往往提供的是有益效果。其种类没有特别限制，包括但不限于药物、疫苗、抗体、维生素、食品、食品添加剂、营养剂、营养保健品及其它提供有益效果的药剂。所述“药物”在体内产生生理或药理作用的范围没有特别限制，可以为全身效果，也可以只在局部产生效果。所述“药物”的活性没有特别限制，主要为能与其它物质发生相互作用的活性物质，也可以为不发生相互作用的惰性物质；但惰性的药物可通过体内作用或一定刺激转变为活性形式。其中，“小分子药物”为分子量不超过1000Da的生物相关物质，或任一生物相关物质的小分子拟态物或活性片段。大分子生物相关物质的分子量大于1000Da。
本发明的一个分子中某个符号数量为2个或2个以上时，没有特别写明的情况下，具有相同的结构或聚合物通式，允许有不同的分子量。如Q的定义写明了同一分子中可以为不同的结构。
具体实施方式
1.本发明提供一种支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其结构如通式(1)所示：
其中，PEGi聚乙二醇组分，由C1～20烃基连接PEG组分的末端氧原子，Li为二价连接基，连接PEG组分另一端的氧原子，i为2～50的整数；同一分子中的PEGi-Li各自独立，任两个PEGi可以相同或不同，任两个Li也可以相同或不同；U为支化中心，价态为i+1，两端分别连接i个聚乙二醇组分和一个异双官能化端；Ld不存在或为二价连接基；异双官能化端由三价支化中心G、两个不同的功能基F1、F2构成；F1中具有一个、两个或更多个同种功能性端基R01；F2具有一个、两个或更多个同种功能性端基R02；且F1中的功能性端基与F2中的功能性端基不同。
其中，i优选2～18的整数，更优选2～8的整数。
1.1.异官能团对的优选
其中，通式(1)、通式(2)中的异双官能化端由三价支化中心G、两个不同的功能端F1、F2构成；F1、F2各自独立地含有若干个同种功能性端基。
F1中具有一个、两个或更多个同种功能性端基R01；F2具有一个、两个或更多个同种功能性端基R02；且F1中的功能性端基R01与F2中的功能性端基R02不同。
F1、F2具有不同的功能性。所述功能性选自反应性、靶向性或光敏性。不同的功能性包括但不限于不同的反应性，或反应性与靶向性，或反应性与光敏性等。
所述R01、R02为能与生物相关物质相互反应的功能性基团。所述与生物相关物质的相互反应包括但不限于共价键的形成、氢键的形成、光学反应和靶向作用。
R01、R02为具有反应性的或不具反应性的功能性基团。可选自包括但不限于CN104530417A、CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378X及各引用文献中类A～类H的反应性基团、类I的靶向基团、类J的光敏性基团。
R01、R02各自独立地优选自反应性基团、反应性基团的变化形式、具有治疗靶向性的功能性基团(靶向基团)、光敏性功能基团(光敏性基团)。
所述反应性基团是活性的，可与生物相关物质之间发生键合反应而形成连接，且主要指形成共价键的反应，而形成非共价连接时，通过二氢键或多重氢键进行络合。所述的共价键包括但不限于可稳定存在的共价键、可降解的共价键、动态共价键。
所述变化形式包括但不限于反应性基团的前体、以其作为前体的活性形式、被取代的活性形式、被保护的形式、脱保护形式等变化形式。所述反应性基团的前体指经过氧化、还原、水合、脱水、电子重排、结构重排、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、改变离去基团等至少一个化学变化过程，可转变为该反应性基团的结构。前体可以是活性的，也可以是非活性的。所述反应性基团的变化形式，指一个反应性基团经过氧化、还原、水合、脱水、电子重排、结构重排、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、被取代、脱保护、改变离去基团等至少一个化学变化过程后仍具有活性的形式(仍是反应性基团)，或经过被保护后的非活性形式。
所述动态共价键包括但不限于CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378X及各引用文献公开的结构。
光敏性功能基团主要是指荧光性基团，还可以包括直接发出或经刺激后发出可见光、磷光的基团等。只要能发出荧光，或者经体内微环境作用能发出荧光(如二乙酸荧光素)，或者经临床性刺激可发出荧光(如光刺激、热刺激等)，则均归为荧光性功能基团。
优选F1、F2中至少一个具有反应性(含有一种反应性端基)，能与生物相关物质的活性位点相互反应。可选自包括但不限于CN104530417A、CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378X及各引用文献中类A～类H的反应性基团。只有一个反应性基团时，可以在接枝一种生物相关物质组分后，先脱保护再偶联另一种生物相关物质组分。F1、F2的反应性端基能均不被保护是最好的，也即F1、F2中的功能性基团均为反应性基团时，这样可以分别与不同相应反应活性的生物相关物质反应，不必进行选择性保护与脱保护，减少工艺步骤，也避免对第二个功能性基团脱保护时导致已接枝的生物相关物质组分发生活性变化。
还优选F1、F2中的功能性端基R01、R02至少一个为被保护形式(被保护的反应性基团、被保护的光敏性基团或被保护的靶向基团)，尤其是两种反应性基团的活性形式不能稳定共存时，或者一种基团偶联生物相关物质组分时会导致另一种功能性端基不稳定的。当只有一个为被保护的反应性基团时，可以先使另一种功能性端基偶联一种生物相关物质，然后脱保护，再偶联另一种生物相关物质组分。两者均为被保护的反应性基团时，还可以选择性脱保护以灵活控制生物相关物质的偶联顺序。
1.1.1.异官能团对(R01,R02)的优选方式
所述R01、R02中任一个可优选自以下任一种结构，优选至少一个选自以下任一种结构：
(1)能与氨基、羟基、羧基、巯基、二硫连接基、醛基、酮羰基、胍基、酰胺基、叠氮基、炔基、烯基、咪唑基、吲哚基中任一种活性基团发生反应生成共价键的基团。现有技术中已公开的生物相关物质或改性的生物相关物质的活性基团均可作为反应对象；
(2)具有被保护形式的反应性基团或者其脱保护的活性形式，例如氨基、巯基、羟基、醛基、马来酰亚胺基、炔基、烯基及上述基团的被保护形式、胺盐。其中，被保护的基团优选缩醛(被保护的醛基)、被保护的马来酰亚胺基、被保护的氨基、被保护的羟基、被保护的巯基、被保护的炔基、被保护的羧基(e.g.酯类)、氨基甲酸酯类、Boc保护的基团、Fmoc保护的基团、Cbz保护的基团、苄基保护的基团、硅基保护的基团中任一种。更优选醛基、缩醛基、马来酰亚胺基、呋喃保护的马来酰亚胺基、氨基、被保护的氨基、胺盐、羧基、酯保护的羧基、叠氮基、炔基；更优选醛基、马来酰亚胺基、羧基或氨基；
(3)酰卤、酰胺、被保护的酰胺、酰肼、被保护的酰肼，均可通过对羧基进行一步或多不简单修饰得到。
进一步，R01、R02各自独立地优选自上述的功能性基团。“各自独立地优选”指R01、R02可均选自组(1)，均选自组(2)，也可一个选自组(1)一个选自组(2)。
可同时存在的异官能团对(R01,R02)包括但不限于：羟基与被保护的羟基、羟基或被保护的羟基与类A～类H的非羟基反应性基团(如氨基、被保护的氨基、胺盐、醛基或被保护的醛基、活性酯基、马来酰亚胺基或被保护的马来酰亚胺基、羧基或被保护的羧基、被保护的羧基或被保护的羧基、炔基、被保护的炔基、叠氮基、烯基、丙烯酸基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、环氧基、异氰酸酯基等)、羟基或被保护的羟基与类I-类J中的功能性基团或其衍生物(如靶向基团、光敏感性基团等)、活性酯基与马来酰亚胺基或被保护的马来酰亚胺基、活性酯基与醛基或被保护的醛基、活性酯基与叠氮基、活性酯基与炔基或被保护的炔基、活性酯基与丙烯酸酯基、活性酯基与甲基丙烯酸酯基、活性酯基与丙烯酸基、马来酰亚胺基或被保护的马来酰亚胺基与叠氮基、马来酰亚胺基或被保护的马来酰亚胺基与炔基或被保护的炔基、马来酰亚胺基或被保护的马来酰亚胺基与丙烯酸酯基、马来酰亚胺基或被保护的马来酰亚胺基与甲基丙烯酸酯基、马来酰亚胺基或被保护的马来酰亚胺基与丙烯酸基、马来酰亚胺基或被保护的马来酰亚胺基与羧基或被保护的羧基、马来酰亚胺基或被保护的马来酰亚胺基与氨基或被保护的氨基或胺盐、马来酰亚胺基或被保护的马来酰亚胺基与异氰酸酯基、马来酰亚胺基或被保护的马来酰亚胺基与被保护的巯基、醛基或被保护的醛基与叠氮基、醛基或被保护的醛基与丙烯酸酯基、醛基或被保护的醛基与甲基丙烯酸酯基、醛基或被保护的醛基与丙烯酸基、醛基或被保护的醛基与环氧基、醛基或被保护的醛基与羧基或被保护的羧基、醛基或被保护的醛基与炔基或被保护的炔基、被保护的醛基与巯基、醛基与被保护的巯基、被保护的醛基与磺酸酯基、氰基与磺酸酯基、氰基与氨基或被保护的氨基或胺盐、叠氮基与巯基或被保护的巯基、叠氮基与氨基或被保护的氨基或胺盐、叠氮基与丙烯酸酯基、叠氮基与甲基丙烯酸酯基、叠氮基与丙烯酸基、叠氮基与羧基或被保护的羧基、丙烯酸酯基与氨基或被保护的氨基或胺盐、丙烯酸酯基与异氰酸酯基、丙烯酸酯基与环氧基、丙烯酸酯基与甲基丙烯酸酯基、丙烯酸酯基与羧基或被保护的羧基、甲基丙烯酸酯基与羧基或被保护的羧基、甲基丙烯酸酯基与氨基或被保护的氨基或胺盐、甲基丙烯酸酯基与异氰酸酯基、甲基丙烯酸酯基与环氧基、炔基或被保护的炔基与氨基或被保护的氨基或胺盐、炔基或被保护的炔基与异氰酸酯基、炔基或被保护的炔基与丙烯酸酯基、炔基或被保护的炔基与甲基丙烯酸酯基、炔基或被保护的炔基与丙烯酸基、炔基或被保护的炔基与环氧基、炔基或被保护的炔基与羧基或被保护的羧基、被保护的炔基与叠氮基、丙烯酸基与异氰酸酯基、丙烯酸基与丙烯酸酯基、丙烯酸基与环氧基、丙烯酸基与羧基或被保护的羧基、羧基或被保护的羧基与巯基或被保护的巯基、羧基或被保护的羧基或被保护的羧基或被保护的羧基与氨基或被保护的氨基或胺盐、羧基或被保护的羧基与异氰酸酯基、羧基或被保护的羧基与环氧基、氨基或被保护的氨基或胺盐与巯基或被保护的巯基、靶向基团与非羟基反应性基团、光敏感性基团与非羟基反应性基团等。其中，所述活性酯包括但不限于本发明中任一种琥珀酰亚胺活性酯(如琥珀酰亚胺碳酸酯基)、对硝基苯活性酯、邻硝基苯活性酯、苯并三唑活性酯、1,3,5-三氯苯活性酯、1,3,5-三氟苯活性酯、五氟苯活性酯、咪唑活性酯、2-硫氧代噻唑烷-3-羧酸酯、2-硫酮吡咯烷-1-羧酸酯等；所述氨基包括伯氨基与仲氨基。所述胺盐优选氨基的盐酸盐形式如NH2HCl。
优选之一R01、R02中至少一个为被保护形式，可实现对不同生物相关物质的分步偶联。
R01、R02均为被保护形式，可以选择性脱保护后修饰不同的生物相关物质；
R01、R02一个为反应性基团，一个为被保护的反应性基团，可省去一个脱保护步骤。
R01、R02均为反应性基团，可以分别与不同的生物相关物质组分偶联，无需选择性的保护与脱保护。
所述R01、R02构成的异官能团对(R01,R02)优选之一为丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、赖氨酸、鸟氨酸、精氨酸、瓜氨酸、组氨酸、羟脯氨酸中任一个的C-端羧基或其衍生的功能性基团、N-氨基或其衍生的功能性基团、侧基官能团或其衍生的功能性基团中的任两个的组合；构成的异官能团对的C-羧基、N-氨基、侧基各自独立地为活性形式或被保护形式。R01,R02中任一个可以为基于羧基、氨基、侧链官能团进行衍生获得的功能性基团。可以简单地从氨基羧酸尤其是α-氨基酸原料中获得。原料易得，容易制备。尤其是有机化学中对氨基酸的C-羧基、N-氨基、侧基的选择性保护与脱保护工艺已经非常成熟，能够更灵活地制备、设计本发明的支化聚乙二醇异双官能化衍生物。
异官能团对(R01,R02)优选之一为羧基、被保护的羧基、羧基衍生的功能性基团中任一种，与氨基、被保护的氨基、胺盐、氨基衍生的功能性基团中任一种，构成的组合。R01,R02中任一个都可以为基于羧基、氨基进行衍生获得的功能性基团。所述羧基衍生的功能性基团，如酯基、酰氯、酰肼、酰胺等，又如与含目标功能性基团的胺化合物进行酰胺化而得到的目标功能性基团(如马来酰亚胺基、叠氮基、炔基)。这里的羧基或氨基可以简单地从氨基羧酸尤其是α-氨基酸原料中获得。原料易得，容易制备。
1.1.2.连接基团Z1
R01的数量kR01为一个、两个或更多个，优选1～16个，更优选1～8个。
R02的数量kR02为一个、两个或更多个，优选1～16个，更优选1～8个。
当数量为1时，具有单一反应性，与生物相关物质结合时，更易获得确定性结构，质量可控性好；当数量大于1时，对于由于空间位阻仍只能修饰一个生物相关物质的情形，提高了反应几率因此提高反应效率；对于足够结合两个或更多生物相关物质的情形，起到增大载药量提高药效的作用。数量太多时，不仅会使合成步骤增多，还会导致较大的空间位阻，修饰生物相关物质时可能会只有较低的利用率。
对于R01、R02为靶向基团或光敏性基团的情形，数量越多，效果越强。尤其是对于光敏性基团，能够起到放大光学信号，提高测试分辨率的作用，此时，支化聚乙二醇异双官能化衍生物的宏观物质中对功能性端基的平均数量的分散性要求较高，优选是单分散性的，这样进行定量或半定量测定的可靠性会提高。
R01、R02的数量各自独立，可以相等或不等。
任一个R01经间隔基Z1连接到三价G。
任一个R02经间隔基Z2连接到三价G。
Z1、Z2各自独立地不存在、为二价连接基ZL或为多价连接基ZB。
Z1、Z2的价态由R01、R02的个数决定，分别为kR01+1、kR02+1。
R01、R02的数量为1时，Z1、Z2不存在或为二价连接基ZL。
R01、R02的数量大于1时，Z1、Z2为多价连接基ZB，价态大于等于3。
当价态大于3时，Z1、Z2各自独立地选自包括但不限于支化、超支化、梳状、树状或含环状结构。
Z1、Z2各自独立地不存在，或者为线性、支化、超支化、梳状、树状或含环状结构。
而价态为2～17(对应1～16个功能性基团)时，优选各自独立地不存在，或者为线性、支化、梳状、树状或含环状结构。
(1)Z1、Z2均不存在或为二价连接基，相同或不同。
(2)Z1、Z2均为多价连接基，价态相同或不同，价态相同时结构可以相同或不同。
(3)Z1、Z2一个不存在或为二价连接基，一个为多价连接基。
优选方式之一：Z1不存在或为二价连接基、Z2为多价连接基，此时F1提供单一反应活性，F2提供高载药量。
Z1、Z2各自独立地有一个优选组是：碳链连接基，也即允许只有一个优选自该组，或均选自该组，或均不采纳该优选组。碳链连接基的具体优选方式与下述Li一致。进一步优选C1-6亚烃基，更优选亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基；进一步优选–CH2–、–CH2CH2–、–CH2CH2CH2–、–CH2CH(CH3)–。
其中，Z1、Z2各自独立地有一个优选组为：含有醚键、硫醚键、酰胺键、酯键、一硫代酯键、二硫代酯键、氨基甲酸酯键、硫代氨基甲酸酯键、碳酸酯键、一硫代碳酸酯键、二硫代碳酸酯键、三硫代碳酸酯键、二硫键、三氮唑基、4,5-二氢异恶唑连接基、 等中任一种连接基，这些连接基往往能经偶合反应生成，因而含杂原子。
Z1、Z2各自独立地有一个优选组为：含有通过烷基化反应、酰胺化反应、酯化反应、硫酯化反应、click反应(点击反应，如叠氮-炔基环加成反应、Diels-Alder加成反应、生成肟或酰腙的反应、巯基-乙烯基加成反应、巯基-炔基加成反应、巯基-异氰酸酯基反应等)、环加成反应、Diels-Alder加成反应(狄尔斯-阿尔德反应)、1,3-偶极环加成反应等偶合反应生成的连接基。
本发明的优选方案之一，Z1、Z2各自独立地有一个优选组是：含有主链杂原子但不含CH2CH2O的重复单元；或者允许含有CH2CH2O的重复单元，但优选重复单元数不超过20，更优选不超过10；更优选不超过5；更优选不超过2。
R01、R02到三价G的原子间隔(指所有的R01至三价G的最大原子间隔、所有的R02至三价G的最大原子间隔)没有特别限制，各自独立地优选0～100个原子间隔。
R01、R02最短的原子间隔各自独立地更优选大于等于1，更优选大于等于2，更优选大于等于3，更优选大于等于5。包括但不限于(0与3)、(1与1)、(2与3)、(3与3)、(1与5)、(6与6)、(3与6)等各种组合。
R01、R02最长的原子间隔各自独立地更优选小于等于80，更优选小于等于50，更优选小于等于24，更优选小于等于12。包括但不限于(0与100)、(0与80)、(12与50)、(12与12)、(10与24)、(6与12)、(6与6)等各种组合。
也即R01、R02的原子间隔各自独立地包括但不限于0～100、0～80、0～50、0～24、0～12、1～100、1～80、1～50、1～24、1～12、2～100、2～80、2～50、2～24、2～12、3～100、3～80、3～50、3～24、3～12、5～100、5～80、5～50、5～24、5～12等各种区间范围的优选方式。
R01、R02的到G的原子间隔之和≥0，优选≥1，更优选≥2，更优选≥3，更优选≥4；更优选≥6。
R01、R02的到G的原子间隔之和≤200，优选≤160，更优选≤100，更优选≤50，更优选≤24；更优选≤12。
合适的原子间隔，有利于提供恰当的空间分布，更好地实现对药物组分的靶向定位作用，充分利用一种生物相关物质组分的靶向作用、协同作用、降低副效果的作用等功能，最大的地发挥另一种生物相关物质组分的功效。两者到G的原子间隔之和较小时，还可以通过后续引入间隔基或在被修饰的生物相关物质中引入间隔基以避免偶联生物相关物质时存在空间位阻。
原子间隔太小，导致异官能团对太过靠近，空间位阻大，不利于后续偶联两种不同的生物相关物质；原子间隔太大，导致异官能团对太过分散，导致双组份生物相关物质的缀合物中不同生物相关物质组分之间的空间分布范围太大，不利于更好地实现对药物组分的理想靶向定位作用。
R01、R02到U的原子间隔则是由Ld-G-Z1、Ld-G-Z2分别决定的，其中，Ld、Z1或Z2均可以不存在，G必须存在，因此至少为1。优选不超过200个原子间隔，更优选不超过160个原子间隔，更优选不超过100个原子间隔；更优选不超过50个原子间隔。
优选所述R01、R02到U的原子间隔满足1～100，各自独立地选自1、1～50、50～100、100～160、160～200中任一种区间；不包括左端点，包括右端点。本发明中对于这类注明端点的区间范围，同样可以选择该范围内任一种，如0～12，可选自1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12中任一整数。
优选R01、R02到三价G的原子间隔满足0～100，各自独立地选自0、0～12、12～24、24～50、50～80、81～100中任一种区间。不包括左端点，包括右端点。
1.1.2.1.二价连接基ZL
ZL的供选择的范围包括但不限于CN104530417A(特别地，第613～731段)、CN104877127A(特别地，第515～660段)、WO/2016/206540A、CN201610252378X及各引用文献中公开的各种连接基结构，可以为稳定的STAG或可降解的DEGG，可以不含或含有杂原子，等等。只要能使本发明的制备过程顺利实施即可。
具体地，ZL的供选择范围包括但不限于本发明中稳定的STAG。
具体地，ZL的供选择范围还包括但不限于本发明中可降解的DEGG。
1.1.2.2.多价连接基ZB
ZB的供选择的范围包括但不限于CN104530417A(特别地，第208～407段，第823～840段)、CN104877127A(特别地，第112～245段，第664～683段)、WO/2016/206540A、CN201610252378X及各引用文献中公开的各种多价基团。具体优选方式也作为参考纳入本发明中。
所述ZB可以含有或不含环状结构。
所述ZB为三价基团时，包括但不限于文献CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378X及各引用文献中已公开的三价基团，如文献CN104877127A的第198～217段、第239～245段、第670～671段所包括的三价基团(含引用文献包括的三价基团)。还包括但不限于利用文献CN104877127A的第1095段的原料能获得的支化结构的支化中心。
所述ZB为三价基团时，可以为对称结构或不对称结构。
所述ZB可以含有若干相同或不同的上述ZL连接基。
1.1.2.3.优选方式
优选所述Z1、Z2的结构各自独立地选自以下任一种：
(1)为二价结构；优选方式与ZL一致；
(2)包含赖氨酸、鸟氨酸骨架中至少一个，为3～17价结构，更优选3～9价结构，对应2～16、2～8个功能性端基；例如1～15个赖氨酸，或1～15个鸟氨酸，或8个由赖氨酸和鸟氨酸构成的任意组合等，还可以含有其他间隔组分，如通过甘氨酸进行间隔，如下述的结构(11)、(11-1)、(11-2)、(11-3)。
(3)包含谷氨酸、天冬氨酸骨架中至少一个，为3～17价结构，更优选3～9价结构，对应2～16、2～8个功能性端基；例如1～15个谷氨酸，或1～25个天冬氨酸，或8个由谷氨酸和天冬氨酸构成的任意组合等。还可以含有其他间隔组分，如通过甘氨酸进行间隔，如下述的结构(12)、(12-1)、(12-2)、(12-3)等。
1.2.支化异双官能化端中三价支化中心G的优选
所述G为三价支化中心，可以为单个原子，或两个甚至更多个原子，还可以为环状结构。
优选来自丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、赖氨酸、鸟氨酸、精氨酸、瓜氨酸、组氨酸、羟脯氨酸的α-碳。此时，N-端、C-端、侧链中任一个参与形成U-Ld，另两个参与形成F1、F2。
1.3.支化中心U的优选
1.3.1.三价U
优选方案之一U为三价支化中心，选自：三价氮原子支化中心、三价碳原子支化中心、三价磷原子支化中心、三价硅原子支化中心或三价环状结构；此时其结构如通式(2)所示：
其中，PEGa、PEGb为相同或不同的聚乙二醇组分，各自独立，均由C1～20烃基连接PEG组分的末端氧原子；LA、LB为相同或不同的二价连接基，各自独立，分别连接PEGa、PEGb的另一个氧端；U为三价支化中心，连接两个聚乙二醇组分和一个异双官能化端；Ld不存在或为二价连接基；异双官能化端由三价支化中心G、两个不同的功能基F1、F2构成，其中F1、F2的定义与上述一致。
所述三价U来自包括但不限于文献CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378X及各引用文献中已公开的三价基团的支化中心，如文献CN104877127A的第198～217段、第239～245段、第670～671段所包括的三价基团(含引用文献包括的三价基团)。
U可以为支化或环状结构。
举例如下述结构中的三价氮支化中心。
举例如下述结构中的三价碳支化中心。
举例如下述结构中的三价磷支化中心。
举例如下述结构中的三价硅支化中心。
所述三价环结构优选自环己烷、呋喃糖环、吡喃糖环、苯、四氢呋喃、吡咯烷、噻唑烷、环己烷、环己烯、四氢吡喃、哌啶、1,4-二氧六环、吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、1,3,5-三嗪、1,4,7-三氮杂环壬烷、环三肽、茚、二氢化茚、吲哚、异吲哚、嘌呤、萘、二氢蒽、氧杂蒽(如呫吨)、硫代呫吨、二氢菲、10,11-二氢-5H-二苯并[a,d]环庚烷、二苯并环庚烯、5-二苯并环庚烯酮、喹啉、异喹啉、芴、咔唑、亚氨基二苄、萘乙环、二苯并环辛炔、氮杂二苯并环辛炔、羟脯胺酸的五元环等，任一种的被取代形式，或任一种的被杂化形式。
举例如下述结构中的环状支化中心，或羟脯氨酸的五元环支化中心。
1.3.2.四价U
优选方案之一所述U为四价支化中心，选自：四价碳原子支化结构、四价硅原子支化中心、包含两个三价支化中心、四价环状结构。所述三价支化中心选自上述任一种三价支化中心。
所述四价U来自包括但不限于文献CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378X及各引用文献中已公开的四价基团的支化中心，如文献CN104877127A的第218段、第228～231段、第669段所包括的四价基团(含引用文献包括的四价基团)。
举例如下述结构中的四价碳支化中心。
两个三价支化结构构成的四价支化结构举例如下：
举例如下述结构中的四价硅支化中心。
所述四价环结构优选包括但不限于呋喃糖环、吡喃糖环、轮环藤宁、环四肽、四氢呋喃、吡咯烷、噻唑烷、环己烷、苯、环己烯、四氢吡喃、哌啶、1,4-二氧六环、吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、茚、二氢化茚、吲哚、异吲哚、嘌呤、萘、二氢蒽、氧杂蒽(如呫吨)、硫代呫吨、二氢菲、10,11-二氢-5H-二苯并[a,d]环庚烷、二苯并环庚烯、5-二苯并环庚烯酮、喹啉、异喹啉、芴、咔唑、亚氨基二苄、四甲基四氢二茚、双嘧哌胺醇骨架、四价三聚乙二醛水合物的环骨架、四价的2,4-位两个羟基被保护的D-山梨糖醇的六元环骨架等，任一种的被取代形式，或任一种的被杂化形式。
举例如下述结构中的环状支化中心(轮环藤宁的环)，以环状醛化合物作为原料之一。
1.3.3.五、六、七、八、九至十九价U(i＝4～18)
所述五、六、七、八、九至十九价，甚至更高价的U来自包括但不限于文献CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378X及各引用文献中已公开的多价基团的支化中心，如文献CN104877127A的第232～236段所包括的五价基团(含引用文献包括的多价基团)。
各自独立地为支化、梳状、树状、或含环状结构。
价态等于五价的U还可参考文献CN104877127A的第679～682段所包括的多价基团(含引用的多价基团)。
价态等于六价的U还可参考文献CN104877127A的第683段所包括的多价基团(含引用的多价基团)。
价态大于等于五价的多价基团还可参考文献CN104877127A的第235～236段所包括的多价基团(含引用的多价基团)。
价态大于等于四价的多价基团还可参考文献CN104877127A的第672～683段所包括的多价基团(含引用的多价基团)。
1.3.4.梳状、树状、环状结构的多价U
优选方案之一所述U具有梳状或树状结构。
所述梳状U来自包括但不限于文献CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378X及各引用文献中已公开的梳状支化中心，如文献CN104877127A的第218段、第228～231段、第677段所包括的梳状多价基团(含引用文献包括的梳状多价基团)。
所述树状U来自包括但不限于文献CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378X及各引用文献中已公开的树状支化中心，如文献CN104877127A的第218段、第228～231段、第674～675段所包括的树状多价基团(含引用文献包括的树状多价基团)。
优选方案之一所述U具有环状结构。
所述环状U来自包括但不限于文献CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378X及各引用文献中已公开的环状支化中心，如文献CN104877127A的第678段所包括的环状多价基团(含引用文献包括的环状多价基团)，以及利用第1102段的原料能获得的环状结构。
1.3.5.原料来源的U
上述各种类型的支化基团U还包括但不限于利用文献CN104877127A的第1094～1102段的原料能获得的支化中心。
1.4.支化异双官能化端与支化中心之间的二价连接基Ld
Ld可以不存在。
Ld存在时，优选之一为碳链连接基，此时可以是通过与支化中心的偶合反应生成(如与仲胺的烷基化反应，也可以直接来自原料，如赖氨酸的侧氨基作为N支化中心，α-C提供G支化中心时，侧链间隔基1,4-亚丁基则充当Ld的作用)。为碳链连接基时的具体优选方式与下述Lc一致。
Ld存在时，另一组优选为含通过偶合反应生成的共价连接基，Ld的供选择的范围包括但不限于文献CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378X及各引用文献中所描述及列举的稳定的STAG及可降解的DEGG。偶合反应时生成的醚键、硫醚键、酰胺键、酯键、一硫代酯键、二硫代酯键、尿烷键、一硫代氨基甲酸酯键、二硫代氨基甲酸酯键、碳酸酯键、一硫代碳酸酯键、二硫代碳酸酯键、三硫代碳酸酯键、二硫键、亚胺键、三氮唑基、4,5-二氢异恶唑连接基、等连接基导致Ld含有主链杂原子。优选Ld中除这些基团以外的部分为亚烃基。
所述Ld含有的偶合反应生成的共价连接基包括但不限于-O-、-S-、-NH-、-C(＝O)-、-C(＝S)、-C(＝NH)-、-C(＝O)-NH-、-NH-C(＝O)-、-S-S-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-S-、-S-C(＝O)-、-C(＝S)-O-、-O-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-S-C(＝S)-、-O-C(＝O)-O-、-S-C(＝O)-O-、-O-C(＝S)-O-、-O-C(＝O)-S-、-S-C(＝S)-O-、-O-C(＝S)-S-、-S-C(＝O)-S-、-S-C(＝S)-S-、-NH-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-NH-、-NH-C(＝S)-O-、-O-C(＝S)-NH-、-NH-C(＝O)-S-、-S-C(＝O)-NH-、-NH-C(＝S)-S-、-S-C(＝S)-NH-、-NH-NH-、-NH-C(＝O)-NH-、-NH-C(＝S)-NH-、-NH-NH-C(＝O)-、-C(＝O)-NH-NH-、-NH-NH-C(＝S)-、-C(＝S)-NH-NH-、-HC＝N-、-N＝CH-、-HC＝N-NH-、-NH-N＝CH-、-HC＝N-NH-C(＝O)-、-C(＝O)-NH-N＝CH-、-HC＝N-O-、-O-N＝CH-、-HC＝N-S-、-S-N＝CH-、-N＝N-、-NH-NH-C(＝O)-N＝N-、-N＝N-C(＝O)-NH-NH-、-NH-C(＝O)-NH-、-C(＝NH)-NH-、-NH-C(＝NH)-、-NH-C(＝NH2 +)-、-C(＝NH2 +)-NH-、-C(＝NH)-O-、-O-C(＝NH)-、-O-C(＝NH2 +)-、-C(＝NH2 +)-O-、-C(＝NH)-S-、-S-C(＝NH)-、-S-C(＝NH2 +)-、-C(＝NH2 +)-S-、-S(＝O)2-O-、-O-S(＝O)2-、-S(＝O)-O-、-O-S(＝O)-、-S(＝O)2-NH-、-NH-S(＝O)2-、-S(＝O)2-NH-NH-、-NH-NH-S(＝O)2-等中任一种或任一种含氢结构的被取代形式。其中，-O-、-S-、-NH-、-C(＝O)-、-C(＝S)、-C(＝NH)-由于是经偶合反应生成的，所以是以醚键、硫醚键、仲氨键、酮、硫酮、氨基酮的形式存在，优选-CH2-O-、-O-CH2-、-CH2-S-、-S-CH2-、-CH2-NX-、-NX-CH2-等，X为烃基。所述的被取代形式，可以是1个或更多个氢原子被取代，所述取代基可以为烃基或含杂原子的烃基，优选烃基。当至少2个氢原子被取代时，任两个取代基可以彼此相同或不同。
所述Ld中可含有的经偶合反应生成的共价连接基的数量可以仅1个或大于1个。
生成的二价连接基的典型代表为酰胺键、尿烷键、一硫代或二硫代氨基甲酸酯键、酯键、仲氨键、硫醚键、三氮唑基、4,5-二氢异恶唑连接基、等。
所述偶合反应可生成稳定的基团，也可生成可降解的基团。
优选之一为Ld含有酰胺键。
优选之一Ld含有主链杂原子但不含O(CH2CH2O)m的通式结构，m为大于1的整数；优选m大于5，更优选大于10；更优选大于20。也即Ld中含有EO的重复单元时，EO单元数m优选不超过20，更优选不超过10，更优选不超过5，更优选不超过1。当为1时，如果与至少2个亚甲基相连，可以有两个EO重复单元存在。
1.5.U与G之间的原子间隔
两个支化中心U与G之间的原子间隔由Ld确定。
Ld不存在时，为0。
Ld存在时，优选1～100个原子间隔，更1～60个原子间隔，更优选1～50个原子间隔，更优选1～24个原子间隔，更优选1～12个原子间隔。原子间隔太小，采用支化异双官能化的小分子试剂与单一官能化支化聚乙二醇直接偶合时，会导致单一官能化支化聚乙二醇的活性基团被聚合物链包埋，反应效率低。原子间隔太大时，有可能造成U到R01、R02的原子间隔太大，缀合生物相关物质后，会导致支化聚乙二醇的保护作用发挥不充分。
优选U与G之间的原子间隔满足0～100，选自0、1～24、24～50、50～60、60～100中任一种。不包括左端点，包括右端点。
1.6.聚乙二醇组分的优选
聚乙二醇链的个数为i个。i≥2的技术方案均在本发明保护范围内。优选2～50，更优选2～18，更优选2～8。
i大于8，或大于18，或大于50时，也能实现本发明的技术效果，不过制备工艺相对比较复杂，对于部分制备路线，如采用单一官能化支化聚乙二醇修饰一个支化异双官能化末端时，会由于聚乙二醇的包埋导致反应效率差，产率低。为了实现对双组份生物相关物质的较好包裹，对R01、R02到支化中心U的原子间距(以原子间隔为单位)已经进行了定义。因此，如果基于较大i的支化聚乙二醇异双官能化衍生物，进行末端修饰转化功能性端基时，也会由于较大的空间位阻和聚合物链的包埋导致不易进行。2～8个PEG链是结构上最容易设计，工艺上容易实现，且可控性较高的优选组合。
1.6.1.聚乙二醇组分的末端
聚乙二醇组分PEGi、PEGa、PEGb的末端由C1～20烃基封端，其任两个封端基团可以彼此相同，也可以不同；优选同一分子中的PEG组分采用相同的封端基团。封端基团优选C1～10烃基，更优选C1～6烃基。具体地，封端基团优选为甲基、乙基、丙基(e.g.正丙基、异丙基)、丁基(e.g.正丁基、异丁基、叔丁基)、戊基、己基、庚基、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、苯基、苄基或丁基苯基，最优选为甲基。
也即通式(1)和通式(2)最优选PEG组分均为甲基封端的mPEG(仅限定结构通式，对通式中重复单元数没有限定，也即不限定分子量)，进一步优选还具有相同的分子量。其中，mPEG的结构式为CH3O(CH2CH2O)n，其中，n为任意合适的整数(对于含该化合物的物质，n指数均聚合度)。需要说明的是，本发明中的mPEG仅对结构通式进行定义，并不限定其分子量。例如：同一个分子中的两个或多个mPEG，任两个PEG链之间的分子量可以相同也可以不同。对于单分散产品的情形，任两个PEG链的EO重复单元平均数可以彼此相同或不同(±10％标准)。对于多分散产品，优选数均分子量彼此相同(±10％标准)。
1.6.2.二价连接基Li、LA、LB
通式(1)中的连接基Li(通式(2)中对应LA、LB)的长度，各自独立地优选1～24个原子间隔，更优选1～12个原子间隔，更优选1～6个原子间隔，最优选1、2或3个原子间隔。同一分子中任两个Li的长度可以彼此相同或不同。优选同一分子中提供相同的原子间隔。举例，对位苯撑也即1,4-亚苯基的原子间隔为4,间位苯撑的原子间隔为3，邻位苯撑的原子间隔为2，–CH2–、–CH(CH3)–、–C(CH3)2–、–CH(CH2Ph)2–、–C(CH2OX)–的原子间隔均为1。又如，羰基、硫代羰基的原子间隔为1。
Li可各自独立地可以为稳定的STAG或可降解的DEGG。
任两个Li可以彼此相同或不同，优选所有的Li相同。这是因为提供U中心的试剂本身在偶联PEGi的方向上不一定完全等同，例如柠檬酸提供i＝3的三个PEG链，三个羧基至季碳中心之间的结构不完全一致。
Li与PEGi之间形成的连接各自独立地可稳定存在，也可降解。
Li的供选择的范围包括但不限于CN104530417A(特别地，第613～731段)、CN104877127A(特别地，第515～660段)、WO/2016/206540A、CN201610252378X及各引用文献中公开的各种连接基结构，可以为稳定的STAG或可降解的DEGG，可以不含或含有杂原子，等等。只要能使本发明的制备过程顺利实施即可。
具体地，Li的供选择范围包括但不限于稳定的STAG：亚烷基、二价环烷基、二价环烯基、二价环炔基、二价环二烯烃基、芳撑、碳碳双键、碳碳三键、共轭的碳碳双键、二价脂杂环基、二价芳杂环基、侧基含杂原子的碳链连接基、取代的二价环烯基、取代的二价环炔基、取代的二价环二烯烃基、取代的芳撑、取代的碳碳双键、取代的共轭碳碳双键、取代的二价脂杂环基、取代的二价芳杂环基、醚键、硫醚键、仲氨键、二价叔氨基、脲键、硫脲键、氨基甲酸酯基、硫代氨基甲酸酯基、磷酸酯基、膦酸酯基、不含活泼氢的二价硅基、含硼原子的二价连接基、羰基、硫代羰基、酰胺基、硫代酰胺基、磺酰胺基、烯胺基、三氮唑基、4,5-二氢异恶唑连接基、ω-氨基羧酸骨架、中性氨基酸骨架及其衍生物骨架中任一种二价连接基、任两种或任两种以上基团任意组合构成的稳定二价连接基(也即上述结构单元的任意组合)。所述侧基含杂原子的碳链连接基包括但不限于氧代(＝O)、硫待(＝S)、二价烷氨基(氨代，氨羰基类)、醚键形式的氧杂烃基、硫醚键形式的硫杂烃基、叔氨基形式的氮杂烃基等。其中，芳撑包括但不限于苯撑、萘撑、二价蒽环等；其中，属于二价芳杂环。这里的“取代的”指能在本发明制备过程中稳定存在或不会导致副反应的取代，例如烃基、烃氧基、烃硫基、N,N-二烷基氨基(叔氨基)、含酮羰基的亚烃基等一价取代基及上述一价取代基与亚烃基的组合。所述中性氨基酸选自甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、肌氨酸中任一种；其中ω-氨基羧酸优选NH2-L5-COOH，所述L5的定义与优选方式与上述一致。
具体地，Li的供选择范围还包括但不限于可降解的DEGG：包括但不限于含有二硫键、乙烯醚键、酯基、硫酯基、硫代酯基、二硫代酯基、碳酸酯基、硫代碳酸酯基、二硫代碳酸酯基、三硫代碳酸酯基、氨基甲酸酯基、硫代氨基甲酸酯基、二硫代氨基甲酸酯基、缩醛基、环缩醛基、缩硫醛基、氮杂缩醛基、氮杂环缩醛基、氮硫杂缩醛基、二硫代缩醛基、半缩醛基、硫代半缩醛基、氮杂半缩醛基、缩酮基、缩硫酮基、氮杂缩酮基、氮杂环缩酮基、氮硫杂缩酮基、亚胺键、腙键、酰腙键、肟键、硫肟醚基、半卡巴腙键、硫代半卡巴腙键、肼基、酰肼基、硫代碳酰肼基、偶氮羰酰肼基、硫代偶氮羰酰肼基、肼基甲酸酯基、肼基硫代甲酸酯基、卡巴肼基、硫代卡巴肼基、偶氮基、异脲基、异硫脲基、脲基甲酸酯基、硫脲基甲酸酯基、胍基、脒基、氨基胍基、氨基脒基、亚氨酸基、亚氨酸硫酯基、磺酸酯基、亚磺酸酯基、磺酰肼基、磺酰脲基、马来酰亚胺基、原酸酯基、苄氧羰基、磷酸酯基、亚磷酸酯基、次磷酸酯基、膦酸酯基、磷硅烷酯基、硅烷酯基、碳酰胺基、硫代酰胺基、磺酰胺基、磷酰胺基、亚磷酰胺基、焦磷酰胺基、环磷酰基胺基、异环磷酰胺基、硫代磷酰胺基、乌头酰基、肽键、核苷酸及其衍生物骨架、脱氧核苷酸及其衍生物骨架中任一种二价连接基、任两种或任两种以上二价连接基的组合。所述肽键由选自甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、肌氨酸的任两个相同或不同的氨基酸键合而成。
1.6.2.1.Li优选组之一是碳链连接基。
Li的优选之一碳链连接基，即主链全部由碳原子构成。此时，Li可以是脂肪族性质的，也可以是芳香族性质的；可以为烃基，也可以含有杂原子，但是杂原子只能存在于碳链的侧基。例如，可以含有–C(＝O)–、–C(OX)–、–C(CH2OX)–、–C(＝S)–、–C(＝NX)–，其中X为烃基；但不可以含有–O–、–S–、–C(＝S)–O–、–C(＝O)–S–、–C(＝O)–O–、–C(＝O)–NH–、–NH–C(＝O)–O–等。不过，当支化中心为N，且PEGi方向已经有一个羰类端基(碳羰基、硫代羰基、氨羰基)Li与N相连时，Lc中与支化氮原子相邻的碳优选不为羰基、硫代羰基、–C(＝NX)–。
Li为亚烃基或侧基含杂原子的碳链连接基；优选碳原子数为C1～24，即C1～24亚烃基或C1～24侧基含杂原子的碳链连接基。Li的结构为线性、支化或含环状结构。
优选之一为Li包含C3～6二价环烷基、取代的C3～6二价环烷基、苯撑、取代的苯撑中至少一个。其中，A1、A2、A3为含有1～10个碳原子的取代基，且各自独立，任两个可以彼此相同或不同；s、j、k为0～24的整数。A1、A2、A3各自独立地选自包括但不限于：烷基、环烷基、苯基、芳烷基、取代的烷基、取代的环烷基、取代的苯基、取代的芳烷基、杂化的烷基、杂化的环烷基、杂化的苯基、杂化的芳烷基。
Li优选之一：与支化N中心相邻的碳原子侧基不含杂原子。
Li优选之一：亚烷基、二价环烷基、芳撑中任一种、或任两种或两种以上的组合。
Li的优选组之一为C1～24亚烃基，更优选C1～12亚烃基，更优选C1～10亚烃基，更优选C1～6亚烃基，更优选亚甲基、1,2-亚乙基、1,3-亚丙基、–Ph–、–CH2–Ph–。其中，Ph为苯环，–Ph–可以为对位、间位或邻位。
Li的另一组优选为CHR23。其中，R23为甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、肌氨酸中任一种氨基酸的侧基。
1.6.2.2.含杂原子的优选方式
Li的另一组优选为含有醚键、硫醚键、酰胺键、酯键、一硫代酯键、二硫代酯键、尿烷键(氨基甲酸酯键)、硫代氨基甲酸酯键、碳酸酯键、一硫代碳酸酯键、二硫代碳酸酯键、三硫代碳酸酯键、二硫键、三氮唑基、4,5-二氢异恶唑连接基、等含杂原子的连接基。
Li的另一组优选为含有通过烷基化反应、酰胺化反应、酯化反应、硫酯化反应、click反应(点击反应，如叠氮-炔基环加成反应、Diels-Alder加成反应、生成肟或酰腙的反应、巯基-乙烯基加成反应、巯基-炔基加成反应、巯基-异氰酸酯基反应等)、环加成反应、Diels-Alder加成反应(狄尔斯-阿尔德反应)、1,3-偶极环加成反应等偶合反应生成的连接基。
本发明的优选方案之一，Li中允许含有CH2CH2O的重复单元，但优选重复单元数不超过20，更优选不超过10；更优选不超过5。本发明中的“重复单元”指数量至少为2个。2个重复单元对应–CH2CH2OCH2CH2O–结构。仅有一个CH2CH2O时，不视为具有重复单元。
本发明的优选方案之一，Li中含主链杂原子且不含CH2CH2O的重复单元。
1.6.2.3.优选方式
二价连接基Li各自独立地优选自亚烃基或杂化的亚烃基。
Li各自独立地优选自以下任一种结构：
(1)为碳链连接基，包括亚烃基、侧基含杂原子的碳链连接基；优选亚烃基；更优选亚烷基、二价环烷基、芳撑中任一种、或任两种或两种以上的组合；
(2)含主链杂原子；优选含有醚键、硫醚键、酰胺键、酯键、一硫代酯键、二硫代酯键、尿烷键、硫代氨基甲酸酯键、碳酸酯键、一硫代碳酸酯键、二硫代碳酸酯键、三硫代碳酸酯键、二硫键、三氮唑基、4,5-二氢异恶唑连接基、中任一种连接基；
(3)含有通过烷基化反应、酰胺化反应、酯化反应、硫酯化反应、click反应、环加成反应、Diels-Alder加成反应、1,3-偶极环加成反应中任一种偶合反应生成的连接基；
(4)为-CHR23，其中，R23为甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、肌氨酸中任一种氨基酸的侧基；
(5)当支化中心为N，且PEGi方向已经有一个与N相连的端基为碳羰基、硫代羰基或氨羰基，Lc中与支化氮原子相邻的碳不为羰基、硫代羰基、氨羰基；
(6)含有主链杂原子但不含重复单元CH2CH2O；
(7)含有重复单元CH2CH2O，且重复单元数不超过20。
例如Li可以同为上述任一组的任一种，为同一种时，也允许结构不同，如可为LA为亚甲基，LB为亚乙基；还可选自不同组：LA为亚烃基，LB含有酰胺键。
进一步优选Li为相同的亚烃基，更优选Li均为亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基或亚戊基，最优选Li均为亚甲基。
当Li通过羰基连接PEG组分时，与PEG之间形成酯键连接；当Li通过CONH连接PEG组分时，与PEG之间形成氨基甲酸酯键连接；当Li通过COO连接PEG组分时，与PEG之间形成碳酸酯键连接。酯键、碳酸酯键具有较好的可降解性，而氨基甲酸酯键的可降解性相对较弱。
优选之一：所有Li与PEGi之间形成相同的连接。进一步优选形成酯键、氨基甲酸酯键或碳酸酯键连接。
1.6.3.聚乙二醇链的分子量、聚合度及多分散性
需要说明的是，没有特别限定时，本发明中所指的“分子量”对于结构通式的化合物，指一个分子中的分子量，对于含结构通式化合物的物质则为“数均分子量”Mn。对于数均分子量，既可以为多分散性嵌段或物质的分子量，也可以为单分散性嵌段或物质的分子量，没有特别指明的情况下，一般特指多分散性的聚合物。没有特别写明时，单位为道尔顿，Da。还可以用“聚合度”表征聚乙二醇链的分子量大小。相应地，优选用“数均聚合度”来表征重复单元(氧化乙烯基单元)的个数的数均值。
含有通式(1)结构的聚乙二醇衍生物的物质中，聚乙二醇链PEGi(通式(2)中对应PEGa、PEGb)各自独立地为多分散性或单分散性，可以采用聚合法、有机合成法、聚合法结合有机合成法制备或通过商业来源获得。优选PEGi同为多分散性或同为单分散性。
对于多分散性物质的PEG链，单个分子中其聚合度优选1至约1500；更优选2至约1000；更优选2至约500；更优选5至约500；更优选约11至约500；更优选约22至约500；更优选约30至约250；更优选约34至约150。上述越优选的情况，对应的PEG链段的分子量越常规，制备越简单易控，分子量的PDI(多分散系数)越窄，性能越均一。常见的聚合法获得的线性PEG的数均分子量约2kDa～40kDa；本发明优选2kDa～20kDa。本发明中，一个PEG链的分子量、数均分子量优选约500,600,700,800,900,1000,1500,2000,2500,3000,3350,3500,4000,5000,5500,6000,6500,7000,7500,8000,8500,9000,9500,10000,11000,12000,13000,14000,15000,16000,17000,18000,19000或20000,单位为Da。更优选约1000,1500,2000,2500,3000,3350,3500,4000,5000,5500,6000,6500,7000,7500,8000,8500,9000,9500,10000,11000或12000Da。更优选约1000,1500,2000,3000,3350,3500,4000,5000,6000,7000,8000,9000或10000Da。更优选约1000,1500,2000,3350,3500,4000,5000或6000Da。氧化乙烯基单元的分子量为44Da，因此上述分子量500Da对应聚合度约11，分子量1000Da对应聚合度约22，分子量2000Da对应聚合度约44，分子量5000Da对应聚合度约114，分子量10000Da对应聚合度约227，分子量20000Da对应聚合度约454等。
优选之一所述PEGi分子量(或数均分子量)选自2kDa～20kDa；进一步优选2kDa、5kDa、10kDa或20kDa。其中PEGi优选同为mPEG。此分子量范围、数值通常对应多分散性物质。其中PEGa、PEGb优选同为mPEG。还优选具有相同的分子量。
对于单分散性物质的PEG嵌段，其分子量用氧化乙烯基单元数(oxyethylene，记为EO单元)进行定义。根据现有常规技术制备的单分散性聚乙二醇的EO单元数大约在1～70之间，包括但不限于参考文献{Expert Rev.Mol.Diagn.2013,13(4),315-319}、{J.Org.Chem.2006,71,9884-9886}、{Angew.Chem.2009,121,1274-1278}、{Bioorganic&Medicinal Chemistry Letters,2015,25:38-42}、{Angew.Chem.Int.Ed.,2015,54:3763-3767}及上述文献所引用文献中所列举的EO单元数。典型的单分散PEG的EO单元数包括但不限于1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、13、16、20、22、24、27、29、36、44、48、56、62、64、67等。需要特别指出的是，通式(1)、(2)的多分散性是由两个PEG链的组合共同决定的，可以为单一组分，也可以为不同组分的混合，只要聚合物的PDI为1即可。当为单一组分时，任一个PEGi链在不同分子中具有相同的EO单元数。当为不同组分的混合物时，聚合物中每一个分子的总分子量是固定的，但其中PEGi链的EO单元数任两个之间可以各自独立地彼此相同或不同。优选不同EO单元数的PEG链组分的相对摩尔百分比是固定的。当为不同组分的混合物时，对应的数均聚合度可以为整数，也可以为非整数。由不同EO单元数的单分散性嵌段构成的聚合物中，若各组分含量不固定，PDI大于1，仍形成多分散性的嵌段或物质。单分散性的PEG嵌段，单个分子EO单元数(或EO单元平均数)优选2～70；更优选3～70；更优选3～70；更优选3～50；更优选3～25。越优选的情况，其制备方法越多样。构成单分散物质的单个分子中任一个PEG链的EO单元数优选选自2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、18、20、22、24、26、27、28、29、30、32、34、36、38、40、42、44、45、46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、67、68、70中任一种。
优选之一所述PEGi氧化乙烯基单元数选自2～70；优选为2～20。其中PEGi优选同为mPEG。更优选EO单元数量差不超过1。该分子量范围通常针对单分散性物质。通式(1)优选EO单元数相差不超过1。当具有通式(1)的结构，且Li均相同时，优选PEGi具有相等的氧化乙烯基单元数(EO单元数)。
对于本发明各通式的化合物，优选PEGi的分子量各自独立地选自：
(1)分子量选自2kDa～20kDa；进一步优选2kDa、5kDa、10kDa或20kDa；
(2)EO单元数选自2～70；优选为2～20；还优选任两个EO单元数彼此相差均不超过1。
对于含支化聚乙二醇异双官能化衍生物的宏观物质，多分散性系数与单个PEG链的多分散性可以相同或不同，但PDI越低越好。
2.制备方法
本发明优选采用预修饰方法制备所述的支化聚乙二醇异双官能化衍生物，也即，先获得具有支化中心及预修饰的支化异双官能化端的中间体，再偶合聚乙二醇组分；当预修饰的支化异双官能化端中的异官能团对与目标不一致时，对异官能团对进行“微修饰”得到目标异官能团对。所述微修饰选自以下的化学反应：脱保护、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、改变离去基团等简单的化学变化。
也可对已制备的支化聚乙二醇异双官能化衍生物产物或中间体的某个功能性端基进行其它方式的化学修饰，获得目标功能性基团。但优选两种功能性端基至少一种通过预修饰方法获得，最优选均通过预修饰方法获得。
R01、R02各自独立地优选自反应性基团、反应性基团的变化形式、具有治疗靶向性的功能性基团(靶向基团)、光敏性功能基团(光敏性基团)。所述变化形式指经过氧化、还原、水合、脱水、电子重排、结构重排、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、被取代、脱保护、改变离去基团等中任一种化学变化过程，能够转变为目标功能性基团的结构形式。所述变化形式优选微变化形式。一种反应性基团的微变化形式指其经过脱保护、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化等较简单的化学过程，即可转变为目标反应性基团。优选微变化形式为目标反应性基团的被保护形式。所述的“简单的化学过程”是与羟基转变为非羟基基团的衍生化反应(被保护羟基除外)、偶合反应等过程进行比较，相对而言更易操作、更易实现近100％的转化，因此本发明中也称为“微修饰”。
所述偶合聚乙二醇组分的步骤，可以采用分步偶合法，也可采用一步偶合法。当Li与PEGi之间的共价连接类型不完全一致时，也即不能通过相同的偶合反应实现时，只能采用分步偶合法。当Li与PEGi之间的共价连接类型均一致，且可以采用相同的偶合反应实现时，既可以采用分步偶合方式，也可以采用一步偶合方式。
相关制备方法可以参考现有技术中的制备方法、反应条件等。包括但不限于文献CN104530417A、CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378X及各引用文献中涉及的化学反应类型。
对于在偶合氮支化中心、聚乙二醇链时，目标官能团没有合适的预修饰形式的，也可基于已制备的支化聚乙二醇异双官能化衍生物，对末端异官能团对进行化学改性实现。所述合适的预修饰形式，指能够通过微修饰转变为目标官能团，并且在制备过程中，特别是偶合氮支化中心、聚乙二醇链时能保持结构不变，不会导致副反应的发生。所述微修饰优选自以下的化学反应：脱保护、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、改变离去基团等较简单的化学变化过程。
还可以采用另一种预修饰方法制备所述的支化聚乙二醇异双官能化衍生物，先获得预修饰的支化异双官能化端的中间体，再制备具有支化中心的支化聚乙二醇组分，两者进行偶合；当预修饰的支化异双官能化端中的异官能团对与目标不一致时，对异官能团对进行微修饰得到目标异官能团对。
上述各种制备路径，均优选至少一种功能性端基无需修饰(即等于目标功能性端基)或仅需进行微修饰。
2.1.反应原料、中间体中官能团的保护与脱保护
能通过化学修饰实现转变的结构互为变化形式。能通过微修饰实现转变的结构互为微变化形式。最优选保护与脱保护形式。
2.1.1.现有技术列举
反应原料、中间体中常用的保护基团及相应的保护与脱保护方法可参考包括但不限于以下文献及其引用文献中涉及的保护基、保护方法、脱保护方法：文献CN104530417A、CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378X及各引用文献，以及文献“冯艳芳.氨基酸保护及肽键合成的研究[D].山西大学,2011.”、“许胜.有机合成中的保护基:氨基、炔氢、磷酸脂基团的保护[M].华东理工大学出版社,2016.”、“高旭红等.有机合成中的氨基保护及应用(综述)[J].石河子大学学报(自然科学版),1999,(01):76-86.”、“4-硝基-N-邻苯二甲酰亚胺用作伯胺保护基[J].中国医药工业杂志,1994,(10):456.”、“赵玉芬等.二烷基磷酰基作为氨基保护基的研究[J].化学学报,1984,(04):358-366.”、“温守明.多肽合成中保护基的研究进展[J].国外医学.药学分册,1990,(03):135-138.”、“但霍.多肽合成中保护基团的新发展[J].化学通报,1980,(10):16-17.”、“季涛.肽合成中官能团新型保护方法的研究[D].厦门大学,2008.”、“王玲.保护氨基酸的制备研究[D].南京工业大学,2003.”、“王德心.固相肽合成中保护-裂解方式的研究进展[J].化学通报,1991,(02):1-7.”、“黄惟德，陈常庆著.多肽合成[M].北京：科学出版社,1985.”、“黄蓓.半胱氨酸保护基研究进展[J].河南化工,2015,(08):7-10.”、“彭丽芬.端炔的一种新型极性保护基-Ph2P(O)[A].中国化学会.中国化学会第30届学术年会摘要集-第九分会：有机化学[C].中国化学会,2016:1.”、“刘希功.氮-酰基保护的含氮化合物的不对称碳氢烯基化[D].山东大学,2016.”、“阮洋等.有机硅保护剂在有机合成中的应用[J].杭州师范大学学报(自然科学版),2013,(04):289-296.”、“李雪明等.硅醚的选择性去保护[J].化工时刊,2012,(06):47-50.”、“菅美云等.有机硅试剂在药物合成中的应用[J].合成化学,2011,(06):689-693.”、“邓锋杰等.有机硅保护剂及其在有机合成中的应用[J].精细化工中间体,2005,(02):11-13.”、“李瑛.化学合成中有关官能团保护问题探析[J].化工管理,2013,(08):204-205.”、“汤德祥.浅谈有机合成反应中的保护技术[J].科技信息,2011,(03):478.”、“韩长日.有机合成中普通官能团的重要保护试剂[J].湖北师范学院学报(自然科学版),1985,(02):66-72.”、“朱如麟.保护基在有机合成方面的应用[J].赣南师范学院学报,1985,(S2):27-42.”、“赵知中编.有机化学中的保护基团[M].北京：科学出版社,1984.”、“麦凯(Mackie，R.K.),史密斯(Smith，D.M.).有机合成指南[M].陈韶,译.北京:科学出版社,1988.”、“Guidebook to OrganicSynthesis",R.K.Mackie,D.M.Smith and R.A.Aitken,Addison.WesleyLongman,3rd ed.,1999.”、“殷伟芬等.羟基保护基MEMCI的合成研究[J].精细与专用化学品,2003,(15):19-20.”、“何敬文等.羰基保护基团的新进展[J].有机化学,2007,(05):576-586.”、“赵少琼.羰基保护及其在有机合成中的应用[J].忻州师范学院学报,2005,(05):62-65+98.”、“YueQin Cai et al.Synthesis and application of an IL-supported diol as protectinggroup for aldehydes[J].Chinese Chemical Letters,2007,10:1205-1208.”、“丁章钧等.羰基的三甲基硅腈保护基脱除新方法[J].江苏化工,1999,(06):19-20.”、“娄绍霞.N-Boc保护基脱除的绿色化学方法研究进展[J].化工时刊,2012,(06):40-42.”、“赵艳等.N-Boc保护基脱除的原理与方法简介[J].山东轻工业学院学报(自然科学版),2009,(02):6-7+12.”、“李长兵等.Fmoc多肽固相合成中氨基酸的保护[J].科教文汇,2007,(02):198.”、“杜秀敏.Fmoc系列保护氨基酸的制备研究[D].南京工业大学,2004.”、“牛有红.糖的保护——去保护反应及以糖为原料的合成、唾液酸转移酶抑制剂的设计与合成[D].兰州大学,2008.”、“李鹏飞等.糖合成中羟基的保护和去保护方法[J].化学研究,2005,(03):107-112.”、熊兴泉等.糖的化学合成中保护和去保护方法[J].湘潭师范学院学报(自然科学版),2003,(02):62-68.”、“李朝军,李纪生,陈德恒.一种中性条件下脱除THP保护基的简易方法[J].化学通报,1989,(05):39-40.”、“谢如刚等.保护基在现代甾体合成中的应用[J].医药工业,1980,(12):30-40.”、“王成龙.赖氨酸ε-氨基的烷基化反应研究[D].苏州大学,2009.”、“胡巧斐.几种氨基酸双保护的工艺研究[D].华东师范大学,2005.”、“张盼盼等.三苯甲基类保护基在有机合成中的应用进展[J].Studies in Synthetic Chemistry,2014,02(1):28-40.”等。
举例如下：
巯基保护基记为PG2，被保护的巯基表示为SPG2。所述SPG2优选硫醚、二硫醚、硅基硫醚、硫代酯等结构。具体地，SPG2优选叔丁基硫醚、三苯甲基硫醚、取代的三苯甲基硫醚、叔丁基二甲基硅基硫醚、三异丙基硅基硫醚、苄基硫醚、取代的苄基硫醚、对硝基苄基硫醚、邻硝基苄基硫醚、乙酰基硫代酯、苯甲酰基硫代酯、三氟乙酰基硫代酯、叔丁基二硫醚、取代的苯基二硫醚、2-吡啶二硫醚等当中的任一种。
氨基保护基记为PG5，被保护的氨基表示为NPG5。所述PG5可以为伯胺、仲胺、联氨等的保护基。NPG5优选氨基甲酸酯(PG5举例，烷氧羰基如叔丁氧羰基、苄氧羰基、9-芴甲氧羰基等)、酰胺、酰亚胺、N-烷基胺、N-芳基胺、亚胺、烯胺、咪唑、吡咯、吲哚等结构。具体地，NPG5优选甲酰胺、乙酰胺、三氟乙酰胺、氨基甲酸叔丁酯、氨基甲酸2-碘乙酯、氨基甲酸苄基酯、氨基甲酸9-芴甲酯、氨基甲酸2-三甲硅基乙酯、氨基甲酸2-甲基磺酰基乙酯、氨基甲酸2-(对甲苯磺酰基)乙酯、邻苯二甲酰亚胺、二苯基亚甲胺、1,3,5-二氧氮杂环己烷、甲基氨基、三苯基甲基氨基、叔丁基氨基、烯丙基氨基、苄基氨基、4-甲氧基苄基氨基、苄亚胺等当中的任一种。
羟基保护基记为PG4，被保护的羟基被表示为OPG4。所述PG4可以为醇羟基或酚羟基的保护基。OPG4优选醚、硅醚、酯、碳酸酯、磺酸酯等结构。具体地，OPG4优选甲基醚、1-乙氧基乙基醚、叔丁基醚、烯丙基醚、苄基醚、对甲氧基苄基醚、邻硝基苄基醚、对硝基苄基醚、2-三氟甲基苄基醚、甲氧基甲醚、2-甲氧基乙氧基甲基醚、苄氧基甲醚、对-甲氧基苄氧基甲基醚、甲硫基甲醚、四氢吡喃基醚、三甲基硅基醚、三乙基硅基醚、三异丙基硅基醚、叔丁基二甲基硅基醚、乙酸酯、氯乙酸酯、三氟乙酸酯、碳酸酯等当中的任一种。醚保护结构中，优选1-乙氧基乙基醚、苄基醚、对甲氧基苄基醚、邻硝基苄基醚、对硝基苄基醚、2-三氟甲基苄基醚、乙烯基乙醚、苄氧基甲醚、对-甲氧基苄氧基甲基醚、四氢吡喃基醚。
炔基保护基记为PG3，被保护的炔基表示为C≡CPG3。所述PG3优选硅基，包括但不局限于以下结构：三甲基硅基、三乙基硅基、叔丁基二甲基硅基、二甲基(1,1,2-三甲基丙基)硅基、二甲基[1,1-二甲基-3-(四氢呋喃-2H-2-氧)丙基]硅基、联苯基二甲基硅基、三异丙基硅基、联苯基二异丙基硅基、叔丁基二苯基硅基、2-(2-羟基)丙基等。
醛基保护基不再赘述，最优选缩醛保护。
羧基保护基不再赘述，最优选酯保护。
2.1.2.氨基酸、氨基羧酸的保护基、保护与脱保护方法
特别地，氨基酸至少具有有两个官能团，即氨基和羧基，另外还有一些其他的基团，如酰氨基、巯基、胍基、β,γ-羧基、咪唑基、ω-氨基、β,γ-酰胺、吲哚基等。本发明中的氨基羧酸可采用类似的方法对氨基和羧基进行保护与脱保护。保护方法参考上述文献及其引用文献，这里不再赘述，仅进行简单概括：
(1)对氨基酸α-氨基的保护：氨基甲酸酯型氨基保护基如苄氧羰基(Cbz)、叔丁氧羰基(Boc)、9-芴甲氧羰基(Fmoc)、2-(4-硝基苯磺酰基)乙氧羰基(Nsc)、1,1-二氧苯基(邻)2-噻吩甲氧羰基(Bsmoc)、2-(甲磺酰基)-3-苯基-2-丙烯氧羰基(Mspoc)、2-(叔丁磺酰基)-2-丙烯氧羰基(Bspoc)、环戊烷氧羰基(Poc)；酰基型氨基保护基如三氟乙酰基(Tfa)、对甲苯磺酰基(Tos)、邻位硝基苯磺酰基(oNbs)、邻硝基苯硫基(Nps)；烷基型氨基保护基如三苯甲基(Trt)、N-1-(4,4-二甲基-2,6-二氧环亚己基)乙基(Dde)、N-l-(4-硝基-l,3-二氧茚满-2-烯)乙基(Nde)等。
Boc可通过Boc-N3、Boc-Cl、Boc-OC6H5、叔丁氧甲酸间甲苯酯或焦碳酸二叔丁酯导入。对氢解、碱及亲核试剂稳定。可在氢溴酸/醋酸、2N HCl/有机溶剂、1N HCl/HOAc、0.4M三氟乙酸的醋酸溶液等中完全脱去。还可以在无水三氟乙酸、0℃反应条件脱除。常用的脱保护试剂有乙酸乙酯、醚或二氧六环等。
Cbz对酸、碱均有一定稳定性。可在碱性条件下与Cbz-Cl反应进行保护。其脱除可在氢溴酸/醋酸或催化加氢的条件下脱除，也可在剧烈的条件，如氢氟酸或钠/液氨脱去。
Fmoc通常采用Fmoc-Cl或Fmoc-OSu(Su＝丁二酰亚胺基)在碱性溶液中(Na2CO3或NaHCO3溶液)中导入，一般不能用强碱。Fmoc-氨基酸对酸特别稳定，即便使用酸脱去Boc或Cbz基团，Fmoc保护基还仍然存在。较易通过简单的胺(哌啶、乙醇胺、环己胺、吗啡啉、吡咯烷酮、DBU等胺类)脱保护。可以用浓氨水或二氧六环一甲醇。4mol/L氢氧化钠等胺类的50％二氯甲烷溶液脱去。在室温下，常用的20％的哌啶/二甲基亚酰胺溶液，几秒钟即可脱除Fmoc。另外，Fmoc-氨基酸对仲胺也特别敏感，用哌啶的二甲基亚酰胺溶液或二乙胺就可以除去氨基。
Nsc是一种比Fmoc更好的保护基团，在碱性条件下更加稳定。Nsc可在室温下用液氨、哌啶、2-氨基乙醇等脱除。
Bsmoc、Mspoc和Bspoct等一系列新型的在碱性条件下不稳定的氨基保护基团，用亲核试剂(如仲胺)可将这些保护基团脱去。Bsmoc在仲胺存在时很容易脱除，但对酸和叔胺比较稳定。
Poc是一种新型的氨基保护基团，不同于Boc和Fmoc。它在酸性和碱性条件下都比较稳定。常温下在三氟乙酸介质中，Poc基团很难脱除，而侧链保护基团(如叔丁基)则能完全脱除，利用这一性质可以选择性的脱除侧链保护基团。
Tfa脱除条件相对温和，在水或乙醇水溶液中用氢氧化钠或哌啶处理就可脱去。
Tos在酸性条件下非常稳定，只能用钠/液氨处理脱去，现在使用较少。
oNbs比Tfa和Tos易脱除。
Nps在酸性条件下比Boc基团更容易脱去。
Tn对酸敏感，对碱则稳定。可在碱性条件下用三苯甲基氯导入，在酸性条件下可以脱除，如无水盐酸/甲醇、无水氢溴酸的醋酸溶液、冰醋酸。多用于氨基酸侧链的保护。
Nde对酸、二级/三级碱很稳定，一般用肼/二甲基亚酰胺脱去。
(2)对氨基酸α-羧基的保护。一般采用成酯的形式对羧基进行保护。比较常见的是甲酯、乙酯、苄酯、叔丁酯、2,4-二甲基氧苯甲基酯(2,4-Dmb)。用于羧基保护的甲酯、乙酯和苄酯可以用碱皂化或水解脱去。苄酯还可以用氢解、钠/液氨脱去，并能与Boc和Cbz连用。叔丁酯比甲酯、乙酯更稳定，不易被碱皂化脱去，但能用盐酸、氢氟酸、氢溴酸/醋酸、三氟乙酸等酸解脱去。在酸性介质中，叔丁基酯比伯烷基酯优先水解。2,4-Dmb可用1％三氟乙酸/二氯甲烷脱除，并且不会引起其它侧链保护脱除。
(3)赖氨酸侧氨基：采用对甲苯磺酰基(Tos)、苄氧羰基(Cbz)、4,4-二甲基-2,6-二氧环己叉基(Dde)、异丙烯基(Aloc)等进行保护。可参考α-氨基保护基的脱保护方法。鸟氨酸的侧基保护与脱保护方法与赖氨酸类似。
(4)天冬氨酸和谷氨酸的侧链羧基：可采用甲酯、乙酯、对硝基苄酯、叔丁酯保护。叔丁酯可用TFA、TMSBr(三甲溴硅烷)等脱除；或用环烷醇酯、金刚烷醇酯等可减少副反应的新保护基等，可用三氟甲磺酸三甲硅烷酯(TMSOTf)除去。
(5)组氨酸的咪唑基：采用烷氧羰基、苄基、(4',8'-二甲氧基萘基甲基)苯磺酰基(Dnp)、Tos等常用来保护侧链咪唑基。苄基对氢溴酸/醋酸、三氟乙酸和碱皂化等处理均稳定，只能在钠/液氨条件下除去。最常用的烷氧羰基是Boc和Cbz，脱除条件比较温和。
(6)色氨酸的侧链吲哚基通常不发生副反应，一般不需要保护。必要时，可采用甲酰基、苄氧羰基和2,4-二氯苄氧羰基(Dcz)等常用的侧链吲哚保护基进行保护。甲酰基是最经典的吲哚保护基团，可在肼的二甲基甲酰胺溶液或哌啶的水溶液中脱除。
(7)天冬酰胺和谷氨酰胺侧链的酰胺键在肽合成中一般不加以保护。必要时，可采用氧杂蒽基(9-xanthenyl,Xan)、2,4,6-三甲氧基苄基(2,4,6-trimethoxybenzyl,Tmob)、4,4-二甲氧二苯甲基(4,4-dimethoxybenzhydryl,Mbh)以及2,2,4,4-tetramethoxybenzhydryl(Tbh)、三苯甲基(Trt)等进行保护，均可用TFA脱除。推荐Trt。
(8)丝氨酸、苏氨酸的羟基及酪氨酸的酚羟基：可采用叔丁基保护；丝氨酸和苏氨酸还可采用苄基保护。可采用常规的醚脱保护方法。羟脯氨酸的侧羟基的保护与脱保护可参考此类。
(9)半胱氨酸的巯基：常用保护基有三类：一类用TFA可脱除，如对甲苄基、对甲氧苄基和三苯甲基等；第二类可用(CF3CO)3Tl/TFA脱除，对TFA稳定.如t-Bu、Bom和乙酰胺甲基(Acm)等；第三类对弱酸稳定，如苄基(Bzl或Bn)和叔丁硫基(StBu)等，Cys(StBu)可用巯基试剂和磷试剂还原，Cys(Bzl)可用钠/液氨Na/NH3(l)脱保护。
(10)精氨酸的侧链胍基：主要采用四类保护基，硝基、烷氧羰基、磺酰基、三苯甲基。
利用保护基团脱保护条件的差异，可以实现选择性的保护和脱除，使得可以更灵活地利用氨基酸及其衍生物作为本发明的反应原料。
对氨基酸进行双保护的方法包括但不限于下述文献及其引用文献中涉及的保护基组合、保护方法、脱保护方法或选择性脱保护方法：“胡巧斐.几种氨基酸双保护的工艺研究[D].华东师范大学,2005.”、“汤军等.双保护氨基酸N-乙酰-L-酪氨酸乙酯的合成工艺研究[J].河南工业大学学报(自然科学版),2014,(06):72-75.”、“杨龙飞.4R-氨基脯氨酸的选择性双保护及其在胶原模型肽研究中的应用[D].兰州大学,2010.”、“胡巧斐.几种氨基酸双保护的工艺研究[D].华东师范大学,2005.”等、“杜秀敏.Fmoc系列保护氨基酸的制备研究[D].南京工业大学,2004.”。
例如，Boc可以在温和的酸性条件下脱除，而Fmoc可以在温和的碱性条件下选择性脱除。Fmoc是烷氧羰基保护基团中，唯一对碱敏感的基团，Fmoc用普通的胺或50％哌啶/二氯甲烷溶液就可以脱去。例如，当Boc与Cbz同时存在时，可以催化氢解脱去Cbz，Boc仍能保留，或用酸解脱去Boc而Cbz不受影响。
2.2.聚乙二醇组分的引入
2.2.1.偶合聚乙二醇链
本发明公开一种上述支化聚乙二醇异双官能化衍生物的制备方法，可通过以下步骤实现：
步骤一：获得具有支化异双官能化端HB与支化中心端的小分子化合物IM1；其中，F1'为F1或F1的变化形式，F2'为F2或F2的变化形式；所述变化形式指经过氧化、还原、水合、脱水、电子重排、结构重排、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、被取代、脱保护、改变离去基团等中任一种化学变化过程，能够转变为目标基团的结构形式；F4i为反应性位点，能与后续步骤的PEGi-F3i中的反应性位点F3i进行偶合反应生成共价连接Li；单个分子中的i个F4i任两个彼此相同或不同，单个分子中的i个F3i任两个彼此相同或不同；
步骤二：通过偶合反应，将i个聚乙二醇链PEGi通过F3i、F4i之间的偶合反应连接到支化中心U，生成二价连接基Li，形成i个聚乙二醇分支链；需要说明的是，这里的偶合反应可以一步进行，也可以分步进行；当i>2时，也即含有3个或3个以上的聚合物链时，优选采用一步偶合的方法，避免工艺太过冗长而导致的产率过低。
步骤三：当F1'不等于F1或F2'不等于F2时，经末端化学修饰得到通式(1)所示的结构；但至少一种等于目标功能性基团，或仅需进行微修饰；当F1'等于F1且F2'等于F2时该步骤省略。所述末端微修饰选自以下的化学反应：脱保护、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、改变离去基团。
所述F4i可以为伯氨基的活泼氢原子，也可以为类A～类H的任意合适的反应性基团。
获得步骤一所述小分子中间体IM1的方式没有特别限制，可以通过商业途径购买，也可以通制备合成，所述制备方法可采用现有有机合成技术，通过有限次步骤合成。例如含支化中心U的试剂与含支化异双官能化端G(F1')F2'的试剂经偶合反应生成，或对含U-Ld-G(F1')F2'试剂的支化中心U进行官能化改性获得，或对含(F4i)iU-Ld-G的试剂的G段进行异双官能化改性获得。
其中，PEGi、Li、i、U、Ld、G、F1、F2的定义与上述一致。且所有的PEGi具有相同的封端及相同的分子量，Li与PEGi之间形成相同的共价键，但不并要求Li一致。例如中，Li与PEGi之间形成相同的硫酯键连接，但一个Li为-CO-S-，一个Li为-CO-S-CH2CH2-，Ld中含酰胺键。
例如，支化中心试剂可采用包括但不限于利用文献CN104877127A的第1094～1102段的支化原料及其衍生物。
优选之一，两种功能性端基的取代率均大于95％。
优选之一，至少一种功能性端基的取代率为不低于96％，更优选不低于98％，更优选为99％～100％，包括两个端点。更优选R01、R02的端基取代率均大于95％，且至少一种为99％～100％。
2.2.3.聚乙二醇组分的分步偶合
当i＝2，也即具有两个PEG链时，即可采用一步偶合，也可采用分步偶合法。当两个分支链与U的连接基Li类型不同时，往往需要进行分步偶合，或使用不同线性官能化聚乙二醇原料，或偶联两个PEG组分时采用不同的反应方法(如对伯氨基先烷基化后酰胺化，又如U本身的两个供偶联的位点不同如羟脯氨酸的环状中心)，等等。如果类型相同，即使在连接基的原子间隔上有差异，也能进行一步偶合。如苹果酸提供的不对称侧链。
优选之一支化中心U为碳原子支化中心，且来自丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、赖氨酸、鸟氨酸、精氨酸、瓜氨酸、组氨酸的α-碳。其中，C-端、N-端、侧基中任意两个直接或间接地连接PEG组分，另一个直接或间接连接支化异双官能化端。
以支化异双官能化端为例，
所述“直接连接”指可通过上述的氨基酸或其衍生物与支化异双官能化端试剂的之间的偶合反应生成共价连接基，此时上述的C-端、N-端、侧基直接参与形成二价连接基Ld。
所述“间接连接”指通过一个间隔基连接，该间隔基与氨基酸或其衍生物、支化异双官能化端试剂之间分别形成共价连接，此时Ld中可含有至少2个偶合反应生成的共价连接基。
当Ld含有2个或2个以上的偶合反应生成的共价连接基时，相邻两个共价连接基之间通过适合的间隔基L10相连。
当含有两个或两个以上的L10时，任两个之间可以彼此相同或不同。
所述L10没有特别限制。L10可以含有碳原子，也可不含碳原子；L10可以含有杂原子，也可不含杂原子；L10可以为单个原子形成的亚基，也可为两个或两个以上原子组成的亚基。
L10优选具有1～20个碳原子。
L10可以为单原子亚基，例如-O-或-S-，也可以为仲氨基或二价叔氨基。
L10也可以为不含杂原子的亚烃基，优选亚烷基、二价环烷基、芳撑中任一种、或任两种或两种以上的组合，更优选亚烷基、二价环烷基、二价环烯基、二价环炔基、二价环二烯烃基、芳撑、碳碳双键、碳碳三键、共轭的碳碳双键的任意组合。具体地，L10优选由亚烷基、二价环烷基、二价环烯基、二价环炔基、二价环二烯烃基、芳撑、碳碳双键、碳碳三键、共轭的碳碳双键任意组合的C1～20亚烃基。
L10也可以为杂化的亚烃基，包括但不限于侧基含杂原子的碳链连接基、主链含杂原子的亚烃基、含二价脂杂环的连接基、含二价芳杂环的连接基等。
L10中含允许还有Ld部分所述的偶合反应生成的共价连接基，也即间隔基本身可以是经偶合反应所得。
2.3.聚合生成聚乙二醇链
上述2.2.1.部分的步骤二可以用聚合法代替，此时IM1中的F4i均含裸露的羟基或被保护端羟基。制备过程如下：
步骤一：获得具有支化异双官能化端HB与支化中心端的小分子化合物IM1；其中，F1'为F1或F1的变化形式，F2'为F2或F2的变化形式；所述变化形式的定义与上述一致；F4i均含端羟基的基团或被保护端羟基；
步骤二：通过聚合反应，引发环氧乙烷聚合，将i个聚乙二醇链PEGi连接到支化中心U，生成二价连接基Li，形成i个聚乙二醇分支链；
步骤三：当F1'不等于F1或F2'不等于F2时，经末端修饰得到通式(1)所示的结构；至少一种无需化学修饰，或仅需进行微修饰；所述微修饰的定义与上述一致；当F1'等于F1且F2'等于F2时该步骤省略。
环氧乙烷的聚合方法参考CN104877127A及其引用文献，这里不再赘述。概括地，向引发剂体系中加入计量的环氧乙烷原料，在共引发剂作用下使羟基去质子化形成氧负离子，引发环氧乙烷的开环聚合，得到醇与氧负离子的混合产物。当聚合到一定程度，加入质子源，即可得到具有特定聚合度的烷氧基封端的中间体化合物。其中质子源要求能提供活泼氢即可。
2.4.支化中心试剂的优选(U)
2.4.1.具有两种不同官能团
优选方案之一支化中心U来自具有两种不同官能团种类、至少三个官能团的化合物的骨架，如单官能化的二元/多元醇、单官能化的二元/多元酸、单官能化的二元/多元硫醇、单官能化的二元/多元胺、单官能化的二元/多元醛、单官能化的磺酸酯等等，或上述任一种的衍生物。所述“单官能化的”指还具有与已指定的官能团不同的单一的官能团，该单一的官能团包括但不限于文献CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378X及各引用文献中类A～类H的反应性基团；与该单一官能团同时存在的异官能团对包括但不限于文献CN104877127A(引用CN104530415A等)、CN201610252378X及各引用文献中包括的异官能团对，例如CN104877127A的第972段、CN104530415A的第605段。
此时，i个PEG组分可以选择通过相同的共价键类型连接至支化中心，此时可通过一步或分步反应将PEG组分偶联至支化中心。
例如，可提供三价碳支化中心的3-巯基-1,2-丙二醇、2-氨基-1,3-丙二醇、2,2-二羟甲基丙酸、1-丙炔基甘油醚、2,3-二羟基丙醛，依次为巯基、氨基、羧基、炔基、醛基单官能化的二元醇；如提供三价氮支化中心的N,N-双(2-羟乙基)乙二胺、N,N-二羟乙基甘氨酸，依次为氨基、羧基多官能化的二元醇；如2,3-二巯基-1-丙醇、6,8-二巯基辛酸为羟基、羧基单官能化的二元硫醇；1,3-二氨基-2-丙醇、1,4-二叠氮基-2-丁醇、1,4-二溴-2-丁醇为羟基单官能化的二元胺、二元叠氮、二卤代物；2-羟基己二醛、2-(3-羟基羰基-6-吡啶基)丙二醛、2-(4-氯苯基)丙二醛为羟基、羧基、卤素单官能化的二元醛；7-氨基-1,3-萘二磺酸为氨基单官能化的二元磺酸；苹果酸、3-羟基戊二酸、(S)-(-)-2-溴丁二酸、巯基丁二酸为羟基、卤素、巯基单官能化的二元酸；赖氨酸为羧基单官能化的二元胺；天冬氨酸、谷氨酸为氨基单官能化的二元酸。需要说明的是，单官能化的环氧化合物也可作为三价碳支化中心试剂，提供不对称支化中心，因为开环后，可起到与二元醇相同的效果，如环氧氯丙烷与氯取代的二元醇3-氯-1,2-丙二醇可提供相同的支化中心。此外，伯氨基和仲氨基也可视为不同的官能团，如3,6-二氨基咔唑可提供三价环状中心，可视为仲氨基单官能化的二元胺；又如二乙烯三胺、亚精胺也视为仲氨基单官能化的二元胺，里面的仲氨基可转化为氮支化中心。
例如，3羟基+1羧基(羧基单官能化的三元醇)：D-木酮糖。
例如，3羟基+1溴：2-(溴甲基)-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇。
例如，3羟基+1氨基：三羟甲基氨基甲烷(四价碳支化)、3-氨丙基硅烷三醇(四价硅支化)。
例如，3羟基+1叠氮基：2,5-脱水-1-叠氮-1-脱氧-D-葡萄糖醇。
例如，3羟基+1醛基：赤藓糖、苏糖、3,4,5-三羟基苯甲醛。
例如，3羧基+1羟基：柠檬酸(四价碳支化)、N-羟乙基乙二胺三乙酸(两个三价氮)、季戊四醇三丙烯酸酯(四价碳支化)。
例如，4羟基+1叠氮：1-叠氮-1-脱氧-β-D-吡喃半乳糖苷、2-叠氮乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷。
例如，4被保护的羟基+1叠氮：2-叠氮基-1,3-双[(2,2-二甲基-1,3-二恶烷-5-基)氧代]丙烷(四个被保护羟基)。
例如，4羟基+醛基：核糖、阿拉伯糖、木糖、来苏糖。
例如，5羟基+1氨基：6-氨基-4-(羟甲基)-4-环己基-[4H,5H]-1,2,3-三醇(六元环支化中心)、D-葡糖胺(梳状)、N-甲基葡萄糖胺(仲氨基单官能化)。
例如，5羟基+1巯基：1-硫代山梨糖醇。
2.4.2.氨基试剂提供三价氮支化中心
该提供三价氮支化中心的试剂也记为氮源试剂Nsource。
对应通式(2)，U为N原子。此时，LA、LB与N相邻的端基不能同时为羰基、硫代羰基或氨羰基类，这会形成酰亚胺结构，不稳定，容易断裂导致一个PEG链的脱离。因此，当其中一个为羰基、硫代羰基或氨羰基时，另一个优选亚甲基或单价取代的亚甲基(即一个或两个一价取代基取代的亚甲基)，最好是亚甲基(零取代)；同理，此时Ld-G与U相邻的碳也不能是羰基、硫代羰基或氨羰基。
Nsource优选氨基羧酸、氨基酮、氨基醛、氨基醇等化合物或上述任一种化合物的氨基被保护的形式。Nsource的供选择的范围包括但不限于CN104877127A第998段公开的异双官能化小分子biheteroSM中含氮源端基的化合物。优选天然存在的、商业来源的、文献已有报道或根据本领域常规技术较容易合成的原料。
氮源试剂的优选之一为氨基羧酸类试剂，典型如氨基酸类、ω-氨基羧酸类。对于中性氨基酸类，C-端为COOH结构，例如甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸；对于天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷酰胺等酸性氨基酸或丝氨酸等含羟基、巯基、胍基等的三官能化氨基酸，N-端形成支化中心；对于赖氨酸、鸟氨酸等侧基含氨基的碱性氨基酸，N-氨基与侧氨基中任一个形成支化中心。所述ω-氨基羧酸优选NH2-L5-COOH，其中L5为亚烷基、二价环烷基、芳撑中任一种、或任两种或两种以上的组合，且含有至少两个碳原子；进一步优选ω-氨基烷羧酸；进一步优选H2N(CH2)j1COOH，其中，整数j1选自2～20，优选2～12，更优选2～6，最优选2(即β-丙氨酸)。上述任一种氨基羧酸类试剂，包括ω-氨基羧酸在内，其N-端可以是非保护形式的NH2，也可以是被保护形式。
又如氮源试剂可以为2-叠氮基乙胺或其N-端被保护的化合物，2-氨基乙硫醇或其N-端被保护的化合物，2-氨基乙醇或其N-端被保护的化合物等等。
若采用预修饰法制备，小分子中间体IM1不推荐含有含有仲氨键(–NH–)或联氨键(–NH–NH–)，以免在后续的PEG组分偶联反应中导致副反应的发生。
三价氮支化中心的结构举例如下：其中，所述La为含亚甲基的LA，所述Lb为含亚甲基的LB，所述PEGa、PEGb、LA、LB的定义与上述一致。所述L2优选亚烃基、羰基或硫代羰基；所述Mc为O、S、NH或NX，优选O或S。X为烃基，优选烷基，更优选C1～8。
La、Lb各自独立地优选1～23个原子间隔，更优选1～11个原子间隔，更优选1～5个原子间隔，最优选1、2或3个原子间隔。同一分子中La、Lb的长度可以相同或不同。优选同一分子中提供相同的原子间隔。
La、Lb可各自独立地可以为稳定的STAG或可降解的DEGG。只要能使本发明的制备过程顺利实施即可。
La、Lb可以相同或不同，优选La、Lb相同。
La、Lb与PEGa、PEGb之间形成的连接各自独立地可稳定存在，也可降解。
氨基试剂提供氮支化中心时，在靠近异双官能化的支化端一侧，三价N支化中心一般与一个碳链连接基Lc相邻。
Lc主链全部由碳原子构成。Lc可以是脂肪族性质的，也可以是芳香族性质的；可以为烃基，也可以含有杂原子，但是杂原子只能存在于碳链的侧基。例如，Lc可以含有–C(＝O)–、–C(OX)–、–C(CH2OX)–、–C(＝S)–、–C(＝NX)–，其中X为烃基；但不可以含有–O–、–S–、–C(＝S)–O–、–C(＝O)–S–、–C(＝O)–O–、–C(＝O)–NH–、–NH–C(＝O)–O–等。当通式(2)中LA、LB以羰基、硫代羰基、氨羰基(包括烷氨羰基等)与支化氮原子相邻时，优选Lc与支化氮原子相邻的碳优选不为羰基、硫代羰基、氨羰基。
Lc优选1～24个原子间隔，更优选1～12个原子间隔，更优选1～6个原子间隔。举例，对位苯撑也即1,4-亚苯基的原子间隔为4，间位苯撑的原子间隔为3，邻位苯撑的原子间隔为2，–CH2–、–CH(CH3)–、–C(CH3)2–、–CH(CH2Ph)2–、–C(CH2OX)–的原子间隔均为1。
Lc为碳链连接基，包括亚烃基或侧基含杂原子的碳链连接基；优选碳原子数为C1～24，即C1～24亚烃基或C1～24侧基含杂原子的碳链连接基。Lc的结构为线性、支化或含环状结构。
优选之一为Lc包含C3～6二价环烷基、取代的C3～6二价环烷基、苯撑、取代的苯撑中至少一个。其中，A1、A2、A3、s、j、k的定义与上述一致。
Lc优选之一：与支化N中心相邻的碳为羰基、硫代羰基、氨羰基中任一种。
Lc优选之一：与支化N中心相邻的碳不为羰基、硫代羰基、氨羰基。
Lc优选之一：亚烷基、二价环烷基、芳撑中任一种、或任两种或两种以上的组合。
Lc的优选组之一为C1～24亚烃基，更优选C1～12亚烃基，更优选C1～10亚烃基，更优选C1～6亚烃基。具体地，优选亚甲基、1,2-亚乙基、1,3-亚丙基、–Ph–、–CH2–Ph–。其中，Ph为苯环，–Ph–可以为对位、间位或邻位。
Lc的优选组之一为–(CH2)j1–；j1的定义及优选方式与上述一致。
Lc的另一组优选为CHR20。其中，R20为氨基酸及其衍生物的侧基、侧基的被保护形式或侧基的被取代形式；要求R20是非反应性基团。作为R20来源的氨基酸为氨基酸或氨基酸的衍生物，所述氨基酸为L-型或D-型。作为举例，R20选自包括但不限于任一种氨基酸及其衍生物的侧基、侧基的被保护形式或侧基的被取代形式，只要能进行本发明的制备过程即可。
R20优选之一为甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸中任一种的侧基。
R20优选之一为丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、精氨酸、瓜氨酸、组氨酸、赖氨酸、鸟氨酸、谷氨酸、天冬氨酸中任一种的侧基、侧基的被保护形式或侧基的被取代形式。此时，α-碳作为支化异双官能化端的G支化中心存在。
以PEG组分为mPEG为例，所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物可具有以下的支化结构：
其中，R20优选H、–CH3、–CH(CH3)2、–CH2CH(CH3)2、–CH(CH3)–CH2CH3、–Bn(其中Bn为苄基)、–CH2CH2–SCH3，更优选氢原子或甲基，最优选氢原子。
还举例如下：
其中，L5与R20的定义与优选与上述一致；p为大于1的整数，优选1～16的整数。
2.4.3.支化中心U为氨基酸的α-碳
优选方案之一支化中心U为碳原子支化中心，且来自丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、精氨酸、瓜氨酸、组氨酸、赖氨酸、鸟氨酸、谷氨酸、天冬氨酸骨架的α-碳。更优选赖氨酸、鸟氨酸、谷氨酸、天冬氨酸这些具有两个相同官能团的氨基酸。此时，以赖氨酸、鸟氨酸、谷氨酸、天冬氨酸为例，所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物中含有以下的碳支化结构，其中的α-碳作为支化中心，可选择任意一个端基指向支化异双官能化端。优选相同类型的端基连接两个PEG链。
采用赖氨酸或其衍生物、鸟氨酸或其衍生物作为支化中心试剂时，赖氨酸的两个氨基可直接或间接地连接两个聚乙二醇组分，优选通过酰胺键、氨基甲酸酯键、硫代氨基甲酸酯键连接两个相同分子量的mPEG。而其C-端的羰基可参与形成诸如酯键、硫酯键、酰胺键的共价连接基。
采用谷氨酸或其衍生物、天冬氨酸或其衍生物、作为支化中心试剂时，谷氨酸的两个羧基可直接或间接地连接两个聚乙二醇组分，优选通过酰胺键、酯键、硫酯键连接两个相同分子量的mPEG。而其N-端的氨基可参与形成诸如酰胺键、氨基甲酸酯键、硫代氨基甲酸酯键的共价连接基。
此时，两个PEG组分可以通过一步偶合或分步偶合将PEG组分偶联至支化中心。
氨基、羧基、侧链官能团的保护与脱保护方法可采用现有技术中的保护方法。包括但不限于文献CN104530417A、CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378X及各引用文献、2.1.部分的文献及引用文献中涉及的保护基团。
2.4.4.支化中心为羟脯胺酸的五元环
优选方案之一支化中心U来自羟脯胺酸的五元环，可选择N-端、C-端、侧链羟基端中任意一个指向支化异双官能化端，另两个分别连接聚乙二醇组分。可以为任一种手性、旋光结构。
氨基、羧基、侧链官能团的保护与脱保护方法可采用现有技术中的保护方法。包括但不限于文献CN104530417A、CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378X及各引用文献、2.1.部分的文献及引用文献中涉及的保护基团。
2.4.5.支化中心为三价氮，来自中性氨基羧酸的氨基
优选方案之一U为氮原子支化中心，来自甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、NH2-L5-COOH。所得支化聚乙二醇异双官能化衍生物的结构如通式(3)所示：
其中，U为氮原子，一个PEG分支链的LA为–La–CH2–，一个PEG分支链的LB为–Lb–L2–；其中，PEGa、PEGb、LA、LB、La、Lb、Ld、G、F1、F2的定义及优选方式与上述一致。(本发明中所述的定义与上述一致，也包括了对优选方式的定义)。
其中，L2为亚甲基、羰基或硫代羰基。
其中，Ld通过上述氨基酸的α-碳或L5与氮支化中心相连。
其中，其中L5为亚烷基、二价环烷基、芳撑中任一种、或任两种或两种以上的组合，且含有至少两个碳原子。优选方式与上述一致。
可先制备的胺中间体，再偶合聚乙二醇组分；如果(F1',F2')不等于(F1,F2)，还对异官能团对(F1',F2')进行化学修饰(优选至少一种无需修饰或仅需进行微修饰)得到目标产物。其中，此时的PG5选自氨基保护基中的仲胺形式，且NHPG5能够进行烷基化反应。
本发明中，PG5为氨基保护基，被保护的氨基记为NPG5，可仅保留伯氨基中的一个氢原子(仲氨基)，也可两个氢原子均不保留(叔氨基)。NPG5的供选择的范围包括但不限于CN104530417A(特别地，第529-530段)、CN104877127A(特别地，第457段)、WO/2016/206540A、CN201610252378X及各引用文献中所记载的结构、上述2.1.部分文献及其引用文献的保护方法。
典型结构举例，包括以下结构，以及基于下述结构对末端的异官能团对(羧基,氨基)进行改性后得到的新结构。
对于这类基于伯氨基进行一步或分两步偶合制备支化聚乙二醇异双官能化衍生物，包括本发明中其它类别氮源试剂提供N支化中心的制备过程。分两步偶合时，以优先偶合较小空间位阻的PEG链，且不影响N中心氢原子的反应活性为原则。
两个PEG分支链与N之间至少一个是需要通过亚甲基或单价取代的亚甲基连接(也即至少一个不是羰类取代的亚甲基：氧羰基、硫羰基、氨羰基)。当均不是羰类端基时，可以通过一步或分步的烷基化反应实现；而当含有一个羰类端基时，另一个必然是非羰类端基，这时，需要首先进行非羰类端基的偶合反应，才能进行羰类端基的偶合反应，如果反过来先偶合羰类端基，那么就会由于羰类双键的存在，导致N中心的-NH-的氢原子的反应活性下降，再进行第二个PEG链的偶合将非常困难。因此当具有上述的支化聚乙二醇组分时，必须先通过烷基化反应偶合PEGa链，此时只要能生成-CH2NH-的共价键即可。
有机化学中，烷基化反应主要包括取代型、加成型、缩合型三种类型，使用的试剂为烃化剂。取代型的典型烃化剂是磺酸酯或卤代物，这也是本发明优选的烷基化反应类型，优选在碱条件下进行。加成型，典型的是不饱和双键(包括但不限于碳碳键)或环氧基之间的加成反应，优选烃化剂为含-CH＝CH2(乙烯基，如丙烯酸)、-CH＝CH-(如MAL)、-C(CH3)＝CH2(2-甲基乙烯基，如甲基丙烯酸)或缩水甘油醚基的试剂；与烯类的加成往往需要路易斯酸或质子酸催化，与环氧基的加成使用碱性或酸性催化剂均可。缩合型，主要指与醛或酮之间的缩合反应，优选用活性高的醛作为烃化剂。与伯胺反应时，通过加成-消除机理进行，生成仲氨键，也称为还原烷基化反应，其优点是可以等摩尔当量反应生成亚胺键(席夫碱)再经还原后只偶合一个PEG链，可较大程度地避免PEG链偶联副产物的产生，可用于偶合第一个PEG链。形成席夫碱的反应可以在质子酸催化剂或没有催化剂下自发进行，还原反应优选通过催化加氢进行。脂肪族的醛或酮得到的亚胺键不稳定，而芳香族的醛或酮与伯胺之间的反应比较容易进行，只需混合与简单搅拌即可。与仲胺反应时，则通过加成反应形成叔氮，可用于第二个PEG链的偶合。这几类烷基化反应均是有机化学领域的常规技术手段，本领域技术人员可在有机化学领域技术人员的指导下较容易的实施，本发明之前已出版的《有机化学》、《高等有机化学》、《有机化学合成》、《基础有机化学》、《生物有机化学》等图书或教材，包括但不限于汪世新主编，傅相锴主编，吴阿富编著，荣国斌、苏克曼编著，李艳梅，赵圣印，王兰英主编，张振权等编，宋宏锐主编，章烨主编，章烨、张荣华主编，陈淑华、罗光荣编译，邢其毅、徐瑞秋等编，伍丹、韦瑞松、王莹主编的《有机化学合成反应原理及新技术研究》，及上述各种版本等均作为参考纳入本发明。本发明中没有详细赘述。
上述PEGb通过L2连接N中心的结构，在偶合第一条链PEGa后，第二个链PEGb的偶合往往只能通过缩合反应进行，如酰胺化反应、硫代酰胺化反应，通常反应条件较烷基化反应复杂，而且需要缩合剂、催化剂的辅助，有时还需要在加热条件下进行。
2.4.5.1.L2为亚甲基
当L2为亚甲基时，优选两个PEGa由相同的C1～20烃氧基封端，且两个PEGa具有相同的分子量(含化合物的产品为多分散性时分子量相近，为单分散性时分子量数值严格相等)。此时，两个PEG组分可以通过烷基化反应分两步或一步偶联至氮支化中心。可采用聚乙二醇烷基化试剂PEGa-La-CH2-Ra作为原料与上述氨基羧酸的氨基进行烷基化反应。Ra为能与氨基发生烷基化反应的基团；Ra包括但不限于磺酸酯基、卤原子、不饱和烯基、环氧基、醛基或酮基，优选磺酸酯基、卤原子。
烷基化反应可以采用本领域现有技术手段，参照本领域的各种论文、专利、图书、教材、工具书等资料。以取代型烷基化反应为例，例如可参照专利文献CN104530417A的第1264～1280段的烷基化方法，例如氨基(伯氨基或仲氨基)和卤代物或磺酸酯之间的烷基化反应、上述1.4.部分文献及其引用文献的烷基化方法。
(1)分步偶合
偶联第一个PEG组分的烷基化反应中，小分子的底物胺(含有两个活泼氢原子)等摩尔当量或适当过量，反应完毕后，可采用常规技术手段除去小分子杂质。一种纯化方式可以实施多次，还可以采用不止一种的纯化手段，例如先用合适的有机试剂进行沉淀，过滤除杂，还可进一步使用柱层析、重结晶等方式进行二次、多次纯化。此时，磺酸酯衍生物、卤代物或醛化合物等均可作为烃化剂。以磺酸酯和卤代物为例。
在碱的存在下，由底物胺与磺酸酯衍生物、卤代物亲核取代得到聚乙二醇胺中间体。其中，底物胺的摩尔当量是磺酸酯、卤代物的1至50倍，优选1～10倍，更优选1至5倍。当底物胺的用量小于磺酸酯、卤代物的1倍摩尔当量，则反应取代不完全，难以纯化。而当底物胺的摩尔当量大于磺酸酯、卤代物的50倍时，过量的试剂给纯化带来麻烦，可能混入后续步骤，从而导致下一步中副反应增加，增加纯化难度。
得到的产物为胺中间体(含PEG组分的仲胺)和过量的底物胺(小分子伯胺)的混合物，其可以通过沉淀、萃取、重结晶、渗透、超滤等方式进行纯化。例如乙醚沉淀、异丙醇重结晶、二氯甲烷萃取等。渗透、超滤的溶剂没有限制，一般可以水或者有机溶剂。
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。
偶联第二个PEG组分时，既可采用底物胺过量，也可采用磺酸酯衍生物、卤代物过量，以方便除杂获得高纯度产品为准，摩尔当量比例为1～50倍，优选1～10倍，更优选1至5倍。兼顾成本因素，优选磺酸酯衍生物、卤代物过量。得到的产物为目标胺衍生物(叔胺，支化结构)和过量的磺酸酯、卤代物的混合物(线性结构，分子量为目标产物的0.5倍)，其可以通过渗透、膜过滤、超滤等方式进行纯化。使用的溶剂可采用常规技术手段，只要产物能溶解即可，可以为水或有机试剂，优选二氯甲烷、三氯甲烷等。
(2)一步偶合
实施一步偶合法时，优选烃化剂磺酸酯、卤代物的用量为伯胺的2倍摩尔量或适当过量，以尽量减少单臂烷基化杂质、聚乙二醇磺酸酯或卤代物原料的掺杂，两者均为线性聚乙二醇杂质。磺酸酯用量为底物胺(含有两个活泼氢原子)摩尔当量的2～100倍，更优选2～50；更优选2～20倍；更优选2～10倍。当小于2倍时，导致单烷基化的线性聚乙二醇仲胺杂质(目标分子量的0.5倍)的存在，给纯化带来麻烦，可能混入后续步骤，增加纯化难度；当超过100倍或用量较多时，过量的线性聚合物试剂(目标分子量的0.5倍)给纯化带来麻烦，可能混入后续步骤，增加纯化难度。
得到的产物为目标胺衍生物(叔胺，支化结构)和过量的磺酸酯、卤代物的混合物(线性结构，目标分子量的0.5倍)，其可以通过渗透、膜过滤、超滤等方式进行纯化。使用的溶剂可采用常规技术手段，只要产物能溶解即可，可以为水或有机试剂，优选二氯甲烷、三氯甲烷等。
2.4.5.2.L2为羰基或硫代羰基
L2为羰基或硫代羰基时，通式(3)所示的支化聚乙二醇异双官能化衍生物，采用分步偶合法将两个聚乙二醇分支链偶联至氮支化中心。
(1)先通过烷基化反应将第一个聚乙二醇链偶联至氮支化中心，制备方法与上述L2为亚甲基时的第一次烷基化反应一致。得到含氮支化中心的中间体。
(2)再通过缩合反应，将第二个聚乙二醇链偶联至氮支化中心。采用L2为羰基时采用酰胺化方法，为硫代羰基时采用硫代酰胺化方法。
酰胺化反应与硫代酰胺化反应也可以采用本领域现有技术手段，参照本领域的各种技术、专利文献等资料，例如可参照专利文献CN104530417A的第1217～1233段的酰胺化方法、硫代甲酰胺化方法。比如氨基(本发明的步骤三采用仲氨基)与羧酸、活性酯、酰氯等含酰基化合物之间的缩合反应，比如氨基与硫代甲酰氯之间的缩合反应。
同样地，既可烷基化反应得到的中间体过量，也可第二个PEG组分的反应原料过量，以方便除杂获得高纯度产品为准。兼顾成本因素，优选第二个PEG组分的反应原料过量。
优选甲氧基聚乙二醇酰氯作为原料，与底物胺二级胺(NH<)进行酰胺化反应。
以酰卤过量为例。
在碱的存在下，由底物胺与酰卤衍生物反应，生成支化结构的产物。其中，酰卤衍生物的摩尔当量是底物胺的1至40倍，优选1至4倍，更优选1至3倍。当酰卤衍生物的摩尔当量大于底物胺的40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。当酰卤衍生物的摩尔当量小于底物胺的1倍时，反应不完全，增加纯化难度。其中，过量的酰卤衍生物(线性结构，分子量为目标产物的0.5倍)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化合物。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。碱的摩尔量为底物胺摩尔当量的1至100倍，优选为1至20倍，更优选为2至10倍。
2.4.6.支化中心为三价氮，来自三官能化的氨基酸的氨基
优选方案之一U为氮原子支化中心，来自丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、赖氨酸、鸟氨酸、精氨酸、瓜氨酸、组氨酸的N端(α-碳的氮端)、赖氨酸的ε-氮端、鸟氨酸的ε-氮端。
当不为赖氨酸或鸟氨酸的ε-氮端时，也即来自α-氨基时，所得支化聚乙二醇异双官能化衍生物的结构如通式(4)所示：
具有右侧所示的结构单元，其中，Le为丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、赖氨酸、鸟氨酸、精氨酸、瓜氨酸、组氨酸的α-碳与侧链官能团之间的侧链间隔基，依次为–CH2–、–CH(CH3)–、–CH2Ph–、–CH2–、–CH2–、–CH2CH2–、–CH2CH2CH2CH2–、–CH2CH2CH2–、–CH2CH2CH2–、–CH2CH2CH2–、–CH2–；也即侧链间隔基Le选自–CH2–、–CH(CH3)–、–CH2Ph–、–CH2CH2–、–CH2CH2CH2CH2–、–CH2CH2CH2–。
此时，Ld不存在。
当U来自赖氨酸的ε-氮端、鸟氨酸的ε-氮端时，所得支化聚乙二醇异双官能化衍生物具有以下所示的结构单元，其中LN选自赖氨酸、鸟氨酸的α-碳与侧链氨基之间的连接基，也即选自–CH2CH2CH2CH2–、–CH2CH2CH2–。
上述氨基酸的α-碳作为支化异双官能化端的支化中心G。
其中，PEGa、PEGb、La、Lb、L2、G、F1、F2的定义及优选方式与2.4.部分一致。
两个聚乙二醇链偶联至氮支化中心的方法，与2.4.部分一致，这里不再赘述。
以上述氨基酸的支化氮端以外的两个反应性基团作为异官能团对时，优选羧基、羟基、巯基、酰胺基、胍基等以被保护的形式存在。可采用现有技术中的保护方法。包括但不限于文献CN104530417A、CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378X及各引用文献、2.1.部分的文献及引用文献中涉及的保护基团。
例如，赖氨酸的两个氨基具有不同的反应活性，可以用不同的氨基保护基进行选择性保护，并在不同的脱保护条件下选择性脱除保护。据此，可以制备羧基以酯形式被保护、一个氨基被保护、另一个氨基以伯氨基形式存在的小分子中间体IM1，进而与聚乙二醇组分进行偶合反应制得(羧基,氨基)异官能团对被保护的中间体IM2，分别脱除保护得到具有羧基和氨基两种反应性基团的支化聚乙二醇异双官能化衍生物，或者分别脱保护进行官能团改性得到具有目标异官能团对的支化聚乙二醇异双官能化衍生物。选择性保护方法采用现有技术。例如Boc可以在温和的酸性条件下脱除，而Fmoc可以在温和的碱性条件下选择性脱除。
典型结构举例，包括以下以赖氨酸提供氮支化中心的结构，以及基于下述结构对末端的异官能团对(羧基,氨基)进行改性后得到的新结构。
(1)赖氨酸支化(α位的氨基提供氮支化中心)
(2)赖氨酸支化(ε位氨基提供氮支化中心)
(3)异官能团对为羧基-醛基组合(基于上述的末端进行改性获得新异官能团对)。可基于上述聚乙二醇赖氨酸(最好羧基被保护)对氨基进行醛基化获得；或者先制备α-氨基被缩醛化改性、羧基被酯保护的赖氨酸，分两步或一步偶合两个聚乙二醇组分后，再脱除缩醛保护、羧基保护后获得。
2.4.7.三价氮支化的优选
通式(2)优选具有以下的三价氮支化中心其中PEGa、PEGb、La、Lb、L4的定义与上述一致。所述Mc为O或S。
可以通过含的小分子氮源试剂与含支化异双官能化端的小分子试剂进行缩合反应后，再进行偶联聚乙二醇组分等步骤。
所述含支化异双官能化端的小分子试剂与仲胺进行缩合反应的反应性基团优选羧基、酰氯、羧酸酯、硫代甲酰氯、琥珀酰亚胺活性酯、异氰酸酯、硫代异氰酸酯等。
类似地，还可以通过与含支化异双官能化端的小分子试剂通过缩合反应获得，如Mc为O、S对应酰胺化、硫代酰胺化反应。
2.4.8.糖单元提供多价支化中心
本发明中的多价指价态大于等于3。
2.4.8.1.糖单元的定义
优选方案之一U来自单糖单元或二糖单元。
所述的单糖单元，可以选自包括但不限于单糖、糖醇、脱氧糖、氨基糖、氨基糖衍生物(如酰胺衍生物)、糖酸、糖苷中任一种单糖或其衍生物的一价残基。如氨基糖脱除1个氨基氢原子后形成的氨基残基，又如糖酸脱除羧羟基后形成的酰基等。所述单糖可以包括但不限于醛糖(多羟基醛)、酮糖(多羟基酮)。如烷基醚衍生物，甲基醚衍生物，举例如白雀木醇。
二糖单元指共价连接的两个单糖单元，可以直接共价连接，也可通过间隔基实现连接。直接共价连接时，优选通过糖苷键连接。所述间隔基L10的定义与上述一致。二糖单元的两个单糖分子的碳原子数可以相同或不同，包括但不限于丁糖、戊糖、己糖、庚糖。优选戊糖、己糖。此外，本发明还公开以丙糖、丁糖、戊糖、己糖、庚糖或上述任一种衍生物为基本单元组成的二糖单元。
丁糖，分子式C4H8O4，包括但不限于赤藓糖、赤藓酮糖等。
戊糖，分子式C5H10O5或C5H10O4，包括但不限于核糖、阿拉伯糖、来苏糖、木糖、脱氧核糖、核酮糖等。
己糖，分子式C6H12O6或C6H12O5，包括但不限于葡萄糖、阿洛糖、阿卓糖、甘露糖、古洛糖(古罗糖)、艾杜糖、半乳糖、塔罗糖(太罗塘)、阿洛酮糖、果糖、山梨糖、塔格酮糖、肌醇(又名肌糖、环己六醇)、岩藻糖等。
庚糖，分子式C7H14O7或C7H14O6，包括但不限于甘露庚酮糖等。
糖醇：分子式为C4H10O4、C5H12O5、C6H14O6、C7H16O7等，包括但不限于赤藓糖醇、木糖醇、山梨糖醇、乳糖醇、甘露糖醇等。
脱氧糖，又称去氧糖，例如：脱氧核糖(C5H10O4)、岩藻糖(C6H12O5)等。
氨基糖，例如葡萄糖胺、半乳糖胺、甘露糖胺、氨基脱氧葡萄糖等。其脱氨基氢原子后的残基举例如下：
氨基糖的酰胺衍生物，例如N-乙酰葡糖胺(如上最右结构式所示)等。
糖酸，例如葡糖酸HOCH2(CHOH)4COOH、庚糖酸HOCH2(CHOH)5COOH、葡糖醛酸C6H10O7等。对应的一价残基举例如下：
糖苷，包括但不限于甲基糖苷、乙基糖苷、丙基糖苷等，如文献CN201610252378X所列举。
构成二糖单元的两个单糖单元的结构没有特别限制。两个单糖结构可各自独立地为环状结构或为开链结构，例如可以均为环状、均为开链结构、或为环状及开链结构的组合，优选两个二糖单元均为己糖环结构，所述己糖环优选五元环、六元环。
所述二糖单元还可以是端基以外氧原子被硫代的结构，如硫代纤维二糖。
共价连接两个单糖单元的连接基主要由两个提供单糖单元的原料决定，以糖苷键为主，也可以为酰胺键、酯键等，只要是上述单糖及其衍生物分子之间经反应可生成的共价连接基即可。最优选糖苷键。糖苷键可以通过包括但不限于氧、氮、硫、碳中任一种起连接作用，对应的糖苷分别为O-苷、N-苷、S-苷、C-苷。可以为α-型糖苷键，也可以为β-型糖苷键，形成糖苷键的位置可以为1,1-糖苷键、1,2-糖苷键、1,3-糖苷键、1,4-糖苷键、1,6-糖苷键、2,1-糖苷键中任一种。关于糖苷键的举例包括但不限于α-1,4-糖苷键(如麦芽糖)、α-1,6-糖苷键(如异麦芽糖)、β-1,4-糖苷键(如乳糖、纤维二糖)、α,β-1,2-糖苷键(如蔗糖)、α-1,6糖苷键(如半乳糖)、β-1,6糖苷键(如龙胆二糖)、α-1,1糖苷键(如海藻二糖)、α-1,6糖苷键(如蜜二糖)、β-1,3糖苷键(如软骨素二糖)、β-1,3糖苷键(透明质二糖)、β-2,1糖苷键(如菊粉二糖)等。需要说明的是，本段举例的二糖仅是为了对糖苷键的类型进行说明，不一定适用于本发明的支化中心结构的二糖组分。
所述形成二糖单元的两个单糖的立体结构没有特别限制，包括但不限于构象异构体、构型异构体(旋光异构体、顺反异构体)等中的任一种，例如可以为D-型也可以为L-型，可以为α-型，也可以为β-型。当含有六元环结构时，其中任一个六元环的构象也没有特别限定，可以为椅式构象，也可以为船式构象。
所述二糖单元的裸露羟基分布在两个单糖单元上，没有特别限制。以八个裸露羟基为例，其分布方式可选自2+6、3+5、4+4中任一种。优选4+4的组合方式。
所述二糖单元最优选由两个呋喃型或或吡喃型的己糖环通过上述任一种糖苷键连接而成的结构。具体地，举例如下：
2.4.8.2.糖单元提供U支化中心时适用的保护基团
制备支化聚乙二醇异双官能化衍生物的过程中用到的保护基，包括但不限于上述2.1.部分的有关保护基、保护与脱保护方法，尤其是涉及糖合成的文献及其引用文献。主要涉及到羟基保护、羧基保护、氨基保护、醛基保护。
2.5.末端异双官能化方法
本发明优选采用预修饰异官能团对的方法制备，也即在引入聚乙二醇组分后，能够直接获得目标支化聚乙二醇异双官能化衍生物，或者仅通过对末端功能性基团进行微修饰即可获得目标支化聚乙二醇异双官能化衍生物，或者至少一个功能端无需化学修饰或仅微修饰。
因此，R01和R02优选至少一个为在引入聚乙二醇组分过程中具有稳定结构(保持结构不变)的功能性基团，或者在引入聚乙二醇组分过程中能够以稳定的被保护形式存在。
所述的被保护形式包括但不限于2.1.部分的保护方式，保护与脱保护方法。优选脱保护反应容易操作及进行、且脱保护程度比较彻底的被保护形式。脱保护反应可采用本领域现有技术，优选较温和、易操作、脱保护程度高的脱保护方法。例如CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378X及各引用文献中采用的缩醛(被保护的醛基)、被保护的马来酰亚胺(优选呋喃保护的马来酰亚胺)、被保护的氨基、被保护的羟基、被保护的巯基、被保护的炔基、被保护的羧基(e.g.酯类)、氨基甲酸酯类、Boc保护基、Fmoc保护基、TBS保护基等的脱保护方法。
2.5.1.末端官能化方法
功能性端基R01、R02可以直接来自反应原料，也可通过对反应原料进行改性获得，可采用现有技术中任意合适的化学改性方法。例如，包括但不限于CN104530417A(特别地，第966～1205段)、CN104877127A(特别地，第1005～1089段)、WO/2016/206540A、CN201610252378X及各引用文献中公开的各种化学改性方法。
功能性端基R01、R02还可以在引入聚乙二醇组分后，经末端官能团改性获得，所述末端官能团改性优选微修饰改性方法。所述“微修饰”参照本发明定义。优选至少一个功能端无需化学修饰或进行微修饰。
比如缩醛脱保护可获得醛基。
羧酸酯脱保护可获得羧基。
氨基甲酸酯脱保护可获得氨基。
醚、硅醚、酯、碳酸酯、磺酸酯脱保护可获得羟基。
硫醚、二硫醚、硫代酯脱保护可获得巯基。
又如羟基、叠氮基、马来酰亚胺基、炔基(端炔基/乙炔基、环炔基)、烯基等可以在较多的反应过程中保持稳定，因此有可能采用非保护形式存在反应原料及中间体中。
除上述的保护与脱保护方法实现原料、中间体反应性/功能性端基的转变外，还举例如下：甲酸酯基是一种被保护的羧基，可通过水解反应脱除酯基保护获得甲羧基，可通过离去基团改变获得酰氯，可通过氨解获得酰胺基，可通过水合肼处理获得酰肼基。
2.5.2.末端异双官能化方法
中间体中R01、R02可以均为目标结构，也可以均为变化形式；优选至少一个为目标结构形式或目标结构的微变化形式：可以均为目标结构，或均为目标结构的微变化形式，或一个为目标结构一个为目标结构的微变化形式。具体，以目标结构在制备过程中的是否稳定为标准进行路线设计。
2.5.3.末端功能性端基的数量
Z为多价连接基ZB时，即为末端进行双官能化或多官能化。实施方法参考包括但不限于CN104530417A(特别地，第1206～1211段)、CN104877127A(特别地，第515～660段，第1090～1102)、WO/2016/206540A、CN201610252378X及各引用文献中的支化方法。
2.5.4.异双官能化端的支化方法
两种不同的端基R01、R02通过三价支化中心G而连接。
可参考上述2.4.部分获得三价U的方法引入三价G结构。
上述2.4.1.部分用于引入U的一些单官能化的二元官能团结构的小分子，可用来作为末端的双官能化或多官能化试剂。
优选采用丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、赖氨酸、鸟氨酸、精氨酸、瓜氨酸、组氨酸、羟脯氨酸中任一种的选择性保护衍生物作为原料，由α-碳或羟脯氨酸的五元环提供G的支化中心；N-端、C-端、侧链中任一个参与形成U-Ld，另两个可直接提供R01、R02的异官能团对，可各自独立地为被保护形式或非保护形式。采用此类原料，结合预修饰路线，可获得高末端取代率的支化聚乙二醇异双官能化衍生物。
还可以上述高取代率的支化聚乙二醇异双官能化衍生物为原料，对R01、R02中至少一个进行化学改性，获得新型的支化聚乙二醇异双官能化衍生物。对R01、R02进行化学改性的方法可采用本领域的现有技术，例如包括但不限于CN104530417A(特别地，第960-1205段)、CN104877127A(特别地，第1004-1087段)、WO/2016/206540A、CN201610252378X及各引用文献中的适合的化学改性方法。
上述氨基酸的不同位置的官能团能够进行选择性保护的特性，使得本发明获得1.1.部分所述异官能团对的构思得以实施。可以选择性脱保护一个位置进行化学改性后，再选择性脱保护另一个位置改性成目标的异官能团对。
优选之一，可以由上述氨基酸的α-碳提供G的支化中心，N-氮或赖氨酸的ε-氮提供三价U，另两个官能团提供异官能团对(R01,R02)，或者另两个官能团中至少一个经化学修饰改性后获得目标异官能团对(R01,R02)。由N-氮提供三价U时，Ld不存在，由赖氨酸的侧链氨基提供三价U时，Ld为1,4-亚丁基。参考2.4.5.部分。所述化学修饰优选微修饰。
2.5.6.末端取代率
通过预修饰方法获得的本发明的支化聚乙二醇异双官能化衍生物的产品，R01、R02中至少一种的端基取代率大于95％。优选均大于95％；或者优选至少一种功能性端基的取代率不低于96％；更优选至少一种不低于98％，更优选至少一种为99％～100％。其中，99％～100％的区间包括99％、大于99％且小于100％，100％。更优选R01、R02的端基取代率均大于95％，且至少一种为99％～100％。
2.6.偶合反应
本发明的偶合反应(包括但不限于生成Ld、Li、Z1、Z2等的偶合反应)，供选择的范围包括但不限于文献CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378X及各引用文献中所描述及列举的偶合反应。
本发明的偶合反应(包括但不限于生成Ld、Li、Z1、Z2等的偶合反应)没有特别限制，只要能顺利制备本发明的聚乙二醇衍生物即可。其反应条件，与反应生成的共价连接基类型有关，可采用现有公开技术。概括地，例如：氨基分别与活性酯、甲酸活性酯、磺酸酯、醛、α,β-不饱和键、羧酸基团/酰卤、磺酰卤、环氧化物、异氰酸酯、异硫氰酸酯、氰基反应得到酰胺基、尿烷基、氨基、亚胺基(可进一步还原成仲氨基)、氨基、酰胺基、磺酰胺、氨基醇、脲键、硫脲键、脒键等二价连接基；巯基分别与含有活性酯、甲酸活性酯、磺酸酯、巯基、马来酰亚胺基、醛、α,β-不饱和键、羧酸基团、碘代乙酰胺、酸酐反应得到硫酯基、硫代碳酸酯、硫醚、二硫化物、硫醚、硫代半缩醛、硫醚、硫酯、硫醚、酰亚胺等二价连接基；不饱和键与巯基反应得到硫醚基；羧基或酰卤分别与巯基、氨基反应得到硫酯基、酰胺基等基团；羟基与羧基、异氰酸酯、环氧化物、氯甲酰氧基(氧羰酰氯)反应得到酯基、氨基甲酸酯基、醚键、碳酸酯基等二价连接基；羰基或醛基与氨基、肼、酰肼反应得到亚胺键、腙、酰腙等二价连接基；叠氮、炔基、烯基、巯基、共轭二烯基、马来酰亚胺基、1,2,4-三唑啉-3,5-二酮、二硫代酯、羟胺、酰肼、丙烯酸酯、烯丙基氧基、异氰酸酯、四氮唑等反应性基团发生点击化学反应可生成含包括但不限于三氮唑、二氢异恶唑、硫醚键等结构的相应二价连接基。文献{Adv.Funct.Mater.,2014,24,2572}中所报道的及其引用的click反应类型及其生成的连接基作为参考均纳入本发明中，具体如叠氮-炔基环加成反应、Diels-Alder加成反应、生产肟或酰腙的反应、巯基-乙烯基加成反应、巯基-炔基加成反应、巯基-异氰酸酯基反应、1,3-偶极环加成反应等。还包括环加成反应等。伯胺与一分子磺酸酯、卤代物、环氧化物、α,β-不饱和键反应可得到二价的仲氨基，与两分子反应时，可形成三价叔氨基。又如双硫键可参与形成三价连接基、联胺和醛基之间反应等。
生成的二价连接基的典型代表为酰胺键、尿烷键、酯基、仲胺键、硫醚键、三氮唑基等。当形成酰胺键(-CONH-)或酰亚胺(-CON<)时，可采用包括但不限于以下的方式进行合成：(1)通过氨基与羧基之间进行缩合反应得到；(2)通过氨基与羧酸衍生物之间的反应得到；(3)通过底物胺与酰卤发生酰胺化反应实现，优选酰卤为酰氯。当形成尿烷键(-OCONH-)时，可通过末端氨基与末端活性碳酸酯衍生物进行缩合反应得到；其中活性甲酸酯可以为可与氨基发生反应得到尿烷键的衍生物，包括但不限于琥珀酰亚胺碳酸酯(SC)、对硝基苯酚碳酸酯(p-NPC)、2,4,6-三氯苯酚碳酸酯、咪唑碳酸酯、N-羟基苯并三氮唑碳酸酯，优选琥珀酰亚胺碳酸酯(SC)、邻硝基苯酚碳酸酯(o-NPC)等；尿烷键还可以通过羟基与异氰酸酯反应获得。当形成一硫代或二硫代氨基甲酸酯键时，可通过末端氨基与末端硫代氧羰酰氯反应、羟基或巯基与异硫氰酸酯反应、或巯基与异氰酸酯的反应获得。当形成酯键(-OCO-)时，可以通过末端羟基与末端羧基或酰卤进行缩合反应得到，所述酰卤优选酰氯。当形成仲胺键(-CH2NHCH2-)时，可以通过醛基与氨基之间进行缩合、还原反应(还原烷基化反应)得到，也可以通过伯胺与磺酸酯或卤代物之间的烷基化反应得到，还可以通过伯胺与其他烃化剂如不饱和烯基、环氧基之间的加成反应实现。当形成硫醚键(>CHS-)时，可以通过末端巯基与马来酰亚胺或其它含不饱和键的反应性基团之间发生加成反应得到({Angew.Chem.Int.Ed.,2010,49,3415-3417})，也可以通过末端巯基与磺酸酯或卤代物之间的烷基化反应得到。当形成三氮唑基团时，可以通过炔基与叠氮之间进行click反应得到。当形成4,5-二氢异恶唑时，可通过氰氧化物与炔基之间进行1,3-偶极环加成反应得到。
生成稳定的二价连接基的典型反应是烷基化类型，包括但不限于羟基、巯基或氨基与磺酸酯或卤代物发生的烷基化的反应，依次对应于醚键、硫醚键、仲氨键或叔氨键的形成。可参考包括但不限于下述文献及其引用文献的烷基化方法、烷基化试剂，优选条件简单易实施的方法：文献“周红等.含氮杂环化合物的烷基化反应及其医学应用[J].贵州科学,2016,(06):51-57.”、“徐海丽.Fe(acac)2活化伯醇的仲醇β-位烷基化反应的产物选择性研究[D].吉林大学,2016.”、“王松等.水相中Ir-N@C催化的胺和伯醇的N-烷基化反应[J].精细化工,2015,(12):1376-1381.”、“邓文慧.有机硅化合物参与的选择性催化烯丙基烷基化反应研究[D].杭州师范大学,2015.”、“李双艳.醇在碱促进条件下的N-烷基化和C-烯基化反应研究[D].温州大学,2015.”、“吴俊威.取代型N-烷基化反应专利技术综述[J].精细化工中间体,2015,(02):1-3+52.”、“倪传法等.过渡金属促进的二氟烷基化和一氟烷基化反应研究进展[J].化学学报,2015,(02):90-115.”、“孙雨薇.无溶剂体系中催化胺与醇的N-烷基化反应及机理研究[D].湖北大学,2014.”、“李琼.水相中以伯醇为烷基化试剂对酮α-烷基化的研究[D].中国石油大学(华东),2014.”、“李琼等.酮与伯醇的α-烷基化反应研究进展[J].化学试剂,2014,(04):315-319.”、“汤日元.C-H官能化反应合成硫醚，吲哚以及吡唑衍生物的研究[D].湖南大学,2014.”、“刘宁宁等.缩醛与吲哚或苯并呋喃的烷基化反应[J].有机化学,2014,(12):2523-2528.”、“孟庆丰.萘酚碳烷基化反应的研究进展[J].广东化工,2013,(08):75-76.”、“N-烷基化反应的选择性控制技术[J].乙醛醋酸化工,2013,(03):49.”、“单海霞.选择性N-烷基化合成2-(N-烷基氨基)唑衍生物[D].南京理工大学,2013.”、“杨小斌等.N-烷基化反应的研究进展[J].化学通报,2012,(12):1081-1089.”、“徐文卫.芳香族二胺的制备及N-烷基化反应的研究[D].南京理工大学,2012.”、“乔生莉.烷基化反应的机理与影响因素[J].科技情报开发与经济,2011,(18):195-196.”、“沈师悦等.钯碳催化的酮与伯醇的α-烷基化反应[J].合成化学,2009,(02):160-163.”、“王翔等.金催化的吲哚与末端炔烃的分子间烷基化反应[J].有机化学,2009,(03):432-436.”、“钟平等.异丁酸衍生物的烷基化反应[J].高等学校化学学报,1993,(01):58-61.”等。
Ld的优选之一为含有 中任一种共价连接基。此时可通过叠氮基与端炔基、叠氮基与环炔基、马来酰亚胺基与巯基、异氰酸酯基与降冰片烯基之间的反应获得。
2.7.聚乙二醇原料的来源
上述的聚乙二醇原料Pi没有特别限定，可以采用现有已知的材料直接作为原料，在已有原料基础上对含PEGi的化合物进行末端基团改性获得，或者自环氧乙烷或小分子试剂聚合获得PEG组分等。其来源也没有特定限制，也可以自行合成、采用商业来源、文献已有报道或根据本领域现有技术能够合成的原料。
聚合物原料与小分子中间体IM1之间的偶合反应方法，参考上述2.4.部分及2.6.部分，不再赘述。
PEG组分还可通过含有支化异双官能化端的小分子剂引发环氧乙烷聚合引入。
4.支化聚乙二醇异双官能化衍生物的优选
4.1.氨基羧酸类提供U支化中心
4.1.1.本发明提供一种支化聚乙二醇异双官能化衍生物，包含以下任一种结构：
其中，
Ri选自甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、肌氨酸中任一种氨基酸的侧基；
Rj选自丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、赖氨酸、鸟氨酸、精氨酸、瓜氨酸、组氨酸中任一种氨基酸的侧基，或任一种氨基酸的被保护的侧基，当为碱性侧基时还可以是盐形式，所述盐形式可以为有机化学领域常见的盐形式，例如包括但不限于盐酸盐、三氟乙酸盐、醋酸盐等；
RN为赖氨酸、鸟氨酸的α-氨基(-NH2)、被保护的α-氨基(NPG5)、胺盐(如-NH2·HCl)；
N<RHyp>C表示羟脯胺酸(Hyp)中包括α-N、α-C、侧羟基或保护的侧基在内的五元环；
Li为-NH-CRi-CO-、-NCH3-CH-CO-、-NH-L5-CO-构成的组；
Lr为-CO-CRi-NH-、-CO-CH-NCH3-、-CO-L5-NH-构成的组；
Lj为-NH-CRj-CO-、-NH-LN-CRN-CO-、-N<RHyp>C-CO-、-NH-C(LN-NH-Rp)-CO-、-NH-LN-C(NH-Rp)-CO-构成的组；
其中，LN为-CH2-CH2-CH2-或-CH2-CH2-CH2-CH2-(分别对应鸟氨酸、赖氨酸)；
其中，L12为-CH2或-CH2-CH2-(分别对应天冬氨酸、谷氨酸)；
其中，-N<RHyp>C-CO-表示构成的组，PG4是侧羟基的合适的保护基)的任意组合；
其中，Rp中含有1个或多个封端基团EN(这些EN可以相同或不同，也即任两个可以彼此相同或不同，优选结构相同)，EN选自伯氨基(-NH2)、甲氨基(-NHCH3)、被保护的伯氨基、被保护的甲氨基、伯氨基的盐形式、甲氨基的盐形式；Rp是由-CO-CRi-NH-、-CO-CH-NCH3-、-CO-L5-NH-、-CO-CH(LNNH-)NH-、-CO-CH(-NH-)-LN-NH-中至少一个任意组合而成，且N-端由EN封端的胺组分。其中，Rp的任一个组成单元的数量可以为0个、1个或更多个。当不含三价结构时(-CO-CH(LNNH-)NH-或-CO-CH(-NH-)-LN-NH-)，末端功能性基团的数量为1，含有m1个三价结构时，m1为正整数，则末端功能性基团的数量为m1+1个。
L5的定义与优选方式与上述一致，L5为亚烷基、二价环烷基、芳撑中任一种、或任两种或两种以上的组合，且含有至少两个碳原子。
Lp选自-CRi-、-L5-、-CRj-、-C(LN-NH-Rp)-、-LN-CRN-、-LN-C(NH-Rp)-中任一种；
Lq选自Lj中任一种；q为0或1；
Lx选自Li中结构单元的任意组合；即-NH-CRi-CO-、-NCH3-CH-CO-、-NH-L5-CO-中任一种可以为0个、1个或多个，但含有其中至少一个；也即-NH-CRi-CO-、-NCH3-CH-CO-、-NH-L5-CO-中任一个，或者任两个或两个以上的组合；两种解释是等价的。
x为0或1；
Ly选自Li中结构单元的任意组合；
y为0或1；
当Lp中含有Rj、RN、Rp中任一种时，x为0或1，q＝0，y＝0；
当Lp为-CRi-、-L5-中任一种时，q＝1，x、y各自独立地为0或1。
也即E3与支化N中心(U)之间的主轴上仅含有一个三价G的支化中心。
其中，E3中含有1个或多个封端基团EC(任两个EC可以彼此相同或不同，优选结构相同)，EC为羧基，或者酰氯、酰胺、酰肼、酯基等能由羧基改变离去基团衍生而成的功能性端基。E3是由-OH、-NH-CRi-CO-、-NCH3-CH-CO-、-NH-L5-CO-、-NH-CH(L12CO-)CO-、-NH-CH(-CO-)-L12-CO-中至少一个任意组合而成，且C-端由EC封端的组分(当E3等于-OH时，该羟基与相邻的羰基构成EC封端)。其中，E3的任一个组成单元的数量可以为0个、1个或更多个。当不含三价结构时(-NH-CH(L12CO-)CO-或-NH-CH(-CO-)-L12-CO-)，末端功能性基团的数量为1，含有m2个三价结构时，m2为正整数，则末端功能性基团的数量为m2+1个。
上述分子EN、EC的数量即两种功能性端基的数量，同上述的R01、R02一致，优选1～16。可各自独立地选自1、2、3、4、5～8、9～16种任一种。各自独立地优选1，2，3，4，6，8，9，12、16。其中，末端功能性基团数量为1时R01或R02对应单官能化，为2时对应双官能化(例如赖氨酸、鸟氨酸、谷氨酸、天冬氨酸均可实现)，数量3时可采用四价支化结构实现(例如1个季碳原子，或2个三价支化中心组合而成例如两个赖氨酸骨架、两个谷氨酸骨架、1个赖氨酸+1个鸟氨酸骨架等)，数量大于3时均可采用梳状结构实现多官能化；4，8，12，16，6，9还可选择采用一种或不止一种的重复单元构建树状结构实现多官能化。
本发明上述对R01、R02到三价G、支化U的原子间距的说明，会对上述结构中Li类的间隔基的数量起到限制，当要求的原子间隔较小时，对Rj、N<RHyp>C类的数量也会产生限制。概括地，优选所述EC、EN到U的原子间隔均满足1～200；EC、EN到三价G的原子间隔均满足0～100。还优选EC、EN到U的原子间隔之和不超过160。具体地优选范围不再赘述。
4.1.2.制备方法
优选结构如通式(5)所示：
其中，PEGa、PEGb、La、Lb、L2的定义及优选方式与2.4.部分一致。
通式(5)的支化聚乙二醇异双官能化衍生物可以采用具有通式(M5)所示结构的的小分子试剂作为原料IM1或中间体进行制备。M5为氨基羧酸或其选择性保护衍生物、聚氨基羧酸或其选择性保护衍生物。M5中具有两个或两个以上的氨基羧酸单元时，可以采用选择性保护的氨基羧酸作为原料，采用有机合成、固相合成等现有合成技术或现有技术的组合进行制备。本领域技术人员可以顺利实施，不再赘述。
优选通式(5)中的氨基羧酸单元均为α-氨基羧酸单元，可以为天然或非天然。进一步优选具有通式(6)、通式(7)或通式(8)所示的结构：
通式(6)中，Rs选自Ri、Rj、-LN-NH-Rp中任一种，Rt选自Ri、Rj、-LN-NH-Rp中任一种，t为正整数(需要说明的是，当t大于1时，任两个Rt的结构可以彼此相同或不同)；所有的Rs、Rt中仅一个为Rj或-LN-NH-Rp，其余为Ri。进一步优选所有的Ri具有相同的结构。
优选t为1或2～20的正整数。
当Rs为Rj、LN-NH-Rp时，所有Rt为Ri，此时，优选所有的Ri具有相同的结构；当Rs为Ri时，仅一个Rt为Rj、LN-NH-Rp，其余Rt为Ri，并进一步优选所有的Ri具有相同的结构。
通式(7)和(8)中，Rt选自Ri、Rj、LN-NH-Rp中任一种，Rg选自Ri、Rj、-LN-NH-Rp中任一种，Re选自Ri、Rj、LN-NH-Rp中任一种，t为正整数(需要说明的是，当t大于1时，任两个Rt的结构可以彼此相同或不同)，g为正整数(需要说明的是，当g大于1时，任两个Rg的结构可以彼此相同或不同)，t、g各自独立；所有的Rt、Rg、Re中仅一个为Rj或-LN-NH-Rp，其余为Ri，进一步优选所有的Ri具有相同的结构。
4.1.3.U为羟脯胺酸的五元环
本发明提供一种支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其结构如通式(9)所示。该结构具有手性的支化中心，能够赋予被修饰的生物相关物质分子识别功能。需要说明的是通式中的五元环中心可以是左旋也可以是右旋的。
其中，PEGa、PEGb、La、Lb、L2、G、F1、F2、Lx、x、Lq、q、Ly、y、E3的定义及优选方式与4.1.部分一致，这里不再赘述。制备方法参考4.1.2.部分，进行制备时，M5的N-端替换为羟脯胺酸单元，具有以下结构通式M6，其中，EHyp表示为羟脯胺酸或被保护的羟脯胺酸(N-端和侧链羟基至少一个被保护)组分，且通过C-端与Lx相邻。
当上述的M5、M6完全由可基因编码的氨基酸单元构成时，尤其是全部由天然氨基酸构成时，还可以采用基因工程的方法进行大量生成，所得聚氨基酸的纯度由于有机合成法，成本远低于固相合成工艺。
4.2.用于U支化中心或功能端多价连接基ZB的组分
支化中心U用于提供i个一价键，用于连接U与i个PEGi组分。
异双官能化端的支化中心G伸出两个一价键，分别连接两种不同的功能性端基R01、R02；R01、R02的数量kR01、kR02可以各自独立地为一个、两个或更多个。当一种功能性端基的数量(kR01或kR02)为至少2个时，这时需要一个多价连接基ZB(大于等于三价)连接这些功能性端基到支化中心G，ZB在F1、F2中的价态分别为kR01+1、kR02+1。前面已经说明，kR01、kR02优选不超过16个。
因此，双/多官能化试剂(以下统一称为多官能化试剂)，既可用于提供U，也可用于提供ZB，能够用相同或相似的方法制备。
下面介绍一种比较推荐的多官能化试剂的制备方法。优选以下两种结构的小分子：
其中EC、EN的定义与上述一致。EN选自伯氨基(-NH2)、甲氨基(-NHCH3)、被保护的伯氨基、被保护的甲氨基、伯氨基的盐形式、甲氨基的盐形式；EC为羧基，或者酰氯、酰胺、酰肼、酯基等能由羧基改变离去基团衍生而成的功能性端基。
其中，Gly为甘氨酸组分；BB为赖氨酸或鸟氨酸组分，C端指向EC，α-N端和ε-N端任一个指向(Gly)a，另一个指向(Gly)b；AA为谷氨酸或天冬氨酸组分，N端指向EC，α-C端和ε-C端任一个指向(Gly)e，另一个指向(Gly)f；a、b、e、f均为非负整数，各自独立地优选为0～33之间的数值；g、w为正整数。
当g＝0时，其实相当于仅提供ZL，提供一个功能性端基。EC、EN的个数为g+1或w+1，受到R01、R02、PEGi数量的限制。对于U，g、w各自独立地优选1～17；对于ZB，g、w各自独立地优选1～15。
这两种试剂分别可以为本发明的支化聚乙二醇异双官能化衍生物提供以下的结构组分：
对于提供U的情况，(11)和(12)均含有支化中心U。
对于提供ZB的情况，(11)和(12)均含有一个用于与G进行直接连接或通过任意合适的间隔基L10间接相连的反应性端基ES，分别为EC、EN。(11)和(12)均提供一种功能性端基ET，分别为EN、EC。(11)、(12)可以同时出现在本发明的支化聚乙二醇异双官能化衍生物中，也可以仅出现一个。当同时出现一个分子中时，a、e各自独立，b、f各自独立，g、w各自独立；a、b、g之间，e、f、w之间，各自独立地满足对R01、R02至G的原子间隔的要求。例如，功能性端基至G的原子间隔优选不超过100，因此，BB结构、a、b、g的数值对EN至G的原子间隔有影响，AA结构、e、f、w对对EC至G的原子间隔有影响。
对于提供U的试剂，其参与形成(-Li-)iU，g、w优选不超过18，更优选不超过8。
对于提供F1、F2中多价连接基ZB的试剂，g、w优选不超过16，更优选不超过8。
4.2.1.多官能化试剂(11)的制备
其中多官能化试剂(11)可以通过以下步骤制备：
步骤a～c：制备结构NH2-(Gly)a-BB[-(Gly)b-NHPra]-COOPrc的重复单元原料RM2，其以(Gly)a-BB作为主链骨架的基本重复单元，Gly端由氨基封端，BB端由被保护的羧基(COOPrc)，Prc为羧基保护基，优选烷类保护基，特别优选甲基或乙基；侧链通过BB连接一个间隔基(Gly)b及被被保护的氨基(NHPra)，Pra为氨基保护基并优选Boc。此时，Prc为与Pra去保护条件不同的保护基，最好一个对酸稳定对碱敏感，而另一个对碱稳定而对酸敏感，且Pra和Prc对氢解稳定。
步骤a：以双保护的BB组分CbzNH-BB(NH2)-COOPrc为起始原料，与保护氨基的PraNH-(Gly)b-COOH进行缩合反应，生成CbzNH-BB[-(Gly)b-NHPra]-COOPrc结构的中间体；
当b＝0时，对CbzNH-BB(NH2)-COOPrc的裸露氨基进行Pra保护，得到符合上述通式的中间体，此时等价于CbzNH-BB(-NHPra)-COOPrc；
步骤b：对CbzNH-BB[-(Gly)b-NHPra]-COOPrc进行氢解，脱除Cbz保护基，得到NH2-BB[-(Gly)b-NHPra]-COOPrc结构的中间体RM1；
当b＝0时，RM1的结构为NH2-BB(NHPra)-COOPrc；
当a＝0时，完成步骤b后，对RM1的裸露氨基进行Pra保护，得到以下结构的中间体(GM1)，PraNH-BB[-(Gly)b-NHPra]-COOPrc，然后直接进行步骤e；
步骤c：以NH2-BB[-(Gly)b-NHPra]-COOPrc(RM1)与CbzNH-(Gly)a-COOH进行缩合，再氢解脱除Cbz保护，得到NH2-(Gly)a-BB[-(Gly)b-NHPra]-COOPrc结构的中间体(RM2)；
当b＝0时，RM2的结构为NH2-(Gly)a-BB(-NHPra)-COOPrc；
步骤d：以保护氨基的甘氨酸PraNH-(Gly)a-COOH(SM1)为起始原料，与RM1的缩合反应得到PraNH-(Gly)a-BB[-(Gly)b-NHPra]-COOPrc结构的中间体(GM2)；
步骤e：
当a＝0时，GM2的结构等价于PraNH-BB[-(Gly)b-NHPra]-COOPrc(GM1)；
当a＝0时，RM2的结构为NH2-BB[-(Gly)b-NHPra]-COOPrc(RM1)；
对GM2重复进行碱处理脱除Prc保护、与RM2缩合的反应，重复进行g-1次，得到PraNH-{(Gly)a-BB[-(Gly)b-NHPra]}g-COOPrc结构的中间体(11-2)；
当a＝0时，(11-2)的结构等价于PraNH-{BB[-(Gly)b-NHPra]}g-COOPrc(11-1)
步骤f：对上述的(11-2)进行碱处理，脱除Prc保护，得到具有活性羧基的(11-3)，PraNH-{(Gly)a-BB[-(Gly)b-NHPra]}g-COOH。
上述的Gly也可以被丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、肌氨酸中任一种组分代替，不过甘氨酸是最优选的，此时反应位阻最小。
以Prc为甲基、Pra为Boc为例，反应过程方程式如下所示：
上述的BB选自赖氨酸或鸟氨酸组分，其中RM1中的裸露氨基可以为α-氨基，也可以为ε-氨基。优选a、b中至少一个不为0，更优选a+b≤4且|a-b|≤2；最优选a+b≤3且|a-b|≤1。也即优选以下组合方式(0,2)、(0,1)、(1,3)、(1,2)、(1,1)、(2,2)等。当a＝0时，优选为ε-氨基，此时b优选为1或2；当b＝0时，优选为α-氨基，此时a优选为1或2。
以赖氨酸或鸟氨酸、结构(11-3)为例，结构可以为：
4.2.2.多官能化试剂(12)的制备
其中多官能化试剂(12)可以通过类似的步骤进行制备：
步骤a～c：制备结构PraNH-AA[-(Gly)f-COOPrc]-(Gly)e-COOH的重复单元原料RM2，其以(Gly)e-AA作为主链骨架的基本重复单元，Gly端由羧基封端，AA端由被保护的氨基封端(NHPra)，侧链通过AA连接一个间隔基(Gly)f及被被保护的羧基(COOPrc)。此时，Prc优选甲基或乙基，Pra优选Boc，两者均对氢解稳定。
a：以双保护的AA组分PraNH-AA(COOH)-COOBzl为起始原料，与保护羧基的NH2-(Gly)f-COOPrc进行缩合反应，生成PraNH-AA[-(Gly)f-COOPrc]-COOBzl结构的中间体；
当f＝0时，对PraNH-AA(COOH)-COOBzl的裸露羧基进行Prc保护，得到符合上述通式的中间体，此时等价于PraNH-AA(-COOPrc)-COOBzl；
步骤b：对PraNH-AA[-(Gly)f-COOPrc]-COOBzl进行氢解，脱除Bzl保护基，得到PraNH-AA[-(Gly)f-COOPrc]-COOH结构的中间体RM1；
当f＝0时，RM1的结构为PraNH-AA(-COOPrc)-COOH；
当e＝0时，完成步骤b后，对RM1的裸露羧基进行Prc保护，得到以下结构的中间体(GM1)，PraNH-AA[-(Gly)f-COOPrc]-COOPrc，然后直接进行步骤e；
步骤c：以PraNH-AA[-(Gly)f-COOPrc]-COOH(RM1)与NH2-(Gly)e-COOBzl进行缩合，再氢解脱除Bzl保护，得到PraNH-AA[-(Gly)f-COOPrc]-(Gly)e-COOH结构的中间体(RM2)；
当f＝0时，RM2的结构为PraNH-AA(-COOPrc)-(Gly)e-COOH；
步骤d：以保护羧基的甘氨酸NH2-(Gly)e-COOPrc(SM1)为起始原料，与RM1的缩合反应得到PraNH-AA[-(Gly)f-COOPrc]-(Gly)e-COOPrc结构的中间体(GM2)；
步骤e：
当e＝0时，GM2的结构等价于PraNH-AA[-(Gly)f-COOPrc]-COOPrc(GM1)；
当e＝0时，RM2的结构为PraNH-AA[-(Gly)f-COOPrc]-COOH(RM1)；
对GM2重复进行酸处理脱除Pra保护、与RM2缩合的反应，重复进行w-1次，得到PraNH-{AA[-(Gly)f-COOPrc]-(Gly)e}w-COOPrc结构的中间体(12-2)；
当e＝0时，(11-2)的结构等价于PraNH-{AA[-(Gly)f-COOPrc]}w-COOPrc(12-1)；
步骤f：对上述的(11-2)进行酸处理，脱除Pra保护，得到具有活性氨基的(12-3)，NH2-{AA[-(Gly)f-COOPrc]-(Gly)e}w-COOPrc。
上述的Gly也可以被丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、肌氨酸中任一种组分代替，不过甘氨酸是最优选的，此时反应位阻最小。
上述的AA选自谷氨酸或天冬氨酸组分，其中RM1中的裸露羧基可以为α-羧基，也可以为ε-羧基(γ-羧基)。优选e、f中至少一个不为0，更优选e+f≤4且|e-f|≤2；最优选e+f≤3且|e-f|≤1。也即优选以下组合方式(0,2)、(0,1)、(1,3)、(1,2)、(1,1)、(2,2)等。当e＝0时，优选为ε-羧基，此时f优选为1或2；当f＝0时，优选为α-羧基，此时e优选为1或2。
以谷氨酸或天冬氨酸、结构(12-3)为例，结构可以为：
4.2.3.优选方式
优选所述(-Li-)iU、F1、F2中至少一个含有以下结构残基；当含有两种以上时，(-Li-)iU与F1、F2各自独立，但F1、F2选自两个不同的组：
(1)具体地，
(2)、具体地，
a、b、g、e、f、w的定义及优选与上述一致。
其中，当存在于F1、F2中时，上述组(1)可形成包括但不限于EN的功能性端基，组(2)可形成包括但不限于EC的功能性端基，也可以在上述多功能化末端基础上继续引入其他类型的功能性基团。
5.对末端异官能团对进行化学改性获得的支化聚乙二醇异双官能化衍生物
本发明公开一种对上述任一种支化聚乙二醇异双官能化衍生物的功能基进行改造获得的支化聚乙二醇异双官能化衍生物，满足以下至少一种条件：
(1)将R01改性成不同于R01、R02的功能性基团；
(2)将R02改性成不同于R01、R02的功能性基团。
对R01、R02进行改性获得新的反应性基团，供选择的范围包括但不限于文献CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378X及各引用文献中记载的(类A～类J)、且适用于本发明的功能性基团。且主要参考CN201610252378X的分类方式。相应的具体结构及优选的结构也一并纳入本发明。
简单概括如下，
类A：活性酯基(包括但不限于琥珀酰亚胺活性酯(如A1、A6)、对硝基苯活性酯(如A2、A7)、邻硝基苯活性酯(如A11、A12)、苯并三唑活性酯(如A5、A10)、1,3,5-三氯苯活性酯(如A3、A8)、氟代苯基活性酯(如A13，如1,3,5-三氟苯活性酯、五氟苯活性酯)、咪唑活性酯(如A4、A9))，及活性酯基的类似结构A16-A18(如2-硫酮-3-噻唑烷甲酸酯(四氢噻唑-2-硫酮-N-甲酸酯)、2-硫氧代噻唑烷-3-羧酸酯、2-硫酮吡咯烷-N-羧酸酯、2-硫酮吡咯烷-N-甲酸酯、2-硫酮苯并噻唑-N-甲酸酯、1-氧代-3-硫氧代异吲哚啉-N-甲酸酯等)等；
类B：磺酸酯基、亚磺酸酯基、砜基、亚砜基、1,3-二砜基-2-丙基羰基苯基、砜甲基丙烯酰基等；
类C：羟胺、巯基、氨基(伯氨基，如C4，或仲氨基，如C5、C15)、卤原子、卤代乙酰胺基(如碘代乙酰胺基)、四甲基哌啶氧基、二氧杂哌啶氧基(3,5-二氧-1-环己胺-N-氧基)、铵盐(胺盐)、肼、二硫化物/双硫化合物(如线性的邻二硫吡啶等、如环状的硫辛酸等)、C17(酯基、硫酯基、硫代酯基)、C18(碳酸酯基、硫代碳酸酯基、二硫代碳酸酯基、三硫酯基/三硫代碳酸酯)、C19(酰羟胺、O-羰基羟胺)、黄原酸酯、过硫代碳酸酯、四硫双酯、酰胺、酰亚胺、酰肼、磺酰肼、腙、亚胺、烯胺、炔胺、被保护的羟基或巯基(氨基甲酸酯、一硫代氨基甲酸酯、二硫代氨基甲酸酯)、被保护的氨基(氨基甲酸酯、一硫代氨基甲酸酯、二硫代氨基甲酸酯)等；
类D：羧基、磺酸基、次磺酸基、异羟肟酸、硫代异羟肟酸、黄原酸、酰卤、磺酰氯、醛基、乙二醛、缩醛、半缩醛、水合醛、酮、缩酮、半缩酮、半酮缩醇、酮缩醇、水合酮、原酸、原酸酯、氰酸酯、硫氰酸酯、异腈酸酯、异硫氰酸酯、酯基、氧羰酰卤、二氢恶唑(恶唑啉D13、异恶唑啉)、硫醛、硫酮、硫缩醛、硫酮水合物、酮缩硫醇、半酮缩硫醇、硫酯(如D26)、硫代酯(如D27)、双硫酯(二硫代酯，如D18)、硫代半缩醛、单硫代水合物、二硫代水合物、硫醇水合物、硫代羧酸[一硫代羧酸(硫代羰基D16或硫代羟基D15)、二硫代羧酸D17]、脲基、硫脲基、胍基及其质子化形式、脒基及其质子化形式、酸酐、方酸、方酸酯、半方酸、半方酸酯、N-氨基甲酰基-3-咪唑或N-氨基甲酰基-3-甲基碘化咪唑鎓、亚氨酸、亚氨酸酯、硝酮、肟、假脲等；
类E：马来酰亚胺基、丙烯酸酯、N-丙烯酰胺、甲基丙烯酸酯、N-甲基丙烯酰胺、被保护的马来酰亚胺(如E5)、马来酰胺酸、1,2,4-三唑啉-3,5-二酮、偶氮基(如线性的偶氮化合物、环状的E7等)、环烯烃基(如环辛烯烃、降冰片烯、7-氧杂-双环[2.2.1]庚-5-烯-2-基、二环庚二烯/2,5-降冰片二烯、7-氧杂二环庚二烯等)等，其中E13中的W3包括但不限于卤素、PhS-等离去基团；
类F：环氧基(缩水甘油醚基)、烯基(包括乙烯基、丙烯基等)、烯基烃基(如烯丙基等)、炔基(如丙炔基)、炔基烃基(如炔丙基)等；
类G，
类Ga：环炔烃基或环炔杂烃基(如G1、G2、G3、G4、G7、G8、G9、G10)、共轭二烯烃(如线性的丁二烯基，如环状的环戊二烯)、杂化的共轭二烯烃基(如呋喃)、1,2,4,5-四嗪基等；
类Gb：叠氮基、氧化腈/氰氧化物、氰基、异氰基、醛肟、重氮基、重氮鎓离子、氧化偶氮、腈亚胺、N-氧化醛亚胺、四氮唑、4-乙酰基-2-甲氧基-5-硝基苯氧基(G31)及其重氮化形式(G32)等；其它可发生1,3-偶极环加成反应官能化基团亦纳入本发明中；
类H：羟基(包括但不限于醇羟基、酚羟基、烯醇式羟基、半缩醛羟基等)、被保护的羟基、硅氧基、被保护的双羟基、三羟基硅基、被保护的三羟基硅基等；
文献Adv.Funct.Mater.,2014,24,2572中所报道的及其引用的click反应相关的功能性基团作为参考均纳入本发明中。
上述功能性基团(含其变化形式)的用途，作为举例，包括但不限于：
类A的基团可进行氨基修饰，生成酰胺键或氨基甲酸酯键。
类B的基团中的磺酸酯或亚磺酸酯可以用于进行烷基化修饰，含砜基或亚砜基的基团可用于进行巯基或二硫键的修饰。
类C的基团也经常出现于生物相关物质的被修饰位点，如巯基、氨基、二硫键等。此类别中主要为具有类似反应性的基团(如羟胺、肼)、被保护形式、盐形式等，此外还包括易离去的卤素等。C10中如碘代乙酰胺还可以进行巯基修饰。C13和C14同时还可以隶属被保护的巯基C3。C14的典型举例如硫辛酸。
类D的基团或脱保护后形式可以与羟基或类C中的基团相互反应，如D1～D6、D9、D10、D12、D13、D14～D16、D19、D20、D21、D22、D23、D25、D29，或D7、D8、D11、D18、D24、D26～D28的脱保护形式，可以与氨基、巯基、羟基或卤代物中的合适基团发生反应。类D中的基团也可以与此类别中的其它基团发生反应，例如D25可以与D1发生反应，D13可以与D1、D4发生反应。其中，胍基可与丹参酮IIa的两个羰基形成二氢键。
类E的基团含有α,β-不饱和键，可发生1,2-加成反应，例如可与类C中氨基、巯基及类H中的羟基反应，大多属于加成型烷基化反应。E13还可以与双巯基发生取代反应。
类F的基团，其最常见的几种结构在制备方法上具有相似性，可通过相应的卤代物发生取代反应获得。其中，环氧基包括但不限于通过开环得到裸露的双羟基、与氨基发生开环加成反应等。F2的烯基可发生加成反应。F3和脱保护的F4是click反应的常见基团。
类G的基团均可进行click反应，又分成Ga和Gb两小类，Ga中的环炔及其前体、共轭二烯烃、1,2,4,5-四嗪基可以发生环加成或Diels-Alder加成反应，Gb中烯丙基、炔丙基、丙二烯等类型的基团可发生1,3-偶极环加成反应。另外，G31可经联胺等处理转化为G32所示的反应性基团，G32可与羧基反应生成酯键。
类H的基团为羟基或其被保护形式。类H中的羟基也可存在于生物相关物质的被修饰位点。此外，H6、H7可在光条件下转化为烯醇式的羟基，进而与如类E中的α,β-不饱和键发生加成反应。被保护的双羟基、三羟基硅基、被保护的三羟基硅基也可视为双/多官能化的羟基。
功能性基团不与生物相关物质发生键合反应时具有特殊功能，包括靶向基团和光敏性基团两类功能性基团或其被取代的形式。该被取代的形式需仍具有相应的特殊功能，可归为相应的靶向基团和光敏性基团。此类功能性基团包括但不限于类I～类J：
类I：靶向基团及其药物学上可接受的盐，如叶酸及其衍生物、胆固醇及其衍生物、生物素及其衍生物等。生物素的衍生物如D-脱硫生物素、2-亚氨基生物素等。
类J：光敏性基团(主要包括荧光性基团)，如酞菁配合物、荧光素、罗丹明、蒽、芘、香豆素、荧光黄3G、咔唑、咪唑、吲哚、茜素紫等上述任一种及任一种的功能性的衍生物。其中，罗丹明的衍生物包括但不限于四甲基罗丹明、四乙基罗丹明(罗丹明B、RB200)、罗丹明3G、罗丹明6G(罗丹明590)、5-羧基-X-罗丹明、6-羧基-X-罗丹明、磺酰罗丹明B、磺酰罗丹明G、磺酰罗丹明101、罗丹明X(R101)、罗丹明101、罗丹明110、罗丹明123、罗丹明700、罗丹明800等，还包括但不限于文献{Progress in Chemistry,2010,22(10):1929-1939}及其引用文献中所记载的罗丹明衍生物。
所述R01、R02各自独立地优选自下述类A～类J的功能性基团、类A～类H的变化形式、类I-类J的功能性衍生物，包括但不限于以下类A～类J中任一种类别中的任一种结构：
类A：
或类B：
或类C：
或类D：
或类E：
或类F：
或类G：
类Ga：
或类Gb：
或类H：
或类I：
或类J：
上述类A～类J中的符号如E02、E03、M、M5、M8、M19、M20、M21、M22、PG2、PG3、PG4、PG5、PG6、PG8、Q、Q3、Q5、Q6、Q7、Q8、Q11、R2、R3、R4、R8、R9、R10、R11、R12、R21、R24、R27、R30、W、W2、W3、X6、X11、X12、X13、Y1等的定义参考文献CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378X及各引用文献中定义及各级优选方式，以下仅简单进行概述，不详细展开。优选如下：
其中，E02和E03中任一个对应于碳酰基，即不存在，另一个为OH或羟基的衍生形式，如形成酯基。
其中，M5为成环原子，选自碳原子、氮原子、磷原子、硅原子中任一种；M5所在的环状结构为3～50元环，优选3～32元环，更优选3～18元环，更优选5～18元环。
M5所在的环没有特别限制，包括但不限于等。其中，脂肪族环为任一种脂环或脂杂环，芳香族环为任一种芳环或芳杂环，糖环为具有环状单糖骨架的糖类或糖类衍生物的骨架，缩合环为含有酰胺键、酯键、酰亚胺、酸酐等缩合形成的化学键的环。
M5所在的环状结构优选自以下组中任一种、任一种的被取代形式、或任一种的被杂化形式：环己烷、呋喃糖环、吡喃糖环、苯、四氢呋喃、吡咯烷、噻唑烷、环己烷、环己烯、四氢吡喃、哌啶、1,4-二氧六环、吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、1,3,5-三嗪、1,4,7-三氮杂环壬烷、环三肽、茚、二氢化茚、吲哚、异吲哚、嘌呤、萘、二氢蒽、氧杂蒽、硫代呫吨、二氢菲、10,11-二氢-5H-二苯并[a,d]环庚烷、二苯并环庚烯、5-二苯并环庚烯酮、喹啉、异喹啉、芴、咔唑、亚氨基二苄、萘乙环、二苯并环辛炔、氮杂二苯并环辛炔。
其中，Y1为连接磺酰基、亚磺酰基、氧基磺酰基或氧基亚磺酰基的离去基团，选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、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、4-(三氟甲氧基)苯基、三氟甲基、2,2,2-三氟乙基中任一种。
其中，W为F、Cl、Br或I，优选为Br或Cl。
其中，W3为离去基团，包括但不限于F、Cl、Br、I、PhS-，优选为Br或Cl。
其中，W2为F、Cl、Br或I，优选为I。
其中，分别为环骨架上含有氮原子、氮鎓离子、双键、偶氮、三键、二硫键、酸酐、二烯的环状结构，所述环状结构选自碳环、杂环、苯并杂环、取代的碳环、取代的杂环或取代的苯并杂环。
其中，M是环上的碳原子或杂原子，包括但不限于碳原子、氮原子、磷原子、硅原子。
其中，M8为位于环上的碳原子、氮原子、磷原子或硅原子；M8所在环的成环原子数没有特别限定，优选为4～50，更优选4～32，更优选为5～32，更优选为5～18，最优选5～8。
其中，M22为位于脂环或脂杂环上的碳原子或杂原子，可选自碳原子、氮原子、磷原子或硅原子。M22所在环的成环原子数，为4、5、6、7或8，优选为4、5或6。
其中，R2为连接氧或硫原子的端基或二价连接基，主要来自缩醛、缩酮、半缩醛、半缩酮、原酸酯、硫代缩醛、硫代缩酮、硫代半缩醛、硫代半缩酮、硫代原酸酯等结构，如D7、D18、D8。R2可选自氢原子、R21或R3中任一种原子或基团。
R21为二价连接基，参与成环；R21选自亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、1,2-亚苯基、亚苄基、C1-20氧杂亚烷基、C1-20硫杂亚烷基、C1-20氮杂亚烷基、氮杂芳烃基中任一种基团、任一种基团的被取代形式，任两种或任两种以上相同或不同的基团或其被取代形式的组合；更优选1,2-亚乙基、1,3-亚丙基。
R3为一价端基，选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、苄基、烯丙基中任一种或任一种的被取代形式；最优选为甲基、乙基或苄基。
其中，R4为-(R4)C＝N+＝N-结构中C上的氢原子、取代原子或取代基，优选自氢原子、甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、烯丙基、丙烯基、乙烯基、苯基、甲基苯基、丁基苯基、苄基中任一种原子或基团。最优选为氢原子、甲基或苄基。
其中，R8、R9、R10、R11、R12各自独立地为碳碳双键(-C＝C-)上的氢原子、取代原子或取代基，且在同一分子中，R8、R9、R10、R11、R12任两个可以彼此相同，也可以不同；R8、R9、R10、R11、R12各自独立地优选自：氢原子、氟原子、甲基；类E3中，R8为甲基；
其中，R24为连接于二硫键的端基，优选自：C1-20烷基、芳基、芳基烃基、杂化的苯基等，如邻吡啶基。
其中，R27为连接于偶氮的取代基，优选苯基、取代的苯基或杂化的苯基。
其中，R30为烃基，优选C1-20烷基、苄基、苯环氢原子被C1-20烃基取代的苄基。
其中，M19、M20、M21各自独立地为氧原子或硫原子，且在同一分子中，任两个可以彼此相同或不同。
其中，X6为连接于酯基中氧原子的端基，选自羟基保护基或基团LG4。
LG4选自C1-20烃基、C1-20杂烃基、取代的C1-20烃基、取代的杂烃基中任一种基团。LG4更优选自C1-20烷基、芳基、芳烷基、C1-20杂烷基、杂芳基、杂芳烷基、C1-20烷基羰基、芳基羰基、芳烷基羰基、C1-20杂烷基羰基、杂芳基羰基、杂芳烷基羰基、C1-20烷氧基羰基、芳基氧基羰基、芳烷基氧基羰基、C1-20烷硫基羰基、芳基硫基羰基、芳烷基硫基羰基、C1-20烷基氨基羰基、芳基氨基羰基、芳烷基氨基羰基、C1-20杂烷基氧基羰基、杂芳基氧基羰基、杂芳烷基氧基羰基、C1-20杂烷基硫基羰基、杂芳基硫基羰基、杂芳烷基硫基羰基、C1-20杂烷基氨基羰基、杂芳基氨基羰基、杂芳烷基氨基羰基、C1-20烷基硫代羰基、芳基硫代羰基、芳烷基硫代羰基、C1-20杂烷基硫代羰基、杂芳基硫代羰基、杂芳烷基硫代羰基、C1-20烷氧基硫代羰基、芳基氧基硫代羰基、芳烷基氧基硫代羰基、C1-20烷硫基硫代羰基、芳基硫基硫代羰基、芳烷基硫基硫代羰基、C1-20烷基氨基硫代羰基、芳基氨基硫代羰基、芳烷基氨基硫代羰基、C1-20杂烷基氧基硫代羰基、杂芳基氧基硫代羰基、杂芳烷基氧基硫代羰基、C1-20杂烷基硫基硫代羰基、杂芳基硫基硫代羰基、杂芳烷基硫基硫代羰基、C1-20杂烷基氨基硫代羰基、杂芳基氨基硫代羰基、杂芳烷基氨基硫代羰基中任一种基团或任一种基团的被取代形式；其中，取代原子或取代基为氟原子、烷氧基或硝基。LG4更优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、叔丁基、戊基、己基、烯丙基、三苯甲基、苯基、苄基、1-乙氧基乙基、2-乙氧基乙基、甲氧基乙氧基甲基、苄氧基甲基、甲硫基甲基、四氢吡喃基、硝基苄基、对甲氧基苄基、三氟甲基苄基、叔丁基氧基羰基、苯氧基羰基、苄氧基羰基、乙酰基、三氟乙酰基等中任一种基团。LG4更优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、叔丁基、戊基、己基、烯丙基、三苯甲基、苯基、苄基、硝基苄基、对甲氧基苄基、三氟甲基苄基等中任一种基团。LG4最优选为甲基、乙基、烯丙基或苄基。
其中，X11为连接羰基或硫代羰基的端基，优选C1-20烷基，更优选甲基、乙基、异丙基、叔丁基。
其中，X12为连接碳酸酯基或硫代碳酸酯基的端基，选自烃基(可以包括或不包括苯环)，优选C1-20烃基，更优选C1-20烷基、苯基烃基或烃基取代的苯基。
其中，X13为连接硫基的端基，选自：巯基保护基、基团LG2。
LG2选自C1-20烃基、C1-20杂烃基、取代的C1-20烃基、取代的杂烃基中任一种基团。LG2优选选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、叔丁基、戊基、己基、庚基、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、烯丙基、三苯甲基、苯基、苄基、甲基苄基、硝基苄基、叔丁基硫基、苄基硫基、2-吡啶基硫基、乙酰基、苯甲酰基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、叔丁基氧基羰基、苯氧基羰基、苄氧基羰基、甲硫基羰基、乙硫基羰基、叔丁基硫基羰基、苯硫基羰基、苄硫基羰基、2-吡啶基羰基、甲基氨基羰基、乙基氨基羰基、叔丁基氨基羰基、苄基氨基羰基、乙基硫代羰基、苯基甲硫代羰基、甲氧基硫代羰基、乙氧基硫代羰基、叔丁基氧基硫代羰基、苯氧基硫代羰基、苄氧基硫代羰基、甲硫基硫代羰基、乙硫基硫代羰基、叔丁基硫基硫代羰基、苯硫基硫代羰基、苄硫基硫代羰基、甲基氨基硫代羰基、乙基氨基硫代羰基、叔丁基氨基硫代羰基、苄基氨基硫代羰基、C1-10卤代烃基、三氟乙酰基、硝基苯基、硝基苄基中任一种基团或任一种基团的被取代形式；其中，取代原子或取代基为氟原子、烷氧基或硝基。LG2更优选为叔丁基、三苯甲基、苯基、苄基、甲基苄基、叔丁基硫基、苄基硫基、2-吡啶基硫基、2-吡啶基羰基、叔丁基氧基羰基、苯氧基羰基、苄氧基羰基、叔丁基氧基硫代羰基、苯氧基硫代羰基、苄氧基硫代羰基、叔丁基硫基硫代羰基、苯硫基硫代羰基、苄硫基硫代羰基、三氟乙酰基等中任一种基团。LG2更优选为叔丁基、三苯甲基、苯基、苄基、甲基苄基、叔丁基硫基、苄基硫基、2-吡啶基硫基等中任一种基团。LG2最优选为甲基、乙基、烯丙基或苄基。
其中，Q是有助于不饱和键电子的诱导、共轭效应的原子或取代基；当Q处于环上时，可以是一个或多个；当为多个时，可以为相同结构，也可以为两种或两种以上不同结构的组合；当为取代基团时，Q具有直链结构、含侧基的支链结构或含环状结构；Q更优选为氢原子、氟原子、甲基、三氟甲基、甲氧基、甲氧羰基等中任一种原子或基团。
其中，Q3为H原子或有助于不饱和键电子的诱导、共轭效应的基团；Q3选自包括但不限于术语部分列举的所有取代基的组合，只要有助于不饱和键电子的诱导、共轭效应即可。Q3优选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、乙烯基、丙烯基、烯丙基、丙炔基、炔丙基、环丙基、环丙烯基、苯基、苄基、丁基苯基、对甲基苯基、对硝基苯基、邻硝基苯基、对甲氧基苯基、氮杂苯基、甲氧基、乙氧基、苯氧基、苄氧基、甲硫基、乙硫基、苯硫基、苄硫基、三氟甲基、2,2,2-三氟乙基中任一种原子或基团，或任一种基团的被取代形式Q3更优选为氢原子、甲基、苯基、吡啶基、二氮杂苯基、三氮杂苯基。Q3更优选为氢原子、甲基、苯基或吡啶基。Q3最优选为氢原子、苯基或吡啶基。
其中，Q5选自氢原子或取代基，没有特别限制，优选自H原子、甲基、乙基或丙基。当Q5位于环上时，可以是一个或更多个。当大于1个时，可以为相同结构，也可以为两种或两种以上不同结构的组合。Q5所在的环包括但不限于芴、咔唑、降冰片烯、7-氧杂-双环[2.2.1]庚-5-烯-2-基。
其中，Q6为氢原子或甲基。Q7为氢原子、甲基、苯基或取代的苯基。所述取代的苯基，如对甲氧基苯基。同一分子中，Q6和Q7可以相同或不同。
其中，Q8为咪唑基上的取代基，没有特别限制，优选自H原子、甲基、乙基、丙基、丁基或苯基。当Q8可以是一个或更多个。当大于1个时，可以为相同结构，也可以为两种或两种以上不同结构的组合。
其中，Q11为四氮唑的氮原子上的取代基，优选苯基、取代的苯基或氮杂苯基。
其中，PG2为巯基保护基，被保护的巯基表示为SPG2。
其中，PG3为炔基保护基，被保护的炔基表示为C≡CPG3。
其中，PG4为羟基保护基，被保护的羟基被表示为OPG4。
其中，PG5为氨基保护基，被保护的氨基表示为NPG5。
PG2、SPG2、PG3、PG4、OPG、PG5、NPG5包括但不限于文献CN104530417A、CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378X及各引用文献中所描述及列举的结构。以CN104530417A为例，对应段[0520]～[0530]。其优选方式与上述一致。
其中PG6为双羟基保护基，且PG6与两个氧原子构成五元环或六元环的缩醛结构。PG6选自亚甲基或取代的亚甲基。所述PG6的取代基为烃基取代基或含杂原子的取代基，包括但不限于以下基团：亚甲基、1-甲基亚甲基、1,1-二甲基亚甲基、1,1-亚环戊烷基、1,1-亚环己烷基、1-苯基亚甲基、3,4-二甲基苯基亚甲基等。
其中，PG8为原碳酸或原硅酸的保护基，D8为原酸的被保护形式。PG8可以为单一的三价端基，以D8为例，对应于PG8也可以为两个或三个独立的端基，相应地，D8对应于H5对应于
6.等价变换
基于本发明的构思，采用其它亲水性聚合物，如聚丙醇、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA)等包含氧化乙烯基、氧化丙烯基、HEMA等单体的共聚物，代替本发明的聚乙二醇组分的技术方案，也包括在本发明范围内。
采用聚合法代替偶合法引入聚乙二醇组分的技术方案，也包括在本发明范围内。
采用单一官能化支化聚乙二醇与异双官能化小分子试剂的第三个官能团进行偶合，获得中间体支化聚乙二醇中间体IM2(符号与上述定义一致)的技术方案，也包括在本发明范围内，后续可以包括对异官能团端的官能团改性(包括但不限于微修饰)。
步骤一：采用单一官能化支化聚乙二醇与支化异双官能化小分子试剂进行偶合，获得支化聚乙二醇中间体IM2；其中，F1'为F1或F1的变化形式，F2'为F2或F2的变化形式；所述变化形式的定义与上述一致；
步骤二：当F1'不等于F1或F2'不等于F2时，经末端微修饰得到通式(1)所示的结构；至少一种无需化学修饰，或仅需进行微修饰；所述微修饰的定义与上述一致；当F1'等于F1且F2'等于F2时该步骤省略。
7.中间体及产物的纯化与表征
本发明中制备的中间体或产物可通过包括但不限于浓缩去除溶剂、萃取、重结晶、吸附处理、柱层析、沉淀、反沉淀、薄膜透析或超临界提取等的纯化方法加以纯化。一种纯化方式可以实施多次，还可以采用不止一种的纯化手段对关键中间体及产物的结构、分子量、分子量分布进行表征确认，可采用包括但不限于核磁、电泳、紫外-可见分光光度计、FTIR、AFM、GPC、HPLC、质谱、MALDI-TOF、圆二色谱法等表征方法。对于单分散性化合物，其分子量优选通过MALDI-TOF确认。关于核磁测试中特征峰的归属确定方法采用现有技术已公开的方法，包括但不限于文献CN104530417A、CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378X及各引用文献中所描述及列举。末端官能化率(取代率)，即末端官能团具有目标结构的分子占产物的百分比，主要通过核磁测试特征峰的积分比换算获得，利用PEG组分中封端基团、EO基团、末端含G的支化结构、末端功能性基团等特征结构的的特征峰的面积积分比进行分析，换算方法为本领域技术人员所熟知，这里不再赘述。核磁测试以氢谱扫描为主，需要时也进行碳谱扫描，尤其是对于氨基酸类，通式进行氢谱和碳谱分析会更佳。
8.部分典型举例及实施例
8.1.多个聚乙二醇链的支化聚乙二醇氨基羧酸(i>2)
其中，对应通式(1)，精胺的两个三价氮构成的四价支化中心(三个Li中，两个相同，一个多出-NH-CH2CH2CH2-的二价结构)，G的支化中心为谷氨酸的α-碳，Ld中含酰胺键。
实施例，制备过程如下：
采用胺小分子化合物(Boc-N)3NH2与选择性保护的谷氨酸Cbz-Glu(OMe)-OH(侧羧基被甲酯保护，α-氨基被苄氧羰基Cbz保护)，在DCC、DMAP作用下，进行缩合反应，核磁确定结构。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：1.38～1.72(-C(CH3)3,27H；-NCH2CH2CH2CH2N-,4H；-NCH2CH2CH2N-,4H),3.08-3.24(-CH2NBoc,8H；-CH2NH-Boc,2H；-CH2NHCO-,2H),3.70(-COOCH3,3H),5.10(Cbz,-CH2-,2H),7.2～7.4(Cbz,Ph-,5H)。
三氟乙酸的二氯甲烷溶液中脱除三个Boc保护，得到一个伯氨基和两个仲氨基。旋蒸去除溶剂，二氯甲烷溶解，无水乙醚沉淀，过滤，干燥。经核磁分析Boc的叔丁基特征峰消失。
与过量甲氧基聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯(CH3O(CH2CH2O)nCH2CH2OCONHS,mPEG-CH2CH2-SC，10kDa，PDI＝1.03)在pH7.8的PBS缓冲液中反应16h。浓缩，重结晶，离子交换树脂过柱纯化，得到具有Cbz保护的氨基和苄醇保护的羧基的支化聚乙二醇异双官能化衍生物衍生物TRI-2。核磁分析确定结构。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：1.40～1.72(-NCH2CH2CH2CH2N-,4H；-NCH2CH2CH2N-,4H),3.08-3.24(-CH2N(COO-)CH2-,8H；-CH2NHCOO-,2H；-CH2NHCO-,2H),3.32(-OCH3,9H),3.50-3.72(-OCH2CH2O-,-COOCH3),4.20-4.25(-CH2OCON<,4H；CH2OCONH-,2H),5.10(Cbz,-CH2-,2H),7.2～7.4(Cbz,Ph-,5H)。末端官能团取代率均为100％。GPC测定分子量，约30kDa，PDI为1.03。
25℃条件下，用2M NaOH的二氯甲烷溶液脱除甲酯保护，得到裸露的羧基的选择性脱保护产物TRI-3，此时Cbz仍保护氨基。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：3.32(-OCH3,9H),5.10(Cbz,-CH2-,2H),7.2～7.4(Cbz,Ph-,5H)。
25℃条件下，Pd/C催化加氢脱除苄醇保护，得到裸露的氨基的选择性脱保护产物TRI-4，此时甲酯仍保护羧基。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：3.32(-OCH3,9H),3.50-3.72(-OCH2CH2O-,-COOCH3),3.8(-COCHNH2,1H)。Cbz的芳环及亚甲基特征峰消失。
还可以基于上述的选择性脱保护，对末端的氨基或羧基进行改性。
实施例，采用TRI-4，与过量的保护的甘氨酸Boc-Gly-OH，在缩合剂作用下进行酰胺化反应，50％三氟乙酸的二氯甲烷溶液脱除Boc保护，得到以下结构的支化聚乙二醇异双官能化衍生物衍生物TRI-5。核磁碳谱分析测定末端氨基取代率约98.5％。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：3.32(-OCH3,9H),3.50-3.72(-OCH2CH2O-,-COOCH3),4.05(-COCH2NH2,2H)。
实施例，改用预修饰的技术方案进行制备，以选择性保护衍生物Cbz-Gly-Glu(OMe)-OH作为原料(采用Cbz-Gly-OH与Glu(OMe)-OtBu缩合后酸性条件选择性脱除叔丁基保护获得)，代替上述选择性保护的谷氨酸Cbz-Glu(OMe)-OH，制备支化聚乙二醇异双官能化衍生物衍生物TRI-6，反应条件和投料比与上述一致。核磁分析测定结构，对支化聚乙二醇末端的接枝率为99.5％。反应式如下所示。再通过Pd/C催化加氢，脱去Cbz，得到TRI-5所示结构的产物，标记为TRI-7。核磁分析测定终产物中Gly-NH2取代率约100％，优于上述后修饰的技术方案。
实施例，采用TRI-7与过量罗丹明B在DCM/DMF溶液中，DCC、DMAP作用下，进行缩合反应生成酰胺键，得到含罗丹明B残基的支化聚乙二醇异双官能化衍生物衍生物TRI-8。采用氢谱核磁测试，利用mPEG的甲氧基δ3.3ppm与罗丹明分子的δ1.2ppm,6.9～7.1ppm,7.4ppm,7.8ppm,8.2ppm的特征峰的积分比确定结构。经核磁测定，接枝率约97.8％。
实施例，采用过量Gly-OMe(1.2摩尔当量)与罗丹明在甲醇溶液中，加入1.2摩尔当量DCC、1.5摩尔当量NHS，反应16h，DCM萃取浓缩，采用2M NaOH皂化脱除甲酯保护，萃取，干燥得到甘氨酸改性的Gly-Rhodamine。
再用HOOC-Glu(Gly-Rhodamine)-COOMe作为原料代替上述选择性保护的谷氨酸及Glu-Gly的选择性保护衍生物，先和选择性保护的精胺缩合，脱除精胺的Boc保护基，与甲氧基聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯偶联得到支化聚乙二醇罗丹明的衍生物，同时还还携带一个甲酯保护的羧基TRI-9。经氢谱核磁确定结构。该光敏性基团高取代率的支化聚乙二醇异双官能化衍生物衍生物，数值上等于末端小分子生物相关物质(罗丹明B)的接枝率。经核磁测定，罗丹明的接枝率约100％。
还配制罗丹明的水相溶液，制定其在555nm处紫外吸收的标准曲线，然后将样品稀释罗丹明浓度为0.5～1.0μM测定吸光度，根据比尔定律计算罗丹明的含量。约核磁结果一致，约100％。
实施例，以上述TRI-6为原料，分别与叶酸分子、生物素分子在DCM/DMF溶液中，DCC、DMAP作用下，进行缩合反应生成酰胺键，得到含靶向基团的支化聚乙二醇异双官能化衍生物衍生物TRI-10、TRI-11。同样采用氢谱核磁测试，利用甲氧基特征峰δ3.3ppm与叶酸芳环特征峰(δ6.9ppm,7.8ppm)、生物素(>CH-CH(NH-)-CH(NH-)CH2-S，δ6.48ppm,6.39ppm,4.38ppm,4.25ppm)的特征峰的积分比确定结构。TRI-10的叶酸、TRI-11生物素的接枝率分别为99.0％、98.5％。
以三个Boc保护的环轮藤宁的胺衍生物作为原料，代替上述三个Boc保护的精胺，与Cbz-Gly-Glu(OMe)-OH经过相同的步骤，制备与TRI-6类似结构的TRI-12。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：3.00-3.29(-(CH2)3N-,6H),3.35(-OCH3,9H),3.36-3.58(-(CH2)2NCOO-,12H),3.50-3.72(-OCH2CH2O-,-COOCH3),4.20(-CH2OCON<,6H),5.10(Cbz,-CH2-,2H),7.2～7.4(Cbz,Ph-,5H)。支化中心为三价的四氮杂环。末端官能团取代率均为100％。GPC测定分子量，约30kDa，PDI为1.03。
脱除Cbz保护后得到与TRI-7结构类似的具有活性氨基的支化聚乙二醇氨基/羧酸酯异双官能化衍生物TRI-13。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：3.00-3.29(-(CH2)3N-,6H),3.35(-OCH3,9H),3.36-3.58(-(CH2)2NCOO-,12H),3.50-3.72(-OCH2CH2O-,-COOCH3),4.20(-CH2OCON<,6H)。
8.2.两臂支化聚乙二醇异双官能化衍生物(两臂指两个PEG链)
8.2.1.实施例
步骤a：制备分子量40kDa，PDI＝1.02，末端醛基取代率100％的单一官能化支化聚乙二醇醛原料：通过预修饰方法获得缩醛基乙胺与苄酯保护的甘氨酸缩合，催化加氢脱除苄酯保护，先与20kDa甲氧基聚乙二醇甲磺酸酯进行烷基化反应、再与20kDa甲氧聚乙二醇酰氯进行酰胺化缩合反应，得到支化聚乙二醇缩醛中间体。用三氟乙酸处理脱除缩醛保护，旋蒸去除溶剂，二氯甲烷溶解，无水乙醚沉淀、异丙醇重结晶重结晶纯化，得到所需的支化聚乙二醇醛，经核磁测定，取代率为100％。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：3.35(-OCH3,6H),9.7-9.8(-CHO,1H)。
上述支化聚乙二醇醛，与1.05摩尔量选择性保护的赖氨酸甘氨酸衍生物Fmoc-Gly-Lys(NH2)-Gly-OBzl(C-羧基用苄酯保护，N-氨基用Fmoc保护。采用Fmoc-Gly-OH先与Lys(Boc)-OBzl缩合脱除苄醇，再与Gly-OBzl缩合得到Fmoc-Gly-Lys(Boc)-Gly-OBzl，TFA脱除Boc得到)，甲醇溶液，加入氰基硼氢化钠，25℃下反应24h后，水洗，干燥，浓缩，水中透析后，得到以下结构的支化聚乙二醇异双官能化衍生物BIS-1(羧基和氨基均被保护)。氢谱核磁测试。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：1.32-1.50(-CH2CH2CH2CH<,4H),1.66(-CONHCH2CH2CH2NH-),1.85(-CH2CH2CH<,2H),2.80～2.90(-CH2NHCH2-,4H),3.32(-OCH3,6H),3.42-3.80(-OCH2CH2O-,-OCH2CH2N<),4.18(Fmoc,9H,1H),4.24～4.28(Fmoc,-CH2-,2H),4.32(-CH2CH2CH<,1H),4.90(Bzl,-CH2-,2H),7.2～7.8(Fmoc-Ar,Bzl-Ph,13H)。GPC测定，分子量40kDa，PDI＝1.02。末端官能团醛基被取代率约99.5％。
对BIS-1进行Pd/C催化加氢脱除苄醇保护得到裸露羧基，离子交换柱纯化，获得BIS-2。氢谱核磁分析，苄酯亚甲基特征峰消失，端基取代率约100％。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：1.32-1.50(-CH2CH2CH2CH<,4H),1.66(-CONHCH2CH2CH2NH-),1.85(-CH2CH2CH<,2H),2.80～2.90(-CH2NHCH2-,4H),3.32(-OCH3,6H),3.42-3.80(-OCH2CH2O-,-OCH2CH2N<),4.18(Fmoc,9H,1H),4.24～4.28(Fmoc,-CH2-,2H),4.32(-CH2CH2CH<,1H),7.3～7.8(Fmoc-Ar,8H)。
对BIS-1用20％哌啶/DMF溶液处理，脱除Fmoc保护得到裸露氨基，旋蒸去除溶剂，二氯甲烷溶解，无水乙醚沉淀，异丙醇重结晶，氢谱核磁分析，获得BIS-3。氢谱核磁测试，Fmoc的芳环、9-H、亚甲基的特征峰消失，端基取代率约100％。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：1.32-1.50(-CH2CH2CH2CH<,4H),1.66(-CONHCH2CH2CH2NH-),1.85(-CH2CH2CH<,2H),2.80～2.90(-CH2NHCH2-,4H),3.32(-OCH3,6H),3.42-3.80(-OCH2CH2O-,-OCH2CH2N<,-NHCOCH2NH2),4.32(-CH2CH2CH<,1H),4.90(Bzl,-CH2-,2H),7.2～7.4(Bzl,Ph-,5H)。
8.2.2.可进一步对选择性脱保护的功能性端基进行改性，转变为其它类型的功能性端基。
实施例，采用上述裸露羧基的产物BIS-2，与过量2-叠氮基乙胺、O-(2-氨基乙基)-O'-(2-叠氮乙基)五乙二醇(均为一端氨基一端叠氮基的化合物，摩尔投料比3:1)，在DCC、DMAP作用下，缩合脱水生成酰胺键，将端基改造为叠氮基，离子交换树脂纯化，产率约80％、71％。进行碳谱核磁分析，纯化产物的末端官能团叠氮基取代率约99.2、99.0％。
还可以采用相同的合法方法，调节合适的投料比，利用裸露氨基的产物，与下述过量的含炔基的羧酸衍生物或活性酯，在DCC、DMAP作用下，缩合脱水生成酰胺键，将端基改造为含有炔基的功能性基团，离子交换树脂纯化。
实施例，以为原料与上述BIS-3在DCC、DMAP作用下进行缩合，浓缩，洗涤，重结晶，产率约76％。
1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：1.32-1.50(-CH2CH2CH2CH<,4H),1.66(-CONHCH2CH2CH2NH-,>NCH2CH2CH2C≡C-),1.85(-CH2CH2CH<,2H),2.0(-CH2CH2CH2C≡C-),2.70～2.90(-CH2NHCH2-,4H；-NHCOCH2CH2CON-),3.35(-OCH3,6H),3.42-3.80(-OCH2CH2O-,-OCH2CH2N<),4.32(-CH2CH2CH<,1H),4.90(Bzl,-CH2-,2H),7.2～7.4(Bzl,Ph-,5H)。纯化产物的末端官能团环炔基取代率约98.9％。
同样地，采用上述裸露羧基的产物BIS-2，与以下过量的含炔基的胺化合物，在DCC、DMAP作用下，可以缩合脱水生成酰胺键，将端基改造为炔基的功能性基团。
类似地，裸露氨基的产物与马来酰亚胺基乙酸琥珀酰亚胺酯、3-马来酰亚胺基丙酸羟基琥珀酰亚胺酯、6-(马来酰亚胺基)己酸琥珀酰亚胺酯、3-马来酰亚胺基苯甲酸琥珀酰亚胺酯、4-(N-马来酰亚胺基甲基)环己烷-1-羧酸琥珀酰亚胺酯、4-(4-马来酰亚胺基苯基)丁酸琥珀酰亚胺酯、11-(马来酰亚胺基)十一烷酸琥珀酰亚胺酯、4-马来酰亚胺-N-琥珀酰胺酯、4-(4-马来酰亚胺基苯基)丁酸琥珀酰亚胺酯、11-(马来酰亚胺基)十一烷酸琥珀酰亚胺酯、3-马来酰亚胺基丙酸、4-马来酰亚胺基苯甲酸、6-马来酰亚胺基己酸、11-马来酰胺基十一烷酸之间进行偶合反应，可将氨基转变为马来酰亚胺基。
类似地，BIS-2与N-(2-氨基乙基)马来酰亚胺或其盐、N-(4-氨基苯)马来酰亚胺进行偶合反应，可将羧基转变为马来酰亚胺基(MAL基)。利用MAL基的特征峰6.7-6.8(-OCCHCHCO-，2H)计算取代率。
以3-马来酰亚胺基丙酸为原料。产物BIS-3经甲苯共沸除水，氮气保护，加入过量3-马来酰亚胺基丙酸(2摩尔当量)，加入溶剂二氯甲烷，搅拌至溶解后，再依次加入三乙胺、二环己烷碳二亚胺(DCC，1.5摩尔当量)，室温下反应24小时后，过滤除去不溶物，浓缩，异丙醇重结晶，得到氨基改性成MAL的支化聚乙二醇异双官能化衍生物衍生物BIS-4。氢谱核磁测试确定结构。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：1.32-1.50(-CH2CH2CH2CH<,4H),1.66(-CONHCH2CH2CH2NH-),1.85(-CH2CH2CH<,2H),2.80～2.90(-CH2NHCH2-,4H),3.32(-OCH3,6H),3.42-3.80(-OCH2CH2O-,-OCH2CH2N<),4.32(-CH2CH2CH<,1H),4.90(Bzl,-CH2-,2H),7.2～7.4(Bzl,Ph-,5H)。
8.3.八臂支化聚乙二醇异双官能化衍生物(八臂指八个PEG链)
实施例
以Boc-Lys-OH为原料，溶于二氯甲烷中，加入DCC(24.7g，1.2摩尔当量)和DMAP(8摩尔当量)搅拌溶解后，缓慢滴加苄醇(1.2摩尔当量)，滴加完毕后室温搅拌反应16h，反应完毕后浓缩反应液，柱层析提纯得到被选择性保护的赖氨酸衍生物Boc-Lys-OBn(Boc-Lys-OBzl)，其中侧氨基裸露。核磁测试确认结构。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：1.36(-C(CH3)3,9H),4.94(Bzl,-CH2-,2H),7.2～7.4(Bzl,Ph-,5H)。
硫代纤维二糖与赖氨酸衍生物(Boc-Lys-OBn)，用量摩尔比为1:1，甲醇溶液加入氰基硼氢化钠，反应24h，离子交换柱纯化，干燥，得到硫代纤维二糖-赖氨酸衍生物，待用。MALDI-TOF确定分子量，678Da。
甲氧基聚乙二醇(分子量约2kDa，PDI＝1.03)，加入4-DMAP(本发明有时简写为DMAP)、无水DCM，搅拌加入三光气，加入硫代纤维二糖-赖氨酸衍生物(摩尔用量约为mPEG的1/10)的4-DMAP/DCM溶液，反应2h，以pH 3.2HCl溶液洗涤，合并有机相，浓缩，干燥。得到八臂支化聚乙二醇异双官能化衍生物衍生物OCT-1。经氢谱核磁、GPC、HPLC测试，末端官能团取代率为100％，平均分子量约14kDa，平均每个分子携带7个mPEG链。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：3.35(-OCH3),3.51-3.70(-OCH2CH2O-),4.94(Bzl,-CH2-,2H),7.2～7.4(Bzl,Ph-,5H)。氨基保护基Boc一并脱除。
8.4.优选的结构组成
所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物优选具有以下任一种残基结构：
梳状：
树状：
还可以由以下树状结构提供支化中心U(这些也可用来提供ZB)：如
等。其中，d、f表示树状组合方式的代数，以价态不超过19(对应i＝18)为宜，更优选不超过9价。
任一个异双官能化功能性端基为二官能化或或多官能化，举例如下：
其中，
所述R1为H或CH3；
所述R20优选以下任一种结构：(1)甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、肌氨酸中任一种氨基酸的侧基；(2)丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、赖氨酸、鸟氨酸、精氨酸、瓜氨酸、组氨酸中任一种氨基酸的侧链间隔基Le；
所述Le选自–CH2–、–CH(CH3)–、–CH2Ph–、–CH2CH2–、–CH2CH2CH2CH2–、–CH2CH2CH2–；来自丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、赖氨酸、鸟氨酸、精氨酸、瓜氨酸、组氨酸的侧链间隔基；
所述L5优选为–(CH2)j1–，其中，j1选自2～20的整数；
所述L2为亚甲基、羰基或硫代羰基；
所述R15选自H、–CH3、–CH(CH3)2、–CH2CH(CH3)2、–CH(CH3)–CH2CH3、–Bn、–CH2CH2–SCH3中任一种；
所述M9为O、S或NH；
所述mPEG优选满足以下任一种：
(1)所述mPEG分子量选自2kDa～20kDa；进一步优选2kDa、5kDa、10kDa或20kDa。
(2)所述mPEG氧化乙烯基单元数选自2～70；优选为2～20。
上述提供(-Li)iU-的多价结构中，当Li与PEGi之间通过相同的共价键类型相连时，这些多价结构也可用于提供异双官能化端的多价连接基ZB。如上述的对称的N支化结构、多元醇支化结构、柠檬酸支化结构、柠檬酸支化结构、芴或咔唑支化中心、精胺支化结构、硅酸酯支化结构、环轮藤宁支化中心、赖氨酸支化结构、梳状结构、树状结构等。可以采用上述任一种支化、梳状、树状、含环结构提供功能基F1、F2中的多价基团ZB(大于等于三价)。
所述一价残基的端羰基优选直接连接以下结构，此时由赖氨酸、鸟氨酸提供异双官能化支化中心：
所述一价残基的端氨基优选直接连接以下结构，此时由谷氨酸、天冬氨酸提供异双官能化支化中心：
所述二价残基或上述支化后的一价残基的端羰基优选直接连接以下结构，相应末端为单官能化，或由1个或2～15谷氨酸、天冬氨酸提供二官能化或三至十六官能化的功能端：优选
所述二价残基或上述支化后的一价残基的端氨基优选直接连接以下结构，相应末端为单官能化，或由1个或2～15赖氨酸、鸟氨酸提供二官能化或三至十六官能化的功能端：
所述二价及多价残基的羰基末端优选用羧基、酯基、酰氯、酰胺、酰肼封端，或连接至少一个甘氨酸单元后用羧基、酯基、酰氯、酰胺、酰肼封端；
所述二价及多价残基的氨基末端优选用氨基、被保护的氨基或胺盐封端，或连接至少一个甘氨酸单元后用氨基、被保护的氨基或胺盐封端。
这些多官能化末端，也可用来作为提供支化中心U的组分，由α-C作为支化碳中心。
9.支化聚乙二醇异双官能化衍生物制备的支化聚乙二醇化双组份生物相关物质
本发明还公开一种上述任一种支化聚乙二醇异双官能化衍生物修饰的生物相关物质缀合物，至少缀合一个生物相关物质分子。
特别公开一种所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物修饰而得的支化聚乙二醇化双组份生物相关物质，至少一个R01端共价连接有一个生物相关物质的分子D1，至少一个R02端含有或共价连接有一个生物相关物质的分子D2，且D1不同于D2。对于R02属于类I～类J的情况，R02本身即一种生物相关物质。
也即D1、D2的数量均大于等于1。
D1、D2为不同的生物相关物质。
其中，Xu为R01与生物相关物质组分D1之间偶合反应生成的连接基，D1的数量为u；
其中，Xv为R02与生物相关物质组分D2之间偶合反应生成的连接基，D2的数量为v；
u、v均为正整数，且各自独立。
Xu、Xv的定义与优选方式各自独立地与上述Ld一致。
一个分子中，D1、D2的数量组合优选以下情形：
优选之一，D1的数量大于等于1，D2数量大于1。
优选之一，D1的数量等于1，D2数量等于1或大于1。
优选之一，D1的数量等于1，D2数量大于1。
优选之一，D1的数量大于1，D2数量大于1。
当D1或D2的数量大于1时，其与R01、R02共价连接的部位允许不是同一个部位，但是优选同一个分子中Xu、Xv的结构分别相同。
例如，以活泼酰亚胺碳酸酯与干扰素为例，该分子中具有多个可反应的氨基，当支化聚乙二醇化双组份生物相关物质中含有2个或2个以上的干扰素时，允许与干扰素不同位点的氨基反应，不过都是通过氨基甲酸酯键连接。而当R01或R02与药物分子中的几个不同的位点均能进行偶合时，如酰氯或磺酸酯与生物相关物质的羟基、巯基、氨基，允许与同一种生物相关物质分子之间生成不同的连接基。
9.1.制备方法：聚乙二醇衍生物与生物相关物质之间的共价连接
所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物与生物相关物质之间的共价连接(R01与D1之间的Xu，R02与D2之间的Xv)是通过与R01、R02之间的偶合反应生成的，其定义及优选方式与上述Ld一致。包括但不限于文献CN104530417A、CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378X中所描述及列举的稳定的STAG及可降解的DEGG。
对R01、R02可以通过选择性保护与脱保护，分别偶联不同的生物相关物质D1、D2；在与生物相关物质进行偶合反应之前，还可以对官能团类型进行转变，以便与生物相关物质的反应位点相匹配，或者对生物相关物质的反应位点进行改性，转变成能和R01或R02进行共价偶联反应的官能团。
当至少一种生物相关物质为小分子化合物(分子量不超过1000Da，包括但不限于小分子药物)时，还可以优选通过预修饰的方法，制备支化聚乙二醇异双官能化衍生物时在引入聚乙二醇组分之前实现对该小分子生物相关物质的接枝，也即通过有机合成的方法将小分子生物相关物质接枝在支化异双官能化端，再通过偶合或聚合方式引入聚乙二醇组合，可实现相应支化异双官能化端的小分子生物相关物质的接枝率近100％(在不考虑空间位阻的情况下)。
包括以下步骤：
步骤一：D1、D2中至少一种与支化异双官能化小分子试剂结合，生成结合有生物相关物质组分的小分子中间体IM4；
步骤二：引入支化聚乙二醇组分，获得含有生物相关物质组分的支化聚乙二醇中间体IM5；
步骤三：IM5中仅含有一种生物相关物质时，还继续与另一种生物相关物质组分进行偶偶联，得到支化聚乙二醇化双组份生物相关物质；IM5中已经偶联两种生物相关物质时，该步骤省略。
其中，步骤二可通过包括但不限于以下方式实现：
(1)先向IM4或经过活化的IM4中引入具有反应活性的U端，再通过偶合反应或聚合反应引入聚乙二醇组分；
(2)IM4或经过活化的IM4，与单一官能化聚乙二醇进行偶联，得到中间体IM5。
上述“经过活化的”指经处理后具有反应性基团。例如被保护的反应基团的脱保护。
因此，本发明公开的支化聚乙二醇双组份生物相关物质，结构上是本发明的支化聚乙二醇异双官能化衍生物缀合有双组份生物相关物质的物质；需要说明的是，所述缀合方式，并非限定其只能是采用支化聚乙二醇异双官能化衍生物与生物相关物质组分之间的反应获得的支化聚乙二醇双组份生物相关物质；任一种生物相关物质组分均可在构建“支化异双官能化”结构的过程中引入，尤其是优选在引入聚合物组分之前引入。不论通过何种制备路线，只要最终结构为支化聚乙二醇双组份生物相关物质，就在本发明的保护范围内。也即，本发明的支化聚乙二醇化双组份生物相关物质从结构上进行保护，并非限定特定制备方法获得的结构。所给出的制备方法，用于提供实施方式。
所述生物相关物质中的反应位点没有特别限制，可以为天然存在的反应位点，也可以为经改性后被活化的基团或被引入的反应性基团。以药物分子为例，常见的天然存在的反应位点如氨基、巯基、羧基、双硫键、N-氨基、C-羧基、羟基(含醇羟基、酚羟基等)、羰基、胍基等。文献《Journal of Controlled Release》[161(2012):461–472]、文献《ExpertOpin Drug Deliv》[2009,6(1):1-16]、文献《Pharm Sci Technol Today.》[1998,1(8):352-6]、文献《Polymers》[2012,4(1):561-89]中所述的氨基酸的反应位点作为参考均纳入本发明中。非天然存在的基团，经改性引入的反应位点包括但不限于上述类A～类H中的任一种R01，作为举例如醛基、炔基、叠氮基等。
所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物衍生物与生物相关物质之间的反应类型没有特别限制，可以为定点修饰，也可以为不定点修饰(也称为无规修饰)。作为举例，定点修饰如商业化产品中甲硫氨酸的N-氨基与醛基之间的定点反应，又如巯基与马来酰亚胺基、乙烯基砜、2-碘代乙酰胺、邻吡啶二硫醚等之间的定点反应，又如氨基与氰基与异氰酸酯、异硫氰酸酯之间的定点反应等。作为举例，不定点修饰如氨基与活性酯之间的反应，商业化产品如制备时的不定点修饰。文献《Pharm Sci Technol Today》[1998,1(8):352-6]、文献《Polymers》[2012,4(1):561-89]中所述的定点修饰方法与不定点修饰方法均作为参考纳入本发明中。
所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物衍生物修饰生物相关物质时，一个生物相关物质可以连接1个或1个以上的支化聚乙二醇异双官能化衍生物衍生物分子。作为参考，如商业化产品中一分子聚乙二醇仅与一个药物分子中的一个反应位点反应；而商业化产品中，一个药物分子则可以连接多个聚乙二醇分子。
支化聚乙二醇异双官能化衍生物衍生物修饰具有两个或两个以上反应位点的生物相关物质时，没有特别说明的情况下，在同一个支化聚乙二醇异双官能化衍生物衍生物修饰的生物相关物质分子中，可以与生物相关物质的任一个或多个反应位点反应；优选1个生物相关物质分子仅与1个功能性基团发生反应。
优选之一，一个分子中至少50％的R01端共价连接一个生物相关物质的分子D1，更优选至少60％，更优选至少80％。
对于至少50％的情形，也即：R01的数量为1个或2个时，至少1个R01共价连接一个D1；R01的数量为3个或4个时，至少2个R01共价连接一个D1；R01的数量为5个或6个时，至少3个R01共价连接一个D1；依次类推。
对于至少60％的情形，也即：R01的数量为1个或2个时，至少1个R01共价连接一个D1；R01的数量为3个时，至少2个R01共价连接一个D1；R01的数量为4个或5个时，至少3个R01共价连接一个D1；R01的数量为6个时，至少4个R01共价连接一个D1；R01的数量为7个或8个时，至少5个R01共价连接一个D1；依次类推。
优选之一，一个分子中至少50％的R02端含有或共价连接一个生物相关物质的分子D2，更优选至少60％，更优选至少80％。
优选之一，一个分子中100％的R01端均共价连接一个生物相关物质的分子。
优选之一，一个分子中100％的R02端均含有或共价连接一个生物相关物质的分子。
优选结构之一，100％的R01均共价连接一个生物相关物质的分子，且100％的R02含有或共价连接一个生物相关物质的分子。此时，结构如通式(10)所示。
其中，PEGi、Li、i、U、Ld、G、Z1、Z2、Xu、Xv、D1、D2、u、v的定义与上述一致。
优选同一个分子中Xu的类型相同；如均为酯键，或均为尿烷键等。
优选同一个分子中Xv的类型相同。
9.2.生物相关物质
“生物相关物质”D1、D2包括但不限于文献CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378X及各引用文献中所描述及列举的物质，概括地，如术语部分所述。
所述生物相关物质可以为天然存在的生物相关物质，也可以为人工合成的生物相关物质。所述生物相关物质的获得方式没有特别限制，包括但不限于天然提取物及其衍生物、天然提取物的降解产物、基因重组产物(分子克隆产物)、化学合成物质等。所述生物相关物质的亲疏水性没有特别限制，可以为亲水性或水溶性，也可以为疏水性或脂溶性。所述生物相关物质的电荷性质没有特别限制。
所述生物相关物质可以为生物相关物质自身，也可以为其二聚体或多聚体、部分亚基或片段等。
所述生物相关物质可以为生物相关物质自身，也可以其前体、激活态、衍生物、异构体、突变体、类似物、模拟物、多晶型物、药物学上可接受的盐、融合蛋白、化学改性物质、基因重组物质等，还可以为相应的激动剂、激活剂、活化剂、抑制剂、拮抗剂、调节剂、受体、配体或配基、抗体及其片段、作用酶(如激酶、水解酶、裂解酶、氧还原酶、异构酶、转移酶、脱氨酶、脱亚胺酶、转化酶、合成酶等)、酶的底物(如凝血级联蛋白酶底物等)等。所述衍生物包括但不限于甙类、核苷类、氨基酸类、多肽类衍生物。形成新的反应性基团的化学修饰产物，即额外引入功能性基团、反应性基团、氨基酸或氨基酸衍生物、多肽等结构后生成的改性产物，均属于生物相关物质的化学改性物质。生物相关物质在与官能化聚乙二醇衍生物结合之前或之后，还允许有与其结合的目标分子、附属物或递送载体，形成改性的生物相关物质或复合的生物相关物质。其中，所述药物学上可接受的盐，既可以为无机盐，如盐酸盐，也可以为有机盐，如草酸盐、苹果酸盐、柠檬酸盐等。
对于生物相关物质的来源没有特别限制，包括但不限于人源、兔源、鼠源、羊源、牛源、猪源等。
上述生物相关物质的应用领域没有特别限制，包括但不限于医学、再生医学、组织工程、干细胞工程、生物工程、基因工程、聚合物工程、表面工程、纳米工程、检测与诊断、化学染色、荧光标记、化妆品、食品、食品添加剂、营养剂等诸领域。其中，对于医学上的生物相关物质，包括但不限于药物、药物载体、医疗器械，可用于疾病治疗与预防、创伤处理、组织修复与替代、影像诊断等各个方面。作为举例，相关物质还可以包括：用于定量或半定量分析的染料分子；例如可用于造影诊断、血液代用品等用途的氟碳分子等；例如抗寄生虫药物如伯氨喹等；例如可用作解毒剂的载体，如螯合剂乙二胺四乙酸(EDTA)、二乙撑三胺五醋酸(DTPA)等。当生物相关物质作为药物使用时，其治疗领域没有特别限制，包括但不限于用于治疗癌症、肿瘤、肝病、肝炎、糖尿病、痛风、风湿、类风湿、老年痴呆、心血管疾病等疾病的药物、抗过敏药物、抗感染剂、抗生素剂、抗病毒剂、抗真菌剂、疫苗、中枢神经系统抑制剂、中枢神经系统刺激剂、精神药物、呼吸道药物、外周神经系统药物、在突触连接位点或神经效应器连接位点起作用的药物、平滑肌活性药物、组胺能剂、抗组胺能剂、血液和造血系统药物、胃肠道药物、类固醇剂、细胞生长抑制剂、驱肠虫剂、抗疟剂、抗原生动物剂、抗微生物剂、抗炎剂、免疫抑制剂、阿尔茨海默病药物或化合物、显像剂、解毒剂、抗痉挛药、肌肉弛缓药、消炎药、食欲抑制剂、治偏头痛的药剂、肌肉收缩药、抗疟药、止呕剂/止吐药、气管扩张剂、抗血栓药、抗高血压药、抗心律失常药、抗氧化剂、抗哮喘药、利尿剂、脂类调节剂、抗雄激素药、抗寄生物药、抗凝血剂、赘生药剂、低血糖药、营养药剂、添加剂、生长增补剂、抗肠炎药剂、疫苗、抗体、诊断剂(包括但不限于造影剂)、对比剂、催眠药、镇静剂、精神兴奋剂、镇定剂、抗帕金森病药、止痛剂、抗焦虑药物、肌肉感染剂、听觉疾病制剂等。其中，典型抗癌或抗肿瘤药物包括但不限于乳腺癌、卵巢癌、宫颈癌、子宫癌、子宫内膜癌、胃肠癌、肠癌、转移性大肠癌、直肠癌、结肠癌、结直肠癌、胃癌、鳞状细胞癌、喉癌、食管癌、食道癌、恶性肿瘤、肺癌、小单元肺癌(小细胞肺癌)、非小细胞肺癌、肝癌、甲状腺癌、肾癌、胆管癌、脑癌、皮肤癌、胰腺癌、前列腺癌、膀胱癌、睾丸癌、鼻咽癌、头颈癌、胆囊和胆管癌、视网膜癌、肾细胞癌、胆囊腺癌、多药耐药性癌症、黑素瘤、淋巴瘤病、非霍奇金淋巴瘤、腺瘤、白血病、慢性淋巴细胞白血病、多发性骨髓瘤、脑肿瘤、维尔姆斯瘤、脂肉瘤、子宫内膜肉瘤、横纹肌肉瘤、成神经细胞瘤、与AIDS相关的癌症(如卡波西肉瘤)等原发或继发的癌、肉瘤或癌肉瘤。
本发明中的“药物”包括在在体内或体外提供生理或药理作用的任何药剂、化合物、组合物或混合物，且往往提供的是有益效果。其种类没有特别限制，包括但不限于药物、疫苗、抗体、维生素、食品、食品添加剂、营养剂、营养保健品及其它提供有益效果的药剂。所述“药物”在体内产生生理或药理作用的范围没有特别限制，可以为全身效果，也可以只在局部产生效果。所述“药物”的活性没有特别限制，主要为能与其它物质发生相互作用的活性物质，也可以为不发生相互作用的惰性物质；但惰性的药物可通过体内作用或一定刺激转变为活性形式。
所述生物相关物质的种类没有特别限制，包括但不仅限于以下物质：药物、蛋白质、多肽、寡肽、蛋白模拟物、片段及类似物、酶、抗原、抗体及其片段、受体、小分子药物、核苷、核苷酸、寡核苷酸、反义寡核苷酸、多核苷酸、核酸、适配体、多糖、蛋白多糖、糖蛋白、类固醇、甾类化合物、脂类化合物、激素、维生素、囊泡、脂质体、磷脂、糖脂、染料、荧光物质、靶向因子、细胞因子、神经递质、细胞外基质物质、植物或动物提取物、病毒、疫苗、细胞、胶束等。
概括地列举文献CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378X及各引用文献的(1)～(14)类：
(1)蛋白质和多肽及其相关物质：激素、血清蛋白、细胞因子及其片段、多肽、酶及相应的酶原、免疫球蛋白、单克隆或多克隆抗体及其片段、抗原、聚氨基酸、疫苗；
上述蛋白及多肽的相关物质包括但不限于二聚体与多聚体、亚基及其片段、前体、激活态、衍生物、异构体、突变体、类似物、模拟物、多晶型物、药物学上可接受的盐、融合蛋白、化学改性物质、基因重组物质等，以及相应的激动剂、激活剂、活化剂、抑制剂、拮抗剂、调节剂、受体、配体或配基、抗体及其片段、作用酶(如激酶、水解酶、裂解酶、氧还原酶、异构酶、转移酶、脱氨酶、脱亚胺酶、转化酶、合成酶等)、酶的底物等。
(2)小分子药物
小分子药物的种类没有特别限制，包括但不限于黄酮类、类萜、类胡萝卜素、皂草苷、类固醇、甾体、醌、蒽醌、氟醌、香豆素、生物碱、卟啉、多元酚、大环内酯物、单内酰环类、苯丙素酚类、蒽环类、氨基配醣等。
小分子药物的治疗领域没有特别限制。优选抗癌或抗肿瘤药物、抗真菌药物、抗感染剂、抗生素剂。
(3)基因相关物质
基因相关物质没有特别限制，可列举如下：核苷、核苷酸、寡核苷酸、多核苷酸、反义寡核苷酸、核酸、DNA、RNA、适配体、相关适体或配基等。
(4)维生素
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。具体包括但不限于维生素A(包括但不限于维生素A、维生素A酸、异维A酸、视黄醛、3-去氢视黄醇、13-顺式-视黄酸、全反式视黄酸、α-胡罗卜素、β-胡罗卜素、γ-胡罗卜素、δ-胡罗卜素、隐黄素、依曲替酯、eretin等)、维生素B(如叶酸等)、维生素C、维生素D、维生素E、维生素K、维生素H、维生素M、维生素T、维生素U、维生素P、维生素PP等。
(5)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所构成的复合糖，通常分泌到体液中或是膜蛋白的组成成分，具体包括但不限于转铁蛋白、血铜蓝蛋白、膜结合蛋白、组织相容性抗原、激素、载体、凝集素、肝素以及抗体。
(6)脂类
脂类主要包括脂肪酸酯和类脂两大类。
典型的脂肪酸酯为油脂，指脂肪酸与甘油形成的酯。脂肪酸酯还包括非甘油的醇与脂肪酸形成的酯，包括但不限于椰子油脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯等。其中，脂肪酸的成分没有特别限制，但优选具有12至24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。
(7)神经递质
神经递质，也称为神经传达物质，是一类在神经元突触间起信息传递作用的特定化学物质，分为单胺类、多肽类、氨基酸类等。
(8)细胞外基质物质
细胞外基质是细胞微环境的重要组成部分，包括但不限于胶原(如I型胶原、II型胶原等)、透明质酸、糖蛋白、蛋白多糖、层粘连蛋白、纤粘连蛋白、弹性蛋白等生物大分子；
(9)染料与荧光物质
染料包括但不限于台盼蓝、考马斯亮蓝、结晶紫、邻苯三酚红、苯戊酮等。
荧光物质既可以用于化学荧光染色、免疫荧光染色等荧光染色方法，也可以用于荧光标记与示踪。
(10)靶向因子
靶向因子没有特别限制。可以是单靶点类，也可以是多靶点类。可以是单个分子也可以多个分子的聚集体。可以是靶向因子自身，还包括修饰有靶向因子的分子、分子聚集体、自组装体、纳米粒、脂质体、囊泡、药物等。
靶向的部位没有特别限制。包括但不限于脑、肺、肾、胃、肝、胰腺、乳腺、前列腺、甲状腺、子宫、卵巢、鼻咽、食道、直肠、结肠、小肠、胆囊、膀胱、骨、汗腺、皮肤、血管、淋巴、关节、软组织等部位。
靶向的组织特性没有特别限制，包括但不限于肿瘤组织、炎症组织、病变组织等。
靶向因子包括但不限于上述功能性基团中的类I、多肽配体、小分子配体、可被细胞表面受体识别的其它配体及配体变体、肿瘤血管发生靶向配体、肿瘤细胞凋亡靶向配体、疾病细胞周期靶向配体、疾病受体靶向配体、激酶抑制剂或蛋白酶体抑制剂、PI3K/Akt/mTOR抑制剂、血管生成抑制剂、细胞骨架信号抑制剂、干细胞与Wnt基因抑制剂、蛋白酶抑制剂、蛋白酪氨酸激酶抑制剂、细胞凋亡抑制剂、MAPK抑制剂、细胞周期调控抑制剂、TGF-beta/Smad抑制剂、神经信号抑制剂、内分泌和激素抑制剂、新陈代谢抑制剂、微生物学抑制剂、表观遗传学抑制剂、JAK/STAT抑制剂、DNA损伤抑制剂、NF-κB抑制剂、GPCR&G Protein抑制剂、跨膜转运蛋白抑制剂、自噬抑制剂、泛素抑制剂、多靶点抑制剂、受体、抗体、基因靶向分子、病毒、疫苗、生物大分子类靶向因子、维生素、靶向药物等中任一种。
(11)囊泡、脂质体、胶束、用于药物递送的纳米载体、细胞(如成髓细胞等)、病毒(如蓝藻菌病毒素)等该领域技术人员所熟知的生物相关物质等。
(12)植物或动物提取物
(13)此外，专利CN102316902A及其引用的文献中所公开的中枢神经系统抑制剂、中枢神经系统刺激剂、精神药物、呼吸道药物、外周神经系统药物、在突触连接位点或神经效应器连接位点起作用的药物、平滑肌活性药物、组胺能剂、抗组胺能剂、心血管药物、血液和造血系统药物、胃肠道药物、类固醇剂、细胞生长抑制剂、抗肿瘤剂、抗感染剂、抗生素剂、抗真菌剂、驱肠虫剂、抗疟剂、抗原生动物剂、抗微生物剂、抗炎剂、免疫抑制剂、细胞因子、酶、亚氨基糖、神经酰胺类似物、脑作用激素或神经递质、神经肽或其衍生物、神经营养因子、抗体或其片段、阿尔茨海默病药物或化合物、基于核酸的化合物、显像剂、(有机磷酸酯)解毒剂等生物相关物质作为参考一起并入本发明中。2001年出版的《生物技术药物(863生物高技术丛书)》及其引用的文献中公开的重组激素类药物、重组细胞因子药物、重组溶血栓药物、人血液代用品、治疗性抗体、重组可溶性受体和粘附分子药物、反义寡核苷酸药物、基因药物、基因工程病毒疫苗、基因工程菌苗、基因工程寄生虫疫苗、治疗性疫苗类别中所有生物相关物质亦作为参考一起并入本发明中。文献《Macromolecular AnticancerTherapeutics(Cancer Drug Discovery and Development)》(作者L.Harivardhan Reddy和Patrick Couvreur，出版年2010)中的所列举的所有抗癌药物均作为参考纳入本发明中。
(14)还包括根皮素、2,4,6-三羟基-3,5-二甲基苯乙酮等。
关于复合生物相关物质，例如脂类和其它类生物相关物质的结合物，如荧光物质与其它类生物相关物质的结合物，如靶向因子与其他类生物相关物质的结合物，又如糖类与其它类生物相关物质的结合物，还包括任两种或两种以上合适的生物相关物质的结合物。
9.3.生物相关物质D1、D2的组合
优选之一，D1为药物分子，D2为靶向D1的治疗部位的分子；增强靶向效果，降低对正常组织的毒副作用；典型地，D1为抗癌或抗肿瘤药物，D2为相应的靶向分子。
优选之一，D1为药物分子，D2为抗菌药物；治疗的同时降低感染率。
优选之一，D1为药物分子，D2为抗炎药物；治疗的同时抑制炎症。
优选之一，D1、D2为临床上能联合用药的两种不同药物。起到增强药效、降低副作用、减少耐药性、治疗合并症等目的。尤其在治疗肿瘤或癌症、高血压、糖尿病、肝炎等疾病时的联合用药。例如D1为干扰素，D2为利巴韦林。
其中，如D1为具有治疗作用的药物，D2为降低D1的副作用的药物(如镇痛药物)。又治疗同种疾病的不同药物，可通过联合用药降低每种药物的用量，从而起到减少或抵消不良反应的作用。剂量的减少使用还能起到降低耐药性的作用。
其中，如D1、D2作用于不同部位或受体的协同或相加；起到增幅治疗效果的作用。基于联合用药产生协同作用的举例如：左旋多巴+外周多巴胺脱羧酶抑制剂、美多巴(左旋多巴+卡比多巴)、息宁(左旋多巴+苄丝肼)、内酰胺类抗生素+β内酰胺酶抑制剂、头孢哌酮+舒巴坦、哌拉西林+他唑巴坦、阿莫西林+克拉维酸、泰能(亚胺培南+西司他丁)等。又如高血压是一种多因素参与发病的疾病，单独应用一种降压药时只能针对一个因素治疗，效果较差或不理想，临床需进行联合用药，有助于同时干预多种高血压发病的机制，防止代偿性不良反应等。
其中，对于药物的摄入具有先后顺序要求的药物组D1、D2。可针对药物分子的活性位点差异，设计不同的共价连接方式以产生不同的降解速率。可简化治疗程序，提高病人依从性，改善患者生活质量。如抗菌药物+微生态制剂的联合治疗，一般需相隔2小时以上，先用抗生素控制感染，再选用微生态制剂调节菌群失调。
其中，对于功能不同药物的联合使用治疗合并症。比如糖尿病患者临床上通常表现出较多症状，联合用药几乎已成为共识。
优选之一，D1为药物分子，D2为荧光分子，能够起到跟踪标记药物分子分布状态的作用。
优选之一，一个分子中至少一个R01共价连接一个药物分子D1，R02为靶向基团、光敏性基团，R02数量为1。
优选之一，一个分子中至少一个R01共价连接一个药物分子D1，R02为靶向基团或光敏性基团(优选荧光性基团)，且R02数量为大于1。
优选之一，D1选自大分子药物，分子量大于1000Da。典型地为蛋白、蛋白模拟物、多肽、抗体类药物；而D2为小分子药物。其中，虽然多肽大多为小分子药物，不过与小分子化药的性质相差较大。
优选之一，D1、D2中只有一个为小分子药物。可以对该小分子药物采用预修饰法偶联。
优选之一，D1、D2均为小分子药物。此时，两者均有可能通过预修饰途径与PEG组分偶联，实现基本100％的接枝率。
优选之一，优选之一，D1、D2均为大分子药物。
9.4.生物相关物质组合的优选方式(含小分子药物)
优选D2为小分子药物(小分子药物残基记为SD)，D1没有特别限制，优选为蛋白、蛋白模拟物、多肽、抗体类药物。
9.4.1.小分子药物的定义
“小分子药物”包括但不限于文献CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378X及各引用文献中所描述及列举的物质。
同一分子中的SD来自相同的小分子药物，可以是不同的反应位点参与反应后形成的残基。
所述小分子药物为分子量不超过1000Da的生物相关物质，或任一生物相关物质的小分子拟态物或活性片段。
所述小分子药物还可为任一种的衍生物、或任一种的药物学上可接受的盐。所述衍生物除包括分子改性的衍生物外，还包括但不限于甙类、核苷类、氨基酸类、多肽类衍生物。
所述小分子药物的类型没有特别限制，可以为有机、无机、有机金属化合物、寡肽或多肽及其它分子量不超过1000Da的生物相关物质。具体地，除包括上述引用文献CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378X中类(2)中的小分子药物外，还包括类(1)及类(3)～类(14)中任一类别中任一分子量不超过1000Da的生物相关物质，及任一生物相关物质的小分子拟态物或活性片段(包括变异体)。
所述小分子药物的分子量通常不超过1000Da。可以为0～300Da,300～350Da,350～400Da,400～450Da,450～500Da,500～550Da,550～600Da,600～650Da,650～700Da,700～750Da,750～800Da,800～850Da,850～900Da,900～950Da,950～1000Da中任一区间任一分子量；每个区间中不包括小值端点但包括大值端点。
所述小分子药物的获得方式没有特别限制，包括但不限于天然提取物及其衍生物、天然提取物的降解产物、基因重组产物(分子克隆产物)、化学合成物质等。
所述小分子药物的亲疏水性没有特别限制，可以为亲水性或水溶性，也可以为疏水性或脂溶性。所述小分子药物的电荷性质没有特别限制。
所述小分子药物可以为小分子药物自身，也可为其二聚体或多聚体、部分亚基或片段等。
所述小分子药物可以为小分子药物自身，也可以为其前体、激活态、衍生物、异构体、突变体、类似物、模拟物、多晶型物、药物学上可接受的盐、融合蛋白、化学改性物质、基因重组物质等，还可以为相应的激动剂、激活剂、活化剂、抑制剂、拮抗剂、调节剂、受体、配体或配基、抗体及其片段等。小分子药物在与聚乙二醇衍生物结合之前或之后，还允许有与其结合的目标分子、附属物或递送载体。
所述小分子药物的应用领域没有特别限制，包括但不限于上述生物相关物质的任一治疗领域，作为举例包括但不限于抗癌药物、抗肿瘤药物、抗肝炎药物、糖尿病治疗药物、抗感染药、抗生素、抗病毒剂、抗真菌药、疫苗、抗呼吸道药物、抗痉挛药、肌肉弛缓药、消炎药、食欲抑制剂、治偏头痛的药剂、肌肉收缩药、治风湿药、抗疟药、止呕剂、气管扩张剂、抗血栓药、抗高血压药、心血管药、抗心律失常药、抗氧化剂、抗哮喘药、利尿剂、脂类调节剂、抗雄激素药、抗寄生物药、抗凝血剂、赘生药剂、低血糖药、营养药剂和添加剂、生长增补剂、抗肠炎药剂、疫苗、抗体、诊断剂、造影剂、对比剂等。优选为抗癌、抗肿瘤药物、抗生素、抗病毒剂或抗真菌药物。典型抗癌或抗肿瘤药物与上述一致。
所述小分子药物选自SN38、伊立替康、白藜芦醇、斑蝥素及其衍生物、黄杨木碱、雷公藤提取物、黄酮或类黄酮药物、丹参提取物、水飞蓟提取物中任一种或任一种的衍生物或任一种的药物学上可接受的盐；所述药物学上可接受的盐，优选盐酸盐。所述衍生物除包括分子改性的衍生物外，还包括但不限于甙类、核苷类、氨基酸类、多肽类衍生物。当聚乙二醇衍生物通过醇羟基或酚羟基与小分子药物结合时，优选小分子药物的氨基酸衍生物或2～10个EO单元的寡聚乙二醇片段，更优选小分子药物的氨基酸衍生物，更优选小分子药物的甘氨酸或丙氨酸改性产物，最优选小分子药物的甘氨酸改性产物，也即优选含有氨基酸衍生物骨架，更优选含有甘氨酸骨架或丙氨酸骨架，最优选含有甘氨酸骨架(-NH-CH2-CO-、-NH-CH2-CO-)，此时小分子药物的氨基酸衍生物中的反应性基团转化为相应的氨基酸中的氨基或羧基。所述小分子药物残基SD包括但不限于CN104530413A的[1078]～[1113]段的小分子药物残基。
9.4.2.制备方法
当D1、D2至少一种为小分子生物相关物质(包括但不限于小分子药物)时，相应的组合可以通过预修饰的方法，在引入聚乙二醇组分之前实现对该小分子生物相关物质的接枝，也即通过有机合成的方法将小分子生物相关物质接枝在异双官能化端，再通过偶合或聚合方式引入聚乙二醇组合，可实现该小分子生物相关物质的接枝率近100％或平均个数至少为1(在不考虑空间位阻的情况下，例如当功能性末端为多官能化即数量大于1且彼此之间有空间位阻影响时，在已经接枝一个药物组分的情况下，可能不易再接枝另一个组分，尤其是药物分子的结合位点也具有较大空间位阻时，此时不一定实现100％接枝，但能实现平均接枝个数不小于1)。
9.5.含有支化聚乙二醇化双组份生物相关物质的组合物(或产品)
本发明还公开一种含有上述支化聚乙二醇化双组份生物相关物质的组合物或产品。
上述支化聚乙二醇异双官能化衍生物与生物相关物质进行反应，所得产物通常包括未接枝生物相关物质或者未全部接枝生物相关物质的组分，通过常规纯化工艺可能仍无法完全去除这些组分，导致所得的混合产物中，生物相关物质的接枝率很可能无法达到100％(与聚乙二醇衍生物的末端活性基团的含量相比)。
当R01(或R02)的数量u(R02对应v)为1时，优选组合物中D1(或D2)的接枝率≥80％，更优选≥90％，更优选≥95％，最优选98％～100％(包括98％，大于98％且小于100％，100％)。
当R01(或R02)的数量u(R02对应v)大于1时，优选组合物中D1(或D2)的平均数量≥1，进一步优选接枝率≥60％，更优选≥80％，更优选≥90％，更优选≥95％，最优选98％～100％。
如果对两种生物相关物质的用量比有要求，除了设计R01、R02的数量进行调节外，还可以辅以选择性调节其中一种生物相关物质的接枝率实现，如通过控制投料量。
该组合物中，优选生物相关物质D1、D2中任一个的平均个数≥0.8，优选≥0.9，更优选≥1。
上述R01、R02可以为不同的数值范围的组合。
比如，u＝v＝1，R01的接枝率≥80％，R02的接枝率≥90％，平均个数分别为0.8、0.9。
比如，u＝1，v＝2，R01的接枝率≥90％，R02的接枝率≥60％，平均个数分别为0.9、1.2。
比如，u＝v＝2，R01的接枝率≥60％，R02的接枝率等于100％，平均个数分别为1.2、2。
比如，u＝1，v＝2，R01、R02的接枝率均等于100％，平均个数分别为1、2。
优选所述D1、D2中至少一个的平均个数大于等于0.8。
优选所述D1、D2中至少一个的平均个数大于等于0.9。
优选所述D1、D2中至少一个的平均个数大于等于1。
优选：
(1)u或v等于1时，相应的接枝率≥80％，更优选≥90％，更优选≥95％，最优选98％～100％；
(2)u或v大于1时，相应的接枝率≥60％，更优选≥于80％，更优选≥90％，更优选≥95％，最优选98％～100％。
9.7.生物相关物质组合的具体优选方式举例
9.7.1.干扰素与利巴韦林的组合及实施例
优选之一，D2为利巴韦林或利巴韦林衍生物，D1为干扰素、干扰素的类似物、干扰素的改性产物。优选利巴韦林的数量大于1。
实施例，D1为干扰素，与预接枝利巴韦林的支化聚乙二醇异双官能化衍生物反应制备成聚乙二醇化双组份药物。采用琼脂糖凝胶交换树脂进行纯化，凝胶电泳、GPC测定纯度及分子量。
用于制备聚乙二醇化利巴韦林的支化聚乙二醇异双官能化衍生物的结构如下.
进行两个实施例，mPEG的分子量分别均为10kDa、20kDa，对应总分子量约为20kDa、40kDa。
步骤a：以二氢吡喃单保护的戊三醇作为引发剂。无水无氧条件下加入四氢呋喃，小分子引发剂、二苯基甲基钾(羟基的0.75倍摩尔量)，加入计算量的环氧乙烷，逐步升温至温度为60℃，反应48小时。加入过量的二苯基甲基钾、碘甲烷，室温反应12小时。浓缩，无水乙醚沉淀，过滤，干燥。得到支化聚乙二醇中间体mPEG2-OPG(OPG为被保护羟基)。GPC测定分子量。分子量20kDa，PDI＝1.03；分子量40kDa，PDI＝1.04。核磁确定结构。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：1.40-1.87(-OCH2CH2CH2CH2CH(O)-,6H；>CHCH2CH2O-),2.40(>CHCH2CH2-),3.35(-OCH3,6H),3.42-3.78(-OCH2CH2O-,-OCH2CH2CH2CH2CH-),4.66(-OCH(CH2-)O-,1H)。
步骤b：用甲醇溶解，加入1M盐酸至pH＝3.0，反应4小时后，经浓缩，沉淀，过滤，重结晶，干燥，脱除二氢吡喃保护。得到支化聚乙二醇mPEG2-OH。加入过量上述制备的Boc-Gly-Glu(OBzl)-OH(1.2摩尔当量)、1.2摩尔当量DCC、10摩尔当量DMAP，反应16h，浓缩，重结晶。得到带有Boc保护氨基和苄酯保护羧基的支化聚乙二醇衍生物中间体。核磁测试确定结构。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：1.38(-C(CH3)3,9H),2.40(>CHCH2CH2-),3.35(-OCH3,6H),3.42-3.78(-OCH2CH2O-),4.90(Bzl,-CH2,2H),7.2～7.4(Bzl,Ph-,5H)。
50％TFA/DCM脱除Boc保护。核磁测试，Boc叔丁基特征峰消失。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：2.40(>CHCH2CH2-),3.30-3.36(-OCH3,6H),3.42-3.78(-OCH2CH2O-),4.90(Bzl,-CH2,2H),7.2～7.4(Bzl,Ph-,5H)。
与过量4-(二甲氧甲基)苯甲酸(1.2摩尔当量)、1.2摩尔当量DCC、10摩尔当量DMAP，反应16h，浓缩，重结晶。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：2.40(>CHCH2CH2-),3.1-3.3(-CH2COOBzl,2H),3.30-3.36(-OCH3,6H；-Ph-CH(OCH3)2,6H),3.42-3.78(-OCH2CH2O-),4.90(Bzl,-CH2,2H),5.6(-Ph-CH(O-)2,1H),7.2～8.0(Ph,4H；Bzl,Ph-,5H)。
Pd/C催化加氢去除苄酯保护。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：2.40(>CHCH2CH2-),3.30-3.36(-OCH3,6H；-Ph-CH(OCH3)2,6H),3.42-3.78(-OCH2CH2O-),5.6(-Ph-CH(O-)2,1H),7.2～8.0(Ph,4H)。
在冰浴下，pH 1.0HCl水溶液冰浴反应4小时，用二氯甲烷萃取，合并有机相，饱和食盐水洗涤，干燥，过滤，浓缩，重结晶。脱除缩醛保护，得到羧基/苯甲醛基异双官能化端。核磁测试确认结构。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：2.40(>CHCH2CH2-),3.30-3.36(-OCH3,6H),3.42-3.78(-OCH2CH2O-),7.8～8.5(Ph,4H),10.8(-Ph-CHO,1H)。
预接枝利巴韦林的制备过程如下：
步骤c：在三乙胺的乙腈溶液中(1:12.5，v/v)，加入10摩尔当量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，将羧基转化为活性酯基。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：2.70-2.85(-(O＝)CCH2CH2C(＝O)-,4H)。
步骤d：缀合利巴韦林的方法参照文献“Chinese Journal of SyntheticChemistry,2010,18(6):712-714.”，利巴韦林过量，沉淀，过滤，浓缩，重结晶，过滤，干燥。利巴韦林接枝率约为95％。利巴韦林特征峰1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：3.98-4.00(-CH<,3H),5.86(-CH(-N<)-O-,1H)。
步骤e：与等摩尔量干扰素分子，在pH 7.6PBS缓冲盐溶液，25℃振荡反应24h，反应结束加入甘氨酸溶液终止反应，并用pH 7.6PBS缓冲盐溶液稀释，通过琼脂糖凝胶交换树脂进行纯化，收集单取代的修饰产物(PEG:IFN＝1:1)，超滤浓缩。得到聚乙二醇化双组份药物mPEG2(IFN+IFN)，其中IFN为interferon的缩写。进行GPC、凝胶电泳测试。两种分子量规格支化聚乙二醇衍生物获得的化双组份药物DD-1、DD-2的分子量分别为40kDa、60kDa。
9.7.2.抗癌药物与靶向分子的组合
优选之一，D1为抗肿瘤药物或抗癌药物，D2为肿瘤靶向基团；D1和D2的数量均大于等于1，优选D2的数量大于1。
(1)采用文献CN104530413A实施例10的方法制备伊立替康的甘氨酸衍生物(IRES-Gly-NH2)。结构以1H NMR确定。高效液相色谱测定其分子量。作为D1原料。
伊立替康-甘氨酸-Boc(IRES-Gly-Boc)的制备：向反应容器中依次加入依立替康(1摩尔当量)、Boc-Gly-OH(2摩尔当量)、4-二甲基氨基吡啶(1摩尔当量)、加入无水二氯甲烷，搅拌溶解。加入二环己基碳二亚胺(DCC，2摩尔当量)的无水二氯甲烷溶液，搅拌混匀。室温条件下搅拌反应16h。砂芯过滤去除固体杂质，依次用0.1N HCl溶液、超纯水在分液漏斗中洗涤有机相。经Na2SO4干燥，旋转蒸发去除溶剂，真空干燥。得到化合物IRES-Gly-Boc。结构以1H NMR确定。高效液相色谱测定其分子量为744Da。1H NMR(DMSO)δ(ppm):0.92(-CH2CH3,3H),3.84(-CH2NH-Boc,2H),1.36(-C4H9,9H),7.2～7.8(Ar)。
步骤b：伊立替康-甘氨酸(IRES-Gly-NH2)的制备：向反应容器中依次加入IRES-Gly-Boc(1摩尔当量)、用无水二氯甲烷溶解，加入5摩尔当量三氟乙酸，搅拌混匀。室温条件下，搅拌反应1h，旋转蒸发蒸馏去除溶剂。粗产物溶解在最小量的甲醇，用无水乙醚沉淀，冰水浴条件下旋转30min，过滤，真空干燥。得到化合物IRES-Gly-Boc。结构以1H NMR测试确定。经高效液相色谱测试，纯度为97％。1H NMR(DMSO)δ(ppm):0.92(-CH2CH3,3H),7.2～7.6(Ar)。Boc的叔丁基特征峰消失。
b：制备选择性保护的Fmoc-Gly-Gly-Lys-Gly-Gly-OBzl小分子支化异双官能化试剂
以Fmoc-Gly-OH为初始原料，依次
加入Gly-OBzl进行缩合反应，催化加氢脱除Bzl(苄酯保护)得到Fmoc-Gly-Gly-OH；
加入Lys(Boc)-OBzl进行缩合反应，脱除Bzl得到Fmoc-Gly-Gly-Lys(Boc)-OH；
加入Gly-OBzl进行缩合反应，脱除Bzl得到Fmoc-Gly-Gly-Lys(Boc)-Gly-OH；
加入Gly-OBzl进行缩合反应得到Fmoc-Gly-Gly-Lys(Boc)-Gly-Gly-OBzl；三氟乙酸脱除Boc得到以下结构的Fmoc-Gly-Gly-Lys(NH2)-Gly-Gly-OBzl。
反应条件分别如下：
缩合反应：底物羧酸小分子1摩尔当量，胺小分子1.05摩尔当量，在无水DCM溶剂中，2摩尔当量DCC，6摩尔当量DMAP作用下进行反应16h，结束后，萃取，浓缩有机相，干燥，待用。
催化加氢脱除Bzl：甲醇溶液中，加入10％Pd/C催化剂，鼓泡氢气在室温下搅拌反应14h，反应完毕后用硅藻土滤除催化剂，浓缩反应液，干燥待用。
三氟乙酸脱除Boc：配置三氟乙酸/二氯甲烷(1:2，v/v)的溶液，冰浴条件下将Boc保护的小分子溶于二氯甲烷中向混合溶液中缓慢滴加，滴加完毕后室温反应2小时，浓缩反应液后加入水，将水相pH调节至12.0±0.2，用二氯甲烷萃取，将萃取液用无水硫酸镁干燥后过滤，浓缩滤液并干燥得到脱保护产物，待用。
步骤c：制备支化聚乙二醇异双官能化衍生物
选择性保护的赖氨酸/甘氨酸小分子衍生物Fmoc-Gly-Gly-Lys(NH2)-Gly-Gly-OBzl(N-端被Fmoc保护，C-端被苄酯保护，1.1摩尔当量)与甲氧基聚乙二醇甲磺酸酯(20kDa，PDI＝1.04，1摩尔当量)在二氯甲烷溶液中进行烷基化反应，室温反应24小时，反应完毕后将反应液浓缩，于乙醚中沉淀两次除去过量的小分子杂质得到单甲氧基聚乙二醇赖氨酸衍生物。核磁反应确认结构。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):3.35(-OCH3,3H),4.18(Fmoc-9-H,1H),3.50-3.72(-OCH2CH2O-,-OCH2CH2NH-),4.18(Fmoc-CH2-,2H),4.90(Bzl,-CH2-,2H),7.2～7.8(Fmoc,Ar,8H；Bzl,Ar,5H)。
上述单甲氧基聚乙二醇赖氨酸衍生物与等摩尔量甲氧基聚乙二醇甲磺酸酯(20kDa，PDI＝1.04)进行第二次烷基化反应，室温反应24小时，反应完毕后浓缩反应液，加入pH＝7.0的磷酸盐缓冲液搅拌16h，通过离子交换柱层析得到支化聚乙二醇赖氨酸衍生物中间体。GPC测定分子量，40kDa，PDI＝1.04。核磁测试确认结构。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):3.35(-OCH3,6H),3.50-3.72(-OCH2CH2O-,-OCH2CH2N<),4.18(Fmoc-9-H,1H),4.18(Fmoc-CH2-,2H),4.90(Bzl,-CH2-,2H),7.2～7.8(Fmoc,Ar,8H；Bzl,Ph,5H)。
采用上述赖氨酸/甘氨酸小分子衍生物作为中间体IM1的目的，是通过2个甘氨酸单元增加末端的羧基、氨基官能团到支化中心G(赖氨酸的α-C)的距离，减少偶合生物相关物质时的空间位阻。本发明一般优选原子间隔大于等于3。
还以5kDa、10kDa的单官能化聚乙二醇作为原料制备了相同结构的支化聚乙二醇异双官能化衍生物。10kDa(PDI＝1.04)、20kDa(PDI＝1.04)、40kDa(PDI＝1.06)。
步骤d：分别接枝双组份药物
(a)先接枝叶酸分子
以叶酸作为D2。先用20％哌啶/二甲基甲酰胺溶液，选择性去除氨基的Fmoc保护，得到裸露的氨基(此时羧基仍被保护)，加入过量的叶酸(投料为2:1)，加入1.5摩尔当量DMAP，加入无水二氯甲烷与二甲基甲酰胺(DCM/DMF)的混合溶液，加入2倍摩尔当量DCC，搅拌混匀，室温条件下反应过夜。过滤，蒸发浓缩，以异丙醇/无水乙醚(1:6v/v)混合溶液进行沉淀，过滤，洗涤，真空干燥，得到产物制备聚乙二醇叶酸衍生物。1H NMR测试分析叶酸的接枝率。10kDa、20kDa、40kDa三种分子量规格的结果分别约为96％、92％、90％(平均数量约为0.95、0.92、0.90)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):3.35(-OCH3,6H),3.50-3.72(-OCH2CH2O-,-OCH2CH2N<),4.90(Bzl,-CH2-,2H),6.9(FA,Ar,2H),7.2～7.8(Bzl,Ph,5H；FA,Ar,2H)。
(b)后接枝甘氨酸-伊立替康分子
二氯甲烷作为溶剂，通过15％Pd/C催化还原去除羧基的苄酯保护，与伊立替康甘氨酸D1，在DCM/DMF溶液中，在DCC、DMAP作用下，反应制备成聚乙二醇化药物组合物PD-1、PD-2、PD-3。沉淀，过滤，浓缩，重结晶，过滤，干燥。1H NMR测定，确认结构。伊立替康的接枝率约95％、93％、89％(平均数量约为0.95、0.93、0.89)。GPC测试分子量分别约10kDa、20kDa、40kDa，PDI分别为1.04、1.04、1.05。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):0.92(-CH2CH3,3H),3.35(-OCH3,6H),6.9(FA-Ph,2H),7.2～7.8(FA-Ph,2H)。
(2)还以Fmoc-Lys-OBzl(即FFmoc-Lys-OBn)作为原料代代替上述的Fmoc-Gly-Gly-Lys-Gly-Gly-OBzl，通过相同的方法制备了以下结构的支化聚乙二醇异双官能化衍生物。通过核磁确定结构。两种分子量规格，GPC测试分子量为2×15kDa(PDI＝1.05)、2×20kDa(PDI＝1.06)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):3.35(-OCH3,6H),4.18(Fmoc-9-H,1H),3.50-3.72(-OCH2CH2O-,-OCH2CH2N<),4.18(Fmoc-CH2-,2H),4.90(Bzl,-CH2-,2H),7.2～7.8(Fmoc,Ar,8H；Bzl,Ph,5H)。其中，Fmoc-Lys-OBzl对相应的用少量水溶解后，干燥待用。
然后通过脱保护，分别对功能性末端进行双官能化修饰，使R01、R02的数量均大于1(均为2)。先使用哌啶/DMF溶液选择性脱除Fmoc保护，再与Boc-Gly-Lys(Boc)-OH在DCC-DMAP作用下进行缩合，得到以下结构的中间体。其中，Boc-Gly-Lys(Boc)-OH通过Boc-Gly-OH与Lys(Boc)-OBzl缩合，再Pd/C催化还原脱除苄酯保护得到。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.36(-tBu,18H),3.35(-OCH3,6H),3.50-3.72(-OCH2CH2O-,-OCH2CH2N<),4.90(Bzl,-CH2-,2H),7.2～7.4(Bzl,Ph,5H)。Lys(Boc)-OBzl对相应的用少量水溶解后，干燥待用。
再通过Pd/C催化还原脱除苄酯保护，与Glu(OBzl)-Gly-OBzl在DCC-DMAP作用下进行缩合，得到以下结构的中间体。其中，Glu(OBzl)-Gly-OBzl是通过Boc-Glu(OBzl)-OH与Gly-OBzl进行缩合，在用TFA/DCM体系脱除Boc得到。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.36(-tBu,18H),3.35(-OCH3,6H),3.50-3.72(-OCH2CH2O-,-OCH2CH2N<),4.90(Bzl,-CH2-,2H),7.2～7.4(Bzl,Ph,10H)。Boc-Glu(OBzl)-OH通过商业途径获得。
得到以下结构所示的支化聚乙二醇化双组份生物相关物质PD-4(30kDa)、PD-5(40kDa)。经核磁及HPLC测试，叶酸的接枝率约为80％、72％(平均数量约为1.60、1.44)，伊立替康的接枝率约为85％、73％(平均数量约为1.70、1.46)。GPC测试分子量分别约30kDa、40kDa，PDI分别为1.05、1.05。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):0.92(-CH2CH3,6H),3.35(-OCH3,6H),3.50-3.72(-OCH2CH2O-,-OCH2CH2N<),6.9(FA,Ar,4H),7.2～7.8(FA,Ar,4H)。
(3)采用预修饰的方法进行制备单接枝结构
以PD-2通式的支化聚乙二醇化双组份生物相关物质为对照。
叶酸的预接枝小分子：首先用C-端被叔丁酯保护的二甘氨酸Gly-Gly-OtBu与过量叶酸(1.5:1原料摩尔比)，在DCC-DMAP体系中进行缩合反应，柱层析过滤纯化，干燥，得到含叶酸的小分子中间体，待用。核磁及质谱测试确定结构。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.36(-C(CH3),9H),6.9(FA-Ph,2H),7.2～7.8(FA-Ph,2H)。采用85％的三氟乙酸/二氯甲烷溶液，脱除叔丁酯保护，萃取，浓缩，干燥，得到Gly-Gly-FA衍生物。叔丁酯特征峰消失。
伊立替康的预接枝小分子：用过量N-端被Boc保护的二甘氨酸(Boc-Gly-Gly-OH,1.05:1)与上述制备的伊立替康甘氨酸(NH2-Gly-IRES)反应柱层析过滤，干燥，得到含伊立替康的小分子中间体Boc-Gly-Gly-Gly-IRES。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):0.92(-CH2CH3,3H),1.42(-C(CH3),9H)。采用50％TFA/DCM溶液脱除Boc保护，萃取，收集有机相，干燥，得到Gly-Gly-Gly-IRES衍生物，浓缩，乙醚沉淀，过滤，干燥，待用，核磁测试确定结构。叔丁酯特征峰消失。
稍过量的选择性保护的赖氨酸(Boc-Lys(Fmoc)-OH，侧氨基用Fmoc保护，α-氨基用Boc保护，1.05摩尔当量)，与上述制备的Gly-Gly-Gly-IRES，在DCC-DMAP缩合体系作用下进行酰胺化反应，柱层析过滤，干燥。得到中间体Boc-Lys(Fmoc)-Gly-Gly-Gly-IRES，核磁确定结构。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):0.92(-CH2CH3,3H),1.42(-C(CH3),9H),4.18(Fmoc-9-H,1H),4.18(Fmoc-CH2-,2H),7.3～7.8(Fmoc,Ar,8H)。采用50％的TFA/DCM溶液脱除Boc保护，萃取，干燥。核磁测试确定结构。叔丁酯特征峰消失。
与上述制备的HO-Gly-Gly-FA，在DCC-DMAP缩合剂作用下进行酰胺化反应，柱层析过滤，干燥。得到中间体IRES-Gly-Gly-Lys(Fmoc)-Gly-Gly-Gly-IRES。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):0.92(-CH2CH3,3H),4.18(Fmoc-9-H,1H),4.18(Fmoc-CH2-,2H),6.9(FA-Ph,2H),7.2～7.8(Fmoc,Ar,8H；FA,Ar,2H)。MALDI-TOF确认分子量。
采用20％哌啶/DMF溶液脱除Fmoc保护，浓缩，二氯甲烷溶解，无水乙醚沉淀，干燥。核磁测试，Fmoc特征峰消失。
与过量甲氧基聚乙二醇磺酸酯衍生物(mPEG-Ms：分子量10kDa，PDI＝1.03，2.2摩尔当量)在DCM/TEA体系中室温反应24h，沉淀，过滤，重结晶，干燥。得到支化聚乙二醇化伊立替康/叶酸双组份生物相关物质，编号PD-6。经核磁及HPLC测试，叶酸的接枝率约为100％(平均数量约为1)，伊立替康的接枝率约为100％(平均数量约为1)。GPC测试分子量约20kDa，PDI为1.03。
还以分子量20kDa，PDI＝1.03的mPEG-Ms为原料，采用相同的方法制备40kDa的PD-7。经核磁及HPLC测试，叶酸的接枝率约为100％(平均数量约为1)，伊立替康的接枝率约为100％(平均数量约为1)。GPC测试分子量约40kDa，PDI为1.03。
(3)采用预修饰的方法进行制备双接枝结构
采用Gly-Lys-OtBu代替上述C-端被叔丁酯保护的二甘氨酸(Gly-Gly-OtBu)，制备叶酸衍生物HO-Lys(FA)-Gly-FA；采用Boc-Glu-Gly-OH代替上述N-端被Boc保护的二甘氨酸(Boc-Gly-Gly-OH)，制备Glu(Gly-IRES)-Gly-Gly-IRES。
参照上述制备方法，先后与选择性保护的赖氨酸Boc-Lys(Fmoc)-OH反应，制备具有伊立替康和叶酸双组份小分子衍生物。然后先后与mPEG-Ms(分子量20kDa，PDI＝1.04)在二氯甲烷/三乙胺体系中反应，纯化，得到支化聚乙二醇化的伊立替康/叶酸双组份生物相关物质PD-8。经核磁及HPLC测试，叶酸的接枝率约为100％(平均数量约为2)，伊立替康的接枝率约为100％(平均数量约为2)。GPC测试分子量约40kDa，PDI为1.03。
采用上述的制备方法，用Boc-Gly-Gly-Gly-OH代替Boc-Gly-OH制备三甘氨酸伊立替康小分子Gly-Gly-Gly-IRES。与Boc-Lys(Fmoc)-OH进行缩合反应，脱除Boc保护，再与HO-Lys(FA)-Gly-FA缩合，制备PD-9。经核磁及HPLC测试，叶酸的接枝率约为100％(平均数量约为2)，伊立替康的接枝率约为100％(平均数量约为1)。GPC测试分子量约40kDa，PDI为1.03。
(4)三臂聚乙二醇
采用上述制备的三臂聚乙二醇的衍生物，分子量30kDa，PDI＝1.03，采用(1)的方法，分别接枝叶酸、伊立替康甘氨酸，制备支化聚乙二醇双组份药物PD-10。经核磁及HPLC测试，叶酸的接枝率约为92％(平均数量约为0.92)，伊立替康的接枝率约为92％(平均数量约为0.92)。GPC测试分子量分别约30kDa，PDI分别为1.03。
三臂聚乙二醇原料，对应通式(1)，i＝3，三个PEGi均为mPEG，分子量均为10kDa，U为>N(CH2)4N<，三个Li分别为-CH2CH2OCONH(CH2)3-、-CH2CH2OCO-、-CH2CH2OCO-，Lc为-CH2CH2CH2-，Ld为-NHCO-，G为叔碳，R01偶合甘氨酸伊立替康，R01为COOBn，Z1为-CH2CH2-，R02偶合叶酸靶向分子，R02为NH2，Z2为-CH2-。需要说明的是，这里的CH2CH2O中的O并不视为参与构成CH2CH2O重复单元，而是共价键-OCONH-、-OCO-的组成部分。
9.7.3.技术效果对比
(1)细胞毒性试验
采用COLO205人结肠癌细胞、人结肠腺癌细胞HT29细胞、人卵巢癌细胞A2780细胞、人卵巢腺癌细胞OVCAR-3共4种细胞，以接种密度10000个细胞/孔将细胞接种在十二孔板中，按照相同的伊立替康的摩尔浓度，分别加入支化聚乙二醇化伊立替康/叶酸双组份药物PD-1、PD-2、PD-3、PD-4、PD-5、PD-6、PD-7、PD-8、PD-9、PD-10进行培养。其中，PD-4、PD-5、PD-8的摩尔用量仅为伊立替康的0.59、0.68、0.50摩尔当量，其余摩尔用量与伊立替康相当。
细胞毒性试验，每组实验采用4个样本点，且增加一个不施加药物的空白对照组。在37℃4％CO2的细胞培养箱中进行培养，接种72h后，采用MTT染色法进行细胞毒性测试，采用含0.5mg/mL的MTT的pH 7.4PBS缓冲液孵育4h。用DMSO溶解紫色结晶物，用酶标仪测试490nm处的吸光度。结果显示，对于六种细胞，均有明显的抑制细胞增殖作用。对肿瘤/癌细胞的抑制作用从强到弱依次为PD-1>PD-4、PD-8、PD-6、PD-2>PD-5、PD-10>PD-7、PD-9、PD-3，基本与聚乙二醇的含量逆相关。
(2)抗肿瘤效果
采用动物移植性肿瘤实验法，用H22小鼠肝癌细胞接种于小鼠右侧腋皮下形成实体瘤，分别在接种2天、7天后，进行尾静脉注射给药，给药方式为单次给药。接种2周后，将小鼠颈椎脱臼处死，剥离肿瘤，并称重。结果表明，对于六种细胞，相比于空白对照，均有明显的抑瘤效果。PD-1的存活率最低，PD-6、PD-2次低，其余试验组存活率均在80％以上。抑瘤率从高到低依次为PD-4、PD-9、PD-8、PD-5、PD-10、PD-7、PD-3。每个分子的叶酸含量或伊立替康含量越高，对肿瘤抑制越有利。
下面还结合更多实施例特别说明几种支化聚乙二醇异双官能化衍生物的制备过程。
本发明实施例中大多产物的任一个官能团端基取代率在99％以上：其中，醛基、酰胺、羧基、氨基、叠氮衍生物、炔衍生物、生物素衍生物、罗丹明衍生物的取代率近100％；缩醛、呋喃保护的马来酰亚胺基、叠氮基、炔基的取代率约100％。显著优于在支化聚乙二醇末端基础上进行后修饰得到的取代率(大多约90％～95％)。
需要说明的是，本发明中的核磁结果仅为关键可解析、能够用于或辅助进行定量分析的结构的特征峰，并非都是全谱归属结果。
实施例1赖氨酸支化聚乙二醇衍生物(α-N)
其中，对应通式(2)PEGa、PEGb均为mPEG结构，LA、LB均为亚乙基，U为氮原子，Ld不存在，G为叔碳，F1、F2中一个为COOH，另一个为(CH2)4NH2，以F1为COOH，F2为(CH2)4NH2为例，R01为COOH，Z1不存在，R02为NH2，Z2为1,4-亚丁基。两个PEG的分子量均为20kDa，总分子量约40kDa。
步骤a：将Lys(Cbz)-OH盐酸盐用少量水洗涤，干燥后得到去除盐酸盐的单保护赖氨酸S1-1(Lys(Cbz)-OH)。1H NMR(CDCl3)：1.24-1.60(-CH2CH2CH2CH<),3.2(-CH2NH-Cbz,2H),5.10(Cbz,-CH2-,2H),7.2～7.4(Cbz,Ph-,5H)。
步骤b：30mmol单保护赖氨酸小分子S1-1与甲氧基聚乙二醇甲磺酸酯(20kDa，PDI＝1.04，3mmol)在二氯甲烷溶液中进行烷基化反应，室温反应24小时，反应完毕后将反应液浓缩，于乙醚中沉淀两次除去过量的小分子杂质得到甲氧基聚乙二醇赖氨酸衍生物S1-2(53g，产率88％)。1H NMR(CDCl3)：3.2(-CH2NH-Cbz,2H),3.36(-OCH3,3H),3.50-3.71(-CH2CH2O-,-OCH2CH2NH-),5.10(Cbz,-CH2-,2H),7.2～7.4(Cbz,Ph-,5H)。
步骤c：进行第二次烷基化反应：2mmol甲氧基聚乙二醇赖氨酸衍生物S1-2与3mmol甲氧基聚乙二醇甲磺酸酯(20kDa，PDI＝1.04)进行烷基化反应，室温反应24小时，反应完毕后浓缩反应液，加入pH＝7.0的磷酸盐缓冲液搅拌16h，通过离子交换柱层析得到纯品S1-3(支化聚乙二醇赖氨酸衍生物中间体，40kDa，PDI＝1.04，46g，产率58％)。1H NMR(CDCl3)：3.2(-CH2NH-Cbz,2H),3.36(-OCH3,6H),3.42-3.76(-CH2CH2O-,-OCH2CH2N<),5.10(Cbz,-CH2-,2H),7.2～7.4(Cbz,Ph-,5H)。
步骤d：脱除氯甲酸苄酯保护。将40g S1-3(1mmol)溶于500mL水和500mL甲醇的混合溶剂中，加入10％的Pd/C催化剂(4g)，用氢气鼓泡室温反应14h，用硅藻土过滤除去催化剂，将甲醇蒸出，用二氯甲烷萃取后浓缩，用异丙醇重结晶，得到支化聚乙二醇氨基/羧酸异双官能化衍生物S1-4(37g，93％)。GPC测试，分子量为40kDa，PDI＝1.04。通过核磁分析。1HNMR(CDCl3)δ(ppm)：1.24-1.59(-CH2CH2CH2CH<),1.65-1.84(-CH2CH2CH<),2.85-3.02(-CH2CH2NH2),3.42-3.76(-CH2CH2O-,-OCH2CH2N<),3.36(-OCH3,6H),4.32(-CH2CH2CH<)。氨基与羧基的取代率均为100％，目标修饰率100％。
实施例2甘氨酸支化聚乙二醇衍生物
其中，对应通式(2)PEGa、PEGb均为mPEG结构，LA、LB均为亚乙基，U为氮原子，Ld为CH2CONH，G为叔碳，F1、F2中一个为COOH，另一个为(CH2)4NH2，以F1为COOH，F2为(CH2)4NH2为例，R01为COOH，Z1不存在，R02为NH2，Z2为1,4-亚丁基。两个PEG的分子量均为10kDa，总分子量约20kDa。
步骤a：将Lys(Cbz)-OMe盐酸盐用少量水洗涤，干燥后得到去除盐酸盐的单保护赖氨酸S2-1(Lys(Cbz)-OMe)。1H NMR(CDCl3)：1.24-1.60(-CH2CH2CH2CH<),3.2(-CH2NH-Cbz,2H),3.72(-COOCH3,3H),5.10(Cbz,-CH2-,2H),7.2～7.4(Cbz,Ph-,5H)。
步骤b：30mmol甘氨酸与甲氧基聚乙二醇甲磺酸酯(10kDa，PDI＝1.02，3mmol)在二氯甲烷溶液中进行烷基化反应，室温反应24小时，反应完毕后将反应液浓缩，于乙醚中沉淀两次除去过量的小分子杂质得到甲氧基聚乙二醇甘氨酸衍生物S2-2(52g，产率87％)。1HNMR(CDCl3)δ(ppm)：3.36(-OCH3,3H),3.45-3.72(-CH2CH2O-,-OCH2CH2NH-),3.70(-NHCH2COOH,2H)。
步骤c：进行第二次烷基化反应：2mmol甲氧基聚乙二醇甘氨酸衍生物S2-2与3mmol甲氧基聚乙二醇甲磺酸酯(10kDa，PDI＝1.02)进行烷基化反应，室温反应24小时，反应完毕后浓缩反应液，加入pH＝7.0的磷酸盐缓冲液搅拌16h，通过离子交换柱层析得到支化聚乙二醇羧酸中间体S2-3(支化聚乙二醇羧酸衍生物中间体)。GPC测定分子量，20kDa，PDI＝1.02，42g，产率53％。
步骤d：将40g S2-3(1mmol)溶于400mL二氯甲烷中，加入N-羟基琥珀酰亚胺(137mg，1.2mmol)搅拌溶解40min后加入二环己基碳二亚胺(371mg，1.8mmol)，室温搅拌反应16h，加入S2-1(Lys(Cbz)-OMe，354mg，1.2mmol)，继续反应2h，反应完毕后过滤除去不溶物，将滤液浓缩，用异丙醇重结晶得到纯品S2-4(支化聚乙二醇衍生物中间体，37g，产率93％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：3.36(-OCH3,6H),3.2(-CH2NH-Cbz,2H),3.45-3.72(-CH2CH2O-,-OCH2CH2N<),5.10(Cbz,-CH2-,2H),7.2～7.4(Cbz,Ph-,5H)。
步骤e：脱除苄酯和甲酯保护，将40g S2-4(1mmol)溶于500mL水和500mL甲醇的混合溶剂中，加入10％的Pd/C催化剂(6g)，用氢气鼓泡室温反应14h，用硅藻土过滤除去催化剂，将甲醇蒸出，用二氯甲烷萃取后浓缩并溶于1L氢氧化钠溶液(2M)中，搅拌反应16h，反应完毕后用二氯甲烷将产物萃取出，无水硫酸镁干燥后浓缩，用异丙醇重结晶，得到支化聚乙二醇氨基/羧酸异双官能化衍生物S2-5(31g，78％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：1.24-1.59(-CH2CH2CH2CH<),1.65-1.84(-CH2CH2CH<),2.85-3.02(-CH2CH2NH2),3.36(-OCH3,6H),3.45-3.72(-CH2CH2O-,-OCH2CH2N<,-COOCH3),4.32(-CH2CH2CH<,1H)。GPC测试，分子量为20kDa，PDI＝1.02。通过核磁分析，端基修饰率均为100％，目标修饰率均100％。
实施例3甘氨酸支化聚乙二醇衍生物
其中，对应通式(2)PEGa、PEGb均为mPEG结构，LA、LB一个为亚乙基，一个为CH2CO，U为氮原子，Ld为CH2CONH，G为叔碳，F1、F2中一个为CONHCH2CH2COOH，另一个为(CH2)4NH2，以F1为CONHCH2CH2COOH，F2为(CH2)4NH2为例，R01为COOH，Z1为CONHCH2CH2，R02为NH2，Z2为1,4-亚丁基。两个PEG的分子量均为20kDa，总分子量约40kDa。
步骤a：将甲醇(400mL)用丙酮/干冰冷却至-80℃，把β-丙氨酸(7.9g，89mmol)加入甲醇中，向溶液中滴加二氯亚砜(19.5mL，27mmol)反应液在室温下搅拌反应20h，浓缩反应液并冻干后得到甲酯保护的β-丙氨酸S3-1。1H NMR(CDCl3)：3.70(-COOCH3,3H)。
步骤b：将实施例2支化聚乙二醇羧酸中间体S2-3(2mmol)溶于1L二氯甲烷中，加入DCC(824mg，4mmol)，DMAP(24mmol)，搅拌溶解，加入Lys(Cbz)-OBzl(S3-2，1.22g，3mmol，原料用少量水溶解后干燥去除盐酸盐)，室温搅拌反应16h，减压蒸馏浓缩，用二氯甲烷溶解，无水乙醚沉淀，异丙醇重结晶，得到S3-4(支化聚乙二醇双保护中间体，40kDa，PDI＝1.04，72g，产率90％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：3.16(-CH2NH-Cbz,2H),3.36(-OCH3,6H),3.42-3.76(-CH2CH2O-,-OCH2CH2N<),4.90(Bzl,-CH2-,2H),5.10(Cbz,-CH2-,2H),7.2～7.5(Bzl,Ph-,5H；Cbz,Ph-,5H)。
步骤c：将60g支化聚乙二醇双保护中间体S3-4(1.5mmol)溶于500mL水和500mL甲醇的混合溶剂中，加入10％的Pd/C催化剂(10g)，用氢气鼓泡室温反应14h，用硅藻土过滤除去催化剂，将甲醇蒸出，用二氯甲烷萃取，无水硫酸镁干燥后浓缩，用异丙醇重结晶，得到支化聚乙二醇羧酸S3-5(52.5g，88％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：3.16(-CH2NH-Cbz,2H),3.36(-OCH3,6H),3.42-3.76(-CH2CH2O-,-OCH2CH2N<),5.10(Cbz,-CH2-,2H),7.2～7.4(Cbz,Ph-,5H)。GPC测试，分子量为40kDa，PDI＝1.04。端基修饰率为100％。
步骤d：将40g S3-5(1mmol)溶于1L二氯甲烷中，加入NHS(171mg，1.5mmol)搅拌40min后加入DCC(412mg，2mmol)，室温搅拌反应16h，向反应液中加入酯保护的小分子S3-1(155mg，1.5mmol)，继续室温搅拌反应16h，反应完毕后浓缩反应液，用异丙醇重结晶，得到S3-6(支化聚乙二醇双保护中间体，40kDa，PDI＝1.04，37g，产率93％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：3.16(-CH2NH-Cbz,2H),3.36(-OCH3,6H),3.42-3.76(-CH2CH2O-,-OCH2CH2N<),4.90(Bzl,-CH2-,2H),5.10(Cbz,-CH2-,2H),7.2～7.5(Bzl,Ph-,5H；Cbz,Ph-,5H)。接枝率96.8％。
步骤e：将20g S3-6溶于500mL水和500mL甲醇的混合溶剂中，加入15％的Pd/C催化剂(10g)，用氢气鼓泡室温反应14h，用硅藻土过滤除去催化剂，将甲醇蒸出，用二氯甲烷萃取，无水硫酸镁干燥后浓缩，用异丙醇重结晶，得到支化聚乙二醇羧酸得到支化聚乙二醇氨基/羧酸异双官能化衍生物S3-7(18.5g，92.5％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：2.85-3.02(-CH2CH2NH2),3.36(-OCH3,6H),3.42-3.76(-CH2CH2O-,-OCH2CH2N<)。GPC测试，分子量为40kDa，PDI＝1.04。Bzl、Cbz苄基的亚甲基特征峰消失。端基修饰率均100％，目标修饰率均96.8％。
实施例4赖氨酸支化聚乙二醇衍生物(ε-N)
其中，对应通式(2)，PEGa、PEGb均为mPEG结构，LA、LB均为亚乙基，U为氮原子，Ld为1,4-亚丁基，G为叔碳，F1、F2中一个为COOH，另一个为NH2，以F1为COOH，F2为NH2为例，R01为COOH，Z1不存在，R02为NH2，Z2不存在。两个PEG的分子量均为20kDa，总分子量约40kDa。
步骤a：30mmol单保护赖氨酸衍生物Boc-Lys-OH与甲氧基聚乙二醇甲磺酸酯(20kDa，PDI＝1.04，3mmol)在二氯甲烷溶液中进行烷基化反应，室温反应24小时，反应完毕后将反应液浓缩，于乙醚中沉淀两次除去过量的小分子杂质得到甲氧基聚乙二醇羧酸衍生物S4-1(53g，产率88％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：1.40(-C(CH3)3,9H),3.36(-OCH3,3H),3.42-3.76(-CH2CH2O-,-OCH2CH2NH-)。接枝率100％。
步骤b：进行第二次烷基化反应：2mmol甲氧基聚乙二醇酰胺衍生物S4-1与3mmol甲氧基聚乙二醇甲磺酸酯(20kDa，PDI＝1.04)进行烷基化反应，室温反应24小时，反应完毕后浓缩反应液，加入pH＝7.0的磷酸盐缓冲液搅拌16h，通过离子交换柱层析得到纯品S4-2(支化聚乙二醇羧酸衍生物中间体，40kDa，PDI＝1.04，46g，产率58％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：1.40(-C(CH3)3,9H),3.36(-OCH3,6H),3.42-3.76(-CH2CH2O-,-OCH2CH2N<)。
步骤c：脱除叔丁氧羰基保护。将40g中间体S4-2(1mmol)溶于400mL二氯甲烷中，加入50mL三氟乙酸反应2h，反应完毕后旋干，加入800mL碳酸氢钠水溶液(5％)，用二氯甲烷萃取后浓缩，用异丙醇重结晶，得到支化聚乙二醇氨基/羧酸异双官能化衍生物S4-3(36g，90％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：3.36(-OCH3,6H),3.42-3.76(-CH2CH2O-,-OCH2CH2N<)。GPC测试，分子量为40kDa，PDI＝1.04。通过核磁分析，端基修饰率均为100％，目标修饰率均100％。
实施例5赖氨酸支化聚乙二醇衍生物(ε-N)
采用脱盐的Boc-Lys-OBzl作为支化异双官能化小分子试剂，代替实施4的Boc-Lys-OH，通过相同的方法和投料比。先通过与甲氧基聚乙二醇甲磺酸酯(mPEG-Ms，EO单元数＝22)进行第一次烷基化反应得到甲氧基聚乙二醇仲胺中间体S5-1；再与mPEG-Ms(EO单元数22)进行第二次烷基化反应得到支化聚乙二醇双保护中间体S5-2。可通过选择性去保护得到单反应活性的脱保护产物。采用上述的三氟乙酸/二氯甲烷体系脱除Boc保护，得到反应性的胺产物S5-3。采用上述的Pd/C催化加氢体系脱除苄酯保护，得到反应性的羧酸产物S5-4。分子量通过MALDI-TOF确定。结构以1H NMR确认。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：
S5-1，1.36(-C(CH3)3,9H),3.36(-OCH3,3H),3.54-3.73(-CH2CH2O-,-OCH2CH2NH-),4.90(Bzl,-CH2-,2H),7.2～7.8(Bzl,Ph-,5H)。修饰率＝取代率＝100％。分子量1319Da。
S5-2，1.36(-C(CH3)3,9H),3.36(-OCH3,6H),3.54-3.73(-CH2CH2O-,-OCH2CH2N<),4.90(Bzl,-CH2-,2H),7.2～7.8(Bzl,Ph-,5H)。修饰率＝取代率＝100％。分子量2301Da。
S5-3，3.36(-OCH3,6H),3.54-3.73(-CH2CH2O-,-OCH2CH2N<),4.90(Bzl,-CH2-,2H),7.2～7.8(Bzl,Ph-,5H)。修饰率＝取代率＝100％。分子量2201Da。
S5-4，1.36(-C(CH3)3,9H),3.36(-OCH3,6H),3.54-3.73(-CH2CH2O-,-OCH2CH2N<),4.30(Boc-NHCH-,1H)。修饰率＝取代率＝100％。分子量2211Da。
实施例6赖氨酸支化聚乙二醇衍生物(ε-N，羧基-醛基)
其中，对应通式(2)，PEGa、PEGb均为mPEG结构，LA、LB均为亚乙基，U为氮原子，Ld为1,4-亚丁基，G为叔碳，F1、F2中一个含CHO，另一个含COOH，以F1含CHO，F2含COOH2为例，R01为CHO，Z1为COCH2CH2，R02为COOH，Z2不存在。两个PEG的分子量均为20kDa，总分子量约40kDa。
步骤a：将实施例4的支化聚乙二醇氨基/羧酸异双官能化产物S4-3(1mmol)溶于400mL二氯甲烷中搅拌溶解，加入小分子S6-2(292mg，1.2mmol)和三乙胺(30mg，0.3mmol)，搅拌反应16h，反应完毕后过滤除去不溶物，浓缩滤液并用异丙醇重结晶得到S6-3(支化聚乙二醇缩醛衍生物中间体，40kDa，PDI＝1.04，37g，产率93％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：3.36(-OCH3,6H),3.42-3.76(-CH2CH2O-,-OCH2CH2N<),3.90-4.00(-OCH2CH2O-,2H),4.90(-CH(O-)2,1H)。羧基修饰率为100％。
步骤b：将40g(1mmol)支化聚乙二醇羧基/缩醛异双官能化衍生物S6-3溶于水中，用盐酸调节溶液pH至2，搅拌反应16小时，反应完毕后向溶液中加入10％氯化钠，用碳酸氢钠调节溶液pH为6.4±0.2，用二氯甲烷萃取，萃出液用无水硫酸镁干燥后过滤浓缩，用异丙醇重结晶得到支化聚乙二醇羧基/醛异双官能化衍生物S6-4(37g，产率93％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：3.36(-OCH3,6H),3.42-3.76(-CH2CH2O-,-OCH2CH2N<),9.8(-CHO,1H)。NMR法测定醛基取代率为98.2％。GPC法测定分子量40kDa，PDI＝1.03。
实施例7赖氨酸支化聚乙二醇衍生物(ε-N，羧基-醛基，预修饰)
结构设计与实施例6相同。改用预修饰方法。
步骤a：将双保护的赖氨酸衍生物S7-1(Boc-Lys(Cbz)-OH，100mmol)溶于500mL二氯甲烷中，冰浴下滴加100mL三氟乙酸，滴加完毕后于室温反应2h。反应完毕后浓缩，柱层析得到单保护赖氨酸衍生物S7-2(Lys(Cbz)-OH，产率93％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：5.10(Cbz,-CH2-,2H),7.2～7.4(Cbz,Ph-,5H)。原料中Boc的叔丁基特征峰消失。
步骤b：将物S7-2(Lys(Cbz)-OH，85mmol)溶于400mL二氯甲烷中搅拌溶解，加入小分子S7-3(1.2摩尔当量)和TEA(0.3摩尔当量)，搅拌反应24h，反应完毕后柱层析得到赖氨酸的缩醛衍生物S7-4(产率92％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：1.24-1.60(-CH2CH2CH2CH<),3.2(-CH2NH-Cbz,2H),3.90-4.00(-OCH2CH2O-,2H),4.90(-CH(O-)2,1H),5.10(Cbz,-CH2-,2H),7.2～7.4(Cbz,Ph-,5H)。赖氨酸的被修饰率为100％。MALDI-TOF测定分子量408Da。
步骤c：将S7-4(60mmol)溶于500mL水和500mL甲醇的混合溶剂中，加入10％的Pd/C催化剂(10g)，用氢气鼓泡室温反应14h，用硅藻土过滤除去催化剂，将甲醇蒸出，用二氯甲烷萃取，无水硫酸镁干燥后浓缩，得到支化异双官能化小分子中间体S7-5。产率91％。1HNMR(CDCl3)δ(ppm)：1.24-1.59(-CH2CH2CH2CH<),2.85-3.02(-CH2CH2NH2),3.90-4.00(-OCH2CH2O-,2H),4.90(-CH(O-)2,1H)。Cbz脱除率100％。
步骤d：采用实施例4步骤a，用10mmol S7-5与甲氧基聚乙二醇磺酸酯(mPEG-Ms，20kDa，PDI＝1.03，3mmol)进行第一次烷基化，分离，纯化，得到甲氧基聚乙二醇仲胺中间体S7-6。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：3.36(-OCH3,3H),3.42-3.76(-CH2CH2O-,-OCH2CH2NH-),3.90-4.00(-OCH2CH2O-,2H),4.90(-CH(O-)2,1H)。
步骤e：用2mmol S7-5与甲氧基聚乙二醇磺酸酯(mPEG-Ms，20kDa，PDI＝1.03，2.5mmol)进行第二次烷基化，分离，纯化，得到支化聚乙二醇羧基/缩醛双官能化产物S7-7。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：3.36(-OCH3,6H),3.42-3.76(-CH2CH2O-,-OCH2CH2N<),3.90-4.00(-OCH2CH2O-,2H),4.90(-CH(O-)2,1H)。分子量40kDa，PDI＝1.03。羧基和缩醛的修饰率均为100％。赖氨酸氨基被取代率为100％。
步骤f：将20g(1mmol)支化聚乙二醇羧基/缩醛异双官能化衍生物S7-7溶于水中，用盐酸调节溶液pH至2，搅拌反应16小时，反应完毕后向溶液中加入10％氯化钠，用碳酸氢钠调节溶液pH为6.4±0.2，用二氯甲烷萃取，萃出液用无水硫酸镁干燥后过滤浓缩，用异丙醇重结晶得到支化聚乙二醇羧基/醛异双官能化衍生物S7-8(37g，产率93％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：3.36(-OCH3,6H),3.42-3.76(-CH2CH2O-,-OCH2CH2N<),9.8(-CHO,1H)。NMR法测定醛基取代率为98.2％。GPC法测定分子量40kDa，PDI＝1.03。
实施例8赖氨酸支化聚乙二醇衍生物
其中，对应通式(2)，PEGa、PEGb均为mPEG结构，LA、LB均为亚乙基，U为氮原子，Ld为1,4-亚丁基，G为叔碳，F1、F2中一个含COOH，另一个含MAL，以F1含COOH，F2含MAL为例，R01为COOH，Z1不存在，R02为MAL基团，Z2为NHCOCH2。两个PEG的分子量均为20kDa，总分子量约40kDa。
步骤：将实施例7产品S7-8(支化聚乙二醇羧基/醛异双官能化衍生物，分子量为40kDa，PDI＝1.03，1mmol)溶于500mL二氯甲烷中，搅拌溶解后加入马来酰亚胺基乙酸琥珀酰亚胺酯S8-2(378mg，1.5mmol)和三乙胺(202mg，2mmol)，室温下搅拌反应16h，反应完毕后浓缩反应液，用异丙醇重结晶得到支化聚乙二醇羧基/马来酰亚胺异双官能化衍生物S8-3(34g，产率85％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：3.36(-OCH3,6H),3.42-3.76(-CH2CH2O-,-OCH2CH2N<),6.7-6.8(-OCCHCHCO-,2H)。NMR法测定取代率为98.7％。GPC法测定分子量40kDa，PDI＝1.04。
实施例9赖氨酸支化聚乙二醇衍生物
结构设计与实施例6相同。改用预修饰方法制备。
步骤a：将双保护的赖氨酸S9-2(Boc-Lys(Cbz)-OH，100mmol)溶于1L二氯甲烷中，加入NHS(1.5摩尔当量)搅拌40min后加入DCC(2摩尔当量)，室温搅拌反应16h，向反应液中加入实施例3制备的3-氨基丙酸甲酯S3-1(β-Ala-OMe，1.5摩尔当量)，继续室温搅拌反应16h，反应完毕后过柱层析纯化，得到预接枝的异双官能化小分子中间体S9-3(Boc-Lys(Cbz)-β-Ala-OMe，产率94％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：1.38(-C(CH3)3,9H),2.62(-CH2COOMe,2H),3.72(-COOCH3,3H),5.10(Cbz,-CH2-,2H),7.2～7.4(Cbz,Ph-,5H)。β-Ala-OMe对氨基的接枝率100％。
步骤b：将小分子中间体S9-3(80mmol)溶于400mL二氯甲烷中，加入50mL三氟乙酸反应2h，旋蒸去除溶剂，二氯甲烷溶解，无水乙醚沉淀，过滤，干燥，得到S9-4，Lys(Cbz)-β-Ala-OMe，产率94％。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：2.62(-CH2COOMe,2H),3.72(-COOCH3,3H),5.10(Cbz,-CH2-,2H),7.2～7.4(Cbz,Ph-,5H)。Boc特征峰消失。
步骤d：采用实施例4步骤a，用10mmol S9-4与甲氧基聚乙二醇磺酸酯(mPEG-Ms，20kDa，PDI＝1.03，3mmol)进行第一次烷基化，分离，纯化，得到甲氧基聚乙二醇仲胺中间体S9-5。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：2.62(-CH2COOMe,2H),3.36(-OCH3,3H),3.42-3.76(-CH2CH2O-,-OCH2CH2NH-,-COOCH3),5.10(Cbz,-CH2-,2H),7.2～7.4(Cbz,Ph-,5H)。
步骤e：用2mmol S9-5与甲氧基聚乙二醇磺酸酯(mPEG-Ms，20kDa，PDI＝1.03，2.5mmol)进行第二次烷基化，分离，纯化，得到支化聚乙二醇羧基/缩醛双官能化产物S9-6。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：2.62(-CH2COOMe,2H),3.36(-OCH3,6H),3.42-3.76(-CH2CH2O-,-OCH2CH2N<,-COOCH3),5.10(Cbz,-CH2-,2H),7.2～7.4(Cbz,Ph-,5H)。分子量40kDa，PDI＝1.03。羧基和缩醛的修饰率均为100％。赖氨酸氨基端和β-丙酸的羧基端的修饰率均为100％。
步骤f：选择性去除羧基保护。采用实施例3步骤g的方法用氢氧化钠溶液(4M)处理，搅拌反应16h，反应完毕后用二氯甲烷将产物萃取出，无水硫酸镁干燥后浓缩，用异丙醇重结晶，得支化聚乙二醇被保护氨基/羧酸异双官能化衍生物S9-7。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：3.36(-OCH3,6H),3.42-3.76(-CH2CH2O-,-OCH2CH2N<),5.10(Cbz,-CH2-,2H),7.2～7.4(Cbz,Ph-,5H)。Cbz保护氨基与丙酸基的取代率均为100％，目标修饰率100％。
步骤g：选择性去除氨基保护。采用实施例1步骤d的方法脱除Cbz保护，溶于1L甲醇/水(1:1，v/v)的混合溶剂中，加入10％的Pd/C催化剂(4g)，用氢气鼓泡室温反应14h，用硅藻土过滤除去催化剂，将甲醇蒸出，用二氯甲烷萃取后浓缩，用异丙醇重结晶，得到支化聚乙二醇氨基/羧酸酯异双官能化衍生物S9-8。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：2.62(-CH2COOMe,2H),2.85-3.02(-CH2CH2NH2,2H),3.36(-OCH3,6H),3.42-3.76(-CH2CH2O-,-OCH2CH2N<,-COOCH3,3H)。氨基与丙酸甲酯的取代率均为100％，目标修饰率100％。
实施例10赖氨酸支化聚乙二醇衍生物
其中，对应通式(2)PEGa、PEGb均为mPEG结构，LA、LB均为亚乙基，U为氮原子，Ld为CH2CONH，G为叔碳，F1、F2中一个含N3，另一个含NH2，以F1含叠氮基，F2含氨基为例，R01为N3，Z1为CONHCH2CH2CONHCH2CH2CH2N3，R02为NH2，Z2为1,4-亚丁基。两个PEG的分子量均为20kDa，总分子量约40kDa。
步骤a：将40g S9-7(支化聚乙二醇被保护氨基/羧酸异双官能化衍生物，1mmol)溶于1L二氯甲烷中，加入NHS(171mg，1.5mmol)搅拌40min后加入DCC(412mg，2mmol)，室温搅拌反应16h，向反应液中加入叠氮丙胺小分子(150mg，1.5mmol)，继续室温搅拌反应16h，反应完毕后浓缩反应液，用异丙醇重结晶，得到S10-2(支化聚乙二醇叠氮衍生物中间体，40kDa，PDI＝1.04，37g，产率93％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：1.58(-CH2CH2N3,2H),3.2(-CH2NH-Cbz,2H),3.36(-OCH3,6H),3.39(-CH2N3,2H),3.42-3.76(-CH2CH2O-,-OCH2CH2N<),5.10(Cbz,-CH2-,2H),7.2～7.4(Cbz,Ph-,5H)。
步骤b：将S10-2(40g，1mmol)溶于1L甲醇/水(1:1，v/v)的混合溶剂中，加入10％的Pd/C催化剂(4g)，用氢气鼓泡室温反应14h，用硅藻土过滤除去催化剂，将甲醇蒸出，用二氯甲烷萃取后浓缩，用异丙醇重结晶得到双官能化支化聚乙二醇氨基叠氮衍生物S10-3(36g，产率90％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：1.58(-CH2CH2N3,2H),2.85-3.02(-CH2CH2NH2),3.36(-OCH3,6H),3.39(-CH2N3,2H),3.42-3.76(-CH2CH2O-,-OCH2CH2N<)。NMR法测定取代率为100％。GPC法测定分子量40kDa，PDI＝1.04。
实施例11赖氨酸支化聚乙二醇衍生物
步骤a：采用实施例3步骤d的制备方法：以实施例的中间体S2-1代替S3-4，单一官能化支化聚乙二醇羧酸S11-1(40kDa，PDI＝1.02)代替S2-3在二氯甲烷溶剂中，DCC、NHS作用下室温反应，纯化，得到类似S3-5的支化聚乙二醇异双保护衍生物S11-2。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：1.22-1.60(-CH2CH2CH2CH<,8H),2.62(-CH2COOMe,2H),3.2(-CH2NH-Cbz,2H),3.36(-OCH3,6H),3.42-3.76(-CH2CH2O-,-COOCH3,3H),5.10(Cbz,-CH2-,2H),7.2～7.4(Cbz,Ph-,5H)。分子量40kDa，PDI＝1.02。对S11-1的羧基的取代率约98.6％。
步骤b：采用实施例3步骤g的方法，选择性脱除羧基保护。用氢氧化钠溶液(4M)处理，搅拌反应16h，反应完毕后用二氯甲烷将产物萃取出，无水硫酸镁干燥后浓缩，用异丙醇重结晶，得支化聚乙二醇被保护氨基/羧酸异双官能化衍生物S11-3。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：1.22-1.60(-CH2CH2CH2CH<,8H),3.2(-CH2NH-Cbz,2H),3.36(-OCH3,6H),3.42-3.76(-CH2CH2O-),5.10(Cbz,-CH2-,2H),7.2～7.4(Cbz,Ph-,5H)。完全脱除保护基。
步骤c：采用实施例3步骤f的方法，延长C-端功能性羧基到支化点α-C的间隔。将40g S11-3(1mmol)溶于1L二氯甲烷中，加入NHS(171mg，1.5mmol)搅拌40min后加入DCC(412mg，2mmol)，室温搅拌反应16h，向反应液中加入实施例3的酯保护的β-丙氨酸S3-1(β-Ala-OMe，155mg，1.5mmol)，继续室温搅拌反应16h，反应完毕后浓缩反应液，用异丙醇重结晶，得到支化聚乙二醇异双保护衍生物S11-4。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：1.22-1.60(-CH2CH2CH2CH<,8H),2.62(-CH2COOMe,2H),3.2(-CH2NH-Cbz,2H),3.36(-OCH3,6H),3.42-3.76(-CH2CH2O-,-COOCH3,3H),5.10(Cbz,-CH2-,2H),7.2～7.4(Cbz,Ph-,5H)。β-丙氨酸对C-端的接枝取代率95.0％。此时，N-端的修饰率仍为100％。
实施例12赖氨酸支化聚乙二醇衍生物(预接枝的方法)
采用实施例11的结构设计，改用单一官能化支化聚乙二醇羧酸S11-1(40kDa，PDI＝1.02)直接与实施例9制备的异双保护的小分子试剂S9-4(Lys(Cbz)-β-Ala-OMe)，采用实施例11步骤a的方法，直接获得S11-4所示结构的支化聚乙二醇异双保护衍生物，进行两次异丙醇结晶纯化。核磁测试确定结构。对α-C端的接枝取代率99.6％。
本发明的具体实施例为进一步详细说明本发明，并非限定本发明的保护范围。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 (74)

1.一种支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物的结构如通式(1)所示：
其中，PEGi聚乙二醇组分，由C1～20烃基连接PEG组分的末端氧原子，Li为二价连接基，连接PEG组分另一端的氧原子，i为2～18的整数；同一分子中的PEGi-Li各自独立，任两个PEGi彼此相同或不同，任两个Li彼此相同或不同；U为支化中心，价态为i+1，两端分别连接i个聚乙二醇组分和一个异双官能化端；Ld不存在或为二价连接基；异双官能化端由三价支化中心G、两个不同的功能基F1、F2构成；所述F1中具有一个、两个或更多个同种功能性端基R01，R01与G之间的间隔基为Z1；F2中具有一个、两个或更多个同种功能性端基R02，R02与G之间的间隔基为Z2；且R01不同于R02。
2.根据权利要求1所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所述R01、R02到U的原子间隔满足1～200，各自独立地选自1、1～50、50～100、100～160、160～200中任一种区间；R01、R02到三价G的原子间隔满足0～100，各自独立地选自0、0～12、12～24、24～50、50～80、81～100中任一种区间；不包括左端点，包括右端点。
3.根据权利要求2所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所述R01到G的原子间隔、R02到G的原子间隔，两者之和≥1；更优选≤160。
4.根据权利要求2所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所述U与G之间的原子间隔满足0～100，选自0、1～24、24～50、50～60、60～100中任一种；不包括左端点，包括右端点。
5.根据权利要求1所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所述R01、R02为能与生物相关物质相互反应的功能性基团；R01、R02与生物相关物质相互反应各自独立地选自以下任一种：共价键的形成、氢键的形成、光学反应和靶向作用。
6.根据权利要求1所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所述R01、R02各自独立地选自反应性基团、反应性基团的变化形式、靶向基团、光敏性基团；所述反应性基团的变化形式，指一个反应性基团经过氧化、还原、水合、脱水、电子重排、结构重排、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、被取代、脱保护中任一个过程后仍具有活性的形式，或经过被保护后的非活性形式。
7.根据权利要求1所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所述R01、R02至少一个选自以下任一种结构：
(1)能与氨基、羟基、羧基、巯基、二硫连接基、醛基、酮羰基、胍基、酰胺基、叠氮基、炔基、烯基、咪唑基、吲哚基中任一种活性基团发生反应生成共价键的基团；
(2)具有被保护形式的反应性基团或者其脱保护的活性形式或者其盐形式：氨基、被保护的氨基、胺盐、巯基、被保护的巯基、羟基、被保护的羟基、醛基、缩醛基、马来酰亚胺基、呋喃保护的马来酰亚胺基、羧基、酯保护的羧基、炔基、被保护的炔基、烯基；
(3)酰卤、酰胺、被保护的酰胺、酰肼、被保护的酰肼。
8.根据权利要求1所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所述R01、R02构成的异官能团对(R01,R02)选自以下任一种组合：羟基与被保护的羟基、羟基或被保护的羟基与非羟基反应性基团、羟基或被保护的羟基与靶向基团、羟基或被保护的羟基与光敏感性基团、活性酯基与马来酰亚胺基或被保护的马来酰亚胺基、活性酯基与醛基或被保护的醛基、活性酯基与叠氮基、活性酯基与炔基或被保护的炔基、活性酯基与丙烯酸酯基、活性酯基与甲基丙烯酸酯基、活性酯基与丙烯酸基、马来酰亚胺基或被保护的马来酰亚胺基与叠氮基、马来酰亚胺基或被保护的马来酰亚胺基与炔基或被保护的炔基、马来酰亚胺基或被保护的马来酰亚胺基与丙烯酸酯基、马来酰亚胺基或被保护的马来酰亚胺基与甲基丙烯酸酯基、马来酰亚胺基或被保护的马来酰亚胺基与丙烯酸基、马来酰亚胺基或被保护的马来酰亚胺基与羧基或被保护的羧基、马来酰亚胺基或被保护的马来酰亚胺基与氨基或被保护的氨基或胺盐、马来酰亚胺基或被保护的马来酰亚胺基与异氰酸酯基、马来酰亚胺基或被保护的马来酰亚胺基与被保护的巯基、醛基或被保护的醛基与叠氮基、醛基或被保护的醛基与丙烯酸酯基、醛基或被保护的醛基与甲基丙烯酸酯基、醛基或被保护的醛基与丙烯酸基、醛基或被保护的醛基与环氧基、醛基或被保护的醛基与羧基或被保护的羧基、醛基或被保护的醛基与炔基或被保护的炔基、被保护的醛基与巯基、醛基与被保护的巯基、被保护的醛基与磺酸酯基、氰基与磺酸酯基、氰基与氨基或被保护的氨基或胺盐、叠氮基与巯基或被保护的巯基、叠氮基与氨基或被保护的氨基或胺盐、叠氮基与丙烯酸酯基、叠氮基与甲基丙烯酸酯基、叠氮基与丙烯酸基、叠氮基与羧基或被保护的羧基、丙烯酸酯基与氨基或被保护的氨基或胺盐、丙烯酸酯基与异氰酸酯基、丙烯酸酯基与环氧基、丙烯酸酯基与甲基丙烯酸酯基、丙烯酸酯基与羧基或被保护的羧基、甲基丙烯酸酯基与羧基或被保护的羧基、甲基丙烯酸酯基与氨基或被保护的氨基或胺盐、甲基丙烯酸酯基与异氰酸酯基、甲基丙烯酸酯基与环氧基、炔基或被保护的炔基与氨基或被保护的氨基或胺盐、炔基或被保护的炔基与异氰酸酯基、炔基或被保护的炔基与丙烯酸酯基、炔基或被保护的炔基与甲基丙烯酸酯基、炔基或被保护的炔基与丙烯酸基、炔基或被保护的炔基与环氧基、炔基或被保护的炔基与羧基或被保护的羧基、被保护的炔基与叠氮基、丙烯酸基与异氰酸酯基、丙烯酸基与丙烯酸酯基、丙烯酸基与环氧基、丙烯酸基与羧基或被保护的羧基、羧基或被保护的羧基与巯基或被保护的巯基、羧基或被保护的羧基或被保护的羧基或被保护的羧基与氨基或被保护的氨基或胺盐、羧基或被保护的羧基与异氰酸酯基、羧基或被保护的羧基与环氧基、氨基或被保护的氨基或胺盐与巯基或被保护的巯基、靶向基团与非羟基反应性基团、光敏感性基团与非羟基反应性基团。
9.根据权利要求1所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所述R01、R02中至少一个为被保护的反应性基团；或只有一个为反应性基团；或均为反应性基团。
10.根据权利要求1所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所述R01、R02构成的异官能团对(R01,R02)为丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、赖氨酸、鸟氨酸、精氨酸、瓜氨酸、组氨酸、羟脯氨酸中任一个的C-端羧基或其衍生的功能性基团、N-氨基或其衍生的功能性基团、侧基官能团或其衍生的功能性基团中的任两个的组合；构成的异官能团对的C-羧基、N-氨基、侧基各自独立地为活性形式或被保护形式。
11.根据权利要求1所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所述R01、R02构成的异官能团对(R01,R02)，其中一个选自：羧基、被保护的羧基、羧基衍生的功能性基团中任一种；另一个选自：与氨基、被保护的氨基、胺盐、氨基衍生的功能性基团中任一种。
12.根据权利要求1所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所述Z1、Z2各自独立地不存在、为二价连接基ZL或为多价连接基ZB；其中，ZB为支化、超支化、梳状、树状或含环状结构。
13.根据权利要求12所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所述Z1、Z2的结构各自独立地选自以下任一种：
(1)为碳链连接基：亚烃基或侧基含杂原子的碳链连接基；
(2)含有醚键、硫醚键、酰胺键、酯键、一硫代酯键、二硫代酯键、尿烷键、硫代氨基甲酸酯键、碳酸酯键、一硫代碳酸酯键、二硫代碳酸酯键、三硫代碳酸酯键、二硫键、三氮唑基、4,5-二氢异恶唑连接基、中任一种连接基；
(3)含有通过烷基化反应、酰胺化反应、酯化反应、硫酯化反应、点击反应、环加成反应、Diels-Alder加成反应、1,3-偶极环加成反应中任一种偶合反应生成的连接基；
(4)含主链杂原子且不含重复单元CH2CH2O；或含有重复单元CH2CH2O，且重复单元数不超过20。
14.根据权利要求12所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所述Z1、Z2的结构各自独立地选自以下任一种：
(1)稳定的STAG：由亚烷基、二价环烷基、二价环烯基、二价环炔基、二价环二烯烃基、芳撑、碳碳双键、碳碳三键、共轭的碳碳双键、二价脂杂环基、二价芳杂环基、侧基含杂原子的碳链连接基、取代的二价环烯基、取代的二价环炔基、取代的二价环二烯烃基、取代的芳撑、取代的碳碳双键、取代的共轭碳碳双键、取代的二价脂杂环基、取代的二价芳杂环基、醚键、硫醚键、仲氨键、二价叔氨基、脲键、硫脲键、氨基甲酸酯基、硫代氨基甲酸酯基、磷酸酯基、膦酸酯基、不含活泼氢的二价硅基、含硼原子的二价连接基、羰基、硫代羰基、酰胺基、硫代酰胺基、磺酰胺基、烯胺基、三氮唑基、4,5-二氢异恶唑连接基、 NH2-L5-COOH、中性氨基酸及其衍生物骨架中任一种二价连接基、任两种或任两种以上基团任意组合构成的二价连接基；所述中性氨基酸选自甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、肌氨酸中任一种；其中L5为亚烷基、二价环烷基、芳撑中任一种、或任两种或两种以上的组合，且含有至少两个碳原子；
(2)可降解的DEGG：含有二硫键、乙烯醚键、酯基、硫酯基、硫代酯基、二硫代酯基、碳酸酯基、硫代碳酸酯基、二硫代碳酸酯基、三硫代碳酸酯基、氨基甲酸酯基、硫代氨基甲酸酯基、二硫代氨基甲酸酯基、缩醛基、环缩醛基、缩硫醛基、氮杂缩基醛基、氮杂环缩醛基、氮硫杂缩醛基、二硫代缩醛基、半缩醛基、硫代半缩醛基、氮杂半缩醛基、缩酮基、缩硫酮基、氮杂缩酮基、氮杂环缩酮基、氮硫杂缩酮基、亚胺键、腙键、酰腙键、肟键、硫肟醚基、半卡巴腙键、硫代半卡巴腙键、肼基、酰肼基、硫代碳酰肼基、偶氮羰酰肼基、硫代偶氮羰酰肼基、肼基甲酸酯基、肼基硫代甲酸酯基、卡巴肼基、硫代卡巴肼基、偶氮基、异脲基、异硫脲基、脲基甲酸酯基、硫脲基甲酸酯基、胍基、脒基、氨基胍基、氨基脒基、亚氨酸基、亚氨酸硫酯基、磺酸酯基、亚磺酸酯基、磺酰肼基、磺酰脲基、马来酰亚胺基、原酸酯基、苄氧羰基、磷酸酯基、亚磷酸酯基、次磷酸酯基、膦酸酯基、磷硅烷酯基、硅烷酯基、碳酰胺基、硫代酰胺、磺酰胺基、磷酰胺、亚磷酰胺基、焦磷酰胺基、环磷酰胺基、异环磷酰胺基、硫代磷酰胺基、乌头酰基、肽键、核苷酸及其衍生物骨架、脱氧核苷酸及其衍生物骨架中任一种二价连接基、任两种或任两种以上二价连接基的组合；所述肽键由选自甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、肌氨酸的任两个相同或不同的氨基酸键合而成。
15.根据权利要求12所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所述Z1、Z2的结构各自独立地选自以下任一种：
(1)为二价结构；
(2)包含赖氨酸、鸟氨酸骨架中至少一个，为3～17价结构；
(3)包含谷氨酸、天冬氨酸骨架中至少一个，为3～17价结构。
16.根据权利要求1所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所述G来自丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、赖氨酸、鸟氨酸、精氨酸、瓜氨酸、组氨酸中任一个结构单元的α-碳或羟脯氨酸的五元环。
17.根据权利要求1所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所述U选自以下任一种：
(1)U为三价支化中心，且选自：三价氮原子支化中心、三价碳原子支化中心、三价磷原子支化中心、三价硅原子支化中心或三价环状结构；此时结构如通式(2)所示：
其中，PEGa、PEGb为相同或不同的聚乙二醇组分，各自独立，均由C1～20烃基连接PEG组分的末端氧原子；LA、LB为相同或不同的二价连接基，各自独立，分别连接PEGa、PEGb的另一个氧端；
(2)U为四价支化中心，选自：四价碳原子支化结构、四价硅原子支化中心、包含两个三价支化中心、四价环状结构；
(3)U的价态为五、六、七、八或九至十九价，各自独立地为支化、梳状、树状或含环状结构。
18.根据权利要求1所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所述Ld满足以下任一种：
(1)所述Ld为碳链连接基；
(2)所述Ld含有经偶合反应生成的共价连接基。
19.根据权利要求18所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所述Ld满足以下任一种：
(1)所述Ld含有醚键、硫醚键、酰胺键、酯键、一硫代酯键、二硫代酯键、尿烷键、一硫代氨基甲酸酯键、二硫代氨基甲酸酯键、二硫键、碳酸酯键、一硫代碳酸酯键、二硫代碳酸酯键、三硫代碳酸酯键、亚胺键、三氮唑基、4,5-二氢异恶唑连接基、 中任一种共价连接基；
(2)所述Ld含有以下任一种或任一种含氢结构的被取代形式：-O-、-S-、-NH-、-C(＝O)-、-C(＝S)、-C(＝NH)-、-C(＝O)-NH-、-NH-C(＝O)-、-S-S-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-S-、-S-C(＝O)-、-C(＝S)-O-、-O-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-S-C(＝S)-、-O-C(＝O)-O-、-S-C(＝O)-O-、-O-C(＝S)-O-、-O-C(＝O)-S-、-S-C(＝S)-O-、-O-C(＝S)-S-、-S-C(＝O)-S-、-S-C(＝S)-S-、-NH-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-NH-、-NH-C(＝S)-O-、-O-C(＝S)-NH-、-NH-C(＝O)-S-、-S-C(＝O)-NH-、-NH-C(＝S)-S-、-S-C(＝S)-NH-、-NH-NH-、-NH-C(＝O)-NH-、-NH-C(＝S)-NH-、-NH-NH-C(＝O)-、-C(＝O)-NH-NH-、-NH-NH-C(＝S)-、-C(＝S)-NH-NH-、-HC＝N-、-N＝CH-、-HC＝N-NH-、-NH-N＝CH-、-HC＝N-NH-C(＝O)-、-C(＝O)-NH-N＝CH-、-HC＝N-O-、-O-N＝CH-、-HC＝N-S-、-S-N＝CH-、-N＝N-、-NH-NH-C(＝O)-N＝N-、-N＝N-C(＝O)-NH-NH-、-NH-C(＝O)-NH-、-C(＝NH)-NH-、-NH-C(＝NH)-、-NH-C(＝NH2 +)-、-C(＝NH2 +)-NH-、-C(＝NH)-O-、-O-C(＝NH)-、-O-C(＝NH2 +)-、-C(＝NH2 +)-O-、-C(＝NH)-S-、-S-C(＝NH)-、-S-C(＝NH2 +)-、-C(＝NH2 +)-S-、-S(＝O)2-O-、-O-S(＝O)2-、-S(＝O)-O-、-O-S(＝O)-、-S(＝O)2-NH-、-NH-S(＝O)2-、-S(＝O)2-NH-NH-、-NH-NH-S(＝O)2-、-CH2-O-、-O-CH2-。
20.根据权利要求1所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所述Ld满足以下之一
(1)所述Ld含有主链杂原子但不含O(CH2CH2O)m结构，其中，m大于1；
(2)所述Ld中含有O(CH2CH2O)m结构，其中，m不超过20。
21.根据权利要求1所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所述PEGi均为mPEG。
22.根据权利要求1所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所述i个Li的结构独立地选自以下任一种：
(1)稳定的STAG：由亚烷基、二价环烷基、二价环烯基、二价环炔基、二价环二烯烃基、芳撑、碳碳双键、碳碳三键、共轭的碳碳双键、二价脂杂环基、二价芳杂环基、侧基含杂原子的碳链连接基、取代的二价环烯基、取代的二价环炔基、取代的二价环二烯烃基、取代的芳撑、取代的碳碳双键、取代的共轭碳碳双键、取代的二价脂杂环基、取代的二价芳杂环基、醚键、硫醚键、仲氨键、二价叔氨基、脲键、硫脲键、氨基甲酸酯基、硫代氨基甲酸酯基、磷酸酯基、膦酸酯基、不含活泼氢的二价硅基、含硼原子的二价连接基、羰基、硫代羰基、酰胺基、硫代酰胺基、磺酰胺基、烯胺基、三氮唑基、4,5-二氢异恶唑连接基、 NH2-L5-COOH、中性氨基酸及其衍生物骨架中任一种二价连接基、任两种或任两种以上基团任意组合构成的二价连接基；所述中性氨基酸选自甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、肌氨酸中任一种；其中L5为亚烷基、二价环烷基、芳撑中任一种、或任两种或两种以上的组合，且含有至少两个碳原子；
(2)可降解的DEGG：含有二硫键、乙烯醚键、酯基、硫酯基、硫代酯基、二硫代酯基、碳酸酯基、硫代碳酸酯基、二硫代碳酸酯基、三硫代碳酸酯基、氨基甲酸酯基、硫代氨基甲酸酯基、二硫代氨基甲酸酯基、缩醛基、环缩醛基、缩硫醛基、氮杂缩基醛基、氮杂环缩醛基、氮硫杂缩醛基、二硫代缩醛基、半缩醛基、硫代半缩醛基、氮杂半缩醛基、缩酮基、缩硫酮基、氮杂缩酮基、氮杂环缩酮基、氮硫杂缩酮基、亚胺键、腙键、酰腙键、肟键、硫肟醚基、半卡巴腙键、硫代半卡巴腙键、肼基、酰肼基、硫代碳酰肼基、偶氮羰酰肼基、硫代偶氮羰酰肼基、肼基甲酸酯基、肼基硫代甲酸酯基、卡巴肼基、硫代卡巴肼基、偶氮基、异脲基、异硫脲基、脲基甲酸酯基、硫脲基甲酸酯基、胍基、脒基、氨基胍基、氨基脒基、亚氨酸基、亚氨酸硫酯基、磺酸酯基、亚磺酸酯基、磺酰肼基、磺酰脲基、马来酰亚胺基、原酸酯基、苄氧羰基、磷酸酯基、亚磷酸酯基、次磷酸酯基、膦酸酯基、磷硅烷酯基、硅烷酯基、碳酰胺基、硫代酰胺、磺酰胺基、磷酰胺、亚磷酰胺基、焦磷酰胺基、环磷酰胺基、异环磷酰胺基、硫代磷酰胺基、乌头酰基、肽键、核苷酸及其衍生物骨架、脱氧核苷酸及其衍生物骨架中任一种二价连接基、任两种或任两种以上二价连接基的组合；所述肽键由选自甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、肌氨酸的任两个相同或不同的氨基酸键合而成。
23.根据权利要求1所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所述i个Li的结构独立地选自以下任一种：
(1)为碳链连接基：亚烃基或侧基含杂原子的碳链连接基；
(2)含有醚键、硫醚键、酰胺键、酯键、一硫代酯键、二硫代酯键、尿烷键、硫代氨基甲酸酯键、碳酸酯键、一硫代碳酸酯键、二硫代碳酸酯键、三硫代碳酸酯键、二硫键、三氮唑基、4,5-二氢异恶唑连接基、中任一种连接基；
(3)含有通过烷基化反应、酰胺化反应、酯化反应、硫酯化反应、点击反应、环加成反应、Diels-Alder加成反应、1,3-偶极环加成反应中任一种偶合反应生成的连接基；
(4)为-CHR23，其中，R23为甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、肌氨酸中任一种氨基酸的侧基；
(5)当支化中心为N，且PEGi方向已经有一个Li与N相连的端基为碳羰基、硫代羰基或氨羰基时，Lc中与支化氮原子相邻的碳不为羰基、硫代羰基、氨羰基；
(6)含有主链杂原子但不含重复单元CH2CH2O；
(7)含有重复单元CH2CH2O，且重复单元数不超过20。
24.根据权利要求1所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所有Li与PEGi之间形成相同的连接：选自酯键、氨基甲酸酯键或碳酸酯键连接。
25.根据权利要求1所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所有PEGi同为mPEG，分子量选自2kDa～20kDa。
26.根据权利要求1所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所有PEGi分子量选2kDa、5kDa、10kDa或20kDa。
27.根据权利要求1所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所有PEGi同为mPEG；EO单元数选自2～70，且任两个EO单元数相差均不超过1。
28.根据权利要求17所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所述U为三价支化中心，通式(2)中含有以下结构：
其中，La为含亚甲基的LA，Lb为含亚甲基的LB；
其中，L2为亚烃基、羰基或硫代羰基；
其中，Mc为O、S、NH或NX，其中X为烃基。
29.根据权利要求28所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所述La、Lb相同，且选自以下任一种结构：
(1)La、Lb为碳链连接基：亚烃基或侧基含杂原子的碳链连接基；
(2)La、Lb含有醚键、硫醚键、酰胺键、酯键、一硫代酯键、二硫代酯键、尿烷键、硫代氨基甲酸酯键、碳酸酯键、一硫代碳酸酯键、二硫代碳酸酯键、三硫代碳酸酯键、二硫键、三氮唑基、4,5-二氢异恶唑连接基、中任一种连接基；
(3)La、Lb中含有通过烷基化反应、酰胺化反应、酯化反应、硫酯化反应、click反应、环加成反应、Diels-Alder加成反应、1,3-偶极环加成反应中任一种偶合反应生成的连接基。
30.根据权利要求28所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所述Lc的结构满足以下任一种：
(1)Lc包含C3～6二价环烷基、取代的C3～6二价环烷基、苯撑、取代的苯撑中至少一个；其中，A1、A2、A3为含有1～10个碳原子的取代基，且各自独立，任两个彼此相同或不同；s、j、k为0～24的整数；
(2)与支化N中心相邻的碳为羰基、硫代羰基、氨羰基中任一种；
(3)亚烷基、二价环烷基、芳撑中任一种、或任两种或两种以上的组合；
(4)Lc为C1～24亚烃基；
(5)Lc为–CH(R20)；其中，R20为甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸中任一种的侧基；
(6)Lc为–CH(R20)；其中，R20为丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、精氨酸、瓜氨酸、组氨酸、赖氨酸、鸟氨酸、谷氨酸、天冬氨酸中任一种的侧基、侧基的被保护形式或侧基的被取代形式。
31.根据权利要求17所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所述U满足以下任一种：
(1)U为碳原子支化中心，且来自丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、精氨酸、瓜氨酸、组氨酸、赖氨酸、鸟氨酸、谷氨酸、天冬氨酸骨架的α-碳；
(2)U为羟脯胺酸的五元环；
(3)U为氮原子支化中心，来自甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、NH2-L5-COOH；其中L5为亚烷基、二价环烷基、芳撑中任一种、或任两种或两种以上的组合，且含有至少两个碳原子；
(4)U为氮原子支化中心，来自丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、赖氨酸、鸟氨酸、精氨酸、瓜氨酸、组氨酸的N端；所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物具有以下结构单元，其中Le选自–CH2–、–CH(CH3)–、–CH2Ph–、–CH2CH2–、–CH2CH2CH2CH2–、–CH2CH2CH2–；
(5)U为氮原子支化中心，来自赖氨酸的ε-氮端、鸟氨酸的ε-氮端；所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物具有以下结构单元，其中LN选自–CH2CH2CH2CH2–、–CH2CH2CH2–；
(6)U来自单糖单元或二糖单元。
32.根据权利要求17所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物包含以下任一种结构：
其中，
Lp选自-CRi-、-L5-、-CRj-、-C(LN-NH-Rp)-、-LN-CRN-、-LN-C(NH-Rp)-中任一种；
Lq选自Lj中任一种；q为0或1；
Lx选自Li中结构单元的任意组合；x为0或1；
Ly选自Li中结构单元的任意组合；y为0或1；
当Lp中含有Rj、RN、Rp中任一种时，x为0或1，q＝0，y＝0；
当Lp为-CRi-、-L5-中任一种时，q＝1，x、y各自独立地为0或1；
E3中含有1个或多个封端基团EC，EC为羧基，或者能由羧基改变离去基团衍生而成的功能性端基；E3是由-OH、-NH-CRi-CO-、-NCH3-CH-CO-、-NH-L5-CO-、-NH-CH(L12CO-)CO-、-NH-CH(-CO-)-L12-CO-中至少一个任意组合而成，且C-端由EC封端的组分；
其中，
Ri选自甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、肌氨酸中任一种氨基酸的侧基；
Rj选自丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、赖氨酸、鸟氨酸、精氨酸、瓜氨酸、组氨酸中任一种氨基酸的侧基，或任一种氨基酸的被保护的侧基，或盐形式；
RN为赖氨酸、鸟氨酸的α-氨基、被保护的α-氨基、胺盐；
N<RHyp>C表示羟脯胺酸中包括α-N、α-C、侧羟基或保护的侧基在内的五元环；
Li为-NH-CRi-CO-、-NCH3-CH-CO-、-NH-L5-CO-构成的组；
Lr为-CO-CRi-NH-、-CO-CH-NCH3-、-CO-L5-NH-构成的组；
Lj为-NH-CRj-CO-、-NH-LN-CRN-CO-、-N<RHyp>C-CO-、-NH-C(LN-NH-Rp)-CO-、-NH-LN-C(NH-Rp)-CO-构成的组；
LN为-CH2-CH2-CH2-或-CH2-CH2-CH2-CH2-；
L12为-CH2或-CH2-CH2-；
-N<RHyp>C-CO-表示构成的组，PG4是侧羟基的合适的保护基)的任意组合；
Rp中含有1个或多个封端基团EN，EN选自伯氨基、甲氨基、被保护的伯氨基、被保护的甲氨基、伯氨基的盐形式、甲氨基的盐形式；Rp由-CO-CRi-NH-、-CO-CH-NCH3-、-CO-L5-NH-、-CO-CH(LNNH-)NH-、-CO-CH(-NH-)-LN-NH-中至少一个任意组合而成，且N-端由EN封端；
L5为亚烷基、二价环烷基、芳撑中任一种、或任两种或两种以上的组合，且含有至少两个碳原子。
33.根据权利要求32所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物的结构如通式(5)或通式(6)所示：
所述EC、EN到U的原子间隔均满足1～200；EC、EN到三价G的原子间隔均满足0～100；所述EC、EN数量均满足1～16；
其中，La为含亚甲基的LA，Lb为含亚甲基的LB；
其中，L2为亚烃基、羰基或硫代羰基。
34.根据权利要求33所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物的结构如通式(6)、(7)或(8)所示：
其中，通式(6)中，
Rs选自Ri、Rj、LNRp中任一种；Rt选自Ri、Rj、-LN-NH-Rp中任一种；t为正整数；所有的Rs、Rt中仅一个为Rj或-LN-NH-Rp，其余为Ri；
通式(7)和(8)中，Rt选自Ri、Rj、-LN-NH-Rp中任一种，Rg选自Ri、Rj、-LN-NH-Rp中任一种，Re选自Ri、Rj、-LN-NH-Rp中任一种，t为正整数，g为正整数，t、g各自独立；所有的Rt、Rg、Re中仅一个为Rj或-LN-NH-Rp，其余为Ri。
35.根据权利要求32所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所有的Ri在同一分子中具有相同的结构。
36.根据权利要求1所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所述R01、R02的数量均不超过16。
37.根据权利要求1所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所述i为2～8的整数。
38.根据权利要求1所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所述(-Li-)iU、F1、F2中至少一个含有以下结构残基；当含有两种以上时，(-Li-)iU与F1、F2各自独立，但F1、F2选自两个不同的组：
(1)
(2)
其中，Gly为甘氨酸组分；BB为赖氨酸或鸟氨酸组分，C端指向上述CO端，α-N端和ε-N端任一个指向(Gly)a，另一个指向(Gly)b；AA为谷氨酸或天冬氨酸组分，N端指向上述NH端，α-C端和ε-C端任一个指向(Gly)e，另一个指向(Gly)f；
其中，a、b、e、f均为非负整数，各自独立地优选为0～33之间的数值；g、w为正整数；
其中，当存在于U中时，g+1个或w+1个末端直接或间接连接PEG组分。
39.根据权利要求38所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所述(-Li-)iU、F1、F2中至少一个含有以下结构残基；当含有两种以上时，(-Li-)iU与F1、F2各自独立，但F1、F2选自两个不同的组：
40.根据权利要求1所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物具有以下任一种残基结构：
其中，
所述R1为H或CH3；
所述R20以下任一种结构：(1)甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、肌氨酸中任一种氨基酸的侧基；(2)丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、赖氨酸、鸟氨酸、精氨酸、瓜氨酸、组氨酸中任一种氨基酸的侧链间隔基Le；
所述Le选自–CH2–、–CH(CH3)–、–CH2Ph–、–CH2CH2–、–CH2CH2CH2CH2–、–CH2CH2CH2–；
所述L5为–(CH2)j1–，其中，j1选自2～20的整数；
所述L2为亚甲基、羰基或硫代羰基；
所述R15选自H、–CH3、–CH(CH3)2、–CH2CH(CH3)2、–CH(CH3)–CH2CH3、–Bn、–CH2CH2–SCH3中任一种；
所述M9为O、S或NH；
所述mPEG的分子量选自2kDa～20kDa或氧化乙烯基单元数选自2～70。
41.根据权利要求40所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，
所述一价残基的端羰基直接连接以下结构：
所述一价残基的端氨基直接连接以下结构：
所述二价残基或上述支化后的一价残基的端羰基直接连接以下结构：
所述二价残基或上述支化后的一价残基的端氨基直接连接以下结构：
42.根据权利要求41所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，
所述二价及多价残基的羰基末端用羧基、酯基、酰氯、酰胺、酰肼封端，或连接至少一个甘氨酸单元后用羧基、酯基、酰氯、酰胺、酰肼封端；
所述二价及多价残基的氨基末端用氨基、被保护的氨基或胺盐封端，或连接至少一个甘氨酸单元后用氨基、被保护的氨基或胺盐封端。
43.一种对权利要求1所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物的功能基进行改造获得的支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，满足以下至少一种条件：
(1)将R01改性成不同于R01、R02的功能性基团；
(2)将R02改性成不同于R01、R02的功能性基团。
44.根据权利要求43所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物，其特征在于，所述改性得到的功能性基团选自下述类A～类J的功能性基团及其变化形式构成的组中任一种：
类A：活性酯基、活性酯基的类似结构；其中，活性酯包括：琥珀酰亚胺活性酯、对硝基苯活性酯、邻硝基苯活性酯、苯并三唑活性酯、1,3,5-三氯苯活性酯、1,3,5-三氟苯活性酯、五氟苯活性酯、咪唑活性酯；其中，活性酯基的类似结构包括：2-硫酮-3-噻唑烷甲酸酯、2-硫氧代噻唑烷-3-羧酸酯、2-硫酮吡咯烷-N-羧酸酯、2-硫酮吡咯烷-N-甲酸酯、2-硫酮苯并噻唑-N-甲酸酯、1-氧代-3-硫氧代异吲哚啉-N-甲酸酯；
类B：磺酸酯基、亚磺酸酯基、砜基、亚砜基、1,3-二砜基-2-丙基羰基苯基、砜甲基丙烯酰基；
类C：羟胺、巯基、伯氨基、仲氨基、卤原子、卤代乙酰胺基、四甲基哌啶氧基、二氧杂哌啶氧基、胺盐、肼、二硫化物、酯基、硫酯基、硫代酯基、碳酸酯基、硫代碳酸酯基、二硫代碳酸酯基、三硫代碳酸酯、黄原酸酯、过硫代碳酸酯、四硫双酯、酰羟胺、酰胺、酰亚胺、酰肼、磺酰肼、腙、亚胺、烯胺、炔胺、氨基甲酸酯、一硫代氨基甲酸酯、二硫代氨基甲酸酯、氨基甲酸酯、一硫代氨基甲酸酯、二硫代氨基甲酸酯；
类D：羧基、磺酸基、次磺酸基、异羟肟酸、硫代异羟肟酸、黄原酸、酰卤、磺酰氯、醛基、乙二醛、缩醛、半缩醛、水合醛、酮、缩酮、半缩酮、半酮缩醇、酮缩醇、水合酮、原酸、原酸酯、氰酸酯、硫氰酸酯、异腈酸酯、异硫氰酸酯、酯基、氧羰酰卤、恶唑啉、异恶唑啉、硫醛、硫酮、硫缩醛、硫酮水合物、酮缩硫醇、半酮缩硫醇、硫酯、硫代酯、二硫代酯、硫代半缩醛、单硫代水合物、二硫代水合物、硫醇水合物、硫代羰基的一硫代羧酸、硫代羟基的一硫代羧酸、二硫代羧酸、脲基、硫脲基、胍基及其质子化形式、脒基及其质子化形式、酸酐、方酸、方酸酯、半方酸、半方酸酯、N-氨基甲酰基-3-咪唑或N-氨基甲酰基-3-甲基碘化咪唑鎓、亚氨酸、亚氨酸酯、硝酮、肟、假脲；
类E：马来酰亚胺基、丙烯酸酯、N-丙烯酰胺、甲基丙烯酸酯、N-甲基丙烯酰胺、被保护的马来酰亚胺基、马来酰胺酸、1,2,4-三唑啉-3,5-二酮、线性的偶氮化合物、环状的偶氮化合物、环烯烃基；其中，环烯烃基包括环辛烯烃、降冰片烯、7-氧杂-双环[2.2.1]庚-5-烯-2-基、二环庚二烯、7-氧杂二环庚二烯；
类F：环氧基、乙烯基、丙烯基、烯基烃基、炔基、炔基烃基；
类G，
类Ga：环炔烃基或环炔杂烃基、线性的共轭二烯烃基、环状的共轭二烯烃基、杂化的环状共轭二烯烃基、1,2,4,5-四嗪基；
类Gb：叠氮基、氧化腈基、氰基、异氰基、醛肟、重氮基、重氮鎓离子、氧化偶氮、腈亚胺、N-氧化醛亚胺、四氮唑、4-乙酰基-2-甲氧基-5-硝基苯氧基及其重氮化形式；可发生1,3-偶极环加成反应的其它官能化基团；
类H：羟基、被保护的羟基、硅氧基、被保护的双羟基、三羟基硅基、被保护的三羟基硅基；其中，羟基包括醇羟基、酚羟基、烯醇式羟基、半缩醛羟基；
类I：靶向基团及其药物学上可接受的盐；
类J：荧光性基团，包括荧光素、罗丹明、蒽、芘、香豆素、荧光黄3G、咔唑、咪唑、吲哚、茜素紫中任一种及任一种的功能性的衍生物。
45.一种含有权利要求1～44任一项所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物的产品，其特征在于，所述R01、R02的端基取代率均大于95％，或者至少一种为99％～100％。
46.根据权利要求45所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物的物质，其特征在于，所述R01、R02的端基取代率均大于95％，且至少一种为99％～100％。
47.一种权利要求1～44任一项所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物缀合有双组份生物相关物质的支化聚乙二醇化双组份生物相关物质，其特征在于，至少一个R01端共价连接有一个生物相关物质的分子D1，至少一个R02端含有或共价连接有一个生物相关物质的分子D2，且D1、D2为不同的生物相关物质；
其中，Xu为R01与生物相关物质组分D1之间偶合反应生成的连接基，D1的数量为u；
其中，Xv为R02与生物相关物质组分D2之间偶合反应生成的连接基，D2的数量为v；
u、v均为正整数，且各自独立。
48.根据权利要求47所述支化聚乙二醇化双组份生物相关物质，其特征在于，所述任一种生物相关物质包括生物相关物质、改性的生物相关物质、复合生物相关物质。
49.根据权利要求47所述支化聚乙二醇化双组份生物相关物质，其特征在于，所述任一种生物相关物质选自药物、蛋白质、多肽、寡肽、蛋白模拟物、片段及类似物、酶、抗原、抗体及其片段、受体、核苷、核苷酸、寡核苷酸、反义寡核苷酸、多核苷酸、适配体、多糖、蛋白多糖、糖蛋白、脂类化合物、激素、维生素、囊泡、脂质体、染料、荧光物质、靶向因子、细胞因子、神经递质、细胞外基质物质、植物或动物提取物、病毒、疫苗、细胞、胶束。
50.根据权利要求49所述支化聚乙二醇化双组份生物相关物质，其特征在于，所述脂类化合物选自类固醇、磷脂、糖脂。
51.根据权利要求49所述支化聚乙二醇化双组份生物相关物质，其特征在于，所述双组份生物相关物质满足以下一种：
(1)D1为药物分子，D2为靶向D1的治疗部位的分子；
(2)D1为药物分子，D2为抗菌药物；
(3)D1为药物分子，D2为抗炎药物；
(4)D1、D2为临床上能联合用药的两种不同药物；
(5)D1为具有治疗作用的药物，D2为降低D1的副作用的药物；
(6)D1、D2作用于不同部位或受体的协同或相加；
(7)D1、D2为摄入有先后顺序要求的药物组；
(8)D1、D2为治疗不同症状的药物；
(9)D1为药物分子，D2为光敏性基团；
(10)D1选自蛋白、蛋白模拟物、多肽、抗体类药物，D2为小分子药物；
(11)D1、D2中只有一个为小分子药物；
(12)D1、D2均为小分子药物；
(13)D1、D2均为大分子药物。
52.根据权利要求51所述支化聚乙二醇化双组份生物相关物质，其特征在于，所述双组份生物相关物质满足以下一种：
(1)D1为干扰素、干扰素的类似物、干扰素的改性产物，D2为利巴韦林或利巴韦林衍生物；
(2)D1为抗肿瘤药物或抗癌药物，D2为肿瘤靶向基团；
(3)D1、D2为联合治疗肿瘤、癌症、高血压、糖尿病、肝炎中任一种疾病的两种不同药物。
53.根据权利要求47所述支化聚乙二醇化双组份生物相关物质，其特征在于，具有以下结构通式(10)。
54.根据权利要求47所述支化聚乙二醇化双组份生物相关物质，其特征在于，所述Xu、Xv的结构至少一个含有醚键、硫醚键、酰胺键、酯键、一硫代酯键、二硫代酯键、尿烷键、一硫代氨基甲酸酯键、二硫代氨基甲酸酯键、二硫键、碳酸酯键、一硫代碳酸酯键、二硫代碳酸酯键、三硫代碳酸酯键、亚胺键、三氮唑基、4,5-二氢异恶唑连接基、 中任一种共价连接基。
55.根据权利要求47所述支化聚乙二醇化双组份生物相关物质，其特征在于，所述Xu、Xv的结构至少一个选自：-O-、-S-、-NH-、-C(＝O)-、-C(＝S)、-C(＝NH)-、-C(＝O)-NH-、-NH-C(＝O)-、-S-S-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-S-、-S-C(＝O)-、-C(＝S)-O-、-O-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-S-C(＝S)-、-O-C(＝O)-O-、-S-C(＝O)-O-、-O-C(＝S)-O-、-O-C(＝O)-S-、-S-C(＝S)-O-、-O-C(＝S)-S-、-S-C(＝O)-S-、-S-C(＝S)-S-、-NH-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-NH-、-NH-C(＝S)-O-、-O-C(＝S)-NH-、-NH-C(＝O)-S-、-S-C(＝O)-NH-、-NH-C(＝S)-S-、-S-C(＝S)-NH-、-NH-NH-、-NH-C(＝O)-NH-、-NH-C(＝S)-NH-、-NH-NH-C(＝O)-、-C(＝O)-NH-NH-、-NH-NH-C(＝S)-、-C(＝S)-NH-NH-、-HC＝N-、-N＝CH-、-HC＝N-NH-、-NH-N＝CH-、-HC＝N-NH-C(＝O)-、-C(＝O)-NH-N＝CH-、-HC＝N-O-、-O-N＝CH-、-HC＝N-S-、-S-N＝CH-、-N＝N-、-NH-NH-C(＝O)-N＝N-、-N＝N-C(＝O)-NH-NH-、-NH-C(＝O)-NH-、-C(＝NH)-NH-、-NH-C(＝NH)-、-NH-C(＝NH2 +)-、-C(＝NH2 +)-NH-、-C(＝NH)-O-、-O-C(＝NH)-、-O-C(＝NH2 +)-、-C(＝NH2 +)-O-、-C(＝NH)-S-、-S-C(＝NH)-、-S-C(＝NH2 +)-、-C(＝NH2 +)-S-、-S(＝O)2-O-、-O-S(＝O)2-、-S(＝O)-O-、-O-S(＝O)-、-S(＝O)2-NH-、-NH-S(＝O)2-、-S(＝O)2-NH-NH-、-NH-NH-S(＝O)2-或上述任一种含氢结构的被取代形式。
56.根据权利要求47所述支化聚乙二醇化双组份生物相关物质，其特征在于，同一个分子中Xu的类型相同；同一个分子中Xv的类型相同。
57.根据权利要求47中任一项所述支化聚乙二醇化双组份生物相关物质，其特征在于，所述D1、D2的数量组合满足：
(1)D1的数量大于等于1，D2数量大于1；
(2)D1的数量等于1，D2数量等于1或大于1；
(3)D1的数量大于1，D2数量大于1。
58.一种含有权利要求47所述支化聚乙二醇化双组份生物相关物质的组合物。
59.根据权利要求58所述支化聚乙二醇化双组份生物相关物质的组合物，其特征在于，所述D1、D2中至少一个的平均个数≥0.8。
60.根据权利要求58所述支化聚乙二醇化双组份生物相关物质的组合物，其特征在于，所述D1、D2中至少一个的平均个数≥1。
61.根据权利要求58所述支化聚乙二醇化双组份生物相关物质的组合物，其特征在于，所述u或v等于1，相应的接枝率≥90％。
62.根据权利要求58所述支化聚乙二醇化双组份生物相关物质的组合物，其特征在于，所述u或v大于1，相应的接枝率≥60％。
63.一种权利要求1～42中任一项所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物的制备方法，其特征在于，步骤如下：
步骤一：获得具有支化异双官能化端HB与支化中心端的小分子化合物IM1；其中，F1'为F1或F1的变化形式，F2'为F2或F2的变化形式；所述变化形式指经过氧化、还原、水合、脱水、电子重排、结构重排、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、被取代、脱保护、改变离去基团等中任一种化学变化过程，能够转变为目标基团的结构形式；F4i为反应性位点，能与后续步骤的PEGi-F3i中的反应性位点F3i进行偶合反应生成共价连接Li；单个分子中的i个F4i任两个彼此相同或不同，单个分子中的i个F3i任两个彼此相同或不同；
步骤二：通过偶合反应，将i个聚乙二醇链PEGi通过F3i、F4i之间的一步或分步偶合反应连接到支化中心U，生成二价连接基Li，形成i个聚乙二醇分支链；
步骤三：当F1'不等于F1或F2'不等于F2时，经末端化学修饰得到通式(1)所示的结构；但至少一种无需化学修饰，或仅需进行微修饰；所述微修饰选自以下的化学反应：脱保护、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、改变离去基团；当F1'等于F1且F2'等于F2时该步骤省略；
其中，所有的PEGi具有相同的封端及相同的分子量，Li与PEGi之间形成相同的共价键。
64.根据权利要求63所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物的制备方法，其特征在于，获得步骤一所述小分子中间体IM1的方式选自以下任一种：
(1)含支化中心U的试剂与含支化异双官能化端G(F1')F2'的试剂经偶合反应生成；
(2)对含U-Ld-G(F1')F2'试剂的支化中心U进行官能化改性获得；
(3)对含(F4i)iU-Ld-G的试剂的G端进行异双官能化改性获得。
65.根据权利要求63所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物的制备方法，其特征在于，所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物的至少一种功能性端基的取代率为99％～100％，包括两个端点；或者两种功能性端基的取代率均大于95％。
66.根据权利要求63所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物的制备方法，其特征在于，所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物的结构如通式(5)或通式(9)所示：
其中，通式(5)、(9)的IM1结构分别如M5、M6所示：
其中，EHyp表示为羟脯胺酸或被保护的羟脯胺酸组分，且通过C-端与Lx相邻。
67.根据权利要求66所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物的制备方法，其特征在于，所述IM1完全由可基因编码的氨基酸单元构成。
68.一种权利要求63所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物的制备方法，其特征在于，还包括对F1、F2中至少一个进行化学改性，得到不同于R01、R02的功能性基团。
69.一种权利要求1～42中任一项所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物的制备方法，其特征在于，步骤如下：
步骤一：获得具有支化异双官能化端HB与支化中心端的小分子化合物IM1；其中，F1'为F1或F1的变化形式，F2'为F2或F2的变化形式；所述变化形式指经过氧化、还原、水合、脱水、电子重排、结构重排、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、被取代、脱保护、改变离去基团等中任一种化学变化过程，能够转变为目标基团的结构形式；F4i均含端羟基或被保护端羟基的基团；
步骤二：通过聚合反应，引发环氧乙烷聚合，将i个聚乙二醇链PEGi连接到支化中心U，生成二价连接基Li，形成i个聚乙二醇分支链；
步骤三：当F1'不等于F1或F2'不等于F2时，经末端修饰得到通式(1)所示的结构；至少一种无需化学修饰，或仅需进行微修饰；所述微修饰选自以下的化学反应：脱保护、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、改变离去基团；当F1'等于F1且F2'等于F2时该步骤省略。
70.一种权利要求69所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物的制备方法，其特征在于，还包括对F1、F2中至少一个进行化学改性，得到不同于R01、R02的功能性基团。
71.一种权利要求1～42中任一项所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：采用单一官能化支化聚乙二醇与异双官能化小分子试剂的第三个官能团进行偶合，获得支化聚乙二醇中间体IM2；其中，F1'为F1或F1的变化形式，F2'为F2或F2的变化形式；所述变化形式指经过氧化、还原、水合、脱水、电子重排、结构重排、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、被取代、脱保护、改变离去基团等中任一种化学变化过程，能够转变为目标基团的结构形式；
步骤二：当F1'不等于F1或F2'不等于F2时，经末端修饰得到通式(1)所示的结构；至少一种无需化学修饰，或仅需进行微修饰；所述微修饰选自以下的化学反应：脱保护、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、改变离去基团；当F1'等于F1且F2'等于F2时该步骤省略。
72.一种权利要求71中任一项所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物的制备方法，其特征在于，还包括对F1、F2中至少一个进行化学改性，得到不同于R01、R02的功能性基团。
73.一种权利要求47所述支化聚乙二醇化双组份生物相关物质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：D1、D2中至少一种与支化异双官能化小分子试剂结合，生成结合有生物相关物质组分的小分子中间体IM4；
步骤二：引入支化聚乙二醇组分，获得含有生物相关物质组分的支化聚乙二醇中间体IM5；
步骤三：IM5中仅含有一种生物相关物质时，还继续与另一种生物相关物质组分进行偶偶联，得到支化聚乙二醇化双组份生物相关物质；IM5中已经偶联两种生物相关物质时，该步骤省略。
74.根据权利要求73中任一项所述支化聚乙二醇异双官能化衍生物的制备方法，其特征在于，所述步骤二通过以下任一种方式实现：
(1)先向IM4或经过活化的IM4中引入具有反应活性的U端，再通过偶合反应或聚合反应引入聚乙二醇组分；
(2)IM4或经过活化的IM4，与单一官能化聚乙二醇进行偶联，得到中间体IM5。
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