CN115252762A - 一种高分子化合物的生长因子结合用途 - Google Patents

一种高分子化合物的生长因子结合用途 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种高分子化合物或其盐的用途，用于制备结合生长因子的药物或药物组合物，其中，所述高分子化合物含有式I所示重复单元中的一种或多种：

Description

一种高分子化合物的生长因子结合用途
技术领域
本发明涉及高分子应用领域，具体地涉及一种高分子化合物的生长因子结合用途。
背景技术
生长因子是一类通过与受体表面结合调控细胞行为从而具有组织再生功能及生物调节功能的细胞因子，例如骨形态发生蛋白2(BMP-2)可诱导细胞成骨分化促进骨组织再生，血管内皮生长因子(VEGF)可直接诱导血管生成从而调控组织再生等。但是，生长因子和许多蛋白质一样，在体内被蛋白酶解，从而迅速失活，因此在临床应用中生长因子的剂量急剧增加，这导致了成本升高和严重副作用。尽管已经进行了广泛的研究以体内保护生长因子来进行组织再生，但是找到一种安全，简单且可推广的策略来促进生长因子的稳定性和生物活性并最终减少生长因子的剂量仍然是一项艰巨的挑战。
在生理条件下，细胞外基质(ECM)蛋白可直接与生长因子结合，以储存的方式保护生长因子免受蛋白酶降解，调控生长因子释放的时间及空间。此外，ECM蛋白结合的生长因子仍能与它们的受体结合，从而阻止细胞内吞延长细胞内信号传导。ECM蛋白的生长因子结合域对多种生长因子如转化生长因子-β(TGF-β)超家族(包括TGF-β1，BMP-2，BMP-6和BMP-7)，血小板衍生生长因子(PDGF)家族中的VEGF和PDGF-BB，以及肝细胞生长因子(HGF)等均具有结合功能。同时，ECM蛋白的生长因子结合域对细胞存活和生长因子的下游激活是必不可少的。因此，具有生长因子结合域的细胞外基质蛋白/多肽是有效保护生长因子活性及可控释放生长因子的重要手段。然而，由于蛋白/多肽自身的缺点，包括体内稳定性差，价格昂贵，难以大量生产以及对支架的不方便修饰，限制其在临床使用。因此，本领域迫切需要开发一种具有细胞基质蛋白/多肽生长因子结合功能同时体内稳定性高、制备简单、价格便宜的新材料替代。
发明内容
本发明的目的是提供一种高分子化合物在生长因子结合功能中的新用途，这种化合物作为细胞基质蛋白/多肽生长因子结合功能材料，具有体内稳定性高、制备简单、价格便宜等优势。
本发明的第一方面，提供一种高分子化合物或其盐的用途，用于制备结合生长因子的药物或药物组合物，其中，所述高分子化合物含有式I所示重复单元中的一种或多种：
Figure BDA0003046948560000021
式中，
n为1、2、3或4；
R3和R4各自独立地选自：H、取代或未取代的C1-C6烷基；或者R3和R4结合形成＝O；其中，所述取代是指被一个或多个(如2、3、4)Rm取代；
各R1、R2独立地选自取代或未取代的下组基团：氢、卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷基羟基、C1-C6烷氧基、C1-C6烷基磺酰基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C3-C12环烷基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基、3-12元杂环基、C1-C6烷基-Rp、氨基、
Figure BDA0003046948560000022
C1-C6烷基胍基、C1-C6烷基酯基、硫代C1-C6烷基酯基或-(L)q-R6；Rp选自取代或未取代的下组基团：C3-C12环烷基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基、3-12元杂环基；其中，R1、R2和Rp中所述取代是指被一个或多个(如2、3、4)Rm取代；
或各R1和R2与它们连接的碳原子共同构成取代或未取代的C3-C12环烷基、取代或未取代的C4-C12环烯基或取代或未取代的3-12元杂环基；其中，所述取代是指被一个或多个(如2、3、4)Rm取代；
或者，R1和R3与它们连接的碳原子共同构成取代或未取代的C3-C12环烷基、取代或未取代的C4-C12环烯基或取代或未取代的3-12元杂环基；其中，所述取代是指被一个或多个(如2、3、4)Rm取代；
或者当n为2、3或4时，两个R1与它们连接的碳原子共同构成取代或未取代的C3-C12环烷基、取代或未取代的C4-C12环烯基或取代或未取代的3-12元杂环基；其中，所述取代是指被一个或多个(如2、3、4)Rm取代；
P1选自下组：叔丁氧羰基(Boc)、苄氧羰基(Cbz)、芴甲氧羰基(Fmoc)、邻苯二甲酰基(Pht)、乙酰基(Ac)、三氟乙酰基(Tfa)、苄基(Bn)、三苯基甲基(Tr)，P2选自下组：氢、取代或未取代的C1-C6烷基、取代或未取代的C6-C12芳基、取代或未取代的5-12元杂芳基、取代或未取代的3-12元杂环基；或者，P1和P2与其连接的N原子结合形成3-8元取代或未取代的杂环基；其中，所述取代是指被一个或多个(如2、3、4)Rm取代；
R6选自：H、-NRaRb、COOH；
Ra和Rb各自独立地选自取代或未取代的下组基团：氢、C1-C15烷基、C1-C15烷基氨基、C2-C15烯基、C2-C15炔基、C1-C15烷基羟基、C1-C15烷基醛基、C1-C15烷基磺酰基、-Rc-COO-Rc”、-Rc-CO-Rc”、-Rc-O-Rc”-、-Rc-S-Rc”、C3-C12环烷基、C4-C12环烯基、3-12元杂环基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基、叔丁氧羰基(Boc)、苄氧羰基(Cbz)、芴甲氧羰基(Fmoc)、邻苯二甲酰基(Pht)、乙酰基(Ac)、三氟乙酰基(Tfa)、苄基(Bn)、三苯基甲基(Tr)；或者Ra和Rb与其连接的N原子结合形成3-8元取代或未取代的杂环基；其中，所述取代是指被一个或多个(如2、3、4)Rm取代；
R5选自取代或未取代的下组基团：H、C1-C15烷基、C1-C15烷基氨基、C2-C15烯基、C2-C15炔基、C3-C12环烷基、C4-C12环烯基、3-12元杂环基、C6-C12芳基、3-12元杂芳基或-(L1)q'-R6；其中，所述取代是指被一个或多个(如2、3、4)Rm取代；
q为1-10的整数；q'为1-11的整数；
各L和L1独立地为键、-CHR'1-、-CO-、-COO-、-S(＝O)2-；其中，R'1独立地选自取代或未取代的下组基团：H、氨基、C1-C15烷基、C1-C15烷基氨基、C6-C15芳基、C2-C15烯基、C2-C15炔基、C1-C15烷基羟基、C1-C15烷基醛基、C1-C15烷基酯基、硫代C1-C15烷基酯基、-Rc-COO-Rc”、-Rc-CO-Rc”、-Rc-O-Rc”-、-Rc-S-Rc”、5-15元杂芳基、3-12元杂环基、C3-C12环烷基；其中，所述取代是指被一个或多个(如2、3、4)Rm取代；
Rc独立地选自取代或未取代的下组基团：无、C1-C15亚烷基、C2-C15亚烯基、C2-C15亚炔基、C3-C12亚环烷基、C4-C12亚环烯基、3-12元亚杂环基、C6-C12亚芳基、3-12元亚杂芳基；其中，所述取代是指被一个或多个(如2、3、4)Rm取代；
Rc”独立地选自取代或未取代的下组基团：C1-C15烷基、C1-C15烷基氨基、C2-C15烯基、C2-C15炔基、C3-C12环烷基、C4-C12环烯基、3-12元杂环基、C6-C12芳基、3-12元杂芳基；其中，所述取代是指被一个或多个(如2、3、4)Rm取代；
Rm选自取代或未取代的下组基团：卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷氧基、C3-C8环烷基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基或3-12元杂环基，其中，Rm中的取代是指被选自下组的一个或多个(如2、3、4)基团取代：卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷氧基、C3-C8环烷基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基或3-12元杂环基。
在另一优选例中，-(L1)q'-R6为-CO-(L)q-R6或-(L)q-R6。
在另一优选例中，(L)q为(CH2)q。
在另一优选例中，-(L)q-R6选自：(CH2)kR'、(CH2)kCOR'、(CH2)kCOOR'、(CH2)kOCOR'；
k为1、2、3、4、5、6、7或8；
R'选自取代或未取代的下组基团：H、C1-C6烷基、C3-C8环烷基、C4-C8环烯基、3-8元杂环基、C6-C10芳基、5-10元杂芳基；
其中，所述取代是指被选自下组的一个或多个基团取代：卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷氧基、C3-C8环烷基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基或3-12元杂环基。
在另一优选例中，R5选自取代或未取代的下组基团：H、C1-C6烷基、C3-C8环烷基、C4-C8环烯基、3-8元杂环基、C6-C10芳基、5-10元杂芳基、(CH2)gCOR'、(CH2)gCOOR'、(CH2)gOCOR'；
g为0、1、2、3、4、5、6、7或8；
R'选自取代或未取代的下组基团：H、C1-C6烷基、C3-C8环烷基、C4-C8环烯基、3-8元杂环基、C6-C10芳基、5-10元杂芳基；
其中，所述取代是指被选自下组的一个或多个基团取代：卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷氧基、C3-C8环烷基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基或3-12元杂环基。
在另一优选例中，n为2、3或4时，位于相邻(即α位)或不相邻(即β、γ位)碳原子上的两个R1与它们连接的碳原子共同构成取代或未取代的3-12元碳环或杂环。
在另一优选例中，Ra和Rb各自独立地选自取代或未取代的下组基团：氢、C1-C6烷基、C1-C6烷基氨基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷基羟基、C1-C6烷基醛基、C1-C6烷基磺酰基、-Rc-COO-Rc”、-Rc-CO-Rc”、-Rc-O-Rc”-、-Rc-S-Rc”、C3-C8环烷基、C4-C12环烯基、5-10元杂环基、C6-C10芳基、5-10元杂芳基、叔丁氧羰基(Boc)、苄氧羰基(Cbz)、芴甲氧羰基(Fmoc)、邻苯二甲酰基(Pht)、乙酰基(Ac)、三氟乙酰基(Tfa)、苄基(Bn)、三苯基甲基(Tr)；
所述取代是指被选自下组一个或多个取代基取代：卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷氧基、C3-C8环烷基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基或3-12元杂环基。
在另一优选例中，当R5为H时，各R1、R2中至少有一个为-(L)q-R6。
在另一优选例中，各L和L1独立地为键、-CHR'1-、-CO-、-COO-、-S(＝O)2-；其中，R'1独立地选自取代或未取代的下组基团：H、氨基、C1-C6烷基、C1-C6烷基氨基、C6-C10芳基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷基羟基、C1-C6烷基醛基、C1-C6烷基酯基、硫代C1-C6烷基酯基、-Rc-COO-Rc”、-Rc-CO-Rc”、-Rc-O-Rc”-、-Rc-S-Rc”、5-10元杂芳基、5-10元杂环基；
Rc独立地选自取代或未取代的下组基团：无、C1-C6亚烷基、C2-C6亚烯基、C2-C6亚炔基、C3-C8亚环烷基、C4-C8亚环烯基、3-8元亚杂环基、C6-C18亚芳基、5-10元亚杂芳基；
Rc”独立地选自取代或未取代的下组基团：C1-C6烷基、C1-C6烷基氨基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C3-C8环烷基、C4-C8环烯基、3-8元杂环基、C6-C10芳基、5-10元杂芳基；
所述取代是指被选自下组一个或多个取代基取代：卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷氧基、C3-C8环烷基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基或3-12元杂环基。
在另一优选例中，所述的高分子化合物为多肽、多肽聚合物及其模拟物，包括α-多肽聚合物、β-多肽聚合物、γ-多肽聚合物、不同种类氨基酸共聚物或噁唑啉聚合物。
在另一优选例中，所述高分子化合物的盐为其盐酸盐、溴酸盐、三氟乙酸盐、磷酸盐、锂盐、钠盐、钾盐。
在另一优选例中，所述式I重复单元具有式II-1或II-2所示结构：
Figure BDA0003046948560000051
式中，
R1、R2、R5、R6、L1、n和q'的定义如上所述。
在另一优选例中，所述式I重复单元具有式II'-1或II”-1所示的结构
Figure BDA0003046948560000052
式中，
R1和R2各自独立地选自取代或未取代的下组基团：H、卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C3-C8环烷基、C4-C8环烯基、3-8元杂环基、C6-C10芳基、5-10元杂芳基、(CH2)gCOR'、(CH2)gCOOR'、(CH2)gOCOR'；
R5选自取代或未取代的下组基团：H、C1-C6烷基、C3-C8环烷基、C4-C8环烯基、3-8元杂环基、C6-C10芳基、5-10元杂芳基、(CH2)gCOR'、(CH2)gCOOR'、(CH2)gOCOR'；
环A选自取代或未取代的下组基团：C3-C8环烷基、C4-C8环烯基、3-8元杂环基；
g为0、1、2、3、4、5、6、7或8；
R'选自取代或未取代的下组基团：H、C1-C6烷基、C3-C8环烷基、C4-C8环烯基、3-8元杂环基、C6-C10芳基、5-10元杂芳基；
其中，环A、R'、R1、R2和R5中的取代是指被选自下组的一个或多个基团取代：卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷氧基、C3-C6环烷基、C6-C10芳基、5-10元杂芳基或3-8元杂环基。
在另一优选例中，所述高分子化合物的重复单元选自下组：
Figure BDA0003046948560000061
Figure BDA0003046948560000062
或其组合；
其中，r为0、1、2、3、4或5；r'为0、1、2或3；r”为1、2或3；
R1、R2各自独立地选自取代或未取代的下组基团：氢、卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷基羟基、C1-C6烷氧基、C1-C6烷基磺酰基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C3-C12环烷基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基、3-12元杂环基、C1-C6烷基-Rp、氨基、
Figure BDA0003046948560000063
C1-C6烷基胍基、C1-C6烷基酯基、硫代C1-C6烷基酯基；
P1选自下组：叔丁氧羰基(Boc)、苄氧羰基(Cbz)、芴甲氧羰基(Fmoc)、邻苯二甲酰基(Pht)、乙酰基(Ac)、三氟乙酰基(Tfa)、苄基(Bn)、三苯基甲基(Tr)，P2选自下组：氢、取代或未取代的C1-C6烷基、取代或未取代的C6-C12芳基、取代或未取代的5-12元杂芳基、取代或未取代的5-12元杂环基；或者，P1和P2与其连接的N原子结合形成3-8元取代或未取代的杂环基；
其中，R1、R2、P1和P2中所述取代是指被选自下组的一个或多个基团取代：卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷氧基、C3-C8环烷基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基或3-12元杂环基；
Ra、Rb、L和q的定义如上所述。
在另一优选例中，各R1、R2独立地选自取代或未取代的下组基团：H、卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C3-C8环烷基、C4-C8环烯基、3-8元杂环基、C6-C10芳基、5-10元杂芳基、(CH2)gCOR'、(CH2)gCOOR'、(CH2)gOCOR'；
各L独立地为-CHR'1-、-CO-；其中，R'1独立地选自取代或未取代的下组基团：H、氨基、C1-C6烷基、C1-C6烷基氨基、C6-C10芳基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷基羟基、C1-C6烷基醛基、C1-C6烷基酯基、硫代C1-C6烷基酯基、-Rc-COO-Rc”、-Rc-CO-Rc”、-Rc-O-Rc”-、-Rc-S-Rc”、5-10元杂芳基、5-12元杂环基；
Ra和Rb各自独立地选自取代或未取代的下组基团：氢、C1-C6烷基、C1-C6烷基氨基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷基羟基、C1-C6烷基醛基、C1-C6烷基磺酰基、-Rc-COO-Rc”、-Rc-CO-Rc”、-Rc-O-Rc”-、-Rc-S-Rc”、C3-C8环烷基、C4-C12环烯基、5-10元杂环基、C6-C10芳基、5-10元杂芳基、叔丁氧羰基(Boc)、苄氧羰基(Cbz)、芴甲氧羰基(Fmoc)、邻苯二甲酰基(Pht)、乙酰基(Ac)、三氟乙酰基(Tfa)、苄基(Bn)、三苯基甲基(Tr)；
Rc独立地选自取代或未取代的下组基团：无、C1-C6亚烷基、C2-C6亚烯基、C2-C6亚炔基、C3-C8亚环烷基、C4-C8亚环烯基、3-8元亚杂环基、C6-C18亚芳基、5-10元亚杂芳基；
Rc”独立地选自取代或未取代的下组基团：C1-C6烷基、C1-C6烷基氨基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C3-C8环烷基、C4-C8环烯基、3-8元杂环基、C6-C10芳基、5-10元杂芳基；
q为1-10的整数；
R6选自：H、-NRaRb、COOH；
R1、R2、R'1、Ra、Rb、Rc和Rc”中所述取代是指被选自下组一个或多个取代基取代：卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷氧基、C3-C8环烷基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基或3-12元杂环基。
在另一优选例中，所述高分子化合物的重复单元选自下组：
Figure BDA0003046948560000071
式中，L和q的定义如上所述，优选地，(L)q为(CH2)q，其中，q为0、1、2、3、4、5、6、7或8。
在另一优选例中，所述高分子化合物的重复单元选自下组：
Figure BDA0003046948560000081
式中，L和q的定义如上所述；优选地(L)q”为(CH2)q”，其中，q”为1、2、3、4、5、6、7或8。
在另一优选例中，所述高分子化合物的重复单元选自下组：
Figure BDA0003046948560000082
式中，优选地，R1、R2独立地选自取代或未取代的下组基团：H、卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C3-C8环烷基、C4-C8环烯基、3-8元杂环基、C6-C10芳基、5-10元杂芳基、(CH2)gCOR'、(CH2)gCOOR'、(CH2)gOCOR'；
或者，R1和R2与其相连的C原子共同构成取代或未取代的下组基团：C3-C8环烷基、C4-C8环烯基、3-8元杂环基；
或者相连C原子上的两个R1与其连接的C原子共同构成取代或未取代的下组基团：C3-C8环烷基、C4-C8环烯基、3-8元杂环基；
R5选自取代或未取代的下组基团：H、C1-C6烷基、C3-C8环烷基、C4-C8环烯基、3-8元杂环基、C6-C10芳基、5-10元杂芳基、(CH2)gCOR'、(CH2)gCOOR'、(CH2)gOCOR'；
Ra为取代或者未取代的C4-C15烷基、取代或者未取代的C4-C12环烷基、取代或者未取代的5-12元杂环基、取代或者未取代C6-C12芳基、取代或者未取代5-12元杂芳基；
g为0、1、2、3、4、5、6、7或8；
R'选自取代或未取代的下组基团：H、C1-C6烷基、C3-C8环烷基、C4-C8环烯基、3-8元杂环基、C6-C10芳基、5-10元杂芳基；
其中，R1、R2、R5、Ra中所述取代是指被选自下组的一个或多个基团取代：卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷氧基、C3-C6环烷基、C6-C10芳基、5-10元杂芳基或3-8元杂环基。
在另一优选例中，所述式I重复单元选自：
Figure BDA0003046948560000091
在另一优选例中，所述的高分子化合物包含式III、式VI或式V所示的结构：
Figure BDA0003046948560000092
Figure BDA0003046948560000101
式中，
m为5-50000的整数；
k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7和k8各自独立地为≥0且≤100％；其中，k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7和k8的计算方式为相对应的重复单元数除以总重复单元数；并且k1+k2+k3＝1；k4+k5+k6＝1；k7+k8＝1；
Rn和R'n各自独立地选自取代或未取代的下组基团：C1-C8烷基、C1-C8烷基氨基、C1-C15烷基羟基、C3-C8环烷基、C6-C10芳基、5-10元杂芳基、3-8元杂环基、C1-C8烷基COOH、(CH2)gCOR'、(CH2)gCOOR'、(CH2)gOCOR'；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
环A选自取代或未取代的下组基团：C3-C8环烷基、C4-C8环烯基、3-8元杂环基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
R1、R2、R'1、R'2、R'3和R'4各自独立地选自取代或未取代的下组基团：H、卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C3-C8环烷基、C4-C8环烯基、3-8元杂环基、C6-C10芳基、5-10元杂芳基、(CH2)gCOR'、(CH2)gCOOR'、(CH2)gOCOR'；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
或者R'1和R'2与其连接的C原子共同构成取代或未取代的下组基团：C3-C8环烷基、C4-C8环烯基、3-8元杂环基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
或者R'1和R'3与其连接的C原子共同构成取代或未取代的下组基团：C3-C8环烷基、C4-C8环烯基、3-8元杂环基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
R5选自取代或未取代的下组基团：H、C1-C6烷基、C3-C8环烷基、C4-C8环烯基、3-8元杂环基、C6-C10芳基、5-10元杂芳基、(CH2)gCOR'、(CH2)gCOOR'、(CH2)gOCOR'；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
g为0、1、2、3、4、5、6、7或8；
R'选自取代或未取代的下组基团：H、C1-C6烷基、C3-C8环烷基、C4-C8环烯基、3-8元杂环基、C6-C10芳基、5-10元杂芳基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
各L独立地为-CHR'1-、-CO-；其中，R'1独立地选自取代或未取代的下组基团：H、氨基、C1-C6烷基、C1-C6烷基氨基、C6-C10芳基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷基羟基、C1-C6烷基醛基、C1-C6烷基酯基、硫代C1-C6烷基酯基、-Rc-COO-Rc”、-Rc-CO-Rc”、-Rc-O-Rc”-、-Rc-S-Rc”、5-10元杂芳基、5-12元杂环基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
Rc独立地选自取代或未取代的下组基团：无、C1-C6亚烷基、C2-C6亚烯基、C2-C6亚炔基、C3-C8亚环烷基、C4-C8亚环烯基、3-8元亚杂环基、C6-C18亚芳基、5-10元亚杂芳基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
Rc”独立地选自取代或未取代的下组基团：C1-C6烷基、C1-C6烷基氨基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C3-C8环烷基、C4-C8环烯基、3-8元杂环基、C6-C10芳基、5-10元杂芳基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
q为1-10的整数；
其中，Rm选自下组：卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷氧基、C3-C6环烷基、C6-C10芳基、5-10元杂芳基或3-8元杂环基。
在另一优选例中，k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7和k8各自独立地为＞0且＜100％。
在另一优选例中，m为10-10000的整数，较佳地，m为15-5000；较佳地，20-500，较佳地，20-50。
在另一优选例中，所述高分子化合物选自下组：
Figure BDA0003046948560000111
Figure BDA0003046948560000121
Figure BDA0003046948560000131
Figure BDA0003046948560000141
其中，
Figure BDA0003046948560000142
Figure BDA0003046948560000143
Figure BDA0003046948560000151
(±)表示同时为上或者同时为下的cis结构。
在另一优选例中，所述的药物或药物组合物用于结合生长因子；和/或
用于保护生长因子活性；和/或
用于生长因子的可控释放；和/或
用于调控细胞行为；和/或
用于组织再生；和/或
用于体内生理调节。
在另一优选例中，所述细胞包括骨间充质干细胞(MSC)、肝细胞、人脐静脉内皮细胞(HUVEC)、成纤维细胞(NIH 3T3)、平滑肌细胞(SMC)等。
在另一优选例中，所述再生组织包括：骨组织、血管组织、皮肤组织、神经组织等。
在另一优选例中，所述生理调节包括：胰岛素样生长因子(IGF)、胰岛素样生长因子结合蛋白(IGFBP)具有类胰岛素作用并参与葡萄糖和脂质代谢，TGF-β在骨代谢过程中对成骨细胞和破骨细胞双重调节功能。
在另一优选例中，所述生长因子包括转化生长因子(TGF)家族、血管内皮生长因子(VEGF)家族、成纤维细胞生长因子(FGF)家族、上表皮生长因子(EGF)家族、胰岛素生长因子(IGF)家族、血小板衍生生长因子(PDGF)家族、神经生长因子(NGF)家族、肝细胞生长因子(HGF)中的一种或几种。
本发明第二方面，提供一种体外非治疗性调节生长因子的方法，其中包括步骤：在含有有效量的第一方面所述高分子化合物，或其药学上可接受的盐，或其药物组合物的培养体系中培养所述细胞。
本发明第三方面，提供一种制备调节生长因子药物的方法，其中，所述方法包括：将治疗有效量的第一方面所述高分子或其药学上可接受的盐与药学上可接受的载体混合，从而形成药物组合物。
本发明第四方面，提供一种用于结合生长因子的材料，其中，所述材料是在高分子基质表面负载有高分子化合物形成的，所述高分子化合物含有式I所示重复单元中的一种或多种：
Figure BDA0003046948560000161
式中，
n为1、2、3或4；
R3和R4各自独立地选自：H、取代或未取代的C1-C6烷基；或者R3和R4结合形成＝O；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
各R1、R2独立地选自取代或未取代的下组基团：氢、卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷基羟基、C1-C6烷氧基、C1-C6烷基磺酰基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C3-C12环烷基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基、3-12元杂环基、C1-C6烷基-Rp、氨基、
Figure BDA0003046948560000162
C1-C6烷基胍基、C1-C6烷基酯基、硫代C1-C6烷基酯基或-(L)q-R6；Rp选自取代或未取代的下组基团：C3-C12环烷基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基、3-12元杂环基；其中，R1、R2和Rp中所述取代是指被一个或多个Rm取代；
或各R1和R2与它们连接的碳原子共同构成取代或未取代的C3-C12环烷基、取代或未取代的C4-C12环烯基或取代或未取代的3-12元杂环基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
或者，R1和R3与它们连接的碳原子共同构成取代或未取代的C3-C12环烷基、取代或未取代的C4-C12环烯基或取代或未取代的3-12元杂环基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
或者当n为2、3或4时，两个R1与它们连接的碳原子共同构成取代或未取代的C3-C12环烷基、取代或未取代的C4-C12环烯基或取代或未取代的3-12元杂环基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
P1选自下组：叔丁氧羰基(Boc)、苄氧羰基(Cbz)、芴甲氧羰基(Fmoc)、邻苯二甲酰基(Pht)、乙酰基(Ac)、三氟乙酰基(Tfa)、苄基(Bn)、三苯基甲基(Tr)，P2选自下组：氢、取代或未取代的C1-C6烷基、取代或未取代的C6-C12芳基、取代或未取代的5-12元杂芳基、取代或未取代的3-12元杂环基；或者，P1和P2与其连接的N原子结合形成3-8元取代或未取代的杂环基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
R6选自：H、-NRaRb、COOH；
Ra和Rb各自独立地选自取代或未取代的下组基团：氢、C1-C15烷基、C1-C15烷基氨基、C2-C15烯基、C2-C15炔基、C1-C15烷基羟基、C1-C15烷基醛基、C1-C15烷基磺酰基、-Rc-COO-Rc”、-Rc-CO-Rc”、-Rc-O-Rc”-、-Rc-S-Rc”、C3-C12环烷基、C4-C12环烯基、3-12元杂环基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基、叔丁氧羰基(Boc)、苄氧羰基
(Cbz)、芴甲氧羰基(Fmoc)、邻苯二甲酰基(Pht)、乙酰基(Ac)、三氟乙酰基(Tfa)、苄基(Bn)、三苯基甲基(Tr)；或者Ra和Rb与其连接的N原子结合形成3-8元取代或未取代的杂环基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
R5选自取代或未取代的下组基团：H、C1-C15烷基、C1-C15烷基氨基、C2-C15烯基、C2-C15炔基、C3-C12环烷基、C4-C12环烯基、3-12元杂环基、C6-C12芳基、3-12元杂芳基或-(L1)q'-R6；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
q为1-10的整数；q'为1-11的整数；
各L和L1独立地为键、-CHR'1-、-CO-、-COO-、-S(＝O)2-；其中，R'1独立地选自取代或未取代的下组基团：H、氨基、C1-C15烷基、C1-C15烷基氨基、C6-C15芳基、C2-C15烯基、C2-C15炔基、C1-C15烷基羟基、C1-C15烷基醛基、C1-C15烷基酯基、硫代C1-C15烷基酯基、-Rc-COO-Rc”、-Rc-CO-Rc”、-Rc-O-Rc”-、-Rc-S-Rc”、5-15元杂芳基、3-12元杂环基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
Rc独立地选自取代或未取代的下组基团：无、C1-C15亚烷基、C2-C15亚烯基、C2-C15亚炔基、C3-C12亚环烷基、C4-C12亚环烯基、3-12元亚杂环基、C6-C12亚芳基、3-12元亚杂芳基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
Rc”独立地选自取代或未取代的下组基团：C1-C15烷基、C1-C15烷基氨基、C2-C15烯基、C2-C15炔基、C3-C12环烷基、C4-C12环烯基、3-12元杂环基、C6-C12芳基、3-12元杂芳基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
Rm选自取代或未取代的下组基团：卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷氧基、C3-C8环烷基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基或3-12元杂环基，其中，Rm中的取代是指被选自下组的一个或多个基团取代：卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷氧基、C3-C8环烷基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基或3-12元杂环基。
在另一优选例中，所述高分子基质选自：支架(如明胶海绵支架)、水凝胶(如聚乙二醇、透明质酸、葡聚糖、胶原基)、基片(如玻璃、钛金属及其合金)、纤维材料、微球，以及以PLGA、PLA、PCL等高分子作为基质通过静电纺丝、乳液法等制备纤维材料或者微球，优选地高分子基质为明胶海绵支架、水凝胶、玻璃基片。
在另一优选例中，所述高分子基质可以是经过修饰的，如葡聚糖基、透明质酸、胶原、聚乙二醇等修饰的水凝胶。
在另一优选例中，透明质酸水凝胶通过带有双键的透明质酸与带有巯基的透明质酸反应得到，在带有双键的透明质酸中加入带有巯基的高分子化合物再加入带有巯基的透明质酸反应便可得到高分子化合物修饰的透明质酸基水凝胶。类似方法可推广到葡聚糖、胶原、聚乙二醇等基体水凝胶中。
将葡聚糖氧化得到醛基化葡聚糖与含有巯基的高分子化合物反应，最后加入巯基化葡聚糖形成高分子化合物修饰的葡聚糖基水凝胶。类似方法可推广到透明质酸、胶原、聚乙二醇等基体水凝胶中。该水凝胶可在体内进行pH响应。
本发明第五方面，提供一种第四方面所述的材料的用途，其中，所述材料用于结合生长因子；和/或
用于保护生长因子活性；和/或
用于生长因子的可控释放；和/或
用于调控细胞行为；和/或
用于组织再生；和/或
用于体内生理调节。
应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
附图说明
图1示出了通过免疫荧光法高通量检测不同氨基酸聚合物对骨形态发生蛋白BMP-2的吸附能力。
图2示出了通过免疫荧光法高通量检测不同氨基酸聚合物对肝细胞生长因子HGF蛋白的吸附能力。
图3示出了通过免疫荧光法高通量检测不同氨基酸聚合物对成纤维生长因子FGF的吸附能力。
图4示出了等离子表面共振法分别检测聚合物与BMP-2和牛血清白蛋白BSA间的亲和力。
图5示出了改性前后明胶海绵支架的X射线光电子能谱及根据能谱计算得到的各元素所占百分比。
图6示出了改性前后的明胶海绵支架对不同哺乳细胞系的粘附情况。
图7示出了ELISA法定量检测不同时间点从支架中释放BMP-2的含量。
图8示出了C2C12细胞系在含有负载BMP-2的明胶海绵支架中孵育3天和7天测得的成骨相关蛋白Runx2、胶原(Col I)、骨钙素(OCN)表达。
图9示出了载有BMP-2的明胶海绵支架植入小鼠腿部肌肉2周和4周取出样品的数码照片以及称量得到的湿重。
图10示出了修饰侧链带有正电荷的两亲性α多肽聚合物前后的聚乙二醇水凝胶对C2C12细胞系的粘附情况。
图11示出了载有BMP-2的DMCP修饰明胶海绵支架植入小鼠腿部肌肉2周和4周取出样品的数码照片以及称量得到的湿重。
图12示出了通过免疫荧光法高通量检测不同噁唑啉聚合物对表皮细胞生长因子EGF的吸附能力。
图13示出了通过免疫荧光法高通量检测不同噁唑啉聚合物对转化生长因子TGF-β1的吸附能力。
图14示出了Lys0.4Nle0.6多肽与(Lys0.4Nle0.6)30聚合物对不同生长因子的结合量。
具体实施方式
本发明人经过广泛而深入地研究，意外地发现包含式I重复单元的高分子化合物可作为生长因子结合剂，能够结合各类生长因子用于各个组织再生及生理功能调控。在此基础上，完成了本发明。
术语
本发明中，除非特别指出，所用术语具有本领域技术人员公知的一般含义。
当通过从左向右书写的常规化学式描述取代基时，该取代基也同样包括从右向左书写结构式时所得到的在化学上等同的取代基。举例而言，-CH2O-等同于-OCH2-。
在整个说明书中，使用的术语“任选取代的”或“可以被取代的”等表示该基团可以与或不与一个或多个非-氢取代基进一步取代或稠合(以形成多环体系)。对于合适的化学上合适的特定官能团的取代基对于本领域技术人员来说是显而易见的。
如文本所用，术语“烷基”是指包含若干个碳原子的直链或支链烷基，其中“C1-C15烷基”是指具有1-15个碳原子的直链或支链烷基，包括1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15个碳原子的烷基，烷基优选例如C1-C2、C1-C3、C1-C4、C1-C5、C1-C6、C1-C7、C1-C8、C1-C9、C1-C10、C2-C3、C2-C4、C2-C5、C2-C6、C3-C4、C3-C5、C3-C6、C3-C7、C3-C8、C4-C5、C4-C6或C5-6。典型的“烷基”包括但不限于甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、异丁基、
Figure BDA0003046948560000191
戊基、异戊基、庚基、4,4–二甲基戊基、辛基、2,2,4-三甲基戊基、壬基、癸基、十一烷基，十二烷基等等。本发明中，烷基还包括取代烷基。“取代烷基”是指烷基中的一个或多个位置被取代，尤其是1-4个取代基，可在任何位置上取代，所述取代是指被选自下组的一个或多个基团取代：卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷氧基、C3-C8环烷基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基或3-12元杂环基。
如文本所用，术语“C1-C15烷氧基”是指具有1-15个碳原子的直链或支链烷氧基，具有C1-C15烷基-O-结构，优选地为C1-C6烷氧基，C1-C15烷氧基包括但不限于甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基等，优选乙氧基。C1-C15烷氧基还包括取代的C1-C15烷氧基。
如文本所用，术语“C1-C15烷基羟基”指-C1-C15亚烷基-OH，-C1-C15亚烷基具有如上所述的定义，C1-C15烷基羟基包括但不限于-CH2OH、-CH2CH2OH。C1-C15烷基羟基还包括取代的C1-C15烷基羟基。
如文本所用，术语“C1-C15烷基磺酰基”是指C1-C15烷基S(＝O)2-。
如文本所用，术语“C1-C15亚烷基-C6-C15芳基”是指-C1-C15烷基-C6-C15芳基，优选地为C1-C3烷基C6-C10芳基，包括但不限于：-CH2CH2CH2Ph、-Bn，其中C1-C15亚烷基-C6-C15芳基中的H可以被选自下组基团取代：卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷氧基、C3-C8环烷基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基或3-12元杂环基。
如文本所用，术语“C1-C15烷基酯基”指C1-C15烷基C(＝O)-O-或-(＝O)-O-C1-C15烷基，优选地为C1-C6烷基酯基，其中，所述烷基意在包含取代烷基，所述取代是指被选自下组的一个或多个基团取代：卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷氧基、C3-C8环烷基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基或3-12元杂环基。
如文本所用，术语“硫代C1-C15烷基酯基”指C1-C15烷基C(＝S)-O-或-(＝S)-O-C1-C15烷基。优选地为硫代C1-C6烷基酯基，其中，所述烷基意在包含取代烷基，所述取代是指被选自下组的一个或多个基团取代：卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷氧基、C3-C8环烷基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基或3-12元杂环基。
如文本所用，术语“胍基”是指NHC(＝NH)NH-。
如文本所用，术语“C1-C15烷基羧基”是指-C1-C15烷基COOH，例如-CH2COOH、-CH2CH2COOH、-CH2CH2CH2COOH、-CH2CH2CH2CH2COOH，优选-CH2COOH、-CH2CH2COOH。其中，烷基可以上述取代的烷基。
如文本所用，术语“C1-C15烷基醛基”是指-C1-C15烷基CHO，例如-CH2CHO、-CH2CH2CHO、-CH2CH2CH2CHO、-CH2CH2CH2CH2CHO，优选-CH2CHO、-CH2CH2CHO。其中，烷基可以是上述取代的烷基。
如文本所用，术语“C1-C15烷基氨基”是指-C1-C15烷基-NH2，例如-CH2-NH2、-CH2CH2-NH2、-CH2CH2CH2-NH2、-CH2CH2CH2CH2-NH2，优选-CH2-NH2、-CH2CH2-NH2。其中，氨基(-NH2)中的H也可以被取代。
如文本所用，术语“烯基”是指具有至少2个碳原子和至少一个双键的直链或支链烃。烯基可包括任何数量的碳原子数，其中，“C2-C15烯基”是指具有2-15个碳原子和至少一个双键的直链或支链烃，例如C2、C2-C3、C2-C4、C2-C5、C2-C6、C2-C7、C2-C8、C2-C9、C2-C10、C3、C3-C4、C3-C5、C3-C6、C4、C4-C5、C4-C6、C5、C5-C6和C6。烯基可具有任何合适数量的双键，包括但不限于1、2、3、4、5或更多个。烯基的实例包括但不限于乙烯基(乙烯基团))、丙烯基、异丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、异丁烯基、丁二烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、异戊烯基、1，3-戊二烯基、1，4-戊二烯基、1-己烯基、2-己烯基、3-己烯基、1，3-己二烯基、1，4-己二烯基、1，5-己二烯基、2，4-己二烯基、或1，3，5-己三烯基。与上述烷基一样，烯基可以是取代的或未取代的。
如文本所用，术语“炔基”是指具有至少2个碳原子和至少一个三键的直链或支链烃。炔基可包括任何数量的碳原子，“C2-C15炔基”是指具有2-15个碳原子和至少一个三键的直链或支链烃，例如C2、C2-C3、C2-C4、C2-C5、C2-C6、C2-C7、C2-C8、C2-C9、C2-C10、C3、C3-C4、C3-C5、C3-C6、C4、C4-C5、C4-C6、C5、C5-C6和C6。炔基的实例包括但不限于乙炔基、丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基、异丁炔基、仲丁炔基、丁二炔基、1-戊炔基、2-戊炔基、异戊炔基、1，3-戊二炔基、1，4-戊二炔基、1-己炔基、2-己炔基、3-己炔基、1，3-己二炔基、1，4-己二炔基、1，5-己二炔基、2，4-己二炔基、或1，3，5-己三炔基。与上述烷基一样，炔基可以是取代的或未取代的。
术语“芳基”是指芳香环状烃类化合物基团，其中，“C6-C15芳基”是指包含6、7、8、9、10、11、12、13、14或15个环碳原子的芳香环状烃类化合物基团，具有1-5个环，尤其指单环和双环基团，如苯基、联苯基或萘基。凡含有两个或两个以上芳香环(双环等)，芳基基团的芳香环可由单键联接(如联苯)，或稠合(如萘、蒽等等)。“取代芳基”是指芳基中的一个或多个位置被取代，尤其是1-3个取代基，可在任何位置上取代。
如文本所用，术语“杂芳基”是指含有1-3个选自N、O、S原子的杂芳族体系，其中，“5-15元杂芳基”是指含有1-3个选自N、O、S原子的5-15元杂芳族体系。杂芳基优选5至10元环，更优选为5元或6元，杂芳基包括但不限于吡咯基、吡唑基、咪唑基、噁唑基、异噁唑基、噻唑基、噻二唑基、异噻唑基、呋喃基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、三氮嗪基、三氮唑基及四氮唑基等。“杂芳基”可以是取代的或者未取代的，当被取代时，取代基优选为一个或多个以下基团，其独立地选自烷基、氘代烷基、卤代烷基、烷氧基、卤代烷氧基、烯基、炔基、烷硫基、烷基氨基、卤素、氨基、硝基、羟基、巯基、氰基、环烷基、杂环基、芳基、杂芳基、环烷硫基、氧代基、羧基和羧酸酯基。
如文本所用，术语“环烷基”是指具有若干个碳原子的完全饱和的环状烃类基团，其中，“C3-C15环烷基”是指具有3-15个碳原子的完全饱和的环状烃类基团，优选地为C3-C4、C3-C5、C3-C6、C3-C7、C3-C8、C3-C9、C3-C10。“取代C3-C15环烷基”是指环烷基中的一个或多个位置被取代，尤其是1-4个取代基，可在任何位置上取代，包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基等。本发明中，“环烷基”意在包含“取代环烷基”。
如文本所用，术语“环烯基”是指具有若干个碳原子的具有1-3个双键的不饱和的环状烃类基团，其中，“C4-C15环烯基”是指具有4-15个碳原子的具有1-3个双键的不饱和的环状烃类基团，优选C6-C10环烯基、C4-C6环烯基，环烯基包括但不限于环丁烯基、环戊烯基、环己烯基。
如文本所用，术语“杂环基”是指具有若干个(大于等于3)环原子且具有1-3个杂原子的完全饱和的或部分不饱和的的环状基团，其中，“5-15元杂环基”是指具有5-15个环原子且具有1-3个杂原子的完全饱和的或部分不饱和的的环状基团(包含但不限于如3-7元单环，6-11元双环，或8-12元三环系统)。其中，氮原子或硫原子可以被氧化，氮原子也可以被季铵化。杂环基团可以连接到环或环系分子的任何杂原子或碳原子的残基上。典型的单环杂环包括但不限于氮杂环丁烷基、吡咯烷基、氧杂环丁烷基、吡唑啉基、咪唑啉基、咪唑烷基、噁唑烷基、异噁唑烷基、噻唑烷基、异噻唑烷基、四氢呋喃基、哌啶基、哌嗪基、2-氧代哌嗪基、2-氧代哌啶基、2-氧代吡咯烷基、六氢吖庚因基、4-哌啶酮基、四氢吡喃基、吗啡啉基、硫代吗啡啉基、硫代吗啡啉亚砜基、硫代吗啡啉砜基、1,3-二噁烷基和四氢-1,1-二氧噻吩等。多环杂环基包括螺环、稠环和桥环的杂环基；其中涉及到的螺环、稠环和桥环的杂环基任选与其他基团通过单键相连接，或者通过环上的任意两个或两个以上的原子与其他环烷基、杂环基、芳基和杂芳基进一步并环连接；杂环基团可以是取代的或者未取代的，当被取代时，取代基优选为一个或多个一下基团，其独立地选自烷基、氘代烷基、卤代烷基、烷氧基、卤代烷氧基、烯基、炔基、烷硫基、烷基氨基、卤素、氨基、硝基、羟基、巯基、氰基、环烷基、杂环基、芳基、杂芳基、环烷硫基、氧代基、羧基和羧酸酯基。杂环基包括但不限于：四氢吡咯基、四氢呋喃基、哌啶基、哌嗪基等。
本发明中“碳环或杂环”单独或作为其他基团的一部分是指单环的或双环的饱和的、部分饱和的或芳族的碳环(例如，如上所述的环烷基、环烯基、苯基等)，或者单环的或双环的的饱和的、部分饱和的或芳族的杂环(例如，如上所述的杂烷基、杂环基、杂芳基等)，其中，3～12元碳环或杂环是指包含3-12个环原子的碳环或杂环，优选地为4-8元碳环或杂环，更优选5-6元碳环或杂环。碳环或杂环的实例包括，但不限于：环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环戊烯基、环己烯基、环戊二烯基、环己二烯基、氧杂环丁烷、氮杂环丁烷、四氢-2H-吡喃基、哌啶基、哌嗪基、四氢呋喃基、吗啉基、吡咯烷基、吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、三嗪基、吡咯基、吡唑基、咪唑基、(1,2,3)-三唑基以及(1,2,4)-三唑基、四唑基、呋喃基、噻吩基、异恶唑基、噻唑基、恶唑基等。
当取代基为非末端取代基或者相关基团脱掉一个H原子时，其为相应基团的亚基，通常为二价基团，例如烷基脱掉一个H原子后为亚烷基(例如：亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚异丙基(如
Figure BDA0003046948560000231
)、亚丁基(如
Figure BDA0003046948560000232
)、亚戊基(如
Figure BDA0003046948560000233
)、亚己基(如
Figure BDA0003046948560000234
)、亚庚基(如
Figure BDA0003046948560000235
)等)、环烷基对应亚环烷基(如：
Figure BDA0003046948560000236
Figure BDA0003046948560000237
等)、杂环基对应亚杂环基(如如：
Figure BDA0003046948560000238
)、环烷基对应亚杂环基(如：
Figure BDA0003046948560000239
等)、烷氧基对应亚烷氧基(-CH2O-、-CH2CH2-O-CH2-、-CH2OCH2CH2CH2-)等。
如本文所述，术语“多个”是指两个或以上，如2、3、4或5。
如本文所述，本发明中的化合物可与任何数量取代基或官能团取而扩大其包涵范围。通常，术语“取代”不论在术语“可选”前面或后面出现，在本发明中包括取代基的通式，是指用指定结构取代基，代替氢自由基。当特定结构中的多个在位置被多个特定的取代基取代时，取代基每一个位置可以是相同或不同。本文中所使用的术语“取代”包括所有允许有机化合物取代。从广义上讲，允许的取代基包括非环状的、环状的、支链的非支链的、碳环的和杂环的，芳环的和非芳环的有机化合物。在本发明中，如杂原子氮可以有氢取代基或任何允许的上文所述的有机化合物来补充其价态。此外，本发明是无意以任何方式限制允许取代有机化合物。
本发明中，未特别说明的情况下，所述基团包含相应的取代基团及亚基，例如：烷基包含取代烷基、环烷基包含取代的环烷基、芳基包含取代芳基、杂芳基包含取代杂芳基、杂环基包含取代杂环基等。本领域技术人员应理解，本发明所预期的取代基的组合是那些稳定的或化学上可实现的组合。典型的取代包括但不限于一个或多个以下基团：如氢，氘，卤素(例如，单卤素取代基或多卤素取代基，后者如三氟甲基或包含Cl3的烷基)、腈基、硝基、氧(如＝O)、三氟甲基、三氟甲氧基、环烷基、C2-C6烯基、C4-C10环烯基、C2-C6炔基、杂环基、芳基、杂芳基、ORa、SRa、S(＝O)Re、S(＝O)2Re、P(＝O)2Re、S(＝O)2ORe,P(＝O)2ORe、NRbRc、NRbS(＝O)2Re、NRbP(＝O)2Re、S(＝O)2NRbRc、P(＝O)2NRbRc、C(＝O)ORd、C(＝O)Ra、C(＝O)NRbRc、OC(＝O)Ra、OC(＝O)NRbRc、NRbC(＝O)ORe,NRdC(＝O)NRbRc、NRdS(＝O)2NRbRc、NRdP(＝O)2NRbRc、NRbC(＝O)Ra、或NRbP(＝O)2Re，其中，在此出现的Ra可以独立表示氢、氘、C1-C6烷基、C3-C8环烷基、C2-C6烯基、C3-C10环烯基、C2-C6炔基、3-8元杂环基、5-14元杂芳基或C6-C14芳基，Rb、Rc和Rd可以独立表示氢、氘、C1-C6烷基、C3-C8环烷基、3-8元杂环基、5-14元杂芳基或C6-C14芳环，或者说Rb和Rc与N原子一起可以形成杂环；Re可以独立表示氢、C1-C6烷基、C3-C8环烷基、C2-C6烯基、C3-C6环烯基、C2-C6炔基、3-8元杂环基、5-14元杂芳基或C6-C14芳基。上述典型的取代基，如烷基、环烷基、烯基、环烯基、炔基、杂环基、杂芳基或芳基及其相应的取代基团和亚基可以任选取代，其中，所述的烷基、环烷基、环烯基、杂环基、杂芳基或芳基具有如上所述的定义。
如本文所用，术语“取代的”是指指定原子上的任何一个或多个氢被选自指定的取代基取代，条件是不超过指定的原子的正常价，并且取代产生的化合物是稳定的，即可以分离，表征和进行生物活性测试的化合物。
本发明中，基团-(L)q-NRaRb或-(L)q-COOH没有固定连接于特定C原子或N原子时，是指该基团可以取代所连接基团的任何一个H原子，例如
Figure BDA0003046948560000241
可以为如下结构：
Figure BDA0003046948560000242
除非另外说明，假定任何不满价态的杂原子有足够的氢原子补充其价态。
如文本所用，术语“共混型(statistic coplymer)”或“无规型”是指两种或两种以上单体同时聚合得到的无规律地连接形成的聚合物，其中至少一种单体为侧链为氨基或者羟基结构。
如文本所用，术语“嵌段型”是指两种或两种以上的单体先后聚合得到的由不同链段连接形成的聚合物，其中至少一种单体为侧链为氨基或者羟基结构。
本发明给出的单体的结构式或名称，可能仅仅示例性给出一种具体构型或未给出具体构型，该单体也可以包括该给出的构型所对应的其他所有构型。
高分子化合物或其盐
本发明中，所述高分子化合物包括多肽、多肽聚合物及其模拟物。
本发明中所述高分子化合物含有式I所示重复单元中的一种或多种：
Figure BDA0003046948560000251
式中，R1、R2、R3、R4、R5和n的定义如上所述。
优选地，-(L1)q'-R6为-CO-(L)q-R6或-(L)q-R6。
优选地，n为2、3或4时，位于相邻(即α位)或不相邻(即β、γ位)碳原子上的两个R1与它们连接的碳原子共同构成取代或未取代的3-12元碳环或杂环，其中，所示取代是指被一个或多个选自下组的基团取代：卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷氧基、C3-C8环烷基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基或3-12元杂环基。
优选地，Ra和Rb各自独立地选自取代或未取代的下组基团：氢、C1-C6烷基、C1-C6烷基氨基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷基羟基、C1-C6烷基醛基、C1-C6烷基磺酰基、-Rc-COO-Rc”、-Rc-CO-Rc”、-Rc-O-Rc”-、-Rc-S-Rc”、C3-C8环烷基、C4-C12环烯基、5-10元杂环基、C6-C10芳基、5-10元杂芳基、叔丁氧羰基(Boc)、苄氧羰基(Cbz)、芴甲氧羰基(Fmoc)、邻苯二甲酰基(Pht)、乙酰基(Ac)、三氟乙酰基(Tfa)、苄基(Bn)、三苯基甲基(Tr)；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
各L和L1独立地为键、-CHR'1-、-CO-、-COO-、-S(＝O)2-；其中，R'1独立地选自取代或未取代的下组基团：H、氨基、C1-C6烷基、C1-C6烷基氨基、C6-C10芳基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷基羟基、C1-C6烷基醛基、C1-C6烷基酯基、硫代C1-C6烷基酯基、-Rc-COO-Rc”、-Rc-CO-Rc”、-Rc-O-Rc”-、-Rc-S-Rc”、5-10元杂芳基、5-10元杂环基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
Rc独立地选自取代或未取代的下组基团：无、C1-C6亚烷基、C2-C6亚烯基、C2-C6亚炔基、C3-C8亚环烷基、C4-C8亚环烯基、3-8元亚杂环基、C6-C18亚芳基、5-10元亚杂芳基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
Rc”独立地选自取代或未取代的下组基团：C1-C6烷基、C1-C6烷基氨基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C3-C8环烷基、C4-C8环烯基、3-8元杂环基、C6-C10芳基、5-10元杂芳基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
Rm选自取代或未取代的下组基团：卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷氧基、C3-C8环烷基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基或3-12元杂环基；其中，Rm中的取代是指被选自下组的一个或多个基团取代：卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷氧基、C3-C8环烷基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基或3-12元杂环基。
优选地，所述的聚合物为α-多肽聚合物、β-多肽聚合物、γ-多肽聚合物、不同种类氨基酸共聚物或噁唑啉聚合物。
优选地，所述式I重复单元具有式II-1或II-2所示结构：
Figure BDA0003046948560000261
式中，
R1、R2、R5、R6、L1、n和q'的定义如上所述。
优选地，所述高分子化合物的重复单元选自下组：
Figure BDA0003046948560000262
Figure BDA0003046948560000263
或其组合；
其中，r为0、1、2、3、4或5；r'为0、1、2或3；r”为1、2或3；
R1、R2各自独立地选自取代或未取代的下组基团：氢、卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷基羟基、C1-C6烷氧基、C1-C6烷基磺酰基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C3-C12环烷基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基、3-12元杂环基、C1-C6烷基-Rp、氨基、
Figure BDA0003046948560000264
C1-C6烷基胍基、C1-C6烷基酯基、硫代C1-C6烷基酯基；
P1选自下组：叔丁氧羰基(Boc)、苄氧羰基(Cbz)、芴甲氧羰基(Fmoc)、邻苯二甲酰基(Pht)、乙酰基(Ac)、三氟乙酰基(Tfa)、苄基(Bn)、三苯基甲基(Tr)，P2选自下组：氢、取代或未取代的C1-C6烷基、取代或未取代的C6-C12芳基、取代或未取代的5-12元杂芳基、取代或未取代的5-12元杂环基；或者，P1和P2与其连接的N原子结合形成3-8元取代或未取代的杂环基；
Ra和Rb各自独立地选自取代或未取代的下组基团：氢、C1-C6烷基、C1-C6烷基氨基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷基羟基、C1-C6烷基醛基、C1-C6烷基磺酰基、-Rc-COO-Rc”、-Rc-CO-Rc”、-Rc-O-Rc”-、-Rc-S-Rc”、C3-C8环烷基、C4-C12环烯基、5-10元杂环基、C6-C10芳基、5-10元杂芳基、叔丁氧羰基(Boc)、苄氧羰基(Cbz)、芴甲氧羰基(Fmoc)、邻苯二甲酰基(Pht)、乙酰基(Ac)、三氟乙酰基(Tfa)、苄基(Bn)、三苯基甲基(Tr)；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
各L和L1独立地为键、-CHR'1-、-CO-、-COO-、-S(＝O)2-；其中，R'1独立地选自取代或未取代的下组基团：H、氨基、C1-C6烷基、C1-C6烷基氨基、C6-C10芳基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷基羟基、C1-C6烷基醛基、C1-C6烷基酯基、硫代C1-C6烷基酯基、-Rc-COO-Rc”、-Rc-CO-Rc”、-Rc-O-Rc”-、-Rc-S-Rc”、5-10元杂芳基、5-10元杂环基；
Rc独立地选自取代或未取代的下组基团：无、C1-C6亚烷基、C2-C6亚烯基、C2-C6亚炔基、C3-C8亚环烷基、C4-C8亚环烯基、3-8元亚杂环基、C6-C18亚芳基、5-10元亚杂芳基；
Rc”独立地选自取代或未取代的下组基团：C1-C6烷基、C1-C6烷基氨基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C3-C8环烷基、C4-C8环烯基、3-8元杂环基、C6-C10芳基、5-10元杂芳基；
其中，R1、R2、Ra、Rb、Rc、Rc”、R'1、P1和P2中所述取代是指被选自下组的一个或多个基团取代：卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷氧基、C3-C8环烷基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基或3-12元杂环基；
q为1、2、3、4、5、6、7或8。
如本文所用，“聚合物的盐”是指本发明聚合物与酸或碱所形成的适合用作药物的盐。所述的盐包括无机盐和有机盐。一类优选的盐是本发明聚合物与酸形成的盐。适合形成盐的酸包括但并不限于：盐酸、氢溴酸、氢氟酸、硫酸、硝酸、磷酸等无机酸，甲酸、乙酸、丙酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、富马酸、马来酸、乳酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、苦味酸、甲磺酸、苯甲磺酸，苯磺酸等有机酸；以及天冬氨酸、谷氨酸等酸性氨基酸。
高分子化合物的用途
本发明中提供了一种如上所述的高分子化合物的用途，所述高分子化合物可以用于制备调节生长因子的药物或药物组合物，所述的药物或药物组合物用于结合生长因子；和/或用于保护生长因子活性；和/或用于生长因子的可控释放；和/或用于调控细胞行为(包括增殖、迁移、分化等)；和/或用于组织再生；和/或用于体内生理调节。
优选地，所述细胞包括骨间充质干细胞(MSC)、人脐静脉内皮细胞(HUVEC)、成纤维细胞(NIH 3T3)、平滑肌细胞(SMC)等。
优选地，所述再生组织包括：骨组织、血管组织、皮肤组织、神经组织等。
优选地，所述生理调节包括：胰岛素样生长因子(IGF)、胰岛素样生长因子结合蛋白(IGFBP)具有类胰岛素作用并参与葡萄糖和脂质代谢，TGF-β在骨代谢过程中对成骨细胞和破骨细胞双重调节功能。
优选地，所述生长因子包括转化生长因子(TGF)家族、血管内皮生长因子(VEGF)家族、成纤维细胞生长因子(FGF)家族、上表皮生长因子(EGF)家族、胰岛素生长因子(IGF)家族、血小板衍生生长因子(PDGF)家族、神经生长因子(NGF)家族、肝细胞生长因子(HGF)中的一种或几种。
用于结合生长因子的材料
本发明提供了一种用于结合生长因子的材料，所述材料包括是在高分子基质表面负载有如上所述的高分子化合物形成的。
优选地，所述材料是通过将高分子化合物修饰高分子基质(基片、纤维、微球等)的表面而负载于高分子基质上，高分子基质表面具有与高分子化合物对应的官能团，例如两者分别是巯基-烯、叠氮-炔等，也包括聚多巴胺修饰的表面。如果高分子化合物端基官能团可以和某些特定基材表面直接反应，则不需表面官能化，例如多巴-二氧化钛，巯基-金等；将材料浸没在与之对应的高分子化合物溶液体系中，通过足够的反应时间，得到表面修饰高分子化合物的材料，通过乙醇、水交替清洗，氮气吹干得到所述材料。
优选地，本发明的材料是通过将高分子化合物修饰高分子基质(如，支架或者水凝胶)的表面而负载于高分子基质上，支架或水凝胶本身具有与高分子化合物对应的官能团或者修饰可与高分子化合物反应的官能团，通过化学方法接枝高分子化合物，如支架或水凝胶的羧基与高分子化合物的氨基直接反应，或支架或水凝胶上的氨基修饰N-羟基琥珀酰亚胺-马来酸酐与高分子化合物端基上的巯基反应，通过足够的反应时间，得到修饰高分子化合物的支架或水凝胶，然后使用乙醇、水交替清洗，冻干后，得到所述材料。
所述材料可用于结合生长因子；和/或用于保护生长因子活性；和/或用于生长因子的可控释放；和/或用于调控细胞行为；和/或用于组织再生；和/或用于体内生理调节。
结合生长因子的药物或药物组合物
本发明中，“结合生长因子的药物或药物组合物”是指包含有如上所述高分子化合物的药剂，其是一种生长因子结合剂。
本发明的药物组合物包含安全有效量范围内的本发明高分子化合物及药学上可以接受的赋形剂或载体。其中“安全有效量”指的是：化合物的量足以明显改善病情，而不至于产生严重的副作用。通常，药物组合物含有1-2000mg本发明化合物/剂，更佳地，含有10-200mg本发明高分子化合物/剂。较佳地，所述的“一剂”为一个胶囊或药片。
“药学上可接受的载体”指的是：一种或多种相容性固体或液体填料或凝胶物质，它们适合于人使用，而且必须有足够的纯度和足够低的毒性。“相容性”在此指的是组合物中各组份能和本发明化合物以及它们之间相互掺和，而不明显降低化合物的药效。药学上可以接受的载体部分例子有纤维素及其衍生物(如羧甲基纤维素钠、乙基纤维素钠、纤维素乙酸酯等)、明胶、滑石、固体润滑剂(如硬脂酸、硬脂酸镁)、硫酸钙、植物油(如豆油、芝麻油、花生油、橄榄油等)、多元醇(如丙二醇、甘油、甘露醇、山梨醇等)、乳化剂(如
Figure BDA0003046948560000291
)、润湿剂(如十二烷基硫酸钠)、着色剂、调味剂、稳定剂、抗氧化剂、防腐剂、无热原水等。
高分子化合物的制备方法
优选地，本发明所述高分子化合物化合物采用如下方法制备
方法一
Figure BDA0003046948560000292
其中，n为5-5000的正整数(优选地，20-50，更优选地30-40)，x+y＝1；
S1.伯氨(或强碱，如NaOH、KOH等)引发DL-正亮氨酸-N-羧基环内酸酐与N-ε-叔丁氧羰基-DL-赖氨酸-N-羧基环内酸酐的聚合，得到氨基酸共聚物poly(D,L-Lys)x-r-poly(D,L-Nor)y(LysxNley)(式中，x和y分别为N-ε-叔丁氧羰基-DL-赖氨酸-N-羧基环内酸酐和DL-正亮氨酸-N-羧基环内酸酐的摩尔比，其可以是任意比例，且x+y＝1；优选地y＝0.1-0.7(如0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6或0.7)。
S2.在所得共聚物的溶液中加入一定量(如40mL)冷石油醚，白色沉淀经离心收集，并通过真空泵干燥。
S3.将收集到的固体重新溶于一定量(如1.5mL)四氢呋喃中，再用(如40mL)大量冷石油醚沉淀，该溶解-沉淀过程重复了两次，得到氨基保护状态的多肽共聚物。
S4.通过在室温下轻轻振荡过夜，用含体积比为5％三乙基硅烷的三氟乙酸(TFA)处理聚合物，分别从侧链胺和末端硫醇上除去Boc和三苯甲基保护基，将得到的粘性液体，溶解在一定量(如0.5mL)甲醇中，然后加入一定量(如40mL)冷的乙醇以沉淀出固体。
S5.将所得固体溶解-沉淀过程再重复两次，得到白色固体，将其溶解在超纯水中，冻干，得到TFA盐形式的α多肽共聚物终产物。
其中，当以强碱为引发剂时，其反应时间可以缩短为几小时或几分钟。
方法二
Figure BDA0003046948560000301
式中，
Figure BDA0003046948560000302
n为5-5000的正整数(优选地，10-50，更优选地20-40)，x+y＝1；
S1'.在氮气保护的手套箱内，称取一定量的单体DM和CP，以干燥的THF(四氢呋喃)为溶剂，然后分别加入对2-(三苯甲基硫代)乙酸-N-琥珀酰亚胺酯(如0.2M)和六甲基二硅基胺基锂盐(如0.5M)作为共引发剂得到氨基酸聚合物DMxCPy(x和y可以是任意比例，优选地y＝0.1-0.7(如0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6或0.7))，从手套箱内取出反应瓶加1滴甲醇淬灭。在反应液中加入石油醚(45mL)，待白色絮状沉淀析出后进行离心收集，再用THF(1mL)溶解，并用石油醚沉淀。如此重复三次后，得到带保护的聚合物。
S2'.然后在带保护的聚合物中加入一定量(如2mL)三氟乙酸后震荡2小时脱去保护基团，吹去大部分三氟乙酸后，加冰一定量(如50mL)甲基叔丁基醚析出白色沉淀后离心收集，再用一定量甲醇(如1mL)溶解，并用一定量(如50mL)冰乙醚沉淀，如此重复三次后，用油泵抽干剩余溶剂，再分别用一定量(如5mL)超纯水溶解样品，最后冻干，获得脱保护后的无规β-氨基酸共聚物DMxCPy。
方法三
Figure BDA0003046948560000303
式中，
Figure BDA0003046948560000304
n为5-5000的正整数(优选地，10-50，更优选地20-40)，x+y＝1(x和y可以是任意比例，优选地y＝0.1-0.7(如0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6或0.7))；
S1”.在氮气保护的手套箱内，称取单体CA和CH，以干燥的DMAC(二甲基乙酰胺)为溶剂，加入一定量2-(三苯甲基硫代)乙酸-N-琥珀酰亚胺酯(如0.2M)和一定量六甲基二硅基胺基锂盐(如0.5M)作为共引发剂，从手套箱内取出反应瓶加1滴甲醇淬灭。在反应液中加入一定量(如45mL)石油醚，待白色絮状沉淀析出后进行离心收集，再用一定量(如1mL)THF溶解，并用石油醚沉淀。如此重复三次后，得到带保护的聚合物。
S2”.然后在带保护的聚合物中加入一定量(如2mL)三氟乙酸后震荡2小时脱去保护基团，吹去大部分三氟乙酸后，加一定量(如50mL)冰甲基叔丁基醚析出白色沉淀后离心收集，再用一定量(如1mL)甲醇溶解，并用一定量(如50mL)冰乙醚沉淀，如此重复三次后，用油泵抽干剩余溶剂，再分别用一定量(5mL)超纯水溶解样品，最后冻干，获得脱保护后的无规β-氨基酸共聚物CAxCHy。
方法四
Figure BDA0003046948560000311
n为5-5000的整数(优选地，10-50，更优选地20-40)；
x+y＝1(x和y可以是任意比例，优选地y＝0-0.7(如0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6或0.7))；
S1”'.在氮气保护的手套箱内，称取一定量N-ε-叔丁氧羰基-2-(氨基丙基)噁唑啉和2-(环己基)噁唑啉，以干燥的N,N-二甲基乙酰胺为溶剂；先在反应瓶中加入磁子，然后分别称量并加入相应质量的N-ε-叔丁氧羰基-2-(氨基甲基)噁唑啉和2-(环己基)噁唑啉和引发剂3-三苯基甲基丙溴，最后将反应瓶密封后拿出手套箱后在140℃搅拌反应18小时，取少量反应液使用GPC标准得到相对分子量和PDI；然后冷却至室温后加入冷石油醚(45mL),待白色絮状沉淀析出后进行离心收集，再用四氢呋喃(2mL)溶解，并用冷石油醚沉淀，如此重复三次后得到侧链带保护的聚合物。
S2”'.在侧链带保护的聚合物中加入一定量(如2mL)三氟乙酸和(如40uL)三乙基硅烷后，震荡6小时脱去保护基团，吹去大部分三氟乙酸后，加一定量(如45mL)冰甲基叔丁基醚析出白色沉淀后离心收集，再用一定量(如1mL)甲醇溶解，并用一定量(如45mL)冰乙醚沉淀，如此重复三次后，用油泵抽干剩余溶剂，再用一定量(如5mL)超纯水溶解样品，最后冻干，获得脱保护后的噁唑啉共聚物(GABAxCHy)n。
方法五
Figure BDA0003046948560000312
n为5-5000的整数(优选地，10-50，更优选地20-40)；
x+y＝1(x和y可以是任意比例，优选地y＝0-0.7(如0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6或0.7))
实验方法同方法四，不同之处在于将2-(环己基)噁唑啉换为2-(异丁基)噁唑啉，获得聚合物(GABAxiBuy)n。
本发明的主要优点包括：
(1)本发明提供了一种稳定性高、制备简单、价格便宜的结合生长因子的药物或药物组合物；
(2)本发明提供的结合生长因子的药物或药物组合物(高分子化合物)能够显著提高生长因子在体内半衰期短，减少使用剂量，减轻患者的经济负担，具有巨大的应用价值和临床应用的优势；
(3)本发明提供的结合生长因子的药物或药物组合物(高分子化合物)能够解决高剂量所带来的严重副作用的问题；
(4)本发明提供的结合生长因子的药物或药物组合物(高分子化合物)在酶促降解中具有高稳定性，价格低廉且易于大规模合成等方面具有明显优势。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数按重量计算。
制备例
制备例1伯氨引发端基巯基且侧链带有正电荷的两亲性α-多肽聚合物(Lys0.4Nle0.6)30的合成
Figure BDA0003046948560000321
在无水无氧手套箱中，将DL-正亮氨酸-N-羧基环内酸酐(2mL，0.1M)和N-ε-叔丁氧羰基-DL-赖氨酸(3mL，0.1M)混合放入干燥的反应瓶中，加入引发剂钾环丙基甲基三氟硼酸溶液(0.25mL,0.1M)，搅拌反应3天，得到氨基保护状态的多肽共聚物。
然后对氨基保护状态的多肽共聚物进行氨基脱保护步骤，得到TFA盐形式的多肽共聚物(Lys0.4Nle0.6)30(67mg，80％产率)。
制备例2端基巯基且侧链带有正电荷的β多肽聚合物(DM0.4CP0.6)20的合成
Figure BDA0003046948560000322
在氮气保护的手套箱内，取1.2mL DM(0.2M)和0.8mL CP(0.2M)进行搅拌，然后分别加入100uL 2-(三苯甲基硫代)乙酸-N-琥珀酰亚胺酯(0.2M)和六甲基二硅基胺基锂盐(0.5M)作为共引发剂，室温反应4小时，加入1滴甲醇淬灭，得到氨基保护状态的多肽共聚物。
然后对氨基保护状态的多肽共聚物进行氨基脱保护步骤，得到脱保护后的无规β-氨基酸共聚物终产物(DM0.4CP0.6)20。
制备例3端基巯基且侧链带有负电荷的β多肽聚合物(CA0.4CH0.6)20的合成
Figure BDA0003046948560000331
其中，
Figure BDA0003046948560000332
在氮气保护的手套箱内，取1.2mL CA(0.2M)和0.8mL CH(0.2M)进行搅拌，然后分别加入100uL 2-(三苯甲基硫代)乙酸-N-琥珀酰亚胺酯(0.2M)和六甲基二硅基胺基锂盐(0.5M)作为共引发剂,室温反应4小时，加入1滴甲醇淬灭，得到氨基保护状态的多肽共聚物。
然后对氨基保护状态的多肽共聚物进行氨基脱保护步骤，得到脱保护后的无规β-氨基酸共聚物终产物。
制备例4 3-三苯基甲基丙溴引发N-ε-叔丁氧羰基-2-(氨基丙基)噁唑啉和2-(环己基)噁唑啉制备噁唑啉共聚物(GABA0.5CH0.5)30的制备
Figure BDA0003046948560000333
在氮气保护的手套箱内，取1.0mL N-ε-叔丁氧羰基-2-(氨基丙基)噁唑啉(1.0M)和1.0mL2-(环己基)噁唑啉(1.0M)以干燥的N,N-二甲基乙酰胺为溶剂进行搅拌，然后加入3-三苯基甲基丙溴作为引发剂，140℃反应18小时后，经过三次溶解-沉淀得到氨基保护状态的多肽共聚物。然后对氨基保护状态的多肽共聚物进行氨基脱保护步骤，得到脱保护后的噁唑啉共聚物终产物(GABA0.5CH0.5)30。
制备例5 3-三苯基甲基丙溴引发N-ε-叔丁氧羰基-2-(氨基丙基)噁唑啉和2-(异丁基)噁唑啉制备的噁唑啉聚合物(GABA0.5iBu0.5)20的制备
Figure BDA0003046948560000334
在氮气保护的手套箱内，取1.0mL N-ε-叔丁氧羰基-2-(氨基丙基)噁唑啉(1.0M)和1.0mL 2-(异丁基)噁唑啉(1.0M)以干燥的N,N-二甲基乙酰胺为溶剂进行搅拌，然后加入3-三苯基甲基丙溴作为引发剂，140℃反应18小时后，经过三次溶解-沉淀得到氨基保护状态的多肽共聚物。然后对氨基保护状态的多肽共聚物进行氨基脱保护步骤，得到脱保护后的噁唑啉共聚物终产物(GABA0.5iBu0.5)20，产率大于80％。
制备例6 Lys0.4Nle0.6多肽的制备
多肽合成采用传统的固相合成法合成，在树脂上按照氨基酸从羧基到羟基的顺序((L-Lys)-(L-Nor)-(D-Lys)-(D-Nor)-(L-Nor)-(L-Lys)-(D-Nor)-(D-Lys)-(L-Nor)-(D-Nor)-(L-Lys)-(L-Nor)-(D-Lys)-(D-Nor)-(L-Nor)-(L-Lys)-(D-Nor)-(D-Lys)-(L-Nor)-(D-Nor)-(L-Lys)-(L-Nor)-(D-Lys)-(D-Nor)-(L-Nor)-(L-Lys)-(D-Nor)-(L-Nor)-(L-Cys))，重复缩合和脱保护两步反应，合成混旋Lys0.4Nle0.6多肽。
实施例1玻璃表面修饰侧链正电荷的两亲性α多肽聚合物与骨形态发生蛋白-2(BMP-2)结合测试
以玻璃作为基片，表面修饰α多肽聚合物((LysxNley)30，其中，x+y＝1，y＝0.1-0.7(即0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7))。首先通过紫外辐照与3-氨丙基三乙氧基硅烷处理，使玻璃基片表面氨基修饰，覆盖50孔coverslip，进一步通过马来酸酐-聚乙二醇-N-羟基琥珀酰亚胺(超亲水表面，不利于蛋白吸附及细胞粘附)将带有巯基的多肽聚合物接枝在玻璃表面。
每孔中滴入10μL 50μg/mL的BMP-2，4℃孵育3h，吸去BMP-2并用PBS轻轻冲洗三遍后，通过蛋白免疫荧光法检测不同聚合物对BMP-2的吸附量，以RGD和OEG8对照。
Figure BDA0003046948560000341
测试结果如图1所示，图中LysxNley表示(LysxNley)30，实验结果显示本发明的α多肽聚合物均具有较好的BMP-2结合能力，其中，聚合物(Lys0.4Nle0.6)30和(Lys0.3Nle0.7)30蛋白结合量最高，其结合能力分别是RGD的14.42、13.02倍，是OEG8的11.61、10.48倍。
实施例2玻璃表面修饰侧链正电荷的两亲性α多肽聚合物与肝细胞生长因子(HGF)结合测试
上述实施例1中所述的α多肽聚合物((LysxNley)30，其中；x+y＝1，y＝0.1-0.7)对HGF吸附能力的检测方法参照实施例1，不同之处在于将诱导成骨的生长因子BMP-2换为广泛表达于包括肾脏在内的多种器官与组织中，并在器官发育、组织内稳态、损伤修复、炎症和再生中发挥重要的调控作用的HGF。测试结果如图2所示。
实验结果显示本发明的α多肽聚合物均具有较好的HGF蛋白结合能力，其中，(Lys0.4Nle0.6)30和(Lys0.3Nle0.7)30对HGF蛋白具有最高的结合量，其结合能力分别是RGD的9.00、10.37倍，是OEG8的10.79、10.75倍。
实施例3玻璃表面修饰侧链正电荷的两亲性α多肽聚合物与成纤维细胞生长因子-21(FGF-21)结合测试
上述实施例1中所述的α多肽聚合物((LysxNley)30，其中；x+y＝1，y＝0.1-0.7)对FGF-21吸附能力的检测方式参照实施例1，不同之处在于将诱导成骨的生长因子BMP-2换为病理条件下对糖脂具有调节功能的FGF-21。实验结果如图3所示。
实验结果显示本发明的α多肽聚合物对FGF-21均具有很强吸附力，其中，聚合物(Lys0.4Nle0.6)30和(Lys0.3Nle0.7)30具有最高吸附量，其结合能力分别是RGD的9.23、10.37倍，是OEG8的16.88、18.93倍。
实施例4玻璃表面修饰侧链正电荷的两亲性α多肽聚合物与转化生长因子-β1(TGF-β1)结合测试
上述实施例1中所述的侧链正电荷的两亲性α多肽聚合物((LysxNley)30，其中；x+y＝1，y＝0.1-0.7)对TGF-β1吸附能力的检测方式参照实施例1。不同之处在于将诱导成骨的生长因子BMP-2换为调节细胞的增殖、分化、凋亡并对细胞外基质的合成、创伤的修复、免疫功能等有重要调节作用的TGF-β1。
实验结果显示本发明的α多肽聚合物对TGF-β1均具有很强吸附力。
实施例5离子表面共振技术检测聚合物与生长因子间的亲和力。
上述制备例得到的氨基酸共聚物Lys0.4Nle0.6(即(Lys0.4Nle0.6)30)通过其末端硫醇基团固定在CM5芯片上，以达到4000的共振单位(RU)。BMP-2或BSA以递增浓度在流动相(PBS-T)中以50μL/min的流速通过芯片表面。在每个循环中，用甘氨酸-盐酸缓冲液(pH1.5)对芯片表面进行再生。使用非功能化通道作为参考，计算蛋白质与氨基酸共聚物的特异性结合。使用BIAevaluation软件将实验结果与Langmuir结合动力学拟合。实验结果如图4所示。
实验结果表明：本发明的氨基酸共聚物和BMP-2之间的解离常数(KD)为42.56nM，与II型BMP受体和BMP-2之间的解离常数相当。与之不同，牛血清白蛋白(BSA)与氨基酸共聚物没有特异性相互作用。
实施例6α多肽聚合物的明胶海绵支架制备及相关理化标准
1.修饰侧链正电荷的两亲性α多肽聚合物的明胶海绵支架的制备
准确称量1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC，10mg)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS，2.5mg)，加入二甲基亚砜(DMSO，1mL)中，并添加多肽共聚物(Lys0.4Nle0.6)30(2mg)并混合均匀。市售的明胶海绵支架(5mm×5mm×5mm)浸没在上述混合溶液中，在室温下孵育2小时，乙醇-水交替清洗，去除未反应的共聚物和残留的化学物质。冻干过夜并在紫外线下灭菌1小时后得到所需支架。
2.X射线光电子(XPS)能谱检测支架表面是否成功修饰侧链正电荷的两亲性α多肽聚合物
X射线光电子(XPS)能谱用具有Al Kα源的XPS分光光度计进行检测。XPS是一种基于光电效应的电子能谱，利用X射线光子激发出物质表面原子的内层电子，通过对这些电子进行能量分析而获得的一种能谱。将尺寸为0.5cm×0.5cm×0.2cm的明胶海绵支架在常温真空条件下干燥过夜，检测其C、N、O、S四种元素在明胶海绵改性前(Gel)和改性后(Gel-(Lys0.4Nle0.6)30)所占的比例，结果如图5所示，图中Lys0.4Nle0.6代表(Lys0.4Nle0.6)30，结果表明多肽共聚物成功修饰明胶海绵支架。
3.修饰侧链正电荷的两亲性α多肽聚合物的明胶海绵支架的生物活性评价
细胞培养：具有成骨潜能的小鼠肌原细胞C2C12细胞系、人脐静脉内皮细胞系(HUVEC)、小鼠成骨前体细胞系MC3T3均购自美国标准菌种保藏中心(American TypeCulture Collection,ATCC)。细胞通常以冷冻的方式保存在液氮中，将细胞冻存管从液氮中取出后放入37℃温水中快速溶解，在无菌环境下移入最大生长面积为25cm2的培养瓶中，并加入5mL含10％FBS、100U/mL的青霉素和100μg/mL链霉素的DMEM培养基，在5％CO2/95％空气和饱和湿度的培养箱内培养。孵育3h后，细胞开始贴壁，将瓶中含有冻存液的培养基倒去，加入新鲜培养基后放入培养箱继续培养。
细胞消化：当培养瓶中细胞覆盖率约为80-90％时，去除培养瓶中含有血清的培养基并用PBS冲洗两遍以防止瓶中残留血清影响胰酶消化液的活性。每瓶细胞中加入400μL含有0.25％乙二酸四乙酸(EDTA)的胰酶消化液，将粘附在培养瓶底部的细胞消化，加入新鲜的含10％FBS培养基终止消化，用移液枪吹打混匀至单细胞悬浮液通过细胞计数仪对培养基中细胞进行计数，按一定细胞密度接种在孔板内进行试验。剩余细胞留于瓶内继续培养，细胞每两天用胰酶消化液进行消化，20代以内的细胞用于实验。
细胞活性检测：通过MTT法评价溶液中不同浓度Ca2+对细胞活性的影响。MTT法又可以说是MTT比色法，检测细胞活性的原理是外源性MTT可以与活细胞线粒体中含有的琥珀酸脱氢酶发生氧化还原反应形成水不溶、蓝紫色的甲瓒晶体，死细胞中不会有此反应。通过DMSO溶解蓝紫色晶体，在一定细胞数目范围内，使用酶标仪检测出的光吸收值与活细胞数目成正比，可半定量检测活细胞数目和评价细胞活性。
MTT工作液配制方法：MTT工作液的浓度为5.0mg/mL，即将0.1044g MTT溶于20mLPBS，使用规格为0.22μm的一次性针头滤器过滤并4℃冰箱保存。
将改性前后的明胶海绵支架置于24孔板中，每组样品分别有3个平行样，将密度5万/mL的细胞接种于支架表面。37℃培养箱中孵育24h后，每孔加入100μL MTT工作液，37℃孵育4h形成紫色甲瓒晶体，并在每孔加入500μL DMSO将其溶解。使用酶标仪在波长492nm处读取甲瓒-DMSO溶液的吸光度。结果如图6所示，图中Lys0.4Nle0.6代表(Lys0.4Nle0.6)30，结果表明改性后的海绵支架表面粘附更多的细胞，这意味着改性后支架不仅对多种哺乳细胞没有毒性，更促进了细胞在支架表面的粘附。
实施例7修饰侧链正电荷的两亲性α多肽聚合物的明胶海绵支架对骨形态发生蛋白-2释放行为的测试
通过酶联反应吸附(ELISA)测定BMP-2从上述实施例6得到的明胶海绵支架的释放行为。通过将BMP-2溶液吸附到明胶海绵支架中并冻干该支架，得到负载BMP-2的聚合物Lys0.4Nle0.6修饰明胶海绵支架。在PBS中研究了BMP-2的释放行为。具体来说，通过冷冻干燥法在支架表面吸附200μg BMP-2，将支架浸入1mL PBS(0.01M，pH7.4)中，并在3小时、6小时、12小时、24小时、3天、7天时间点更换PBS缓冲液。按照制造商的说明，使用人BMP-2ELISA试剂盒检测每个时间点收集样本中BMP-2的浓度。测试结果如图7所示。
结果显示未修饰的明胶海绵支架从一开始就会发生BMP-2爆释，并在1天后释放量超过40％。与之形成鲜明对比的是，本发明的(Lys0.4Nle0.6)30修饰明胶海绵支架从一开始就持续释放BMP-2，并且在7天后仅释放了17％的负载。由上述结果可以看出，本本发明的高分子化合物修饰的明胶海绵支架具有较好对生长因子(骨形态发生蛋白-2)结合能力，可用于生长因子的可控释放。
实施例8修饰的明胶海绵支架负载骨形态发生蛋白-2对小鼠成纤维细胞定向分化的测试
对实施例6中得到的修饰的明胶海绵支架负载骨形态发生蛋白-2对小鼠成纤维细胞定向分化的测试。
步骤(1)，细胞培养。使用含有10％胎牛血清(FBS)，100U/mL青霉素，100μg/mL链霉素和1％L-谷氨酰胺的DMEM在培养皿中培养C2C12细胞。每两天更换一次培养基，直到达到80-90％融合为止。第3-10代的细胞用于体外实验。
步骤(2)，成骨基因表达。将负载1μg BMP-2的明胶海绵支架放入24孔板中，每孔1个，按照密度为1.0×105/孔的C2C12细胞接种于负载BMP-2的明胶海绵支架上，分别培养3天和7天后，使用RT-qPCR法检测成骨基因表达。
具体操作步骤如下：
(一)提取总RNA：
(1)清洗：去除孔板内培养基并用PBS清洗一次；
(2)细胞裂解：每孔加入500μL Trizol试剂提取总细胞中的RNA，轻微晃动，确保裂解液浸没孔板上所有细胞，静置15min；细胞裂解后，将裂解液全部转移至1.5mL RNase-free的离心管中，并用移液枪反复吹打至裂解完全、无沉淀现象；
(3)分离：加入100μL三氯甲烷(裂解液的1/5)，盖紧离心管盖，摇晃20下，静置10min并在1.2万rpm转速、4℃条件下离心15min。从离心机取出后，液体分为3层，从下至上分别是：红色有机相、白色蛋白质层以及含RNA的上清液。将上清液小心取出并移入新的离心管中；
(4)RNA沉淀：加入异丙醇，异丙醇与上清液体积比为1:1，上下摇晃20下使其均匀混合后，静置10min后并转入离心机中离心10min，转速为1.2万rpm；
(5)RNA清洗：弃去管中液体，加入1mL 75％的乙醇，用手指轻弹若干下并同时检查是否有漏加，8000rpm转速离心10min，离心管底部有微量白色沉淀出现；
(6)RNA溶解：弃去管中溶液，在室温干燥若干分钟，沉淀干燥后，加入适量的RNase-free水溶液将沉淀溶解，并通过测量260nm处的光吸收来测定其浓度；
(二)RNA逆转录：
(1)逆转录试剂配制：使用PrimeScriptTM RT reagent kit将RNA逆转录为cDNA。0.5μL的50μM Oligo dT Primer、2μL的5×PrimeScript Buffer以及0.5μL逆转录酶PrimeScript RT Enzyme Mix I与2μg RNA，再用RNA-free水调至10μL配制成逆转录反应体系；
(2)逆转录：使用基因转录仪将逆转录试剂中的RNA转录为cDNA。逆转录过程分为2个部分：37℃保持15min，将RNA逆转录为cDNA；最后85℃保持15s，将体系中的酶烧去，停止反应；
(3)保存：转录后的样品保存在-20℃的冰箱中保存
(三)基因检测：
以逆转录得到的cDNA作为模板，加入SYBR试剂以及相应的上下游引物，最终在RT-qPCR仪中进行扩增检测。测定ALP、Col I、OCN和Runx2基因表达水平，而GAPDH基因作为参照基因。反应体系共20μL，各组分分别为10μL SYBR Premix Ex Taq Mix(2×)、0.4μL上游引物、0.4μL下游引物、1μL cDNA模板以及8.2μL DEPC水。反应过程为分为3个阶段：第一阶段为95℃，3min；第二阶段为扩增阶段，共40个循环，每个循环为95℃保持10s降温至60℃保持20s；最后一个阶段再次升温至95℃，每组实验分别重复三次。
步骤(3)，成骨蛋白表达。将负载1μg BMP-2的明胶海绵支架放入6孔板中，每孔3个支架，C2C12以5.0×104/mL的密度接种在6孔板中且每孔培养基体积为3mL。分别培养3天和7天后，使用蛋白质印迹分析以检测成骨蛋白Runx2、Col I、OCN和GAPDH(图8中好像没有)的蛋白表达。测试结果如图8所示。
实验结果表明，与纯培养基培养的组(Ctrl)相比，BMP-2显著增加成骨相关蛋白的表达，但是对于Runx2在3天，OCN在3天和7天两个时间点，聚合物修饰后进一步显著提高成骨蛋白的基因表达。
实施例9修饰侧链正电荷的两亲性α多肽聚合物的明胶海绵支架负载骨形态发生蛋白-2植入小鼠体内研究
采用小鼠肌袋模型评价修饰侧链正电荷的两亲性α多肽聚合物(Lys0.4Nle0.6)30的明胶海绵支架对BMP-2体内活性影响。植入样品分别为：a组为BMP-2/明胶海绵(n＝6)；b组为BMP-2/多肽聚合物修饰明胶海绵(n＝6)。
明胶海绵以及各试剂均为无菌级别，制备过程同样在无菌环境下进行，具体制备过程为：
(1)多肽聚合物修饰明胶海绵支架制备：修饰方法与实施例6相同。
(2)制备植入样品：将5μg BMP-2溶液滴入明胶海绵支架和改性明胶海绵支架中并充分吸收，放入冻干机中冻干过夜后取出；
(3)保存：4℃冰箱保存。
从上海斯莱克公司购买12只雄性C57BL/6小鼠(鼠龄4周)，随机植入之前制备好的2组样品，每组样品均有6组平行样。
动物实验严格按照实验室动物护理和使用指南，手术过程具体为：
(1)动物麻醉：每只小鼠腹腔注入50g/kg戊巴比妥钠进行麻醉；
(2)手术准备：等待一段时间，小鼠完全麻醉后，使用剃毛器将右后腿外侧的绒毛剃去并使用碘伏将手术部位消毒；
(3)样品植入：使用手术剪在右后腿处开尺寸约3mm的创口后，使用镊子将肌肉分离产生肌肉陷窝，将上述制备好的样品植入陷窝内，使用手术缝合线将创口缝合。
(4)饲养：为防止小鼠伤口感染、发炎，待小鼠苏醒后注射抗生素，继续饲养。
湿重称量：使用过量戊巴比妥钠将小鼠安乐死后，取出小鼠腿部的样品，将样品周围的肌肉剥除后，天平称量其湿重。测试结果如图9所示。
从动物体内取出的样本可以看出聚合物改性后的明胶海绵支架负载BMP-2促进更多异位骨生成，其体积大于对照组。对照组质量在2周和4周分别为0.0716g、0.0538g，而聚合物改性组的质量在2周和4周分别为0.0917g、0.1202g。
实施例10修饰侧链正电荷的两亲性α多肽聚合物的聚乙二醇水凝胶的制备及相关理化表征
1.修饰侧链正电荷的两亲性α多肽聚合物的聚乙二醇水凝胶的制备
准确称量端基带有双键的四臂聚乙二醇(分子量一万)5mg和1.2mg聚合物(Lys0.4Nle0.6)30，加入80μL PBS，共混后放入混匀仪中反应1h。反应结束后加入5mg带有巯基的四臂聚乙二醇(分子量1万)，混匀后滴加入直径为3mm的模具中，每孔6μL。成胶后，取出水凝胶并浸泡在PBS溶液中，清洗两天后，紫外过夜灭菌后，得到所需的聚合物修饰的聚乙二醇水凝胶。
2.修饰侧链正电荷的两亲性α多肽聚合物的聚乙二醇水凝胶的细胞毒性评价
制备例2的侧链带有正电荷的两亲性α多肽聚合物(Lys0.4Nle0.6)30的聚乙二醇水凝胶的细胞毒性评价方式可参照实施例6。测试结果如图10所示，图中Lys0.4Nle0.6代表(Lys0.4Nle0.6)30。
实验结果表明，在聚乙二醇水凝胶中修饰侧链带正电荷的两亲性α多肽聚合物后，不仅对C2C12细胞无毒性，同时还促进细胞在水凝胶表面的粘附。
实施例11玻璃表面修饰侧链正电荷的两亲性β多肽聚合物与骨形态发生蛋白-2(BMP-2)结合测试
玻璃表面修饰侧链正电荷的两亲性β多肽聚合物((DMxCPy)20)的方法参照实施例1。
正电荷的两亲性β多肽聚合物(DMxCPy)20(其中，x+y＝1,y＝0.1-0.7(即0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7))对BMP-2吸附能力的检测方式参照实施例1。
实验结果显示本发明的正电荷的两亲性β多肽聚合物均具有较好的BMP-2结合能力。
实施例12玻璃表面修饰侧链正电荷的两亲性β多肽聚合物与肝细胞生长因子(HGF)结合测试
正电荷的两亲性β多肽聚合物(DMxCPy)20(x+y＝1,y＝0.1-0.7(即0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7))HGF吸附能力的检测方式参照实施例1。
实验结果显示本发明的正电荷的两亲性β多肽聚合物均具有较好的HGF吸附能力。
实施例13玻璃表面修饰侧链正电荷的两亲性β多肽聚合物与成纤维细胞生长因子-21(FGF-21)结合测试
正电荷的两亲性β多肽聚合物(DMxCPy)20(x+y＝1,y＝0.1-0.7(即0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7))对FGF-21吸附能力的检测方式参照实施例1。
实验结果显示本发明的正电荷的两亲性β多肽聚合物均具有较好的FGF-21吸附能力。
实施例14玻璃表面修饰侧链正电荷的两亲性β多肽聚合物与转化生长因子-β1(TGF-β1)结合测试
正电荷的两亲性β多肽聚合物(DMxCPy)20(x+y＝1,y＝0.1-0.7(即0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7))对TGF-β1吸附能力的检测方式参照实施例1。
实验结果显示本发明的正电荷的两亲性β多肽聚合物均具有较好的TGF-β1吸附能力。
实施例15修饰侧链正电荷的两亲性β多肽聚合物的明胶海绵支架负载骨形态发生蛋白-2植入小鼠体内研究
正电荷的两亲性β多肽聚合物(DM0.4CP0.6)20的明胶海绵支架的制备和检测方法参照实施例6。
本实施例的实验方法参考实施例9。实验结果如图11所示，图中DMCP表示(DM0.4CP0.6)20。
从动物体内取出的样本聚合物改性促进更多异位骨生成。对照组异位骨湿重在2周和4周分别为0.0701g、0.0404g，而正电荷的两亲性β多肽聚合物改性组的湿重在2周和4周分别为0.1173g、0.0789g。
实施例16玻璃表面修饰侧链负电荷的两亲性β多肽聚合物与骨形态发生蛋白-2(BMP-2)结合测试
玻璃表面修饰侧链负电荷的两亲性β多肽聚合物(CAxCHy)20(其中，x+y＝1,y＝0.1-0.7(即0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7))的方法参照实施1。
负电荷的两亲性β多肽聚合物对BMP-2吸附能力的检测方式参照实施例1。
实验结果显示本发明的负电荷的两亲性β多肽聚合物均具有较好的BMP-2吸附能力。
实施例17玻璃表面修饰侧链负电荷的两亲性β多肽聚合物与肝细胞生长因子(HGF)结合测试
带有负电荷的两亲性β多肽聚合物(CAxCHy)20(其中，x+y＝1,y＝0.1-0.7(即0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7))对HGF吸附能力的检测方式参照实施例1。
实验结果显示本发明的负电荷的两亲性β多肽聚合物均具有较好的HGF吸附能力。
实施例18玻璃表面修饰侧链负电荷的两亲性β多肽聚合物与成纤维细胞生长因子-21(FGF-21)结合测试
带有负电荷的两亲性β多肽聚合物(CAxCHy)20(其中，x+y＝1,y＝0.1-0.7(即0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7))对FGF-21吸附能力的检测方式参照实施例1。
实验结果显示本发明的负电荷的两亲性β多肽聚合物均具有较好的FGF-21吸附能力。
实施例19玻璃表面修饰侧链负电荷的两亲性β多肽聚合物与转化生长因子-β1(TGF-β1)结合测试
带有负电荷的两亲性β多肽聚合物(CAxCHy)20(其中，x+y＝1,y＝0.1-0.7(即0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7))对TGF-β1吸附能力的检测方式参照实施例1。
实验结果显示本发明的负电荷的两亲性β多肽聚合物均具有较好的TGF-β1吸附能力。
实施例20玻璃表面修饰噁唑啉聚合物与骨形态发生蛋白-2(BMP-2)结合测试
玻璃表面修饰噁唑啉聚合物(GABAxCHy)30(其中，x+y＝1，y＝0-0.1.7(即0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6或0.7))的方法参照实施例1。
噁唑啉聚合物(GABAxCHy)30对BMP-2吸附能力的检测方式可参照实施例1。
实验结果显示本发明的噁唑啉聚合物均具有较好的BMP-2吸附能力。
实施例21玻璃表面修饰噁唑啉聚合物与血管内皮生长因子(VEGF)结合测试
噁唑啉聚合物(GABAxCHy)30对VEGF吸附能力的检测方式可参照实施例1。不同之处在于将诱导成骨的生长因子BMP-2换为促进血管通透性增加、细胞外基质变性、血管内皮细胞迁移、增殖和血管形成等作用的VEGF。实验结果显示本发明的噁唑啉聚合物均具有较好的血管内皮生长因子(VEGF)结合能力。
实施例22玻璃表面修饰噁唑啉聚合物与表皮细胞生长因子(EGF)结合测试
噁唑啉聚合物(GABAxCHy)30对EGF吸附能力的检测方式可参照实施例1。同之处在于将诱导成骨的生长因子BMP-2换为促进皮肤细胞的分裂的生长因子EGF。实验结果如图12所示，图中GABAxCHy代表(GABAxCHy)30。
实验结果显示本发明的噁唑啉聚合物均具有较好的EGF蛋白结合能力，其中，GABA0.4CH0.6、Lys0.5Nle0.5、Lys0.6Nle0.4对EGF蛋白具有最高的结合量，其结合能力分别是RGD的5.60、5.99、5.85倍，是OEG8的7.66、8.20、7.99倍。
实施例23玻璃表面修饰噁唑啉聚合物与转化生长因子-β(TGF-β1)结合测试
噁唑啉聚合物(GABAxCHy)30对TGF-β1吸附能力的检测方式可参照实施例1。实验结果如图13所示。
实验结果表明本发明的噁唑啉聚合物对TGF-β1均有较好的吸附能力，其中GABA0.7CH0.3对蛋白的吸附量最高，其吸附量是RGD和OEG8的9.55、8.82倍。
实施例24玻璃表面分别修饰Lys0.4Nle0.6多肽与(Lys0.4Nle0.6)30聚合物结合生长因子的对比测试
玻璃表面分别修饰Lys0.4Nle0.6多肽与(Lys0.4Nle0.6)30聚合物，对比两者对BMP-2、TGF-β、血小板衍生因子PDGF-AA、PDGF-BB、FGF-10、FGF-21结合量。玻璃表面分别修饰Lys0.4Nle0.6多肽的方法参照实施例1。
多肽及多肽聚合物对生长因子吸附能力的检测方式可参照实施例1，不同之处在于根据聚合物结构，通过固相合成法合成具有特定结构的多肽，研究多肽及多肽聚合物对多种生长因子的结合量差异。测试结果如图14所示。
实验结果显示本发明的多肽对生长因子的结合要优于聚合物。对BMP-2、TGF-β、PDGF-AA、FGF-21，多肽的结合量分别是多肽聚合物的1.99、1.61、2.06以及2.55倍。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种高分子化合物或其盐的用途，其特征在于，用于制备结合生长因子的药物或药物组合物，其中，所述高分子化合物含有式I所示重复单元中的一种或多种：
Figure FDA0003046948550000011
式中，
n为1、2、3或4；
R3和R4各自独立地选自：H、取代或未取代的C1-C6烷基；或者R3和R4结合形成＝O；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
各R1、R2独立地选自取代或未取代的下组基团：氢、卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷基羟基、C1-C6烷氧基、C1-C6烷基磺酰基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C3-C12环烷基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基、3-12元杂环基、C1-C6烷基-Rp、氨基、
Figure FDA0003046948550000012
C1-C6烷基胍基、C1-C6烷基酯基、硫代C1-C6烷基酯基或-(L)q-R6；Rp选自取代或未取代的下组基团：C3-C12环烷基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基、3-12元杂环基；其中，R1、R2和Rp中所述取代是指被一个或多个Rm取代；
或各R1和R2与它们连接的碳原子共同构成取代或未取代的C3-C12环烷基、取代或未取代的C4-C12环烯基或取代或未取代的3-12元杂环基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
或者，R1和R3与它们连接的碳原子共同构成取代或未取代的C3-C12环烷基、取代或未取代的C4-C12环烯基或取代或未取代的3-12元杂环基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
或者当n为2、3或4时，两个R1与它们连接的碳原子共同构成取代或未取代的C3-C12环烷基、取代或未取代的C4-C12环烯基或取代或未取代的3-12元杂环基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
P1选自下组：叔丁氧羰基(Boc)、苄氧羰基(Cbz)、芴甲氧羰基(Fmoc)、邻苯二甲酰基(Pht)、乙酰基(Ac)、三氟乙酰基(Tfa)、苄基(Bn)、三苯基甲基(Tr)，P2选自下组：氢、取代或未取代的C1-C6烷基、取代或未取代的C6-C12芳基、取代或未取代的5-12元杂芳基、取代或未取代的3-12元杂环基；或者，P1和P2与其连接的N原子结合形成3-8元取代或未取代的杂环基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
R6选自：H、-NRaRb、COOH；
Ra和Rb各自独立地选自取代或未取代的下组基团：氢、C1-C15烷基、C1-C15烷基氨基、C2-C15烯基、C2-C15炔基、C1-C15烷基羟基、C1-C15烷基醛基、C1-C15烷基磺酰基、-Rc-COO-Rc”、-Rc-CO-Rc”、-Rc-O-Rc”-、-Rc-S-Rc”、C3-C12环烷基、C4-C12环烯基、3-12元杂环基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基、叔丁氧羰基(Boc)、苄氧羰基(Cbz)、芴甲氧羰基(Fmoc)、邻苯二甲酰基(Pht)、乙酰基(Ac)、三氟乙酰基(Tfa)、苄基(Bn)、三苯基甲基(Tr)；或者Ra和Rb与其连接的N原子结合形成3-8元取代或未取代的杂环基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
R5选自取代或未取代的下组基团：H、C1-C15烷基、C1-C15烷基氨基、C2-C15烯基、C2-C15炔基、C3-C12环烷基、C4-C12环烯基、3-12元杂环基、C6-C12芳基、3-12元杂芳基或-(L1)q'-R6；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
q为1-10的整数；q'为1-11的整数；
各L和L1独立地为键、-CHR'1-、-CO-、-COO-、-S(＝O)2-；其中，R'1独立地选自取代或未取代的下组基团：H、氨基、C1-C15烷基、C1-C15烷基氨基、C6-C15芳基、C2-C15烯基、C2-C15炔基、C1-C15烷基羟基、C1-C15烷基醛基、C1-C15烷基酯基、硫代C1-C15烷基酯基、-Rc-COO-Rc”、-Rc-CO-Rc”、-Rc-O-Rc”-、-Rc-S-Rc”、5-15元杂芳基、3-12元杂环基、C3-C12环烷基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
Rc独立地选自取代或未取代的下组基团：无、C1-C15亚烷基、C2-C15亚烯基、C2-C15亚炔基、C3-C12亚环烷基、C4-C12亚环烯基、3-12元亚杂环基、C6-C12亚芳基、3-12元亚杂芳基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
Rc”独立地选自取代或未取代的下组基团：C1-C15烷基、C1-C15烷基氨基、C2-C15烯基、C2-C15炔基、C3-C12环烷基、C4-C12环烯基、3-12元杂环基、C6-C12芳基、3-12元杂芳基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
Rm选自取代或未取代的下组基团：卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷氧基、C3-C8环烷基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基或3-12元杂环基，其中，Rm中的取代是指被选自下组的一个或多个基团取代：卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷氧基、C3-C8环烷基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基或3-12元杂环基。
2.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述式I重复单元具有式II-1或II-2所示结构：
Figure FDA0003046948550000031
式中，
R1、R2、R5、R6、L1、n和q'的定义如权利要求1所述。
3.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述高分子化合物的重复单元选自下组：
Figure FDA0003046948550000032
Figure FDA0003046948550000033
或其组合；
其中，r为0、1、2、3、4或5；r'为0、1、2或3；r”为1、2或3；
R1、R2各自独立地选自取代或未取代的下组基团：氢、卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷基羟基、C1-C6烷氧基、C1-C6烷基磺酰基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C3-C12环烷基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基、3-12元杂环基、C1-C6烷基-Rp、氨基、
Figure FDA0003046948550000034
C1-C6烷基胍基、C1-C6烷基酯基、硫代C1-C6烷基酯基；
P1选自下组：叔丁氧羰基(Boc)、苄氧羰基(Cbz)、芴甲氧羰基(Fmoc)、邻苯二甲酰基(Pht)、乙酰基(Ac)、三氟乙酰基(Tfa)、苄基(Bn)、三苯基甲基(Tr)，P2选自下组：氢、取代或未取代的C1-C6烷基、取代或未取代的C6-C12芳基、取代或未取代的5-12元杂芳基、取代或未取代的5-12元杂环基；或者，P1和P2与其连接的N原子结合形成3-8元取代或未取代的杂环基；
其中，R1、R2、P1和P2中所述取代是指被选自下组的一个或多个基团取代：卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷氧基、C3-C8环烷基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基或3-12元杂环基；
Ra、Rb、L和q的定义如权利要求1所述。
4.如权利要求3所述的用途，其特征在于，各R1、R2独立地选自取代或未取代的下组基团：H、卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C3-C8环烷基、C4-C8环烯基、3-8元杂环基、C6-C10芳基、5-10元杂芳基、(CH2)gCOR'、(CH2)gCOOR'、(CH2)gOCOR'；
各L独立地为-CHR'1-、-CO-；其中，R'1独立地选自取代或未取代的下组基团：H、氨基、C1-C6烷基、C1-C6烷基氨基、C6-C10芳基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷基羟基、C1-C6烷基醛基、C1-C6烷基酯基、硫代C1-C6烷基酯基、-Rc-COO-Rc”、-Rc-CO-Rc”、-Rc-O-Rc”-、-Rc-S-Rc”、5-10元杂芳基、5-12元杂环基；
Ra和Rb各自独立地选自取代或未取代的下组基团：氢、C1-C6烷基、C1-C6烷基氨基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷基羟基、C1-C6烷基醛基、C1-C6烷基磺酰基、-Rc-COO-Rc”、-Rc-CO-Rc”、-Rc-O-Rc”-、-Rc-S-Rc”、C3-C8环烷基、C4-C12环烯基、5-10元杂环基、C6-C10芳基、5-10元杂芳基、叔丁氧羰基(Boc)、苄氧羰基(Cbz)、芴甲氧羰基(Fmoc)、邻苯二甲酰基(Pht)、乙酰基(Ac)、三氟乙酰基(Tfa)、苄基(Bn)、三苯基甲基(Tr)；
Rc独立地选自取代或未取代的下组基团：无、C1-C6亚烷基、C2-C6亚烯基、C2-C6亚炔基、C3-C8亚环烷基、C4-C8亚环烯基、3-8元亚杂环基、C6-C18亚芳基、5-10元亚杂芳基；
Rc”独立地选自取代或未取代的下组基团：C1-C6烷基、C1-C6烷基氨基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C3-C8环烷基、C4-C8环烯基、3-8元杂环基、C6-C10芳基、5-10元杂芳基；
q为1-10的整数；
R6选自：H、-NRaRb、COOH；
R1、R2、R'1、Ra、Rb、Rc和Rc”中所述取代是指被选自下组一个或多个取代基取代：卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷氧基、C3-C8环烷基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基或3-12元杂环基。
5.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述式I重复单元选自：
Figure FDA0003046948550000051
6.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述的高分子化合物包含式III、式VI或式V所示的结构：
Figure FDA0003046948550000052
Figure FDA0003046948550000061
式中，
m为5-50000的整数；
k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7和k8各自独立地为≥0且≤100％；其中，k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7和k8的计算方式为相对应的重复单元数除以总重复单元数；并且k1+k2+k3＝1；k4+k5+k6＝1；k7+k8＝1；
Rn和R'n各自独立地选自取代或未取代的下组基团：C1-C8烷基、C1-C8烷基氨基、C1-C15烷基羟基、C3-C8环烷基、C6-C10芳基、5-10元杂芳基、3-8元杂环基、C1-C8烷基COOH、(CH2)gCOR'、(CH2)gCOOR'、(CH2)gOCOR'；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
环A选自取代或未取代的下组基团：C3-C8环烷基、C4-C8环烯基、3-8元杂环基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
R1、R2、R'1、R'2、R'3和R'4各自独立地选自取代或未取代的下组基团：H、卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C3-C8环烷基、C4-C8环烯基、3-8元杂环基、C6-C10芳基、5-10元杂芳基、(CH2)gCOR'、(CH2)gCOOR'、(CH2)gOCOR'；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
或者R'1和R'2与其连接的C原子共同构成取代或未取代的下组基团：C3-C8环烷基、C4-C8环烯基、3-8元杂环基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
或者R'1和R'3与其连接的C原子共同构成取代或未取代的下组基团：C3-C8环烷基、C4-C8环烯基、3-8元杂环基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
R5选自取代或未取代的下组基团：H、C1-C6烷基、C3-C8环烷基、C4-C8环烯基、3-8元杂环基、C6-C10芳基、5-10元杂芳基、(CH2)gCOR'、(CH2)gCOOR'、(CH2)gOCOR'；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
g为0、1、2、3、4、5、6、7或8；
R'选自取代或未取代的下组基团：H、C1-C6烷基、C3-C8环烷基、C4-C8环烯基、3-8元杂环基、C6-C10芳基、5-10元杂芳基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
各L独立地为-CHR'1-、-CO-；其中，R'1独立地选自取代或未取代的下组基团：H、氨基、C1-C6烷基、C1-C6烷基氨基、C6-C10芳基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷基羟基、C1-C6烷基醛基、C1-C6烷基酯基、硫代C1-C6烷基酯基、-Rc-COO-Rc”、-Rc-CO-Rc”、-Rc-O-Rc”-、-Rc-S-Rc”、5-10元杂芳基、5-12元杂环基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
Rc独立地选自取代或未取代的下组基团：无、C1-C6亚烷基、C2-C6亚烯基、C2-C6亚炔基、C3-C8亚环烷基、C4-C8亚环烯基、3-8元亚杂环基、C6-C18亚芳基、5-10元亚杂芳基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
Rc”独立地选自取代或未取代的下组基团：C1-C6烷基、C1-C6烷基氨基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C3-C8环烷基、C4-C8环烯基、3-8元杂环基、C6-C10芳基、5-10元杂芳基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
q为1-10的整数；
其中，Rm选自下组：卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷氧基、C3-C6环烷基、C6-C10芳基、5-10元杂芳基或3-8元杂环基。
7.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述高分子化合物选自下组：
Figure FDA0003046948550000071
Figure FDA0003046948550000081
Figure FDA0003046948550000091
Figure FDA0003046948550000101
其中，R7为
Figure FDA00030469485500001010
R8为
Figure FDA0003046948550000103
R9为
Figure FDA0003046948550000104
R10为
Figure FDA0003046948550000105
R11为
Figure FDA0003046948550000106
R12为
Figure FDA0003046948550000107
R13为
Figure FDA0003046948550000108
R15为
Figure FDA0003046948550000109
R16为
Figure FDA0003046948550000111
R17为
Figure FDA0003046948550000112
R18为
Figure FDA0003046948550000113
R19为
Figure FDA0003046948550000114
R20为
Figure FDA0003046948550000115
R21为
Figure FDA0003046948550000116
(±)表示同时为上或者同时为下的cis结构。
8.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述的药物或药物组合物用于结合生长因子；和/或
用于保护生长因子活性；和/或
用于生长因子的可控释放；和/或
用于调控细胞行为；和/或
用于组织再生；和/或
用于体内生理调节。
9.一种用于结合生长因子的材料，其特征在于，所述材料是在高分子基质表面负载有高分子化合物形成的，所述高分子化合物含有式I所示重复单元中的一种或多种：
Figure FDA0003046948550000117
式中，
n为1、2、3或4；
R3和R4各自独立地选自：H、取代或未取代的C1-C6烷基；或者R3和R4结合形成＝O；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
各R1、R2独立地选自取代或未取代的下组基团：氢、卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷基羟基、C1-C6烷氧基、C1-C6烷基磺酰基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C3-C12环烷基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基、3-12元杂环基、C1-C6烷基-Rp、氨基、
Figure FDA0003046948550000118
C1-C6烷基胍基、C1-C6烷基酯基、硫代C1-C6烷基酯基或-(L)q-R6；Rp选自取代或未取代的下组基团：C3-C12环烷基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基、3-12元杂环基；其中，R1、R2和Rp中所述取代是指被一个或多个Rm取代；
或各R1和R2与它们连接的碳原子共同构成取代或未取代的C3-C12环烷基、取代或未取代的C4-C12环烯基或取代或未取代的3-12元杂环基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
或者，R1和R3与它们连接的碳原子共同构成取代或未取代的C3-C12环烷基、取代或未取代的C4-C12环烯基或取代或未取代的3-12元杂环基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
或者当n为2、3或4时，两个R1与它们连接的碳原子共同构成取代或未取代的C3-C12环烷基、取代或未取代的C4-C12环烯基或取代或未取代的3-12元杂环基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
P1选自下组：叔丁氧羰基(Boc)、苄氧羰基(Cbz)、芴甲氧羰基(Fmoc)、邻苯二甲酰基(Pht)、乙酰基(Ac)、三氟乙酰基(Tfa)、苄基(Bn)、三苯基甲基(Tr)，P2选自下组：氢、取代或未取代的C1-C6烷基、取代或未取代的C6-C12芳基、取代或未取代的5-12元杂芳基、取代或未取代的3-12元杂环基；或者，P1和P2与其连接的N原子结合形成3-8元取代或未取代的杂环基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
R6选自：H、-NRaRb、COOH；
Ra和Rb各自独立地选自取代或未取代的下组基团：氢、C1-C15烷基、C1-C15烷基氨基、C2-C15烯基、C2-C15炔基、C1-C15烷基羟基、C1-C15烷基醛基、C1-C15烷基磺酰基、-Rc-COO-Rc”、-Rc-CO-Rc”、-Rc-O-Rc”-、-Rc-S-Rc”、C3-C12环烷基、C4-C12环烯基、3-12元杂环基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基、叔丁氧羰基(Boc)、苄氧羰基(Cbz)、芴甲氧羰基(Fmoc)、邻苯二甲酰基(Pht)、乙酰基(Ac)、三氟乙酰基(Tfa)、苄基(Bn)、三苯基甲基(Tr)；或者Ra和Rb与其连接的N原子结合形成3-8元取代或未取代的杂环基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
R5选自取代或未取代的下组基团：H、C1-C15烷基、C1-C15烷基氨基、C2-C15烯基、C2-C15炔基、C3-C12环烷基、C4-C12环烯基、3-12元杂环基、C6-C12芳基、3-12元杂芳基或-(L1)q'-R6；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
q为1-10的整数；q'为1-11的整数；
各L和L1独立地为键、-CHR'1-、-CO-、-COO-、-S(＝O)2-；其中，R'1独立地选自取代或未取代的下组基团：H、氨基、C1-C15烷基、C1-C15烷基氨基、C6-C15芳基、C2-C15烯基、C2-C15炔基、C1-C15烷基羟基、C1-C15烷基醛基、C1-C15烷基酯基、硫代C1-C15烷基酯基、-Rc-COO-Rc”、-Rc-CO-Rc”、-Rc-O-Rc”-、-Rc-S-Rc”、5-15元杂芳基、3-12元杂环基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
Rc独立地选自取代或未取代的下组基团：无、C1-C15亚烷基、C2-C15亚烯基、C2-C15亚炔基、C3-C12亚环烷基、C4-C12亚环烯基、3-12元亚杂环基、C6-C12亚芳基、3-12元亚杂芳基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
Rc”独立地选自取代或未取代的下组基团：C1-C15烷基、C1-C15烷基氨基、C2-C15烯基、C2-C15炔基、C3-C12环烷基、C4-C12环烯基、3-12元杂环基、C6-C12芳基、3-12元杂芳基；其中，所述取代是指被一个或多个Rm取代；
Rm选自取代或未取代的下组基团：卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷氧基、C3-C8环烷基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基或3-12元杂环基，其中，Rm中的取代是指被选自下组的一个或多个基团取代：卤素、羟基、氨基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷氧基、C3-C8环烷基、C6-C12芳基、5-12元杂芳基或3-12元杂环基。
10.一种如权利要求9所述的材料的用途，其特征在于，所述材料用于结合生长因子；和/或
用于保护生长因子活性；和/或
用于生长因子的可控释放；和/或
用于调控细胞行为；和/或
用于组织再生；和/或
用于体内生理调节。
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