CN1744918A - 含有酮或相关官能团的聚合物试剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了含有直接或通过一个或多个原子连接于酮或相关官能团比如酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇或二硫代酮缩醇的聚合物比如PEG的聚合物试剂。尤其，该聚合物试剂可用于形成聚合物－活性剂缀合物。本发明还提供了相关方法、组合物、制剂等。

Description

含有酮或相关官能团的聚合物试剂
发明领域
本发明一般涉及包含酮或相关官能团例如酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇的新型聚合物试剂。另外，本发明涉及通过将本文所述的聚合物试剂连接于另一物质，比如活性剂所形成的缀合物。此外，本发明涉及合成聚合物试剂的方法，用于将聚合物试剂缀合于另一物质的方法，包含聚合物试剂的组合物等。
背景技术
科学家和临床医师在研发适于输送给患者的剂型的活性剂尝试中面临许多挑战。属于多肽的活性剂例如常常通过注射而非口服来给药。这样，多肽被引入到体循环中，不接触胃部的蛋白水解环境。然而，注射多肽具有若干缺点。例如，许多多肽具有相对短的半衰期，因而必需反复注射，这常常是不方便和令人疼痛的。而且，一些多肽可能引起一种或多种免疫反应，结果，患者的免疫系统可能被激活，从而降解或灭活该多肽。因此，多肽和其它活性剂的给药常常是成问题的，即使是在这些药剂通过注射给药的时候。
在通过注射解决输送活性剂的问题中取得了一些成功。例如，将活性剂缀合于水溶性聚合物获得了具有减低的免疫原性和抗原性的聚合物-活性剂缀合物。另外，由于肾清除率降低和/或体内酶降解下降，与它们的非缀合相应物比较，这些缀合物常常具有大大增加的半衰期。由于具有较长的半衰期，缀合物不需要频繁给药，这进而减少了令人疼痛的注射和麻烦的到保健人员那里就诊的总次数。此外，仅仅少量可溶的活性剂当缀合于水溶性聚合物时，常常显示了显著增高的水溶性。
由于文件记载的安全性以及被FDA批准用于体表和体内使用，聚(乙二醇)已经缀合于活性剂。当活性剂缀合于聚(乙二醇)或“PEG”的聚合物时，缀合活性剂通常被认为“聚乙二醇化”。聚乙二醇化活性剂的在商业上的成功证明了它们的价值。示例性商购聚乙二醇化多肽包括PEGASYS聚乙二醇化干扰素α-2a(Hoffmann-La Roche，Nutley，NJ)，PEG-INTRONPEG化干扰素α-2b(Schering Corp.，Kennilworth，NJ)，SOMAVERTPEG化人生长激素受体拮抗剂，以及NEULASTAPEG-非格司亭(Amgen Inc.，Thousand Oaks，CA)。还已经制备了PEG化小分子比如二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺(Zalipsky(1993)Bioconjug.Chem.4(4)：296-299)和氟尿嘧啶(Ouchi等人(1992)Drug Des.Discov.9(1)：93-105)。
虽然有了这些成功，聚合物与活性剂的缀合仍然存在挑战。尤其，缀合反应是相对不精确的，因为获得了产物的相对分散的混合物。例如，缀合反应常常获得了单取代、二取代和多取代缀合物形式的混合物。而且，不同缀合物形式的可能数目增加，因为活性剂的不同连接位点可以获得不同的连接排列。例如，具有连接于聚合物的三个不同位点的单取代活性剂可以具有三种不同形式：各种形式具有连接于三个不同连接位点之一的单一聚合物。认识到各缀合物形式能够具有独特的药效学和药物动力学分布仅仅强调与提供适合用作治疗剂的聚合物-活性剂缀合物相关的复杂性。因此，希望提供可以进行“位点导向”，使得可以更准确预测地形成所需缀合物的聚合物试剂。
基于特定官能团在聚合物试剂上的存在，获得缀合反应的一定程度的选择性。例如，携带醛衍生物的聚(乙二醇)衍生物(以下所示)与例如多肽的伯胺进行还原胺化反应。
Figure A20038010945000441
携带醛衍生物的聚(乙二醇)衍生物，其中(n)表示重复环氧乙烷单元的数目
结果，获得了一定程度的选择性，其中缀合通常仅仅在多肽的相对反应性和容易接近的伯胺基团和聚合物试剂的醛之间发生。对于具有许多相对反应性伯胺基团的多肽(例如，具有许多含伯胺的赖氨酸残基的多肽)，然而，缀合反应获得了缀合物形式的相对多分散混合物。
为了提供携带醛衍生物的聚合物试剂的替代物，本发明提供了包含酮或相关官能团(例如酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇或二硫代酮缩醇)的聚合物试剂。
其它人已经描述了用于许多方面的包含酮或相关官能团的聚合物。然而，通常，所述聚合物不适于缀合。
例如，WO 96/33156叙述了二苯甲酮和相关芳族结构部分的聚(亚烷基二醇)衍生物。这些衍生物被描述为可用作光引发剂。然而，芳环优选不存在于用于缀合于活性剂的聚合物试剂中，因为芳族结构部分的疏水性质不理想地降低了水溶性。另外，在缀合物中含有的芳环可以在体内代谢成芳烃氧化物中间产物，它们能够与存在于蛋白、DNA和RNA上的亲核基团以共价键结合，从而导致细胞毒性。参见Daly等人(1979)Experientia 28(10)：1129-1149。
US专利No.5,149,806描述了用作迈克尔给体的碳氢酸(carbonacid)。以下提供了所述结构之一：
即使诸如此类的结构可以用于缀合反应，环氧丙烷聚合物不能合适地水溶以提供可为体内给药所接受的缀合物。
其它前述聚合物试剂具有类似的缺陷。
因此，在本领域中仍需要提供聚合物试剂，后者尤其用于提供与其它物质的缀合物。本发明通过尤其提供包含酮或相关官能团(例如酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇)的新型聚合物试剂而解决了这种和其它需求。
本发明的概述
因此，本发明的主要目的是提供包含官能团和水溶性聚合物链段的聚合物试剂，其中该官能团通过一个或多个原子连接于水溶性聚合物链段，其中该官能团选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇。
本发明的另一个目的是提供这种聚合物试剂，其中水溶性聚合物链段具有高于2,200的分子量。
本发明的另外目的是提供其中官能团选自酮，酮水合物，半酮缩醇和酮缩醇的这种聚合物试剂。
本发明的又一个目的是提供其中水溶性聚合物链段是聚(乙二醇)的这种聚合物试剂。
本发明的又一个目的是提供制备所述聚合物试剂的方法。
本发明的再一个目的是提供物质和本文所述的聚合物试剂的缀合物。
本发明的另一个目的是提供其中该物质是活性剂的这种缀合物。
本发明的还一个目的是提供包含如本文所述的聚合物-活性剂缀合物的药物组合物。
本发明的一个其它目的是提供本文所述的聚合物缀合物的给药方法。
本发明的其它目的、优点和新颖特征将在以下的说明中阐述，它们部分可以由本领域的技术人员根据以下说明来了解，或者可以通过实施本发明来弄清楚。
那么，在本发明的一个实施方案中，提供了包括官能团和水溶性聚合物链段的聚合物试剂。该官能团和水溶性聚合物链段通过直接共价键或通过一个或多个原子连接。该官能团选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇。尤其，该聚合物试剂可以与另一物质(例如活性剂)形成含聚合物的缀合物。
在另一个实施方案中，提供了包含官能团和具有高于2,200的重均分子量的水溶性聚合物链段的聚合物试剂，其中该官能团通过直接共价键或通过一个或多个原子连接于水溶性聚合物链段，和此外其中(a)该官能团选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇，以及(b)该聚合物试剂不含下列的每一个：芳族结构部分；脯氨酸的残基；环二烯酮，≥8个碳原子的饱和烃链；和-ONH2基团，前提是该聚合物试剂不是
以及
Figure A20038010945000472
的酮缩醇衍生物。
在本发明的另一个实施方案中，提供了包括官能团和水溶性聚合物链段的聚合物试剂，其中该官能团通过直接共价键或通过一个或多个原子连接于水溶性聚合物链段，以及此外其中(a)该官能团选自硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇和二硫代酮缩醇，和(b)该聚合物试剂不含≥8个碳原子的饱和烃链。
在本发明的又一个实施方案中，提供了包含水溶性聚合物链段和官能团的聚合物试剂，其中该官能团是环状结构的一部分和此外其中该环状结构通过直接共价键或通过一个或多个原子连接于水溶性聚合物链段，其中该官能团选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇，和此外其中该聚合物试剂不含环二烯酮。
如以下更详细说明的那样，本发明的聚合物试剂包括许多不同形式。例如，该聚合物试剂可以是单官能化的。本发明所囊括的示例性单官能化聚合物试剂包括下列结构：
Figure A20038010945000481
其中：
POLY1是具有定义为-O-R7的末端的水溶性聚合物链段；
(a)是0或1；
(b)是0或1；
当存在时，X1是间隔结构部分；
当存在时，EW1是吸电子基团；
(z)是0或正整数，例如1，2，3，4，5，6或7；
当存在时，各R2独立地是H或有机基团，例如H或含非芳族的有机基团；
当存在时，各R3独立地是H或有机基团，例如H或含非芳族的有机基团；
R7是H或有机基团，例如H或含非芳族的有机基团；
FG是选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团；和
R1是有机基团，例如含非芳族的有机基团；
和此外其中 结构部分任选含有一个或多个双键，
前提是该聚合物试剂不是：
Figure A20038010945000492
或
Figure A20038010945000493
本发明的聚合物试剂还可以以含有两个官能团(相同或不同)的双官能化聚合物试剂的形式提供。本发明所囊括的示例性双官能化聚合物试剂包括下列结构：
Figure A20038010945000494
(通式II)
其中：
POLY1是水溶性聚合物链段；
(a)是0或1；
(b)是0或1；
(c)是0或1；
(d)是0或1；
当存在时，X1是间隔结构部分；
当存在时，X2是间隔结构部分；
当存在时，EW1是吸电子基团；
当存在时，EW2是吸电子基团；
(z)是0或正整数，例如1，2，3，4，5，6或7；
(y)是0或正整数，例如1，2，3，4，5，6或7；
当存在时，各R2独立地是H或有机基团，例如H或含非芳族的有机基团；
当存在时，各R3独立地是H或有机基团，例如H或含非芳族的有机基团；
当存在时，各R4独立地是H或有机基团，例如H或含非芳族的有机基团；
当存在时，各R5独立地是H或有机基团，例如H或含非芳族的有机基团；
-FG-R1是(i)选自具有定义为R1的末端的酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团，其中R1是有机基团，或(ii)非二烯酮环状结构，其中选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团是环状结构的一部分；和
-FG-R6是(i)选自具有定义为R6的末端的酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团，其中R6是有机基团，或(ii)非二烯酮环状结构，其中选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团是环状结构的一部分。
任选地，在通式II中的
Figure A20038010945000511
和
Figure A20038010945000512
结构部分含有一个或多个双键。
在又一个实施方案中，本发明提供了包括两个或多个水溶性聚合物链段(相同或不同)和选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团的聚合物试剂。例如，该聚合物试剂可以包括第一水溶性聚合物链段，第二水溶性聚合物链段，和选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团，其中第一和第二水溶性聚合物链段各自通过直接共价键或通过一个或多个原子连接于该官能团，此外其中当该官能团是酮，酮水合物，半酮缩醇或酮缩醇时：(a)该聚合物试剂不含芳族结构部分；或(b)在聚合物试剂中的各水溶性聚合物链段具有≥1000道尔顿的重均分子量。如在以下详细说明的那样，包含两个水溶性聚合物链段的如本文所述的聚合物试剂可以是线性的，采取字母“V”的形式，使得该字母的各线形链段包括含水溶性聚合物链段的单一原子链和各链连接该官能团的碳原子。还提供了包含两个或多个水溶性聚合物链段的非线性形式的聚合物试剂。
在本发明的另一个实施方案中，提供了含有聚合物试剂的组合物。优选该聚合物试剂组合物不含或基本上不含氧化副产物。示例性聚合物试剂组合物包括含有下列结构的聚合物试剂：
Figure A20038010945000513
其中：
(a)是0或1；
(b)是0或1；
当存在时，X1是间隔结构部分；
当存在时，EW1是吸电子基团；
(z)是0或正整数，例如1，2，3，4，5，6或7；
当存在时，各R2独立地是H或有机基团，例如H或含非芳族的有机基团；
当存在时，各R3独立地是H或有机基团，例如H或含非芳族的有机基团；
(m)是正整数，例如11到大约3000，其中该组合物基本上不含氧化副产物。优选该组合物还不含β-酮酯，
Figure A20038010945000521
Figure A20038010945000522
的酮缩醇衍生物。
本发明还提供了制备聚合物试剂的方法。因此，在本发明的另一个实施方案中，提供了包括下列步骤的方法：(i)提供含有至少一个适于引发聚合的活性阴离子位点和官能团或其保护形式的前体分子，其中该官能团选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇；(ii)让前体分子的阴离子位点与能够聚合的反应性单体接触，从而引发反应性单体聚合到前体分子上；(iii)将附加反应性单体加成到前体分子上，从而形成一个或多个聚合物链；(iv)让所述加成持续到达到该一个或多个聚合物链的所需长度为止；(v)终止该反应，从而获得包含官能团或其保护形式的聚合物试剂；和(vi)任选地，当该官能团以保护形式存在时，将该官能团去保护。
提供了形成聚合物试剂的另一方法，包括下列步骤：(i)提供含有保护仲醇或仲硫醇和至少一个适于引发聚合的阴离子位点的前体分子；(ii)让该前体分子的阴离子位点与能够聚合的反应性单体接触，从而引发反应性单体聚合到前体分子上；(iii)将附加反应性单体加成到前体分子上，形成一个或多个聚合物链；(iv)让所述连接持续到达到该一个或多个聚合物链的所需长度为止；(v)终止该反应，从而获得含有保护仲醇或仲硫醇的中间产物；(vi)将中间产物的保护仲醇或仲硫醇去保护，形成去保护的仲醇或仲硫醇；(vii)氧化去保护的仲醇或仲硫醇，提供了含有酮(当前体分子含有仲醇时)或硫酮(当前体分子含有仲硫醇时)的聚合物试剂；和(viii)任选进一步改性该酮或硫酮，形成选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团。
在本发明的另一个实施方案中，提供了包括下列步骤的方法：(i)提供含有至少一个异氰酸酯结构部分和官能团或其保护形式的前体分子，其中该官能团选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇；和(ii)在适合的反应条件下，让前体分子和携带至少一个羟基的水溶性聚合物链段接触，从而形成含有官能团或其保护形式的聚合物试剂；和(iii)任选地，当该官能团以保护形式存在时，将该官能团去保护。
在提供聚合物试剂的另一个实施方案中，描述了包括下列步骤的方法：(i)提供具有至少一个可利用的亲核基团的水溶性聚合物链段；(ii)提供含有至少一个活化基团和官能团或其保护形式的前体分子，其中该官能团选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇；(iii)在适合的反应条件下，让前体分子和该水溶性聚合物链段接触，从而形成含有官能团或其保护形式的聚合物试剂；和(iv)任选地，当该官能团以保护形式存在时，将该官能团去保护。
在制备聚合物试剂的另一个实施方案中，提供了包括下列步骤的方法：(i)提供具有至少一个可利用的离去基团的水溶性聚合物链段；(ii)提供含有至少一个亲核基团和官能团或其保护形式的前体分子，其中该官能团选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇；(iii)在适合的反应条件下，让前体分子和该水溶性聚合物链段接触，从而形成含有官能团或其保护形式的聚合物试剂；和(iv)任选地，当该官能团以保护形式存在时，将该官能团去保护。
在本发明的又一个实施方案中，提供了制备聚合物试剂的方法，其中该方法包括下列步骤：让具有至少一个烷氧基离子或硫醇根离子的水溶性聚合物链段与含有至少一个离去基团和官能团或其保护形式的前体分子反应，其中该官能团选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇，从而提供了聚合物试剂。
在本发明的又一个实施方案中，提供了制备缀合物的方法，包括让如本文提供的聚合物试剂与活性剂在适于获得缀合物的条件下接触的步骤。
在本发明的又一个实施方案中，提供了包含本发明的缀合物与药物赋型剂的药物制剂。该药物制剂包括了所有类型的制剂和尤其适于注射的那些，例如能够重构的粉末以及悬浮液和溶液。
在又一个实施方案中，提供了聚合物活性剂缀合物。因此，例如本发明提供了在活性剂的氮原子与仲碳原子之间具有共价键的缀合物，其中仲碳原子通过一个或多个原子连接于水溶性聚合物链段和该一个或多个原子不含在仲碳原子的β位的羰基结构部分。
在本发明的其它实施方案中，提供了缀合物的给药的方法，包括将这里提供的缀合物给药于患者的步骤。该缀合物常常作为药物制剂的一部分提供。可以使用缀合物的任何给药方法，在这方面，本发明是不受限的。然而，优选的是，该缀合物通过注射来给药。
附图简述
图1是说明在缀合反应中的携带酮官能团及其水合物的聚合物试剂之间的平衡的示意图。还描绘了表示在甲醇胺和相应亚胺之间的缩合的第二平衡。
图2是说明由携带酮官能团的聚合物试剂形成酮缩醇和由携带酮缩醇官能团的聚合物试剂形成缀合物的示意图。
图3是根据本发明的缀合方法的示意图。
本发明的详细说明
I、定义和综述
在详细说明本发明之前，应该认识到，本发明不限于特定聚合物，合成技术，活性剂等，因而可以改变。
必须指出的是，如在本说明书和权利要求书中所使用的单数形式包括复数指示物，除非文中明显另有规定。因此，例如所提到的“聚合物试剂”包括单一聚合物试剂以及两种或多种相同或不同聚合物试剂，所提到的“缀合物”包括单一缀合物以及两种或多种相同或不同的缀合物，所提到的“赋型剂”包括单一赋型剂以及两种或多种相同或不同的赋型剂等。
在本发明的说明和要求权利中，根据下述定义使用下列术语。
本文所使用的“PEG”，“聚乙二醇”和“聚(乙二醇)”意图包括任何水溶性聚(氧化乙烯)。通常，根据本发明使用的PEG包括下列结构“-O(CH2CH2O)m-”，其中(m)是2-4000。本文所使用的PEG还包括“-CH2CH2-O(CH2CH2O)m-CH2CH2-”和“-(CH2CH2O)m-”，取决于末端氧是否被置换。当PEG进一步包括间隔结构部分时(以下详细说明)，包括间隔结构部分的原子在以共价键连接于水溶性聚合物链段时没有形成氧-氧键(即，“-O-O-”或过氧键)。在整个说明书和权利要求书中，应该记住，术语“PEG”包括具有各种末端或“封端”基团等的结构。术语“PEG”还指含有大部分，即50％以上的-CH2CH2O-重复亚单元的聚合物。对于具体形式，PEG可以采取许多不同的分子量，以及结构或几何结构比如“支化”，“线性”，“分叉”，“多官能化”等，它们将在以下详细描述。
术语“封端”和“终端”在这里可以互换使用，是指具有封端结构部分的聚合物的末端或终点。通常，虽然不必要，但封端结构部分包括羟基或C1-20烷氧基，更优选C1-10烷氧基，更优选C1-5烷氧基。因此，封端结构部分的实例包括烷氧基(例如甲氧基，乙氧基和苄氧基)，以及芳基，杂芳基，环基，杂环基等。另外，可以设想以上每一种的饱和、不饱和、取代和未取代形式。而且，封端基团还可以是硅烷。封端基团还可以有利地包括可检测的标记。当该聚合物具有含可检测标记的封端基团时，聚合物和/或偶联于聚合物的结构部分(例如活性剂)的量或位置可以通过使用适合的检测器来测定。此类标记不带限制地包括荧光剂，化学发光剂，在酶标记、比色分析(例如染料)中使用的结构部分，金属离子，放射性结构部分等。适合的检测器包括光度计，薄膜，分光计等。封端基团还可以有利地包括磷脂。当该聚合物具有含磷脂的封端基团时，独特性能(比如形成具有类似封端聚合物的有组织结构的能力)被赋予该聚合物。示例性磷脂不带限制地包括选自称为磷脂酰胆碱的磷脂类中的那些。具体的磷脂不带限制地包括选自二月桂酰基磷脂酰胆碱，二油酰基磷脂酰胆碱，二棕榈酰基磷脂酰胆碱，二硬脂酰基磷脂酰胆碱，山萮酰基磷脂酰胆碱，花生酰基(arachidoyl)磷脂酰胆碱，和卵磷脂中的那些。
“非天然存在的”是指在自然中不能整个发现的聚合物。非天然存在的聚合物然而可以含有一个或多个天然存在的亚单元或亚单元的链段，只要整个聚合物结构不能在自然中找到。
如在“水溶性聚合物链段”和“水溶性聚合物”中的术语“水溶性”是在室温下可溶于水中的任何链段或聚合物。通常，水溶性聚合物或链段透射至少大约75％，更优选至少大约95％的由在过滤后的相同溶液透射的光。按重量计，水溶性聚合物或其链段优选至少大约35wt％可溶于水，更优选至少大约50wt％可溶于水，还更优选大约70wt％可溶于水，还更优选大约85wt％可溶于水。然而，最优选的是，水溶性聚合物或链段的大约95wt％可溶于水，或完全可溶于水。
在本发明的水溶性非天然存在的聚合物比如PEG中的“标称平均分子量”是指聚合物的重均分子量，通常通过尺寸排阻色谱法，光散射技术或在1，2，4-三氯苯中的特性粘度测定来测定。本发明的聚合物一般是多分散的，具有优选低于大约1.2，更优选低于大约1.15，还更优选低于大约1.10，还更优选低于大约1.05，最优选低于大约1.03的低分散性值。
在水溶性、非天然存在的水溶性聚合物中的“硫醇衍生物”是指具有属于硫醇基团(-SH)，硫醇根(-S-)或保护硫醇，即保护形式的硫醇基团的至少一个末端的这种聚合物。典型的硫醇保护基团包括硫醚，硫酯，或二硫化物。硫醇的示例性保护基团可以在Greene，T.，andWuts，Peter G.M.，“PROTECTIVE GROUPS IN ORGANIC SYNTHESIS”，第6章，第三版，John Wiley and Sons，Inc.，New York，1999中找到。
当与特定官能团结合使用时，术语“活性”和“活化”是指容易与另一分子上的亲电子体或亲核体反应的反应性官能团。这与为了反应而需要强催化剂或很难实施的反应条件的那些基团(即“非反应性”或“惰性”基团)相反。
术语“保护”、“保护基”和“保护基团”是指存在防止或阻断分子中的特定化学反应性官能团在某些反应条件下反应的结构部分(即，保护基)。保护基可以根据所要保护的化学反应性基团以及所使用的反应条件和如果有的分子中的其它反应性或保护基的存在与否来改变。本领域已知的保护基可以在Greene，T.W.等人， PROTECTIVE GROUPS IN ORGANIC SYNTHESIS，第三版，John Wiley & Sons，Inc.，New York，NY(1999)中找到。
本文所使用的术语“官能团”或它们的任何同义词意欲包括它们的保护形式。
在说明结构、结构式、分子等的上下文中的“有机基团”是指含碳结构部分，其中碳原子提供了连接点。示例性有机基团包括烷基(即低级烷基)，取代烷基(包括杂烷基，和链取代杂烷基)，链烯基，取代链烯基，炔基，取代炔基，芳基，取代芳基，杂芳基，取代杂芳基，杂环基，取代杂环基等。
在说明结构、结构式、分子等的上下文中的“非芳族的有机基团”是指如上所述的任何“有机基团”，但不包括芳基，取代芳基，杂芳基，取代杂芳基，以及含有任何芳族基团(例如芳基、取代芳基、杂芳基、取代杂芳基等)的烷基或其它基团。
“烷基”是指烃链，一般具有大约1到15个原子的长度。此类烃链优选、但不必是饱和的，可以是支化或直链的，但直链一般是优选的。示例性烷基包括甲基，乙基，丙基，丁基，戊基，1-甲基丁基，1-乙基丙基，3-甲基戊基等。本文所使用的“烷基”包括环烷基以及含亚环烷基的烷基。
“低级烷基”是指含有1-6个碳原子的烷基，并且可以是直链或支化的，可以列举甲基，乙基，正丁基，异丁基和叔丁基。
“环烷基”是指饱和或不饱和环烃链，包括桥连、稠合或螺环化合物，优选由3到大约12个碳原子，更优选3到大约8个碳原子组成。“亚环烷基”是指通过在环体系的任何两个碳结合烷基链而插入到该烷基链的环烷基。
“烷氧基”是指-O-R基团，其中R是烷基或取代烷基，优选C1-6烷基(例如甲氧基，乙氧基，丙氧基等)。
本文所使用的“链烯基”是指含有至少一个双键的长度2-15个碳原子的支化或非支化烃基，比如乙烯基，正丙烯基，异丙烯基，正丁烯基，异丁烯基，辛烯基，癸烯基，十四碳烯基等。
本文所使用的术语“炔基”是指含有至少一个三键的长度2-15个碳原子的支化或非支化烃基，并且包括乙炔基，丙炔基，丁炔基，辛炔基，癸炔基等。
“芳基”是指一个或多个芳环，各自具有5或6个核碳原子。芳基包括多个芳环，它们可以是稠合的(比如萘基)或非稠合的(比如联苯基)。芳环还可以与一个或多个环烃，杂芳基或杂环稠合或非稠合。本文所使用的“芳基”包括杂芳基。
“杂芳基”是含有1-4个杂原子的芳基，其中在杂芳基环中的各杂原子优选是硫，氧，或氮原子。杂芳基环还可以与一个或多个环烃，杂环，芳基或杂芳基环稠合。
“杂环基”或“杂环”是指具有或不具有不饱和键或芳族性质和具有至少一个非碳环原子的5-12个原子，优选5-7个原子的一个或多个环的基团。优选的杂原子包括硫，氧和氮。
例如在“取代烷基”中的术语“取代”是指被一个或多个非干扰取代基，比如、但不限于：C3-8环烷基，例如环丙基，环丁基等；卤素，例如氟，氯，溴和碘；氰基；烷氧基；低级苯基；取代苯基等取代的结构部分(例如烷基)。“取代芳基”是指具有一个或多个非干扰基团作为取代基的芳基。对于在苯环上的取代，取代基可以是任何定位(即邻位、间位或对位)。
“取代杂芳基”是具有一个或多个非干扰基团作为取代基的杂芳基。
“取代杂环基”是具有由非干扰取代基形成的一个或多个侧链的杂环基。
“非干扰取代基”是当存在于分子中时通常不与在分子内含有的其它官能团反应的那些基团。
“亲电子体”是指能够与亲核体反应，具有亲电中心，即追求电子中心的离子或原子或原子聚集体(它可以是离子)。
“亲核体”是指离子或原子或原子聚集体(它可以是离子)，具有亲核中心，即追求亲电中心或亲电子体的中心。
“生理可裂解的”或“可水解的”或“可降解的”键是在生理条件下与水反应(即被水解)的相对弱的键。优选的是在pH8和25℃下低于大约30分钟的水解半衰期的键。键在水中水解的倾向性将不仅取决于连接两个中心原子的键的一般类型，而且取决于连接于这些中心原子的取代基。适当的水解不稳定或弱键包括，但不限于，羧酸酯，磷酸酯，酸酐，酰氧基烷基醚，亚胺类，和寡核苷酸键。
“可酶降解的键”是指被一种或多种酶降解的键。
“水解稳定的”键是指在水中基本上稳定，也就是说，在生理条件下长期不经历任何明显水解的化学键，通常共价键。水解稳定键的实例包括、但不限于以下键：碳-碳键(例如，在脂族链中)，醚，酰胺，脲烷等。通常，水解稳定键是在生理条件下显示了低于大约1-2％/天的水解速率的键。代表性化学键的水解速率可以在大多数标准化学教科书中找到。
本文所述的“活性剂”包括提供了可以在体内或体外证明的一些药理效果，通常有益效果的任何作用剂，药物，化合物，物质组合物或混合物。这包括食品，食品增补剂，肽，营养剂，营养药，药物，疫苗，抗体，维生素和其它有益作用剂。本文所使用的这些术语进一步包括在患者中产生局部或全身效应的任何生理或药理活性物质。
“药学可接受的赋型剂或载体”是指可以任选在本发明的组合物中包含并且对患者不引起显著不利毒理效应的赋型剂。“药理有效量”，“生理有效量”和“治疗有效量”在本文可以互换使用，是指在血流或目标组织中提供期望活性剂水平所需的聚合物-活性剂缀合物的量。精确量将取决于许多因素，例如特定药物或治疗剂，治疗组合物的组分和物理特性，预期患者群体，病人个体的考虑因素等，并且可以容易地由本领域的技术人员根据本文提供的信息来决定。
“多官能化”是指其中含有≥3个官能团的聚合物，其中官能团可以是相同或不同的。本发明的多官能化聚合物试剂通常在聚合物骨架内含有大约3-100个官能团，或3-50个官能团，或3-25个官能团，或3-15个官能团，或3-10个官能团，或含有3、4、5、6、7、8、9或10个官能团。
本文所述的碱性或酸性反应剂包括中性、带电荷和它们的任何相应盐形式。
术语“患者”是指蒙受或倾向于可以通过给予活性剂来防止或治疗的状况的活体，包括人和动物。
“任选的”或“任选地”是指后面所述的事件可以发生或不发生，这样该描述包括了其中发生该事件的情况和其中不发生该事件的情况。
本文所述的聚合物试剂包括水溶性聚合物链段和官能团。该官能团选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇。该官能团可以通过直接共价键连接于水溶性聚合物链段。然而，更通常，该官能团通过一个或多个原子连接于水溶性聚合物链段。因此，按其最基本形式，本文所述的聚合物试剂全部共有包含POLY-----FG的核心结构，其中POLY是水溶性聚合物链段，FG是选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团，以及虚线表示直接共价键或一个或多个原子，用于将该官能团连接于水溶性聚合物链段。如在以下更详细见到的那样，本文所述的聚合物试剂可以具有更复杂的结构。
虽然不希望受理论制约，据信，携带酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇的聚合物试剂比例如携带醛的聚合物优先用于缀合于另一物质(例如活性剂)。有助于本文所述的聚合物试剂的选择性增加的一个因素是与该官能团有关的相对稳定性。作为更稳定的结果，聚合物试剂的官能团往往仅与反应性相对更高的结构部分反应，从而提供了更高的选择性。
与其它官能团比如醛相比的酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇的增高稳定性据认为是两种效应的作用：电子效应和位阻效应。对于电子效应，在官能团的聚集有效提供了官能团“分担”可以在反应期间发生的负担-任何电离或“过多电荷”的能力。因此，例如，酮-具有在羰基碳的每一侧连接的两个碳原子-可以比仅具有一个碳的相应醛更好地吸收与羰基结构部分有关的富电子环境。
对于位阻效应，在醛和酮的羰基上的亲核加成将羰基碳从sp2杂化改变为sp3杂化。然而第二-和相对大的-与酮有关的碳原子的存在减慢了相对庞大的活性剂接近sp2杂化羰基碳，并且与与醛有关的相对小的氢相比，在空间上使所形成的sp3杂化碳更加拥挤。结果，电子和位阻效应的结合通过降低它们的起始能态(即，通过提供稳定化羰基碳，电子效应)和提高过渡态的能量(即，从sp2杂化改变为sp3杂化，位阻效应)而增加了酮和相关官能团的活化能。因此，酮和相关官能团是相对更稳定的和因此反应性更低的。
然而，令人惊奇的是，已经发现，携带酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇的聚合物试剂的增加稳定性是有利的。例如，活性剂可以具有几个胺基团，各自具有其对存在于聚合物反应剂上的羰基结构部分的自身反应性。通过提供携带反应性相对低的酮的聚合物试剂，缀合更优先在活性剂上的位阻最低和反应性最高的胺和酮的羰基结构部分之间发生，从而减少了不同缀合物形式的数目。
本文所述的聚合物试剂的另一优点是该官能团可以是在两条聚合物链(它们可以是线性的)之间，从而提供了通过直接连接于活性剂的单一原子，表面或其它结构部分连接两条聚合物链的能力。前述支化聚合物试剂包括具有用于缀合的反应性基团(例如醛)的间隔结构部分以及用于连接两条聚合物链的单独且不同的支化原子。这样，水溶性聚合物链段可以相对更接近活性剂，从而降低或完全消除了当水溶性聚合物链段从缀合物上裂解时在活性剂上留下的小的“侧基”。
II、聚合物试剂的特征
A、官能团(“FG”)
如前所述，本发明的聚合物试剂与选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团相关。以下示出了各官能团(“FG”)的结构。在这些结构中，R代表有机基团，例如烷基，以及“官能团碳”用星号表示：
Figure A20038010945000631
 
Figure A20038010945000632
 
Figure A20038010945000633
 
Figure A20038010945000634
    
Figure A20038010945000635
酮      酮水合物    硫酮  一硫代水合物  二硫代水
                                        合物
Figure A20038010945000636
 
Figure A20038010945000637
 
Figure A20038010945000638
 
Figure A20038010945000639
 
Figure A200380109450006310
半酮缩醇  一硫代半  二硫代半  酮缩醇  二硫
          酮缩醇    酮缩醇            代酮缩醇
虽然没有示出，但在官能团碳的每一侧上必须连接有碳原子，以便提供命名的官能团。
有利地，所述官能团常常容易彼此转换。因此，一些或全部的酮可以通过水的加成转化为酮水合物。而且，在水的存在下，酮通常与相应的水合物处于平衡。对于具有邻近的吸电子基团的酮来说，情况尤其是这样。由于平衡，当在含酮体系中的水量减少时，酮水合物物质的量降低。因此，通过控制体系中的水量，可以影响两种形式(例如酮和酮水合物)的量(或比例)。其它因素，比如吸电子基团和给电子基团和邻近位阻的存在与否也影响了两种形式的量和之间的比率。硫酮和一硫代水合物形式也可以类似方式提供。
通常，使用目前所述的聚合物试剂的缀合反应常常可以不用控制官能团的特定溶剂化状态来进行。例如，不用区分聚合物试剂的主要的物质是酮还是酮水合物；在缀合条件下使用一种，另一种或两种可以形成聚合物-活性剂缀合物。虽然不希望受理论的制约，但可以使用酮水合物-与相应的酮处于平衡，因为当酮物质与活性剂在缀合反应期间被消耗时，该平衡使另外的酮水合物物质转化为相应的酮。在图1中描述了反应的序列。如图所示，包括了两种平衡反应：在聚合物试剂中在酮和酮水合物之间的平衡以及涉及在活性剂上的胺基形成甲醇胺和相应亚胺的缩合过程。因为，虽然缀合可以经由酮来进行，但使用相应酮水合物形式也导致了所需缀合物的形成。再次，虽然不希望受理论制约，但据信，水合物形式的增高稳定性(与相应酮形式相比)对应于酮形式缀合于活性剂的反应性增高。
另外，酮可以通过醇的加成转化为半酮缩醇。再次，当加到含酮体系的醇量降低时，半酮缩醇物质的量减少。这样，在类似于如上所述那些的平衡反应中，可以通过将醇加到含酮体系来提供半酮缩醇和通过从含半酮缩醇的体系中除去醇来提供酮。而且，在酸催化剂的存在下，附加量的醇将半酮缩醇转化为酮缩醇。另外，酮可以直接通过在酸催化剂的存在下添加二醇，例如HO-CH2CH2-OH来转化为酮缩醇。有利的是，这些和其它酮缩醇常常用作酮保护基。
图2图示了由携带酮官能团的聚合物试剂形成酮缩醇和由携带酮缩醇官能团的聚合物试剂形成缀合物的过程。在图2中，携带酮官能团的聚合物试剂可以首先转化为反应性半酮缩醇中间产物，然后转化为酮缩醇(在该图中，二甲基酮缩醇)。图2还通过系列平衡说明了酮缩醇如何可以在与含胺的活性剂的缀合反应中直接利用。
以类似的方式，通过在含硫的环境中(例如硫化氢)溶剂化硫酮，可以将硫酮转化为二硫代水合物(有时称为二硫代溶剂化物)。硫酮还可以在硫醇的存在下转化为二硫代半酮缩醇，以及在过量硫醇的存在下转化为二硫代酮缩醇。用与酮类似的方式，通过添加二硫醇，例如HS-CH2CH2-SH，可以将硫酮直接转化为二硫代酮缩醇。二硫代酮缩醇常常还用作硫酮保护基。
虽然已经提供了用于将既定官能团转化为另一官能团的示例性方法，但聚合物试剂在形成官能团的方式上是不限制的。本领域的普通技术人员了解用于提供本文所述的官能团的其它方法。而且，所提到的任何既定官能团包括了该官能团本身，以及该官能团的保护形式。
B、水溶性聚合物链段(“POLY”，例如“POLY1”，“POLY2”等)
本发明的聚合物试剂还包括至少一水溶性聚合物链段。具有2到大约300个末端的非肽和水溶性的水溶性聚合物链段在本发明中是特别有用的。适合的水溶性聚合物链段的实例包括、但不限于聚(亚烷基二醇)，比如聚(乙二醇)(“PEG”)，具有水溶性的乙二醇和丙二醇的共聚物，聚(烯属醇)，聚(乙烯基吡咯烷酮)，聚(羟烷基甲基丙烯酰胺)，聚(甲基丙烯酸羟烷基酯)，聚(糖)，聚(α-羟基酸)，聚(乙烯醇)，聚磷腈，聚噁唑啉，聚(N-丙烯酰基吗啉)，比如在US专利No.5,629,384中所述的那些，以及它们的共聚物，三元共聚物和混合物。对于本发明来说，聚(丙二醇)用作水溶性聚合物链段具有不充分的水溶性。因此，优选的是，本文所述的水溶性聚合物链段不含丙烯单体。
然而，虽然不必要，但水溶性聚合物链段优选是聚(乙二醇)(“PEG”)或它的衍生物。然而，不用说，相关聚合物也适合用于实施本发明，术语“PEG”或“聚(乙二醇)”的使用在这方面意图是开放式的，而不是封闭式的。因此，术语“PEG”包括线形、支化或多分支形式的任何一种的聚(乙二醇)，包括烷氧基PEG，双官能化PEG，分叉PEG，支化PEG，侧挂PEG，或具有可降解键的PEG，它们将在以下更充分说明。
在一种可用于本发明的形式中，游离或非结合PEG是在各端用羟基终端的线形聚合物：
HO-CH2CH2O-(CH2CH2O)m’-CH2CH2-OH
(m’)一般是0到大约4,000。
以上聚合物，α，ω-二羟基聚(乙二醇)可以简单地表示为HO-PEG-OH，其中不用说-PEG-符号可以表示以下结构单元：
-CH2CH2O-(CH2CH2O)m’-CH2CH2-
其中(m’)如以上所定义。
可用于本发明的另一类PEG是甲氧基-PEG-OH，或简单地，mPEG，其中一个末端是相对惰性的甲氧基，而另一个末端是羟基。以下给出了mPEG的结构。
CH3O-CH2CH2O-(CH2CH2O)m’-CH2CH2-OH
其中(m’)如以上所定义。
多分支或支化PEG分子比如在US专利No.5,932,462中所述的那些也可以用作PEG聚合物。例如，PEG可以具有以下结构式：
Figure A20038010945000661
其中：
polya和polyb是PEG骨架(相同或不同)，比如甲氧基聚(乙二醇)；
R”是非反应性结构部分，比如H，甲基或PEG骨架；和
P和Q是非反应性连接基。在优选的实施方案中，支化PEG聚合物是甲氧基聚(乙二醇)二取代赖氨酸。
这些聚合物可以是线形的，或者可以是任何上述形式(例如支化，分叉等)。
另外，PEG可以包括分叉PEG。分叉PEG的实例用以下结构式表示：
Figure A20038010945000662
其中：X是间隔结构部分和各Z是通过规定长度的原子链连接于CH的活化末端基团。国际申请No.PCT/US99/05333公开了可用于本发明的各种分叉PEG结构。将Z官能团连接于支化碳原子的原子链用作系缚基团，例如可以包括烷基链，醚链，酯链，酰胺链和它们的结合物。
PEG聚合物可以包括具有沿PEG的长度分布而非在PEG链末端的以共价键连接的反应性基团，比如羧基的侧挂PEG分子。侧挂反应性基团可以直接或通过间隔结构部分比如亚烷基连接于PEG。
除了上述PEG形式以外，还可以制备在聚合物(包括任何上述聚合物)中具有一个或多个弱或可降解键的聚合物。例如，可以制备在聚合物中具有可水解的酯键的PEG。如下所示，该水解导致了聚合物裂解为低分子量的片段：
可用作聚合物内的可降解键的其它可水解降解的键包括：碳酸酯键；亚胺键，例如由胺和醛的反应获得(参见例如Ouchi等人，(1997)Polymer Preprints 38(1)：582-3)磷酸酯键，例如通过醇与磷酸酯基的反应来形成；腙键，通常通过酰肼和醛的反应来形成；缩醛键，通常由醛和醇的反应来形成；原酸酯键，例如由甲酸酯和醇的反应来形成；由例如聚合物比如PEG末端的胺基和另一PEG链的羧基形成的酰胺键；例如由具有末端异氰酸酯基的PEG和PEG醇的反应形成的脲烷键；由例如聚合物比如PEG末端的胺基和肽的羧基所形成的肽键；和例如通过例如聚合物末端的亚磷酰胺基和寡核苷酸的5’羟基形成的寡核苷酸键。
本领域的普通技术人员清楚，术语聚(乙二醇)或PEG表示或包括所有以上PEG形式。
虽然水溶性聚合物链段的标称平均分子量可以改变，但标称平均分子量满足下列值的一个或多个：大于100道尔顿；大于400道尔顿；大于500道尔顿；大于750道尔顿；大于900道尔顿；大于1,000道尔顿；大于1,400道尔顿；大于1,500道尔顿；大于1,900道尔顿；大于2,000道尔顿；大于2,200道尔顿；大于2,500道尔顿；大于3,000道尔顿；大于4,000道尔顿；大于4,900道尔顿；大于5,000道尔顿；大于6,000道尔顿；大于7,000道尔顿；大于7,500道尔顿；大于9,000道尔顿；大于10,000道尔顿；大于11,000道尔顿；大于14,000道尔顿；大于15,000道尔顿；大于16,000道尔顿；大于19,000道尔顿；大于20,000道尔顿；大于21,000道尔顿；大于22,000道尔顿；大于25,000道尔顿；和大于30,000道尔顿。不用说，这里使用的任何既定水溶性聚合物链段的分子量的上限低于大约300,000道尔顿。
水溶性聚合物链段的标称平均分子量还可以作为标称平均分子量范围值来表示。示例性范围包括：大约100道尔顿到大约100,000道尔顿；大约500道尔顿到大约80,000道尔顿；大约1,000道尔顿到大约50,000道尔顿；大约2,000道尔顿到大约25,000道尔顿；以及大约5,000道尔顿到大约20,000道尔顿。
水溶性聚合物链段的示例性标称平均分子量包括大约100道尔顿，大约200道尔顿，大约300道尔顿，大约400道尔顿，大约500道尔顿，大约600道尔顿，大约700道尔顿，大约750道尔顿，大约800道尔顿，大约900道尔顿，大约1,000道尔顿，大约2,000道尔顿，大约2,200道尔顿，大约2,500道尔顿，大约3,000道尔顿，大约4,000道尔顿，大约4,400道尔顿，大约5,000道尔顿，大约6,000道尔顿，大约7,000道尔顿，大约7,500道尔顿，大约8,000道尔顿，大约9,000道尔顿，大约10,000道尔顿，大约11,000道尔顿，大约12,000道尔顿，大约13,000道尔顿，大约14,000道尔顿，大约15,000道尔顿，大约20,000道尔顿，大约22,500道尔顿，大约25,000道尔顿，大约30,000道尔顿，大约40,000道尔顿，大约50,000道尔顿，大约60,000道尔顿，和大约75,000道尔顿。
对于PEG，其中可以提供对应于“CH2CH2O-(CH2CH2O)m-CH2CH2-”的结构，优选的(m)值包括：大约3到大约3,000；大约10到大约3,000；大约15到大约3,000；大约20到大约3,000；大约25到大约3,000；大约30到大约3,000；大约40到大约3,000；大约50到大约3,000；大约55到大约3,000；大约75到大约3,000；大约100到大约3,000；和大约225到大约3,000。
本文所使用的术语“水溶性聚合物链段”包括生物相容性和非免疫原性的那些水溶性聚合物链段，特意地排除不是生物相容性和非免疫原性的任何水溶性聚合物链段。对于生物相容性，如果按临床医师例如内科医师的评价，对活组织的与单独使用该物质或结合使用另一物质(例如活性剂)有关的有益效果(例如给药于病人)超过了任何有害效应，那么该物质被认为是生物相容的。对于非免疫原性，如果物质的预期体内使用没有产生不希望的免疫反应(例如形成抗体)，或者如果产生了免疫反应，但根据临床医师的评价，这种反应被认为在临床上是不显著或重要的，那么该物质被认为是非免疫原性的。尤其优选的是，本文所述的水溶性聚合物链段以及缀合物是生物相容的和非免疫原性的。本文所使用的术语“水溶性聚合物链段”还排除由包含一个或多个酮结构部分的单体组成的那些水溶性聚合物链段。
本领域的普通技术人员会认识到，以上有关基本上水溶性聚合物链段的论述决不是穷尽的，而仅仅是举例说明，可以考虑具有上述质量的所有聚合材料。本文使用的术语“聚合物试剂”一般是指整个分子，它们可以包括水溶性聚合物链段和官能团。术语“水溶性聚合物链段”一般保留用于论述较大分子结构比如聚合物试剂、前体分子、缀合物等的一部分。
C、通过一个或多个原子连接
聚合物试剂和本文所述的其它结构的各部分(例如官能团，活性剂，水溶性聚合物链段等)可以通过直接共价键彼此连接。然而，更常见的是，各部分通过用于将各部分系缚成统一整体的一个或多个原子连接。
连接聚合物试剂和本文所述的其它结构的各个部分的优选原子包括由碳、氮、氧和/或硫原子组成的原子链。连接成该原子链的可以是一个或多个其它原子比如碳，氮，氧，硫和氢。该链可以是短的，包括少至2-5个原子的链。还可以考虑较长的链，例如长度为10、15或更多个原子的链。因此，大量的不同原子的结合物可以用于连接本文所述的分子的各部分。然而，通常，三种不同原子基团与连接聚合物试剂和本文所述的其它分子的各个部分有关：碳链；吸电子基团；和间隔结构部分。各自依次进行讨论。
(i)碳链(例如，
Figure A20038010945000701
和
Figure A20038010945000703
)
任选地，一个或多个碳链包括在聚合物试剂(以及相应缀合物、形成聚合物试剂的前体分子等)中。通常，但不必要的是，该碳链与聚合物试剂的官能团紧邻。虽然碳链不存在，然而，碳原子(例如来自间隔结构部分，有机基团，吸电子基团等)必须连接于该官能团碳的每一侧。
当存在时，碳链可以具有任意数目碳原子，只要整个聚合物试剂保持水溶性。然而，通常，在碳链中具有1，2，3，4，5，6或7个碳。优选地，聚合物试剂(以及相应前体分子，缀合物等)不含≥8个碳的烃链。因此，对于在本文结构上定义的各种碳链，(z)，(y)和(x)各自可以独立地是0，正整数，比如1、2、3、4、5、6和7，1-7的正整数，2-7的正整数等。
由于其四价特性，在碳链中的各碳具有连接于它的两个基团。按照本文在结构上的定义，这些基团被称为R2，R3，R4，R5，R8和R9。当存在时，这些基团各自独立地是氢或有机基团。优选的形式包括R2，R3，R4，R5，R8和R9作为氢存在时的各种情况。
R2，R3，R4，R5，R8和R9的任何一个可以独立地从中选择的结构部分的示例性类型包括H，烷基，取代烷基，链烯基，取代链烯基，炔基，取代炔基，芳基，和取代芳基。虽然，如以下进一步说明的那样，优选不存在芳族结构部分。R2，R3，R4，R5，R8和R9的任何一个可以独立地从中选择的具体结构部分包括H，甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基，仲丁基，异丁基，叔丁基，和乙烯基。另外，R2，R3，R4，R5，R8和R9的两个可以连接成环体系，它们可以桥连某些碳链原子。
另一示例性形式包括将该碳链定义为具有连接于官能团碳的α位上的链中的碳的有机基团(例如低级烷基)。有利的是，此类有机基团在该位置的存在增高了聚合物试剂的选择性。虽然不希望受理论的制约，但据认为，有机基团的位阻效应进一步提高了官能团反应所需的活化能。以下提供了示出了α碳和β碳的示例性碳链(连接于具有末端甲基的酮)，其中甲基连接于α碳和在碳链中的所有其它取代基是氢。
Figure A20038010945000711
优选地，当有机基团连接于官能团碳的α位的碳时，官能团碳的β位的原子是吸电子基团或吸电子基团的一部分。因此，以下提供了示例性结构，其中氧原子用作吸电子基团：
Figure A20038010945000714
和
虽然以上结构使用氧作为吸电子基团，但可以使用除了氧以外的吸电子基团(例如羰基)。
当官能团碳的α位的碳携带有机基团(例如甲基)时，所得聚合物试剂可以包括手性中心。然而，这里对于包含一个或多个手性中心的任何化合物或结构没有明确说明具体手性。因此，本发明的论述包括这里所述的任何旋光化合物的异构纯式，以及它们的对映体混合物，包括外消旋混合物。
任选地，当在两个或多个碳在碳链中时，该碳链可以包括碳-碳双键。这种不饱和基团可以提供反应的其它可能性，例如，如下所示，聚合物试剂提供亲核体至α，β-不饱和酮的β碳的共轭加成的能力。
α，β-不饱和酮常常称为烯酮。因此，虽然在碳链的任何位置可以包括一个或多个碳-碳双键，但优选的是，当存在双键时，该双键位于官能团碳(羰基碳)的末端α和β碳之间。然而，如下所述，烯酮优选不存在于本文所述的聚合物试剂中。
(ii)吸电子基团(“EW”，例如“EW1”，“EW2”，“EW3”等)
吸电子基团任选位于聚合物试剂(或相应前体分子，缀合物等)内，可以包括用于将较大分子的各部分连接在一起的原子。吸电子基团是包括电负性原子和在某些情况下具有产生了增强的吸电子效应的在吸电子基团中的某些原子之间的共振相互作用的任何原子或原子基团。电子吸引至吸电子基团的电负性原子，从而影响了附近官能团的化学性质。邻近(即，“α”)官能团碳或在距离官能团碳2-6个原子范围内的吸电子基团的存在通过吸电子而有效使该碳去稳定，从而提高官能团的总反应性。因此，例如，吸电子基团在酮基附近的存在提高了在还原胺化反应和其中发生亲核加成的其它反应中它对胺的反应性。
然而，优选的是，吸电子基团的存在和/或位置不使官能团反应性过高，从而破坏在例如缀合反应期间提供相对选择性的能力。本领域的普通技术人员可以确定任何既定吸电子基团以及吸电子基团的位置是否使官能团反应性过高。例如，本文所述的缀合技术可以使用不同聚合物试剂进行，各自具有不同吸电子基团和/或相隔官能团碳不同距离的吸电子基团。例如通过对蛋白的单一缀合证明的提供了所需反应性的这些聚合物试剂的反应性不是过高的。
可以包括任何吸电子基团，并且本发明在这方面是不限制的。一般，吸电子基团包括-O-，-NH-，-NHC(O)-，-C(O)NH-，-OC(O)-，-OC(O)-，-OC(O)-NH-，-NH-OC(O)-，-C(O)-，-C(S)-和-C(OR)H-，其中OR是烷氧基或羟基取代基。对于这些结构，那么，称为“EW1”的吸电子基团优先选自-O-，-NH-，-NHC(O)-，-C(O)NH-，-OC(O)-，-OC(O)-，-OC(O)-NH-，-NH-OC(O)-，-C(O)-，-C(S)-，和-C(OR)H-，其中OR是烷氧基或羟基取代基，而称为“EW2”和“EW3”的吸电子基团各自优先独立选自-O-，-NH-，-C(O)NH-，-NHC(O)-，-OC(O)-，-OC(O)-，-NH-OC(O)-，-OC(O)-NH-，-C(O)-，-C(S)-和-C(OR)H-，其中OR是烷氧基或羟基取代基。优选的吸电子基团是单独或作为酰胺或氨基甲酸酯的一部分的-C(O)-。尤其优选的吸电子基团是-O-。
(iii)间隔结构部分(“X”，例如“X1”，“X2”，“X3”，“X4”，“X5”等)。
任选地，本文提供的聚合物试剂(以及相应的前体分子，缀合物等)包括间隔结构部分。适于表示为X1和X4的任何间隔结构部分的示例性结构部分是独立地选自下列的那些：-O-，-S-，-C(O)-，-O-C(O)-，-C(O)-O-，-C(O)-NH-，-NH-C(O)-NH-，-O-C(O)-NH-，-C(S)-，-CH2-，-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-CH2-，-O-CH2-，-CH2-O-，-O-CH2-CH2-，-CH2-O-CH2-，-CH2-CH2-O-，-O-CH2-CH2-CH2-，-CH2-O-CH2-CH2-，-CH2-CH2-O-CH2-，-CH2-CH2-CH2-O-，-O-CH2-CH2-CH2-CH2-，-CH2-O-CH2-CH2-CH2-，-CH2-CH2-O-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-O-CH2-，-CH2-CH2-CH2-CH2-O-，-C(O)-NH-CH2-，-C(O)-NH-CH2-CH2-，-CH2-C(O)-NH-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-NH-，-C(O)-NH-CH2-CH2-CH2-，-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-，-C(O)-NH-CH2-CH2-CH2-CH2-，-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-，-C(O)-O-CH2-，-CH2-C(O)-O-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-O-CH2-，-C(O)-O-CH2-CH2-，-NH-C(O)-CH2-，-CH2-NH-C(O)-CH2-，-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-，-NH-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-，-C(O)-NH-CH2-，-C(O)-NH-CH2-CH2-，-O-C(O)-NH-CH2-，-O-C(O)-NH-CH2-CH2-，-O-C(O)-NH-CH2-CH2-CH2-，-NH-CH2-，-NH-CH2-CH2-，-CH2-NH-CH2-，-CH2-CH2-NH-CH2-，-C(O)-CH2-，-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-C(O)-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-，-O-C(O)-NH-[CH2]0-6-(OCH2CH2)0-2-，-C(O)-NH-(CH2)1-6-NH-C(O)-，-NH-C(O)-NH-(CH2)1-6-NH-C(O)-，-O-C(O)-CH2-，-O-C(O)-CH2-CH2-，和-O-C(O)-CH2-CH2-CH2-。适于称为X2，X3和X5的任何间隔结构部分的示例性结构部分包括独立地选自下列的那些：-O-，-S-，-C(O)-，-O-C(O)-，-C(O)-NH-，-NH-C(O)-NH-，-NH-C(O)-O-，-C(S)-，-CH2-，-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-CH2-，-O-CH2-，-CH2-O-，-O-CH2-CH2-，-CH2-O-CH2-，-CH2-CH2-O-，-O-CH2-CH2-CH2-，-CH2-O-CH2-CH2-，-CH2-CH2-O-CH2-，-CH2-CH2-CH2-O-，-O-CH2-CH2-CH2-CH2-，-CH2-O-CH2-CH2-CH2-，-CH2-CH2-O-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-O-CH2-，-CH2-CH2-CH2-CH2-O-，-CH2-NH-C(O)-，-CH2-CH2-NH-C(O)-，-CH2-C(O)-NH-CH2-，-NH-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-NH-C(O)-，-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-，-NH-C(O)-CH2-CH2-CH2-，CH2-CH2-CH2-CH2-NH-C(O)-，-CH2-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-，-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-CH2-，-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-CH2-，-NH-C(O)-CH2-CH2-CH2-CH2-，-CH2-O-C(O)-，-CH2-O-C(O)-CH2-，-CH2-O-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-CH2-O-C(O)-，-CH2-C(O)-NH-，-CH2-C(O)-NH-CH2-，-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-NH-，-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-，-C(O)-NH-CH2-，-C(O)-NH-CH2-CH2-，-CH2-NH-C(O)-O-，-CH2-CH2-NH-C(O)-O-，-CH2-CH2-CH2-NH-C(O)-O-，-CH2-NH-，-CH2-CH2-NH-，-CH2-NH-CH2-，-CH2-NH-CH2-CH2-，-CH2-C(O)-，-CH2-CH2-C(O)-，-CH2-C(O)-CH2-，-CH2-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-CH2-CH2-，-C(O)-CH2-CH2-，-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-CH2-，-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-CH2-，-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-CH2-，-(CH2CH2O)0-2-(CH2)0-6-NH-C(O)-O-，-C(O)-NH-(CH2)1-6-NH-C(O)-，-C(O)-NH-(CH2)1-6-NH-C(O)-NH-，-CH2-C(O)-O-，-CH2-CH2-C(O)-O-，和-CH2-CH2-CH2-C(O)-O-。
在以上任何一个中，简单亚环烷基，例如1，3-或1，4-亚环己基可以代替任何两个、三个或四个碳亚烷基。
然而，对于本公开物来说，当系列原子与水溶性聚合物链段紧邻和该系列原子只是另一单体时，该系列原子不是间隔结构部分，这样所提出的间隔结构部分将仅仅表示聚合物链的延伸。例如，给定部分结构“POLY-X-”，且POLY被定义为“CH3O(CH2CH2O)m-”，其中(m)是2-4000和X被定义为间隔结构部分，那么间隔结构部分不能被定义为“-CH2CH2O-”，因为这种定义仅仅代表聚合物的延伸。在这种情况下，然而，可接受的间隔结构部分可以被定义为“-CH2CH2-”。
D、其它特征
除了上述那些特征以外，该聚合物试剂(和相应前体分子和缀合物)可以具有其它任选特征。
例如，整个聚合物试剂(以及存在于聚合物试剂中的有机基团)优选不含芳族结构部分。如在本文中所使用，当实体完全不含自身封闭的π电子的共轭体系时，该实体则不含芳族结构部分。芳族结构部分的典型特征是包含苯“
Figure A20038010945000761
”结构的那些。
芳族结构的存在是不希望的，因为此类结构降低了水溶性并且可能在体内导致了有害效应。因为相同的理由，该聚合物试剂还优选在它们的结构中不含卤素原子(例如，F，Cl，Br和I)。然而，卤素或芳族结构部分的存在在某些情况下，比如在制备其中保护基包括芳族基团或卤素原子的聚合物试剂的方法中可以允许。另外，卤素的电离形式还可以用于成盐，适量的成盐一般不是有害的。本文所使用的不含卤素原子的聚合物试剂不包括其中聚合物试剂(或由此形成的缀合物)为具有卤素抗衡离子的盐形式的情况。
另外，聚合物试剂优选不含环状二烯酮。这里使用的环状二烯酮是其中羰基碳是环状结构的一部分和在羰基碳的每一侧的α，β碳具有双键的酮。环状二烯酮的核结构可以一般地用图表示如下：
Figure A20038010945000762
在聚合物试剂中不含的示例性环状二烯酮包括以下这些：
Figure A20038010945000764
Figure A20038010945000765
和
Figure A20038010945000766
据认为，这种缀合双重α，β-不饱和结构在聚合物试剂中的存在可能导致亲核体的缀合加成。然而缀合的这种方法可能不具有与例如通过酮的还原胺化相同的选择性。因此，该聚合物试剂优选不含环状二烯酮。而且，同样的情况是，该聚合物试剂还不含烯酮(即，α，β-不饱和酮)。然而，当需要替代的缀合方法，烯酮可以存在。
另外，该聚合物试剂还优选不含可能妨碍的选择性的其它反应性基团。例如，该聚合物试剂优选不含末端氧胺基(即，-ONH2)。另外，该聚合物试剂还优选不含末端肼基(即，-NHNH2)。
在某些情况下，本发明的聚合物试剂不是某些形式。因此，例如，该聚合物试剂不是下列形式：
Figure A20038010945000771
Figure A20038010945000772
Figure A20038010945000773
和上述任何一个的酮缩醇衍生物。可以理解，“mw”是指氧化乙烯结构部分的重均分子量，以及在单体邻近提供的范围比如“1-50”表示该结构部分包括1-50个重复单体(包含端值)。
E、结构定义的聚合物试剂
如在以下所详细描述，本发明的聚合物试剂可以以许多形式提供。
在某些情况下，该聚合物试剂是线形形式的，包括单一水溶性聚合物链段和单一官能团。该形式的示例性聚合物试剂包括下列结构：
Figure A20038010945000775
(通式I)
其中：
POLY1是具有定义为-O-R7的末端的水溶性聚合物链段；
(a)是0或1；
(b)是0或1；
当存在时，X1是间隔结构部分；
当存在时，EW1是吸电子基团；
(z)是2-7的整数；
各R2独立地是H或非芳族的有机基团；
各R3独立地是H或非芳族的有机基团；
R7是H或非芳族的有机基团；
FG是选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团；和
R1是非芳族的有机基团；
和此外其中
Figure A20038010945000781
结构部分任选含有一个或多个双键，
前提是该聚合物试剂不是：
Figure A20038010945000782
或
Figure A20038010945000783
具有线形结构和酮的示例性聚合物试剂具有以下结构：
(通式Ia)
其中R7，POLY1，X1，EW1，R1，R2，R3，(a)，(b)和(z)如前面对于通式I所定义。
相应的酮缩醇具有下列结构式：
Figure A20038010945000792
(通式Ib)
其中R7，POLY1，X1，EW1，R2，R3，(a)，(b)，(z)和R1如前面对于通式I所定义，此外其中R10是有机基团(优选非芳族)，R11是有机基团(优选非芳族)，或R10和R11结合形成环状酮缩醇(优选非芳族，例如亚烷基，比如亚乙基和取代亚乙基)。
具有线形结构和酮水合物的示例性聚合物试剂具有下列结构：
(通式Ic)
其中R7，POLY1，X1，EW1，R2，R3，R1，(a)，(b)和(z)如前面对于通式I所定义。
这种形式的聚合物试剂的更具体(但不是限制性的)实例包括选自下列之中的那些：
Figure A20038010945000802
Figure A20038010945000803
Figure A20038010945000806
Figure A20038010945000808
Figure A20038010945000809
Figure A200380109450008011
Figure A200380109450008012
Figure A200380109450008013
Figure A200380109450008014
Figure A20038010945000813
Figure A20038010945000814
                        和
其中(m)是大约3到大约3000。
本发明的线形聚合物试剂的另一实例是包括含碳官能团和水溶性聚合物链段的聚合物试剂，其中含碳官能团的碳是环状结构的一部分和此外其中该环状结构通过直接共价键或通过间隔结构部分连接于水溶性聚合物链段，其中该官能团选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代半酮缩醇。
对于环结构，可以使用任何非芳族环，本发明在这方面是不限制的。示例性环结构包括：
哌啶基，例如
Figure A20038010945000817
环己基，例如
Figure A20038010945000818
环戊基，例如
Figure A20038010945000821
双环[2.2.1庚烷基，例如
Figure A20038010945000822
Figure A20038010945000823
和
Figure A20038010945000824
双环[2，2，1]己烷基，双环[3，2，1]辛烷基，双环[3，3，1]壬烷基，环丁基，例如 环庚基，例如
Figure A20038010945000826
和环辛基，例如
Figure A20038010945000827
它们的氧杂和氮杂形式以及上述任何一个的二氧杂和二氮杂形式。
优选的是，当一个或多个杂原子存在于环状结构中时，至少一个杂原子位于官能团碳的α或β位。其中杂原子位于β位的示例性含杂原子的环状结构包括：
氧杂环己基，例如 氮杂环戊基，例如 氧杂双环[2.2.1]庚烷基，例如
Figure A200380109450008210
和二氧杂环辛基，例如
Figure A200380109450008211
虽然在环状结构中的任何碳可以是官能团碳，但官能团碳的示例性位置已经用星号来表示。
可用于与聚合活性酯反应形成支化产物的环状结构的二氮杂形式包括下列这些：
Figure A200380109450008212
Figure A200380109450008214
Figure A20038010945000831
Figure A20038010945000832
Figure A20038010945000833
Figure A20038010945000834
Figure A20038010945000835
Figure A20038010945000836
再次，在环状结构中的任何碳可以是官能团碳，其中该官能团选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代半酮缩醇。
在通式II中示出了在含有酮的环状结构中具有杂原子的聚合物试剂的实例。通式II中的环状结构包括哌啶酮基环状结构部分。
Figure A20038010945000839
(通式II)
其中：
POLY1是具有定义为-O-R7的末端的水溶性聚合物链段；
(a)是0或1；
(b)是0或1；
当存在时，X1是间隔结构部分；
当存在时，EW1是吸电子基团；
(z)是0或正整数；
当存在时，各R2独立地是H或有机基团；
当存在时，各R3独立地是H或有机基团；和
R7是H或有机基团。
相应酮缩醇衍生物具有下列结构式：
Figure A20038010945000841
(通式IIa)
其中R7，POLY1，X1，EW1，R2，R3，(a)，(b)和(z)如前面对于通式II所定义，和此外其中R10是有机基团(优选非芳族)，R11是有机基团(优选非芳族)，或R10和R11结合形成环状酮缩醇(优选非芳族，例如亚烷基，比如亚乙基和取代亚乙基)。
具有线形结构和酮水合物的示例性聚合物试剂具有下列结构：
Figure A20038010945000842
(通式IIb)
其中R7，POLY1，X1，EW1，R2，R3，(a)，(b)和(z)如前面对于通式II所定义。
当含有官能团的环状结构存在于聚合物试剂中时，尤其优选的是，该环状结构直接连接于吸电子或间隔结构部分。因此，例如对于通式II、IIa和IIb的每一个，优选的是，(z)是0。此外，特别优选的是，吸电子基团(EW1)是羰基。因此，呈现该形式的优选的聚合物试剂用下列结构式来包括：
(通式IIc)
(通式IId)
(通式IIe)
其中式IIc，IId和IIe的每一个的(a)，R7，POLY1和X1如前面对于通式II所定义，以及通式IId的R10和R11如前面对于IIa所定义。
这种形式的示例性聚合物试剂包括、但不限于以下这些：
Figure A20038010945000853
Figure A20038010945000854
和
Figure A20038010945000855
其中(m)是大约3到大约3000。
在某些情况下，该聚合物试剂是线形形式的，并且包括单一水溶性聚合物链段和一个以上的官能团。该形式的示例性聚合物试剂包括下列结构：
Figure A20038010945000856
(通式III)
其中：
POLY1是具有高于2,200道尔顿的分子量的水溶性聚合物链段；
(a)是0或1；
(b)是0或1；
(c)是0或1；
(d)是0或1；
当存在时，X1是间隔结构部分；
当存在时，X2是间隔结构部分；
当存在时，EW1是吸电子基团；
当存在时，EW2是吸电子基团；
(z)是0或1-7的正整数；
(y)是0或1-7的正整数；
当存在时，各R2独立地是H或有机基团；
当存在时，各R3独立地是H或有机基团；
当存在时，各R4独立地是H或有机基团；
当存在时，各R5独立地是H或有机基团；
FG-R1是(i)选自具有定义为R1的末端的酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团，其中R1是有机基团，或(ii)非二烯酮环状结构，其中选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团是该环状结构的一部分；和
FG-R6是(i)选自具有定义为R6的末端的酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团，其中R6是有机基团，或(ii)非二烯酮环状结构，其中选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团是该环状结构的一部分。
该形式的特别优选的聚合物试剂包括下列结构：
Figure A20038010945000871
(通式IIIa)
其中POLY1，(a)，(b)，(c)，(d)，X1，X2，EW1，EW2，(z)，(y)，R1，R2，R3，R4，R5，和R6如前面对于通式III所定义。
通式(IIIa)的相应含酮变型包括下列结构式：
Figure A20038010945000872
(通式IIIb)
其中POLY1，(a)，(b)，(c)，(d)，X1，X2，EW1，EW2，(z)，(y)，R1，R2，R3，R4，R5，和R6如前面对于通式(III)所定义，和此外其中R10是有机基团(优选非芳族)，R11是有机基团(优选非芳族)，R12是有机基团(优选非芳族)，R13是有机基团(优选非芳族)，或R10和R11结合形成环状酮缩醇(优选非芳族，例如亚烷基，比如亚乙基和取代亚乙基)，以及R12和R13结合形成环状酮缩醇(优选非芳族，例如亚烷基，比如亚乙基和取代亚乙基)。
通式III的相应酮水合物包括下列结构：
Figure A20038010945000881
(通式IIIc)
其中POLY1，(a)，(b)，(c)，(d)，X1，X2，EW1，EW2，(z)，(y)，R1，R2，R3，R4，R5，和R6如前面对于通式III所定义。
根据通式III的聚合物试剂的示例性形式包括：
Figure A20038010945000882
Figure A20038010945000883
Figure A20038010945000884
Figure A20038010945000885
Figure A20038010945000886
Figure A20038010945000888
Figure A20038010945000889
Figure A200380109450008810
Figure A20038010945000891
Figure A20038010945000892
Figure A20038010945000893
Figure A20038010945000894
Figure A20038010945000895
Figure A20038010945000896
Figure A20038010945000897
Figure A20038010945000898
Figure A20038010945000899
Figure A200380109450008910
和
Figure A200380109450008912
其中(m)是大约55到大约3000。
可以有利地含有酮基或它的形式之一的另一类试剂是杂双官能化聚合物试剂。最有用的是与不同类型的生物分子反应的那些。例如，一种可以具有与蛋白或多肽的胺基反应的酮和与不同蛋白或多肽中的硫醇基团反应的马来酰亚胺官能团。以下示出了上述杂双官能化聚合物试剂的示例性形式：
Figure A20038010945000901
其中(m)是大约3到大约3000。
其中聚合物试剂的一个官能团选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇的这些和其它杂双官能化形式包括在本发明的范围内。
有利地，本发明的聚合物试剂可以包括一个以上的水溶性聚合物链段。通常，这种聚合物试剂通常被称为“支化”。如在以下详细看到的那样，支化可以在上述聚合物中的官能团碳上或除了官能团碳以外的位置上进行。在官能团碳上进行的支化提供了线形和支化聚合物试剂，从而提供了“V”排列。用除了官能团以外的结构部分进行的支化通常是非线形的，所得聚合物试剂常常以字母“Y”的形式存在。
示例性支化聚合物试剂(线形或其它)包括第一水溶性聚合物链段，第二水溶性聚合物链段，和选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团，其中该第一和第二水溶性聚合物链段各自通过直接共价键或通过一个或多个原子连接于该官能团和此外其中当该官能团是酮，酮水合物，半酮缩醇或酮缩醇时，(a)聚合物试剂不含芳族结构部分；或(b)在聚合物试剂中的各水溶性聚合物链段具有≥1000道尔顿的重均分子量。
因此，例如，本发明的支化聚合物试剂包括含有下列结构的那些：
Figure A20038010945000911
(通式IV)
其中：
POLY1是第一水溶性聚合物链段；
POLY2是第二水溶性聚合物链段；
(a)是0或1；
(b)是0或1；
(e)是0或1；
(f)是0或1；
当存在时，X1是间隔结构部分；
当存在时，X3是间隔结构部分；
当存在时，EW1是吸电子基团；
当存在时，EW3是吸电子基团；
(z)是0或1-7的正整数；
(x)是0或1-7的正整数；
当存在时，各R2独立地是H或有机基团；
当存在时，各R3独立地是H或有机基团；
当存在时，各R8独立地是H或有机基团；
当存在时，各R9独立地是H或有机基团；
FG是选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团。
通式IV的含酮的聚合物试剂包括下列结构式：
(通式IVa)
其中POLY1，POLY2，(a)，(b)，(e)，(f)，(z)，(x)，X1，EW1，EW3，和X3如前面对于通式IV所定义。
通式IV的含酮缩醇的变型包括下列结构：
Figure A20038010945000922
(通式IVb)
其中POLY1，POLY2，(a)，(b)，(e)，(f)，(z)，(x)，X1，EW1，EW3，和X3如前面对于通式IV所定义，和此外其中R10是有机基团(优选非芳族)，R11是有机基团(优选非芳族)，或R10和R11结合形成环状酮缩醇(优选非芳族，例如亚烷基，比如亚乙基和取代亚乙基)。
其中该官能团是酮水合物的通式IV的示例性聚合物试剂包括下列结构：
Figure A20038010945000923
(通式IVc)
其中POLY1，POLY2，(a)，(b)，(e)，(f)，(z)，(x)，X1，EW1，EW3，和X3如前面所定义。
从通式IV、IVa，IVb和IVc的聚合物试剂可以看出，该官能团碳用作支化点，通过该支化点，最终连接了两条水溶性聚合物链段的每一个。这样，该聚合物试剂具有类似字母“V”的形式或它的整平形式。各水溶性聚合物链段还可以进一步是支化的，从而提供了具有≥4条水溶性聚合物链段的聚合物试剂。
支化聚合物试剂的官能团碳还可以是如下所示的更复杂结构部分的一部分：
Figure A20038010945000931
其中(m)是大约3到大约3000，(a)是0或1，(e)是0或1，X1当存在时，是间隔结构部分，以及X3当存在时，是间隔结构部分。除了以上所示的3，7-二氮杂-双环[3.3.1]壬烷-9-酮以外的二氮杂环结构也可以提供适于支化的结构部分。
在本发明的支化聚合物试剂形式的一些例子中，除了官能团碳以外的结构部分用作支化结构部分。在这种情况下，然而，支化结构部分必须提供至少三个连接位点，一个连接位点提供连接官能团、第一水溶性聚合物链段和第二水溶性聚合物链段的每一个的键(直接或通过一个或多个原子)。
提供本发明的支化聚合物试剂的优选支化结构部分包括下列结构：
Figure A20038010945000932
其中POLY1和POLY2各自是水溶性聚合物链段(相同或不同)，R”是非反应性结构部分，比如H，甲基，或水溶性聚合物链段；以及X4和X5各自是间隔结构部分(相同或不同)。
优选的支化结构部分选自：
Figure A20038010945000941
Figure A20038010945000943
和
其中，在各种情况下，POLY1和POLY2如前面所定义，(d)是0，1，2，或3，以及e是0，1，2或3。
这类支化结构的实例包括下列结构：
Figure A20038010945000945
(通式V)
其中：
POLY1是第一水溶性聚合物链段；
POLY2是第二水溶性聚合物链段；
(a)是0或1；
(b)是0或1；
当存在时，X1是间隔结构部分；
X4是间隔结构部分；
X5是间隔结构部分；
当存在时，EW1是吸电子基团；
(z)是0或1-7的正整数；
当存在时，各R2独立地是H或有机基团；
当存在时，各R3独立地是H或有机基团；
R15是H或非干扰有机基团；和
FG-R14是(i)选自具有定义为R14的末端的酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团，其中R14是有机基团，或(ii)环状结构，其中选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团是该环状结构的一部分。
在某些情况下，FG-R14表示选自具有定义为R14的末端的酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团，其中R14是有机基团。因此，FG-R14(以及FG-R1和FG-R6)的示例性形式包括：
Figure A20038010945000951
Figure A20038010945000952
Figure A20038010945000953
Figure A20038010945000954
Figure A20038010945000955
Figure A20038010945000956
Figure A20038010945000958
Figure A200380109450009510
Figure A200380109450009511
和
Figure A200380109450009512
在其它情况下，FG-R14表示环状结构，其中选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团是该环状结构的一部分。
其中环状结构是哌啶酮基结构的示例性聚合物试剂包括下列这些：
Figure A20038010945000962
Figure A20038010945000963
Figure A20038010945000964
和
其中在各种情况下，POLY1，POLY2，R2，R3，X1，X4，X5，(a)，EW1和(b)如前面对于通式V所定义。
适合用作这里的水溶性聚合物链段的示例性支化聚合物在US专利No.5,932,462中有述，以二取代赖氨酸残基为基础。赖氨酸型支化聚合物的两个具体实例包括含酯变型：
Figure A20038010945000966
含酰胺变型：
因此，例如，以下结构所包含的聚合物试剂通过用PEG取代POLY1和POLY2的每一种和使用含酰胺的赖氨酸型支化结构作为根据通式Vu 的支化结构部分来获得：
Figure A20038010945000972
其中(a)，(b)，(z)，X，EW1，R2，R3，R14，FG各自如前面对于通式V所定义，以及(m)是3到大约3,000。
另外，以下结构所包含的聚合物试剂通过用PEG取代POLY1和POLY2的每一种和使用含酰胺的赖氨酸型支化结构作为根据通式IV的支化结构部分来获得：
其中R2，R3，R8，R9，(a)，(b)，(e)，(f)，(z)，(x)，X1，EW1，FG，EW3，和X3如前面所定义，以及(m)是3到大约3,000。
包括两种或多种水溶性聚合物链段的聚合物试剂有利地提供了较高分子量物质，不必使用相对长的单一聚合物。因此，例如，包含两个水溶性聚合物链段，其中各链段具有大约5,000道尔顿的标称平均分子量的聚合物试剂具有大约10,000道尔顿的总分子量。
在输送由包括两个或多个水溶性链段的聚合物衍生物形成的缀合物的意义上，各水溶性聚合物链段可以在体内裂解。当一个或多个水溶性聚合物链段从缀合物上裂解时，较小尺寸的所得缀合物常常获得了缀合物从体内的改进清除率。通过选择水溶性聚合物链段的分子量(即，大小)和/或聚合物试剂中的可裂解的键，可以调节缀合物的清除率特性(profile)。本领域的普通技术人员可以例如通过制备具有不同水溶性聚合物链段分子量和可裂解键的各种聚合物试剂，将各聚合物试剂与活性剂缀合，将各缀合物给药于患者，和然后获取清除率特性(例如通过定期血或尿取样)来根据常规实验确定水溶性聚合物链段的适当分子量以及可裂解键。此后，可以确定哪一种聚合物试剂(基于相应缀合物)提供了所需的清除率特性。
该聚合物试剂还可以采取其它形式。例如，该聚合物试剂可以包括通过直接共价键或通过一个或多个原子连接于水溶性聚合物链段的官能团，其中：(a)该官能团选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇，以及硫酮、一硫代水合物、二硫代水合物、一硫代半酮缩醇、二硫代半酮缩醇和二硫代酮缩醇的二硫代酮缩醇；和(b)该聚合物试剂不含具有≥8个碳原子的饱和烃链段。优选的是，该官能团选自硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇和二硫代酮缩醇。
本发明的聚合物试剂能够以组合物的形式提供。典型地，组合物包括除了一种或多种任选组分以外的两种或多种相同或不同的聚合物试剂。虽然在一定意义上不可能除去组合物的所有不希望有的组分，但优选的是，本文所述的聚合物试剂的组合物不含或基本上不含不希望有的组分。不希望有的组分的实例是普通技术人员所已知的，常常取决于组合物和/或聚合物试剂的预期用途。然而，具体的例子通常包括杂质，给药于患者时引起伤害(即，有毒)的组分，从前面的合成步骤中保留下来的未反应原料等。
优选地，该组合物基本上不含，或更优选完全不含氧化副产物。常常可以通过用例如色谱法提纯组合物，除去任何不希望有的氧化副产物，来使组合物基本上不含或完全不含氧化副产物。另一种方法是不使用氧化步骤来提供聚合物试剂和构成组合物的任何其它组分。另外，必须注意不要让大气氧与组合物或其任何组分反应，从而在组合物中产生氧化副产物。在本申请中，基本上不含氧化副产物的组合物是至少75wt％不是氧化副产物，更优选至少85wt％不是氧化副产物，还更优选至少90wt％不是氧化副产物，还更优选至少95wt％不是氧化副产物，还更优选至少98wt％不是氧化副产物，其中至少99.9wt％不是氧化副产物是最优选的。
在其它问题中，氧化副产物可以使聚合物试剂组合物不适于在缀合反应中用作试剂。例如，氧化副产物可以是水溶性聚合物链段比如PEG的裂解部分，这可以在水溶性聚合物链段接触氧化条件时产生。另外，氧化副产物可以是氧化剂本身，它在合成步骤之后没有完全除去。该作用剂可以持续氧化组合物的产物，从而引起水溶性聚合物链段的不希望有的链裂解。因此，氧化副产物优选不存在于本文所述的组合物中。
因此，本发明还涵盖了包括含有通过直接共价键或通过一个或多个原子连接于水溶性聚合物链段的官能团的聚合物试剂的组合物，其中该组合物基本上不含氧化副产物。
可以是(虽然不必要)基本上不含氧化副产物的组合物的组分的聚合物试剂的实例包括下列结构：
Figure A20038010945001001
(通式VI)
其中：
(a)是0或1；
(b)是0或1；
当存在时，X1是间隔结构部分；
当存在时，EW1是吸电子基团；
(z)是1-7；
各R2独立地是H或非芳族的有机基团；
各R3独立地是H或非芳族的有机基团；和
(m)是3到大约3000，更优选11到大约3000，其中该组合物基本上不含氧化副产物，β-酮酯，
Figure A20038010945001002
Figure A20038010945001003
的酮缩醇衍生物。
除了这里所述的酮以外的官能团(即，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇)可以取代通式(VI)中的酮官能团。
III、制备聚合物试剂的方法
在论述制备聚合物试剂的各种方法之前，必须指出的是，这些方法有时依赖官能团的保护形式的使用。一些官能团比如酮缩醇可以不需要保护。此外，一些官能团作为与目前所述的聚合物试剂有关的另一官能团的保护形式使用(例如，酮缩醇常常用作酮的保护形式)。本领域的普通技术人员清楚与目前所述的聚合物试剂有关的各官能团的适合保护形式。例如，酮的保护形式包括酮缩醇(环状或二醚型)。酮缩醇可以通过让酮与醇，二醇，硫醇或二硫醇在酸催化剂的存在下反应来形成。这样形成的酮缩醇(以及其它酮缩醇)可以通过酸水解转化为酮。在上文的Greene等人中提供了其它保护形式以及保护和去保护本文所述的各种官能团的方法。
制备聚合物试剂的各种步骤在适合的溶剂中进行。本领域的普通技术人员能够决定任何特定溶剂是否适合任何既定反应步骤。然而，通常，该溶剂优选是非极性溶剂或极性非质子溶剂。非极性溶剂的非限制性实例包括苯，二甲苯，二噁烷，四氢呋喃(THF)，叔丁醇和甲苯。尤其优选的非极性溶剂包括甲苯，二甲苯，二噁烷，四氢呋喃，和叔丁醇。示例性极性非质子溶剂包括、但不限于DMSO(二甲亚砜)，HMPA(六甲基磷酰胺)，DMF(二甲基甲酰胺)，DMA(二甲基乙酰胺)，和NMP(N-甲基吡咯烷酮)。
本发明的聚合物试剂可以使用各种途径来合成。应该指出的是，对于一种方法所述的普通技术常常适用于在其它方法中所述的类似技术。因此，既定方法的任何特定技术的论述不限于该方法，因此适用于利用该技术的各种方法。
在某些途径中，该聚合物试剂通过聚合方法来形成。因此，例如，聚合物试剂可以通过包括下列步骤的方法来形成：
(i)提供包括至少一个适于引发聚合的活性阴离子位点和官能团或其保护形式的前体分子，其中该官能团选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇；
(ii)让前体分子的阴离子位点与能够聚合的反应性单体接触，从而引发反应性单体聚合到前体分子上；
(iii)将附加反应性单体加成到前体分子上，形成一或多个聚合物链；
(iv)让所述加成持续到达到该一或多个聚合物链的所需长度为止；
(v)终止该反应，从而获得了包括官能团或其保护形式的聚合物试剂；和
(vi)任选地，当该官能团以保护形式存在时，将该官能团去保护。
该阴离子位点用作聚合的引发剂位点，虽然不必要，但通常是烷氧基结构部分。烷氧基结构部分有利地通过让相应醇接触去质子化碱，从而从醇上脱去氢原子，获得所需烷氧基结构部分来获得。
为了形成对应于通式IV的聚合物试剂，可以使用包括下列结构的前体分子：
Figure A20038010945001021
(通式VIIa)
其中(a)，(b)，(e)，(f)，(x)，(z)，EW1，EW3，R2，R3，R8和R9如前面对于通式IV所定义，和此外其中pFG是官能团或其保护形式，其中该官能团选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇。
对应于通式I的聚合物试剂可以通过包括该途径的方法来形成，其中前体分子包括下列结构：
Figure A20038010945001022
(通式VIIb)
其中(a)，(b)，(z)，EW1，R1，R2和R3如前面对于通式I所定义(在本发明概述部分)，和此外其中pFG是官能团或其保护形式，其中该官能团选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇。
如果使用对应于通式VIIa的二醇或使用对应于通式VIIb的醇(其中氢原子连接于各烷氧基结构部分)，需要脱去氢(例如通过用去质子化碱处理醇)的附加步骤，以便获得烷氧基引发剂位点。另外，可以使用硫醇根(即-S-)代替烷氧基结构部分。在这种情况下，那么，相应硫醇或二硫醇可以处于碱中来提供适于聚合的所需离子位点。
适合在该方法中用作前体分子的具体分子包括下列这些：
Figure A20038010945001032
Figure A20038010945001034
Figure A20038010945001035
和
适于用作前体分子的这些和其它分子可以市购(如上所示或它们的相应醇形式)和/或可以使用普通技术合成。
在提供了具有适于聚合的引发剂位点(例如，阴离子位点)的前体分子之后，在该方法中的下一步包括让前体分子的引发剂位点与能够聚合的反应性单体接触，从而引发反应性单体聚合到前体分子上的步骤。可以使用任何反应性单体来“生长”聚合物链，只要所得聚合物链是水溶性的。然而，尤其优选的是，反应性单体是环氧乙烷，从而提供了聚(氧化乙烯)链。这些和其它聚合技术是本领域的普通技术人员所已知的，例如可以参考Odian，Chap.7，Principles ofPolymerization，3rd Ed.，McGraw-Hill，1991。
一旦引发聚合，将附加反应性单体加到前体分子，形成一个或多个聚合物链。反应性单体的添加有效地使该一个或多个聚合物链“生长”。聚合物链的生长持续到获得所需分子量为止，此时，终止反应。终止可以通过任何本领域已知的方法来进行。例如，中和反应介质将停止聚合物链的生长。另外，添加特定重量或量的反应性单体和使聚合物进行到所有反应性单体被消耗为止获得了具有一定并且可测定的分子量的聚合物链。产物是包括官能团或它的保护形式的聚合物试剂。
任选地，在进行封端步骤之前，可以将亲电反应性聚合物(疏水或亲水)加成到聚合物链上。
乙氧基化途径的附加益处是可以用各种结构部分(包括其它聚合物)封端活性聚合物链末端(即，其中可以加成附加单体的聚合物的末端)。这使得可以产生具有不同性能的聚合物。因此，可以用疏水聚合物封端已经形成的水溶性聚合物链段和产生具有亲水和疏水区域的最终聚合物。对于许多应用，更重要的是，可以添加亲电反应性PEG衍生物，从而提供链增长，同时，添加可水解裂解单元。对于活性剂，比如药理活性蛋白(它们可以具有不理想的体内清除率特性)的给药，后一点是重要的。该链增长封端的一般化实例包括让单取代PEG衍生物与活性聚合物反应，获得碳酸酯、脲烷或类似官能团键。然而，聚合物的连接必须没有获得非水溶性、非非免疫原性的聚合物缀合物。
在聚合物试剂中形成水溶性聚合物链段之后，封端基团任选可以使用普通技术来添加。例如，烷基卤化物(例如甲基卤化物或对甲苯磺酸甲酯)可以与聚合物链的暴露的末端(远离官能团或其保护形式的末端)反应。另外，该一个或多个聚合物链可以用附加聚合物封端。
任选地，当该聚合物试剂携带保护形式官能团时，该官能团可以使用本领域已知方法脱去。例如，酮缩醇结构部分(环状或二醚型)可以通过进行水解来脱去。再次，对于脱去其它保护基的方法，可以参考上文的Grenne等人。
用于为具有中心官能团的聚合物试剂在该官能团每侧提供水溶性聚合物链段的该乙氧基化型方法的优点是分子量控制和在封端步骤中的灵活性。例如，可以进行聚合，获得具有约5,000道尔顿的平均分子量的活性聚合物，再通过添加甲基化试剂封端羟基端基。这样获得了具有稳定(相对不反应性)端基，但大体上在聚合物衍生物的中心具有官能化结构部分的分子量大约5,000道尔顿的聚合物。另外，可以用扩链剂封端活性聚合物，获得较高分子量，或用官能化反应性醚基，比如苄基封端，获得可脱去基团，这可以获得端基化学改性的潜力。
制备聚合物试剂的另一聚合型方法包括使用保护仲醇。尤其，该方法包括下列步骤：
(i)提供包括保护仲醇或仲硫醇和至少一个适于引发聚合的阴离子位点的前体分子；
(ii)让前体分子的阴离子位点与能够聚合的反应性单体接触，从而引发反应性单体聚合到前体分子上；
(iii)将附加反应性单体加成到前体分子上，形成一个或多个聚合物链；
(iv)让所述接触持续到达到该一个或多个聚合物链的所需长度为止；
(v)终止该反应，从而获得包括脱保护仲醇或仲硫醇的中间产物；
(vi)将中间产物的保护仲醇或仲硫醇去保护，形成去保护的仲醇或仲硫醇；
(vii)氧化去保护的仲醇或仲硫醇，提供包括酮(当前体分子包含仲醇时)或硫酮(当前体分子包含仲硫醇时)的聚合物试剂；和
(viii)任选进一步改性酮或硫酮，获得选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团。
因此，对于涉及使用聚合技术的步骤(ii)，(iii)，(iv)，(v)，上述相同的聚合技术同样可以在这里使用。如上所述，该阴离子位点用作聚合的引发剂位点，虽然不必要，但通常是烷氧基结构部分。烷氧基结构部分有利地通过让相应醇接触去质子化碱，从而从醇上脱去氢原子，获得所需烷氧基结构部分来获得。
为了使用该方法形成对应于通式IV的支化聚合物试剂，前体分子包括下列结构：
Figure A20038010945001061
(通式VIIIa)
其中(a)，(b)，(e)，(f)，(x)，(z)，X1，X3，EW1，EW3，R2，R3，R8和R9如前面对于通式IV所定义，和此外其中Y是氧或硫并且“pg”在Y是氧时是仲醇的保护基而在Y是硫时是仲硫醇的保护基。
对应于通式I的聚合物试剂可以通过包括该途径的方法来形成，其中前体分子包括下列结构：
(通式VIIIb)
其中(a)，(b)，(z)，X1，EW1，R1，R2和R3如前面对于通式I所定义(在本发明概述部分)，和此外其中Y是氧或硫并且“pg”在Y是氧时是仲醇的保护基和在Y是硫时是仲硫醇的保护基。
如前所述，前体分子包括保护仲醇或仲硫醇。可以使用任何适合的本领域已知的用于保护仲醇或仲硫醇的保护基，例如包括苄基醚，甲氧基甲基醚(MOM)，甲基硫代甲基醚(MTM)，四氢吡喃基醚(THP)，4-甲氧基四氢吡喃基醚，四氢呋喃基醚，1-乙氧基乙基醚，1-甲基-1-甲氧基乙基醚，2-(苯基氢硒基)乙基醚，烯丙基醚，邻硝基苄基醚，三苯基甲基醚，α-萘基二苯基甲基醚，对甲氧基苯基二苯基甲基醚，9-(9-苯基-10-氧代)蒽基醚(tritylone)，异丙基二甲基甲硅烷基醚，叔丁基二甲基甲硅烷基醚(TBDMS)，三苄基甲硅烷基醚，和三异丙基甲硅烷基醚。特别优选用于该方法的保护基是苄基醚。
适合在该方法中用作前体分子的具体分子(以相应醇形式)包括具有下列结构式的单保护甘油：
其中Y是氧或硫，“pg”是适合于保护仲醇(当Y是氧时)或硫醇(当Y是硫时)的保护基。
特别优选的单保护甘油是以下所示的2-苄氧基-1，3-丙二醇：
2-苄氧基-1，3-丙二醇
这些和其它单保护甘油购自商业供应商比如Sigma(St.Louis，MO)和/或可以使用普通技术合成。
在形成了水溶性聚合物链段，任选另外连接了亲电聚合物和任选烷基化该一个或多个水溶性聚合物链段的末端之后，该方法包括将保护的仲醇或仲硫醇去保护，形成去保护的仲醇或仲硫醇的步骤。保护基可以使用本领域已知的方法脱去。例如，去保护步骤可以通过让中间产物接触H2和金属催化剂比如钯，氧化钯，镍，铂或铅来进行。
在去保护步骤之后，该方法包括进行氧化步骤，这可以任何普通方式进行，本发明在这方面不受限制。适合的氧化技术的实例包括让所要氧化的中间产物与选自KMnO4，MnO2，K2Cr2O7，CrO3，氯铬酸盐吡啶鎓，氟铬酸吡啶鎓，重铬酸吡啶鎓，RuO4，RuCl3，过钌酸四正丙基铵，二甲亚砜，N-氯丁二酰亚胺，Ag2CO3，Ag2O，和Dess-Martin过碘烷(periodinane)试剂中的氧化剂接触。
形成本发明的聚合物试剂的其它方法不基于聚合方法。在提供本发明的聚合物试剂的一种非聚合方法中，该方法包括下列步骤：(i)提供包括至少一个异氰酸酯结构部分和官能团或其保护形式的前体分子，其中该官能团选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇；和(ii)在适合的反应条件下，让该前体分子和携带至少一个羟基或胺基的水溶性聚合物链段接触，从而形成包括该官能团或其保护形式的聚合物试剂；和(iii)任选地，当该官能团为保护形式时，将该官能团去保护。
在该第三种方法中，可以使用包括至少一个异氰酸酯结构部分和官能团或其保护形式的许多前体分子。
为了使用该方法形成通式IV的支化聚合物试剂，该反应包括让：(a)含有下列结构的前体分子与(b)携带一个末端羟基的水溶性聚合物链段接触：
(通式IXa)
其中(a)，(b)，(e)，(f)，(x)，(z)，X1，X3，EW1，EW3，R2，R3，R8和R9如前面对于通式IV所定义和此外其中pFG是官能团或其保护形式，其中该官能团选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇。
该水溶性聚合物链段以至少2∶1摩尔比加入到异氰酸酯前体分子中。然而，优选的是，存在过量的水溶性聚合物链段。
为了使用该方法形成通式I的聚合物试剂，该反应包括让：(a)含有下列结构的前体分子与(b)携带一个末端羟基或胺基的水溶性聚合物链段接触：
Figure A20038010945001092
(通式IXb)
其中(a)，(b)，(z)，X1，EW1，R1，R2和R3如前面对于通式I所定义(在本发明概述部分)，此外其中pFG是官能团或其保护形式，其中该官能团选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇。
该水溶性聚合物链段以水溶性聚合物试剂与异氰酸酯前体分子的至少1∶1摩尔比添加。然而，优选的是，存在过量的异氰酸酯前体分子。
为了形成双同官能化聚合物试剂，该反应包括让(a)通式Ixb的前体分子与(b)携带两个末端羟基的水溶性聚合物链段接触。该水溶性聚合物链段与异氰酸酯前体分子的摩尔比一般不超过1∶2。
在制备聚合物试剂的第四种方法中，提供了包括下列步骤的方法：(i)提供具有至少一个可利用的亲核基团的水溶性聚合物链段；(ii)提供包括至少一个活化基团和官能团或其保护形式的前体分子，其中该官能团选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇；(iii)在适合的反应条件下，让该前体分子和该水溶性聚合物链段接触，从而形成包括该官能团或其保护形式的聚合物试剂；和(iv)任选地，当该官能团为保护形式时，将该官能团去保护。
具有至少一个可利用的亲核基团的水溶性聚合物链段可以是以亲核基团终端的任何聚合物。这种聚合物不带限制地包括：携带末端胺的聚合物(例如，胺终端的PEG，例如购自Nektar Therapeutics，Huntsville，AL)。该前体分子的活化基团可以是任何适合的活化基团，就如本领域的普通技术人员所理解该术语的那样，但选自卤素(例如，氟，氯，碘)，磺酸酯(例如甲磺酸酯，对甲苯磺酸酯等)和N-丁二酰亚胺基中的活化基团是优选的。
通式IV的支化聚合物试剂可以使用该方法通过让具有至少一个可利用的亲核基团的水溶性聚合物链段与包括下列结构的前体分子接触来形成：
(通式Xa)
其中(a)，(b)，(e)，(f)，(x)，(z)，X1，X3，EW1，EW3，R2，R3，R8和R9如前面对于通式IV所定义和此外其中各AC是活化基团和pFG是官能团或其保护形式，其中该官能团选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇。
该水溶性聚合物链段以至少2∶1摩尔比加入到前体分子中。然而，优选，添加过量的水溶性聚合物链段。
通式I的聚合物试剂也可以使用该方法来制备。因此，具有至少一个可利用的亲核基团的水溶性聚合物链段与包括下列结构的前体分子接触：
(通式Xb)
其中(a)，(b)，(z)，X1，EW1，R1，R2和R3如前面对于通式I所定义(在本发明概述部分)，此外其中AC是活化基团和pFG是官能团或其保护形式，其中该官能团选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇。具有至少一个可利用的亲核基团的水溶性聚合物链段以等于至少1∶1的水溶性聚合物链段与前体分子的摩尔比的量添加。然而，优选的是，存在过量的水溶性链段。
同二官能化聚合物试剂还可以通过让具有至少两个可利用的亲核基团的水溶性聚合物链段与具有对应于通式Xb的结构的前体分子反应来制备。在该情况下，水溶性聚合物链段与前体分子的摩尔比通常不超过1∶2，通常，存在过量的前体分子。
制备聚合物试剂的第五种方法包括下列步骤：
(i)提供具有至少一个可利用的离去基团的水溶性聚合物链段；
(ii)提供包括至少一个亲核基团和官能团或其保护形式的前体分子，其中该官能团选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇；
(iii)在适合的反应条件下，让该前体分子和该水溶性聚合物链段接触，从而形成包括该官能团或其保护形式的聚合物试剂；和
(iv)任选地，当该官能团为保护形式时，将该官能团去保护。
在水溶性聚合物链段上的优选离去基团包括属于伯离去基团的那些(例如伯卤素)，但也可以使用仲离去基团。适合的离去基团的实例包括卤素和磺酸酯。在卤素当中，溴、氯和碘是优选的，其中溴和氯是特别优选的。对于磺酸酯，甲磺酸酯(缩写“Ms”)，三氟甲烷磺酸酯，三氯甲烷磺酸酯，2，2，2-三氟乙烷磺酸酯，2，2，2-三氯乙烷磺酸酯，九氟丁烷磺酸酯，对溴苯磺酸酯，对硝基苯磺酸酯，和对甲苯磺酸酯是特别优选的，但还可以使用本领域普通技术人员已知的其它磺酸酯和类似构成的离去基团。
对于尤其携带亲核基团的前体分子，亲核基团可以是能够与水溶性聚合物链段有关的离去基团反应的任何适合的亲核基团。通常，亲核基团是烷氧基(R-O-)或硫醇根(R-S-)，分别通过从相应的醇或硫醇形式脱去氢来得到。因此，可以使用包括对应于通式VIIa和VIIb的结构的前体分子。如前所述，烷氧基结构部分的具体例子包括下列这些：
Figure A20038010945001121
Figure A20038010945001122
Figure A20038010945001124
Figure A20038010945001125
和
Figure A20038010945001131
在提供本发明的聚合物试剂的第六种方法中，提供了包括让具有至少一个烷氧基离子或硫醇根离子的水溶性聚合物链段与包括至少一个离去基团和官能团或其保护形式的前体分子反应的步骤的方法，其中该官能团选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇，从而提供了聚合物试剂。
方便的是，具有至少一个烷氧基或硫醇根离子的水溶性聚合物链段通过在适合的碱的存在下结合具有至少一个羟基或硫醇基团的水溶性聚合物链段来制备。因此，该碱将POLY-OH转化为POLY-O-和将POLY-SH转化为POLY-S-。此外认为，现在携带烷氧基或硫醇根结构部分的水溶性聚合物进而通过SN2反应机理与包括适合的离去基团的前体分子反应。如由本领域中的普通技术人员所认为，该方法对应于Williamson醚合成，以及通常在Williamson醚合成中使用的原理和技术在这里也适用。
适于形成烷氧基和硫醇根的碱的非限制性例子包括钠，氢氧化钠，钾，氢氧化钾，氢化钠，氢化钾，甲醇钠，甲醇钾，叔丁醇钠，叔丁醇钾，碳酸钠，和碳酸钾。然而，优选根据该步骤使用的碱包括选自钠，钾，氢化钠，氢化钾，甲醇钠，甲醇钾，叔丁醇钠和叔丁醇钾中的那些。
另外，如前所述，具有至少一个烷氧基或硫醇根离子的水溶性聚合物链段可以方便地通过聚合反应来提供。在提供水溶性聚合物链段的该方法中，优选的是，该水溶性聚合物链段具有至少一个烷氧基或硫醇根离子。
通常，虽然不必要，但让过量的前体分子与携带至少一个烷氧基或硫醇根离子的水溶性聚合物反应。通常，前体分子的量至少为水溶性聚合物分子的可利用的羟基和/或硫醇根基团的数量的摩尔当量。杂官能化聚合物物质(即，携带两个或多个不同末端官能团的物质)可以通过使用非化学计算量的前体分子来制备。也就是说，当在水溶性聚合物链段上的可利用的羟基或硫醇根基团的摩尔总数超过前体分子的摩尔总数时，形成了杂官能化物质。
可以通过聚合方法来合成携带烷氧基结构部分的水溶性聚合物链段。例如，醇盐比如2-甲氧基乙醇钠(Na+：-OCH2CH2OCH3)可以引发环氧乙烷的聚合。假定加到聚合物链上的最终单体留下了反应性基团比如烷氧基(比如在环氧乙烷的情况下)，该聚合物然后可以与如上所述的前体分子反应。
可以使用具有至少一个羟基或硫醇基团的任何水溶性聚合物(例如为了提供分别具有至少一个烷氧基离子或硫醇根离子的水溶性聚合物)。虽然可以使用携带仅单个羟基或硫醇的水溶性聚合物，但可以使用携带2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12个或更多羟基和/或硫醇结构部分的聚合物。有利的是，当在水溶性聚合物链段上的羟基或硫醇结构部分的数目增加时，提供酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇的可利用位点的数目增加。与水溶性聚合物链段有关的羟基和/或硫醇结构部分的数目的上限的非限制性实例包括500，100，80和40。
IV、缀合物
本文所述的聚合物试剂可用于缀合于生物活性剂或表面。适于与本文所述的聚合物试剂反应的示例性基团是伯胺基团(例如来自赖氨酸残基的侧链的伯胺)，醇(例如，来自丝氨酸或苏氨酸残基的侧链的伯醇)，肼类，和酰肼类。其它官能团可与酮(和相关官能团)反应，当存在于另一分子例如活性剂上时，可以在缀合反应中使用。适于与本文所述的聚合物试剂反应的此类基团是本领域的普通技术人员已知的。因此，本发明提供了制备缀合物的方法，包括在缀合条件下让活性剂与含有选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团的聚合物试剂接触的步骤。优选用于缀合反应的聚合物试剂包括本文所述的那些(例如，通式I、II、III、IV、V和VI的聚合物试剂)。
适合的缀合反应条件是足以进行聚合物试剂和活性剂之间的缀合的那些时间、温度、pH、试剂浓度、试剂官能团、在活性剂上的可利用的官能团、溶剂等的条件。如本领域所已知，具体条件尤其取决于活性剂，所需缀合类型，其它材料在反应混合物中的存在等。本领域的普通技术人员在阅读了这里的公开物后，参考相关文献，和/或通过常规实验可以确定充分用于在任何特定条件下进行缀合的条件。
示例性缀合条件包括在大约4到大约10的pH和例如在大约4.0，4.5，5.0，5.5，6.0，6.5，7.0，7.5，8.0，8.5，9.0，9.5或10.0的pH下进行缀合反应。让反应进行大约5分钟到大约72小时，优选大约30分钟到大约48小时，更优选大约4小时到大约24小时。虽然不必要，但可以进行缀合的温度通常是大约0到大约40℃，并且通常是室温或低于室温。缀合反应通常使用磷酸盐缓冲液，乙酸钠或类似体系来进行。
对于试剂浓度，过量的聚合物试剂通常与活化剂结合。然而，在某些情况下，优选在聚合物试剂上具有相对于活性剂的反应性基团的化学计算量的反应性基团。因此，例如，每mol的活性剂结合2mol的具有两个酮基的聚合物试剂。聚合物试剂与活性剂的示例性比率包括大约1∶1(聚合物试剂∶活性剂)，1.5∶1，2∶1，3∶1，4∶1，5∶1，6∶1，8∶1，或10∶1的摩尔比。让缀合反应持续到基本上没有进一步的缀合发生为止，这通常可以通过监控反应随时间的进程来确定。
反应的进程可以通过在不同时间点从反应混合物中取等份样品和通过SDS-PAGE或MALDI-TOF质谱法或任何其它适合的分析方法分析反应混合物来监控。一旦缀合物的形成量或保持未缀合的聚合物的量达到平台，假定反应完全。通常，缀合反应进行数分钟到几小时(例如5分钟到24小时或更长)。所得产物混合物优选、但不必提纯，从而分离出过量的聚合物试剂，未缀合的反应剂(例如活性剂)和不希望有的多缀合物质。所得缀合物然后可以进一步使用分析方法比如MALDI，毛细管电泳，凝胶电泳和/或色谱法来表征。
在本发明的一个实施方案中，提供了制备聚合物-活性剂缀合物的方法。可以采用使用选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团的任何缀合方法。制备聚合物-活性剂缀合物的优选缀合方法是还原胺化。虽然不希望受理论制约，但还原胺化方法据信包括含胺的活性剂在聚合物试剂的官能团上的亲核加成，其中该官能团选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇。对于还原胺化，聚合物试剂的优选官能团包括酮，酮水合物，半酮缩醇和酮缩醇。本领域的普通技术人员熟悉还原胺化技术。
简要地说，不希望受理论制约，示例性还原胺化(其中活性剂携带胺和聚合物试剂包括酮)首先通过甲醇胺中间体来进行。甲醇胺然后脱水(缩合)，获得亚胺。该亚胺然后进而可以使用适合的还原剂还原，形成聚合物-活性剂缀合物。示例性还原剂是氰基硼氢化钠。在一些情况下，可以使用还原剂比如在HCl存在下的锌，硼氢化钠，在KOH醇溶液存在下的五羰基合铁，在金属催化剂的存在下的氢(H2)和甲酸。该反应在图3中图示。
特别要注意的是在活性剂和聚合物试剂之间的键：活性剂的胺连接于聚合物试剂的仲碳原子。因此，在本发明的另一个实施方案中，提供了包括在活性剂的氮原子和来自聚合物试剂的仲碳原子之间的共价键的缀合物。仲碳原子是直接键接于两个其它碳(在图3中表示为R’和R”)的碳原子。对于缀合物的剩余部分，仲碳原子直接或通过一个或多个原子连接于水溶性聚合物链段。因此，仲碳原子连接于第一碳原子(如在图3中的R’)和第二碳原子(如在图3中的R”)，其中第一碳原子或第二碳原子的至少一个直接或通过一个或多个原子连接于水溶性聚合物链段。
取决于用于形成缀合物的聚合物试剂，连接于该仲碳的该一个或多个原子(非活性剂的氮)可以改变。在某些情况下，甲基连接于仲碳(即，连接于仲碳原子的第一碳原子或第二碳原子之一是甲基)。在其它情况下，水溶性聚合物链段连接于与仲碳原子连接的该两个碳原子的每一个(即，连接于仲碳原子的第一碳原子和第二碳原子)，从而提供了通过仲碳原子连接的两条含聚合物的“臂”。在这些情况下，该缀合物包括直接或通过一个或多个原子连接于该仲碳原子的第二水溶性聚合物链段。在其它情况下，水溶性聚合物链段本身可以是支化的，比如当在通式V中所示的聚合物试剂缀合于活性剂时。
对于还原胺化，该缀合物优选不含连接于仲碳原子的羟基结构部分，它能够由亲核体直接加成到(或“1，2-加成”)例如α，β-不饱和羰基的羰基上来获得。另外，缀合物优选不含连接于与仲碳原子相邻的碳的羰基(即，不含在仲碳原子的β位上的羰基)，它能够由共轭加成(或“1，4-加成”)来获得。
如在图3中所示，使用含伯胺的活性剂的氮(例如蛋白的赖氨酸侧链的伯胺，蛋白的N-末端胺等)来形成缀合物。当活性剂包括仲胺时，也能够发生经由还原胺化的缀合。在这种情况下，所得缀合物包括连接于仲碳(源自聚合物试剂)的叔胺(源自活性剂)。
还可以使用用于将聚合物试剂缀合于活性剂的其它方法。例如，具有α，β-不饱和官能团(例如α，β-不饱和酮)的聚合物试剂能够参与直接加成，其中亲核体(例如胺)可以通过经由直接加成(或“1，2-加成”)亲核加成到该官能团来反应。另外，这些聚合物试剂能够参与缀合加成(或“1，4-加成”)，其中亲核体连接于β碳，并且α碳接受溶剂或亲核体的共轭酸的质子。试剂的结构很大程度上指示了反应如何发生。用在乙烯基碳上的α，β-不饱和酮和在另一α碳上的位阻，预期共轭加成(1，4-加成)占优势。
不管用于形成它们的方法如何，该聚合物-活性剂缀合物可以提纯来获得/分离不同的缀合物质。另外，以及对于用于形成缀合物的较低分子量(例如低于大约20,000道尔顿，更优选低于大约10,000道尔顿)聚合物试剂来说更优选的是，产物混合物可以提纯，获得水溶性聚合物链段/活性剂的分布。例如，产物混合物可以提纯，获得1-5PEG/活性剂(例如蛋白)的平均值，通常大约3PEG/活性剂(例如蛋白)的平均值。提纯最终缀合物反应混合物的策略取决于许多因素，例如包括所用聚合物试剂的分子量，特定活性剂，所需计量方式，以及残余物活性和各缀合物的体内性能。
如果需要，可以使用凝胶过滤色谱法分离具有不同分子量的缀合物。也就是说，凝胶过滤色谱法用来根据其不同分子量(其中该差值基本上对应于水溶性聚合物链段的平均分子量)分级不同编号的聚合物/活性剂比率(例如1-mer，2-mer，3-mer等，其中“1-mer”表示1聚合物试剂/活性剂，“2-mer”表示2聚合物试剂/活性剂等)。例如，在其中100,000道尔顿蛋白无规地缀合于具有大约20,000道尔顿的分子量的含酮PEG的示例性反应中，所得反应混合物可以含有未改性蛋白(具有大约100,000道尔顿的分子量)，单PEG化蛋白(具有大约120,000道尔顿的分子量)，二PEG化蛋白(具有大约140,000道尔顿的分子量)等。
虽然该方法可以用来分离具有不同分子量的PEG和其它聚合物-活性剂缀合物，但该方法通常不能有效分离在蛋白内具有不同聚合物连接位点的位置异构体。例如，凝胶过滤色谱法可以用来从PEG 1-mer，2-mer，3-mer等的相互混合物中分离，虽然回收的PEG-mer组合物各自可以含有连接于活性剂内的不同反应性氨基(例如，赖氨酸残基)的PEG。
适于进行这类分离的凝胶过滤柱包括购自AmershamBiosciences(Piscataway，NJ)的Superdex和Sephadex柱。特定柱的选择将取决于所需的分级范围。洗脱一般使用适合的缓冲剂，比如磷酸盐，乙酸盐等进行。收集的级分可以用许多不同方法来分析，例如(i)用于蛋白含量分析的在280nm的光学密度(OD)，(ii)牛血清白蛋白(BSA)蛋白分析，(iii)用于PEG含量的碘试验(Sims等人，(1980)Anal.Biochem，107：60-63)，和(iv)十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS PAGE)，随后用碘化钡染色。
位置异构体的分离通过使用反相-高效液相色谱法(RP-HPLC)C18柱(Amersham Bi0sciences或Vydac)的反相色谱法，或通过使用离子交换柱，例如购自Amersham Biosciences的SepharoseTM离子交换柱的离子交换色谱法来进行。任何一种方法可以用来分离具有相同分子量的聚合物-活性剂异构体(位置异构体)。
本文所述的聚合物试剂可以共价键或非共价键连接于许多实体，包括薄膜，化学分离和纯化表面，固体载体，金属表面比如金，钛，钽，铌，铝，钢，和它们的氧化物，氧化硅，大分子(例如蛋白，多肽等)，以及小分子。另外，这些聚合物试剂还可以用于生物化学传感器，生物电子开关和栅门。这些聚合物试剂还可以用作多肽合成的载体，用于制备聚合物涂层的表面和聚合物接枝，制备亲和分配用聚合物-配体缀合物，制备交联或非交联水凝胶，以及制备生物反应器用聚合物-辅因子加合物。
用于偶联于这里提供的聚合物试剂的生物活性剂可以是下列的任何一种或多种。适合的活性剂可以例如选自催眠药和镇静剂，精神兴奋药，安定药，呼吸药，抗惊厥剂，肌肉弛弛药，抗震颤麻痹药(多巴胺拮抗剂)，镇痛药，抗炎药，抗焦虑药，食欲抑制剂，抗偏头痛剂，肌肉收缩剂，抗感染药(抗生素，抗病毒药，抗真菌药，疫苗)，抗关节炎药，抗疟药，止吐药，anepileptics，支气管扩张药，细胞因子，生长因子，抗癌剂，抗血栓形成剂，抗高血压药，心血管药，抗心律失常药，抗氧化剂(antioxicants)，抗哮喘药，激素类药包括避孕剂，拟交感神经药，利尿药，脂质调节剂，抗雄激素药，抗寄生物药，抗凝剂，neoplastics，抗肿瘤药，降血糖药，营养剂和补充剂，生长补充剂，抗肠炎药，疫苗，抗体，诊断剂，和造影剂。
更具体地说，活性剂可以归入许多结构类型之一，包括、但不限于小分子(优选不溶性小分子)，肽类，多肽类，蛋白，抗体，抗体片段，多糖，类固醇，核苷酸，寡核苷酸，多核苷酸，脂肪，电解质等。优选，用于偶联于如本文所述的聚合物的活性剂具有固有氨基，或者，改性成含有至少一个适合缀合于本文所述的聚合物的反应性氨基。
适于共价连接的活性剂的具体例子包括、但不限于天冬酰胺酶，amdoxovir(DAPD)，安肽，贝卡普勒明，降钙素，cyanovirin，地尼白介素-毒素连接物，红细胞生成素(EPO)，EPO激动剂(例如，如在WO 96/40749中所述的长度大约10-40氨基酸和包括特定核心序列的肽类)，阿法链道酶，红细胞生成刺激蛋白(NESP)，凝血因子比如凝血因子V，凝血因子VII，凝血因子VIIa，凝血因子VIII，凝血因子IX，凝血因子X，凝血因子XII，凝血因子XIII，von Willebrand因子；西利酶，伊米苷酶，α-葡糖苷酶，胶原蛋白，环胞菌素，α-防卫素，β-防卫素，exedin-4，粒细胞集落刺激因子(GCSF)，血小板生成素(TPO)，α-1蛋白酶抑制因子，依降钙素，粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(GMCSF)，血纤蛋白原，非格司亭，生长激素人生长激素(hGH)，生长激素释放激素(GHRH)，GRO-β，GRO-β抗体，骨形态发生蛋白比如骨形态发生蛋白-2，骨形态发生蛋白-6，OP-1；酸性成纤维细胞生长因子，碱性成纤维细胞生长因子，CD-40配体，肝素，人血清白蛋白，低分子量肝素(LMWH)，干扰素比如α干扰素，β干扰素，γ干扰素，ω干扰素，τ干扰素，共有干扰素；白细胞介素和白细胞介素受体比如白细胞介素-1受体，白细胞介素-2，白细胞介素-2融合蛋白，白细胞介素-1受体拮抗剂，白细胞介素-3，白细胞介素-4，白细胞介素-4受体，白细胞介素-6，白细胞介素-8，白细胞介素-12，白细胞介素-13受体，白细胞介素-17受体；乳铁蛋白和乳铁蛋白片段，促黄体素释放激素(LHRH)，胰岛素，前胰岛素，胰岛素类似物(例如，比如在美国专利No.5,922,675中所述的单酰化胰岛素)，糊精，C-肽，促生长素释放抑制素，促生长素释放抑制素类似物包括奥曲肽，加压素，促卵泡激素(FSH)，流感疫苗，胰岛素样生长因子(IGF)，促胰岛激素(insulintropin)，巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)，血纤维蛋白溶解酶原活化剂比如阿替普酶，尿激酶，瑞替普酶，链激酶，帕米普酶，拉诺替普酶，和替奈普酶(teneteplase)；神经生长因子(NGF)，骨桥蛋白(osteoprotegerin)，血小板衍生生长因子，组织生长因子，转化生长因子-1，血管内皮细胞生长因子，白血病抑制因子，角质形成细胞生长因子(KGF)，胶质细胞生长因子(GGF)，T细胞受体，CD分子/抗原，肿瘤坏死因子(TNF)，单核细胞趋化蛋白-1，内皮生长因子，甲状旁腺激素(PTH)，胰高血糖素样肽，促生长素，胸腺素α1，拉布立酶，胸腺素α1 IIb/IIIa抑制剂，胸腺素β10，胸腺素β9，胸腺素β4，α-1抗胰蛋白酶，磷酸二酯酶(PDE)复合物，VLA-4(很晚期抗原-4)，VLA-4抑制剂，二膦酸盐，呼吸道合胞病毒抗体，囊性纤维化跨膜调节剂(CFTR)基因，脱氧核糖核酸酶(Dnase)，杀菌性/渗透性增加蛋白(BPI)，和抗-CMV抗体。示例性单克隆抗体包括依那西普(由连接于IgG1的Fc部分的人75kD TNF受体的细胞外配体结合部分组成的二聚融合蛋白)，阿昔单抗，阿达木单抗，阿非莫单抗，阿仑单抗，B-淋巴细胞的抗体，atlizumab，巴利昔单抗，贝伐单抗，比西单抗，bertilimumab，CDP-571，CDP-860，CDP-870，西妥昔单抗，克立昔单抗，达珠单抗，eculizumab，依决洛单抗，efalizumab，依帕珠单抗，fontolizumab，gavilimomab，吉姆单抗，奥佐米星，ibritumomab，替伊莫单抗，英夫利昔单抗，伊诺莫单抗，凯利昔单抗，labetuzumab，乐地单抗，奥立珠单抗，放射标记的lym-1，metelimumab，美泊利单抗，米妥莫单抗，莫罗单抗-CD3，nebacumab，那他珠单抗，奥度莫单抗，omalizumab，oregovomab，帕利珠单抗，pemtumomab，pexelizumab，rhuMAb-VEGF，美罗华，沙妥莫单抗，喷地肽，司韦单抗，siplizumab，托西莫单抗，I131托西莫单抗，曲妥单抗，妥韦单抗，visilizumab，他克林，美金刚，利伐斯的明，加兰他敏，多奈哌齐，左乙拉西坦，瑞格列奈，阿托伐他汀，alefacept，伐地那非，昔多芬和伐昔洛韦。
适于共价连接的其它作用剂包括、但不限于阿德福韦，阿洛司琼，氨磷汀，胺碘酮，氨基己酸，氨基马尿酸钠，氨鲁米特，氨基酮戊酸，氨基水杨酸，安吖啶，阿那格雷，阿那曲唑，阿那曲唑，天冬酰胺酶，蒽环类抗生素，贝沙罗汀，比卡鲁胺，博来霉素，布舍瑞林，白消安，卡麦角林，卡培他滨，卡铂，卡氮芥，苯丁酸氮芥(chlorambucin)，西司他丁钠，顺铂，克拉屈滨，氯膦酸盐，环磷酰胺，环丙孕酮，阿糖胞苷，喜树碱，13-顺维A酸，全反式维A酸；达卡巴嗪，更生霉素，柔红霉素，去铁敏，地塞米松，双氯芬酸，己烯雌酚，多西他赛，多柔比星，度他雄胺，表柔比星，雌氮芥，依托泊苷，依西美坦，依泽替米贝，非索非那定，氟达拉滨，氟氢可的松，氟尿嘧啶，氟甲睾酮，氟他胺，磺达肝素，氟维司群，γ-羟基丁酸盐，吉西它滨，肾上腺素，左旋多巴，羟基脲，伊达比星，异环磷酰胺，伊马替尼，伊立替康，依地康唑，戈舍瑞林，来曲唑，亚叶酸，左旋咪唑，赖诺普利，lovothyroxine sodium，环己亚硝脲，氮芥，甲羟孕酮，甲地孕酮，美法仑，巯嘌呤，重酒石酸间羟胺，氨甲喋呤，甲氧氯普胺，美西律，丝裂霉素，米托坦，米托蒽醌，纳洛酮，烟碱，尼鲁米特，尼替西农，奥曲肽，奥沙利铂，氨羟二磷酸二钠，喷司他丁，pilcamycin，卟菲尔钠，泼尼松，丙卡巴肼，丙氯拉嗪，奥丹西隆，帕洛诺司琼，奥沙利铂，雷替曲塞，西罗莫司，链脲素，他克莫司，吡美莫司，他莫昔芬，替加色罗，替莫唑胺，表鬼臼噻吩苷，睾酮，四氢大麻酚，沙利度胺，硫鸟嘌呤，塞替派，托泊替康，treprostinil，维A酸，伐地考昔，塞来考昔，罗非考昔，戊柔比星，长春碱，长春新碱，长春地辛，长春瑞滨，伏立康唑，多拉司琼，格拉司琼；福莫特罗，氟替卡松，亮丙立德，咪达唑仑，阿普唑仑，两性霉素B，鬼臼毒素，核苷抗病毒药，芳酰腙，舒马曲坦，依来曲普坦，大环内酯比如红霉素，竹桃霉素，醋竹桃霉素，螺红霉素，克拉霉素，davercin，阿奇霉素，氟红霉素，地红霉素，交沙霉素，螺旋霉素，麦迪霉素，氯雷他定，地氯雷他定，白霉素，麦白霉素，罗他霉素，andazithromycin，和swinolide A；氟喹诺酮类比如环丙沙星，氧氟沙星，左氧氟沙星，曲伐沙星，阿拉曲沙星，莫西沙星，诺氟沙星，依诺沙星，格帕沙星，加替沙星，洛美沙星，司帕沙星，替马氟沙星，培氟沙星，氨氟沙星，氟罗沙星，托氟沙星，普卢利沙星，伊洛沙星，帕珠沙星，克林沙星，和西他沙星；氨基糖甙类比如庆大霉素，奈替米星，草履虫素，妥布霉素，阿米卡星，卡那霉素，新霉素，和链霉素，万古霉素，替考拉宁，雷莫拉宁，麦地拉宁，粘菌素，达托霉素，短杆菌肽，磺粘菌素；多粘菌素比如多粘菌素B，卷曲霉素，杆菌肽，青霉烯类；青霉素类包括青霉素酶敏感药物比如青霉素G，青霉素V；耐青霉素酶的药物比如甲氧西林、苯唑西林、氯唑西林、双氯西林、氟氯西林、萘夫西林；革兰氏阴性微生物活性剂比如氨苄青霉素，阿莫，和海他西林，cillin，和galampicillin；抗假单孢菌青霉素类比如羧苄西林，替卡西林，阿洛西林，美洛西林，并哌拉西林；头孢菌素比如头孢泊肟，头孢丙烯，头孢布坦，头孢唑肟，头孢曲松，头孢噻吩，头孢吡唑，头孢氨苄，头孢拉定，头孢西丁，头孢羟唑，头孢唑啉，头孢噻定，头孢克洛，头孢羟氨苄，头孢菌素III，头孢氨呋辛，头孢雷特，头孢噻肟，头孢曲嗪，头孢乙腈，头孢吡肟，头孢克肟，头孢羟苄磺唑，头孢哌酮，头孢替坦，头孢美唑，头孢他啶，氯拉卡比，和拉氧头孢，单菌胺环比如氨曲南；和碳青霉素类如亚胺培南，美罗培南，和ertapenem，依西酸喷他脒，硫酸舒喘灵，利多卡因，硫酸异丙喘宁，双丙酸倍氯米松，醋酸曲安缩松，布地缩松，氟替卡松，异丙托溴铵，氟尼缩松，色甘酸二钠，和酒石酸麦角胺；紫杉烷类比如紫杉醇；SN-38，和酪氨酸磷酸化抑制剂。
优选的用于偶联于本文所述的聚合物的小分子是具有至少一个天然存在的氨基的那些。诸如此类的优选的分子包括氨基马尿酸钠，两性霉素B，阿霉素，氨基己酸，氨基乙酰丙酸，氨基水杨酸，重酒石酸间羟胺，帕米膦酸二钠，柔红霉素，左旋甲状腺素钠，赖诺普利，西司他丁钠，美西律，头孢氨苄，去铁胺，和氨磷汀。
优选的用于偶联于本文所述的聚合物的肽或蛋白包括EPO，IFN-α，IFN-β，共有IFN，因子VIII，因子IX，GCSF，GMCSF，hGH，胰岛素，FSH和PTH。
视需要，以上示例性生物活性剂意图包括它们的类似物，激动剂，拮抗剂，抑制剂，异构体，和药学可接受的盐形式。参考肽和蛋白，本发明意图包括合成、重组、天然、糖基化和非糖基化形式，以及生物活性片段。另外，术语“活性剂”意图包括缀合之前的活性剂以及在缀合之后的活性剂“残基”。
V、药物制剂
本发明还包括了含有如本文提供的缀合物与药物赋型剂的药物制剂。通常，缀合物本身为固体形式(例如沉淀)，它们可以与适合的药物赋型剂结合，后者可以是固体或液体形式。
示例性赋型剂不带限制地包括选自碳水化合物，无机盐，抗微生物剂，抗氧化剂，表面活性剂，缓冲剂，酸，碱和它们的结合物中的那些。
碳水化合物比如糖，衍生化糖比如糖醇，醛糖酸，酯化糖，和/或糖聚合物可以作为赋型剂存在。具体的碳水化合物赋型剂例如包括单糖如果糖，麦芽糖，半乳糖，葡萄糖，右旋甘露糖，山梨糖等等；二糖，比如乳糖，蔗糖，海藻糖，纤维二糖等等；多糖，比如棉子糖，松三糖，麦芽糖糊精，右旋糖酐，淀粉等等；和糖醇，比如甘露糖醇，木糖醇，麦芽糖醇，乳糖醇，木糖醇，山梨糖醇(葡糖醇)，吡喃糖基(pyranosyl)山梨糖醇，肌醇等等。
该赋型剂还可以包括无机盐或缓冲剂比如柠檬酸，氯化钠，氯化钾，硫酸钠，硝酸钾，磷酸一氢钠，磷酸氢二钠，和它们的聚合物。
该制剂还可以包括防止或制止微生物生长的抗微生物剂。适于本发明的抗微生物剂的非限制性实例包括洁尔灭，氯化苄乙氧铵，苯甲醇，氯化十六烷基吡啶鎓，氯代丁醇，苯酚，苯乙醇，硝酸苯汞，硫柳汞(thimersol)，和它们的结合物。
抗氧化剂也可以存在于制剂中。抗氧化剂用于防止氧化，从而防止了制剂的缀合物或其它组分的破坏。适用于本发明的抗氧化剂例如包括抗坏血酰棕榈酸酯，丁基羟基茴香醚，丁基化羟基甲苯，次磷酸，一硫代甘油，没食子酸丙酯，亚硫酸氢钠，甲醛合次硫酸氢钠，偏亚硫酸钠和它们的结合物。
表面活性剂可以作为赋型剂存在。示例性表面活性剂包括：聚山梨酯类，比如“Tween20”和“Tween 80”，以及普流罗尼类比如F68和F88(二者可以购自BASF，Mount Olive，New Jersey)；脱水山梨醇酯；类脂，比如磷脂，例如卵磷脂和其它磷脂酰胆碱，磷脂酰乙醇胺(虽然不优选以脂质体的形式)，脂肪酸和脂肪酸酯；类固醇，例如胆固醇；和螯合剂，比如EDTA，锌和其它此类适合的阳离子。
酸或碱可以作为赋型剂在制剂中存在。可以使用的酸的非限制性例子包括选自盐酸，醋酸，磷酸，柠檬酸，苹果酸，乳酸，甲酸，三氯乙酸，硝酸，高氯酸，磷酸，硫酸，富马酸，和它们的结合物中的那些酸。适合的碱的例子不带限制地包括选自氢氧化钠，醋酸钠，氢氧化铵，氢氧化钾，醋酸铵，醋酸钾，磷酸钠，磷酸钾，柠檬酸钠，甲酸钠，硫酸钠，硫酸钾，富马酸钾和它们的结合物中的那些碱。
药物制剂包括所有剂型，尤其适于注射的那些，例如可以重构的粉末以及悬浮液和溶液。缀合物(即，在活性剂和本文所述的聚合物之间形成的缀合物)在组合物中的量将根据许多因素来改变，但当该组合物在单位剂量容器(例如小瓶)内储存时，最好是治疗有效剂量。另外，药物制剂可以在注射器内保存。治疗有效剂量可以通过实验测定，包括重复给予递增量的缀合物，以便确定产生临床所需终点的量。
任何单个赋型剂在组合物中的量将根据赋型剂的活性和组合物的特定需要来改变。通常，任何单个赋型剂的最佳量通过常规实验来测定，即，通过制备含有不同量(从低到高)的赋型剂的组合物，检验稳定性和其它参数，然后测定达到最佳性能，而没有明显不利效应的范围。
然而，一般来说，该赋型剂以大约1到大约99wt％，优选大约5-98wt％，更优选大约15-95wt％的赋型剂的量存在于组合物中，其中低于30wt％的浓度是最优选的。
上述这些药物赋型剂与其它赋型剂一道在“Remington：Thescience & Practice of Pharmacy”，第19版，Williams & Williams，(1995)，the“Physician’s Desk Reference”，第52版，MedicalEconomics，Montvale，NJ(1998)，和Kibbe，A.H.，Handbook ofPharmaceutical  Excipients，第3版，American PharmaceuticalAssociation，Washington，D.C.2000中有述。
虽然不必要，本发明的药物制剂通常通过注射来给药，因此在给药之前不久一般是液体溶液或悬浮液。该药物制剂还可以采取其它形式比如糖浆，霜，软膏，片剂，粉末等。还包括其它给药的方式，比如经肺，经直肠，透皮，透过粘膜，经口，鞘内，皮下，动脉内等。
如前所述，这些缀合物可以通过静脉内注射，或者不太优选地，通过肌内注射或通过皮下注射来以非肠道方式给药。尤其，适用于非肠道给药的剂型包括注射即用溶液，在使用前与溶剂结合的干粉，注射即用悬浮液，在使用前与载体结合的干燥不溶性组合物，以及在给药之前稀释的乳液和液体浓缩物。
VI、给药方法
本发明还提供了将本文提供的缀合物给药于遭受对用缀合物治疗敏感的症状的患者的方法。该方法包括给予，通常通过注射，治疗有效量的缀合物(优选作为药物制剂的一部分提供)。该给药方法可以用来治疗能够通过给予特定缀合物来治疗或预防的任何病情。本领域的普通技术人员清楚，特定缀合物可以有效治疗哪一种病情。所要给药的试剂剂量将根据年龄，体重和受治疗者的一般条件以及所要治疗的病情的严重性，卫生保健专业人员的判断和所要给药的缀合物来改变。治疗有效量是本领域的技术人员所已知的和/或在相关参考教材和文献中有描述。一般，治疗有效量是大约0.001mg-100mg，优选0.01mg/天-75mg/天的剂量，更优选0.10mg/天-50mg/天的剂量。
根据临床医师的判断，病人的需要等，任何既定缀合物的单位剂量(再次，优选作为药物制剂的一部分提供)可以以各种计量时间表给药。具体的计量时间表是本领域的普通技术人员所已知的，或者可以通过使用常规方法实验测定。示例性计量时间表不带限制地包括日给药5次，日给药4次，日给药3次，日给药2次，日给药1次，每周给药3次，每周给药2次，每周给药1次，每月给药2次，每月给药1次，以及这些给药方式的任意结合。一旦达到临床终点，停止组合物的给药。
本发明的缀合物给药的一个优点是各水溶性聚合物部分可以裂解。当体内清除率由于聚合物尺寸而潜在地成为问题时，这种结果是有利的。最好，各水溶性聚合物部分的裂解通过使用生理可裂解和/或酶可降解的键比如脲烷，酰胺，碳酸酯或含酯的键来促进。这样，缀合物的清除率(通过各水溶性聚合物部分的裂解)可以通过选择聚合物分子尺寸和提供所需清除性能的官能团的类型来调节。本领域的普通技术人员能够确定适当的聚合物的分子尺寸以及可裂解的官能团。例如，使用常规实验，本领域的普通技术人员可以通过首先制备具有不同聚合物分子量和可裂解官能团的各种聚合物衍生物，然后通过将该聚合物衍生物给药于患者并定期取血和/或尿样来获取清除率特性(例如，通过定期取血或尿样)，来确定适当的分子尺寸和可裂解官能团。一旦已经获取了各试验缀合物的系列清除率特性，就能够鉴定适合的缀合物。
应该理解的是，虽然结合优选的具体实施方案描述了本发明，但以上说明以及下面的实施例用来举例说明，不限制本发明的范围。在本发明范围内的其它方面、优点和改变将是与本发明相关的领域中的技术人员所显而易见的。
VII、实验
除非另有规定，本发明的实施采用有机合成等普通技术，它们是在本领域的技能范围内。此类技术在文献中有充分说明。例如参见以上J.March，Advanced Organic Chemistry：Reactions Mechanismsand Structure，第4版(New York：Wiley-Interscience，1992)。
在以下实施例中，努力确保所用数值(例如，量，温度等)的精确性，但应该计及一些实验误差和偏差。除非另有规定，温度按摄氏度计，压力是在海平面上的大气压或接近大气压。除非另有规定，所有试剂从市场上购买。所有分子量按重均分子量计，并且以道尔顿(“Da”)的单位表示，除非另有规定。在这里和说明书的其它地方中使用下列缩写：
DCC-二环己基碳化二亚胺
HOBT-1-羟基苯并三唑
MALDI-TOF-基质辅助激光解吸/电离-飞行时间
SDS-PAGE-十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳
K-当在描述分子量的上下文中使用时，例如(2K)，表示千。
NMR-核磁共振
实施例1
mPEG(2K Da)-甲基酮
方法A：具有α醚键的mPEG(2K Da)-甲基酮
Figure A20038010945001281
Figure A20038010945001282
mPEG(2K Da)-2-羟基丙烷的形成
向mPEG2K甲磺酸酯(mPEG2K OMs，Nektar Therapeutics，2g，1mmol)在50mL的无水甲苯中的共沸干燥溶液添加1，2-丙二醇(1.522g，20mmol)和氢化钠(60％，在矿物油中，0.800g，20mmol)。将该反应混合物在80℃下在氮气氛围下搅拌20小时。过滤出不溶性沉淀，滤液在真空下浓缩至干燥。将粗产物溶解在3mL的二氯甲烷中，用100mL的异丙醇-二乙醚(1∶1)混合物沉淀。最终产物用真空过滤来收集，在真空下干燥过夜。产量：1.4g。NMR(d6-DMSO)：1.01ppm(d，-CH3，3H)，3.24ppm(s，-OCH3，3H)，3.51ppm(s，聚合物骨架)，4.54ppm(d，-OH，1H)。
mPEG(2K Da)-甲基酮的形成
在0℃下，向分子筛4A(0.5g)，碳酸钾(0.34g，2.46mmol)和N-氯丁二酰亚胺(0.037g，0.277mmol)在5mL无水二氯甲烷中的搅拌悬浮液连续添加mPEG(2K Da)-2-羟基丙烷(0.5g，0.25mmol)和N-叔丁基苯亚磺酰胺(0.009g，0.050mmol)。将反应混合物在相同温度下搅拌2小时。接下来，在减压下将溶剂蒸发到干燥。将该残留物溶解在20mL水中，用10％H3PO4将pH调至4.5，所需产物用二氯甲烷(20mL×2)萃取。萃取物用无水硫酸钠干燥，在真空下浓缩，再用20ml的异丙醇和二乙醚(1∶1)的混合物沉淀。通过真空过滤收集沉淀的产物，并在真空下干燥过夜。产量：0.35g。
NMR(d6-DMSO)：2.04ppm(s，-CH3，3H)，3.24ppm(s，-OCH3，3H)，3.51ppm(s，聚合物骨架)，4.11ppm(s，-OCH2(C＝O)-，2H)。
取决于条件，该酮以不同量的酮和酮水合物存在。酮和酮水合物在水的存在下处于平衡，二者可以用来(单独或结合)形成聚合物-活性剂缀合物。
溶菌酶的PEG化
将溶菌酶(3.0mg)溶于1mL的20mM磷酸钠缓冲液(pH7.5)，再添加mPEG(2K Da)-甲基酮(8.4mg，20倍摩尔过量)。在15分钟后，然后添加NaCNBH3的0.159M溶液(66μL，50倍摩尔过量)，再将该溶液在室温下搅拌17小时。通过SDS-PAGE分析反应混合物显示，形成了PEG化溶菌酶。
本实施例使用不同尺寸的聚合物重复几次。首先，使用不同尺寸的mPEG甲磺酸酯代替mPEG2K甲磺酸酯，从而提供具有不同尺寸的各种mPEG甲基酮。具体地说，使用下列不同尺寸的mPEG甲酸酯：mPEG5K甲磺酸酯；mPEG10K甲磺酸酯；和mPEG20K甲磺酸酯。一旦形成了具有各种不同尺寸的mPEG甲基酮，各自使用上述工序缀合于溶菌酶。获得了类似于用mPEG2K甲基酮获得的那些的结果。
实施例2
mPEG(5K Da)-甲基酮
方法B：具有α醚键的mPEG(5K Da)-甲基酮
2-苄氧基乳酸乙酯的形成
Figure A20038010945001301
乳酸乙酯                                                2-苄氧基乳酸乙酯
将三氟甲磺酸(1.0mL)逐渐加入到乳酸乙酯(8.90g，75mmol)，苄基2，2，2-三氯乙脒(22.7g，90mmol)，无水环己烷(100mL)，和无水二氯甲烷(50mL)的搅拌混合物中。将该混合物在室温下在氩气氛围下搅拌过夜。过滤该混合物，滤液用碳酸氢钠的饱和溶液(250mL)洗涤，再用蒸馏水(250mL)洗涤。然后，该溶液用无水硫酸钠干燥，使用旋转蒸发仪在减压下蒸馏出溶剂。残留物进行真空分馏，获得9.6g的无色产物。NMR(CDCl3)：1.21ppm(t，-CH2CH3，3H)，1.32ppm(d，-CH2-，3H)，4.13ppm(m，-CH-和-CH2CH3，3H)，4.50ppm(m，-CH2-，2H)，7.32ppm(m，5H)。
2-苄氧基-1-丙醇的形成
在室温和氩气氛围下，在30分钟的期间，将2-苄氧基乳酸乙酯(9.5g，45.6mmol)在无水四氢呋喃(30mL)中的溶液滴加到氢化铝锂(1.06g，28mmol)在无水四氢呋喃(56mL)中的搅拌溶液中。接下来，将混合物在60℃下搅拌3小时。在冷却到30℃之后，缓慢添加硫酸钠(10mL)的新鲜制备的饱和溶液。过滤该混合物，在减压下蒸馏溶剂。将残留物溶解在二氯甲烷(100mL)中，该溶液用无水硫酸镁干燥。然后在减压下蒸馏溶剂。残留物进行真空分馏，获得6.2g的无色液体产物。NMR(d6-DMSO)：1.90ppm(d，-CH3，3H)，3.20-3.50ppm(bm，-CH-和-CH2-，3H)，4.53ppm(s，-CH2-，2H)，4.63ppm(t，-OH，1H)，7.33ppm(m，5H)。
mPEG(5K Da)-甲磺酸酯的形成
通过在减压下蒸馏出甲苯来共沸干燥mPEG(5K Da)-OH(25.0g，5mmol)在甲苯(150mL)中的溶液。将干燥的mPEG(5K Da)-OH溶解在无水甲苯(150mL)和无水二氯甲烷(30mL)的混合物中。接着，添加三乙胺(0.9mL，6.5mmol)和甲烷磺酰氯(0.45mL，5.8mmol)，将混合物在室温和氮气氛围下搅拌过夜。然后在减压下馏出溶剂。此后，将残留物溶解在二氯甲烷(40mL)中，再添加650mL异丙醇。将混合物在0℃下搅拌30分钟，过滤出沉淀产物，在真空下干燥，获得22g的甲磺酸酯衍生物，通过NMR显示100％取代。
MPEG(5K Da)-2-苄氧基丙烷的形成
Figure A20038010945001311
mPEG5k-甲磺酸酯              2-苄氧基-1-丙醇                       mPEG(5KDa)-2-苄
                                                                    氧基丙烷
通过在减压下蒸馏出甲苯来共沸干燥mPEG(5K Da)-甲磺酸酯(15g，3mmol)在甲苯(150mL)中的溶液。将干燥的mPEG(5K Da)-甲磺酸酯溶解在无水甲苯(150mL)中，再添加2-苄氧基-1-丙醇(1.5g，9mmol)和氢化钠(60％分散体，在矿物油中，0.36g，9mmol)，再将反应混合物在85℃下在氮气氛围下搅拌过夜。在冷却到室温之后，过滤混合物，在减压下蒸馏出溶剂。将残留物溶解在二氯甲烷(20mL)中，用350mL异丙醇在0-5℃下沉淀。滤出沉淀产物，在减压下干燥。产量：12.7g。NMR(d6-DMSO)：1.10ppm(d，-CH3，3H)，3.24ppm(s，-OCH3，3H)，3.51ppm(s，聚合物骨架)，4.53ppm(s，-CH2-，2H)，7.33ppm(m，5H)。
MPEG(5K Da)-2-羟基丙烷的形成
Figure A20038010945001321
mPEG(5K Da)-2-                                                 mPEG(5K Da)-2-羟基
苄氧基丙烷                                                     丙烷
将mPEG(5K Da)-2-苄氧基丙烷(8.8g)，乙醇(120mL)和钯(10％，担载于活性炭，0.8g)的混合物在45psi氢下氢化过夜。过滤混合物，在减压下蒸馏出溶剂。将粗产物溶解在二氯甲烷(15mL)中，用300mL异丙醇在0-5℃下沉淀。过滤出沉淀产物，在减压下干燥。产量：6.1g。NMR(d6-DMSO)：1.01ppm(d，-CH3，3H)，3.24ppm(s，-OCH3，3H)，3.51ppm(s，聚合物骨架)，4.54ppm(d，-OH，1H)。
mPEG(5K Da)-甲基酮的形成
Figure A20038010945001322
   mPEG(5K Da)-2-羟基丙烷                                           mPEG(5K Da)-甲基酮
将mPEG(5K Da)-2-羟基丙烷(4.0g)加入到Dess-Martinperiodinane(0.44g)在二氯甲烷(20mL)中的溶液中，再将该混合物在室温下搅拌6小时。接着，在减压下蒸馏出溶剂。然后将残留物溶解在温异丙醇(100mL)中，再添加乙醚(50mL)。将混合物搅拌15分钟。过滤出沉淀产物，在减压下干燥。产量：3.2g。NMR(d6-DMSO)：2.04ppm(s，-CH3，3H)，3.24ppm(s，-OCH3，3H)，3.51ppm(s，聚合物骨架)，4.11ppm(s，-OCH2(C＝O)-，2H)。
取决于条件，该酮以不同量的酮和酮水合物存在。酮和酮水合物在水的存在下处于平衡，二者可以用来(单独或结合)形成聚合物-活性剂缀合物。
溶菌酶的PEG化
将溶菌酶(3.0mg)溶于1mL的20mM磷酸钠缓冲液(pH7.5)，再添加mPEG(5K Da)-甲基酮(7.5mg)。在15分钟后，然后添加NaCNBH3的0.1M溶液(42μL)，再将该溶液在室温下搅拌18小时。通过SDS-PAGE分析反应混合物显示，形成了PEG化溶菌酶。
本实施例使用不同尺寸的聚合物重复几次。首先，使用不同尺寸的mPEG甲磺酸酯代替mPEG5K甲磺酸酯，从而提供具有不同尺寸的各种mPEG甲基酮。具体地说，使用下列不同尺寸的mPEG甲酸酯：mPEG2K甲磺酸酯；mPEG10K甲磺酸酯；和mPEG20K甲磺酸酯。一旦形成了具有各种不同尺寸的mPEG甲基酮，各自使用上述工序缀合于溶菌酶。获得了类似于用mPEG5K甲基酮获得的那些的结果。
实施例3
mPEG(5K Da)-哌啶酮及其相应酮水合物
Figure A20038010945001331
4-哌啶酮一水合物盐酸盐
mPEG-哌啶酮的形成
向mPEG(5K Da)-丙酸的丁二酰亚胺酯(Nektar Therapeutics，mPEG5K-SPA，1.0g，2mmol)在二氯甲烷(20mL)中的溶液添加三乙胺(0.084mL，6mmol)和4-哌啶酮一水合物盐酸盐(0.077g，5mmol)。将反应混合物在室温和氮气氛围下搅拌过夜。过滤不溶性沉淀，将滤液蒸发到干燥。将粗产物溶解在二氯甲烷中，用异丙醇沉淀。通过真空过滤收集终产物，在真空下干燥过夜。产量：0.88g。NMR(d6-DMSO)：2.32ppm(t，-CH2-C(OH)2-CH2-)，2.42ppm(t，-CH2-C(OH)2CH2-)，2.66ppm(t，-OCH2CH2CON-)，3.24ppm(s，-OCH3)，3.51ppm(s，聚合物骨架)。
取决于条件，该酮水合物以不同量的酮水合物和酮存在。酮水合物和酮在水的存在下处于平衡，二者可以用来(单独或结合)形成聚合物-活性剂缀合物。
溶菌酶的PEG化
使用蛋白溶菌酶作为证明既定聚合物试剂与蛋白形成缀合物的能力的模型。溶菌酶是含有6个赖氨酸残基，各自具有以胺残基终端的侧链的129个氨基酸分泌酶。胺残基表示本发明的聚合物试剂的潜在连接位点。
将来自鸡蛋清的溶菌酶(3mg，Sigma，St.Louis，MO，产品编号L-6876)溶解在1ml的20mM磷酸钠缓冲液(pH 7.5，J.T.Baker，Phillipsburg，NJ)中。将实施例3的m-PEG5k-酮(21mg，相对于溶菌酶的20倍摩尔过量)加入到溶菌酶溶液中。将小瓶放置在设定于慢速下的Roto MixTM定轨振荡器(Thermolyne Corp.，Dubuque，IA)上，使反应在室温下继续。在15分钟后，添加0.066mL的159mM NaCNBH3水溶液(例如购自Aldrich，St.Louis，MO，产品编号15，615-9)。该NaCNBH3的量表示相对于溶菌酶的50倍摩尔过量。在计时间隔(17小时和41小时)下从反应混合物中取等份样品(20μL)，通过使用基于10％Tris-HCl Ready GelTM预制凝胶的预制凝胶电泳系统的SDS-PAGE(二者均购自Bio-Rad Laboratories，Hercules，CA)和使用OmniFLEXMALDI-TOF质谱仪(Bruker Daltonics，Inc.，Bellerica，MA)的MALDI-TOF质谱法来分析。SDS-PAGE分析表明了连接了1、2和3个PEG结构部分的溶菌酶的PEG衍生物的存在。MALDI-TOF质谱法显示了三种溶菌酶的PEG化衍生物在19,660Da，25,069Da和30,568Da的峰，在分子量上相差大约5000Da。根据MALDI-TOF，未修饰溶菌酶的分子量是14,198Da。
本实施例使用不同尺寸的聚合物重复几次。首先，使用不同尺寸的mPEG-SPA代替mPEG5K-SPA，从而提供具有不同尺寸的各种mPEG哌啶酮。具体地说，使用下列不同尺寸的mPEG-SPA：mPEG2K-SPA；mPEG10K-SPA；和mPEG20K-SPA。一旦形成了具有各种不同尺寸的mPEG-哌啶酮，各自使用上述工序缀合于溶菌酶。获得了类似于用mPEG5K-哌啶酮获得的那些的结果。
实施例4
mPEG甲基酮
方法C：具有β-脲基的mPEG(5K Da)甲基酮
                         乙酰丙酸
将乙酰丙酸(0.07g，6mmol)溶解在无水二氯甲烷(20mL)中。接着，添加mPEG(5K Da)-胺(Nektar Therapeutics，2.0g，4mmol)，三乙胺(0.028mL，2mmol)，1-羟基苯并三唑(0.027g，2mmol)和1，3-二环己基碳化二亚胺(0.12g，6mmol)。将反应混合物在室温和氮气氛围下搅拌过夜。过滤出不溶性沉淀，将滤液蒸发到干燥。将粗产物溶解在二氯甲烷中，用异丙醇(50mL)沉淀。通过真空过滤收集最终产物，在真空下干燥过夜。产量：1.72g。NMR(d6-DMSO)：2.28ppm(t，-NH-COCH2CH2COCH3，2H)，2.32ppm(s，-CH3，3H)，2.62ppm(t，-NH-COCH2CH2COCH3，2H)，3.16ppm(q，-CH2CH2NH-CO-，2H)，3.24ppm(s，-OCH3，3H)，3.51ppm(s，聚合物骨架)，7.87ppm(t，-NH-CO-CH2-，1H)。
取决于条件，该酮以不同量的酮和酮水合物存在。酮和酮水合物在水的存在下处于平衡，二者可以用来(单独或结合)形成聚合物-活性剂缀合物。
溶菌酶的PEG化
将溶菌酶(3.0mg)溶于1mL的20mM磷酸钠缓冲液(pH7.5)，再添加由本实施例制备的mPEG(5K Da)-酮(21mg，20倍过量)。在搅拌15分钟后，然后添加NaCNBH3的0.159M溶液(66μL，50倍摩尔过量)，再将该溶液在室温下搅拌20小时。通过SDS-PAGE分析反应混合物显示，形成了PEG化溶菌酶。
本实施例使用不同尺寸的聚合物重复几次。首先，使用不同尺寸的mPEG-胺代替mPEG5K-胺，从而提供具有β脲基的各种不同尺寸的mPEG甲基酮。具体地说，使用下列不同尺寸的mPEG-胺：mPEG2K-胺；mPEG10K-胺；和mPEG20K-胺。一旦形成了具有β脲基的不同尺寸的mPEG甲基酮，各自使用上述工序缀合于溶菌酶。获得了类似于用具有β脲基的mPEG5K甲基酮获得的那些的结果。
实施例5
经由乙氧基化获得的PEG2酮(无连接基的(linkerless)PEG2酮)：PEG2(6K Da)酮
2-苄氧基-1，3-双(ω-羟基聚(乙二醇))丙烷的形成
Figure A20038010945001371
2-苄氧基甘油，然后中和                                    2-苄氧基-1，3-双(ω-羟基聚(乙二醇))丙烷，
                                                          MW＝6K Da
将购自Sigma-Aldrich(St.Louis，Mo)的2-苄氧基甘油乙氧基化，形成 2-苄氧基-1，3-双(ω-羟基聚(乙二醇))丙烷，MW＝6K Da。在以上结构中的变量(m)是提供3,000道尔顿的聚合物分子量的数值，从而提供了基本上6,000道尔顿的总分子量。产物的NMR分析确定了它的结构，以及HPLC和GPC分析确定了它的纯度和分子量。该聚合物用作通过以下所示反应方案所形成的酮的原料。
2-苄氧基-1，3-双(ω-羟基聚(乙二醇))丙烷，MW＝6K Da的甲基化
Figure A20038010945001372
2-苄氧基-1，3-双                                                2-苄氧基-1，3-双
(ω-羟基聚(乙二醇))                                             (ω-甲氧基聚(乙二醇))
丙烷，MW＝6K Da                                                 丙烷，MW＝6K Da
通过在减压下蒸馏出甲苯来共沸干燥在400mL中的2-苄氧基-1，3-双(ω-羟基聚(乙二醇))丙烷，MW＝6K Da(10g，1.67mmol)。将残留物溶解于700mL的无水甲苯中。向该溶液添加叔丁醇钾(1.0M叔丁醇溶液，16mL，16.7mmol)和对甲苯磺酸甲酯(3.5mL，23.3mmol)。将反应混合物在45℃和氮气氛围下搅拌过夜。过滤混合物，滤液在减压下蒸发到干燥。将残留物溶于500mL的H2O，添加NaCl(50g)，将溶液的pH调至7.5。产物用二氯甲烷(250mL×2)萃取。萃取物用硫酸镁干燥，在真空下浓缩，产物用异丙醇和二乙醚(7∶3，500mL)的混合物沉淀。接着，产物在真空下干燥过夜。产量：7.8g。NMR(d6-DMSO)：3.24ppm(s，-OCH3，6H)，3.51ppm(s，聚合物骨架)，4.61ppm(s，-OCH2C6H5，2H)，7.33ppm(m，-OCH2C6H5，5H)。
2-羟基-1，3-双(ω-甲氧基聚(乙二醇))丙烷的形成
Figure A20038010945001381
2-苄氧基-1，3-双                                          2-羟基-1，3-双
(ω-甲氧基聚(乙二醇))                                     (ω-甲氧基聚(乙二醇))
丙烷，MW＝6K Da                                           丙烷，MW＝6K Da
将 2-苄氧基-1，3-双(ω-甲氧基聚(乙二醇))丙烷，MW＝6K Da(5.0g，0.83mmol)溶于100mL的乙醇中，再添加Pd(OH)2(5％，担载于活性炭，0.25g)和环己烯(0.84mL，8.3mmol)。将该悬浮液回流2小时。过滤催化剂，将滤液蒸发至干燥。将残留物溶于二氯甲烷(5mL)，再用300mL的二乙醚沉淀。通过真空过滤收集终产物，在真空下干燥过夜。产量：4.6g。NMR(d6-DMSO)：3.24ppm(s，-OCH3，6H)，3.51ppm(s，聚合物骨架)，4.76ppm(d，-CH-OH，1H)。
MPEG2-(6K Da)-酮的形成
Figure A20038010945001391
   2-羟基-1，3-双                                                   mPEG2-(6K-Da)-酮，
(ω-甲氧基聚(乙二醇))                                               MW＝6K Da
丙烷，MW＝6K Da
将2-羟基-1，3-双(ω-甲氧基聚(乙二醇))丙烷，MW＝6K Da(4.0g，0.67mmol)加入到Dess-Martin periodinane(0.37g，0.867mmol)在二氯甲烷(20mL)中的搅拌溶液。将反应混合物在室温下搅拌6小时。此后，进行浓缩，产物用异丙醇和二乙醚(2∶1，300mL)的混合物沉淀。沉淀物通过真空过滤来收集，并在真空下干燥过夜。产量：3.8g。NMR(d6-DMSO)：3.24ppm(s，-OCH3，6H)，3.51ppm(s，聚合物骨架)，4.22ppm(d，-O-CH2-C＝O，4H)。
取决于条件，该酮以不同量的酮和酮水合物存在。酮和酮水合物在水的存在下处于平衡，二者可以用来(单独或结合)形成聚合物-活性剂缀合物。
溶菌酶的PEG化
将溶菌酶(3.0mg)溶于1mL的20mM磷酸钠缓冲液(pH7.5)，再添加mPEG2(6K Da)-酮(25mg，20倍过量)。在15分钟后，然后添加NaCNBH3的0.159M溶液(105μL，50倍摩尔过量)，再将该溶液在室温下搅拌20小时。通过SDS-PAGE分析反应混合物显示，形成了PEG化溶菌酶。
本实施例使用不同分子量的mPEG2-(6K Da)-酮重复几次。使用下列不同分子量的mPEG2-(6K Da)-酮：mPEG2-(10K Da)-酮；mPEG2-(20KDa)-酮；和mPEG2-(40K Da)-酮。在各种情况下，获得了与mPEG2-(6KDa)-酮类似的结果。
实施例6
mPEG2-(40K Da)-哌啶酮及其水合物
mPEG2-(40K Da)-哌啶酮及其水合物的形成
Figure A20038010945001401
向PEG2(40K Da)-酸的丁二酰亚胺酯(Nektar Therapeutics，10g，0.25mmol)在二氯甲烷(200mL)中的溶液添加三乙胺(0.100mL，0.72mmol)和4-哌啶酮一水合物盐酸盐(0.100g，0.65mmol)。将反应混合物在室温和氮气氛围下搅拌过夜。接着，在减压下蒸馏出溶剂。将残留物溶解在二氯甲烷中，用异丙醇和乙醚的混合物沉淀。通过真空过滤收集终产物，在真空下干燥过夜。产量：9.5g。NMR(d6-DMSO)：2.33ppm和2.43ppm(t，-CH2-C(OH)2-CH2-，4H)，3.24ppm(s，-OCH3，6H)，3.51ppm(s，聚合物骨架)，4.36ppm(m，-CH2OCONH-，4H)，7.18ppm(t，-NH-赖氨酸，1H)，8.04ppm(d，-NH-赖氨酸，1H)。
如上图所示，该酮以不同量的酮和酮水合物存在。酮和酮水合物在水的存在下处于平衡，二者可以用来(单独或结合)形成聚合物-活性剂缀合物。
溶菌酶的PEG化
将溶菌酶(3.0mg)溶于1mL的20mM磷酸钠缓冲液(pH7.5)，再添加PEG2(40K Da)-哌啶酮(168mg，20倍过量)。在15分钟后，然后添加NaCNBH3的0.159M溶液(66μL，50倍摩尔过量)，再将该溶液在室温下搅拌24小时。通过SDS-PAGE分析反应混合物显示，形成了PEG化溶菌酶。
实施例7
PEG2酮：具有两个α-酰胺基连接基的mPEG2(40K Da)-酮
向mPEG(20K Da)羧酸的丁二酰亚胺酯(12g，0.6mmol)在乙腈(50mL)中的溶液添加1，3-二氨基丙酮二盐酸盐一水合物(0.054g，0.3mmol)和4-(二甲基氨基)吡啶(0.909g)。将反应混合物在室温和氮气氛围下搅拌48小时。接着，在减压下蒸馏出溶剂。将残留物溶于二氯甲烷，再用异丙醇和乙醚的混合物沉淀。通过真空过滤收集终产物，再于真空下干燥过夜。产量：9.5g。NMR(d6-DMSO)：3.24ppm(s，-OCH3，6H)，3.51ppm(s，聚合物骨架)，4.00ppm(s，-OCH2CONH-，4H)，4.29ppm(d，NH-CH2(C＝O)CH2-NH-，2H)，6.68ppm(t，-NH-CH2(C＝O)CH2-NH-，2H)。
实施例8
mPEG(5K Da)甲基酮，方法A：具有α-酰胺基连接基的mPEG(5K Da)-甲基酮
 
Figure A20038010945001422
mPEG5k-羧酸的                   1-氨基-2-丙醇             mPEG(5K)-甲基酮
丁二酰亚胺酯
向mPEG(5K Da)羧酸(10g，2mmol)的丁二酰亚胺酯在乙腈(100ml)中的溶液添加1-氨基-2-丙醇(0.9g，12mmol)和4-(二甲基氨基)吡啶(1.5g)。将反应混合物在室温和氮气氛围下搅拌过夜。接着，在减压下蒸馏出溶剂。将残留物溶于200ml蒸馏水。添加NaCl(30g)，产物用二氯甲烷(80和40mL)萃取。萃取物用无水硫酸钠干燥，再与减压下浓缩。此后，产物用异丙醇和乙醚的混合物沉淀，通过真空过滤收集，再于真空下干燥过夜。产量：9.5g。
将以上产物(7.0g，1.4mmol)溶于二氯甲烷(70mL)，再添加Dess-Martin periodinane(1.17g)。将反应混合物在室温和氮气氛围下搅拌过夜。接着，反应混合物用15％NaCl溶液(200mL)洗涤，用无水硫酸钠干燥，再于减压下浓缩。此后，产物用异丙醇和乙醚的混合物沉淀，在减压下干燥后，获得了6.2g的白色固体。NMR(d6-DMSO)：2.08ppm(s，-CH3，3H)，3.24ppm(s，-OCH3，3H)，3.51ppm(s，聚合物骨架)，3.94ppm(s，-OCH2CONH-，2H)，3.97ppm(d，NH-CH2(C＝O)-，2H)，7.98ppm(t，-NH-CH2(C＝O)-，1H)。
取决于条件，该酮以不同量的酮和酮水合物存在。酮和酮水合物在水的存在下处于平衡，二者可以用来(单独或结合)形成聚合物-活性剂缀合物。
实施例9
PEG(5K Da)-α-羟基-ω-2-丙酮二乙基酮缩醇(具有α醚键)
丙酮酸乙酯二乙基酮缩醇的形成
将丙酮酸乙酯(13.92g，0.120mol)，原甲酸三乙酯(19.44g，0.131mol)，乙醇(9.0g)和对甲苯磺酸一水合物(0.0432g，0.00227mol)的混合物在45℃和氮气氛围下搅拌过夜。接着，在冷却到室温后，添加Na2CO3(1.20g)，再将混合物搅拌15分钟。然后过滤反应混合物，在减压下蒸馏出乙醇和残留原甲酸三乙酯。残留物进行真空分馏，获得了18.2g的醇丙酮酸乙酯二乙基酮缩醇。NMR(d6-DMSO)：1.27ppm(t，-CH3，乙基(酮缩醇)，6H)，1.34ppm(t，-CH3，乙基(酯)，3H)，1.40ppm(s，-CH3-C-COO-，3H)，3.45ppm(q，-OCH2CH3，(酮缩醇)，4H)，4.29ppm(q，-OCH2CH3，(酯)，2H)。
2，2-二乙氧基丙-1-醇的形成
在30分钟的期间，将丙酮酸乙酯二乙基酮缩醇(16.0g，0.084mol)在乙醚(60mL)中的溶液滴加到氢化铝锂(1.90g，0.050mol)在乙醚(150mL)中的搅拌溶液中。接着，将混合物在室温和氮气氛围下搅拌1小时。添加硫酸钠的饱和溶液(20mL)，再将混合物搅拌15分钟。接着，过滤混合物，用无水硫酸镁干燥，再蒸馏掉溶剂。残留物进行真空分馏，获得了9.5g的纯2，2-二乙氧基丙-1-醇。NMR(d6-DMSO)：1.17ppm(t，-CH3，乙基(酮缩醇)，6H)，1.31ppm(s，-CH3-C-CH2OH，3H)，3.37ppm(q，-OCH2CH3，(酮缩醇)，4H)，3.86ppm(d，-CH2OH，2H)，4.45ppm(t，-OH，1H)。
PEG(5K Da)-α-羟基-ω-2-丙酮二乙基酮缩醇
Figure A20038010945001441
2，2-二乙氧基                                           PEG(5K)-2-丙酮二乙基酮缩醇
丙-1-醇
将2，2-二乙氧基丙-1-醇(0.366g，0.00247mol)，THF(200mL)和萘钾0.3mol/L-四氢呋喃(THF)溶液(20mL，0.006mol)加入到玻璃反应器内，并在氮气氛围下搅拌3分钟。将环氧乙烷(12.6g 0.286mol)加入到该溶液中，将反应混合物在室温下搅拌48小时。接着，混合物用氮气吹扫，添加0.1M磷酸盐缓冲液(pH＝8，150ml)。分离THF层，再丢弃。通过乙醚萃取从溶液中除去萘。用二氯甲烷(3×100mL)从残留物中萃取产物。萃取物用无水硫酸钠干燥，再浓缩至大约50mL。接着，添加乙醚(300mL)，将混合物在0℃下搅拌15分钟。过滤出沉淀产物，在减压下干燥。在以上结构中的变量(m)是提供5,000道尔顿的聚合物分子量的数值。产量：11.7g。NMR(d6-DMSO)：1.17ppm(t，-CH3，乙基(酮缩醇)，6H)，1.31ppm(s，-CH3-C-CH2O-，3H)，3.51(s，聚合物骨架)，4.57ppm(t，-OH，1H)。
溶菌酶的PEG化
将溶菌酶(3.0mg)溶于1mL的20mM磷酸钠缓冲液(pH5.0)，再添加PEG(5K Da)-α-羟基-ω-2-丙酮二乙基酮缩醇(21mg，20倍过量)。在15分钟后，然后添加NaCNBH3的0.159M溶液(66μL，50倍摩尔过量)，再将该溶液在室温下搅拌20小时。通过SDS-PAGE分析反应混合物显示，形成了PEG化溶菌酶。
本实施例使用不同分子量的PEG(5K Da)-α-羟基-ω-2-丙酮二乙基酮缩醇重复几次。使用下列不同分子量的PEG-α-羟基-ω-2-丙酮二乙基酮缩醇：PEG(2K Da)-α-羟基-ω-2-丙酮二乙基酮缩醇；PEG(10KDa)-α-羟基-ω-2-丙酮二乙基酮缩醇；PEG(20K Da)-α-羟基-ω-2-丙酮二乙基酮缩醇；和PEG(40K Da)-α-羟基-ω-2-丙酮二乙基酮缩醇。在各种情况下，获得了与PEG(5K Da)-α-羟基-ω-2-丙酮二乙基酮缩醇类似的结果。
实施例10
聚合物-EPO缀合物的制备-EPO的无规PEG化
将重组促红细胞生成素“EPO”(在大肠杆菌、哺乳动物细胞，比如中国仓鼠卵巢细胞或其它来源中产生)偶联于mPEG(5K)-甲基酮(如实施例2所述制备)。
将EPO(～2mg)溶于1ml的50mM磷酸盐缓冲液(pH 7.6)中，以5X EPO摩尔浓度添加mPEG(5K)-甲基酮。添加还原剂NaCNBH3，将该溶液在室温下搅拌24小时，从而通过胺键将mPEG(5K)-甲基酮试剂偶联于蛋白。
通过SDS-PAGE分析反应混合物，来确定PEG化程度。PEG化的程度，1-mer，2-mer等的确定通过基质辅助激光解吸电离-飞行时间(MALDI-TOF)质谱法来进行。所显示的天然物质和单PEG化物质的峰相差大约5,000道尔顿。所得反应混合物含有天然蛋白和单PEG化蛋白的混合物。增加PEG试剂与蛋白的比率，那么提高了多PEG化的程度，也就是说，2-mer，3-mer等形成增加。
以上举例说明了本发明的示例性蛋白的无规PEG化，获得了一定分布的PEG化EPO产物。如果需要，反应混合物可以如下所述进一步分离，从而分离出各种异构体。
通过凝胶过滤色谱法分离具有不同分子量的PEG缀合物。根据它们的不同分子量(在这种情况下，按大约5,000道尔顿变化)来分级不同PEG缀合物(1-mer，2-mer，3-mer等)。具体地说，通过使用适于有效分离在所发现的分子量范围内的产物的系列柱系统，例如SuperdexTM 200柱(Amersham Biosciences)进行分离。产物以1.5ml/min的流速用10ml乙酸盐缓冲液洗脱。通过在280nm下的OD分析所收集的级分(1ml)的蛋白含量，还使用碘试验来分析PEG含量(Sims等人(1980)Anal.Biochem.107：60-63)。另外，可以通过跑SDS PAGE凝胶，随后用碘化钡染色来目测结果。收集对应于洗脱峰的级分，通过膜超滤来浓缩，再冻干。该方法分离/纯化了具有相同分子量的缀合物，但没有提供具有相同分子量，但PET化位点不同的缀合物(即位置异构体)的分离。
位置异构体的分离通过使用RP-HPLC C18柱(AmershamBiosciences或Vydac)的反相色谱法来进行。该工序可有效分离具有相同分子量的PEG生物分子异构体(位置异构体)。反相色谱法使用RP-HPLC C18制备柱进行，用水/0.05％TFA(洗脱剂A)和乙腈/0.05％TFA(洗脱剂B)的梯度洗脱。
收集对应于洗脱峰的级分，蒸发，去除乙腈和TFA，随后除去溶剂，分离单一位置PEG异构体。
实施例11
聚合物-EPO缀合物的制备-EPO的N-末端PEG化
将重组促红细胞生成素“EPO”(在大肠杆菌、哺乳动物细胞，比如中国仓鼠卵巢细胞或其它来源中产生)偶联于mPEG(5K)-甲基酮(如实施例2所述制备)。
将EPO(～2mg)溶于1ml的0.1mM醋酸钠(pH 5)中，以5X EPO摩尔浓度添加mPEG(5K)-甲基酮。添加还原剂NaCNBH3，将该溶液在4℃下搅拌24小时，从而通过胺键将mPEG(5K)-甲基酮试剂偶联于蛋白。
通过SDS-PAGE分析反应混合物，来确定PEG化程度。PEG化的程度，1-mer，2-mer等的确定通过基质辅助激光解吸电离-飞行时间(MALDI-TOF)质谱法来进行。所显示的天然物质和单PEG化物质的峰相差大约5,000道尔顿。所得反应混合物主要含有天然蛋白和单PEG化蛋白的混合物。通过柱色谱法提纯单PEG化物质，除去游离EPO和高分子量物质。
N-末端PEG化的确定通过作肽图来进行。增加PEG与蛋白的比率，以提高PEG化的程度，获得了多PEG化蛋白。
以上举例说明了本发明的示例性蛋白的PEG化，获得了主要N-末端单PEG化蛋白。
实施例12
GCSF的N-末端PEG化
将重组粒细胞集落刺激因子“GCSF”(在大肠杆菌、哺乳动物细胞，比如中国仓鼠卵巢细胞或其它来源中产生)偶联于mPEG(5K)-甲基酮(如实施例8所述制备)。
将GCSF(～2mg)溶于1ml的0.1mM醋酸钠(pH 5)中，以5X GCSF摩尔浓度添加mPEG(5K)-甲基酮(实施例2)。添加还原剂NaCNBH3，将该溶液在4℃下搅拌24小时，从而通过胺键将mPEG(5K)-甲基酮试剂偶联于蛋白。
通过SDS-PAGE分析所得反应混合物，来确定PEG化程度。PEG化程度，1-mer，2-mer等的确定通过基质辅助激光解吸电离-飞行时间(MALDI-TOF)质谱法来进行。所显示的天然物质和单PEG化物质的峰相差大约5,000道尔顿。所得反应混合物主要含有天然蛋白和单PEG化GCSF的混合物。通过柱色谱法提纯单PEG化物质，除去游离GCSF和高分子量物质。N-末端PEG化的确定通过作肽图来进行。增加PEG与蛋白的比率以提高PEG化的程度，获得了多PEG化蛋白。
实施例13
α干扰素的N-末端PEG化
将重组α干扰素“IFN-α”(在大肠杆菌、哺乳动物细胞，比如中国仓鼠卵巢细胞或其它来源中产生)偶联于mPEG(5K Da)-甲基酮(如实施例8所述制备)。
将IFN-α(～2mg)溶于1ml的0.1mM醋酸钠(pH 5)中，以5X IFN-α摩尔浓度添加mPEG(5K Da)-甲基酮。添加还原剂NaCNBH3，将该溶液在4℃下搅拌24小时，从而通过胺键将mPEG(5K)-甲基酮试剂偶联于该蛋白。
通过SDS-PAGE分析反应混合物，来确定PEG化程度。PEG化程度，1-mer，2-mer等的确定通过基质辅助激光解吸电离-飞行时间(MALDI-TOF)质谱法来进行。所显示的天然物质和单PEG化物质的峰相差大约5,000道尔顿。所得反应混合物主要含有天然蛋白和单PEG化蛋白的混合物。通过柱色谱法提纯单PEG化物质，除去游离α干扰素和高分子量物质。N-末端PEG化的确定通过作肽图来进行。增加PEG与蛋白的比率以提高PEG化的程度，获得了多PEG化IFN-α。
实施例14
人生长激素的N-末端PEG化
将重组人生长激素“hGH”(在大肠杆菌、哺乳动物细胞，比如中国仓鼠卵巢细胞或其它来源中产生)偶联于mPEG2(40K Da)-酮(如实施例7所述制备)。
将hGH(～2mg)溶于1ml的0.1mM醋酸钠(pH 5)中，以5X hGH摩尔浓度添加mPEG2(40K Da)-酮。添加5-20倍摩尔过量的还原剂NaCNBH3，将该溶液在4℃下搅拌24小时，从而通过胺键将mPEG2(40KDa)-酮试剂偶联于该蛋白。
通过SDS-PAGE或MALDI-TOF质谱法分析反应的进程，来确定PEG化程度。PEG化程度，1-mer，2-mer等的确定通过基质辅助激光解吸电离-飞行时间(MALDI-TOF)质谱法来进行。所显示的天然物质、单PEG化物质和其它物质的峰相差大约40,000道尔顿。所得反应混合物主要含有天然蛋白和单PEG化蛋白的混合物。通过柱色谱法提纯单PEG化物质，除去游离hGH和高分子量物质。N-末端PEG化的确定通过作肽图来进行。增加mPEG2(40K)-酮与蛋白的比率以提高PEG化的程度，获得了多数的多PEG化hGH。
实施例15
β干扰素的N-末端PEG化
将重组β干扰素“IFN-β”(在大肠杆菌、哺乳动物细胞，比如中国仓鼠卵巢细胞或其它来源中产生)偶联于mPEG2(40K Da)-酮(如实施例7所述制备)。
将IFN-β(～2mg)溶于1ml的0.1mM醋酸钠(pH 5)中，以5X IFN-β摩尔浓度添加mPEG2(40K Da)-酮。添加5-20倍摩尔过量的还原剂NaCNBH3，将该溶液在4℃下搅拌24小时，从而通过胺键将mPEG2(40KDa)-酮试剂偶联于该蛋白。
通过SDS-PAGE或MALDI-TOF质谱法分析反应的进程，来确定PEG化程度。PEG化程度，1-mer，2-mer等的确定通过基质辅助激光解吸电离-飞行时间(MALDI-TOF)质谱法来进行。所显示的天然物质、单PEG化物质和其它物质的峰相差大约40,000道尔顿。所得反应混合物主要含有天然蛋白和单PEG化蛋白的混合物。通过柱色谱法提纯单PEG化物质，除去游离β干扰素和高分子量物质。N-末端PEG化的确定通过作肽图来进行。增加mPEG2(40K)-酮与蛋白的比率以提高PEG化的程度，获得了多数的多PEG化IFN-β。
实施例16
FSH的N-末端PEG化
将重组卵泡刺激素“FSH”(在大肠杆菌、哺乳动物细胞，比如中国仓鼠卵巢细胞或其它来源中产生)偶联于mPEG2(40K Da)-酮(如实施例7所述制备)。
将FSH(～2mg)溶于1ml的0.1mM醋酸钠(pH 5)中，以5X FSH摩尔浓度添加mPEG2(40K Da)-酮。添加5-20倍摩尔过量的还原剂NaCNBH3，将该溶液在4℃下搅拌24小时，从而通过胺键将mPEG2(40KDa)-酮试剂偶联于该蛋白。
通过SDS-PAGE或MALDI-TOF质谱法分析反应的进程，来确定PEG化程度。PEG化程度，1-mer，2-mer等的确定通过基质辅助激光解吸电离-飞行时间(MALDI-TOF)质谱法来进行。所显示的天然物质、单PEG化物质和其它物质的峰相差大约40,000道尔顿。所得反应混合物主要含有天然蛋白和单PEG化蛋白的混合物。通过柱色谱法提纯单PEG化物质，除去游离FSH和高分子量物质。N-末端PEG化的确定通过作肽图来进行。增加mPEG2(40K Da)-酮与蛋白的比率以提高PEG化的程度，获得了多数的多PEG化FSH。
实施例17
hGH的N-末端PEG化
将重组人生长激素hGH(在大肠杆菌、哺乳动物细胞，比如中国仓鼠卵巢细胞或其它来源中产生)偶联于PEG(5K Da)-二乙基酮缩醇(如实施例9所述制备)。
将hGH(～2mg)溶于1ml的0.1mM醋酸钠(pH 5)中，以5X hGH摩尔浓度添加PEG(5K Da)-二乙基酮缩醇。添加5-20倍摩尔过量的还原剂NaCNBH3，将该溶液在4℃下搅拌24小时，从而通过胺键将PEG(5KDa)-二乙基酮缩醇试剂偶联于该蛋白。
通过SDS-PAGE或MALDI-TOF质谱法分析反应的进程，来确定PEG化程度。PEG化程度，1-mer，2-mer等的确定通过基质辅助激光解吸电离-飞行时间(MALDI-TOF)质谱法来进行。所显示的天然物质、单PEG化物质和其它物质的峰相差大约5,000道尔顿。所得反应混合物主要含有天然蛋白和单PEG化蛋白的混合物，尤其由于PEG(5K)-二乙基酮缩醇试剂。通过柱色谱法提纯单PEG化物质，除去游离hGH和高分子量物质。N-末端PEG化的确定通过作肽图来进行。
实施例18
两性霉素B的PEG化
小分子两性霉素B的氨基通过连接mPEG(2K Da)-甲基酮来修饰。
向两性霉素B HCl在去离子水中的溶液添加溶于pH6.5的0.1M磷酸盐缓冲液中的2倍摩尔过量的mPEG(2K Da)-甲基酮(实施例1)。在该混合物中添加NaCNBH3(1.5-10倍摩尔过量)在pH6.5的磷酸盐缓冲液中的溶液，所得溶液在室温和氩气氛围下搅拌过夜。在不同时间间隔取反应混合物的等份试样，以通过1H NMR监控反应的进程。在完成之后，反应混合物进一步通过添加水来稀释，添加NaCl，达到饱和。然后用二氯甲烷萃取产物，合并的有机萃取物用无水硫酸钠干燥，过滤，除去干燥剂，通过旋转蒸发法蒸发掉溶剂。然后通过添加二乙醚沉淀产物，在真空下干燥过夜。回收产物通过凝胶渗透色谱法分析，来测定缀合的程度。
通过使用Poros 50HS阳离子交换树脂(PerSeptive BioSystems，Framingham，MA)的阳离子交换色谱法提纯粗产物。在用去离子水洗涤柱子之后，产物用1N NaCl溶液洗脱。合并含有缀合物的萃取物，产物再用二氯甲烷萃取，有机溶液用无水硫酸钠干燥，过滤，用旋转蒸发法蒸发掉溶剂。通过添加二乙醚提纯纯化的缀合物。
如果必要，通过使用Betasil C18柱(Keystone Scientific)的反相HPLC色谱法来进一步提纯产物。

Claims (186)

1、包含官能团和具有高于2,200的重均分子量的水溶性聚合物链段的聚合物试剂，其中该官能团通过直接共价键或通过一个或多个原子连接于该水溶性聚合物链段，和此外其中(a)该官能团选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇，以及(b)该聚合物试剂不含下列的每一个：芳族结构部分；脯氨酸的残基；环二烯酮，≥8个碳原子的饱和烃链；和-ONH2基团，前提是该聚合物试剂不是
以及
Figure A2003801094500002C2
的酮缩醇衍生物。
2、权利要求1的聚合物试剂，其中该水溶性聚合物链段是聚(乙二醇)。
3、权利要求2的聚合物试剂，其中该聚(乙二醇)用选自羟基、烷氧基、取代烷氧基、链烯基氧基、取代链烯基氧基、炔氧基、取代炔氧基、芳氧基和取代芳氧基中的封端结构部分封端。
4、权利要求2的聚合物试剂，其中聚(乙二醇)用甲氧基封端。
5、权利要求2的聚合物试剂，其中聚(乙二醇)具有大约2,500到大约100,000道尔顿的标称平均分子量。
6、权利要求5的聚合物试剂，其中聚(乙二醇)具有大约4,900到大约40,000道尔顿的标称平均分子量。
7、权利要求6的聚合物试剂，其中聚(乙二醇)具有大约9,900到大约25,000道尔顿的标称平均分子量。
8、权利要求2的聚合物试剂，其中该官能团是酮。
9、权利要求2的聚合物试剂，其中该官能团是酮水合物。
10、权利要求2的聚合物试剂，其中该官能团是半酮缩醇。
11、权利要求2的聚合物试剂，其中该官能团是酮缩醇。
12、权利要求2的聚合物试剂，不含任何卤素原子。
13、权利要求2的聚合物试剂，其中甲基是在该官能团的α或β位。
14、包括下列结构的聚合物试剂：
Figure A2003801094500003C1
其中：
POLY1是具有定义为-O-R7的末端的水溶性聚合物链段；
(a)是0或1；
(b)是0或1；
当存在时，X1是间隔结构部分；
当存在时，EW1是吸电子基团；
(z)是2-7的整数；
各R2独立地是H或含非芳族的有机基团；
各R3独立地是H或含非芳族的有机基团；
R7是H或含非芳族的有机基团；
FG是选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团；和
R1是含非芳族的有机基团；
和此外其中 结构部分任选含有一个或多个双键，
前提是该聚合物试剂不是：
15、权利要求14的聚合物试剂，其中该水溶性聚合物链段(“POLY1”)是聚(乙二醇)。
16、权利要求15的聚合物试剂，其中聚(乙二醇)是-CH2CH2-(OCH2CH2)m-OCH2CH2-，其中(m)是大约55到大约3,000。
17、权利要求15的聚合物试剂，其中R7是包含≤9个碳原子的含非芳族有机基团。
18、权利要求15的聚合物试剂，其中R7是H或甲基。
19、权利要求15的聚合物试剂，其中聚(乙二醇)具有大约2,500道尔顿到大约100,000道尔顿的标称平均分子量。
20、权利要求19的聚合物试剂，其中聚(乙二醇)具有大约4,900到大约40,000道尔顿的标称平均分子量。
21、权利要求20的聚合物试剂，其中聚(乙二醇)具有大约9,900到大约25,000道尔顿的标称平均分子量。
22、权利要求15的聚合物试剂，其中该官能团是酮。
23、权利要求15的聚合物试剂，其中该官能团是酮水合物。
24、权利要求15的聚合物试剂，其中该官能团是半酮缩醇。
25、权利要求15的聚合物试剂，其中该官能团是酮缩醇。
26、权利要求15的聚合物试剂，其中该官能团选自硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，和二硫代酮缩醇。
27、权利要求15的聚合物试剂，不含卤素原子。
28、权利要求15的聚合物试剂，其中各R2和R3是H。
29、权利要求16的聚合物试剂，其中连接于FG的α位的碳的R2是烷基，所有其它R2是H，和R3各是H。
30、权利要求15的聚合物试剂，其中(a)是1和X1选自-O-，-S-，-C(O)-，-O-C(O)-，-C(O)-O-，-C(O)-NH-，-NH-C(O)-NH-，-O-C(O)-NH-，-C(S)-，-CH2-，-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-CH2-，-O-CH2-，-CH2-O-，-O-CH2-CH2-，-CH2-O-CH2-，-CH2-CH2-O-，-O-CH2-CH2-CH2-，-CH2-O-CH2-CH2-，-CH2-CH2-O-CH2-，-CH2-CH2-CH2-O-，-O-CH2-CH2-CH2-CH2-，-CH2-O-CH2-CH2-CH2-，-CH2-CH2-O-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-O-CH2-，-CH2-CH2-CH2-CH2-O-，-C(O)-NH-CH2-，-C(O)-NH-CH2-CH2-，-CH2-C(O)-NH-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-NH-，-C(O)-NH-CH2-CH2-CH2-，-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-，-C(O)-NH-CH2-CH2-CH2-CH2-，-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-，-C(O)-O-CH2-，-CH2-C(O)-O-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-O-CH2-，-C(O)-O-CH2-CH2-，-NH-C(O)-CH2-，-CH2-NH-C(O)-CH2-，-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-，-NH-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-，-C(O)-NH-CH2-，-C(O)-NH-CH2-CH2-，-O-C(O)-NH-CH2-，-O-C(O)-NH-CH2-CH2-，-O-C(O)-NH-CH2-CH2-CH2-，-NH-CH2-，-NH-CH2-CH2-，-CH2-NH-CH2-，-CH2-CH2-NH-CH2-，-C(O)-CH2-，-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-C(O)-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-，-O-C(O)-NH-[CH2]0-6-(OCH2CH2)0-2-，-C(O)-NH-(CH2)1-6-NH-C(O)-，-NH-C(O)-NH-(CH2)1-6-NH-C(O)-，-O-C(O)-CH2-，-O-C(O)-CH2-CH2-，和-O-C(O)-CH2-CH2-CH2-。
31、权利要求15的聚合物试剂，其中(b)是1和EW1选自-O-，-NH-，-NHC(O)-，-C(O)NH-，-OC(O)-，-OC(O)-，-OC(O)-NH-，-NH-OC(O)-，-C(O)-，-C(S)-，和-C(OR)H-，其中OR是烷氧基或羟基取代基。
32、权利要求15的聚合物试剂，其中R1是甲基。
33、权利要求15的聚合物试剂，其中R1是-CH＝CH2。
34、权利要求15的聚合物试剂，选自：
Figure A2003801094500006C2
Figure A2003801094500006C3
Figure A2003801094500006C4
Figure A2003801094500007C2
Figure A2003801094500007C3
Figure A2003801094500007C7
Figure A2003801094500007C9
Figure A2003801094500007C11
Figure A2003801094500007C12
Figure A2003801094500008C1
Figure A2003801094500008C2
和
Figure A2003801094500008C3
其中(m)是大约3到大约3000。
35、包含水溶性聚合物链段和官能团的聚合物试剂，其中该官能团是环状结构的一部分，此外其中该环状结构通过直接共价键或通过一个或多个原子连接于水溶性聚合物链段，其中该官能团选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇，和此外其中该聚合物试剂不含环状二烯酮。
36、权利要求35的聚合物试剂，包括下列结构：
Figure A2003801094500008C4
其中：
POLY1是具有定义为-O-R7的末端的水溶性聚合物链段；
(a)是0或1；
(b)是0或1；
当存在时，X1是间隔结构部分；
当存在时，EW1是吸电子基团；
(z)是0或正整数；
当存在时，各R2独立地是H或有机基团；
当存在时，各R3独立地是H或有机基团；和
R7是H或有机基团。
37、权利要求35的聚合物试剂，包括下列结构：
Figure A2003801094500009C1
其中：
POLY1是具有定义为-O-R7的末端的水溶性聚合物链段；
(a)是0或1；
(b)是0或1；
当存在时，X1是间隔结构部分；
当存在时，EW1是吸电子基团；
(z)是0或正整数；
当存在时，各R2独立地是H或有机基团；
当存在时，各R3独立地是H或有机基团；和
R7是H或有机基团。
38、权利要求36或37的聚合物试剂，其中该水溶性聚合物链段(“POLY”)是聚(乙二醇)。
39、权利要求35的聚合物试剂，其中聚(乙二醇)是-CH2CH2-(OCH2CH2)m-OCH2CH2-，其中(m)是大约3到大约3,000。
40、权利要求38的聚合物试剂，其中聚(乙二醇)是支化的。
41、权利要求36或37的聚合物试剂，其中R7是包含≤9个碳原子的非芳族有机基团。
42、权利要求36或37的聚合物试剂，其中R7是H或甲基。
43、权利要求38的聚合物试剂，其中聚(乙二醇)具有大约2,500道尔顿到大约100,000道尔顿的标称平均分子量。
44、权利要求43的聚合物试剂，其中聚(乙二醇)具有大约4,900到大约40,000道尔顿的标称平均分子量。
45、权利要求44的聚合物试剂，其中聚(乙二醇)具有大约9,900到大约25,000道尔顿的标称平均分子量。
46、权利要求35的聚合物试剂，其中该官能团是选自硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，和二硫代酮缩醇。
47、权利要求35的聚合物试剂，不含卤素原子。
48、权利要求36或37的聚合物试剂，不含芳族结构部分。
49、权利要求36或37的聚合物试剂，不含烯酮。
50、权利要求36或37的聚合物试剂，其中(z)是0，(b)是1和EW1选自-O-，-NH-，-NHC(O)-，-C(O)NH-，-OC(O)-，-OC(O)-，-OC(O)-NH-，-NH-OC(O)-，-C(O)-，-C(S)-，和-C(OR)H-，其中OR是烷氧基或羟基取代基。
51、权利要求50的聚合物试剂，其中EW1是-C(O)-。
52、权利要求35的聚合物试剂，其中该环状结构选自哌啶基，环己基，环戊基，双环[2，2，1]庚基，双环[2，2，1]己基，双环[3，2，1]辛基，双环[3，1，1]庚基，双环[3，3，1]壬烷基，环丁基，环庚基，环辛基，它们的氧杂和氮杂形式，以及上述任何一个的二氧杂和二氮杂形式。
53、权利要求35的聚合物试剂，选自：
Figure A2003801094500010C2
和
Figure A2003801094500010C3
其中(m)是大约3到大约3000，(a)是0或1，(e)是0或1，X1当存在时是间隔结构部分，和X3当存在时是间隔结构部分。
54、聚合物试剂，包括下列结构：
Figure A2003801094500011C1
其中：
POLY1是具有高于2,200道尔顿的分子量的水溶性聚合物链段；
(a)是0或1；
(b)是0或1；
(c)是0或1；
(d)是0或1；
当存在时，X1是间隔结构部分；
当存在时，X2是间隔结构部分；
当存在时，EW1是吸电子基团；
当存在时，EW2是吸电子基团；
(z)是0或1-7的正整数；
(y)是0或1-7的正整数；
各R2独立地是H或有机基团；
各R3独立地是H或有机基团；
各R4独立地是H或有机基团；
各R5独立地是H或有机基团；
FG-R1是(i)选自具有定义为R1的末端的酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团，其中R1是有机基团，或(ii)非二烯酮环状结构，其中选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团是该环状结构的一部分；和
FG-R6是(i)选自具有定义为R6的末端的酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团，其中R6是有机基团，或(ii)非二烯酮环状结构，其中选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团是该环状结构的一部分。
55、权利要求54的聚合物试剂，其中该水溶性聚合物链段(“POLY1”)是聚(乙二醇)。
56、权利要求55的聚合物试剂，其中聚(乙二醇)是-CH2CH2-(OCH2CH2)m-OCH2CH2-，其中(m)是大约55到大约3,000。
57、权利要求55的聚合物试剂，其中聚(乙二醇)具有大约2,500道尔顿到大约100,000道尔顿的标称平均分子量。
58、权利要求57的聚合物试剂，其中聚(乙二醇)具有大约4,900到大约40,000道尔顿的标称平均分子量。
59、权利要求58的聚合物试剂，其中聚(乙二醇)具有大约9,900到大约25,000道尔顿的标称平均分子量。
60、权利要求55的聚合物试剂，其中FG-R1和FG-R6的各官能团是酮。
61、权利要求55的聚合物试剂，其中FG-R1和FG-R6的各官能团是酮水合物。
62、权利要求55的聚合物试剂，其中FG-R1和FG-R6的各官能团是半酮缩醇。
63、权利要求55的聚合物试剂，其中FG-R1和FG-R6的各官能团是酮缩醇。
64、权利要求55的聚合物试剂，其中FG-R1和FG-R6的各官能团选自硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，一硫代半酮缩醇和二硫代半酮缩醇。
65、权利要求55的聚合物试剂，不含卤素原子。
66、权利要求55的聚合物试剂，不含芳族结构部分。
67、权利要求55的聚合物试剂，其中(y)和(z)各自是1-7的正整数，以及R2、R3、R4和R5各自是H。
68、权利要求55的聚合物试剂，其中(y)和(z)各自是2-7的正整数。
69、权利要求55的聚合物试剂，其中(y)和(z)各自是1-7的正整数，连接于FG-R1的α位的碳的R2是烷基，连接于-FG-R6的α位的碳的R4是烷基，当存在时，所有其它R2和R4是H，和R3和R5各是H。
70、权利要求55的聚合物试剂，其中FG-R1和FG-R6各自是选自具有定义为R1的末端的酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团，其中R1是选自甲基和-CH＝CH2中的有机基团。
71、权利要求55的聚合物试剂，FG-R1和FG-R6各自是非二烯酮环状结构，其中选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团是该环状结构的一部分，此外其中该环状结构选自哌啶基，环己基，环戊基，双环[2.2.1]庚基，双环[2.2.1]己基，双环[3，2，1]辛基，双环[3，1，1]庚基，双环[3，3，1]壬烷基，环丁基，环庚基，环辛基，它们的氧杂和氮杂形式，以及上述任何一个的二氧杂和二氮杂形式。
72、权利要求55的聚合物试剂，其中(b)和(d)各是1和EW1选自-O-，-NH-，-NHC(O)-，-C(O)NH-，-OC(O)-，-OC(O)-，-OC(O)-NH-，-NH-OC(O)-，-C(O)-，-C(S)-，和-C(OR)H-，其中OR是烷氧基或羟基取代基，EW2选自-O-，-NH-，-C(O)NH-，-NHC(O)-，-OC(O)-，-OC(O)-，-NH-OC(O)-，-OC(O)-NH-，-C(O)-，-C(S)-和-C(OR)H-，其中OR是烷氧基或羟基取代基。
73、权利要求55的聚合物试剂，其中(a)和(c)是1，X1选自-O-，-S-，-C(O)-，-O-C(O)-，-C(O)-O-，-C(O)-NH-，-NH-C(O)-NH-，-O-C(O)-NH-，-C(S)-，-CH2-，-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-CH2-，-O-CH2-，-CH2-O-，-O-CH2-CH2-，-CH2-O-CH2-，-CH2-CH2-O-，-O-CH2-CH2-CH2-，-CH2-O-CH2-CH2-，-CH2-CH2-O-CH2-，-CH2-CH2-CH2-O-，-O-CH2-CH2-CH2-CH2-，-CH2-O-CH2-CH2-CH2-，-CH2-CH2-O-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-O-CH2-，-CH2-CH2-CH2-CH2-O-，-C(O)-NH-CH2-，-C(O)-NH-CH2-CH2-，-CH2-C(O)-NH-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-NH-，-C(O)-NH-CH2-CH2-CH2-，-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-，-C(O)-NH-CH2-CH2-CH2-CH2-，-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-，-C(O)-O-CH2-，-CH2-C(O)-O-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-O-CH2-，-C(O)-O-CH2-CH2-，-NH-C(O)-CH2-，-CH2-NH-C(O)-CH2-，-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-，-NH-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-，-C(O)-NH-CH2-，-C(O)-NH-CH2-CH2-，-O-C(O)-NH-CH2-，-O-C(O)-NH-CH2-CH2-，-O-C(O)-NH-CH2-CH2-CH2-，-NH-CH2-，-NH-CH2-CH2-，-CH2-NH-CH2-，-CH2-CH2-NH-CH2-，-C(O)-CH2-，-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-C(O)-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-，-O-C(O)-NH-[CH2]0-6-(OCH2CH2)0-2-，-C(O)-NH-(CH2)1-6-NH-C(O)-，-NH-C(O)-NH-(CH2)1-6-NH-C(O)-，-O-C(O)-CH2-，-O-C(O)-CH2-CH2-，和-O-C(O)-CH2-CH2-CH2-，以及X2选自-O-，-S-，-C(O)-，-O-C(O)-，-C(O)-O-，-C(O)-NH-，-NH-C(O)-NH-，-NH-C(O)-O-，-C(S)-，-CH2-，-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-CH2-，-O-CH2-，-CH2-O-，-O-CH2-CH2-，-CH2-O-CH2-，-CH2-CH2-O-，-O-CH2-CH2-CH2-，-CH2-O-CH2-CH2-，-CH2-CH2-O-CH2-，-CH2-CH2-CH2-O-，-O-CH2-CH2-CH2-CH2-，-CH2-O-CH2-CH2-CH2-，-CH2-CH2-O-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-O-CH2-，-CH2-CH2-CH2-CH2-O-，-CH2-NH-C(O)-，-CH2-CH2-NH-C(O)-，-CH2-C(O)-NH-CH2-，-NH-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-NH-C(O)-，-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-，-NH-C(O)-CH2-CH2-CH2-，CH2-CH2-CH2-CH2-NH-C(O)-，-CH2-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-，-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-CH2-，-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-CH2-，-NH-C(O)-CH2-CH2-CH2-CH2-，-CH2-O-C(O)-，-CH2-O-C(O)-CH2-，-CH2-O-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-CH2-O-C(O)-，-CH2-C(O)-NH-，-CH2-C(O)-NH-CH2-，-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-NH-，-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-，-C(O)-NH-CH2-，-C(O)-NH-CH2-CH2-，-CH2-NH-C(O)-O-，-CH2-CH2-NH-C(O)-O-，-CH2-CH2-CH2-NH-C(O)-O-，-CH2-NH-，-CH2-CH2-NH-，-CH2-NH-CH2-，-CH2-NH-CH2-CH2-，-CH2-C(O)-，-CH2-CH2-C(O)-，-CH2-C(O)-CH2-，-CH2-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-CH2-CH2-，-C(O)-CH2-CH2-，-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-CH2-，-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-CH2-，-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-CH2-，-(CH2CH2O)0-2-(CH2)0-6-NH-C(O)-O-，-C(O)-NH-(CH2)1-6-NH-C(O)-，-C(O)-NH-(CH2)1-6-NH-C(O)-NH-，-CH2-C(O)-O-，-CH2-CH2-C(O)-O-，和-CH2-CH2-CH2-C(O)-O-。
74、权利要求54的聚合物试剂，选自：
Figure A2003801094500015C1
Figure A2003801094500015C2
Figure A2003801094500016C1
Figure A2003801094500016C2
Figure A2003801094500016C3
Figure A2003801094500016C5
Figure A2003801094500016C10
Figure A2003801094500016C11
Figure A2003801094500017C1
Figure A2003801094500017C2
Figure A2003801094500017C4
Figure A2003801094500017C5
其中(m)是大约55到大约3000。
75、包含第一水溶性聚合物链段，第一水溶性聚合物链段，第二水溶性聚合物链段，和选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团的聚合物试剂，其中第一和第二水溶性聚合物链段各自通过直接共价键或通过一个或多个原子连接于该官能团，此外其中当该官能团是酮、酮水合物、半酮缩醇或酮缩醇时：(a)该聚合物试剂不含芳族结构部分；或(b)在聚合物试剂中的各水溶性聚合物链段具有等于或高于1000道尔顿的重均分子量。
76、权利要求75的聚合物试剂，包括下列结构：
其中：
POLY1是第一水溶性聚合物链段；
POLY2是第二水溶性聚合物链段；
(a)是0或1；
(b)是0或1；
(e)是0或1；
(f)是0或1；
当存在时，X1是间隔结构部分；
当存在时，X3是间隔结构部分；
当存在时，EW1是吸电子基团；
当存在时，EW3是吸电子基团；
(z)是0或1-7的正整数；
(x)是0或1-7的正整数；
当存在时，各R2独立地是H或有机基团；
当存在时，各R3独立地是H或有机基团；
当存在时，各R8独立地是H或有机基团；
当存在时，各R9独立地是H或有机基团；
FG是选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团。
77、权利要求75的聚合物试剂，包括下列结构：
其中：
POLY1是第一水溶性聚合物链段；
POLY2是第二水溶性聚合物链段；
(a)是0或1；
(b)是0或1；
当存在时，X1是间隔结构部分；
X4是间隔结构部分；
X5是间隔结构部分；
当存在时，EW1是吸电子基团；
(z)是0或1-7的正整数；
当存在时，各R2独立地是H或有机基团；
当存在时，各R3独立地是H或有机基团；
R15是H或非干扰有机基团；和
FG-R14是(i)选自具有定义为R14的末端的酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团，其中R14是有机基团，或(ii)环状结构，其中选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团是该环状结构的一部分。
78、权利要求65或66的聚合物试剂，其中各水溶性聚合物链段(“POLY1”和“POLY2”)是聚(乙二醇)。
79、权利要求78的聚合物试剂，其中各聚(乙二醇)是-CH2CH2-(OCH2CH2)m-OCH2CH2-，其中(m)是大约25到大约3,000。
80、权利要求78的聚合物试剂，其中各聚(乙二醇)用选自羟基、烷氧基、取代烷氧基、链烯基氧基、取代链烯基氧基、炔氧基、取代炔氧基、芳氧基和取代芳氧基中的封端结构部分封端。
81、权利要求78的聚合物试剂，其中各聚(乙二醇)用烷氧基封端。
82、权利要求78的聚合物试剂，其中各聚(乙二醇)用甲氧基封端。
83、权利要求78的聚合物试剂，其中各聚(乙二醇)用羟基封端。
84、权利要求78的聚合物试剂，其中聚(乙二醇)具有大约2,500道尔顿到大约100,000道尔顿的标称平均分子量。
85、权利要求84的聚合物试剂，其中聚(乙二醇)具有大约4,900到大约40,000道尔顿的标称平均分子量。
86、权利要求85的聚合物试剂，其中聚(乙二醇)具有大约9,900到大约25,000道尔顿的标称平均分子量。
87、权利要求78的聚合物试剂，不含卤素原子。
88、权利要求78的聚合物试剂，不含芳族结构部分。
89、权利要求76的聚合物试剂，其中(x)和(z)各自是1-7的正整数，以及R2、R3、R4和R5各自是H。
90、权利要求76的聚合物试剂，其中(x)和(z)各自是2-7的正整数。
91、权利要求76的聚合物试剂，其中(b)和(e)各是1和EW1选自-O-，-NH-，-NHC(O)-，-C(O)NH-，-OC(O)-，-OC(O)-，-OC(O)-NH-，-NH-OC(O)-，-C(O)-，-C(S)-，和-C(OR)H-，其中OR是烷氧基或羟基取代基，EW2选自-O-，-NH-，-C(O)NH-，-NHC(O)-，-OC(O)-，-OC(O)-，-NH-OC(O)-，-OC(O)-NH-，-C(O)-，-C(S)-和-C(OR)H-，其中OR是烷氧基或羟基取代基。
92、权利要求76的聚合物试剂，其中(a)和(f)是1，X1选自-O-，-S-，-C(O)-，-O-C(O)-，-C(O)-O-，-C(O)-NH-，-NH-C(O)-NH-，-O-C(O)-NH-，-C(S)-，-CH2-，-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-CH2-，-O-CH2-，-CH2-O-，-O-CH2-CH2-，-CH2-O-CH2-，-CH2-CH2-O-，-O-CH2-CH2-CH2-，-CH2-O-CH2-CH2-，-CH2-CH2-O-CH2-，-CH2-CH2-CH2-O-，-O-CH2-CH2-CH2-CH2-，-CH2-O-CH2-CH2-CH2-，-CH2-CH2-O-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-O-CH2-，-CH2-CH2-CH2-CH2-O-，-C(O)-NH-CH2-，-C(O)-NH-CH2-CH2-，-CH2-C(O)-NH-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-NH-，-C(O)-NH-CH2-CH2-CH2-，-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-，-C(O)-NH-CH2-CH2-CH2-CH2-，-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-，-C(O)-O-CH2-，-CH2-C(O)-O-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-O-CH2-，-C(O)-O-CH2-CH2-，-NH-C(O)-CH2-，-CH2-NH-C(O)-CH2-，-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-，-NH-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-，-C(O)-NH-CH2-，-C(O)-NH-CH2-CH2-，-O-C(O)-NH-CH2-，-O-C(O)-NH-CH2-CH2-，-O-C(O)-NH-CH2-CH2-CH2-，-NH-CH2-，-NH-CH2-CH2-，-CH2-NH-CH2-，-CH2-CH2-NH-CH2-，-C(O)-CH2-，-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-C(O)-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-，-O-C(O)-NH-[CH2]0-6-(OCH2CH2)0-2-，-C(O)-NH-(CH2)1-6-NH-C(O)-，-NH-C(O)-NH-(CH2)1-6-NH-C(O)-，-O-C(O)-CH 2-，-O-C(O)-CH2-CH2-，和-O-C(O)-CH2-CH2-CH2-，以及X3选自-O-，-S-，-C(O)-P，-O-C(O)-，-C(O)-O-，-C(O)-NH-，-NH-C(O)-NH-，-NH-C(O)-O-，-C(S)-，-CH2-，-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-CH2-，-O-CH2-，-CH2-O-，-O-CH2-CH2-，-CH2-O-CH2-，-CH2-CH2-O-，-O-CH2-CH2-CH2-，-CH2-O-CH2-CH2-，-CH2-CH2-O-CH2-，-CH2-CH2-CH2-O-，-O-CH2-CH2-CH2-CH2-，-CH2-O-CH2-CH2-CH2-，-CH2-CH2-O-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-O-CH2-，-CH2-CH2-CH2-CH2-O-，-CH2-NH-C(O)-，-CH2-CH2-NH-C(O)-，-CH2-C(O)-NH-CH2-，-NH-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-NH-C(O)-，-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-，-NH-C(O)-CH2-CH2-CH2-，CH2-CH2-CH2-CH2-NH-C(O)-，-CH2-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-，-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-CH2-，-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-CH2-，-NH-C(O)-CH2-CH2-CH2-CH2-，-CH2-O-C(O)-，-CH2-O-C(O)-CH2-，-CH2-O-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-CH2-O-C(O)-，-CH2-C(O)-NH-，-CH2-C(O)-NH-CH2-，-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-NH-，-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-，-C(O)-NH-CH2-，-C(O)-NH-CH2-CH2-，-CH2-NH-C(O)-O-，-CH2-CH2-NH-C(O)-O-，-CH2-CH2-CH2-NH-C(O)-O-，-CH2-NH-，-CH2-CH2-NH-，-CH2-NH-CH2-，-CH2-NH-CH2-CH2-，-CH2-C(O)-，-CH2-CH2-C(O)-，-CH2-C(O)-CH2-，-CH2-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-CH2-CH2-，-C(O)-CH2-CH2-，-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-CH2-，-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-CH2-，-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-CH2-，-(CH2CH2O)0-2-(CH2)0-6-NH-C(O)-O-，-C(O)-NH-(CH2)1-6-NH-C(O)-，-C(O)-NH-(CH2)1-6-NH-C(O)-NH-，-CH2-C(O)-O-，-CH2-CH2-C(O)-O-，和-CH2-CH2-CH2-C(O)-O-。
93、权利要求76的聚合物试剂，其中该官能团是酮。
94、权利要求76的聚合物试剂，其中该官能团是酮水合物。
95、权利要求76的聚合物试剂，其中该官能团是半酮缩醇。
96、权利要求76的聚合物试剂，其中该官能团是酮缩醇。
97、权利要求76的聚合物试剂，其中该官能团选自硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，和二硫代酮缩醇。
98、权利要求76的聚合物试剂，进一步包括一个或多个其它水溶性聚合物链段。
99、权利要求77的聚合物试剂，其中(z)是1-7的正整数，以及R2和R3各自是H。
100、权利要求77的聚合物试剂，其中(z)是2-7的正整数。
101、权利要求77的聚合物试剂，其中(z)是1-7的正整数，连接于FG-R14的α位的碳的R2和R4各自是烷基，所有其它R2和R4是H，以及R3和R5各是H。
102、权利要求77的聚合物试剂，其中(b)是1，和EW1选自-O-，-NH-，-NHC(O)-，-C(O)NH-，-OC(O)-，-OC(O)-，-OC(O)-NH-，-NH-OC(O)-，-C(O)-，-C(S)-，和-C(OR)H-，其中OR是烷氧基或羟基取代基。
103、权利要求77的聚合物试剂，其中(a)是1，X1和X4各自独立地选自-O-，-S-，-C(O)-，-O-C(O)-，-C(O)-O-，-C(O)-NH-，-NH-C(O)-NH-，-O-C(O)-NH-，-C(S)-，-CH2-，-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-CH2-，-O-CH2-，-CH2-O-，-O-CH2-CH2-，-CH2-O-CH2-，-CH2-CH2-O-，-O-CH2-CH2-CH2-，-CH2-O-CH2-CH2-，-CH2-CH2-O-CH2-，-CH2-CH2-CH2-O-，-O-CH2-CH2-CH2-CH2-，-CH2-O-CH2-CH2-CH2-，-CH2-CH2-O-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-O-CH2-，-CH2-CH2-CH2-CH2-O-，-C(O)-NH-CH2-，-C(O)-NH-CH2-CH2-，-CH2-C(O)-NH-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-NH-，-C(O)-NH-CH2-CH2-CH2-，-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-，-C(O)-NH-CH2-CH2-CH2-CH2-，-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-，-C(O)-O-CH2-，-CH2-C(O)-O-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-O-CH2-，-C(O)-O-CH2-CH2-，-NH-C(O)-CH2-，-CH2-NH-C(O)-CH2-，-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-，-NH-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-，-C(O)-NH-CH2-，-C(O)-NH-CH2-CH2-，-O-C(O)-NH-CH2-，-O-C(O)-NH-CH2-CH2-，-O-C(O)-NH-CH2-CH2-CH2-，-NH-CH2-，-NH-CH2-CH2-，-CH2-NH-CH2-，-CH2-CH2-NH-CH2-，-C(O)-CH2-，-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-C(O)-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-，-O-C(O)-NH-[CH2]0-6-(OCH2CH2)0-2-，-C(O)-NH-(CH2)1-6-NH-C(O)-，-NH-C(O)-NH-(CH2)1-6-NH-C(O)-，-O-C(O)-CH2-，-O-C(O)-CH2-CH2-，和-O-C(O)-CH2-CH2-CH2-，以及X5选自-O-，-S-，-C(O)-，-O-C(O)-，-C(O)-NH-，-NH-C(O)-NH-，-NH-C(O)-O-，-C(S)-，-CH2-，-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-CH2-，-O-CH2-，-CH2-O-，-O-CH2-CH2-，-CH2-O-CH2-，-CH2-CH2-O-，-O-CH2-CH2-CH2-，-CH2-O-CH2-CH2-，-CH2-CH2-O-CH2-，-CH2-CH2-CH2-O-，-O-CH2-CH2-CH2-CH2-，-CH2-O-CH2-CH2-CH2-，-CH2-CH2-O-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-O-CH2-，-CH2-CH2-CH2-CH2-O-，-CH2-NH-C(O)-，-CH2-CH2-NH-C(O)-，-CH2-C(O)-NH-CH2-，-NH-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-NH-C(O)-，-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-，-NH-C(O)-CH2-CH2-CH2-，CH2-CH2-CH2-CH2-NH-C(O)-，-CH2-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-，-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-CH2-，-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-CH2-，-NH-C(O)-CH2-CH2-CH2-CH2-，-CH2-O-C(O)-，-CH2-O-C(O)-CH2-，-CH2-O-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-CH2-O-C(O)-，-CH2-C(O)-NH-，-CH2-C(O)-NH-CH2-，-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-NH-，-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-，-C(O)-NH-CH2-，-C(O)-NH-CH2-CH2-，-CH2-NH-C(O)-O-，-CH2-CH2-NH-C(O)-O-，-CH2-CH2-CH2-NH-C(O)-O-，-CH2-NH-，-CH2-CH2-NH-，-CH2-NH-CH2-，-CH2-NH-CH2-CH2-，-CH2-C(O)-，-CH2-CH2-C(O)-，-CH2-C(O)-CH2-，-CH2-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-CH2-CH2-，-C(O)-CH2-CH2-，-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-CH2-，-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-CH2-，-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-CH2-，-(CH2CH2O)0-2-(CH2)0-6-NH-C(O)-O-，-C(O)-NH-(CH2)1-6-NH-C(O)-，-C(O)-NH-(CH2)1-6-NH-C(O)-NH-，-CH2-C(O)-O-，-CH2-CH2-C(O)-O-，和-CH2-CH2-CH2-C(O)-O-。
104、权利要求77的聚合物试剂，其中 选自
Figure A2003801094500025C2
和
Figure A2003801094500025C3
其中，在各种情况下，
POLY1，POLY2如前面所定义；
(d)是0-3；和
(e)是0-3。
105、权利要求77的聚合物试剂，其中FG-R14是选自具有定义为R1的末端的酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团，其中R1是选自甲基和-CH＝CH2中的有机基团。
106、权利要求77的聚合物试剂，FG-R14是环状结构，其中选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团是该环状结构的一部分，此外其中该环状结构选自哌啶基，环己基，环戊基，双环[2，2，1]庚基，双环[2，2，1]己基，双环[3，2，1]辛基，双环[3，1，1]庚基，双环[3，3，1]壬基，环丁基，环庚基，环辛基，它们的氧杂和氮杂形式，以及上述任何一个的二氧杂和二氮杂形式。
107、权利要求106的聚合物试剂，选自：
Figure A2003801094500026C1
Figure A2003801094500026C2
Figure A2003801094500026C3
Figure A2003801094500027C1
其中(m)是大约25到大约3000，以及POLY1，POLY2，X4和X5如前面所定义。
108、权利要求77的聚合物试剂，进一步包括一种或多种附加水溶性聚合物链段。
109、权利要求74的聚合物试剂，具有下列结构：
Figure A2003801094500028C1
其中(m)是大约25到大约3000，(a)是0或1，(e)是0或1，X1当存在时是间隔结构部分，以及X3当存在时是间隔结构部分。
110、包含水溶性聚合物链段的聚合物试剂，其中官能团通过直接共价键或一个或多个原子连接于水溶性聚合物链段，和此外其中(a)该官能团选自硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，一硫代半酮缩醇，和二硫代酮缩醇，和(b)该聚合物试剂不含≥8个碳原子的饱和烃链。
111、包含具有下列结构的聚合物试剂的聚合物试剂组合物：
Figure A2003801094500028C2
其中：
(a)是0或1；
(b)是0或1；
当存在时，X1是间隔结构部分；
当存在时，EW1是吸电子基团；
(z)是1-8；
各R2独立地是H或非含芳族的有机基团；
各R3独立地是H或非含芳族的有机基团；
(m)是11到大约3000，其中该组合物基本上不含氧化副产物，β-酮酯，
和
Figure A2003801094500029C2
的酮缩醇衍生物。
112、权利要求111的组合物，其中R2和R3各自是H。
113、权利要求111的组合物，其中连接于羰基碳的α位的碳的R2是烷基，所有其它R2是H，以及R3各自是H。
114、权利要求111的组合物，其中(a)是1和X1选自-O-，-S-，-C(O)-，-O-C(O)-，-C(O)-O-，-C(O)-NH-，-NH-C(O)-NH-，-O-C(O)-NH-，-C(S)-，-CH2-，-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-CH2-，-O-CH2-，-CH2-O-，-O-CH2-CH2-，-CH2-O-CH2-，-CH2-CH2 -O-，-O-CH2-CH2-CH2-，-CH2-O-CH2-CH2-，-CH2-CH2-O-CH2-，-CH2-CH2-CH2-O-，-O-CH2-CH2-CH2-CH2-，-CH2-O-CH2-CH2-CH2-，-CH2-CH2-O-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-O-CH2-，-CH2-CH2-CH2-CH2-O-，-C(O)-NH-CH2-，-C(O)-NH-CH2-CH2-，-CH2-C(O)-NH-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-NH-，-C(O)-NH-CH2-CH2-CH2-，-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-，-C(O)-NH-CH2-CH2-CH2-CH2-，-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-，-CH2-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-，-C(O)-O-CH2-，-CH2-C(O)-O-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-O-CH2-，-C(O)-O-CH2-CH2-，-NH-C(O)-CH2-，-CH2-NH-C(O)-CH2-，-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-，-NH-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-，-C(O)-NH-CH2-，-C(O)-NH-CH2-CH2-，-O-C(O)-NH-CH2-，-O-C(O)-NH-CH2-CH2-，-O-C(O)-NH-CH2-CH2-CH2-，-NH-CH2-，-NH-CH2-CH2-，-CH2-NH-CH2-，-CH2-CH2-NH-CH2-，-C(O)-CH2-，-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-C(O)-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-CH2-CH2-，-CH2-CH2-C(O)-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-，-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-，-O-C(O)-NH-[CH2]0-6-(OCH2CH2)0-2-，-C(O)-NH-(CH2)1-6-NH-C(O)-，-NH-C(O)-NH-(CH2)1-6-NH-C(O)-，-O-C(O)-CH2-，-O-C(O)-CH2-CH2-，和-O-C(O)-CH2-CH2-CH2-。
115、权利要求111的组合物，其中(b)是1和EW1选自-NH-，-NHC(O)-，-C(O)NH-，-OC(O)-，-CO(O)-，-C(O)-和-C(S)-。
116、权利要求111的组合物，其中(m)是大约25到大约3000。
117、权利要求116的组合物，其中(m)是大约50到大约3000。
118、权利要求117的组合物，其中(m)是大约100到大约3000。
119、权利要求118的组合物，其中(m)是大约225到大约3000。
120、权利要求110的组合物，进一步包括聚合物试剂的酮水合物形式。
121、制备聚合物试剂的方法，包括下列步骤：
(i)提供含有至少一个适于引发聚合的活性阴离子位点和官能团或其保护形式的前体分子，其中该官能团选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇；
(ii)让前体分子的阴离子位点与能够聚合的反应性单体接触，从而引发反应性单体聚合到前体分子上；
(iii)将附加反应性单体加成到前体分子上，从而形成一个或多个聚合物链；
(iv)让所述加成持续到达到该一个或多个聚合物链的所需长度为止；
(v)终止该反应，从而获得包含官能团或其保护形式的聚合物试剂；和
(vi)任选地，当该官能团以保护形式存在时，将该官能团去保护。
122、权利要求121的方法，其中该前体分子包括下列结构：
Figure A2003801094500031C1
其中：
(a)是0或1；
(b)是0或1；
(e)是0或1；
(f)是0或1；
当存在时，X1是间隔结构部分；
当存在时，X3是间隔结构部分；
当存在时，EW1是吸电子基团；
当存在时，EW3是吸电子基团；
(z)是0或1-8的整数；
(x)是0或1-8的整数；
当存在时，各R2独立地是H或有机基团；
当存在时，各R3独立地是H或有机基团；
当存在时，各R8独立地是H或有机基团；
当存在时，各R9独立地是H或有机基团；
pFG是官能团或其保护形式，其中该官能团选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇。
123、权利要求121的方法，其中该前体分子包括下列结构：
Figure A2003801094500032C1
其中：
(a)是0或1；
(b)是0或1；
当存在时，X1是间隔结构部分；
当存在时，EW1是吸电子基团；
(z)是0或1-7的正整数；
当存在时，各R2独立地是H或有机基团；
当存在时，各R3独立地是H或有机基团；
pFG-R1是(i)选自具有定义为R1的末端的酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇或上述任何一个的保护形式中的官能团，其中R1是有机基团，或(ii)环状结构，其中选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团是该环状结构的一部分。
124、权利要求121的方法，其中该前体分子选自：
Figure A2003801094500033C2
Figure A2003801094500033C4
Figure A2003801094500033C5
125、权利要求121的方法，其中反应性单体是环氧乙烷。
126、权利要求121的方法，进一步包括将亲电反应性聚合物连接于水溶性聚合物链段的末端的步骤。
127、权利要求121的方法，其中该官能团为保护形式和进行任选的去保护步骤。
128、制备聚合物试剂的方法，包括下列步骤：
(i)提供含有被保护的仲醇或仲硫醇和至少一个适于引发聚合的阴离子位点的前体分子；
(ii)让该前体分子的阴离子位点与能够聚合的反应性单体接触，从而引发反应性单体聚合到前体分子上；
(iii)将附加反应性单体加成到前体分子上，形成一个或多个聚合物链；
(iv)让所述接触持续到达到该一个或多个聚合物链的所需长度为止；
(v)终止该反应，从而获得含有被保护的仲醇或仲硫醇的中间产物；
(vi)将中间产物的被保护的仲醇或仲硫醇去保护，形成去保护的仲醇或仲硫醇；
(vii)氧化去保护的仲醇或仲硫醇，以提供含有酮(当前体分子含有仲醇时)或硫酮(当前体分子含有仲硫醇时)的聚合物试剂；和
(viii)任选进一步改性该酮或硫酮，形成选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团。
129、权利要求128的方法，其中该前体分子包括下列结构：
其中：
(a)是0或1；
(b)是0或1；
(e)是0或1；
(f)是0或1；
当存在时，X1是间隔结构部分；
当存在时，X3是间隔结构部分；
当存在时，EW1是吸电子基团；
当存在时，EW3是吸电子基团；
(z)是0或1-7的正整数；
(x)是0或1-7的正整数；
当存在时，各R2独立地是H或有机基团；
当存在时，各R3独立地是H或有机基团；
当存在时，各R8独立地是H或有机基团；
当存在时，各R9独立地是H或有机基团；和
Y是O或S；和
pg当Y是O时是仲醇的保护基和当Y是S时是仲硫醇的保护基。
130、权利要求128的方法，其中前体分子包括下列结构：
其中：
(a)是0或1；
(b)是0或1；
当存在时，X1是间隔结构部分；
当存在时，EW1是吸电子基团；
(z)是0或1-8的整数；
当存在时，各R2独立地是H或有机基团；
当存在时，各R3独立地是H或有机基团；
Y是O或S；
pg当Y是O时是仲醇的保护基和当Y是S时是仲硫醇的保护基；
以及C-R1是(i)具有定义为R1的末端的碳原子，其中R1是有机基团，或(ii)环状结构。
131、权利要求128的方法，其中被保护的仲醇或仲硫醇通过选自苄基醚，甲氧基甲基醚(MOM)，甲基硫代甲基醚(MTM)，四氢吡喃基醚(THP)，4-甲氧基四氢吡喃基醚，四氢呋喃基醚，1-乙氧基乙基醚，1-甲基-1-甲氧基乙基醚，2-(苯基氢硒基)乙基醚，烯丙基醚，邻硝基苄基醚，三苯基甲基醚，α-萘基二苯基甲基醚，对甲氧基苯基二苯基甲基醚，9-(9-苯基-10-氧代)蒽基醚(tritylone)，异丙基二甲基甲硅烷基醚，叔丁基二甲基甲硅烷基醚(TBDMS)，三苄基甲硅烷基醚，和三异丙基甲硅烷基醚中的保护基来保护。
132、权利要求131的方法，其中保护基是苄基醚。
133、权利要求128的方法，其中反应性单体是环氧乙烷。
134、权利要求128的方法，进一步包括将亲电反应性聚合物连接于水溶性聚合物链段的末端的步骤。
135、权利要求128的方法，其中去保护步骤在H2和金属的存在下进行。
136、权利要求135的方法，其中金属是镍，铂或铅。
137、权利要求128的方法，其中氧化步骤在含有选自KMnO4，MnO2，K2Cr2O7，CrO3，氯铬酸盐吡啶鎓，氟铬酸吡啶鎓，重铬酸吡啶鎓，RuO4，RuCl3，过钌酸四正丙基铵，二甲亚砜，N-氯丁二酰亚胺，Ag2CO3，Ag2O，和Dess-Martin periodinane试剂中的试剂的氧化条件下进行。
138、制备聚合物试剂的方法，包括下列步骤：
(i)提供含有至少一个异氰酸酯结构部分和官能团或其保护形式的前体分子，其中该官能团选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇；和
(ii)在适合的反应条件下，让前体分子和携带至少一个羟基或胺基的水溶性聚合物链段接触，从而形成含有官能团或其保护形式的聚合物试剂；和
(iii)任选地，当该官能团以保护形式存在时，将该官能团去保护。
139、权利要求138的方法，其中前体分子包括下列结构：
Figure A2003801094500036C1
其中：
(a)是0或1；
(b)是0或1；
(e)是0或1；
(f)是0或1；
当存在时，X1是间隔结构部分；
当存在时，X3是间隔结构部分；
当存在时，EW1是吸电子基团；
当存在时，EW3是吸电子基团；
(z)是0或1-7的正整数；
(x)是0或1-7的正整数；
当存在时，各R2独立地是H或有机基团；
当存在时，各R3独立地是H或有机基团；
当存在时，各R8独立地是H或有机基团；
当存在时，各R9独立地是H或有机基团；
pFG是官能团或其保护形式，其中该官能团选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇。
140、权利要求138的方法，其中该前体分子包括下列结构：
Figure A2003801094500037C1
其中：
(a)是0或1；
(b)是0或1；
当存在时，X1是间隔结构部分；
当存在时，EW1是吸电子基团；
(z)是0或1-7的正整数；
当存在时，各R2独立地是H或有机基团；
当存在时，各R3独立地是H或有机基团；
pFG-R1是(i)选自具有定义为R1的末端的酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇或上述任何一个的保护形式中的官能团，其中R1是有机基团，或(ii)环状结构，其中选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团是该环状结构的一部分。
141、权利要求140的方法，其中水溶性聚合物链段仅具有一个末端羟基，从而提供了具有单一官能团或其保护形式的聚合物试剂。
142、权利要求140的方法，其中水溶性聚合物链段具有两个末端羟基，从而提供了具有两个官能团或其保护形式的聚合物试剂。
143、权利要求138的方法，其中官能团为保护形式和进行任选的去保护步骤。
144、制备聚合物试剂的方法，包括下列步骤：
(i)提供具有至少一个可利用的亲核基团的水溶性聚合物链段；
(ii)提供含有至少一个活化基团和官能团或其保护形式的前体分子，其中该官能团选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇；
(iii)在适合的反应条件下，让前体分子和该水溶性聚合物链段接触，从而形成含有官能团或其保护形式的聚合物试剂；和
(iv)任选地，当该官能团以保护形式存在时，将该官能团去保护。
145、权利要求144的方法，其中具有至少一个可利用的亲核基团的水溶性聚合物链段是胺终端的聚(乙二醇)。
146、权利要求144的方法，其中该前体分子包括下列结构：
Figure A2003801094500038C1
其中：
(a)是0或1；
(b)是0或1；
(e)是0或1；
(f)是0或1；
当存在时，X1是间隔结构部分；
当存在时，X3是间隔结构部分；
当存在时，EW1是吸电子基团；
当存在时，EW3是吸电子基团；
(z)是0或1-7的正整数；
(x)是0或1-7的正整数；
当存在时，各R2独立地是H或有机基团；
当存在时，各R3独立地是H或有机基团；
当存在时，各R8独立地是H或有机基团；
当存在时，各R9独立地是H或有机基团；
pFG是官能团或其保护形式，其中该官能团选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇；和
各AC是活化基团。
147、权利要求144的方法，其中该前体分子包括下列结构：
Figure A2003801094500039C1
其中：
(a)是0或1；
(b)是0或1；
当存在时，X1是间隔结构部分；
当存在时，EW1是吸电子基团；
(z)是0或1-8的整数；
当存在时，各R2独立地是H或有机基团；
当存在时，各R3独立地是H或有机基团；
pFG-R1是(i)选自具有定义为R1的末端的酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇或上述任何一个的保护形式中的官能团，其中R1是有机基团，或(ii)环状结构，其中选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇中的官能团是该环状结构的一部分；和
AC是活化基团。
148、权利要求147的方法，其中该水溶性聚合物链段仅具有一个末端胺基，从而提供了具有单一官能团或其保护形式的聚合物试剂。
149、权利要求147的方法，其中该水溶性聚合物链段具有两个末端胺基，从而提供了具有两个官能团或其保护形式的聚合物试剂。
150、权利要求144的方法，其中官能团为保护形式和进行任选的去保护步骤。
151、制备聚合物试剂的方法，包括下列步骤：
(i)提供具有至少一个可利用的离去基团的水溶性聚合物链段；
(ii)提供含有至少一个亲核基团和官能团或其保护形式的前体分子，其中该官能团选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇；
(iii)在适合的反应条件下，让前体分子和该水溶性聚合物链段接触，从而形成含有官能团或其保护形式的聚合物试剂；和
(iv)任选地，当该官能团以保护形式存在时，将该官能团去保护。
152、权利要求151的方法，其中离去基团是伯卤素或仲卤素。
153、权利要求151的方法，其中离去基团是磺酸酯。
154、权利要求153的方法，其中磺酸酯选自甲磺酸酯，三氟甲烷磺酸酯，三氯甲烷磺酸酯，2，2，2-三氟乙烷磺酸酯，2，2，2-三氯乙烷磺酸酯，九氟丁烷磺酸酯，对溴苯磺酸酯，对硝基苯磺酸酯，和对甲苯磺酸酯。
155、权利要求151的方法，其中该官能团为保护形式和进行任选的去保护步骤。
156、制备聚合物试剂的方法，包括下列步骤：让具有至少一个烷氧基离子或硫醇根离子的水溶性聚合物链段与含有至少一个离去基团和官能团或其保护形式的前体分子反应，其中该官能团选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇，从而提供了聚合物试剂。
157、权利要求156的方法，其中具有至少一个烷氧基离子或硫醇根离子的水溶性聚合物链段通过在适合的碱的存在下结合具有至少一个羟基的水溶性聚合物来制备。
158、权利要求157的方法，其中适合的碱选自钠，氢氧化钠，钾，氢氧化钾，氢化钠，氢化钾，甲醇钠，甲醇钾，叔丁醇钠，叔丁醇钾，碳酸钠和碳酸钾。
159、权利要求156的方法，其中具有至少一个烷氧基离子或硫醇根离子的水溶性聚合物链段通过聚合反应来提供。
160、在活性剂的氮原子与仲碳原子之间含有共价键的聚合物-活性剂缀合物，其中该仲碳原子直接或通过一个或多个原子连接于水溶性聚合物链段。
161、权利要求160的缀合物，其中该缀合物不含连接于仲碳原子的羟基结构部分。
162、权利要求160的缀合物，其中该缀合物不含连接于与仲碳原子相邻的碳原子的羰基结构部分。
163、权利要求160的缀合物，其中该缀合物不含(a)连接于仲碳原子的羟基结构部分；和(b)连接于与仲碳原子相邻的碳原子的羰基结构部分。
164、权利要求160的缀合物，其中甲基连接于与仲碳原子相邻的碳。
165、权利要求160的缀合物，其中水溶性聚合物链段是支化的。
166、权利要求160的缀合物，包括直接或通过一个或多个原子连接于仲碳原子的第二水溶性聚合物链段。
167、权利要求160的缀合物，其中活性剂是多肽。
168、权利要求160的缀合物，其中活性剂不是多肽。
169、包括权利要求160的缀合物和药学可接受的赋型剂的药物制剂。
170、制备聚合物-活化剂缀合物的方法，包括在缀合条件下，让活性剂与含有直接或通过一个或多个原子连接于官能团的水溶性聚合物链段的聚合物试剂接触，其中该官能团选自酮，酮水合物，硫酮，一硫代水合物，二硫代水合物，半酮缩醇，一硫代半酮缩醇，二硫代半酮缩醇，酮缩醇和二硫代酮缩醇。
171、权利要求170的方法，其中该聚合物试剂被权利要求1、14、35、54、75或110所包含。
172、权利要求171的方法，其中该官能团是酮。
173、权利要求171的方法，其中该官能团是酮水合物。
174、权利要求171的方法，其中该官能团是半酮缩醇。
175、权利要求171的方法，其中该官能团是酮缩醇。
176、权利要求171的方法，其中该官能团是硫酮。
177、权利要求171的方法，其中该官能团是一硫代水合物。
178、权利要求171的方法，其中该官能团是二硫代水合物。
179、权利要求171的方法，其中该官能团是一硫代半酮缩醇。
180、权利要求171的方法，其中该官能团是二硫代半酮缩醇。
181、权利要求171的方法，其中该官能团是二硫代酮缩醇。
182、权利要求171的方法，其中活性剂是多肽。
183、权利要求171的方法，其中活性剂是多肽。
184、权利要求171的方法，其中活性剂不是多肽。
185、根据权利要求121、128、138、144、151或156的任一项制备的聚合物试剂。
186、通过让活性剂与由权利要求1、14、35、54、75或110的任一项所包含的聚合物试剂接触而制备的聚合物-活性剂缀合物。
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