CN114206988A

CN114206988A - 包含钙结合基团的聚噁唑啉共聚物

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Publication number: CN114206988A
Application number: CN202080054819.XA
Authority: CN
Inventors: 桑德·科内利斯·杰拉杜斯·列文堡; 简·科内利斯·玛丽亚·范赫斯特; 玛丽亚·何塞·桑切斯-费尔南德斯; 罗莎·皮拉尔·费利克斯拉诺; 约斯特·欧普斯坦; 约翰尼斯·卡斯帕·马斯阿斯·伊利莎白·本德尔
Original assignee: GATT Technologies BV
Current assignee: GATT Technologies BV
Priority date: 2019-07-30
Filing date: 2020-07-28
Publication date: 2022-03-18
Also published as: WO2021018922A1; US20220153930A1; BR112022001554A2; JP2022542504A; EP4004085A1

Abstract

本发明涉及聚噁唑啉(POx)共聚物，所述聚噁唑啉共聚物包含至少20个噁唑啉单元、包括至少4个包含钙结合基团的非末端噁唑啉单元，所述钙结合基团选自二膦酸基/根、柠檬酸基/根、乙二胺四乙酸(EDTA)及其组合。本发明的所述POx共聚物对钙离子表现出非常高的亲和力，并且由于与Ca²⁺离子的可逆交联而能够形成水凝胶。所述POx共聚物提供了它们可生物再吸收的重要优点。所述POx共聚物的钙亲和力、可生物降解性和水凝胶特性可以容易地调节，因为POx可以容易地沿着整个聚合物主链而不仅仅是在端基被衍生化。本发明的所述POx共聚物可以适用于多种生物医学应用，例如阻挡膜、贴片、网、带、骨固定装置、骨植入物、(可注射的)水凝胶、正骨胶和纳米颗粒。

Description

包含钙结合基团的聚噁唑啉共聚物

技术领域

本发明涉及包含一个或多个钙结合基团的聚噁唑啉共聚物，所述钙结合基团选自二膦酸基/根(bisphosphonate)、柠檬酸基/根(citrate)、乙二胺四乙酸(EDTA)及其组合。

本发明的聚噁唑啉共聚物对钙离子具有非常高的亲和力并且是可生物再吸收的。这些聚噁唑啉共聚物可以有利地用于施用到骨组织上或骨组织中的医疗产品中，用于修复和/或保护(受损的)骨。此类医疗产品的实例包括屏障膜、网、贴片、带、固定装置、水凝胶、正骨胶和纳米颗粒。

背景技术

虽然在外科手术中常规应用屏障膜以允许牙槽骨的再生，但是在普通和创伤外科手术中使用各种固定装置来将软组织固定到骨上(肌腱断裂)，将骨组织固定到骨上(骨折)或将外来植入物固定到骨组织上(用网修补疝)。当代可商购的可降解的屏障膜和固定装置具有严重的缺点，涉及：i)对降解速率的控制差，ii)机械性能差，iii)对管理软/骨组织重建和感染的生物机制的理解差，iv)临床可操作性和稳定性差，和v)刚性不可降解材料的长期依赖性。

目前还没有特异性粘附于骨的生物材料。因此，开发特异性粘附于骨的医疗装置将解决口腔、普通和创伤外科手术中的一个主要问题，即容易修复受损骨和/或将软或硬组织固定到骨上。

US 2013/0149355描述了防止蛋白质和细胞吸附的方法，所述方法包括：

a)提供水溶性聚合物，所述水溶性聚合物在一个端部包含羟基磷灰石靶向部分；

b)在有效促进所述结合以形成聚合物结构的条件下，将来自步骤(a)的水溶性聚合物与羟基磷灰石或磷酸钙涂覆的假体或药物递送装置或表面结合；以及

c)将聚合物结构施用于含骨哺乳动物。

羟基磷灰石靶向部分可以选自四环素、钙黄绿素、二膦酸基/根、聚天冬氨酸、聚谷氨酸和氨基磷酸糖。水溶性聚合物可以选自聚(亚烷基二醇)、聚(氧乙基化多元醇)、聚(烯属醇)、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(羟丙基甲基丙烯酰胺)、聚(α-羟基酸)、聚(乙烯醇)、聚磷腈、聚噁唑啉及其共聚物和三元共聚物。

Lopez-Perez等人(Self-healing hydrogels formed by complexation betweencalcium ions and bisphosphonate-functionalized star-shaped polymers,Macromolecules.(2017)；50(21):8698-8706)描述了如何用阿仑膦酸盐官能化星形聚(乙二醇)(PEG)链末端以在添加钙离子时产生具有可逆交联的瞬时网络。阿仑膦酸盐官能化PEG的胶凝能力很大程度上取决于臂的数量和臂的分子量。在混合聚合物和钙溶液之后，可以切割形成的水凝胶，然后使其恢复在一起而没有任何可见的界面。振荡流变学表明水凝胶在断裂后恢复了70％至100％的原始储存模量和损耗模量。频率扫描测量揭示了在较低频率下类似液体的行为和在较高频率下类似固体的行为。

Ossipov(Bisphosphonate-modified biomaterials for drug delivery andbone tissue engineering,Expert Opin Drug Deliv.(2015)；12(9):1443-1458)报道将二膦酸基/根化学固定在水凝胶和纳米复合材料中用于骨组织工程的策略已经出现，这打开了二膦酸基/根在骨组织工程中的新应用。在对骨的特异性靶向和诱导的治疗效果方面讨论了二膦酸基/根与不同的药物分子、显像剂、蛋白质和聚合物的缀合物。提及了将这些缀合物转化成水凝胶支架以及将所得材料用于骨组织工程的应用。

Wang等人(The first pamidronate containing polymer and copolymer,Chemical Communications(2006)；26,2795-2797)描述了聚(N-丙烯酰基帕米膦酸-共-N-异丙基丙烯酰胺)的合成。

Zhang等人(The interaction of cationic polymers and theirbisphosphonate derivatives with hydroxyapatite,Macromol Biosci.(2007)；7(5),656-670)描述了用于蛋白质缀合和靶向骨的含有多拷贝BP的聚合物接头的构建。使用聚(L-赖氨酸)(PLL)和聚(乙烯亚胺)(PEI)作为聚合物主链，通过分别使用N-羟基琥珀酰亚胺基聚乙二醇马来酰亚胺和琥珀酰亚胺基-4-(N-马来酰亚胺基甲基)-环己烷-1-甲酸酯来并入BP，即2-(3-巯基丙基硫烷基)-乙基-1,1-二膦酸(硫醇BP(thiolBP))。与未改性的聚合物相比，测定聚合物-BP缀合物的体外和体内矿物亲和力。体外结果表明阳离子聚合物与未修饰形式的HA的强结合。BP缀合没有增强聚合物的固有矿物亲和力(mineral affinity)；相反，某些修饰不利地影响聚合物与HA的结合。来自大鼠皮下植入模型的体内结果也表明BP改性和未改性PEI的矿物亲和力没有显著差异。

发明内容

本发明人已经开发了对钙离子具有非常高的亲和力的新型生物相容性聚合物。本发明的聚合物是聚噁唑啉(POx)共聚物，所述聚噁唑啉共聚物包含至少20个噁唑啉单元、包括至少4个包含钙结合基团的非末端噁唑啉单元，所述钙结合基团选自二膦酸基/根、柠檬酸基/根、乙二胺四乙酸(EDTA)及其组合。

本发明的所述POx共聚物由于与Ca²⁺离子的可逆交联而能够形成水凝胶。本发明的所述POx共聚物提供了它们可生物再吸收的重要优点。通过将钙结合基团接枝到所述POx共聚物的主链上，所述共聚物可以获得非常有用的骨粘附性质。

此外，所述POx共聚物的钙亲和力、可生物降解性和水凝胶特性可以容易地调节，因为POx可以容易地沿着整个聚合物主链而不仅仅是在端基被衍生化。

本发明的所述POx共聚物可以适用于多种生物医学应用，例如阻挡膜、骨固定装置、骨植入物、(可注射的)水凝胶、正骨胶和纳米颗粒。

具体实施方式

因此，本发明的第一方面涉及包含至少20个噁唑啉单元的聚噁唑啉(POx)共聚物、包括至少4个包含钙结合基团的非末端噁唑啉单元，所述钙结合基团选自二膦酸基/根、柠檬酸基/根、乙二胺四乙酸(EDTA)及其组合。

如本文使用的术语“噁唑啉单元”是指包含在POx共聚物中并且衍生自噁唑啉或取代的噁唑啉的单体单元。

如本文使用的术语“钙结合基团”是指能够与Ca²⁺离子形成两个或更多个独立的配位键的基团。

本发明的POx共聚物优选包含至少30个噁唑啉单元，更优选至少40个噁唑啉单元，甚至更优选50个至400个噁唑啉单元，最优选60个至200个噁唑啉单元。

除了噁唑啉单元之外，POx共聚物还可以含有其它单体单元。噁唑啉单元优选占本发明POx共聚物中包含的单体单元的至少50wt.％，更优选至少80wt.％，甚至更优选至少90wt.％，最优选至少95wt.％。

本发明的POx共聚物优选是线性的，即非支化的共聚物。

本发明的POx共聚物可以是统计共聚物、交替共聚物、梯度共聚物或嵌段共聚物。优选地，POx共聚物是统计共聚物或嵌段共聚物。更优选地，POx共聚物是统计共聚物。

本发明的POx共聚物对羟基磷灰石的亲和力取决于共聚物中的钙结合基团的数量。优选地，共聚物含有至少6个含有钙结合基团的非末端噁唑啉单元。更优选地，共聚物含有至少8个含有钙结合基团的非末端噁唑啉单元，更优选地至少10个含有钙结合基团的非末端噁唑啉单元。

含有钙结合基团的噁唑啉单元优选占POx共聚物中包含的单体单元的3％至50％。更优选地，含有钙结合基团的噁唑啉单元占POx共聚物中包含的单体单元的4％至40％，最优选5％至35％。

根据特别优选的实施方案，POx共聚物包含：

式-[N(R^a)CH₂CH₂]-的重复单元A；以及

式-[N(R^b)CH₂CH₂]-的重复单元B；

其中：

R^a是CO-(CHR¹)_t-H

R^b是CO-(CHR¹)_t-CONH-R²-X-CO-(CHR³)_u-CONR⁴-CO-ccr

R¹表示H或任选取代的C_1-5烷基；

R²表示任选取代的C_1-5亚烷基；

R³表示H或任选取代的C_1-5烷基；

R⁴表示H或CH₃；

X表示O、NR¹¹、S或⁺NR¹¹(R¹²)；

R¹¹和R¹²表示H、甲基或乙基；

t表示1、2或3；

u表示1、2或3；

ccr表示钙结合基团。

在优选实施方案中，钙结合基团(在表示重复单元B的式中的ccr)表示包含二膦酸基/根的基团。甚至更优选地，钙结合基团(ccr)表示包含由式(I)表示的二膦酸基/根的基团：

-(L)C(Z)(PO₃H₂)₂(I)

或其药物可接受的盐；

其中：

L表示任选取代的C_1-5亚烷基；

Z表示H、OH、Cl、F或甲基。

在上述式(I)中，L优选表示C_2-4亚烷基。更优选地，L表示亚丙基。

在式(I)中，Z优选表示H、OH或甲基。更优选地，Z表示OH。

发现可以通过并入携带羧酸基/根(carboxylate)基团的噁唑啉单元来改善本发明的POx共聚物的水凝胶形成性质。因此，根据特别优选的实施方案，共聚物额外包含：

式-[N(R^c)CH₂CH₂]-的重复单元C

其中：

R^c是CO-(CHR¹)_t-CONH-R²-X-CO-R⁵-cbx

R⁵表示任选取代的C_1-5亚烷基

cbx表示含羧酸基/根的基团；

R¹、R²、t和X具有与前文所述相同的含义。

优选地，重复单元C的式中的cbx表示COOH或COO^-M⁺，其中M表示单价金属阳离子或NH₄ ⁺，更优选地cbx表示COOH、COO^-Na⁺或COO^-K⁺。

也可以通过并入影响共聚物的极性的噁唑啉单元来以有利的方式进行控制本发明POx共聚物的性质。因此，优选地，POx共聚物额外地包含：

式-[N(R^d)CH₂CH₂]-的重复单元D

其中：

R^d是CO-(CHR¹)_t-CONH-R^2-X-R⁶；

R⁶表示H、甲基或乙基；

R¹、R²、t和X具有与前文所述相同的含义。

POx共聚物可以有利地包含携带赋予共聚物胶原粘附性质的基团的噁唑啉单元。因此，可以提供对骨组织的无机和有机组分均具有亲和力的POx共聚物。胶原-粘附性质可以通过携带N-羟基琥珀酰亚胺基基团的噁唑啉单元来赋予。因此，在特别优选的实施方案中，POx共聚物额外地包含：

·式-[N(R^e)CH₂CH₂]-的重复单元

其中：

-R^e是CO-(CHR¹)_t-CONH-R²-X-CO-R⁵-CO-nhs

-nhs表示N-羟基琥珀酰亚胺基基团

-R¹、R²、R⁵、t和X具有与以上所述相同的含义。

POx共聚物的性质可以通过不携带侧基的噁唑啉单元的存在来进一步调节。因此，在另一个优选实施方案中，POx共聚物额外地包含：

式-[NHCH₂CH₂]-的重复单元F。

根据优选实施方案，上述重复单元A、B、C和D的式中的R¹表示H。

在重复单元A、B、C和D的式中的整数t优选为2或3。

在重复单元B、C和D的式中，R²优选表示亚乙基。

在重复单元B的式中的整数u优选是2或3。

在重复单元B的式中的R³优选表示H。

在重复单元B的式中的R⁴优选表示H。

在重复单元B、C和D的式中，X优选表示O。

在重复单元C的式中的R⁵优选表示亚乙基。

在重复单元D的式中的R⁶优选表示H。

根据特别优选的实施方案，本发明的POx共聚物具有以下单体组成：

·40至97mol.％的重复单元A

·3至50mol.％的重复单元B

·0至40mol.％的重复单元C

·0至50mol.％的重复单元D

·0至10mol.％的重复单元E

·0至10mol.％的重复单元F。

甚至更优选地，POx共聚物具有以下组成：

·50至95mol.％的重复单元A

·4至40mol.％的重复单元B

·0.3至35mol.％的重复单元C

·0至45mol.％的重复单元D

·0至8mol.％的重复单元E

·0至8mol.％的重复单元F。

最更优选地，POx共聚物具有以下组成：

·55至92mol.％的重复单元A

·5至35mol.％的重复单元B

·0.5至32mol.％的重复单元C

·0至30mol.％的重复单元D

·0至5mol.％的重复单元E

·0至5mol.％的重复单元F。

重复单元A和B一起优选占存在于POx共聚物中的单体单元的至少55％，更优选至少65％，最优选至少70％。

重复单元A、B、C、D和E一起优选占存在于POx共聚物中的单体单元的至少60％，更优选至少80％，最优选至少90％。

共聚物中的重复单元A、B、C、D和E的总数优选为40至200，更优选60至150。

本发明的另一方面涉及本发明的POx共聚物用于向医疗产品赋予骨粘附性的用途。

本发明的又一方面涉及包含本发明的POx共聚物的生物相容性医疗产品。

其中可应用POx共聚物的医疗产品的实例包括屏障膜、网、贴片、带、骨固定装置、骨植入物、水凝胶、骨胶和治疗性纳米颗粒。

在本发明的实施方案中，医疗产品不是诸如止血贴片的止血产品，并且不包含氧化的再生纤维素。

本发明的又一方面涉及制备如前文所述的POx共聚物的方法，所述方法包括：

(a)包含以下2-噁唑啉单体A和B的混合物的阳离子开环聚合：

其中R¹和t具有与权利要求1中相同的含义，并且其中R¹¹表示任选取代的C_1-5烷基；

(b)通过使中间体聚噁唑啉共聚物的至少一些烷基羧基基团与由下式表示的胺反应来酰胺化所述基团：

H₂N-R^2-X-H；

其中R²和X具有与前文所述相同的含义；

(c)通过使至少一些酰胺化基团与琥珀酸酐反应来官能化所述基团；

(d)通过使至少一些官能化基团与N-羟基琥珀酰亚胺反应来活化所述基团；以及

(e)通过使至少一些活化基团与包含钙结合基团的反应物反应引入钙清除功能。

根据优选实施方案，噁唑啉单体B中的R¹¹表示甲基。

优选地，通过使活化基团与钙结合剂，更优选选自二膦酸基/根、柠檬酸基/根和EDTA的钙结合剂反应引入钙结合功能。最优选地，通过使活化基团与阿仑膦酸(盐)(alendronate)或帕米膦酸(盐)(pamidronate)反应引入钙结合官能团。

在聚合之后，2-噁唑啉单体A形成前述POx共聚物中的噁唑啉单元A。

在最后的步骤，即方法的步骤(e)中形成噁唑啉单元B。在步骤(c)中形成噁唑啉单元C。在步骤(b)中形成噁唑啉单元D。在步骤(d)中形成噁唑啉单元E。

应理解，最终POx共聚物中的噁唑啉单元B、C、D和E的百分比可以通过控制步骤(b)、(c)、(d)和(e)中的每一个的衍生化水平来操控。

噁唑啉单元F可以通过水解在步骤(a)至(e)中的任一个之后形成的聚噁唑啉共聚物来形成。优选地，该水解在步骤(a)与(b)之间进行。

本发明可以通过以下非限制性实施例来进一步说明。

实施例

材料

·2-乙基-2-噁唑啉(EtOx)获得自Sigma-Aldrich。

·2-正丙基-2-噁唑啉(PropOx)如由Hoogenboom等人(Microwave-assistedsynthesis and properties of a series of poly(2-alkyl-2-oxazoline)s,Des.Monomers Polym.(2005),8,659–671)所述合成。

·2-甲氧基羰基乙基-2-噁唑啉(MestOx)如由Bouten等人(Accelerated livingcationic ring-opening polymerization of a methyl ester functionalized 2-oxazoline monomer,Polym.Chem.(2015),6,514–518)所述合成。

·在氮气氛下使用MBraun MB SPS-800溶剂分散系统排出乙腈和四氢呋喃。

·无水二氯甲烷(DCM)、无水乙醚、HPLC级甲醇和熔融氯化钙获得自FisherScientific。

·无水N,N-二甲基甲酰胺(DMF)获得自Acros Organics。

·

50WX4 100-200(H)和琥珀酸酐获得自Alfa Aesar。

·N-(3-二甲基氨基丙基)-N'-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)、4-二甲基氨基吡啶(DMAP)、N,N'-二异丙基碳二亚胺(DIC)、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)和阿仑膦酸钠三水合物(A1e)获得自Fluorochem。

·二甲亚砜、2-乙醇胺、对甲苯磺酸甲酯(MeOTs)和α-氰基-4-羟基肉桂酸(CHCA)获得自Sigma-Aldrich。

·氘化溶剂如氧化氘、氯仿-d和二甲亚砜-d6获得自剑桥同位素实验室(Cambridge Isotope Laboratories)和Sigma Aldrich。

·设定为18.2MΩ/cm的超纯Milli-Q水获得自WaterPro PS polisher(Labconco，Kansas City，MO)。

·Dialysis membranes

3(3.5kD截止)获得自VWRInternational。

·制备含有2.7mM KCl、137mM NaCl、2mM KH₂PO₄和8mM Na₂HPO₄(pH＝7.4)的磷酸盐缓冲盐水(PBS)溶液。

·聚乙烯吡咯烷酮K 90(PVP)获得自Sigma-Aldrich。

·平均Mw～50,000、PDI 3-4的聚(2-乙基-2-噁唑啉)获得自Sigma-Aldrich。

·Pluronic(

P188/Lutrol-F68)获得自BASF。

·羟基磷灰石(磷酸钙，CaP)获得自Merck。

阿仑膦酸(盐)官能化的聚(2-噁唑啉)的合成。

如图1中所示，以五个步骤合成阿仑膦酸(盐)官能化的聚(2-噁唑啉)。

2-甲氧基羰基乙基-2-噁唑啉(MestOx)与2-乙基-2-噁唑啉(EtOx)或正丙基-2-噁唑啉(PropOx)共聚以产生具有不同极性的随机分布的统计共聚物。将对甲苯磺酸甲酯(1当量)、要么EtOx(m当量)或PropOx(m当量)、MestOx(n当量)和无水乙腈(4M)在微波瓶中以所需比例在惰性气氛下混合。按照阳离子开环机理(CROP)在微波辐射下在140℃下进行聚合15分钟。聚合后，通过添加乙醇胺(10当量)终止反应，在室温下搅拌30分钟。然后，真空蒸发溶剂以得到P(EtOx-ran-MestOx)或P(PropOx-ran-MestOx)共聚物P1a–P5a。

MestOx共聚物P1a–P5a(1当量)通过在60℃下在减压(300mbar)下用2-乙醇胺(3.5当量)直接酰胺化16小时来改性。然后，通过在丙酮:乙醚v/v 3:1的混合物中三次连续沉淀纯化粗混合物，并再溶解在DCM:MeOH v/v 8:2中，随后在MeOH中进行离子交换色谱。最后，真空蒸发溶剂以得到期望比率的P(EtOx-OH)或P(PropOx-OH)共聚物P1b–P5b。

使用琥珀酸酐(1.1当量)、4-二甲基氨基吡啶(DMAP)(1.1当量)将这些羟基侧官能化的聚合物P1b-P5b(1当量)完全或部分转化成羧酸部分，并且在氩气氛下溶解在DCM:DMFv/v 9:1(2M)中16小时。通过在丙酮中三次连续沉淀纯化粗混合物，并再溶解在DCM:MeOHv/v8:2中，随后在MeOH中进行离子交换色谱。最后，真空蒸发溶剂以得到期望比率的P(EtOx/PropOx-COOH)或P(EtOx/PropOx-OH-COOH)P1c–P9c。

随后通过与N-羟基琥珀酰亚胺的碳二亚胺偶联将这些羧酸基/根侧官能化的共聚物改性成反应性酯。将官能化聚合物溶解在DCM:DMF v/v 95:5(0.2M)中，添加N-羟基琥珀酰亚胺(1.1当量)和N,N'-二异丙基碳二亚胺(1.2当量)作为偶联剂，并在氩气氛下在室温下搅拌16小时。将它们通过在丙酮:乙醚v/v 1:1中两次沉淀接着其他在乙醚中沉淀来纯化，并再溶解在DCM中。最后，真空蒸发溶剂以得到P(EtOx/PropOx-OH-NHS)或P(EtOx/PropOx-NHS)P1d–P9d。

通过酰胺化反应将阿仑膦酸(盐)部分引入到聚合物侧链中。将NHS-活化的共聚物P1d-P9D(1当量)缓慢添加到含有阿仑膦酸钠三水合物(2当量)、N-羟基琥珀酰亚胺(1当量)和N-(3-二甲基氨基丙基)-N'-乙基碳二亚胺盐酸盐(1当量)的磷酸盐缓冲盐水(0.5M)溶液中，在3℃搅拌4小时，使用NaOH将pH预先调节至7.7。然后，将混合物透析16小时，随后在丙酮:乙醚v/v 3:1中三次沉淀，并再溶解在脱矿物质水中。最后，将它们冻干以得到期望比率的P(EtOx/PropOx-Ale)、P(EtOx/PropOx-OH-Ale)或P(EtOx/PropOx-COOH-Ale)共聚物P1e–P13e。

实施例1

P(EtOx₉₀-Ale₁₀)–P1e的合成

P(EtOx₉₀-MestOx₁₀)P1a

根据一般程序，通过添加2-乙醇胺(2.72mL，45.18mmol)终止甲苯磺酸甲酯(0.68mL，4.52mmol)、2-乙基-2-噁唑啉(41.04mL，406.59mmol)和2-甲氧基羰基乙基-2-噁唑啉(6.23mL，45.18mmol)在干乙腈(68mL，4M)中的溶液的反应得到期望聚合物P1a(52.12g，4.39mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),CDCl₃]:3.63(br,3H,5-CH₃),3.65–3.35(br,8H,1-CH₂),2.70–2.50(br,4H,4-CH₂),2.50–2.20(br,2H,2-CH₂),0.95–1.15(br,3H,3-CH₃)。实验测定的共聚物比率：m/n 90:10。SEC:M_n10.6kDa,

1.11.MALDI-TOF:M_n 9.7kDa。产率：97％。

P(EtOx₉₀-OH₁₀)P1b

根据一般程序，P1a(43g，4.07mmol)与2-氨基乙醇(8.60mL，142.40mmol)的反应得到期望聚合物P1b(38.05g，3.50mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:3.65(br,2H,7-CH₂),3.75–3.45(br,8H,1-CH₂),3.35–3.25(br,2H,6-CH₂),2.75–2.60(br,2H,5-CH₂),2.60–2.40(br,2H,4-CH₂),2.45–2.25(br,2H,2-CH₂),1.00–0.80(br,3H,3-CH₃)。实验测定的共聚物比率：m/n 90:10。MALDI-TOF:M_n10.2kDa。产率：86％。

P(EtOx₉₀-COOH₁₀)P1c

根据一般程序，P1b(38g，3.50mmol)、4-二甲基氨基吡啶(0.86g，7.00mmol)和琥珀酸酐(4.20g，41.98mmol)在DCM/ACN 9:1(27mL，2M)中的溶液的反应得到期望聚合物P1c(36.01g，3.03mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:4.25–4.15(br,2H,7-CH₂),3.70–3.40(br,10H,1-CH₂+6-CH₂),2.75–2.60(br,6H,5-CH₂+8-CH₂),2.60–2.45(br,2H,4-CH₂),2.40–2.25(br,2H,2-CH₂),1.10–0.95(br,3H,3-CH₃)。实验测定的共聚物比率：m/o 90:10。MALDI-TOF:M_n 11.1kDa。产率：87％。

P(EtOx₉₀-NHS₁₀)P1d

根据一般程序，P1c(6g，0.51mmol)、N-羟基琥珀酰亚胺(0.64g，5.57mmol)和N,N'-二异丙基碳二亚胺(0.94mL，6.07mmol)在DCM/ACN 9:1(60mL，0.2M)中的溶液的反应得到期望聚合物P1d(5.65g，0.44mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),DMSO-d₆]:4.00–3.90(br,2H,7-CH₂),3.50–3.10(br,10H,1-CH₂+6-CH₂),2.90–2.85(br,2H,8-CH₂),2.75–2.70(br,4H,9-CH₂),2.65–2.60(br,2H,8-CH₂),2.60–2.40(br,2H,5-CH₂),2.30–2.10(br,4H,2-CH₂+4-CH₂),0.85–0.70(br,3H,3-CH₃)。实验测定的共聚物比率：m/o 90:10。SEC:M_n11.7kDa,

1.25.MALDI-TOF:M_n 11.5kDa。产率：87％。

P(EtOx₉₀-Ale₁₀)P1e

根据一般程序，P1d(5.0g，0.39mmol)、阿仑膦酸钠三水合物(2.53g，7.79mmol)、N-羟基琥珀酰亚胺(0.45g，3.90mmol)和N-(3-二甲基氨基丙基)-N'-乙基碳二亚胺盐酸盐(0.75g，3.90mmol)在PBS(32mL，0.5M)中的溶液的反应得到期望聚合物P1e(1.29g，0.09mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:4.30–4.10(br,4H,7-CH₂),3.75–3.40(br,16H,1-CH₂+6-CH₂),3.30–3.20(br,2H,9-CH₂),2.75–2.45(br,16H,4-CH₂+5-CH₂+8-CH₂),2.45–2.20(br,2H,2-CH₂),2.05–1.75(br,4H,10-CH₂+11-CH₂),1.15–0.95(br,3H,3-CH₃)。³¹P NMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:18.19。实验测定的共聚物比率：m/o/p 90:1:9。MALDI-TOF:M_n12.0kDa。产率：24％。

实施例2

P(EtOx₈₀-Ale₂₀)–P2e的合成

P(EtOx₈₀-MestOx₂₀)P2a

根据一般程序，通过添加2-乙醇胺(1.82mL，30.12mmol)终止对甲苯磺酸甲酯(0.46mL，3.01mmol)、2-乙基-2-噁唑啉(24.32mL，240.94mmol)和2-甲氧基羰基乙基-2-噁唑啉(8.31mL，60.24mmol)在干乙腈(43mL，4M)中的反应得到期望聚合物P2a(36.22g，2.93mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),CDCl₃]:3.65(br,3H,5-CH₃),3.65–3.35(br,8H,1-CH₂),2.75–2.50(br,4H,4-CH₂),2.50–2.20(br,2H,2-CH₂),0.95–1.15(br,3H,3-CH₃)。实验测定的共聚物比率：m/n 80:20。SEC:M_n 9.6kDa,

1.17.MALDI-TOF:M_n 9.8kDa。产率：97％。

P(EtOx₈₀-OH₂₀)P2b

根据一般程序，P2a(34g，3.05mmol)与2-氨基乙醇(12.88mL，213.47mmol)的反应得到期望聚合物P2b(31.46g，2.64mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:3.65(br,2H,7-CH₂),3.75–3.45(br,8H,1-CH₂),3.35–3.25(br,2H,6-CH₂),2.80–2.60(br,2H,5-CH₂),2.60–2.50(br,2H,4-CH₂),2.50–2.25(br,2H,2-CH₂),1.00–0.80(br,3H,3-CH₃)。实验测定的共聚物比率：m/n 80:20。MALDI-TOF:M_n 9.9kDa。产率：87％。

P(EtOx₈₀-COOH₂₀)P2c

根据一般程序，P2b(31g，2.64mmol)、4-二甲基氨基吡啶(1.29g，10.56mmol)和琥珀酸酐(6.34g，63.38mmol)在DCM/ACN 9:1(38mL，2M)中的溶液的反应得到期望聚合物P2c(29.74g，2.18mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:4.25–4.15(br,2H,7-CH₂),3.70–3.40(br,10H,1-CH₂+6-CH₂),2.75-2.55(br,6H,5-CH₂+8-CH₂),2.50–2.45(br,2H,4-CH₂),2.40–2.25(br,2H,2-CH₂),1.10–0.95(br,3H,3-CH₃)。实验测定的共聚物比率：m/o 80:20。MALDI-TOF:M_n 11.2kDa。产率：83％。

P(EtOx₈₀-NHS₂₀)P2d

根据一般程序，P2c(33g，2.40mmol)、N-羟基琥珀酰亚胺(6.08g，52.87mmol)和N,N'-二异丙基碳二亚胺(8.93mL，57.67mmol)在DCM/ACN 9:1(556mL，0.2M)中的溶液的反应得到期望聚合物P2d(35.63g，2.27mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),DMSO-d₆]:4.00–3.90(br,2H,7-CH₂),3.50–3.10(br,10H,1-CH₂+6-CH₂),2.90–2.85(br,2H,8-CH₂),2.75–2.70(br,4H,9-CH₂),2.65–2.60(br,2H,8-CH₂),2.60–2.40(br,2H,5-CH₂),2.30–2.10(br,4H,2-CH₂+4-CH₂),0.85–0.70(br,3H,3-CH₃)。实验测定的共聚物比率：m/o 80:20。SEC:M_n12.6kDa,

1.21.MALDI-TOF:M_n 13.0kDa。产率：95％。

P(EtOx₈₀-Ale₂₀)P2e

根据一般程序，P2d(15g，0.96mmol)、阿仑膦酸钠三水合物(12.45g，38.28mmol)、N-羟基琥珀酰亚胺(2.20g，19.14mmol)和N-(3-二甲基氨基丙基)-N'-乙基碳二亚胺盐酸盐(3.67g，19.14mmol)在PBS(155mL，0.5M)中的溶液的反应得到期望聚合物P2e(5.47g，0.30mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:4.25–4.10(br,4H,7-CH₂),3.80–3.35(br,16H,1-CH₂+6-CH₂),3.30–3.20(br,2H,9-CH₂),2.75–2.45(br,16H,4-CH₂+5-CH₂+8-CH₂),2.45–2.25(br,2H,2-CH₂),2.05–1.75(br,4H,10-CH₂+11-CH₂),1.15–0.95(br,3H,3-CH₃)。实验测定的共聚物比率：m/o/p 80:1:19。³¹P NMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:18.15.MALDI-TOF:M_n15.0kDa。产率：31％。

实施例3

P(EtOx₇₀-Ale₃₀)–P3e的合成

P(EtOx₈₀-MestOx₂₀)P2a

1.17.MALDI-TOF:M_n 9.8kDa。产率：97％。

P(EtOx₇₀-OH₃₀)P3b

根据一般程序，P3a(51g，4.35mmol)与2-氨基乙醇(27.55mL，456.55mmol)的反应得到期望聚合物P3b(43.98g，3.49mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:3.66(br,2H,7-CH₂),3.75–3.45(br,8H,1-CH₂),3.35–3.25(br,2H,6-CH₂),2.75–2.60(br,2H,5-CH₂),2.60–2.50(br,2H,4-CH₂),2.45–2.25(br,2H,2-CH₂),1.00–0.80(br,3H,3-CH₃)。实验测定的共聚物比率：m/n 70:30。MALDI-TOF:M_n 11.1kDa。产率：80％。

P(EtOx₇₀-COOH₃₀)P3c

根据一般程序，P3b(10g，0.79mmol)、4-二甲基氨基吡啶(0.58g，4.76mmol)和琥珀酸酐(2.86g，28.54mmol)在DCM/ACN 9:1(17mL，2M)中的溶液的反应得到期望聚合物P3c(9.85g，0.64mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:4.25–4.15(br,2H,7-CH₂),3.80–3.45(br,10H,1-CH₂+6-CH₂),2.75–2.60(br,6H,5-CH₂+8-CH₂),2.60–2.45(br,2H,4-CH₂),2.40–2.25(br,2H,2-CH₂),1.15–1.00(br,3H,3-CH₃)。实验测定的共聚物比率：m/o 70:30。MALDI-TOF:M_n 13.5kDa。产率：81％。

P(EtOx₇₀-NHS₃₀)P3d

根据一般程序，P3c(61g，3.91mmol)、N-羟基琥珀酰亚胺(14.85g，129.00mmol)和N,N'-二异丙基碳二亚胺(21.79mL，140.72mmol)在DCM/ACN 9:1(1346mL，0.2M)中的溶液的反应得到期望聚合物P3d(57.06g，mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),DMSO-d₆]:4.00–3.90(br,2H,7-CH₂),3.50–3.10(br,10H,1-CH₂+6-CH₂),2.90–2.85(br,2H,8-CH₂),2.75–2.70(br,4H,9-CH₂),2.65–2.60(br,2H,8-CH₂),2.60–2.40(br,2H,5-CH₂),2.30–2.10(br,4H,2-CH₂+4-CH₂),0.85–0.70(br,3H,3-CH₃)。实验测定的共聚物比率：m/o 70:30。SEC:M_n15.6kDa,

1.25.MALDI-TOF:M_n 16.9kDa。产率：79％。

P(EtOx₇₀-Ale₃₀)P3e

根据一般程序，P3d(15g，0.81mmol)、阿仑膦酸钠三水合物(15.80g，48.61mmol)、N-羟基琥珀酰亚胺(2.80g，24.31mmol)和N-(3-二甲基氨基丙基)-N'-乙基碳二亚胺盐酸盐(4.66g，24.31mmol)在PBS(66mL，0.5M)中的溶液的反应得到期望聚合物P3e(5.81g，0.26mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:4.25–4.10(br,4H,7-CH₂),3.80–3.30(br,16H,1-CH₂+6-CH₂),3.25–3.15(br,2H,9-CH₂),2.75–2.45(br,16H,4-CH₂+5-CH₂+8-CH₂),2.45–2.15(br,2H,2-CH₂),2.15–1.70(br,4H,10-CH₂+11-CH₂),1.15–0.95(br,3H,3-CH₃)。³¹P NMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:18.25。实验测定的共聚物比率：m/o/p 70:2:28。MALDI-TOF:M_n19.5kDa。产率：32％。

实施例4

P(PropOx₉₀-Ale₁₀)–P4e的合成

P(PropOx₉₀-MestOx₁₀)P4a

根据一般程序，通过添加2-乙醇胺(2.72mL，37.65mmol)终止甲苯磺酸甲酯(0.57mL，3.76mmol)、正丙基-2-噁唑啉(37.59mL，338.82mmol)和2-甲氧基羰基乙基-2-噁唑啉(5.19mL，37.65mmol)在干乙腈(52mL，4M)中的溶液的反应得到期望聚合物P4a(42.08g，3.55mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),CDCl₃]:3.65(br,3H,6-CH₃),3.65–3.35(br,8H,1-CH₂),2.70–2.50(br,4H,5-CH₂),2.40–2.10(br,2H,2-CH₂),1.70–1.50(br,2H,3-CH₂),1.00–0.80(br,3H,4-CH₃)。实验测定的共聚物比率：m/n 90:10。SEC:M_n10.2kDa,

1.08.MALDI-TOF:M_n 10.4kDa。产率：94％。

P(PropOx₉₀-OH₁₀)P4b

根据一般程序，P4a(42g，3.55mmol)与2-氨基乙醇(21.43mL，354.99mmol)的反应得到期望聚合物P4b(34.49g，2.80mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:3.65(br,2H,8-CH₂),3.75–3.45(br,8H,1-CH₂),3.35–3.30(br,2H,7-CH₂),2.75–2.60(br,2H,6-CH₂),2.60–2.50(br,2H,5-CH₂),2.45–2.25(br,2H,2-CH₂),1.65–1.50(br,2H,3-CH₂),1.00–0.80(br,3H,4-CH₃)。实验测定的共聚物比率：m/n 90:10。MALDI-TOF:M_n 10.7kDa。产率：79％。

P(PropOx₉₀-COOH₁₀)P4c

根据一般程序，P4b(28g，2.31mmol)、4-二甲基氨基吡啶(0.56g，4.62mmol)和琥珀酸酐(2.67g，26.7mmol)在DCM/ACN 9:1(17mL，2M)中的溶液的反应得到期望聚合物P4c(21.20g，1.61mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:4.10–4.00(br,2H,8-CH₂),3.60–3.20(br,10H,1-CH₂+7-CH₂),2.65–2.50(br,6H,6-CH₂+9-CH₂),2.50–2.30(br,2H,5-CH₂),2.30–2.10(br,2H,2-CH₂),1.55–1.40(br,2H,3-CH₂),1.00–0.80(br,3H,4-CH₃)。实验测定的共聚物比率：m/o 90:10。MALDI-TOF:M_n 11.5kDa。产率：70％。

P(PropOx₉₀-NHS₁₀)P4d

根据一般程序，P4c(20g，1.52mmol)、N-羟基琥珀酰亚胺(1.93g，16.76mmol)和N,N'-二异丙基碳二亚胺(2.83mL，18.29mmol)在DCM/ACN 9:1(180mL，0.2M)中的溶液的反应得到期望聚合物P4d(19.88g，1.41mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),DMSO-d₆]:4.10–4.00(br,2H,8-CH₂),3.50–3.30(br,10H,1-CH₂+7-CH₂),2.95–2.90(br,2H,9-CH₂),2.75–2.70(br,4H,10-CH₂),2.70–2.65(br,2H,9-CH₂),2.65–2.40(br,2H,6-CH₂),2.35–2.10(br,4H,2-CH₂+5-CH₂),1.60–1.40(br,2H,3-CH₂),0.90–0.80(br,3H,4-CH₃)。实验测定的共聚物比率：m/o90:10。SEC:M_n12.2kDa,

1.21.MALDI-TOF:M_n 12.1kDa。产率：93％。

P(PropOx₉₀-Ale₁₀)P4e

根据一般程序，P4d(15g，1.06mmol)、阿仑膦酸钠三水合物(6.92g，21.29mmol)、N-羟基琥珀酰亚胺(1.23g，10.64mmol)和N-(3-二甲基氨基丙基)-N'-乙基碳二亚胺盐酸盐(2.04g，10.64mmol)在PBS(87mL，0.5M)中的溶液的反应得到期望聚合物P4e(6.57g，0.43mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:4.30–4.15(br,4H,8-CH₂),3.80–3.30(br,16H,1-CH₂+7-CH₂),3.30–3.20(br,2H,10-CH₂),2.75–2.45(br,16H,5-CH₂+6-CH₂+9-CH₂),2.45–2.15(br,2H,2-CH₂),2.05–1.75(br,4H,11-CH₂+12-CH₂),1.65–1.45(br,2H,3-CH₂),1.15–0.95(br,3H,4-CH₃)。³¹P NMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:18.17。实验测定的共聚物比率：m/o/p90:1:9。MALDI-TOF:M_n 12.2kDa。产率：40％。

实施例5

P(PropOx₈₀-Ale₂₀)–P5e的合成

P(PropOx₇₀-MestOx₃₀)P5a

根据一般程序，通过添加2-乙醇胺(2.72mL，37.65mmol)终止甲苯磺酸甲酯(0.57mL，3.76mmol)、正丙基-2-噁唑啉(29.24mL，263.53mmol)和2-甲氧基羰基乙基-2-噁唑啉(15.57mL，112.94mmol)在干乙腈(50mL，4M)中的溶液的反应得到期望聚合物P5a(46.44g，3.62mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),CDCl₃]:3.65(br,3H,6-CH₃),3.65–3.30(br,8H,1-CH₂),2.65–2.45(br,4H,5-CH₂),2.40–2.10(br,2H,2-CH₂),1.70–1.50(br,2H,3-CH₂),1.00–0.80(br,3H,4-CH₃)。实验测定的共聚物比率：m/n 70:30。SEC:M_n 10.1kDa,

1.12.MALDI-TOF:M_n10.9kDa。产率：96％。

P(PropOx₇₀-OH₃₀)P5b

根据一般程序，P5a(46g，3.62mmol)与2-氨基乙醇(22.93mL，379.97mmol)的反应得到期望聚合物P5b(37.13g，2.72mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:3.65(br,2H,8-CH₂),3.75–3.45(br,8H,1-CH₂),3.35–3.20(br,2H,7-CH₂),2.70–2.60(br,2H,6-CH₂),2.60–2.50(br,2H,5-CH₂),2.40–2.15(br,2H,2-CH₂),1.65–1.45(br,2H,3-CH₂),0.9–0.70(br,3H,4-CH₃)。实验测定的共聚物比率：m/n 70:30。MALDI-TOF:M_n 11.6kDa。产率：75％。

P(PropOx₇₀-COOH₃₀)P5c

根据一般程序，P5b(34g，2.50mmol)、4-二甲基氨基吡啶(1.83g，15.01mmol)和琥珀酸酐(9.01g，90.03mmol)在DCM/ACN 9:1(54mL，2M)中的溶液的反应得到期望聚合物P5c(39.91g，2.41mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:4.05–3.85(br,2H,8-CH₂),3.55–3.10(br,10H,1-CH₂+7-CH₂),2.65–2.50(br,6H,6-CH₂+9-CH₂),2.50–2.30(br,2H,5-CH₂),2.30–2.10(br,2H,2-CH₂),1.55–1.35(br,2H,3-CH₂),0.90–0.75(br,3H,4-CH₃)。实验测定的共聚物比率：m/o 70:30。MALDI-TOF:M_n 12.1kDa。产率：96％。

P(PropOx₇₀-NHS₃₀)P5d

根据一般程序，P5c(28g，1.69mmol)、N-羟基琥珀酰亚胺(6.41g，55.71mmol)和N,N'-二异丙基碳二亚胺(9.41mL，60.77mmol)在DCM/ACN 9:1(581mL，0.2M)中的溶液的反应得到期望聚合物P5d(26.28g，1.35mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),DMSO-d₆]:4.00–3.90(br,2H,8-CH₂),3.50–3.10(br,10H,1-CH₂+7-CH₂),2.90–2.85(br,2H,9-CH₂),2.75–2.70(br,4H,10-CH₂),2.65–2.60(br,2H,9-CH₂),2.60–2.40(br,2H,6-CH₂),2.35–2.10(br,4H,2-CH₂+5-CH₂),1.65–1.40(br,2H,3-CH₂),0.85–0.70(br,3H,4-CH₃)。实验测定的共聚物比率：m/o90:10。SEC:M_n15.7kDa,

1.20.MALDI-TOF:M_n 13.7kDa。产率：80％。

P(PropOx₇₀-Ale₃₀)P5e

根据一般程序，P5d(8.0g，0.41mmol)、阿仑膦酸钠三水合物(8.00g，24.62mmol)、N-羟基琥珀酰亚胺(1.42g，12.31mmol)和N-(3-二甲基氨基丙基)-N'-乙基碳二亚胺盐酸盐(2.36g，12.31mmol)在PBS(99mL，0.5M)中的溶液的反应得到期望聚合物P5e(2.93g，0.13mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:4.30–4.15(br,4H,8-CH₂),3.80–3.30(br,16H,1-CH₂+7-CH₂),3.20–3.10(br,2H,10-CH₂),2.75–2.45(br,16H,5-CH₂+6-CH₂+9-CH₂),2.45–2.15(br,2H,2-CH₂),2.05–1.75(br,4H,11-CH₂+12-CH₂),1.65–1.45(br,2H,3-CH₂),1.00–0.85(br,3H,4-CH₃)。³¹P NMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:18.15。实验测定的共聚物比率：m/o/p70:3:27。MALDI-TOF:M_n 17.5kDa。产率：31％。

实施例6

P(EtOx₇₀-OH₂₀-Ale₁₀)–P6e的合成

P(EtOx₇₀-OH₂₀-COOH₁₀)P6c

根据一般程序，P3b(15g，1.19mmol)、4-二甲基氨基吡啶(0.29g，2.38mmol)和琥珀酸酐(1.43g，14.27mmol)在DCM/ACN 9:1(9mL，2M)中的溶液的反应得到期望聚合物P6c(12.28g，0.90mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:4.25–4.15(br,2H,9-CH₂),3.80–3.45(br,16H,1-CH₂+7-CH₂+8-CH₂),3.35–3.25(br,2H,6-CH₂),2.75–2.60(br,8H,5-CH₂+10-CH₂),2.60–2.45(br,4H,4-CH₂),2.45–2.25(br,2H,2-CH₂),1.15–1.00(br,3H,3-CH₃)。实验测定的共聚物比率：m/n/o 70:21:9。MALDI-TOF:M_n 12.2kDa。产率：76％。

P(EtOx₇₀-OH₂₀-NHS₁₀)P6d

根据一般程序，P6c(12g，0.88mmol)、N-羟基琥珀酰亚胺(1.12g，9.70mmol)和N,N'-二异丙基碳二亚胺(1.64mL，10.58mmol)在DCM/ACN 9:1(104mL，0.2M)中的溶液的反应得到期望聚合物P6d(11.48g，0.79mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),DMSO-d₆]:4.25–4.15(br,2H,8-CH₂),3.75–3.40(br,16H,1-CH₂+6-CH₂+7-CH₂),3.35–3.25(br,2H,5-CH₂),3.10–3.00(br,2H,9-CH₂),3.00–2.90(br,4H,10-CH₂),2.90–2.80(br,2H,9-CH₂),2.65–2.45(br,8H,4-CH₂),2.45–2.25(br,2H,2-CH₂),1.10–1.00(br,3H,3-CH₃)。实验测定的共聚物比率：m/n/o 70:21:9。SEC:M_n 12.7kDa,

1.25.MALDI-TOF:M_n 12.6kDa。产率：89％。

P(EtOx₇₀-OH₂₀-Ale₁₀)P6e

根据一般程序，P6d(12g，0.83mmol)、阿仑膦酸钠三水合物(4.88g，15.02mmol)、N-羟基琥珀酰亚胺(0.86g，7.51mmol)和N-(3-二甲基氨基丙基)-N'-乙基碳二亚胺盐酸盐(1.44g，7.51mmol)在PBS(62mL，0.5M)中的溶液的反应得到期望聚合物P6e(3.41g，0.22mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:4.30–4.10(br,4H,8-CH₂),3.80–3.40(br,22H,1-CH₂+6-CH₂+7-CH₂),3.40–3.30(br,2H,5-CH₂),3.30–3.20(br,2H,10-CH₂),2.75–2.15(br,22H,2-CH₂+4-CH₂+9-CH₂),2.05–1.75(br,4H,11-CH₂+12-CH₂),1.15–0.95(br,3H,3-CH₃)。³¹PNMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:18.15。实验测定的共聚物比率：m/n/o/p 70:21:1:8。MALDI-TOF:M_n 12.6kDa。产率：26％。

实施例7

P(EtOx₇₀-OH₁₀-Ale₂₀)–P7e的合成

P(EtOx₇₀-OH₁₀-COOH₂₀)P7c

根据一般程序，P3b(15g，1.19mmol)、4-二甲基氨基吡啶(0.58g，4.76mmol)和琥珀酸酐(2.86g，28.54mmol)在DCM/ACN 9:1(17mL，2M)中的溶液的反应得到期望聚合物P7c(17.33g，1.19mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:4.25–4.15(br,2H,9-CH₂),3.80–3.45(br,16H,1-CH₂+7-CH₂+8-CH₂),3.35–3.25(br,2H,6-CH₂),2.75–2.60(br,8H,5-CH₂+10-CH₂),2.60–2.45(br,4H,4-CH₂),2.40–2.25(br,2H,2-CH₂),1.15–1.00(br,3H,3-CH₃)。实验测定的共聚物比率：m/n/o 70:12:8。MALDI-TOF:M_n 12.5kDa。产率：94％。

P(EtOx₇₀-OH₁₀-NHS₂₀)P7d

根据一般程序，P7c(12g，0.82mmol)、N-羟基琥珀酰亚胺(2.08g，18.07mmol)和N,N'-二异丙基碳二亚胺(3.05mL，19.72mmol)在DCM/ACN 9:1(190mL，0.2M)中的溶液的反应得到期望聚合物P7d(11.95g，0.72mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),DMSO-d₆]:4.15–4.00(br,2H,8-CH₂),3.75–3.40(br,16H,1-CH₂+6-CH₂+7-CH₂),3.35–3.25(br,2H,5-CH₂),3.05–2.95(br,2H,9-CH₂),2.95–2.85(br,4H,10-CH₂),2.85–2.70(br,2H,9-CH₂),2.75–2.65(br,8H,4-CH₂),2.40–2.10(br,2H,2-CH₂),1.05–0.95(br,3H,3-CH₃)。实验测定的共聚物比率：m/n/o 70:12:8。SEC:M_n 14.7kDa,

1.25.MALDI-TOF:M_n 14.4kDa。产率：88％。

P(EtOx₇₀-OH₁₀-Ale₂₀)P7e

根据一般程序，P7d(12g，0.74mmol)、阿仑膦酸钠三水合物(8.69g，6.74mmol)、N-羟基琥珀酰亚胺(1.54g，13.37mmol)和N-(3-二甲基氨基丙基)-N'-乙基碳二亚胺盐酸盐(2.56g，13.37mmol)在PBS(108mL，0.5M)中的溶液的反应得到期望聚合物P7e(4.15g，0.23mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:4.30–4.10(br,4H,8-CH₂),3.80–3.40(br,22H,1-CH₂+6-CH₂+7-CH₂),3.40–3.30(br,2H,5-CH₂),3.30–3.20(br,2H,10-CH₂),2.75–2.15(br,22H,2-CH₂+4-CH₂+9-CH₂),2.05–1.75(br,4H,11-CH₂+12-CH₂),1.15–0.95(br,3H,3-CH₃)。³¹PNMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:18.25。实验测定的共聚物比率：m/n/o/p 70:12:2:16。MALDI-TOF:M_n 14.6kDa。产率：30％。

实施例8

P(PropOx₇₀-OH₂₀-Ale₁₀)–P8e的合成

P(PropOx₇₀-OH₂₀-COOH₁₀)P8c

根据一般程序，P5b(13g，0.96mmol)、4-二甲基氨基吡啶(0.23g，1.91mmol)和琥珀酸酐(1.15g，11.47mmol)在DCM/ACN 9:1(7mL，2M)中的溶液的反应得到期望聚合物P8c(11.62g，0.80mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:4.10–3.90(br,2H,10-CH₂),3.70–3.20(br,16H,1-CH₂+8-CH₂+9-CH₂),3.15–3.00(br,2H,7-CH₂),2.75–2.60(br,8H,6-CH₂+11-CH₂),2.65–2.40(br,4H,5-CH₂),2.40–2.10(br,2H,2-CH₂),1.60–1.35(br,2H,3-CH₂),1.00–0.70(br,3H,4-CH₃)。实验测定的共聚物比率：m/n/o 70:20:10。MALDI-TOF:M_n11.5kDa。产率：79％。

P(PropOx₇₀-OH₂₀-NHS₁₀)P8d

根据一般程序，P8c(20g，1.37mmol)、N-羟基琥珀酰亚胺(1.74g，15.08mmol)和N,N'-二异丙基碳二亚胺(2.55mL，16.45mmol)在DCM/ACN 9:1(162mL，0.2M)中的溶液的反应得到期望聚合物P8d(17.41g，1.12mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),DMSO-d₆]:4.15–4.00(br,2H,9-CH₂),3.55–3.30(br,16H,1-CH₂+7-CH₂+8-CH₂),3.30–3.20(br,2H,6-CH₂),3.00–2.90(br,2H,10-CH₂),2.85–2.75(br,4H,11-CH₂),2.75–2.65(br,2H,10-CH₂),2.65–2.45(br,8H,5-CH₂),2.35–2.05(br,2H,2-CH₂),1.55–1.30(br,2H,3-CH₂),0.90–0.70(br,3H,4-CH₃)。实验测定的共聚物比率：m/n/o 70:20:10。SEC:M_n12.2kDa,

1.25.MALDI-TOF:M_n12.1kDa。产率：70％。

P(PropOx₇₀-OH₂₀-Ale₁₀)P8e

根据一般程序，P8d(7.0g，0.45mmol)、阿仑膦酸钠三水合物(2.93g，9.00mmol)、N-羟基琥珀酰亚胺(0.52g，4.50mmol)和N-(3-二甲基氨基丙基)-N'-乙基碳二亚胺盐酸盐(0.86g，4.50mmol)在PBS(37mL，0.5M)中的溶液的反应得到期望聚合物P8e(2.71g，0.16mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:4.30–4.10(br,4H,9-CH₂),3.80–3.40(br,22H,1-CH₂+7-CH₂+8-CH₂),3.40–3.30(br,2H,6-CH₂),3.30–3.20(br,2H,11-CH₂),2.75–2.15(br,22H,2-CH₂+5-CH₂+10-CH₂),2.05–1.75(br,4H,12-CH₂+13-CH₂),1.65–1.45(br,2H,3-CH₂),1.15–0.85(br,3H,4-CH₃)。³¹P NMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:18.20。实验测定的共聚物比率：m/n/o/p 70:20:1:9。MALDI-TOF:M_n 12.5kDa。产率：36％。

实施例9

P(PropOx₇₀-OH₁₀-Ale₂₀)–P9e的合成

P(PropOx₇₀-OH₁₀-COOH₂₀)P9c

根据一般程序，P5b(38g，2.80mmol)、4-二甲基氨基吡啶(1.37g，11.18mmol)和琥珀酸酐(6.71g，67.08mmol)在DCM/ACN 9:1(41mL，2M)中的溶液的反应得到期望聚合物P9c(41.10g，2.64mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:4.10–3.90(br,2H,10-CH₂),3.70–3.20(br,16H,1-CH₂+8-CH₂+9-CH₂),3.15–3.00(br,2H,7-CH₂),2.65–2.60(br,8H,6-CH₂+11-CH₂),2.65–2.40(br,4H,5-CH₂),2.40–2.10(br,2H,2-CH₂),1.60–1.35(br,2H,3-CH₂),1.00–0.70(br,3H,4-CH₃)。实验测定的共聚物比率：m/n/o 70:10:20。MALDI-TOF:M_n12.8kDa。产率：94％。

P(PropOx₇₀-OH₁₀-NHS₂₀)P9d

根据一般程序，P9c(41g，2.63mmol)、N-羟基琥珀酰亚胺(6.66g，57.86mmol)和N,N'-二异丙基碳二亚胺(9.77mL，63.12mmol)在DCM/ACN 9:1(608mL，0.2M)中的溶液的反应得到期望聚合物P9d(38.62g，2.20mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),DMSO-d₆]:4.05–3.90(br,2H,9-CH₂),3.55–3.30(br,16H,1-CH₂+7-CH₂+8-CH₂),3.30–3.20(br,2H,6-CH₂),3.05–2.95(br,2H,10-CH₂),2.95–2.85(br,4H,11-CH₂),2.85–2.70(br,2H,10-CH₂),2.70–2.55(br,8H,5-CH₂),2.35–2.05(br,2H,2-CH₂),1.55–1.30(br,2H,3-CH₂),0.90–0.70(br,3H,4-CH₃)。实验测定的共聚物比率：m/n/o 70:10:20。SEC:M_n14.9kDa,

1.21.MALDI-TOF:M_n14.4kDa。产率：84％。

P(PropOx₇₀-OH₁₀-Ale₂₀)P9e

根据一般程序，P9d(12.5g，0.62mmol)、阿仑膦酸钠三水合物(12.05g，37.07mmol)、N-羟基琥珀酰亚胺(2.13g，18.54mmol)和N-(3-二甲基氨基丙基)-N'-乙基碳二亚胺盐酸盐(3.55g，18.54mmol)在PBS(150mL，0.5M)中的溶液的反应得到期望聚合物P9e(4.82g，0.22mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:4.25–4.10(br,4H,9-CH₂),3.80–3.40(br,22H,1-CH₂+7-CH₂+8-CH₂),3.35–3.30(br,2H,6-CH₂),3.25–3.15(br,2H,11-CH₂),2.75–2.20(br,22H,2-CH₂+5-CH₂+10-CH₂),2.05–1.75(br,4H,12-CH₂+13-CH₂),1.65–1.45(br,2H,3-CH₂),1.00–0.85(br,3H,4-CH₃)。³¹P NMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:18.12。实验测定的共聚物比率：m/n/o/p 70:10:3:17。MALDI-TOF:M_n 17.9kDa。产率：35％。

实施例10

P(EtOx₇₀-COOH₂₀-Ale₁₀)–P10e的合成

根据一般程序，P3d(15g，0.81mmol)、阿仑膦酸钠三水合物(10.54g，32.41mmol)、N-羟基琥珀酰亚胺(1.86g，16.20mmol)和N-(3-二甲基氨基丙基)-N'-乙基碳二亚胺盐酸盐(1.86g，16.20mmol)在PBS(131mL，0.5M)中的溶液的反应得到期望聚合物P10e(5.22g，0.28mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:4.30–4.10(br,4H,6-CH₂),3.80–3.40(br,16H,1-CH₂+5-CH₂),3.30–3.20(br,2H,8-CH₂),2.75–2.15(br,18H,2-CH₂+4-CH₂+7-CH₂),2.05–1.75(br,4H,9-CH₂₊10-CH₂),1.15–0.95(br,3H,3-CH₃)。³¹P NMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:18.18。实验测定的共聚物比率：m/o/p 70:17:13。MALDI-TOF:M_n 16.3kDa。产率：34％。

实施例11

P(EtOx₇₀-COOH₁₀-Ale₂₀)–P11e的合成

根据一般程序，P3d(15g，0.81mmol)、阿仑膦酸钠三水合物(10.54g，32.41mmol)、N-羟基琥珀酰亚胺(1.86g，16.2mmol)和N-(3-二甲基氨基丙基)-N'-乙基碳二亚胺盐酸盐(3.11g，16.20mmol)在PBS(131mL，0.5M)中的溶液的反应得到期望聚合物P11e(4.99g，0.24mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:4.25–4.10(br,4H,6-CH₂),3.80–3.40(br,16H,1-CH₂+5-CH₂),3.25–3.15(br,2H,8-CH₂),2.75–2.15(br,18H,2-CH₂+4-CH₂+7-CH₂),2.05–1.70(br,4H,9-CH₂₊10-CH₂),1.15–0.95(br,3H,3-CH₃)。³¹P NMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:18.25。实验测定的共聚物比率：m/o/p 70:10:20。MALDI-TOF:M_n 16.3kDa。产率：30％。

实施例12

P(PropOx₇₀-COOH₂₀-Ale₁₀)–P12e的合成

根据一般程序，P5d(5.0g，0.26mmol)、阿仑膦酸钠三水合物(1.67g，5.13mmol)、N-羟基琥珀酰亚胺(0.30g，2.56mmol)和N-(3-二甲基氨基丙基)-N'-乙基碳二亚胺盐酸盐(0.49g，2.56mmol)在PBS(21mL，0.5M)中的溶液的反应得到期望聚合物P12e(2.17g，0.12mmol)。¹H NMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:4.30–4.15(br,4H,7-CH₂),3.80–3.30(br,16H,1-CH₂+6-CH₂),3.30–3.20(br,2H,9-CH₂),2.75–2.15(br,18H,2-CH₂+5-CH₂+8-CH₂),2.05–1.75(br,4H,10-CH₂₊11-CH₂),1.65–1.45(br,2H,3-CH₃),1.15–0.95(br,3H,4-CH₃)。³¹P NMR[400MHz,δ(ppm),D₂O]:18.00。实验测定的共聚物比率：m/o/p 70:22:8。MALDI-TOF:M_n14.8kDa。产率：46％。

实施例13

阿仑膦酸(盐)官能化的聚(2-噁唑啉)的表征

通过¹H NMR测定聚合物中不同取代的改性程度。此外，通过³¹P NMR测定阿仑膦酸(盐)部分的存在。在25℃下在指定的溶剂中在Varian Inova 400(400MHz)或BrukerAvance III(400MHz)光谱仪上记录NMR光谱。¹H NMR数据报告为：化学位移(以相对于四甲基硅烷的百万分率(ppm)作为标准给出)、多重性(br＝宽峰)、积分和指派。在BrukerMicroflex LRF Matrix辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)系统上记录数均分子量(M_n)。所有质谱均以正离子模式获得。α-氰基-4-羟基肉桂酸(CHCA)用作四氢呋喃(10mg/mL)中的基质。将聚合物样品溶解在THF:甲醇v/v 1:1(10mg/mL)中并且通过混合10μL的基质和1μL的聚合物样品制备分析物溶液。使用干滴法施加样品。在自动化ShimadzuHPLC系统上进行尺寸排阻色谱(SEC)，在50℃下使用PLgel 5μm MIXED-D柱，使用含有50mMLiCl的N,N-二甲基乙酰胺(DMA)作为洗脱剂，流速为0.6mL/min。对照聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)标准物计算多分散性指数值(PDI)。

这些分析的结果总结于表1中。

表1

考虑通过MALDI-TOF获得的MestOx官能化聚合物的聚合度和通过¹H NMR获得的官能度比计算理论值。

实施例14

等温滴定量热法(ITC)

等温滴定量热法用于评价合成的POx-Ale聚合物与水中的溶解的钙阳离子之间的亲和力。ITC实验在全自动Microcal AutoiTC200上进行。由Origin 6.0使用一组位点结合模型进行曲线拟合。通常，在20℃下，用4mM CaCl₂的Mili-Q水溶液滴定0.36mM每单位的存在于聚合物中的阿仑膦酸(盐)。用同一批的钙滴定所有聚合物。每个ITC滴定由19次注射组成。所有测量一式三份进行。

使用GraphPad

软件进行统计分析。使用单向ANOVA测试，然后使用塔基多重比较测试，对流变学结果进行统计学分析。显著性阈值设定为P<0.05。

ICT分析的结果总结于表2中。

表2

含有阿仑膦酸(盐)部分的聚合物清楚地显示出与钙离子的强相互作用，如结合常数(K_Ca ²⁺)所示。结合亲和力随着聚合物中的阿仑膦酸(盐)的百分比线性增加。此外，EtOx聚合物与Ca²⁺的相互作用比PropOx高1.5倍，这可能是由于EtOx在水溶液中的溶解度更好。值得注意的是，P(EtOx-Ale)70-30％显示出与文献中报道的海藻酸盐(140-倍)和PEG-Ale聚合物(120-倍)相比增强的结合亲和力：

·Fang等人,Multiple Steps and Critical Behaviors of the Binding ofCalcium to Alginate.The Journal of Physical Chemistry B 2007,111(10),2456–2462.

·Chu等人,Calcium phosphate nanoparticles functionalized withalendronate-conjugated polyethylene glycol(PEG)for the treatment of bonemetastasis.Int J Pharm 2017,516(1),352–363。

实施例15

钙交联的POx-Ale凝胶的制备

制备凝胶，将不同聚合物浓度的(10、20、30wt.％)的等体积POx-Ale的磷酸盐缓冲盐水(PBS)与几种CaCl₂的miliQ水溶液(1、10、20、40wt.％)混合，总体积为200μL。使用涡流剧烈搅拌混合物15秒以获得均匀的凝胶。

目视观察凝胶化

将等体积的阿仑膦酸(盐)官能化的聚合物和Ca²⁺溶液混合，最终聚合物浓度为10、20和30wt.％，Ca²⁺浓度为1至40wt.％，产生粘性溶液或自愈合水凝胶。通常，增加聚合物浓度和钙浓度形成更强的凝胶。

在测量中具有羟基或羧酸部分而没有阿仑磷酸(盐)部分的聚合物(P(EtOx₇₀-OH₃₀)和P(EtOx₇₀-COOH₃₀))不会增加粘度或形成凝胶。

宏观上，产生两种不同类型的凝胶：P(EtOx₇₀-Ale₃₀)和P(EtOx₇₀-COOH₁₀-Ale₂₀)产生白色稳定的瞬态网络；而P(EtOx₇₀-OH₁₀-Ale₂₀)形成透明的软凝胶。当超过20mol％的阿仑膦酸(盐)存在于聚合物中，或其伴有可能与Ca²⁺结合的羧酸部分时，结合亲和力太强以致凝胶化过程与聚合物沉淀竞争，这种沉淀导致凝胶失去其透明度。

目视评价水凝胶的自愈合性质(30wt.％P(EtOx₇₀-OH₁₀-Ale₂₀)和20wt.％CaCl₂)。使用蓝色(Brilliant)或红色(Amaranth)染料将两种相同组成的凝胶着色。将它们横向切割成两半，然后在不施加外力的情况下将两个不同染色的半色放在一起。在接触两分钟后，在它们之间没有观察到边界，并且它们的连接足够强以允许拉伸。

流变表征

使用AR2000高级流变仪(TA仪器)评价凝胶的流变性质，所述流变仪具有平板几何形状(8mm直径)和在25℃下500μm的固定间隙距离。通过在1％的恒定应变下将角频率从0.1Hz改变到10Hz来进行频率扫描。通过在1％应变和1Hz下进行时间扫描测量来测定储能模量、损耗模量和tan(δ)。对凝胶的自愈合能力进行三个连续的失效恢复测试，测量凝胶破坏后的G'的恢复，如下：首先，在1％应变和1Hz下进行10分钟的时间扫描以确定粘弹性区域。然后，应变从1％逐渐增加到1000％，持续3分钟，以确保网络破坏。之后，使应变达到其初始值，持续10分钟，并且使用以下等式1计算恢复率：

其中G'_i是第一次扫描期间的G'值的平均值，并且G'_r是第二次扫描时G'的平均值。所有测量一式三份进行。

如储能模量(G')和损耗模量(G”)值的增加所证明的，发现增加聚合物中的阿仑膦酸(盐)部分的数量产生具有增强的弹性的凝胶。P(EtOx₉₀-Ale₁₀)产生粘性凝胶，而将mol％增加至30％产生稳定的固体状水凝胶。i)通过将阿仑磷酸(盐)取代度从10％增加至20％，储能模量增加60倍，ii)通过将阿仑磷酸(盐)含量从20％增加至30％，储能模量增加125倍。

发现在侧链中引入羧酸部分对储能模量(G')具有积极影响。

所有凝胶组合物均表现出频率依赖流变行为。通常，凝胶的强度随着频率增加。只有含有10mol％阿仑膦酸(盐)的凝胶在低频率下表现出液体状行为(其特征在于储能模量(G')低于损耗模量(G”))并且在较高频率下表现出固体状行为。

测试三种水凝胶(P(EtOx₇₀-Ale₃₀)和P(EtOx₇₀-COOH₁₀-Ale₂₀)和P(EtOx₇₀-OH₁₀-Ale₂₀))的弹性恢复率。应变在3分钟内从1％增加到1000％以引起凝胶失效，体现为储能模量值和损耗模量值的突然降低。当应变达到其初始值的1％时，通过储能模量和损耗模量的值观察到非常快的弹性恢复。令人惊讶的是，一些水凝胶恢复的弹性超过100％，这可以解释为在高剪切之后凝胶的更高堆积密度。用含有羟基部分的聚合物制备的水凝胶表现出更高的屈服强度，这对应于增加的延展性，而其它凝胶更脆。

水凝胶的体外稳定性

为了研究形成的交联的稳定性和可逆性，将凝胶浸泡在EDTA(100mM,pH6)中并且监测其48小时。

在浸泡3小时内，P(EtOx₇₀-OH₁₀-Ale₂₀)完全溶解，这证明Ca²⁺与阿仑磷酸(盐)之间的交联导致网络形成。然而，P(EtOx₇₀-Ale₃₀)和P(EtOx₇₀-COOH₁₀-Ale₂₀)即使在EDTA中浸泡48小时后仍保持稳定，这表明交联足够强而不会被结合剂破坏。

实施例16

骨和矿物粘合浆料的制备

将作为起始材料的明胶或纤维素(50mg)与POx-Ale以1:1的重量比混合。一些制剂补充有10wt.％的钙离子(CaCl₂)、磷酸钙颗粒(CaP)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或

(

F-68，得自BASF)。随后，添加0.15mL的Mili-Q水以形成浆料。

使用以下基于明胶或纤维素的起始材料：

·明胶粉末(Gelita

)

·纤维素明胶载体(Gelita

)

·纤维素粉末

与骨和矿物基材的粘附性

在体外相对于磷酸钙涂覆的钛(Ti)板(CaP-Ti)和皮质骨评价浆料的粘附性。在表3中示出结果的总结。粘合性评分为：

3 -非常强的粘附性

2 -强粘附性

1 -弱粘附性

0 -无粘附性

表3.

所有POx-阿仑膦酸(盐)浆料对骨和CaP-Ti盘均是粘附的。与不含POx-Ale的对照浆料相比，含POx-Ale的浆料对骨和CaP-Ti的粘附更强。通过添加CaCl₂和/或Pluronic/PVP，这些浆料对骨和CaP-Ti的粘附没有得到改善。

这些结果表明，上述浆料对骨的粘附是由POx-共轭的阿仑膦酸(盐)基团介导的，该基团可以被可溶性钙离子的存在所损害，可溶性钙离子可以减少可用于与骨中的矿物结合钙结合的阿仑膦酸(盐)基团的量。

实施例17

骨和矿物粘合贴片的制备

通过用POx-Ale的蓝色染色水溶液(30mg POx-Ale/mL，贴片/聚合物的重量比为1:1或15mg POx-Ale/mL，贴片/聚合物的重量比为1:0.5)浸泡它们，用基于POx的聚合物浸渍市售止血贴片(2.5×2.5cm,60-65mg)。一些浸渍溶液补充有10wt.％的钙离子(CaCl₂)、阿仑磷酸(盐)或

(

F-68，得自BASF)。浸渍后，将贴片冷冻干燥。使用未浸渍的贴片作为对照。

随后，使用加热板(100℃)将由8wt％PLGA、67wt％PLC和25wt％的聚(2-乙基-2-噁唑啉)组成的背衬层粘附到聚合物浸渍的贴片上。

使用以下可商购的贴片：

·明胶泡沫(Gelita

Gelita Medical Germany)

·纤维状纤维素载体(

SnoW^TM,Ethicon,USA)

与骨和矿物基材的粘附性

在体外相对于磷酸钙涂覆的Ti板(CaP-Ti)和皮质骨评价经浸渍的贴片的粘附特性。在表4中示出结果的总结。粘合性评分为：

3 -非常强的粘附性

2 -强粘附性

1 -弱粘附性

0 -无粘附性

表4.

测试的所有贴片显示出优异的柔韧性和弯曲性质。与不含POx-阿仑膦酸(盐)的对照相比，所有含POx-阿仑膦酸(盐)的贴剂对骨和CaP涂覆的Ti盘均具有更多的粘附性。即使在水浴(RT)中浸泡24小时后，获得2或3的粘附性评分的原型仍保持对骨的粘附性。

实施例18

等温滴定量热法(参见实施例14)用于评估水中的溶解钙阳离子与以下之间的亲和力：

·P(EtOx₈₀-Ale₂₀)

·阿仑膦酸一钠三水合物

·P(EtOx₇₀-COOH₃₀)

·P(EtOx₇₀-OH₃₀)

·P(EtOx)＝非官能化的聚(2-乙基-2-噁唑啉)，M_w 50kDa，来自Labshop，荷兰。

发现钙离子与游离阿仑膦酸(盐)的结合比共轭至聚合物的阿仑膦酸(盐)基团的结合(K_Ca ²⁺＝2.4×10⁵M^-1)弱得多(高达30倍)，而POx-COOH、POx-OH和P(EtOx)常数低于检测限。

实施例19

骨和矿物粘合贴片的制备

通过将粘合聚合物(P(EtOx₇₀-Ale₃₀)和P(EtOx₇₀-OH₁₀-Ale₂₀))干沉积到5×7cm²的市售纤维状明胶载体(GELITA

德国)中来制备粘合贴片。通过将P(EtOx)干沉积到相同的纤维状明胶载体中来制备不含阿仑膦酸(盐)的对照贴片。首先，通过在30Hz下球磨10分钟，然后筛分低于63μm来将聚合物加工成细粉。

接着，使用旋转蒸发器在40℃、20mbar下干燥聚合物16小时，并且使用真空烘箱在40℃、5mbar下干燥载体16小时。然后，使用高压静电浸渍系统(Fibroline SL-Preg,France)在40kV，100Hz下持续20秒将聚合物粉末以60％:40％的聚合物/载体重量比装载到载体中，获得聚合物粉末遍及明胶载体的均匀分布。

通过两个加热循环将封闭的聚酯背衬层粘附到浸渍的载体上，同时在100℃,30N下压缩3秒，获得聚合物/载体/背衬42％:28％:30％的最终重量比。使用手术刀(碳钢，刀片20)将贴片切割成每次实验所需的尺寸。此外，将它们单独放置在铝袋中，并且在40℃、5mbar下干燥16小时用于储存。最后，将它们在2mbar下用600mbar的氮气冲洗密封4秒。

骨样品的制备

获得猪肋骨并且使用圆锯机将其切割成约2.5×0.7×1.2cm³的矩形块。使用碳纸(P500)以150rpm抛光每块骨(Struers TegraPol 35,USA)，直到暴露皮质骨的平坦表面。之后，将样品在-20℃下保持冷冻直到进一步使用。

将平骨样品浸入500mL Sakura试剂TDE^TM 30中并且使用Sakura TDE^TM 30电极系统脱钙24小时。之后，将它们在-20℃下保持冷冻直到进一步使用。

磷灰石涂覆的钛板的制备

首先对市售纯钛板(2.5×0.1×2.5cm³，等级2)进行喷砂处理，或平均粗糙度R_a为1.5μm。随后，用Milli-Q水，然后用异丙醇在20分钟期间对这些基材进行超声清洁。接着，将基材放置在旋转保持器上并且用氩气等离子体蚀刻10分钟，然后使用射频磁控管溅射系统(Edwards ESM 100)在400W的功率和5×10^-3mbar的氩气压力下物理气相沉积羟基磷灰石的薄粘附涂层12小时。在沉积之后，通过在炉中在650℃下以1.5℃/min的加热和冷却速率加热处理2小时，使羟基磷灰石涂覆的板结晶，产生1μm的磷灰石磷酸钙涂层。

拉伸测试

使用配备有100N测压单元的拉伸台(LS5,Lloyd Instruments,UK)进行拉伸测试。所有测量一式六份(n＝6)进行。将贴片切割成1.5×2.5cm²(长度×高度)的片。将贴片的每一端固定到拉伸夹具上，并且随后以1mm/min的十字头位移速度在干燥状态下测试贴片，直到断裂。将张力记录为位移的函数，并且自动获得张力相对于贴片延伸。拉伸强度计算为样品断裂前的最大载荷除以它们的横截面面积。将贴片的拉伸模量计算为应力-应变曲线的初始线性部分的平均斜率。

不同贴片的拉伸强度和模量显示于表5中。

表5.

将羟基官能化的POx聚合物施加到由纤维明胶和聚酯背衬组成的贴片上进一步增强这些贴片。这种现象可归因于聚噁唑啉的羟基与载体中存在的胺和羧酸基团之间的相互作用，以及与背衬层中存在的胺之间的相互作用。

对矿物、不含矿物的基材、骨和脱矿骨样品的搭接剪切粘附测试

使用配备有100N测压单元的拉伸台(LS5,Lloyd Instruments,UK)进行搭接剪切粘附测试。所有测量一式六份(n＝6)进行。为了测量对磷灰石涂覆的基材的粘附，将贴片切割成1.5×2.5cm²的片。将贴片切割成1.5×1.0cm²的片，用于对骨的粘附测试，因为骨样品较小。将未涂覆的钛和脱矿骨样品用作对照模型表面。

将贴片胶黏到塑料保持器上。接着，用PBS浸泡的纱布润湿基材，然后在10N的力下将贴片受控附接到基材上5分钟。接着，在0.5mm/min的十字头位移速度下进行搭接剪切粘附测试。通过将断裂前的最大载荷除以它们重叠的接触表面(对于Ti板为3.75cm²，并且对于骨样品为1.5cm²)计算剪切强度。将贴片的拉伸模量计算为应力-应变曲线的初始线性部分的平均斜率。

搭接剪切粘附测试的结果总结于表6中。

表6.

具有最高数量的阿仑膦酸(盐)部分的聚合物(P(EtOx₇₀-Ale₃₀))显示出对CaP涂覆的Ti板的粘附比

高41倍，并且对骨的粘附比

高18倍，

是广泛用于牙科应用的阻挡膜。

对骨的水下粘附测试

将1cm²的贴片粘附到骨样品5分钟。接着，将它们浸入200mL的水中，在150rpm下搅拌并监测24小时以评价它们的粘附和溶胀。一式三份进行实验。

在表7中示出结果的总结。对溶胀程度评分：

3＝高溶胀

2＝中等溶胀

1＝低溶胀

对粘附程度评分：

-＝任何贴片均没有粘附

+/-＝差的粘附

+＝良好的粘附

++＝所有3个贴片均具有优异的粘附

表7.

在浸入水中24小时后，只有含有POx-阿仑磷酸(盐)的的贴片对骨保持粘附。此外，这些贴片显示出比其它贴片更少的溶胀。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.聚噁唑啉共聚物，所述聚噁唑啉共聚物包含至少20个噁唑啉单元、包括至少4个包含钙结合基团的非末端噁唑啉单元，所述钙结合基团选自二膦酸基/根、柠檬酸基/根、乙二胺四乙酸(EDTA)及其组合。

2.根据权利要求1所述的共聚物，其中所述包含钙结合基团的噁唑啉单元占包含在所述POx共聚物中的所述单体单元的3％至50％。

3.根据权利要求1或2所述的共聚物，所述共聚物包含：

·式-[N(R^a)CH₂CH₂]-的重复单元A；和

·式-[N(R^b)CH₂CH₂]-的重复单元B；

其中：

-R^a是CO-(CHR¹)_t-H

-R^b是CO-(CHR¹)_t-CONH-R²-X-CO-(CHR³)_u-CONR⁴-CO-ccr

-R¹表示H或任选取代的C_1-5烷基；

-R²表示任选取代的C_1-5亚烷基；

-R³表示H或任选取代的C_1-5烷基；

-R⁴表示H或CH₃；

-X表示O、NR¹¹、S或⁺NR¹¹(R¹²)；

-R¹¹和R¹²表示H、甲基或乙基；

-t表示1、2或3；

-u表示1、2或3；

-ccr表示钙结合基团。

4.根据权利要求3所述的共聚物，其中所述共聚物额外地包含：

·式-[N(R^c)CH₂CH₂]-的重复单元C

其中：

-R^c是CO-(CHR¹)_t-CONH-R²-X-CO-R⁵-cbx

-R⁵表示任选取代的C_1-5亚烷基

-cbx表示含羧酸基/根的基团

-R¹、R²、t和X具有与权利要求3中相同的含义。

5.根据权利要求4所述的共聚物，其中cbx表示COOH或COO^-M⁺，其中M表示单价金属阳离子或NH₄ ⁺。

6.根据前述权利要求中任一项所述的共聚物，其中所述共聚物额外地包含：

·式-[N(R^d)CH₂CH₂]-的重复单元D

其中：

-R^d是CO-(CHR¹)_t-CONH-R^2-X-R⁶；

-R⁶表示H、甲基或乙基

-R¹、R²、t和X具有与权利要求3和4中相同的含义。

7.根据前述权利要求中任一项所述的共聚物，其中所述共聚物额外地包含：

·式-[N(R^e)CH₂CH₂]-的重复单元E

其中：

-R^e是CO-(CHR¹)_t-CONH-R²-X-CO-R⁵-CO-nhs

-nhs表示N-羟基琥珀酰亚胺基基团

-R¹、R²、R⁵、t和X具有与权利要求3和4中相同的含义。

8.根据前述权利要求中任一项所述的共聚物，其中所述共聚物额外地包含：

·式-[NHCH₂CH₂]-的重复单元E。

9.根据前述权利要求中任一项所述的共聚物，其中所述钙结合基团是二膦酸基/根。

10.根据前述权利要求中任一项所述的共聚物，其中R¹表示H。

11.根据前述权利要求中任一项所述的共聚物，其中X表示O。

12.根据前述权利要求中任一项所述的共聚物，其中所述共聚物中的重复单元A、B、C、D和E的总数为60至200。

13.前述权利要求中任一项所述的共聚物用于向医疗产品赋予骨粘附性的用途。

14.包含权利要求1至12中任一项所述的共聚物的生物相容性医疗产品。

15.制备权利要求1至12中任一项所述的共聚物的方法，所述方法包括：

(a)包含以下2-噁唑啉单体A和B的混合物的阳离子开环聚合：

其中R¹和t具有与权利要求3中相同的含义，并且其中R¹¹表示任选取代的C_1-5烷基；

H₂N-R^2-X-H；

其中R²和X具有与权利要求3中相同的含义；

(e)通过使至少一些活化基团与包含钙结合基团的反应物反应来引入钙清除功能，所述钙结合基团选自二膦酸基/根、柠檬酸基/根、乙二胺四乙酸(EDTA)及其组合。

Claims

3.根据权利要求1或2所述的共聚物，所述共聚物包含：

·式-[N(R^a)CH₂CH₂]-的重复单元A；和

·式-[N(R^b)CH₂CH₂]-的重复单元B；

其中：

-R^a是CO-(CHR¹)_t-H

-R^b是CO-(CHR¹)_t-CONH-R²-X-CO-(CHR³)_u-CONR⁴-CO-ccr

-R¹表示H或任选取代的C_1-5烷基；

-R²表示任选取代的C_1-5亚烷基；

-R³表示H或任选取代的C_1-5烷基；

-R⁴表示H或CH₃；

-X表示O、NR¹¹、S或⁺NR¹¹(R¹²)；

-R¹¹和R¹²表示H、甲基或乙基；

-t表示1、2或3；

-u表示1、2或3；

-ccr表示钙结合基团。

·式-[N(R^c)CH₂CH₂]-的重复单元C

其中：

-R^c是CO-(CHR¹)_t-CONH-R²-X-CO-R⁵-cbx

-R⁵表示任选取代的C_1-5亚烷基

-cbx表示含羧酸基/根的基团

-R¹、R²、t和X具有与权利要求3中相同的含义。

·式-[N(R^d)CH₂CH₂]-的重复单元D

其中：

-R^d是CO-(CHR¹)_t-CONH-R^2-X-R⁶；

-R⁶表示H、甲基或乙基

-R¹、R²、t和X具有与权利要求3和4中相同的含义。

·式-[N(R^e)CH₂CH₂]-的重复单元E

其中：

-R^e是CO-(CHR¹)_t-CONH-R²-X-CO-R⁵-CO-nhs

-nhs表示N-羟基琥珀酰亚胺基基团

-R¹、R²、R⁵、t和X具有与权利要求3和4中相同的含义。

·式-[NHCH₂CH₂]-的重复单元E。

10.根据前述权利要求中任一项所述的共聚物，其中R¹表示H。

11.根据前述权利要求中任一项所述的共聚物，其中X表示O。

(a)包含以下2-噁唑啉单体A和B的混合物的阳离子开环聚合：

H₂N-R^2-X-H；

其中R²和X具有与权利要求3中相同的含义；

(e)通过使至少一些活化基团与包含钙结合基团的反应物反应来引入钙清除功能。