CN110591079A - 单官能化非线性聚乙二醇的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种单官能化非线性聚乙二醇的制备方法。所述单官能化非线性聚乙二醇具有一个非线性的多价基团U，一侧连接单一的功能性端基，另一侧连接至少具有2个线性聚乙二醇链。本发明：第一步先获得低分子量中间体IM1，引入单一的功能性端基或其微变化形式；该步骤仅涉及低分子量试剂之间的有机反应，可控性好，能够精确控制结构，可选择的分离方式多样，可以获得高纯度中间体；第二步再引入聚乙二醇组分，可直接获得或者再通过末端的简单化学修饰即可获得高取代率的单官能化非线性聚乙二醇。继续进行官能化修饰或者作为反应原料参与构建多级支化的非线性结构时，反应位阻小，亦可获得相对高的取代率或接枝率。

Description

单官能化非线性聚乙二醇的制备方法
技术领域
本发明涉及高分子合成领域，特别涉及一种单官能化非线性聚乙二醇的制备方法。
背景技术
聚乙二醇化(PEGylation)是药物修饰的重要手段之一。其中，官能化聚乙二醇(PEG)可以利用其含有的活性基团与药物分子(包括蛋白药物和有机小分子药物)、肽类、糖类、脂类、寡核苷酸、亲和配体、辅因子、脂质体以及生物材料等通过共价键进行偶联，实现对药物和其他生物相关物质的聚乙二醇化修饰。经修饰后的药物分子将具备聚乙二醇的许多优良性质，如亲水性、柔性、抗凝血性等。此外，由于空间排斥效应，聚乙二醇修饰后的药物能避免肾小球的过滤及生物反应如免疫反应，使其比未修饰的药物在血液中有着更长的半衰期。例如：Greenwald等人(J.Org.Chem.1995,331-336)通过与聚乙二醇偶联的手段修饰紫杉醇，增加其水溶性。聚乙二醇化修饰逐渐发展成为一个热门的研究领域。其中，研究最早也最多的，是单官能化的活性聚乙二醇衍生物，该类型具有单一的可反应基团，药物修饰过程、产物结构及质量的可控性好。
第一代商业化PEG化药物产品采用直链线性结构，如 等，第二代商业化PEG化药物采用具有两个聚乙二醇链的支化结构，如 等。相比于线性官能化聚乙二醇，分枝型官能化聚乙二醇可在药物表面形成伞状保护，增大药物分子周围的空间位阻，有利于提供更好的屏蔽作用，比线状聚乙二醇更能有效地阻止体内酶等大分子物质对药物的进攻，进而减少药物在生物体内失活或被酶解的程度。
关于单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，以商业化产品中所用的两臂支化聚乙二醇活性酯为例，Monfardini将两根线性甲氧基聚乙二醇分别偶联到赖氨酸的两个氨基上得到两臂支化(分叉型)聚乙二醇，再将赖氨酸的α-羧基活化成琥珀酰亚胺活性酯基(Bioconjugate Chem.1995,6,62-69)。上述制备方法中，先制备两臂支化聚乙二醇羧酸，然后在最后步骤中通过对端羧基进行改造获得单一反应性基团琥珀酰亚胺活性酯基；在此过程中，由于被改造端基被两个聚合物链所包埋、空间位阻大等因素，导致端基的修饰率(取代率、官能化率)受到局限；而且由于端基改造前后的分子量都比较大，给产品的分离纯化带来难度。端基取代率对于聚乙二醇化药物的质量控制都是至关重要的。因此，有必要开发一种改进的方法制备支化或其他非线性结构的聚乙二醇衍生物。
发明内容
本发明针对单官能化非线性聚乙二醇的现有制备方法中，端基取代率不够理想的技术瓶颈，提供一种改进的单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，以提供高端基含量(取代率、官能化率)。
本发明提供一种单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，所述单官能化非线性聚乙二醇的结构通式如式(1)所示：
其中，F为功能性基团，且F含有一个功能性端基R01；R01与Ld直接相连，或者R01通过二价连接基Z与Ld相连(此时为间接相连)；
Ld为含有杂原子的共价连接基；且Ld含有能够经偶合反应生成的共价连接基，或者Ld与U构成能够经偶合反应生成的共价连接基；
U为价态为y+1的多价基团，y≥2，具体选自2、3、4、5、6、7、8、9或y≥10；当y＝2时，优选之一U不为N原子支化中心；通过U分别连接功能性基团F以及y个聚乙二醇组分XPEG；
XPEG为聚乙二醇组分，y个XPEG均包含至少一个RPEG单链组分，所述RPEG单链组分为烃氧基封端的聚乙二醇单元，且所述RPEG单链组分均含有至少4个EO单元，其中EO单元代指氧化乙烯基单元；一个XPEG组分中RPEG单链组分的数量为x(x大于等于1)，y个x各自独立，任两个x可以相同或不同，但同一个XPEG组分中的RPEG单链组分具有相同的烃氧基封端；同一分子中，y个Lx各自独立，任两个Lx可以相同或不同，任一个Lx可以不存在或者为连接XPEG与多价基团U的二价连接基；
优选所述(XPEG-Lx)y中EO单元总数至少为20；更优选至少为22；更优选至少为23；更优选至少为25；
通式(1)中所有RPEG单链组分的数量总和记为∑x；
所述单官能化非线性聚乙二醇可通过以下步骤制备：
步骤一、获得含有功能性基团U'及官能团端DF的低分子量中间体IM1，且IM1的分子量不超过5000Da；
所述U'包含多价基团U，且U'中含有y个反应位点，所述反应位点能够直接参与共价反应或者能够经活化后参与共价反应，从而使U'能够共价连接y个XPEG组分；
所述DF含有R01或者含有R01的微变化形式；所述微变化形式指经过脱保护、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、改变离去基团等简单化学变化中任一种化学过程，能够转变为R01的基团；
步骤二、采用的原料至少包括步骤一获得的IM1，以及含有至少一个RPEG单链组分的活性聚乙二醇衍生物Xsource，通过单步或分步的偶合反应，获得含有多价基团U以及y个聚乙二醇组分XPEG的非线性化合物IM2；
当DF等于F时，所得结构即对应通式(1)所示的结构；
当DF不等于F时，经末端微修饰得到对应的通式(1)所示的结构；所述末端微修饰选自以下化学反应中任一种或任意组合：脱保护、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、改变离去基团等简单化学变化；
所得产物中，平均一分子单官能化非线性聚乙二醇具有的RPEG单链组分的数量记为Nx；优选Nx偏离∑x不超过±10％。
本发明还公开一种可替代的技术方案，通式(1)中，所述XPEG均是RPEG单链组分，均是具有相同的烃氧基封端的聚乙二醇单元，且Lx不存在；
所示单官能化非线性聚乙二醇可通过以下步骤制备：
步骤一、获得含有功能性基团U'及官能团端DF的低分子量中间体IM1，且IM1在阴离子活性聚合条件下稳定存在；所述U'含有多价基团U，且U'含有y个裸露的羟基；
步骤二、以IM1为引发剂，通过引发环氧乙烷聚合反应、聚合反应结束后进行烃基封端，获得含有多价基团U以及y个聚乙二醇组分XPEG的非线性化合物IM2；当DF等于F时，所得结构即对应通式(1)所示的结构；当DF不等于F时，经末端微修饰得到对应的通式(1)所示的结构；所述末端微修饰的定义与上述一致；所述F、Ld、U、y、DF的定义与上述一致；但优选R01不为羟基。
上述方法制备的产物中，生成的XPEG基本对应相同的平均分子量。
进一步公开一种含单官能团的两臂支化聚乙二醇的制备方法，所述含单官能团的两臂支化聚乙二醇包含且只包含两个RPEG单链组分的单官能化非线性聚乙二醇，其结构如式(2)
所示：
其中，U为价态为y+1的多价基团，y＝2；且优选之一U不为N原子支化中心；
PEGa、PEGb为相同或不同的RPEG单链组分，各自独立，同一分子中PEGa、PEGb可以相同或不同；所述“各自独立”，指烃基封端和分子量均各自独立，且烃基封端与分子量之间也各自独立；
La可以不存在，或者为亚烃基，或者为含杂原子的二价烃基；
Lb可以不存在，或者为亚烃基，或者为含杂原子的二价烃基；
同一分子中，La、Lb各自独立，可以相同或不同；
所述含单官能团的两臂支化聚乙二醇可以通过以下步骤制备：
步骤一、获得含有功能性基团U'及官能团端DF的低分子量中间体IM1；
所述U'包含三价基团U，且U'中包含两个能够共价连接PEGa、PEGb组分的反应位点；两个反应位点各自独立，其各自独立地为活性的或者能够经活化后转化为活性形式(均为活性形式，均为未活化形式，或者一个为活性形式另一个为未活化形式)；所述DF的定义与上述一致；
步骤二、以步骤一获得的低分子量中间体IM1、结构包含PEGa的组分II、结构包含PEGb的组分III为必要原料，通过单步或分步的偶合反应，获得包含三价基团U以及两个RPEG单链组分的支化化合物IM2；偶合两个RPEG单链组分的顺序不分先后，，或者同步偶联到U；所述组分II、组分III各自含有一个能与U'形成共价连接的反应位点；
当DF等于F时，所得结构即对应通式(2)所示的结构；
当DF不等于F时，经末端微修饰得到对应的通式(2)所示的结构；所述末端微修饰的定义与上述一致。
以本发明制备的单官能化非线性聚乙二醇(包括但不限于含单官能团的两臂支化聚乙二醇)为原料，对末端R01进行官能化改性，形成不同的功能性端基，获得新的单官能化非线性聚乙二醇(包括但不限于新的含单官能团的两臂支化聚乙二醇)的方法也在本发明范围内。基于本发明制备方法获得的单官能化非线性聚乙二醇衍生物进行末端官能化修饰时，由于增大了功能性端基R01与U的支化核之间的原子间隔，降低了反应位阻，提高修饰率，提高原料利用率，有利于提高产品纯度。改性后的功能性端基可选自本发明公开的、及引用文献公开的任意合适的功能性端基，包括但不限于类A～类J的结构。
本发明还公开本发明任一制备方法获得的单官能化非线性聚乙二醇，为宏观液态或固态物质。其中，单官能化非线性聚乙二醇组分含量大于95％，优选大于96％，更优选大于98％，更优选99％～100％。本发明中，未特别指明的情况下，99％～100％的区间包括99％、大于99％且小于100％、100％。
本发明还公开本发明任一制备方法获得的单官能化非线性聚乙二醇，其中末端功能性基团的取代率优选大于95％，更优选大于96％，更优选大于98％，更优选99％～100％。
本发明具有如下有益效果：
(1)上述制备方法的总发明构思是：在引入聚合物组分XPEG之前(通过偶联方式或聚合方式引入)，先制备低分子量中间体IM1，引入单一的功能性基团或其微变化形式；而制备该低分子量中间体的过程仅涉及低分子量试剂(特别地小分子试剂)之间的有机反应，可控性好，能够精确控制结构，可选择的分离纯化方法多样，可以获得高纯度中间体。具体地，采用预修饰技术，以含有功能性端基(官能团源)的化合物作为起始原料或中间体，然后分步引入或者单步引入若干个聚乙二醇组分(y个XPEG组分)，得到聚合物中间体IM2，直接得到或者后期仅再通过脱保护等较简单的化学反应过程，即可获得高取代率的单官能化非线性聚乙二醇。与现有技术相比，上述制备方法将功能性端基的引入置于引入聚合物之前，并且功能性端基的引入通过有机小分子或低分子量试剂之间的反应实现，与现有技术中在非线性聚合物中间体(两臂支化聚合物中间体)的基础上进行端基修饰相比，低分子量试剂的反应过程可实现相对更加精确的结构控制，也更容易实现分离纯化。在一些实施例中，所获得的单官能化非线性聚乙二醇，其功能性末端的取代率可实现接近或等于100％；当功能性端基以微变化形式存在于制备过程中时，后续也仅需要通过脱保护、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、改变离去基团等较简单的化学过程即可转化得到预设的功能性端基，这类反应的反应条件简单、易控，仅是“微修饰”，容易实现接近或等于100％的取代率。而在现有技术中，是基于聚合物端基进行化学修饰，两侧均有聚合物链，由于空间位阻大、末端被聚合物链包埋等因素，导致末端取代率受限，还需要增加纯化步骤进行产物分离，而且即使增加纯化工艺，部分功能性端基的产物也难以实现100％或近100％的取代率。本发明制备方法所得单官能化非线性聚乙二醇，其末端功能性基团远离非线性结构的支化核，因此继续进行官能化修饰时或者作为反应原料与IM1构建多级支化的非线性结构时，反应位阻小，与现有的后修饰技术相比，亦容易获得相对高的取代率/接枝率。
(2)本发明还可以利用天然氨基酸等简单小分子试剂构建非线性结构U，原料易得，方法简便，易于规模化生产。
(3)本发明还可以直接采用C-端或N端被选择性保护的多肽作为原料或中间体，分步偶合或一步偶合y个XPEG组分或∑x个RPEG单链组分，得到非线性聚乙二醇中间体IM2，脱保护后对C-端或N端进行微修饰可获得单官能化的、高修饰率的非线性聚乙二醇衍生物(包括但不限于含单官能团的两臂支化聚乙二醇衍生物)。
术语说明/术语解释
本发明中，聚乙二醇组分的重复单元为氧化乙烯基单元，也记为EO单元，重复单元的数量也记为EO单元数，重复单元的平均数也记为EO单元平均数，且优选数均平均数。
本发明涉及的术语大多在文献CN104530415A、CN104530417A、CN104877127A、WO/2016/206540A、US15/738761、CN106967213A、CN201710125672.9、CN201710125671.4、CN201710126727.8及各引用文献中已记载，包括但不限于说明书术语解释部分；上述文献及各引用文献中记载的术语解释、相关结构举例、及优选方式，作为参考一并纳入本发明中，这里不再详细赘述。
本发明的引用文献中的描述与本发明的描述不同的，以本发明为准；这个原则针对说明书全文的所有引用文献。
概括地讲，引用文献中涉及的术语包括但不限于烃、脂肪烃、芳烃、芳烷烃、饱和烃、烷烃、饱和脂肪烃、不饱和烃、不饱和脂肪烃、烯烃、炔烃、二烯烃、开链烃、直链结构(不含侧基)、直链烃、直链脂肪烃、支链烃、支链结构(含侧基)、支链脂肪烃、环烃、环状结构、树状结构、梳状结构、超支化结构、成环原子、环骨架、烃来源的环、碳环、脂环烃、脂环、饱和脂环、饱和脂环烃(环烷烃)、不饱和脂环、不饱和脂环烃、环烯烃、环炔烃、环二烯烃、苯环、芳环、稠环、构成环骨架的结构单元、含有或不含嵌套的环状结构、杂原子、杂原子的种类、杂环、脂杂环、芳杂环、杂脂环(hetero-aliphatic rings)、杂芳环(hetero-aromatic ringsor heteroaryl rings)、氧杂、氮杂、硫杂、磷杂、杂原子的数量、氮氧杂化合物、氮硫杂化合物、杂原子的位置、环状结构的数量、单环、多环、单环化合物、多环化合物、环的数量、双环、三环、四环、环状结构之间的连接方式、螺环、桥环、多环中任意两个相连接的环、杂单环(单杂环)、杂多环、杂螺环、杂桥环、杂稠环、稠芳环(condensed aryl rings)、稠杂环(杂稠环)、芳稠杂环(aryl-condensed heterorings)、芳并杂环(aryloheterorings)、苯并杂环、杂稠杂环、杂稠芳环、单环烃、多环烃、螺环烃、桥环烃、稠环烃、稠芳烃、饱和环烃(环烷烃)、不饱和环烃、杂烃、开链杂烃、杂环烃、脂杂烃、芳杂烃、脂杂环烃、脂杂开链烃、饱和脂杂烃(杂烷烃)、杂芳烃、稠杂烃、稠杂环烃、芳稠杂环烃、杂稠杂环烃、杂芳烷烃等的术语解释、相关结构举例、及优选方式。
引用文献中涉及的术语还包括但不限于：基团、残基、基团的价态、一价基团、二价基团、三价基团、四价基团、……、一百价基团、连接基、氧基、硫基、烃基、一价烃基、二价烃基(亚烃基)、三价烃基、“取代的”、取代原子、取代基、烃基取代基、含杂原子的基团、杂烃基、含杂原子的取代基、酰基、碳酰基、非碳酰基、烃基氧基、烃基硫基、酰基氧基(酰氧基)、氧基酰基、氨基酰基、酰基氨基、取代的烃基、烃基取代的烃基(仍属于烃基)、饱和烃基(烷基)、不饱和烃基、烯基、炔基、二烯基、烯基烃基、炔基烃基、二烯基烃基、开链烃基、直链烃基、支链烃基、环烃基、脂肪烃基、脂环烃基、环烷烃基、不饱和脂环烃基、单环烃基、多环烃基、芳基(aryl groups)、芳基烃基(aryl-hydrocarbyl groups)、芳烷基、杂烃基取代的烃基(属于杂烃基)、脂杂烃基、杂烷基、开链杂烃基、脂杂环烃基、杂环烃基、杂环取代的烃基、芳杂烃基、杂芳基、杂芳基烃基、杂芳烷基、稠环烃基、稠芳基、稠杂环烃基、芳稠杂环烃基、杂稠杂环烃基、氧杂烃基、氮杂烃基、硫杂烃基、磷杂烃基、单杂的杂烃基、双杂的杂烃基、多杂的杂烃基、亚烷基、亚烃基的来源、不饱和脂肪烃获得的亚烃基、亚环烃基、亚脂环烃基、亚芳基(arylene groups)、芳基亚烃基(aryl-hydrocarbylene groups)、环状结构作为取代基、亚烃基中可以含有或不含取代基或侧基、亚烃基中连接其它基团的两个位置、保护基、巯基保护基、炔基保护基、羟基保护基、氨基保护基、氨基、二价连接基等的术语解释、相关结构举例及优选方式。其中取代原子提供仅由一个杂原子构成的取代基。
引用文献中涉及的术语还包括但不限于：支化中心、支化结构、三支化结构、四支化结构、环状结构(包括但不限于脂肪族环、芳香族环、糖环、缩合环、聚合物环等)、“可稳定存在”、“可降解”、“环状单糖”、“多分散”与“单分散”、三价基团及其举例、四价基团及其举例、五价基团及其举例、六价基团及其举例、七价基团及其举例、八价基团及其举例、更高价基团及其举例、除三价核结构以外的部分不包括杂原子的三价基团及其举例、除三价核结构以外的部分包括杂原子的三价基团及其举例、三价支化结构、除四价核结构以外的部分不包括杂原子的四价基团及其举例、除四价核结构以外的部分包括杂原子的四价基团及其举例、基团之间的组合方式、低价基团之间的组合方式(梳状组合方式、树状组合方式、支化组合方式、超支化组合方式、环状组合方式等)、梳状组合结构、树状组合结构、支化组合结构、超支化组合结构、环状组合结构、相同的结构类型、功能性基团及其被保护形式的举例、反应性基团、功能性基团的保护基、被保护的功能性基团、被保护的反应性基团、可稳定存在、可降解、可稳定存在的二价连接基、可降解的二价连接基、可降解的多价基团、靶向因子、靶向分子、光敏感性基团(涵盖荧光性基团)、荧光性物质、异官能团对(可同时存在的异官能团对)、含有两个相同或不同官能团的小分子、含三价核结构的异官能化小分子(htriSM)、末端官能化方法(线性官能化和支化官能化，其中后者在本发明中对应非线性官能化)及其原料、偶合反应及其举例、偶合反应生成的共价连接基、生物相关物质、聚乙二醇衍生物与生物相关物质之间的反应、定点修饰、不定点修饰、药物、药物的应用领域、小分子药物、小分子药物的应用领域等的定义、描述、相关举例及相关引用。上述涉及的相关举例的优选方式也一并纳入本发明范畴。
特别地，文献CN201710126727.8及其引用文献中有关官能团的保护与脱保护，特别是“反应原料、中间体中官能团的保护与脱保护”的结构举例及优选方式也一并纳入本发明。包括但不限于常用的保护基团及相应的保护与脱保护方法、巯基保护基与被保护的巯基、氨基保护基与被保护的氨基、羟基保护基与被保护的羟基、炔基保护基与被保护的炔基、醛基保护基、羧基保护基、氨基羧酸的保护基、天然氨基酸的保护基、氨基羧酸的保护与脱保护方法、天然氨基酸的保护与脱保护方法(例如氨基、羧基、酰氨基、巯基、胍基、β,γ-羧基、咪唑基、ω-氨基、β,γ-酰胺、吲哚基等的保护与脱保护)、选择性保护与脱保护等。
文献CN201710126727.8及其引用文献中有关烷基化反应及烷基化方法的内容也一并纳入本发明，包括但不限于取代型、加成型、缩合型三种类型。
部分术语简单概括如下。
本发明中，“基团”含有至少一个原子，指化合物失去一个或更多个原子形成的自由基。相对于化合物，化合物失去部分基团后形成的基团也称为残基。本发明中的“基团”不为氢原子。基团的价态没有特别限定，作为举例可以分为一价基团、二价基团、三价基团、四价基团、……、一百价基团等。一价基团举例如苯基、氯基、醛基、甲氧基、羟基和乙基。关于基团的价态，“多价”指价态至少为3。
“基团”指有机物失去原子或原子团后剩余的部分，价态至少为1，原子数至少为1。其中，价态大于等于2的基团统称为连接基。连接基还可以只含有一个原子，如氧基、硫基。“取代基”指化合物或基团中取代氢原子的基团。“取代基”(a substituent)可以是一个原子(取代原子,a substituting atom)，也可以是一个包含两个或更多个原子的原子团(asubstituting group)。上述引用文献及各自引用文献中的取代原子、取代基、取代基团均包括在本发明的“取代基”范畴内。
本发明中，烯基、炔基、二烯基、芳基分别与烯烃基、炔烃基、二烯烃基、芳烃基具有相同的概念范畴。而烯基烃基、炔基烃基、二烯基烃基、芳基烃基分别由“烯基+亚烃基”、“炔基+亚烃基”、“二烯基+亚烃基”、“芳基+亚烃基”构成。其中，烯烃、炔烃、二烯烃、芳烃等不饱和烃失去一个氢原子分别形成烯基或烯烃基(alkenyl groups)、炔基或炔烃基(alkynylgroups)、二烯基或二烯烃基(dienyl groups)、芳基(aryl groups)或芳烃基(aromatichydrocarbon groups)等。烯基、炔基、二烯基、芳基等与亚烃基构成烯基烃基、炔基烃基、二烯基烃基、芳基烃基等，而烃基与亚烯基、亚炔基、亚二烯基、亚芳基等分别构成烃基烯基、烃基炔基、烃基二烯基、烃基芳基等。本发明未特别指明的情况下，烯基烃基(alkenyl-hydrocarbyl groups)、炔基烃基(alkynyl-hydrocarbyl groups)、二烯基烃基(dienyl-hydrocarbyl groups)等特别包括自由端基不位于不饱和键的情况，具体地如烯丙基(2-丙烯基)、炔丙基(2-丙炔基)；烃基烯基(hydrocarbyl-alkenyl groups)、烃基炔基(hydrocarbyl-alkynyl groups)、烃基二烯基(hydrocarbyl-dienyl groups)等特别包括自由端基位于不饱和键上的情况，具体举例如烯丙基(3-丙烯基)、炔丙基(3-丙炔基)。
以一价基团为例。芳烃失去一个氢原子形成的基团形成芳基或芳烃基(arylgroups or aromatic hydrocarbyl groups)。芳烃失去非芳环上的氢原子形成的芳烃基也为芳基烃基(aryl-hydrocarbyl groups)。芳基与亚烃基构成芳基烃基(aryl-hydrocarbylgroups)，而烃基与亚芳基构成烃基芳基(hydrocarbyl-aryl groups)。本发明未特别指明的情况下，芳基烃基特别包括自由端基不位于芳环上的情况，烃基芳基特别包括自由端基位于芳环上的情况。芳烷烃失去非芳环上的氢原子形成芳烷基(aralkyl group或arylalkyl groups)。芳烷基同时属于芳基、芳烃基、芳基烃基的范畴。作为举例，最典型的芳基如苯基、苯撑，最典型芳基烃基如苄基。
为简便起见，本发明中基团中的碳原子数范围还可以用下标形式标注在C的下标位置，表示该基团具有的碳原子数，例如C1-10表示“具有1至10个碳原子”、C3-20表示“具有3至20个碳原子”。“取代的C3-20烃基”指C3-20烃基的氢原子被取代得到的基团。“C3-20取代的烃基”指烃基的氢原子被取代后得到的基团中具有3-20个碳原子。又如当一个基团可选自C1-10烃基时，可选自下标所示范围中任一种碳原子数的烃基，即等价于可选自C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10烃基中任一种烃基。
上述由整数构成的整数数值区间的释义，并不限于碳原子下标，也适用于其他原子的下标区间，还适用于其他任何下标形式、非下标形式的整数数值区间，既包括短横线标记的数值区间(如1-6)，也包括波浪线标记的数值区间(如2～250)，但不适用于由非整数构成的数值区间。本发明中，在没有特别说明的情况下，以区间形式标记的整数区间均可表示该区间范围内所有整数构成的组，且该范围包括两个端点。如整数范围2～12表示2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12构成的组。又如，一个PEG链段中的氧化乙烯基单元数选自4～20，是指其氧化乙烯基单元数可选自4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20。关于非整数构成的数值区间，例如EO单元平均数选自22～100，其选择范围并不限于该区间内的整数，还可以是任意的非整数。
对于本发明中两个或多个对象“各自独立地优选”，当具有多级的优选情况时，并不要求均选自同级的优选组，可以一个为大范围的优选、一个为小范围的优选，也可以一个为最大范围、另一个为任一种优选情况，也可以选自同级的优选。例如，“R8、R9、R10、R11、R12的碳原子数各自独立地优选为1～20，更优选为1～10”，可以均为1～20，也可以均为1～10，也可以部分为1～20，而其它的为1～10。即使为同级别的或同一类优选，也并不限定两个对象的结构完全一致，例如A、B各自独立地选自烷基、环烷基、芳基、芳烷基，可以是A为甲基而B为乙基(均为烷基)，或A为丁基而B为苄基(一个为烷基一个为芳烷基)。
本发明中的二价连接基，例如亚烃基、亚烷基、亚芳基、酰胺键等，没有特别限定的情况下，其连接其它基团时可选择两个连接端中的任一个，例如在A-CH2CH2-和-CH2-B之间以酰胺键作为二价连接基时，可以为A-CH2CH2-C(＝O)NH-CH2-B或A-CH2CH2-NHC(＝O)-CH2-B。
本发明的部分基团的结构式中，一个或更多个自由端用星号加以标记，作为定向的连接端。例如对于U的非线性候选项，星号端指向Ld-F；对于XPEG的非线性候选项，星号端指向Lx-U；对于二价连接基，星号端的指向以说明为准。未指明的情况下，任意的自由端的指向都是非限定性的，可以指向任意候选的方向，例如对于U的非线性候选项，可以由任一自由端指向Ld-F；对于XPEG的非线性候选项，可以由任一自由端指向Lx-U。
当涉及到的结构具有同分异构体时，没有特别指定的情况下，可以为其中任一种异构体。例如对于存在顺反异构体的结构，既可以为顺式结构也可以为反式结构；有旋光性时可以为左旋或右旋。如对于烷基，指烷烃失去任意位置的一个或多个氢原子形成的烃基，没有特别指定的情况下，一般指一价烷基。具体地，如丙基指正丙基、异丙基中任一种，亚丙基指1,3-亚丙基、1,2-亚丙基、异亚丙基中任一种。
在结构式中，当连接基的端基与连接基中包含的取代基易发生混淆时，如在结构式中，采用的来标记二价连接基中连接其它基团位置，两者分别表示-CH(CH2CH2CH3)2-、-CH2CH2CH(CH3)2-CH2CH2-。当不会产生歧义时也可不特别标记，如标记为苯撑结构的结构式分别等价于
本发明中环状结构用圆形表示，根据环状结构的特征不同加以不同的标注。例如，
表示任意的环状结构；
表示脂肪族的环状结构，且不含任何芳环或杂芳环，也称脂肪族环；
表示芳香族的环状结构，至少含有一个芳环或杂芳环，也称芳香族环(既可以为全碳环，也可以含杂原子)；
表示含环状单糖骨架的糖类或糖类衍生物的骨架，也称糖环；
表示环中含有酰胺键、酯键、酰亚胺、酸酐等化学键的环，也称缩合环；
为水溶性聚合物的环状骨架，也称聚合物环(polymeric rings)；这里对水溶性聚合物的分子量没有特别限制。
作为举例，如 分别表示含氮原子、碳碳双键、偶氮基、碳碳三键、二硫键、共轭二烯键、酸酐单元、酰亚胺键、芳并三氮唑单元的环状结构。
对上述各类环状结构的定义还包括但不限于上述引用文献及各自引用文献中公开及引用的下位结构、相应的结构举例及优选方式等。举例如：
脂肪族环(aliphatic rings)包括脂环和脂杂环。脂环(acyclic rings)指脂肪烃基来源的碳环，是一种全碳脂环。本发明中，脂杂环(aliphatic-derived heterorings)指脂环的环碳原子被杂原子替代的杂环。作为举例，脂杂环烃指来源于脂环烃的杂环烃，如3-氧杂环丁烷、1,4-二氧杂六环。脂肪族环举例如环丙烷、环氧乙烷、氮杂环丙烷、环丁烷、环丁烯、方酸、环丁烷二酮、半方酸、环戊烷、环戊二烯(茂)、四氢呋喃、吡咯烷、噻唑烷、二氢异恶唑、恶唑烷、环己烷、环己烯、四氢吡喃、哌啶、1,4-二氧六环、降冰片烷、降冰片烯、降冰片二烯、1,4,7-三氮杂环壬烷、轮环藤宁等，需要补充说明的是，呋喃、噻吩、吡咯、咪唑、恶唑、异恶唑、噻唑、异噻唑、吡唑等具有弱芳香性的环在本发明中也包括在脂肪族环中，三氮唑也包括在此类，可归为脂杂环。所述三氮唑包括乙炔基和叠氮基反应生成的基团，也包括环炔基和叠氮基反应生成的基团。
芳香族环(aromatic rings)包括芳环和芳杂环。芳环(aryl rings)指芳香烃基来源的碳环，是一种芳香族全碳环(aromatic all-carbon rings)。芳杂环(aromatic-derived heterorings或aromatic heterorings)指芳环的环碳原子被杂原子替代的杂环。举例，芳香族环包括但不限于苯、吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、1,3,5-三嗪、四嗪(1,2,3,4-、1,2,4,5-和1,2,3,5-三种异构体)、茚、二氢化茚、吲哚、异吲哚、嘌呤、萘、二氢蒽、氧杂蒽(呫吨)、硫代呫吨、二氢菲、10,11-二氢-5H-二苯并[a,d]环庚烷、二苯并环庚烯、5-二苯并环庚烯酮、喹啉、异喹啉、芴、咔唑、亚氨基二苄、萘乙环、二苯并环辛炔、氮杂二苯并环辛炔等，任一种的被取代形式，及任一种的被杂化形式。其中，环上的氮原子还允许以阳离子的形式存在。如吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪是苯的氮杂形式，吲哚、异吲哚是茚的氮杂形式，咔唑是芴的氮杂形式，呫吨是二氢蒽的氧杂形式，硫代呫吨是二氢蒽的硫杂形式，9H-硫代呫吨-10,10-二氧化物是二氢蒽的砜杂化形式。吡啶嗡是吡啶的取代形式，此时，氮原子以阳离子形式存在。芳香族环除包括但不限于CN104530417A中的第[130]～[131]段外，还包括但不限于第[267]～[284]段。需要说明的是，三价联苯中的联苯并非基础环状核结构，而是由一个三价苯基的环状核结构与一个二价苯基(苯撑)组合而成；三价的二苯基甲烷与三价联苯类似。
糖环(sugar rings)，举例包括但不限于呋喃糖环、吡喃糖环、环糊精等。糖环选自环状单糖或环状单糖衍生物的骨架寡聚糖或寡聚糖衍生物的骨架多糖或多糖衍生物骨架中任一种。三者各自举例，及三者各自的优选情况包括但不限于文献CN104530415A、CN104530417A、WO/2016/206540A、CN201610252378.X(CN106967213A)、CN201710125672.9、CN201710126727.8及各引用文献中所描述、列举及引用的基团。以CN104530417A为例，对应段[0231]～[0234]。
所述环状单糖或环状单糖衍生物的骨架，其碳原子数为3、4、5、6或7，其结构为同分异构体、手性异构体、旋光异构体、构象异构体、旋转异构体中任一种形式、任两种或任两种以上形式的组合形式。优选具有6个碳原子的环状单糖骨架的单糖或单糖衍生物，作为举例，包括但不限于葡萄糖、阿洛糖、阿卓糖、甘露糖、古洛糖、艾杜糖、半乳糖、塔罗糖、阿洛酮糖、果糖、山梨糖、塔格酮糖、肌醇中任一种单糖。环状结构优选五元环或六元环。
所述寡聚糖或寡聚糖衍生物的骨架，其环状单糖骨架之间的组合方式包括但不限于线性、支化、超支化、树状、类树状、梳状、环状的方式。其单糖单元的个数为2～10。以环状方式为例，可以组合形成α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精中任一种环糊精或其衍生物。
所述多糖或多糖衍生物骨架，其环状单糖骨架之间的组合方式包括但不限于线性、支化、超支化、树状、类树状、梳状、环状的方式。其单糖单元的个数为大于10。作为举例，如D-吡喃葡萄糖单元通过α-1,4糖苷键依次相连形成线性组合；上述线性结构首尾相连，则可以形成环状组合方式。又如，当至少一个D-吡喃葡萄糖单元之间通过α-1,2糖苷键、α-1,3糖苷键、α-1,4糖苷键、α-1,6糖苷键等糖苷键中至少两种与相邻葡萄糖单元键合时，则形成支化或超支化组合方式。当所有的葡萄糖单元均通过特定的三个以上糖苷键以规则方式重复连接时，可形成梳状组合方式。具体地，作为举例，多糖或多糖衍生物可以为淀粉、几丁质、纤维素、葡聚糖中任一种。
缩合环(condensed rings)包括但不限于内酯(如β-丙内酯)、交酯(羟基羧酸的环状二酯，如丙交酯)、内酰胺(如β-丙内酰胺)、环酰亚胺(如马来酰亚胺、琥珀酰亚胺、3H-1,2,4-***啉-3,5-二酮)、环酸酐、环肽等。
本发明中“取代的”，以“取代的”“烃基”为例，指被取代的“烃基”中任一位置的任一个或一个以上的氢原子可以被取代。
烃中至少一个位置的碳原子被含杂原子的基团替代形成的化合物，统称为杂烃。本发明中的杂原子没有特别限定，包括但不限于O、S、N、P、Si、F、Cl、Br、I、B等。
除杂烃基外，含杂原子的取代基还包括但不限于卤代烷基、硝基、硅基(三甲基硅基、叔丁基二甲基硅基、三甲氧基硅基等)；还包括但不限于烃基或杂烃基与氧基、硫基、酰基、酰基氧基、氧基酰基、-NH-C(＝O)-、-C(＝O)-NH-等含杂原子的连接基直接相连形成的基团等等；以烃基为例，依次形成烃基氧基、烃基硫基、酰基、酰基氧基、烃基氧基酰基、氨基酰基、酰基氨基等。
“酰基”，包括碳酰基与非碳酰基，作为举例包括但不限于碳酰基、磺酰基、亚磺酰基、磷酰基、亚磷酰基、次磷酰基、硝酰基、亚硝酰基、硫代碳酰基、亚胺酰基、硫代磷酰基、二硫代磷酰基、三硫代磷酰基、硫代亚磷酰基、二硫代亚磷酰基、硫代次磷酰基、硫代膦酰基、二硫代膦酰基、硫代次膦酰基等。并优选羰基、硫代羰基、磺酰基或亚磺酰基。没有特别指明的情况下，酰基特指碳酰基。
对于一个化合物、一个基团或一个原子，可以同时被取代和被杂化，例如硝基苯基取代氢原子(硝基苯基作为取代基还同时含有杂原子N)，又如-CH2-CH2-CH2-被替换为-CH2-S-CH(CH3)-(同时被甲基取代和被硫基杂化)。
“原子间隔”或“原子间距”指沿着主链所间隔的主链原子数，不考虑侧基和侧链的因素，通常也是最短的原子间距，可用来表示连接基的长度；例如A-CO-NH-B中A与B的原子间隔为2，A-p-Ph-CH2-B中A与B的原子间隔为5(p-Ph为对位苯撑)，又如A-CH(CH2CH2CH2CH3)-B的原子间隔为1。参与构成原子间隔的“主链原子”只能是非氢原子。其中，对于含环状结构的二价连接基，其原子间隔指沿成环原子计算的最短原子数，例如对位苯撑也即1,4-亚苯基的原子间隔为4，间位苯撑的原子间隔为3，邻位苯撑的原子间隔为2。又如–CH2–、–CH(CH3)–、–C(CH3)2–、–CH(CH2Ph)2–、–C(CH2OX)–的原子间隔均为1。
“碳链连接基”指主链原子全部为碳原子的连接基，而侧链部分则允许杂原子或含杂原子的基团取代主链碳的氢原子。“主链原子”为杂原子时，也称为“主链杂原子”，如A-S-CH2-B、A-O-CH2-B、(原子间隔记为4)视为含有主链杂原子。碳链连接基可以分为亚烃基和侧基含杂原子的碳链连接基；所述侧基含杂原子的碳链连接基包括但不限于氧代(＝O)、硫代(＝S)、氨代(通过碳氮双键与主链碳相连)、醚键形式的氧杂烃基、硫醚键形式的硫杂烃基、叔氨基形式的氮杂烃基等。
“碳链连接基”主链全部由碳原子构成，碳链的侧基允许含有杂原子。也即由亚甲基或取代的亚甲基连接而成。所述取代的亚甲基可以被一个一价取代基、二个一价取代基或一个二价取代基(如二价氧，如与二价亚甲基共同构成三元环)取代。所述取代的亚甲基可以是一个氢原子被取代(如-CH(CH3)-)，也可以是两个氢原子分别被取代(如-(CH3)C(OCH3)-)，还可以是两个氢原子同时被取代(如羰基、硫代羰基、-C(＝NH)-、-C(＝N+H2)-)，还可以是环状侧基(如原子间隔记为1)。
本发明中的仲氨键、联氨键指“-NH-”两端均被亚烃基封端，如-CH2-NH-CH2-；而如-C(＝O)-NH-则称为酰胺键，不视为含有仲氨键。
本发明中的“聚合物链”中相应重复单元的个数至少为2。
本发明中，“分子量”表征一个化合物分子的质量大小，“平均分子量”表征宏观物质中通式化合物组分的质量大小，且没有特别规定时，“平均分子量”一般指“数均分子量”Mn。对于数均分子量，既可以为多分散性嵌段或物质的分子量，也可以为单分散性嵌段或物质的分子量。没有特别写明时，“分子量”与“平均分子量”的计量单位为道尔顿，Da。还可以用“聚合度”表征聚乙二醇链的分子量大小，具体指一个化合物分子中重复单元(氧化乙烯基单元、EO单元)的数量。相应地，用“平均聚合度”、优选“数均聚合度”来表征重复单元数量的平均值、数均值。
本发明中，对于多分散性情况，化合物单个分子的分子量/聚合度、宏观物质中化合物组分的数均分子量/数均聚合度的“相等”或“相同”或“等于”(包括其他形式的等价表达)，在没有特别指定的情况下，并不限定在数值上严格相等，而是指数值相接近或近似相等，所述相接近或近似相等优选偏差不超过±10％，通常以预设数值为基数。“约”、“左右”一般指±10％的数值范围，部分情况可放大到±15％，但不超过±20％。例如11kDa、12kDa与10kDa之间的偏差分别为10％、20％。又如，指定通式中某个PEG组分的分子量等于5kDa时，允许相应的分子量或数均分子量在5kDa±10％，也即4500～5500Da的范围内变化。而对于单分散性情况，单个化合物分子及通式中氧化乙烯基单元数相同或相等是指在数值上严格相等；例如设定某个PEG组分的EO单元数为11，则等于12的设定值不落在设定范畴；但对于为了获得含设定EO单元数的化合物组分，而采用一定制备方法获得的宏观产物，由于制备方法、纯化方法的限制，可能导致该宏观产物中还含有除目标EO单元数组分之外的其他EO单元数组分，此时当EO单元平均数偏离预设的EO单元数不超过±5％(基数≥10)或者不超过±0.5(基数<10)时，视为获得了含目标组分的单分散性宏观产物；此外，当符合EO单元数或EO单元平均数范围的组分含量达到一定百分比时(优选≥90％，更优选>95％，更优选大于96％，更优选大于98％，更优选99％～100％)，所获得的宏观产物落入本发明保护范围；即使未达到上述的含量比例，只要采用了本发明的制备方法或采用基本相同的制备思路的类似方法，因故获得的含量不足的产品、以主产品、联产品或副产品形式出现的组分，不论是否进行分离纯化，均在本发明的范围内。
当用Da、kDa、重复单元数、EO单元数描述多分散组分的化合物通式的分子量时，对于单个化合物分子，分子量数值允许落在给定数值的一定范围内(包括端点，优选±10％范围内)；用氧化乙烯基单元数描述单分散组分的化合物通式的预设分子量时，则无范围波动，为离散点，但其制备产物可能因分子量不均一而使EO单元平均数在一定范围范围内波动(不超过±10％或±1，优选不超过±5％或±0.5)。例如mPEG(甲氧基聚乙二醇单元)的分子量为5kDa，指通式中单个分子的分子量数值在4500～5500Da之间，对应的制备产物相应组分的平均分子量为5kDa，也即平均分子量的数值在4500～5500Da之间时的产物为目标产物，且分子量落在该范围的组分才对目标组分的含量有贡献；又如设计mPEG具有22个氧化乙烯基单元，则通式中所有化合物分子的EO单元数均应当严格为22，但制备产物可能是20、21、22、23、24个EO单元的化合物的混合物，此时EO单元的平均数落在22±2.2范围内(优选在22±1.1范围内)时则视为获得目标组分，而分子量落在该数值范围内的组分均可视为目标组分用以计算纯度。本发明中，产物PDI<1.005即可视为单分散性，可记为PDI＝1。
本发明中，mPEG为甲氧基聚乙二醇单元，其结构通式为CH3O(CH2CH2O)n-，其中，n为任意合适的整数(制备产物中对应平均聚合度，数值并不限定为整数，可以为非整数，约为n)。需要说明的是，本发明中的mPEG仅对结构通式进行定义，并不限定其分子量。
不限于上述对分子量、数均分子量的定义，本发明中的数值涉及“约”、“左右”一般指±10％的数值范围，部分情况可放大到±15％，但不超过±20％。以预设数值为基数。
关于本发明中的多分散系数PDI，对于不同批次原料，在其他参数相同或视为相同的情况下，只要PDI不超过预设数值，就可视为不存在显著性差异，视为相同的原料。
本发明中的百分数，“约”一般指±0.5％。
本发明中的数值范围，包括但不限于整数、非整数、百分数、分数表示的数值范围，如无特别说明，则包括两个端点。例如，4～8的数值，则包括左端点整数4和右端点整数8。又如，99％～100％，包括左端点99％和右端点100％。
本发明中基团的“可稳定存在”和“可降解”是一对相对的概念。
“可降解”(be degradable or can be degraded)指发明化学键的断裂，且断裂为彼此独立的至少两个残基。如果经化学变化后改变了结构，但整个连接基仍仅为一个完整的连接基，那么该连接基仍归到“可稳定存在”的范畴。所述可降解的条件没有特别限制，既可为体内生理条件，也可为体外模拟生理环境或其它条件，优选在体内生理条件及体外模拟生理条件。所述生理条件没有特别限制，包括但不限于血清、心、肝、脾、肺、肾、骨骼、肌、脂肪、脑、***、小肠、生殖腺等部位，可以指细胞内，也可指细胞外基质中，可以指正常生理组织，也可以指病变生理组织(如肿瘤、炎症等)。所述体外模拟环境没有特别限制，包括但不限于生理盐水、缓冲液、培养基等。所述可降解的速度没有特别限制，例如既可以为酶作用下的快速降解，也可以指生理条件下的缓慢水解等。所述的体内生理条件包括治疗时的生理条件，如紫外照射、热疗等情况。包括但不限于在光、热、低温、酶、氧化还原、酸性、碱性、生理条件、体外模拟环境等条件下可降解，优选在光、热、酶、氧化还原、酸性、碱性等条件下可降解。所述可降解指在上述任一条件下的刺激下发生降解。所述光条件包括但不限于可见光、紫外光、红外光、近红外光、中红外光等光照条件。所述热条件指高于正常生理温度，通常指高于37℃的温度条件，且通常低于45℃，优选低于42℃。所述低温条件指低于人体生理温度，优选低于25℃，更优选≤10℃，具体举例如冷藏温度、冷冻温度、液氮治疗温度、2～10℃、4～8℃、4℃、0℃、-20±5℃等。所述酶条件没有特别限制，生理条件下可生成的酶均包含在内，作为举例，如肽酶、蛋白酶、裂解酶等。所述氧化还原条件没有特别限制，如巯基与二硫键之间的氧化还原转变、氢化还原转变。所述酸性、碱性条件主要指正常组织、病变组织、处于治疗期的器官或组织等体内部位的pH条件，比如胃为酸性条件，肿瘤部位也往往偏酸性。这里的可降解指可通过体内代谢作用发生降解(如生理作用、如酶、如氧化还原等)、在体内特定部位因微环境刺激而发生降解(如酸性、碱性)、或在临床治疗刺激下发生降解(如光、如热、如低温)等。需要说明的是，有机化学中相对于生物体而言的一些极端条件，如强酸、强碱、高温(如100℃以上)等条件下的键断裂，并不包括在本发明的可降解条件的范畴。又如，虽然醚键可在如氢溴酸的强酸条件下发生断裂，但本发明中始终将其归为可稳定存在的连接基。
相对地，只要连接基能保持作为一个完整的连接基存在(一个连接基与其相邻的基团稳定地共价相连接)，则定义为“可稳定存在”(be stable or can remain stable)，其中，允许发生能保持连接基完整性的化学变化。所述化学变化没有特别限制，包括但不限于异构化转变、氧化、还原、离子化、质子化、去质子化、取代反应等。可稳定存在的条件没有特别限制，包括但不限于光、热、低温、酶、氧化还原、中性、酸性、碱性、生理条件、体外模拟环境等条件下可稳定存在，优选在光、热、酶、氧化还原、酸性、碱性等条件下可稳定存在。这里的稳定存在指不进行特殊刺激(如特殊部位的pH条件、治疗时的光、热、低温等)的条件下，在体内代谢循环中可保持稳定的连接，不因发生链的断裂而导致分子量降低(只要仍能保持整体性)。
此外，对同一个连接基而言，“可稳定存在”并非绝对的概念，比如酰胺键在酸性或碱性条件下相比于酯键要稳定地多，本发明中的“可稳定存在”的连接基包含了酰胺键。但是，比如肽键，由一分子氨基酸的α-羧基和一分子氨基酸的α-氨基脱水缩合形成的一种酰胺键，当遇到特定酶作用时，则可以断裂，因此也包括在“可降解”的连接基中。同样地，氨基甲酸酯基、硫代氨基甲酸酯基等既可以为可稳定存在的连接基，也可以为可降解的连接基。更普遍地，氨基甲酸酯基、硫代氨基甲酸酯基等更倾向会发生缓慢降解，而非肽键的酰胺键则在体内循环过程中可稳定存在。又如常见的酯键可在酸、碱条件下降解，而包含在特殊结构的中酯键还可在紫外光条件下发生降解。又比如，即使某些化学键在特定酶作用下能发生降解，但当在临床使用时，如果循环路径不经过或者基本不经过该特定酶环境(比如定点给药的情况下)，相应的化学键仍可以视为是可稳定存在的。
为了更明确地对化合物结构的降解性质进行定义，提供一个参考的判断标准，即在一个有限的时间区间内的考察化学键接保持一特定百分比(如90％)为界。以90％为例，通常以官能化聚乙二醇修饰产物的药代动力学曲线为参考，以符合临床评价标准的剂量百分比为基准。例如，对于静脉给药的PEG化药物，当血药浓度(以有效药物成分计，包括PEG化的药物以及降解后的非PEG化成分)低于初始浓度的15％(或者更符合该药物临床评价的其他比例)时，以其余85％为基数，如果一种连接基保持化学键接的比例超过90％则在本发明中属于可稳定存在的基团，反之如果低于90％则属于可降解的基团。
已公开文献中所报道的水解稳定、酶降解等也一并纳入本发明中。以水解稳定为例，囊括已公开文献中所报道的水解稳定时的水解速率，优选指生理条件下的水解速率低于每天1-2％(一般取2％)，质量或摩尔量。典型化学键的水解速率可参考大多标准化学手册。
对于在血液中循环的聚乙二醇化药物而言，聚乙二醇组分的重复单元之间的醚键CH2CH2-O-CH2CH2对本领域而言，一般认为是稳定的。可以为区分“可稳定存在”、“可降解”提供一个参考，但这并不是一个临界判断标准，也即不是一个“非开即关”(on/off)的比较基准。当一个连接基在所处的环境中，比PEG片段中的醚键更稳定时，则认为是可稳定存在的。
与价态中对“多价”的定义相似，对于多官能化化合物中相同的官能团的数量。本发明中的“官能团”也即功能性基团，优选反应性基团、被保护的反应性基团、反应性基团的前体等等。“多元”指官能团的数量至少为3，如多元醇指至少含3个羟基的化合物，多元硫醇指至少含3个巯基的化合物，等。需要说明的是，允许还含有异质的其他类型的官能团，比如三(羟甲基)氨基甲烷为还含有一个氨基的三元醇，柠檬酸为还含有一个羟基的三元羧酸。
本发明中的“异质官能团”，指与某种官能团类型不同的另一种官能团，比如对于三元醇，其中还含有的氨基相对于羟基就是一种异质官能团。本发明中的“异官能团对”互为异质官能团。“异质官能团”、“异官能团对”不限于用于描述存在于同一种分子中的不同的官能团，也可以描述存在于不同分子或结构中的不同的官能团，比如一种含炔基的化合物与一种含叠氮基的化合物进行反应，炔基和叠氮基互为异质官能团，也是一组“异官能团对”。
本发明中的“官能团源”指具有反应活性或具有潜在的反应活性、具有光敏性质或具有潜在的光敏性质、具有靶向性或具有潜在的靶向性。所述“潜在的”，指经过选自包括但不限于官能化修饰(如接枝、取代等)、脱保护、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、改变离去基团等的化学过程可以转变为反应性基团，经过光、热、酶、特异结合分子、体内微环境等外界刺激下能发光或产生靶向性。所述发光没有特别限制，包括但不限于可见光、荧光、磷光等。
本发明中的变化形式指经过氧化、还原、水合、脱水、电子重排、结构重排、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、被取代、脱保护、改变离去基团等中任一种化学变化过程，能够转变为目标反应性基团的结构形式。
本发明中“反应性基团的变化形式”，指一个反应性基团经过氧化、还原、水合、脱水、电子重排、结构重排、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、被取代、脱保护、改变离去基团等至少一个化学变化过程后仍具有活性的形式(仍是反应性基团)，或者经过被保护后的非活性形式。
本发明中的“微修饰”，指经过简单的化学反应过程即可完成的化学修饰过程。所述简单的化学反应过程主要指脱保护、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、离去基团的转变等化学反应过程。
“微变化形式”与“微修饰”相对应，指经历脱保护、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、离去基团的转变等简单的化学反应过程后能形成目标反应性基团的结构形式。所述离去基团的转变，如酯形式向酰氯形式的转变。
“任意合适的连接基”、“任意合适的反应性基团”等中的“任意合适的”是指符合化学结构的基本原则，且能够使本发明的制备方法顺利实施的结构。用此方式描述的化学结构可视为具有清楚的、确定的范围。
当列举了至少两种结构类型时，所列举的结构类型的“任意组合”指前述列举的相关结构类型中任两种或任两种以上结构的组合；且对结构单元的数量不做限定，任一种结构单元的数量可以为零个、一个或大于一个，同种类型结构单元的数量大于1时，可以是相同或不同化学结构的结构单元，构成单元的数量总和至少为2个。例如，亚烷基、二价环烷基、二价环烯基、二价环炔基、二价环二烯基、芳撑、碳碳双键、碳碳三键、共轭的碳碳双键、二价脂杂环连接基、二价芳杂环连接基、侧基含杂原子的碳链连接基的任意组合举例，-Ph-CH2-Ph-(芳撑-亚烷基-芳撑)，-CH2-Ph-CH2CH2-(亚烷基-芳撑-亚烷基，其中，亚烷基的数量为2，且具有不同的化学结构)，或者前述举例中苯环替换成己环、二氮杂己环、1-(2-吡啶基)六氢-1H-1,4-二氮杂卓的结构。又如，环烯基烃基＝环烯基+亚烃基＝环烯基作为烃基的取代基，环二烯基烃基＝环二烯基作为烃基的取代基。本发明中的亚烷基，也即二价烷基，包括开链亚烷基和二价环烷基，开链亚烷基指不含环状结构的二价烷基，二价环烷基指环状结构的二价烷基。
“供选择的范围包括但不限于”，指所述范围内的结构可选，但不限定为所示范围的结构，但并非所述范围内的所有结构都适用，尤其是本发明明确排除的结构不在候选之列。基本原则是以本发明的制备方法顺利实施为筛选标准。
本发明中的“氨基羧酸”指一端为NH2、一端为COOH的化合物，除各种天然氨基酸外，还包括一些非天然的化合物。还优选ω-氨基羧酸。本发明的ω-氨基羧酸优选NH2-L5-COOH，其中L5为亚烷基、芳撑中任一种或其任意组合，且含有至少两个碳原子，举例如亚乙基(1,2-亚乙基或1,2-亚乙基-CH(CH3)-)、亚丙基、1,4-亚环己基、苯撑、亚苄基、-CH(Bn)-，Bn为苄基。其中，芳撑指两个共价键均直接来自芳环。ω-氨基羧酸优选ω-氨基烷羧酸，此时L5为亚烷基(可以为开链或含环状)；进一步优选H2N(CH2)j1COOH，其中，整数j1选自2～20，优选2～12，更优选2～6，举例如3-氨基丙酸(β-丙氨酸)、4-氨基丁酸(γ-丁氨酸)、5-氨基戊酸、6-氨基己酸、7-氨基庚酸、8-氨基辛酸等。
本发明中的氨基酸的来源，在没有特别指明的情况下没有特别限制，既可以为天然来源，也可以是非天然来源，还可以为两者的混合。本发明中的氨基酸结构类型，在没有特别指明的情况下没有特别限制，既可以指L-型，也可以指D-型，还可以为两者的混合。
参考文献CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378.X(CN106967213A)、CN201710125672.9、CN201710126727.8及各引用文献中有关氨基酸骨架、氨基酸衍生物骨架、环状单糖骨架的定义与举例亦作为参考纳入本发明中。其中，氨基酸骨架指具有氨基酸基本特征的残基，具体指失去羧羟基(包括所有的C端羧羟基，还包括如天冬氨酸、谷氨酸中侧基上的羧羟基)、羟基上的氢原子、酚羟基上的氢原子(酪氨酸)、巯基上的氢原子(如半胱氨酸)、氮原子上的氢原子后(包括所有的N端氢原子，还包括侧基中氨基中的氢原子如赖氨酸、鸟氨酸上的ε-氨基上的氢原子、组氨酸及色氨酸的侧基环上的氨基中的氢原子等)、酰胺上的氨基(如天冬氨酰胺、谷氨酰胺等)、胍基侧基中的氨基或氨基中的氢原子形成的残基。氨基酸衍生物骨架指除具有氨基酸骨架外，还具有其基本特征的原子或基团部分。
本发明中，氨基酸的“C-羧基、N-氨基”，在没有特别指定的情形下，均指α-位。
“生物相关物质”包括但不限于文献CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378.X(CN106967213A)、CN201710125672.9、CN201710126727.8及各引用文献中所描述、列举及引用的物质。概括地，生物相关物质包括但不仅限于以下物质：药物、蛋白质、多肽、寡肽、蛋白模拟物、片段及类似物、酶、抗原、抗体及其片段、受体、小分子药物、核苷、核苷酸、寡核苷酸、反义寡核苷酸、多核苷酸、核酸、适配体、多糖、蛋白多糖、糖蛋白、类固醇、甾类化合物、脂类化合物、激素、维生素、磷脂、糖脂、染料、荧光物质、靶向因子、靶向分子、细胞因子、神经递质、细胞外基质物质、植物或动物提取物、病毒、疫苗、细胞、囊泡、脂质体、胶束等。所述生物相关物质可以为生物相关物质自身，也可以其前体、激活态、衍生物、异构体、突变体、类似物、模拟物、多晶型物、药物学上可接受的盐、融合蛋白、化学改性物质、基因重组物质等，还可以为相应的激动剂、激活剂、活化剂、抑制剂、拮抗剂、调节剂、受体、配体或配基、抗体及其片段、作用酶(如激酶、水解酶、裂解酶、氧还原酶、异构酶、转移酶、脱氨酶、脱亚胺酶、转化酶、合成酶等)、酶的底物(如凝血级联蛋白酶底物等)等。所述衍生物包括但不限于甙类、核苷类、氨基酸类、多肽类衍生物。形成新的反应性基团的化学修饰产物，即对反应性基团进行改性而改变类型、额外引入功能性基团、反应性基团、氨基酸或氨基酸衍生物、多肽等结构后生成的改性产物，均属于生物相关物质的化学改性物质。生物相关物质在与官能化聚乙二醇结合之前或之后，还允许有与其结合的目标分子、附属物或递送载体，形成改性的生物相关物质或复合的生物相关物质。其中，所述药物学上可接受的盐，既可以为无机盐，如盐酸盐、硫酸盐、磷酸盐，也可以为有机盐，如草酸盐、苹果酸盐、柠檬酸盐等。其中，本发明中的“药物”包括在体内或体外提供生理或药理作用的任何药剂、化合物、组合物或混合物，且往往提供的是有益效果。其种类没有特别限制，包括但不限于药物、疫苗、抗体、维生素、食品、食品添加剂、营养剂、营养保健品及其它提供有益效果的药剂。所述“药物”在体内产生生理或药理作用的范围没有特别限制，可以为全身效果，也可以只在局部产生效果。所述“药物”的活性没有特别限制，主要为能够与其它物质发生相互作用的活性物质，也可以为不发生相互作用的惰性物质；但惰性的药物可通过体内作用或一定刺激转变为活性形式。其中，“小分子药物”为分子量不超过1000Da的生物相关物质，或任一生物相关物质的小分子拟态物或活性片段。
本发明的一个分子中某个符号数量为2个或2个以上时，没有特别写明的情况下，具有相同的结构或聚合物通式，对于聚合物通式，允许有不同的分子量。而诸如发明中Q、Q3、Q5、Qe等符号定义了同一分子中数量大于1时，任两个之间可以为不同的结构。
本发明中的单糖组分，可以选自包括但不限于单糖、糖醇、脱氧糖、氨基糖、氨基糖衍生物(如酰胺衍生物)、糖酸、糖苷中任一种化合物的残基，可以为开链结构或环状结构。如氨基糖脱除一个氨基氢原子后形成的氨基残基，又如糖酸脱除羧羟基后形成的酰基等。所述单糖可以包括但不限于醛糖(多羟基醛)、酮糖(多羟基酮)。如烷基醚衍生物，甲基醚衍生物，举例如白雀木醇。本发明中糖基的碳原子数无特别限制，包括但不限于丁糖、戊糖、己糖、庚糖。优选戊糖、己糖。其中，丁糖、戊糖、己糖、庚糖、糖醇、脱氧糖、氨基糖、氨基糖的酰胺衍生物、糖酸、糖苷等的举例包括但不限于CN106967213A中公开的结构。
本发明中，单糖骨架指单糖失去所有的羟基后形成的残基，包括开链式单糖骨架、也包括环状单糖骨架(如呋喃糖环、吡喃糖环)。
本发明中，“糖苷键”包括糖基与糖基形成的糖苷键，以及糖基与非糖组分形成的糖苷键。本发明中的“糖基”指糖苷组分中提供半缩醛羟基的糖部分。根据与糖基异头碳原子相连的原子的不同，糖苷键包括但不限于氧苷键、氮苷键、硫苷键和碳苷键等，分别通过氧、氮、硫、碳等起连接作用，对应的糖苷分别为O-苷、N-苷、S-苷、C-苷。可以为α-型糖苷键，也可以为β-型糖苷键。“糖基化”结构指含有“糖基”组分的结构，典型地如含有呋喃糖环、吡喃糖环的结构。
本发明中“电子改变基团”是指相对于氢原子，可以改变不饱和结构(尤其是芳环结构)上的电子云密度。以芳环为例，综合考虑电子改变基团对芳环的诱导效应、共轭效应和超共轭效应的总和，使芳环电子云密度升高的是“供电子基团”，反之使芳环电子云密度降低的则是“吸电子基团”。供电子基团举例如低级烷氧基、低级烷氨基、二低级烷氨基、低级烷基、芳氧基、芳烷氧基、氨基芳基、羟基、氨基、巯基、烷硫基等。本发明中涉及的低级烷基的典型示例为C1-6烷基，包括但不限于低级烷氧基、低级烷氨基、二低级烷氨基、低级烷基中的低级烷基。吸电子基团举例如，卤基(溴基、氯基、氟基、碘基等)、硝基、三卤甲基、氰基、羧基、甲酰基、酮基、偶氮基、酰胺羰基、酰胺磺酰基、甲酰胺基、磺氧基、磺酰胺、脲基等。此外，诸如苯环、双键，既可作为供电子基团，也可作为吸电子基团，取决于对电子云密度影响的综合效果。
本发明中，对于从环状结构引出的单键，当未标记于特定的成环原子，而是穿过两个成环原子之间的共价键指向环内部时，如表示该单键可以位于环上任意合适的位置；其中指向环内部的末端的原子符号代表成环原子(如M)，指向环外部的末端的符号代表氢原子或取代基(如Q、Q5、Qe)；指向环内部且无其他标记，表示连接于任意合适位置的成环原子，指向外部并用波浪线封端表示自由基端，可与其他基团构成共价单键。
具体实施方式
1.制备过程
本发明提供一种单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，所述单官能化非线性聚乙二醇的结构通式(设计结构)，如式(1)所示：
其中，F为功能性基团，其含有一个功能性端基R01；R01与Ld直接相连，或者通过二价连接基Z与Ld相连；
Ld为含有杂原子的共价连接基；且Ld含有能够经偶合反应生成的共价连接基，或者Ld与U构成能够经偶合反应生成的共价连接基。
Ld不仅可以含有酰胺键、酯键、氨基甲酸酯键等常规的二价连接基，还可以含有三碳桥类的非线性连接基，诸如官能团B5、B6、E13与二硫键反应生成的连接基，具体如与硫辛酸的五元环中的双硫键反应生成共价连接基-C(＝O)CH(CH2-S-)2。
Ld与U构成能够经偶合反应生成的共价连接基，举例如，Ld的端羰基与U的端氨基或氮支化中心构成酰胺键，或者Ld的端基为-NH-，与U的端基-OOC(＝O)-形成氨基甲酸酯键，又例如Ld的端基为-CONH-，与U的端基-O-构成氨基甲酸酯键。
U为价态为y+1的多价基团，y≥2(y选自2、3、4、5、6、7、8、9或y≥10)；当y＝2时，优选之一U不为N原子支化中心；通过U分别连接功能性基团F以及y个聚乙二醇组分XPEG；
XPEG为聚乙二醇组分，y个XPEG各自独立地均包含至少一个RPEG单链组分，所述RPEG单链组分为烃氧基封端的聚乙二醇单元(等同于烃基封端的聚乙二醇单元)，所述RPEG单链组分各自独立地均含有至少4个EO单元；XPEG组分中RPEG单链组分的数量为x(x大于等于1)，y个x各自独立，任两个x可以相同或不同，但同一个XPEG组分中的RPEG单链组分具有相同的烃氧基封端；同一分子中，y个Lx各自独立，任一个Lx不存在或者为连接XPEG与多价基团U的二价连接基，同一分子中，任两个Lx可以相同或不同。
通式(1)中所有RPEG单链组分的数量总和记为∑x。
本发明中“聚乙二醇单元”指由氧化乙烯基单元CH2CH2O重复构成且两端均由-O-封端的纯聚乙二醇组分，通式为O(CH2CH2O)m或者(OCH2CH2)mO，其中，m为氧化乙烯基单元数(EO单元数)，且m大于等于2。则RPEG的结构通式可以表示为R-O(CH2CH2O)m，其中R为烃基，m≥4。
所述通式(1)的单官能化非线性聚乙二醇可以通过以下方法制备，包括两个步骤：步骤一：获得含有功能性基团U'及官能团端DF的低分子量中间体IM1；步骤二：引入y个XPEG组分，如需要，还进行末端DF的微修饰。
步骤一、获得含有功能性基团U'及官能团端DF的低分子量中间体IM1；
所述U'包含多价基团U，且U'中含有y个反应位点，所述反应位点能够直接参与共价反应或者能够经活化后参与共价反应，从而使U'能够共价连接y个XPEG组分；
所述DF含有R01或者含有R01的微变化形式；所述微变化形式指经过脱保护、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、改变离去基团等简单化学变化中任一种化学过程，能够转变为R01的基团。
步骤二、采用的原料至少包括步骤一获得的IM1以及含有至少一个RPEG单链组分的活性聚乙二醇衍生物Xsource，也即还允许其他原料的存在，通过单步或分步的偶合反应(或者通过单步或分步的聚合反应)，获得含有多价基团U以及y个聚乙二醇组分XPEG的非线性化合物IM2；
当DF等于F时，所得结构即对应通式(1)所示的结构；
当DF不等于F时，经末端微修饰得到对应的通式(1)所示的结构；所述末端微修饰选自以下化学反应中任一种或任意组合：脱保护、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、改变离去基团等简单化学变化；
所得产物中，平均一分子单官能化非线性聚乙二醇具有的RPEG单链组分的数量记为Nx；优选Nx偏离∑x不超过±10％。
1.1.步骤一，低分子量中间体IM1的制备
所述中间体IM1具有“低分子量”。本发明的“低分子量”指数均分子量(当PDI＝1时，等同分子量，数值上与化合物的摩尔质量相等)不超过5000Da，优选不超过4000Da，更优选不超过3000Da，更优选不超过2000Da，更优选不超过1000Da。本发明的“小分子”或“小分子量”指数均分子量(当PDI＝1时，数值上与化合物的摩尔质量相等)不超过1000Da。
所述低分子量中间体IM1优选是单分散性的(即PDI<1.005)，最优选的理想值为PDI＝1。
所述低分子量中间体IM1，可以通过有机合成、多肽合成等途径或混合途径制备，也可以通过商业方式购买。但优选通过制备合成，以含官能团源的试剂为起始原料。制备IM1时，所需原料至少包括一个提供官能团源的试剂Fsource。还可以包括一个提供多价基团U的支化试剂Usource(实施例1～实施例20)。多价基团U也可以经对Fsource进行支化修饰或再支化修饰而引入(实施例12、实施例21，XPEG为线性mPEG的情形)。
官能团源试剂Fsource是本发明中提供单一官能团源的试剂，其一个端基DF提供官能团源，另一个端基具有反应活性。官能团源试剂Fsource可以来自具有商业来源的、现有已知的、或者利用现有技术手段能够合成的化合物。优选具有商业来源的化合物、或者利用商业来源的原料结合常规技术能够合成的化合物。
支化试剂Usource具有多价基团U的所有原子；一侧具有反应性基团，可通过偶合反应，以共价方式引入官能团源；另一侧可直接构成功能性基团U'，或者通过化学修饰生成功能性基团U'，以提供后续连接XPEG组分的反应位点。所述具有多价基团U的所有原子，既包括直接为多价基团U的情形(实施例1～实施例22)，也包括经化学修饰或者后续反应后可产生多价基团U的情形(例如Usource中存在伯氨基，其两个活泼氢原子均被取代而生成两个共价单键，进而产生多价基团U)。
低分子量中间体IM1可以经支化试剂、官能团源试剂直接偶合获得，也可偶合反应后对U端进行化学修饰后获得，还可以有其他起链接作用的试剂参与反应(实施例13、实施例19)。
1.1.1.低分子量中间体IM1中的基团U'。
1.1.1.1.功能性基团U'
所述U'用于构建通式(1)中的多价基团U。
所述U'包含基团U，指U的结构包含在U'中。U'中含有y个反应位点，所述反应位点能够直接参与共价反应或者能够经活化后参与共价反应，从而使U'能够共价连接y个XPEG组分。当反应位点为伯氨基时，可以对应一个反应位点，也可对应两个反应位点；仅一个氢原子被替代时对应一个反应位点，两个活泼氢均被取代且生成两个单键时对应2个反应位点。
举例，U'为时其中具有两个伯氨基共四个活泼氢，可提供三价基团也可提供四个反应位点，经反应后生成结构为的五价基团U。后者也属于“经化学修饰或者后续反应后可产生多价基团U”的情形示例。
1.1.1.2.多价基团U
所述U提供一个多价的支化核(a branching core，价态为y+1，价态至少为3)，以该多价的支化核为中心，一侧连接y个XPEG组分，另一侧连接唯一的功能性端基R01。
所述多价U的供选择范围包括但不限于文献CN104877127A、WO/2016/206540A、CN106967213A、CN201710125672.9、CN201710126727.8及各引用文献中所描述、列举、引用及优选情况，涉及三价基团、四价基团、五价基团、六价基团、七价基团、八价基团等多价基团，集合Gk+1(k＝2～250)所包括的k+1(k＝2～250)价基团，集合G3中的三价基团、集合G4中的四价基团、集合G5中的五价基团、集合G6中的六价基团、集合Gk+1(k≥4)中的k+1价基团、集合Gk+1(k≥2)中的k+1价基团、价态≥4的基团、价态≥5的基团等，还涉及支化结构、含环状结构、梳状结构、树状结构、超支化结构等非线性结构，还涉及构建多价G的梳状组合方式、树状组合方式、支化组合方式、超支化组合方式、环状组合方式等非线性组合方式。
所述多价基团U中起多价连接作用的多价节点可以为一个支化结构(如三价支化、四价支化)、一个梳状结构、一个树状结构、一个类树状结构、一个超支化结构、一个环状结构、其他的多价结构，或者上述多价节点的任意组合。其中，U中的多价节点可以是一个原子、一个不饱和键或其他的原子团。例如，碳原子可以构成三价支化中心，也可以作为四价支化中心。“类树状结构”，是树状结构的部分结构，主要指由于缺少个别重复单元而导致树状结构不完整的情况，例如由7个三价重复单元可以组成“1+2+4”的完整三代树状结构，而缺少1个重复单元构成“1+2+3”式类树状结构，又如“1+2+4+7”、“1+2+4+6”、“1+2+3+6”式类树状结构均可视为完整四代树状结构“1+2+4+8”的部分结构，“1+3+8”、“1+3+7”、“1+3+6”式类树状结构均可视为完整三代树状结构“1+3+9”的部分结构，“1+2+3+6+12”式类树状结可视为完整五代树状结构“1+2+4+8+16”的部分结构，等等。本发明中，缺少的重复单元的数量应小于最后一级饱和数量的50％，例如“1+2+4”应小于最后一级饱和数量“4”的50％(也即应小于2)，“1+2+4+8”应小于4，“1+3+9”应小于4.5，“1+2+4+8+16”应小于8。
所述多价基团U的价态为y+1，而y则决定了与U相连接的XPEG组分的数量。所述y≥2。
优选之一为U选自含y+1个相同官能团的多元官能化小分子的y+1价多价残基，举例如三元官能化小分子的三价残基、四元官能化小分子的四价残基、五元官能化小分子的五价残基、六元官能化小分子的六价残基等等。所述多元官能化小分子的官能团可以选自本发明中公开或引用的任一种反应性基团，举例如具有多个羟基的多元醇、具有多个氨基的多元胺、具有多个巯基的多元硫醇、具有多个羧基的多元羧酸、具有多个异氰酸酯基的多元异氰酸酯、具有多个磺酸酯基的多元磺酸酯、具有多个磺酸基团的多元磺酸、具有多个卤基的多元卤代物、具有多个叠氮基团的多元叠氮化合物、具有多个酰卤基团的多元酰卤化合物、具有多个氯磺酰基的多元磺酰氯化合物、具有多个酰肼基的多元酰肼化合物、具有多个醛基的多元醛化合物、具有多个氯甲酸酯基的多元氯甲酸酯化合物、具有多个马来酰亚胺基的多元马来酰亚胺化合物、具有多个琥珀酰亚胺活性酯基的琥珀酰亚胺活性酯化合物、具有多个氰基的多元腈化合物、具有多个炔基的多元炔化合物、具有多个烯基的多元烯化合物、具有多个醛肟基(G24)的多元醛肟化合物等等。
所述多元官能化小分子进一步优选多元醇、多元硫醇、多元羧酸、多元伯胺、多元仲胺等等。上述“多元醇、多元胺、多元硫醇、多元羧酸……”中的“多元”，指相应的特征结构“羟基、巯基、羧基……”的数量至少为3。包括但不限于CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378.X(CN106967213A)、CN201710125672.9、CN201710126727.8及各引用文献中所描述、列举及引用的多元官能化小分子结构。以多元醇为例，如三元醇、四元醇、五元醇、六元醇、七元醇、八元醇……等等，以四官能化小分子tetraSM为例，如含四个羟基的tetraSM(四元醇)、含四个巯基的tetraSM(四元硫醇)、四磺酸酯、四卤代物、四元腈，等等。
以多元醇为例，包括但不限于WO/2016/206540A中所描述、列举及引用的三元醇、四元醇、八元醇等多元醇。其中，三元醇的具体举例如丙三醇、2-羟甲基-2-甲基-1,3-丙二醇、1,1,1-三羟甲基丙烷、2-羟甲基-1,3-丁二醇、1,2,4-丁三醇、1,2,3-丁三醇、2-苄氧基-1,3,4-丁三醇、1,2,5-戊三醇、3-甲基-1,3,5-戊三醇、1,2,3-己三醇、1,2,6-己三醇、1,2,7-庚三醇、1,2,8-辛三醇、1,2,9-壬三醇、1,2,10-癸三醇、1,3,5-环己烷三醇、均三苄醇、2-羟基-5-甲基间苯二甲醇、1,2,3-苯三酚、1,3,5-苯三酚、1,2,4-苯三酚、二甲基均苯三酚、三乙胺醇、三异丙醇胺等。所述三元醇可以为任一顺式结构或反式结构的异构体形式，还可以为基于上述任一种三元醇的与二元醇形成的醚形式，还允许存在以半缩醛形式存在的羟基。其中，所述二元醇包括但不限于CN104877127A中描述、列举及引用的二元醇，特别包括但不限于第[0915]、[0256]段。所述四元醇的具体举例如季戊四醇、赤藓糖醇、L-苏丁醇、DL-甘油醛二聚体、三聚乙二醛水合物、2,5-脱水-D-葡萄糖醇、α-甲基-D-甘露糖苷、4-甲氧苯基-α-D-吡喃甘露糖苷、苄基-α-D-吡喃甘露糖苷、环己烯四醇β环氧化物、2,4-O-(3,4-二甲基亚苄基)-D-山梨糖醇、2,4-O-亚苄基-D-山梨糖醇等；优选不含半缩醛或缩醛结构的季戊四醇、赤藓糖醇、L-苏丁醇、1,5-脱水山梨醇、2,5-脱水山梨醇、2,5-脱水-D-葡萄糖醇等。此外，四元醇还可以为由两个相同或不同的三元醇分子脱除一分子水形成的醚，优选使用两个相同的三元醇分子。四元醇还可以由含两个环氧基的试剂在碱性条件下开环后得到，所述含两个环氧基的试剂包括但不限于乙二醇二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、二甘醇二缩水甘油醚、寡聚乙二醇二缩水甘油醚、寡聚丙二醇二缩水甘油醚、2,2'-[(1-甲基亚乙基)双(4,1-环亚己基氧基亚甲基)]双环氧乙烷、1,3-苯二酚二缩水甘油醚、双酚A二缩水甘油醚、3,3'5,5'-四甲基联苯双酚二缩水甘油醚、9,9-二[(2,3-环氧丙氧基)苯基]芴等。所述多元醇还可以为任意两个或更多个多元醇的组合形式，包括可以为某一种多元醇的寡聚或多聚形式，举例如丙三醇、季戊四醇的寡聚或多聚形式，如二聚甘油、三聚甘油、四聚甘油、五聚甘油、六聚甘油、七聚甘油、八聚甘油、……、二聚季戊四醇、三聚季戊四醇、四聚季戊四醇、……等等。任意两个或更多个多元醇的组合方式没有特别限制，可以是无规的，也可以是形成规则的，还可以是无规组合和规则组合的混合式组合；其中，规则组合结构举例如梳状结构、树状结构、类树状结构等。
需要说明的是，所述可以选自诸如多元醇、多元硫醇、多元羧酸等化合物的多价残基，并非限定本发明的制备方法中必需以这些化合物为原料，只要是能够赋予U相应结构的这些化合物的衍生物，均可以作为本发明制备方法的原料；其他类型获得U的优选情况举例也是类似的。举例，如y＝2时，U为三价结构，以U具有碳原子支化中心-CH(-)2为例，假如U具有以下结构-CH(CH2-)2，采用丙三醇、2-苄氧-1,3-丙二醇、2-巯基-1,2-丙二醇、2-氨基-1,2-丙二醇、1,3-二氨基-2-丙醇、1,3-二氯丙醇、3-羟基戊二酸等作为原料，均可以获得具有-CH(CH2-)2结构的三价U(对称的)，又如以2,2-二羟甲基丙酸、2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇为原料都可以获得具有-(CH3)C(CH2-)2结构的三价U(对称的)，以3-苄氧基-1,2-丙二醇、3-巯基-1,2-丙二醇、3-氨基-1,2-丙二醇、3-甲氨基-1,2-丙二醇、单巯基乙酸甘油酯、3-氯-1,2-丙二醇、环氧氯丙烷等为原料都可以获得具有-CH2(-)CH(CH2-)结构的三价U(不对称的)，等等。以y＝3的四价U为例，以季戊四醇、季戊四硫醇、季戊四醇四巯基乙酸酯、季戊四醇四-3-巯基丙酸酯、2-(溴甲基)-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇、季戊四醇三丙烯酸酯等为原料均可以获得具有-CH2C(CH2-)3结构的四价U，以三(羟甲基)氨基甲烷、三(羟甲基)甲基甘氨酸均可以获得具有-C(CH2-)3结构的四价U，等等。以y＝5的六价U为例，以山梨糖醇、1-氨基-1-脱氧-山梨糖醇、1-巯基-1-脱氧-山梨糖醇等为原料均可以获得相同结构的六价U，等等。
U还可以优选自多官能化的异官能化小分子(hSM)，也即其中至少含有两种不同类型的官能团，且所有不同类型官能团的数量至少为3。从官能团数量角度，例如含三个官能团的异官能化小分子htriSM(含三价核结构的异官能化小分子)、含四个官能团的异官能化小分子htetraSM、含五个官能团的异官能化小分子hpentSM、含六个官能团的异官能化小分子hhexaSM、含七个官能团的异官能化小分子hheptaSM、含八个官能团的异官能化小分子hoctaSM、含九个官能团的异官能化小分子hnonaSM，等等。上述异官能化小分子包括但不限于WO/2016/206540A中所描述、列举及引用；文献WO/2016/206540A中其他原料经“末端支化官能化”形成的多价结构也可用于构建U，例如含有一个环氧基及另一个反应性基团的异官能化分子等，不再赘述。从官能团类型角度，优选含有两种不同的官能团，其中一种官能团的数量为1，另一种官能团的数量为y，可构成y+1的多价基团U；这两种“可同时存在的异官能团”的举例包括但不限于CN104530417A、CN104877127A、WO/2016/206540A、CN106967213A中所描述、列举及引用。多官能化的异官能化小分子(hSM)含有两种不同官能团时，优选“还含有一个异质官能团的多元官能化小分子”(即还含有一个异质官能团的y元官能化小分子)，例如还含有一个异质官能团的多元醇、还含有一个异质官能团的多元硫醇、还含有一个异质官能团的多元羧酸、还含有一个异质官能团的多元伯胺、还含有一个异质官能团的多元仲胺，等等。异官能团对的典型举例如：氨基与羧基，或者其中任一种被保护的衍生形式，或者均被保护的衍生形式；例如多聚赖氨酸、多聚鸟氨酸、多聚天冬氨酸、多聚谷氨酸及被保护的不同衍生形式。例如，N,N',N”-三叔丁氧羰基精胺与精胺可以获得相同的四价残基U。
所述U的非线性结构可以由多元官能化小分子、还含有一个异质官能团的多元官能化小分子、三官能化氨基酸的多价残基独立构建，也可以由相应的多价残基经非线性组合构建；所述非线性组合选自包括但不限于以方式：支化组合方式、梳状组合方式、树状组合方式、类树状组合方式、环状组合方式、超支化组合方式、任两种或两种以上相同或不同非线性组合方式的联合组合方式。所述三官能化氨基酸选自包括但不限于：丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、赖氨酸、鸟氨酸、精氨酸、瓜氨酸、组氨酸、色氨酸。
U还可以优选自以下任一种结构的多价残基：两聚氨基酸(二肽)、多聚氨基酸；且U至少包括一个三官能化氨基酸的多价残基(如Lys-CONH-Gly、Lys-CONH-Gly-Gly、Gly-CONH-Lys(NH2)-COOH的三价残基，如Lys-Lys的四价残基等)。所述多聚氨基酸指含有至少3个氨基酸单元。所述两聚氨基酸、多聚氨基酸中的氨基酸酸单元各自独立，任意两个之间可以相同或不同。优选之一，所述两聚氨基酸、多聚氨基酸仅含有一种氨基酸单元，且所述氨基酸单元为三官能化氨基酸的多价残基。优选之一，U为多聚赖氨酸残基、多聚鸟氨酸残基、多聚天冬氨酸残基、多聚谷氨酸残基中任一种。
1.1.1.3.当U为三价基团(y＝2)
当y＝2时，U为三价基团，优选之一，U不为氮原子支化中心。
U优选自以下任一种结构的三价残基：三元醇、三元硫醇、三元伯胺、三元仲胺、三元羧酸、三元磺酸酯、三元异氰酸酯、htriSM、含官能化侧基的氨基酸等。U可以选自上述化合物的残基，并非限定必需以上述化合物为原料。例如，可以是单巯基乙酸甘油酯的三价残基，也可以是3-甲氨基-1,2-丙二醇的三价残基，还可以是3-对氯苯氧基-1,2-丙二醇、3-烯丙氧基-1,2-丙二醇、1-丙炔基甘油醚等的三价残基。
所述htriSM定义与上述一致，htriSM优选含有两种不同官能团，其中一种的数量为1个，另一种的数量为2个；htriSM的结构包括但不限于WO/2016/206540A中所描述、列举及引用。htriSM中含有的异官能团对包括但不限于以下组合：羟基与非羟基反应性基团、活性酯基与马来酰亚胺基、活性酯基与醛基、活性酯基与叠氮基、活性酯基与炔基、活性酯基与丙烯酸酯基、活性酯基与甲基丙烯酸酯基、活性酯基与丙烯酸基、马来酰亚胺基与叠氮基、马来酰亚胺基与炔基、马来酰亚胺基与丙烯酸酯基、马来酰亚胺基与甲基丙烯酸酯基、马来酰亚胺基与丙烯酸基、马来酰亚胺基与羧基、马来酰亚胺基与氨基、马来酰亚胺基与异氰酸酯基、醛基与叠氮基、醛基与丙烯酸酯基、醛基与甲基丙烯酸酯基、醛基与丙烯酸基、醛基与环氧基、醛基与羧基、醛基与炔基、叠氮基与巯基、叠氮基与氨基、叠氮基与丙烯酸酯基、叠氮基与甲基丙烯酸酯基、叠氮基与丙烯酸基、叠氮基与羧基、丙烯酸酯基与氨基、丙烯酸酯基与异氰酸酯基、丙烯酸酯基与环氧基、丙烯酸酯基与甲基丙烯酸酯基、丙烯酸酯基与羧基、甲基丙烯酸酯基与羧基、甲基丙烯酸酯基与氨基、甲基丙烯酸酯基与异氰酸酯基、甲基丙烯酸酯基与环氧基、炔基与氨基、炔基与异氰酸酯基、炔基与丙烯酸酯基、炔基与甲基丙烯酸酯基、炔基与丙烯酸基、炔基与环氧基、炔基与羧基、丙烯酸基与异氰酸酯基、丙烯酸基与丙烯酸酯基、丙烯酸基与环氧基、丙烯酸基与羧基、羧基与巯基、羧基与氨基、羧基与异氰酸酯基、羧基与环氧基、氨基与巯基、其它用于可生成共价键的偶合反应的异官能团对(如双(砜甲基)乙酰基B5与双硫基、砜甲基丙烯酰基B6与双硫基、双取代马来酰亚胺基E13与双硫基)，等等；其中，氨基为伯氨基或仲氨基。上述异官能团对，当任一种官能团被保护，或者两种均被保护，与未保护形式相比，可以得到相同的残基结构。
所述htriSM优选选自以下任一种结构：含两个裸露羟基的硫醇、伯胺、仲胺、磺酸酯或卤代物，含两个巯基的醇、伯胺、仲胺、磺酸酯或卤代物，含两个伯氨基的醇、硫醇、磺酸酯或卤代物，含两个仲氨基的醇、硫醇、磺酸酯或卤代物，含两个伯氨基的仲胺，含两个仲氨基的伯胺，等。
所述含官能化侧基的氨基酸优选选自以下任一种氨基酸：丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、赖氨酸、鸟氨酸、精氨酸、瓜氨酸、组氨酸、色氨酸，等。
htriSM的举例还包括但不限于基于芴或氮杂芴的各种三官能化小分子，此时对应U为芴或氮杂芴的三价残基，htriSM具体举例包括但不限于9-羟甲基-2,7-二(3-羧基丙基)芴、9-甲酰基-2,7-二(3-羧基丙基)芴、9-羟甲基-2,7-二(3-羧基-丙酰基)芴、9-羟甲基-2,7-二羧基芴、9-甲酰基-2,7-二(3-羧基-丙酰基)芴、9-甲酰基-2,7-二(4-羧基-丁酰基)芴、9-甲酰基-2,7-二羧基芴、9-羟甲基-2,7-二氨基芴(2,7-二氨基-9-芴基甲醇)、9-甲酰基-2,7-二氨基芴、3,6-二氨基咔唑、3,6-二羟甲基咔唑、2,7-二氨基-9-芴酮、2,7-二羟基-9-芴酮等等。
1.1.2.二价连接基Ld
通式(1)中的Ld为含有杂原子的二价连接基；且Ld含有能够经偶合反应生成的共价连接基，或者Ld与U构成能够经偶合反应生成的共价连接基。所述Ld中可含有的经偶合反应生成的共价键的数量可以仅1个或大于1个。本发明公开的制备方法中，Ld可以是经过偶合反应而生成的，也可以是原料中已经存在，但其获得方式之一可以是偶合反应。所述偶合反应没有特别限制，下文会进行描述。
Ld的供选择的范围包括但不限于文献CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378.X(CN106967213A)、CN201710125672.9、CN201710126727.8及各引用文献中所描述、列举及引用的稳定的STAG及可降解的DEGG。
Ld可以为由氨基、羟基、羧基、巯基、二硫连接基、二硒连接基、醛基、酮羰基、胍基、酰胺基、叠氮基、炔基、烯基、咪唑基、吲哚基等中任一种活性基团参与偶合反应而生成的共价连接基；
Ld还可以为含杂原子的共价连接基，包括但不限于：酰胺键(肽键型和非肽键型)、仲氨键、二价叔氨基、尿烷键、硫代氨基甲酸酯键、亚胺键、烯胺基、氨基胍基、氨基脒基、亚氨酸基、亚氨酸硫酯基、酯键、苄氧羰基、硫代酯基、酸酐连接基、酰肼基、酰腙基、酰亚胺连接基(例如马来酰亚胺基与巯基形成的连接基)、醚键、硫醚键、二硫键、二硒键、含胍基的连接基、含咪唑基的连接基、含三氮唑基的连接基、4,5-二氢异恶唑连接基、乙烯醚键、碳酸酯基、硫代碳酸酯基、二硫代碳酸酯基、三硫代碳酸酯基、二硫代氨基甲酸酯基、缩醛基、环缩醛基、缩硫醛基、二硫代缩醛基、半缩醛基、硫代半缩醛基、缩酮基、缩硫酮基、肟键、硫肟醚基、半卡巴腙键、硫代半卡巴腙键、硫代碳酰肼基、偶氮羰酰肼基、硫代偶氮羰酰肼基、肼基甲酸酯基、肼基硫代甲酸酯基、卡巴肼基、硫代卡巴肼基、脲基甲酸酯基、硫脲基甲酸酯基、胍基、脒基、磺酸酯基、亚磺酸酯基、原酸酯基、磷酸酯基、亚磷酸酯基、次磷酸酯基、膦酸酯基、磷硅烷酯基、硅烷酯基、肼基、脲键、硫脲键、异脲键、异硫脲键、硫代酰胺基、磺酰胺基、磷酰胺基、亚磷酰胺基、焦磷酰胺基、环磷酰胺基、异环磷酰胺基、硫代磷酰胺基、氮杂缩醛基、氮杂环缩醛基、氮硫杂缩醛基、氮杂半缩醛基、氮杂缩酮基、氮杂环缩酮基、氮硫杂缩酮基等；其中比较典型的为肽键、非肽键型酰胺键、酯键、氨基甲酸酯键、硫代酯基、亚胺键、仲氨键、醚键、硫醚键、二硫键、二硒键、含胍基的连接基、含咪唑基的连接基、酰亚胺连接基、含三氮唑基的连接基、4,5-二氢异恶唑连接基、一硫代氨基甲酸酯键、二硫代氨基甲酸酯键、碳酸酯键、一硫代碳酸酯键、二硫代碳酸酯键、三硫代碳酸酯键，等。
需要说明的是，当Ld中含有仲氨键或联氨键时，在后续步骤二的过程中，中间体IM1需尽量避免参与酰胺化反应、氨基的烷基化反应，以减少副反应。本发明中的仲氨键、联氨键指“-NH-”两端均被亚烃基封端，如-CH2-NH-CH2-；而如-C(＝O)-NH-则称为酰胺键，并不视为含有仲氨键。
1.1.3.官能团端DF
DF作为官能团源，可以是指定的功能性基团F，也可以是F的微变化形式。
所述DF含有功能性端基R01或者含有R01的微变化形式；所述R01的微变化形式指经过脱保护、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、改变离去基团等简单化学变化中任一种化学过程，能够转变为R01的基团，同时DF转变为通式(1)中的功能性基团F。
关于R01的定义后文进行详细描述。
1.2.步骤二：引入聚乙二醇组分
本步骤二中，以步骤一获得的低分子量中间体IM1，以及活性聚乙二醇衍生物Xsource为原料，通过单步或分步的偶合反应，获得含有多价基团U以及y个聚乙二醇组分XPEG的非线性化合物IM2。
相对于IM1的活性反应位点，一般聚乙二醇组分的摩尔用量为等量的或过量的，以使实际的Nx尽量接近设计的理想值∑x，残余的聚乙二醇组分可通过柱层析、膜过滤等方式去除。当聚乙二醇组分的摩尔当量小于1时，Xsource和IM1可基本无残余，所得产物的Nx小于∑x，所得混合产物分子量分布变宽；通过控制聚乙二醇组分的摩尔用量，还可制备特定∑x值的梳状、树状、类树状或超支化结构的产物。此时，IM1中未参与反应的活性位点，优选保留为裸露的羟基，或者加入封端试剂使惰化。
1.2.1.聚乙二醇组分XPEG
所述任一个XPEG中的各RPEG单链组分各自独立地为单分散性或多分散性，所有XPEG中的RPEG单链组分也各自独立地为单分散性或多分散性；相应地，步骤二中所述含有至少一个RPEG单链组分的活性聚乙二醇衍生物Xsource各自独立地具有多分散性或单分散性。优选同一分子中的所有RPEG单链组分具有相同的分散性质，也即均为多分散性，或者均为单分散性，相应地，步骤二中所述含有至少一个RPEG单链组分的活性聚乙二醇衍生物Xsource均为多分散性，或者均为单分散性。
1.2.1.1.RPEG单链组分
优选方式之一，所述XPEG-Lx中EO单元数量总和至少为10；优选至少为15；更优选至少为20；更优选至少为25；更优选至少为40。
优选方式之一，所述(XPEG-Lx)y中EO单元数量总和至少为20；优选至少为22；更优选至少为24；更优选至少为28；更优选至少为40；更优选至少为80。
优选之一，所述所有XPEG中，各RPEG单链组分中含有的EO单元数均大于10个，更优选均大于20个。
任一个RPEG单链组分各自独立地优选具有C1～20烃基封端，更优选C1～10烃基封端，更优选C1～6烃基封端。具体例如，甲基、乙基、丙基(e.g.正丙基、异丙基)、丁基(e.g.正丁基、异丁基、叔丁基)、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、苯基、苄基或丁基苯基，最优选为甲基(对应mPEG)。
优选之一，同一分子中所有RPEG单链组分均具有相同的烃氧基封端(即均具有相同的烃基封端)。更优选具有相同的C1～20烷基封端(C1～20烷氧基封端)，更优选具有相同的C1～10烷基封端(C1～10烷氧基封端)，更优选具有相同的C1～6烷基封端(C1～6烷氧基封端)，最优选均具有相同的甲基封端(甲氧基封端)。
优选方式之一，所有RPEG单链组分均具有mPEG通式结构(均为甲氧基聚乙二醇单元)。
同一分子中的RPEG单链组分的分子量可以相同或不同，但优选具有相同的分子量。例如：中的两个mPEG的平均分子量可以相同也可以不同。对于单分散化合物产品的情形，两个mPEG组分的EO单元平均数可以相同或不同，优选两个mPEG组分的EO单元平均数相同(采用±10％标准判断是否相同，也即任一个mPEG的EO单元平均数偏离聚合物中所有mPEG组分的EO单元平均数的程度不超过10％则视为相同)。对于多分散产品，优选两个mPEG组分的数均分子量相同(采用±10％标准判断是否相同，也即任一个mPEG组分的数均分子量偏离聚合物中所有mPEG组分数均分子量的程度不超过10％则视为相同)。可通过控制原料来源或原料性质来实现。
同一分子中所有RPEG单链组分的平均分子量可以并非都相同。
优选之一，同一分子中所有RPEG单链组分的平均分子量均相同(优选数均分子量)，所述相同的标准，指以单官能化非线性聚乙二醇中所有RPEG单链组分的均值为基数，相差不超过±10％。当所有RPEG单链组分均为单分散性时，也即各RPEG单链组分的EO单元平均数与基数相差不超过±10％；当为单分散性时，进一步优选单官能化非线性聚乙二醇的PDI<1.005，更进一步优选同一分子中所有RPEG单链的EO单元数均为相等的整数。
优选之一，主要但不限于适用多分散的情形。同一分子中所有RPEG单链组分的数均分子量可以各自相同或不同，但均选自2kDa～40kDa；进一步优选2kDa～20kDa。进一步优选同一分子中所有RPEG单链组分的数均分子量均相同，所述相同指偏差不超过±10％。相同的数均分子量优选为2kDa、5kDa、10kDa或20kDa。
优选之一，主要但不限于适用单分散的情形。同一分子中所有RPEG单链组分的EO单元平均数可以各自相同或不同，但均选自4～70；进一步优选所有RPEG单链组分的EO单元平均数均选自11～70。此时，优选单官能化非线性聚乙二醇的PDI<1.005；更进一步优选所有RPEG单链组分的EO单元数均为相等的整数，且与所有RPEG单链组分的EO单元平均数在数值上相等。各EO单元数均为相等的整数时，也即各RPEG单链组分的分子量与所有RPEG单链组分的平均分子量在数值上相等。
优选之一，所述同一分子中所有RPEG单链组分均具有mPEG通式结构(均具有甲氧基封端)，且具有相同的数均分子量，且各数均分子量均选自2kDa～20kDa，或者各EO单元平均数均选自4～70。
RPEG的分散性质可以通过控制原料的分散性质来实现。优选所有的RPEG单链组分来源于同批次的原料，或者来源于采用相同的制备参数获得的原料。提供RPEG单链组分的原料的数均分子量偏离预设值(通式中预设分子量或预设聚合度)不超过±10％。当对PDI也有限定要求时，不论多分散性原料，还是单分散性原料，PDI的偏差均不超过+0.005。
1.2.1.2.XPEG中RPEG单链组分的数量x
优选之一，Nx偏离∑x不超过±10％。也即(Nx-∑x)/∑x的绝对值≤10％。
优选之一，Nx等于∑x。
优选之一，所有XPEG中的RPEG单链组分的数量x均等于1，或者所有的x均大于等于2。当所有的x均等于1时，也即各XPEG均只含有一个RPEG单链组分。当所有的x均大于等于2时(也即各XPEG组分均包含2个或2个以上的烃氧基封端的RPEG单链组分时)，各个x各自独立，任两个x之间可以相等或不等，优选所有的x均相等。进一步优选Nx等于∑x。
通式(1)中，一个分子中所有RPEG单链组分的数量总和的预设值记为∑x。IM2中，根据制备方法获得的单官能化非线性聚乙二醇产物中，平均一个分子中RPEG单链组分的数量记为Nx。通常情况下，尤其是所有的RPEG单链组分通过相同的原料引入时，Nx等于∑x。而当U或/和XPEG中存在树状、类树状、梳状、超支化等特殊非线性结构时，或者当∑x大于等于4时，可能存在Nx不等于∑x的情形，此时优选Nx偏离∑x不超过±10％。
当XPEG中RPEG单链组分的数量x等于1、2、3、4时，比较容易获得预设数量的RPEG单链组分，尤其是x为1、2或3时，更尤其是x＝1或2时，整体式引入和分段式引入都可以精确控制RPEG单链组分的数量，使得Nx等于∑x。
当XPEG为梳状结构、树状结构、类树状结构等涉及重复单元的特殊结构，或者当一个分子中RPEG单链组分的数量总和大于等于4时，采用整体式引入会由于位阻大导致非目标y值的杂质含量增大。此时，优选方式之一是，所有的RPEG具有相同的结构通式及相同的分子量，此时可采用分段式引入，且所有的RPEG单链组分经相同的偶合反应过程或者经共同的聚合反应过程同步引入；对于偶合引入方式，采用线性结构的活性聚乙二醇衍生物作为原料，可控制产物中RPEG单链组分的数量均值Nx与预设的理想值∑x相差不超过±10％；对于聚合方式引入，可控制产物的平均分子量与预设的总分子量相差不超过±10％。
当XPEG为线性结构，而U为梳状结构、树状结构、类树状结构时，此时优选步骤二采用线性结构的活性聚乙二醇衍生物作为原料，经相同的偶合反应步骤或聚合步骤一次性引入；对于偶合引入方式，可控制产物RPEG单链组分的数量均值Nx与预设的理想值∑x相差不超过±10％；对于聚合方式引入，可控制产物的平均分子量与预设的总分子量相差不超过±10％。
1.2.1.3.XPEG的分子量及多分散性
同一分子中不同XPEG组分各自独立地具有多分散性或单分散性。优选各XPEG均为多分散性，或者均为单分散性。通式(1)中XPEG的分散性质是通过控制原料，尤其是通过控制RPEG单链组分原料的分散性质来实现的。
优选之一，各XPEG的数均分子量各自独立地均选自2kDa～80kDa，进一步优选2kDa～40kDa，进一步优选2kDa～20kDa。
优选之一，各XPEG组分的数均分子量均相同，以单官能化非线性聚乙二醇中所有XPEG组分的均值为基数，相差不超过±10％。各XPEG的数均分子量优选2kDa～40kDa，更优选2kDa、5kDa、10kDa或20kDa。当XPEG组分为单分散性时，也即各XPEG组分的EO单元平均数与基数相差不超过±10％，此时进一步优选分子中各XPEG结构的EO单元数均为相等的整数。
优选之一，各XPEG组分的数均分子量均相同，进一步优选选自2kDa～40kDa，更进一步优选选自2kDa、5kDa、10kDa或20kDa。
优选之一，各XPEG的EO单元平均数之间相差不超过±10％，更优选完全相等。
优选之一，各XPEG均具有线性结构；进一步优选各XPEG中的RPEG单链组分均具有mPEG通式结构(均为甲氧基封端)，进一步优选各mPEG单链组分的数均分子量与基数相差不超过±10％，以单官能化非线性聚乙二醇中所有RPEG单链组分的均值为基数。
优选之一，同一分子中所有RPEG单链组分满足以下任一种情形：：
(1)均为多分散性，数均分子量选自2kDa～40kDa，优选2kDa～20kDa；更优选2kDa、5kDa、10kDa或20kDa；
(2)均为单分散性，EO单元平均数选自4～70；此时优选单官能化非线性聚乙二醇的PDI<1.005，进一步优选同一分子中所有RPEG单链组分的EO单元数均为相等的整数；
进一步优选同一分子中所有RPEG单链组分均具有mPEG通式结构(均为甲氧基封端)。
优选方式之一，优选所有RPEG单链组分具有相同的数均分子量(优选所有Lx均不存在或者均具有相同结构)；进一步优选所有XPEG具有相同的数均分子量(优选所有Lx均不存在或者均具有相同结构)。其中，对于单分散性组分，相同的数均分子量也即对应相同的EO单元平均数，此时优选所有RPEG单链组分的EO单元数均为完全相等的整数，进一步优选每个分子中所有XPEG的EO单元数均为相等的整数。
1.2.1.4.XPEG的结构
各XPEG的结构各自独立地是线性的或非线性的。所述XPEG的结构指其含有RPEG单链组分的组合方式。
优选之一，各XPEG的结构均为线性结构，或者均为非线性结构。
XPEG具有线性结构时，仅包含一个RPEG单链组分；此时，允许XPEG中含有不止一个聚乙二醇单元，但这些聚乙二醇单元应沿着同一个主链依次串联，例如CH3O(CH2CH2O)m-CH2CH2-NHCO-CH2CH2(OCH2CH2)mO中仅含有一个RPEG单链组分，RPEG单链组分的结构为CH3O(CH2CH2O)m-，具有甲氧基封端，XPEG中共含有两个聚乙二醇单元，两个聚乙二醇单元通过含酰胺键的二价连接基线性相连。
XPEG具有非线性结构时，必然含有至少2个RPEG单链组分。此时，这些RPEG单链组分之间的组合方式为非线性组合方式：包括但不限于支化组合方式、梳状组合方式、树状组合方式、类树状组合方式、环状组合方式、超支化组合方式、任两种或两种以上相同或不同非线性组合方式的任意的联合组合方式(复合式非线性组合方式)。例如，两个相同的树状组合方式进行其他如支化的组合。所述不同非线性组合方式，允许包括同一种类型不同化学结构的组合方式，例如一个三价支化结构与一个四价支化结构的复合式组合。这些组合方式可通过包括但不限于以下的多价结构基元而构建：支化结构、梳状结构、树状结构、类树状结构、含环状结构、超支化结构、上述多价结构的任意组合。上述任一种多价基团U都可以用来构建XPEG的非线性结构。同一分子中，XPEG的非线性结构和U的非线性结构各自独立，可以相同，也可以不同。简单举例如下。
本发明中，对于涉及重复单元的树状、类树状、梳状、超支化结构、环状组合结构(如环糊精)等非线性结构，重复单元数量至少为3；如果重复单元数量不足3个，则归属于支化结构，如二聚甘油，二聚季戊四醇、二聚赖氨酸等二聚体的残基。对于糖单元构成的梳状结构，不论是否存在重复单元(单聚体视为不存在重复单元，二聚体视为重复单元为2)，均归属到梳状结构。
支化结构，本发明中的支化结构主要指不含树状、类树状、梳状、超支化结构、环状结构等基元的非线性结构，例如不含任何重复单元的非线性结构，例如重复单元非糖单元且数量不超过2个的非线性结构，例如非重复单元式的环状支化结构。具体如碳中心的三价支化结构、碳中心的四价支化结构、芴或芴的衍生物为中心的三价支化结构等等。更具体地例如(对称型三价碳支化中心)， (不对称型三价碳支化中心)，(苹果酸的残基)、(巯基丁二酸的残基)、(三价硅原子支化中心)，(四价碳支化中心)，(三价芴支化中心、三价氮杂芴支化中心)等。其中，Q5为氢原子或电子改变基团Qe；当Qe存在于环上时，其数量为一个或更多个；当Qe的数量大于1时，各个Qe为相同结构，或者为两种或两种以上不同结构的组合。
梳状结构(包括不基于重复单元的梳状结构，如一些开链单糖的残基，还包括基于重复单元的梳状组合方式而构成的梳状结构)，举例如等。其中，mj为梳状结构重复单元的数量或平均数量，mj至少为3。梳状组合时，重复单元沿主链可以规则排列，如重复单元之间的原子间隔相等的等距排列-NH-[Lys(ε-NH-)]mj-CO-、-NH-[Lys(α-NH-)]mj-CO-、-NH-[Gly-Lys(ε-NH-)]mj-CO-、-NH-[Gly-Gly-Lys(ε-NH-)]mj-CO-，还可以是不规则或无规排列，如-NH-Lys(ε-NH-)-Gly-Lys(ε-NH-)-Gly-Gly-Lys(ε-NH-)-CO-、无规共聚物聚(Gly-r-Lys)等。
树枝状结构(主要为基于重复单元的树状组合方式而构成的树状结构)，举例如
等。其中，d、ng均表示树状组合方式的代数，各自独立地优选2～6代，更优选2～5代，最优选2、3或4代。
类树状结构，指由于缺少个别重复单元而形成的树状结构的不完整结构，且缺少的重复单元的数量应小于最后一级饱和数量的50％。
对于重复单元的开链式组合方式，树状组合方式、类树状组合方式、超支化组合方式的规整程度的差异是由于制备方法造成的。类树状组合方式是采用规整组合方式但由于个别缺陷而获得的不那么规整的结构，相对于完全规整的树状结构而言是不完整结构；而超支化组合方式则是采用无规组合方式导致的。
含环状结构，可以是含有非重复单元式的环状结构，也可以是重复单元经环状组合方式构成的环状组合结构，对于后者，其重复单元本身可以是环状结构也可以不为环状结构；当重复单元亦为环状时形成嵌套的环状结构。举例如呋喃单糖环、吡喃单糖环、三氮杂九环、四氮杂十二环(例如：轮环藤宁的残基)、饱和环己环、环己烯环、苯环、氮杂苯环、芴的残基、氮杂芴的残基、非重复单元式的环肽的残基、由重复单元经环状组合方式构成的多元环肽的残基、至少一个环状单糖的二糖结构残基、至少一个环状单糖的多糖结构残基、环糊精残基，等等。举例如：
等。
两个支化结构的组合仍能构成支化结构，如两个三价支化结构组合而成的四价支化结构等。
三个及以上不同支化结构的组合仍能构成支化结构。
三个及以上相同的支化结构进行组合时，最有可能形成树状结构、类树状结构、超支化结构、梳状结构、环状组合结构等特殊的非线性结构；而如果还复合有其他的支化单元，也有可能无法归属到上述特殊的非线性结构，而归属到复合式非线性结构。
复合式非线性结构，指不同组合方式的联合组合方式，例如支化结构与其他类型非线性结构的组合，具体例如等，又如(不同支化结构的组合)等。
本发明中，适用于XPEG的非线性结构也可以用来构建多价基团U，且XPEG与U的多价结构各自独立，可以相同或不同。
优选方式之一，各XPEG均具有相同的结构类型，包括但不限于同为三支化结构，或者同为四支化结构，或者同为梳状结构，或者同为树状结构，或者同为类树状结构，或者同为超支化结构，或者同为含环状结构，等。在结构类型相同的情况下，不涉及重复单元的非线性结构(如三支化结构、四支化结构、单糖单元提供的梳状结构等)可进一步优选具有完全相同的化学结构；而对于涉及重复单元的非线性结构(如梳状组合构成梳状结构，如基于制备树状结构的组合方法获得的树状结构或类树状结构，如超支化结构等)，则允许由于重复单元数量的差异而导致RPEG单链组分数量的差异及XPEG结构的差异，且这种差异可能是由于制备或纯化过程未达到完全理想状态而导致的，比如线性串联的梳状方式组合时导致的多分散性，比如树状方式组合时导致的结构不完整而形成类树状结构，等等；超支化方式组合时，不仅会由于重复单元数量差异导致RPEG单链组分数量的差异，即使RPEG单链组分数量一致，也极有可能由于重复单元的无规组合而导致的结构差异。
优选方式之一，各XPEG的结构均是非线性结构，可以相同或不同。所述非线性结构可以选自包括但不限于以下类型：支化结构、梳状结构、树状结构、类树状结构、超支化结构、含环状结构、任两种或任两种以上相同或不同类型的组合结构。进一步优选各XPEG的非线性结构各自独立地由以下结构的多价残基独立构建或者经非线性组合构建：多元官能化小分子、还含有一个异质官能团的多元官能化小分子、三官能化氨基酸。优选各XPEG均具有相同的非线性结构，且由以下结构的多价残基独立构建或者经非线性组合构建，构建方式可以相同或不同：多元醇、多元硫醇、多元羧酸、多元伯胺、多元仲胺、还含有一个异质官能团的多元醇、还含有一个异质官能团的多元硫醇、还含有一个异质官能团的多元羧酸、还含有一个异质官能团的多元伯胺、还含有一个异质官能团的多元仲胺、三官能化氨基酸(如丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、赖氨酸、鸟氨酸、精氨酸、瓜氨酸、组氨酸、色氨酸等)，其中，进行非线性组合的多价残基可以是相同类型或不同类型，也可以是相同类型的不同化学结构。所述非线性组合选自包括但不限于以下方式：支化组合方式、梳状组合方式、树状组合方式、类树状组合方式、环状组合方式、超支化组合方式、任两种或两种以上相同或不同非线性组合方式的联合组合方式。
优选方式之一，各XPEG均具有支化结构，此时进一步优选各x＝2，即进一步优选所有的XPEG均具有两个RPEG单链组分，更进一步优选两个RPEG单链组分具有相同的结构通式(即具有相同的烃氧基封端)。
优选方式之一，各XPEG均为支化结构，且所有x＝2。此时进一步优选各XPEG的支化结构各自独立地由以下任一结构的三价残基构建：三元醇、三元硫醇、三元伯胺、三元仲胺、三元羧酸、三元磺酸酯、三元异氰酸酯、htriSM，含官能化侧基的氨基酸。更进一步优选各XPEG均具有相同的支化结构，且均由以下任一种结构的三价残基构建：三元醇、三元硫醇、三元伯胺、三元仲胺、三元羧酸、三元磺酸酯、三元异氰酸酯、htriSM，含官能化侧基的氨基酸。htriSM、含官能化侧基的氨基酸的定义与所述一致。
优选方式之一，各XPEG均具有线性结构；此时，进一步优选y选自2、3、4、5、6、7、8或9。
当各XPEG均具有线性结构时，优选所有的RPEG单链组分均具有相同的结构通式mPEG(均为相同的甲氧基聚乙二醇单元)。所述单官能化非线性聚乙二醇的结构举例如下：
(XPEG与Lx-U形成尿烷键连接)、
其中，y优选选自2、3、4、5、6、7、8、9；
其中，F中的R01端基优选选自醛基、被保护的醛基、马来酰亚胺基、被保护的马来酰亚胺基、氨基、被保护的氨基、胺盐、羧基、酯保护的羧基、酰卤、酰胺、被保护的酰胺、酰肼、被保护的酰肼、叠氮基、炔基、被保护的炔基、烯基；
其中，Lcb为亚烃基或侧基含杂原子的碳链连接基；
其中，M9选自-O-、-S-、-NH-或-N(CH3)-；
其中，LS为-C(＝O)-NH-、-NH-C(＝O)-、-CH2NH-、-NHCH2-、三氮唑连接基(如4,5-二氢异恶唑连接基、-S-MAL--MAL-S-
其中，LD选自-O-C(＝O)-NH-、-NH-C(＝O)-O-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-、-O-C(＝O)-O-、-S-C(＝O)-NH-、-NH-C(＝O)-S-、-O-C(＝S)-NH-、-NH-C(＝S)-O-、-S-C(＝S)-NH-、-NH-C(＝S)-S-、-C(＝O)-S-、-S-C(＝O)-、-C(＝S)-O-、-O-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-S-C(＝S)-；
其中，Lmp为亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基或亚戊基。
1.2.3.Lx
通式(1)的同一分子中，y个Lx各自独立，任一个Lx不存在或者为连接XPEG与多价基团U的二价连接基；同一分子中，任两个Lx可以相同或不同。
优选之一，所有Lx均不存在或者均具有相同结构；进一步优选所有RPEG单链组分具有相同的数均分子量；进一步优选所有XPEG具有相同的数均分子量。
Lx的长度各自独立地没有特别限制；各自独立地优选具有1～100个原子间隔，更优选具有1～80个原子间隔，更优选具有1～50个原子间隔，更优选具有1～24个原子间隔，更优选具有1～12个原子间隔，更优选具有1～6个原子间隔。具体优选方式之一包括但不限于具有0(不存在)、1、2或3个原子间隔。同一分子中，任两个Lx的长度可以相同或不同。例如，可同时存在以下原子间隔数：3与7，0与4。
优选所有的Lx提供相同的原子间隔(优选1～100，更优选1-80，更优选1～50，更优选1～24个原子间隔)。进一步优选所有的Lx具有相同的化学结构。
Lx供选择的范围及其优选方式可各自独立地参考二价连接基Z，包括但不限于任一种稳定的连接基STAG、任一种可降解的连接基DEGG。
优选方式之一，所述y个Lx各自独立，各个Lx各自独立地选自以下任一种形态：不存在，或者为亚烃基，或者为含杂原子的二价烃基。
进一步优选所述Lx各自独立地选自以下任一种结构：
(1)Lx为碳链连接基，包括亚烃基、侧基含杂原子的碳链连接基；优选亚烃基；更优选开链亚烷基、二价环烷基、芳撑中任一种或任意组合(任两种的任意组合，或者任两种以上的任意组合)；
(2)Lx含主链杂原子：含有醚键、硫醚键、酰胺键、酯键、一硫代酯键、二硫代酯键、尿烷键、硫代氨基甲酸酯键、碳酸酯键、一硫代碳酸酯键、二硫代碳酸酯键、三硫代碳酸酯键、二硫键、二硒键、三氮唑连接基、4,5-二氢异恶唑连接基、(原子间隔记为4)中任一种连接基；
(3)Lx中含有经偶合反应生成的连接基：Lx中含有通过烷基化反应、酰胺化反应、酯化反应、硫酯化反应、click反应、环加成反应、Diels-Alder加成反应、1,3-偶极环加成反应等中任一种偶合反应生成的连接基。
同一分子中的Lx可同为(1)、(2)、(3)中任一组的任一种，为同一种时，也允许结构不同，如可一个为亚甲基，一个为亚乙基；Lx还可选自相同组别的不同种类：一个含酰胺键、一个含硫酯基；Lx还可选自不同组别：一个为亚烃基，一个含有酰胺键。
优选方式之一，所有Lx为相同的亚烃基，更优选C1～12亚烷基；更优选Lx均为亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基或亚戊基，最优选Lx均为亚甲基。
1.2.4.XPEG与Lx-U的连接方式
1.2.4.1.优选的连接方式
优选之一，至少一组XPEG与Lx-U之间形成酯键、氨基甲酸酯键或碳酸酯键连接，或者至少一组XPEG-Lx与U之间形成酯键、氨基甲酸酯键或碳酸酯键连接。对于酯键连接，羰基端可位于XPEG一侧，也可位于U一侧。对于氨基甲酸酯键，氮端可位于XPEG一侧(实施例3～实施例6)，也可位于U一侧(实施例1、实施例2)。
优选之一，Lx均存在且相同，且含有羰基、-CONH-、-COO-中任一种端基；Lx与XPEG组分之间形成酯键、氨基甲酸酯键或碳酸酯键连接，或者Lx与U之间形成酯键、氨基甲酸酯键或碳酸酯键连接。
优选方式之一，XPEG具有线性结构(例如y＝2)，当Lx通过羰基连接聚乙二醇单元时，与XPEG之间形成酯键连接；当Lx通过CONH连接聚乙二醇单元时，与XPEG之间形成氨基甲酸酯键连接；当Lx通过COO连接聚乙二醇单元时，与XPEG之间形成碳酸酯键连接。
实施例1、实施例2的单官能化非线性聚乙二醇衍生物，还可以归属如下：XPEG均具有通式mPEG，两个Lx均为-CH2CH2OCONH-(原子间隔数为5)，U为-(-CH2CH2CH2CH2)CH-，实施例1中Ld含有-CONH-和-NHCO-，F为-CH2CH2-MAL(其中MAL为马来酰亚胺基)，实施例2的Ld中含有-CONH-，F为-CH2CH2-CHO。上述两个实施例还可以归属如下：两个Lx均分别为-CH2CH2OCONH-(原子间隔数为5)和-CH2CH2OCONH(CH2)4-(原子间隔数为9)，而U为>CH-。还可以按以下方式归属：XPEG均具有通式mPEG-CH2CH2-，Lx均为-OCONH-(原子间隔数为3)，U为-(-CH2CH2CH2CH2)CH-；或者两个Lx均分别为-OCONH-(原子间隔数为3)和-OCONH(CH2)4-(原子间隔数为7)，而U为>CH-。
实施例4、5、6中，还可以归属如下：两个Lx均为-CH2CH2NHCOO-。
实施例7中，两个Lx均为-CH2CH2COO-。
实施例8中，还可以归属如下：三个Lx均为-CH2CH2CH2NHCO-。
实施例10中，三个Lx均为-CH2CH2SCO-等等。
又比如可归属如下，XPEG均为mPEG-CH2CH2-，两个Lx分别为-CONH-和-COS-，两个Lx原子间隔数相同且均为2，多价基团U为-(-CH2)CH-或表示为-CH2CH<，二价连接基Ld为-CONH-，功能性基团F为-CH2CH2CHO(其中-Z为-CH2CH2-，R01为-CHO)。
1.2.4.2.存在二价LPEG连接基的实施方式
优选方式之一，至少一个XPEG含有1个或更多个二价LPEG连接基。所述LPEG含有聚乙二醇单元O(CH2CH2O)m或(OCH2CH2)mO，且允许含有EO单元以外的合适的连接基，用于连接RPEG单链组分、XPEG中的多价基团或者Lx-U。LPEG与RPEG单链组分可以不位于同一个线性链，也可以位于同一个线性链，还可以在上述两种位置均有二价LPEG连接基；当一个XPEG组分中含有2个或更多个二价LPEG连接基时，各自含有的EO单元数是彼此独立的，例如一个具有或平均具有12个EO单元，还有一个具有或平均具有22个EO单元；又比如一个具有或平均具有6个EO单元，还有一个具有或平均具有12个EO单元。
二价LPEG连接基中含有的EO单元数至少为2，优选至少为3，更优选至少为4，更优选大于10。需要说明的是，允许含有OCH2CH2O的二价连接基，只是此时视为普通的含杂原子的连接基，不在LPEG的范畴之内。
二价LPEG连接基还优选其EO单元数不超过250，更优选不超过150，更优选不超过120，更优选不超过100，更优选不超过50，更优选不超过25。
优选之一，LPEG中的EO单元数选自2～500，更优选2～250，更优选2～150，更优选2～100，更优选2～50，更优选2～25。
优选之一，LPEG中的EO单元数选自4～500，更优选4～250，更优选4～150，更优选4～100，更优选4～50，更优选4～25。
优选之一，LPEG中的EO单元数选自11～500，更优选11～250，更优选11～150，更优选11～100，更优选11～50。
优选之一，LPEG中的EO单元数选自21～500，更优选21～250，更优选21～150，更优选21～100，更优选21～50。
当一个XPEG组分中含有2个或更多个二价LPEG连接基时，优选在相同位置的LPEG具有相同的分子量(单分散性或多分散性均可)。
优选方式之一，所述XPEG均具有两个RPEG单链组分。
优选方式之一，所有XPEG均含有一个与Lx-U直接相连的二价LPEG连接基，或者所有Lx均含有一个二价LPEG连接基(x＝1、x＝2或x>2)。例如以下结构，XPEG的结构为(mPEG)2-Lys-CONH-CH2CH2-O(CH2CH2O)m-CH2CH2-，Lx均为CONH，U为-(-CH2CH2CH2CH2)CH-，Ld为CONH，F为CH2CH2CHO(其中R01为CHO，Z为CH2CH2)。其中，XPEG中含有两个RPEG单链组分mPEG，且XPEG中含有一个二价LPEG连接基-CH2CH2-O(CH2CH2O)m-CH2CH2-，其中含有一个聚乙二醇单元O(CH2CH2O)m，且该二价LPEG连接基直接与Lx-U相连。此时该二价LPEG连接基与RPEG单链组分不位于同一个线性链中。此时，还优选两个二价LPEG连接基具有相同的分子量(或相同的平均分子量)。举例如下。
当存在与RPEG单链组分不位于同一个线性链的二价LPEG连接基时，优选其EO单元数(或平均EO单元数)不超过25，更优选不超过20。
二价LPEG连接基与RPEG单链组分位于同一个线性链的举例如下：
与RPEG单链组分位于同一个线性链，及与RPEG单链组分不位于同一个线性链，这两个位置均存在二价LPEG连接基的结构举例如下。同时，该结构具有与RPEG单链组分位于同一个线性链的二价LPEG连接基，还具有与Lx-U直接相连的二价LPEG连接基。结构中的m1、m2与m的定义一致，如在同一分子中，则各自独立。
本发明中的二价LPEG连接基可以为单分散性的，也可以为多分散性的。
本发明中，二价LPEG连接基还可以存在于U-Ld-Z部分(Z可以存在或不存在)。由于步骤一中的中间体IM1优选是单分散性的，因此当U-Ld-Z部分存在二价LPEG连接基(也即存在聚乙二醇单元)，则相应地优选是单分散性的。当二价LPEG存在于U-Ld-Z部分时，该部分中EO单元总数(如为多分散性，则对应EO单元平均数)优选不超过22，更优选不超过20，更优选不超过10。
1.2.4.3.XPEG具有两臂支化结构的实施方式
所述XPEG均具有两个RPEG单链组分，此时XPEG中存在一个三价支化结构；这些三价支化结构与Lx-U之间各自独立地可以存在二价LPEG连接，也可以不存在。优选方式之一，所有XPEG均还含有一个与Lx-U直接相连的二价LPEG连接基。举例如实施例12.2。
1.2.5.步骤二的过程控制
1.2.5.1.XPEG的引入方式
本发明的单官能化非线性聚乙二醇的制备方法中，聚乙二醇组分(XPEG-Lx-)y可以采用多种方式引入，其中XPEG可以整体式引入，也可以分段式引入，或者两者混合方式。关于整体式引入方式，可以将XPEG作为整体，将y个XPEG单元单步引入，也可以将y个XPEG单元分别作为整体分步引入。关于分段式引入方式，对于至少一个XPEG组分通过分步反应不连续地引入，y个XPEG组分可以采用相同的分段方式，也可以采用不同的分段方式。此外，y个XPEG组分，还可以采用整体式和分段式相结合的混合方式，即某些XPEG整体式引入，某些XPEG分段式引入。
1.2.5.2.XPEG的整体式引入
关于整体式引入XPEG的制备方法可通过以下方式实施：步骤二中所述活性聚乙二醇衍生物原料Xsource，其结构分别含相应的XPEG，还含有一个能够与U'形成共价连接的反应位点，相应的y个活性聚乙二醇衍生物原料Xsource的反应位点各自独立，任两个之间可以相同或不同；步骤二通过IM1与各Xsource之间的单步或分步的偶合反应获得中间体化合物IM2。也即分别预先制备相应的提供XPEG组分的原料Xsource，然后分别或共同与U’进行共价连接。
进行整体式引入时，活性聚乙二醇衍生物原料Xsource如果是非线性的，优选该原料是通过本发明的制备方法获得(此时提供合适的原子间隔，降低活性位点的反应位阻)，也即所述活性聚乙二醇衍生物原料Xsource的制备过程至少包括先引入反应位点FX或FX的微变化形式，再引入聚乙二醇组分(也即先形成低分子量中间体IM1，形成聚合物中间体IM2)。
优选y个XPEG具有相同的结构和相同的分子量，此时优选所述y个XPEG采用相同的活性聚乙二醇衍生物原料Xsource；进一步优选方式之一为各XPEG同步引入。此时仅需预先制备一种活性聚乙二醇衍生物原料。所述相同的原料可以来自同一批次，也可来自不同批次。XPEG的相同原料主要包括三个方面限制：(1)聚乙二醇单元部分；(2)结构类型部分；(3)原料组分的纯度。
(1)聚乙二醇部分相同。聚乙二醇单元部分包括RPEG单链组分部分，还包括其他可能存在的二价PEG连接基部分。这一部分，仅允许存在分子量多分散性的差异，也即要求所有RPEG的烃基封端结构相同。在所有RPEG单链组分的烃基封端一致的情况下，不论是独立的各聚乙二醇单元，独立的RPEG单链组分，还是XPEG整体，只要PDI满足预设标准(比如不超过1.05，比如不超过1.005，比如等于1)且平均分子量相对于预设分子量的偏差不超过±10％，则视为“聚乙二醇单元相同”、“RPEG单链组分相同”或“XPEG相同”。当XPEG具有单分散性时，也即要求PDI<1.005(最优选PDI等于整数1)时，XPEG中各聚乙二醇单元中的EO单元数是确定的，可获得相同的确切结构。
(2)结构类型部分具有相同的结构。结构类型部分即决定XPEG结构类型的部分，是除RPEG单链组分和其他的聚乙二醇单元组分以外的部分，特别包括和Lx-U共价连接的部分。该部分可以是具有完全相同的化学结构，或者具有相同的结构通式，或者使用相同的制备方法并采用相同的制备参数获得。“具有完全相同的化学结构”针对线性结构、具有确定结构的非线性结构，此时通常y≤10，此时要求该部分在化学结构方面完全一致，且对获得方法没有特别限定，可以采用相同的制备工艺，也可以采用不同的制备工艺。其中，“具有确定结构的非线性结构”，比如确定的三价支化结构(如-CH(CH2-)2型三价支化中心)、确定的四价支化结构(如C(CH2-)4型四价碳支化中心)、确定结构提供的梳状结构(如开链单糖残基)，确定重复单元数量的梳状结构(如三聚季戊四醇、六聚甘油、α-三聚赖氨酸或ε-三聚赖氨酸等)，确定重复单元数量的树枝状结构(如完整三代结构)，确定的环状结构(如芴或芴的衍生物提供多价U等)，等等。而对于类树状结构、对于重复单元数量存在多分散性的梳状结构、对于重复单元数量存在多分散性的树状结构、对于超支化结构等非线性结构，此时通常y>5，对于这些起多价连接作用的非线性结构，即使采用相同的制备工艺和相同的工艺参数进行制备，也很难获得确定的唯一的结构，只要提供的连接RPEG单链组分的位点数量控制在合理范围内，这些原料的不同批次也可视为相同的原料(此时，相同的原料未必具有完全相同的化学结构)；所述的“控制在合理范围”与RPEG单链组分的预设数量y有关，只要RPEG单链组分数量的均值相对于设定的y偏差不超过±10％即可。“具有相同的结构通式”主要针对上述不确定型结构，如类树状结构、梳状结构、超支化结构等涉及重复单元的非线性结构，其重复单元数量是一个变量，不具有固定唯一的化学结构，只能用结构通式进行表达；比如联用重复单元结构与重复单元数量进行定义，只要重复单元结构选自有限可预期的结构形式，且重复单元数量的平均值相对于预设数值的偏差不超过±10％，即可视为具有相同的结构。这类只能用结构通式表示的非线性结构，如果是通过使用相同的制备方法(含纯化方法、检测方法等)并采用相同的制备参数获得的，也可视为具有相同的结构。
(3)原料组分的纯度满足预设标准。在满足聚乙二醇部分相同、结构类型部分具有相同的结构的情况下，也即在原料具有相同的化学组分的情况下，只要不同批次的原料组分的纯度都满足预设标准，比如≥98％，或者比如95％±3％，即可视为不同批次的原料是相同的。
实施例1、2、3、4等都是线性XPEG整体式引入的实施例。
以制备实施例21.1的产物为例，除实施例的制备方法外，还可通过以下方式整体式引入非线性的XPEG组分，以双Fmoc保护的赖氨酸为支化试剂Usource，先与官能团源试剂偶合，脱除Fmoc保护后获得低分子量中间体IM1，然后与具有两个RPEG单链组分的活性聚乙二醇试剂(mPEG)2Lys-COOH进行偶合反应，整体式引入具有支化结构的XPEG组分，即可得到G21-6所示的单官能化非线性聚乙二醇。
其中，(mPEG)2Lys-COOH和G21-6的结构式分别如下：
又比如，还可以利用实施例1.1、实施例2的中间体，通过以下整体式引入XPEG的方式(XPEG为(mPEG)2Lys-CO-)，分别制备下述R01为马来酰亚胺基、R01为醛基的单官能团的两级树状聚乙二醇。
进一步优选相同的XPEG原料(Xsource)通过相同的反应点、相同的偶合反应，与U'形成相同结构的共价连接方式。此时，原料的获得或制备合成比较简便，产物的制备过程也容易控制。以XPEG为线性结构为例，以制备具有结构的目标产物为例，以单甲氧基聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯(mPEG-SC)为原料，与中间体IM1的两个氨基进行单步或分步的酰胺化反应，再脱除醛基的缩醛保护，即可获得目标产物。上述的三种整体式引入XPEG的具体实施方式，也都是属于通过相同的反应点，相同的偶合反应，与U'形成相同结构的共价连接方式。
1.2.5.3.XPEG的分段式引入
一个XPEG组分还能不以整体的方式引入，而是分为至少两个过程分段式引入，此时步骤二经过含有XPEG部分结构的中间体，此时该中间体中相应的RPEG单链组分数量小于相应的x(该数量为小于x的正数或者为0)，也即仅包括XPEG中的部分聚乙二醇单元。
实施例21.1也可视为：U为赖氨酸残基、XPEG为包含两个mPEG的两臂支化结构，此时实施例21.1对应分段式引入非线性的XPEG组分：先引入结构类型部分(XPEG中的非线性结构部分，提供支化结构的部分)，然后引入聚乙二醇单元部分(引入四个RPEG单链组分)。
对于XPEG中还含有二价LPEG连接基的情形，也即除RPEG单链组分外，还含有其他聚乙二醇单元的情形。采用分段式引用方式时，优选所述“含有XPEG部分结构的中间体”含有至少一个二价LPEG连接基。例如实施例12.2，实施例12.3。
1.2.5.4.既可以整体式引入也可以分段式引入的情形
当XPEG既可以整体式引入也可以分段式引入时，以易获得高官能化度的原料的制备方法更佳。
举例如下：其XPEG部分可以通过含的羧酸、酰卤、活性酯等氨基修饰类衍生物作为原料进行整体式引入；也可以先引入–O(CH2CH2O)m–部分，再与含的羧酸、酰卤、活性酯等氨基修饰类衍生物作为原料，进行分段式引入。
1.2.5.5.一次性同步引入所有RPEG单链组分
通式(1)的一个分子中，所有RPEG单链组分具有相同的烃氧基封端及相同的预设分子量时，可以经共同的偶合反应过程或者经共同的聚合反应过程实现一次性同步引入。采用偶合方式引入时，能够通过同一种烃氧基聚乙二醇的活性衍生物作为原料Xsource而偶联，允许同步或不同步地引入，这样获得的产物中，所有RPEG单链组分可同时获得相同的烃基封端及相同的平均分子量；优选经共同的偶合反应过程同步引入。
当y＝2时，且XPEG中仅含有1个RPEG单链组分时，也即单官能化非线性聚乙二醇中的RPEG单链组分的数量为2时，两个RPEG单链组分既可以在共同的偶合反应过程中同步引入，也可以分两次引入。
当所有的x均大于1或者当y>2时，优选方式之一各RPEG单链组分具有相同的烃氧基封端及相同的预设分子量，此时所有的RPEG单链组分可经共同的偶合反应过程同步引入，或者经共同的聚合过程同步引入，所得产物中各RPEG单链组分可具有相同的烃基封端及相同的平均分子量。
1.3.步骤二的备选步骤，获得F，且F含有功能性端基R01
功能性基团F中含有一个功能性端基R01，R01直接连接Ld或者通过任意合适的连接基Z连接Ld。
在获得中间体IM2的基础上，如果此时DF端的功能性端基与R01不一致，还增加末端微修饰过程，将DF转化为F。所述末端微修饰的定义与上述一致。
获得DF的方法包括但不限于CN104530417A(特别地，第960-1205段)、CN104877127A(特别地，第1004-1087段)、WO/2016/206540A、CN201610252378.X(CN106967213A)、CN201710125672.9、CN201710126727.8及各引用文献中的适合的修饰方法。
1.3.1.功能性端基R01
R01为能够与生物相关物质相互反应的功能性基团。所述与生物相关物质相互反应包括但不限于共价键的形成、氢键的形成、光学反应和靶向作用。
R01作为一种功能性基团，其能够生成共价键、动态共价键、二氢键、多重氢键、治疗靶向性、光响应性等。
R01优选自反应性基团、反应性基团的微变化形式、具有治疗靶向性的功能性基团(靶向基团)、光敏性功能基团(光敏性基团)。
所述反应性基团是活性的，能够与生物相关物质之间发生键合反应而形成连接，且主要指形成共价键的反应，而形成非共价连接时，通过二氢键或多重氢键进行络合。所述的共价键包括但不限于可稳定存在的共价键、可降解的共价键、动态共价键。
所述反应性基团的微变化形式指经过脱保护、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、改变离去基团等较简单的化学过程，该微变化形式即可转变为目标反应性基团。优选微变化形式为目标反应性基团的被保护形式。所述的“简单的化学过程”是与羟基转变为非羟基基团的衍生化反应、偶合反应等过程进行比较，相对而言更易操作、更易实现近100％的转化，因此本发明中也称为末端“微修饰”。
所述动态共价键包括但不限于WO/2016/206540A及其引用文献公开的结构，包括但不限于{Top Curr Chem(2012)322:1-32}、{Top Curr Chem(2012)322:291-314}、{Angew.Chem.Int.Ed.2002,41,898-952}、{J.Am.Chem.Soc.2015,137,14248-14251}、{RSCAdv.,2015,5,67011-67030}、{ACS Macro Lett.,2016,5(1),78-82}、{Synlett 2016；27(02):177-180}、{Angew.Chem.Int.Ed.2015,54,15739-15743}、{Angew.Chem.Int.Ed.2015,54,8980-8983}、{Chem.Commun.,2015,51,16338-16341}、{Molecular Cell,2015,59,716-717}等文献及其引用文献中所公开的动态共价键。
光敏性功能基团主要是指荧光性基团，还可以包括直接发出或经刺激后发出可见光、磷光的基团等。只要能发出荧光，或者经体内微环境作用能发出荧光(如二乙酸荧光素)，或者经临床性刺激可发出荧光(如光刺激、热刺激等)，则均归为荧光性功能基团。
R01的供选择的范围包括但不限于文献CN104530417A、CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378.X(CN106967213A)、CN201710125672.9、CN201710126727.8及各引用文献中记载的(类A～类J)、且适用于本发明的功能性基团。且主要参考CN201610252378.X的分类方式。
R01的供选择的范围包括但不限于类A～类H的功能性基团或其变化形式，这几类的R01为反应性基团或其变化形式为反应性基团。
类A：活性酯基(包括但不限于琥珀酰亚胺活性酯(如A1、A6)、对硝基苯活性酯基(如A2、A7)、邻硝基苯活性酯基(如A11、A12)、苯并***活性酯基(如A5、A10)、1,3,5-三氯苯活性酯基(如A3、A8)、氟代苯基活性酯基(如A13，如1,3,5-三氟苯活性酯基、五氟苯活性酯基)、咪唑活性酯基(如A4、A9))，及活性酯基的类似结构A16-A18(如2-硫酮-3-噻唑烷甲酸酯基(2-thioxothiazolidin-3-yl-formate group)、2-硫酮噻唑烷-3-羧酸酯基(2-thioxothiazolidin-3-yl-carbonyl group)、2-硫酮吡咯烷-N-羧酸酯基(2-thioxopyrrolidin-1-yl-carbonyl group)、2-硫酮吡咯烷-N-甲酸酯基(2-thioxopyrrolidin-1-yl-formate group)、2-硫酮苯并噻唑-N-甲酸酯基、2-硫酮苯并噻唑-N-羧酸酯基(2-thioxobenzothiazol-3-yl-formate group)、2-硫酮苯并噻唑-3-羰基(2-thioxobenzothiazol-3-yl-carbonyl group)、1-氧代-3-硫氧代异吲哚啉-N-甲酸酯基(3-氧代-硫氧代异吲哚啉-N-甲酸酯基，3-oxo-thioxoisoindolin-N-formate group)、3-氧代-硫氧代异吲哚啉-N-羰基(3-oxo-thioxoisoindolin-2-yl-carbonyl group)等)等；
类B：磺酸酯基、亚磺酸酯基、砜基、亚砜基、双(砜甲基)乙酰基(B5，如1,3-二砜基-2-丙基羰基苯基)、砜甲基丙烯酰基(B6)等；
类C：羟胺、巯基、氨基(伯氨基，如C4，或仲氨基，如C5、C15)、卤原子、卤代乙酰胺基(如碘代乙酰胺基)、四甲基哌啶氧基、二氧杂哌啶氧基(3,5-二氧-1-环己胺-N-氧基)、铵盐(胺盐)、肼基、二硫化物基(–S–S–，双硫基、二硫基，双硫化合物的残基，如线性的邻二硫吡啶基等、如作为含二硫键的环状基团的硫辛酸基等)、双硒基(–Se–Se–，二硒基、二硒连接基)、C17(酯基、硫酯基、硫代酯基)、C18(碳酸酯基、硫代碳酸酯基、二硫代碳酸酯基、三硫酯基/三硫代碳酸酯基)、C19(酰羟胺基、O-羰基羟胺，–C(＝O)ONH2)、黄原酸酯基、过硫代碳酸酯基、四硫双酯基、酰胺基(羰基氨基–CONH2，其含有端基–NH2)、酰亚胺基、酰肼基(酰基肼基，–CONHNH2)、磺酰肼基、腙基、亚胺基、烯胺基、炔胺基、被保护的羟基或巯基(氨基甲酸酯、一硫代氨基甲酸酯、二硫代氨基甲酸酯)、被保护的氨基(氨基甲酸酯、一硫代氨基甲酸酯、二硫代氨基甲酸酯)等；
类D：羧基(COOH)、过氧羧基(COOOH)、磺酸基、次磺酸基、异羟肟酸基、硫代异羟肟酸基、黄原酸基、酰卤基、磺酰氯基、醛基、乙二醛基、缩醛基、半缩醛基、水合醛基、酮基、缩酮基、半缩酮基、半酮缩醇基、酮缩醇基、水合酮基、原酸基、原酸酯基、氰酸酯基、硫氰酸酯基、异腈酸酯基、异硫氰酸酯基、酯基、氧羰酰卤基、二氢恶唑基(恶唑啉基D13、异恶唑啉基)、硫醛基、硫酮基、硫缩醛基、硫酮水合物基、酮缩硫醇基、半酮缩硫醇基、硫酯基(含–S–(C＝O)–键，如D26)、硫代酯基(硫代羧酸酯基，如D27)、双硫酯基(二硫代酯基，如D18)、硫代半缩醛基、单硫代水合物基、二硫代水合物基、硫醇水合物基、硫代羧酸基[一硫代羧酸基(硫代羰基D16或硫代羟基D15)、二硫代羧酸基D17]、脲基、硫脲基、胍基及其质子化形式、脒基(如-C(＝NH)NH2)及其质子化形式、酸酐基、方酸基、方酸酯基、半方酸基、半方酸酯基、N-氨基甲酰基-3-咪唑基或N-氨基甲酰基-3-甲基碘化咪唑鎓、亚氨酸基、亚氨酸酯基、硝酮基、肟基、假脲基等；
类E：马来酰亚胺基(–MAL)、丙烯酸酯基(–O–(C＝O)–CH＝CH2)、N-丙烯酰胺基(–NH–(C＝O)–CH＝CH2)、甲基丙烯酸酯基(–O–(C＝O)–C(CH3)＝CH2)、N-甲基丙烯酰胺基(–NH–(C＝O)–C(CH3)＝CH2)、被保护的马来酰亚胺基(如E4)、马来酰胺酸基、1,2,4-***啉-3,5-二酮基、偶氮基(如线性的偶氮结构、环状的E7等)、环烯基/环烯烃基(如环辛烯基、降冰片烯基、7-氧杂-双环[2.2.1]庚-5-烯-2-基、二环庚二烯基(2,5-降冰片二烯基)、7-氧杂二环庚二烯基等)等，其中E13中的W3包括但不限于卤素、PhS-等离去基团；
类F：环氧基(缩水甘油醚基)、烯基(包括乙烯基、丙烯基等)、烯基烃基(如烯丙基等)、炔基(如丙炔基)、炔基烃基(如炔丙基)等；
类G，
类Ga：环炔基/环炔烃基或环炔杂烃基(如G1、G2、G3、G4、G7、G8、G9、G10)、共轭二烯基(如线性的丁二烯基，如环状的环戊二烯基)、杂化的共轭二烯基(如呋喃基，其环原子中有一个杂原子)、1,2,4,5-四嗪基等；
类Gb：叠氮基、氧化腈基(氰氧化物基)、氰基、异氰基、醛肟基、重氮基、重氮鎓离子、氧化偶氮基、腈亚胺基、N-氧化醛亚胺基、四氮唑基、4-乙酰基-2-甲氧基-5-硝基苯氧基(G31)及其重氮化形式(G32)等；其它可发生1,3-偶极环加成反应官能化基团亦纳入本发明中；
类H：羟基(包括但不限于醇羟基、酚羟基、烯醇式羟基、半缩醛羟基等)、被保护的羟基、羟基的前体(如H6、H7)、硅氧基等；
文献Adv.Funct.Mater.,2014,24,2572中所报道的及其引用的click反应相关的功能性基团作为参考均纳入本发明中。CN为其氧化形式C≡N+O-的前体，–NH2为铵离子–NH3 +、胺盐–NH2HCl的前体，–COOH为其钠盐–COONa、负离子–COO—的前体，G25与G26互为前体，G5、G6分别为G2、G3的前体，G31为G32的前体等。被保护形式包括但不限于被保护的羟基(如H2)、被保护的双羟基(如H3)、被保护的三羟基(如H5)、被保护的原碳酸(D8)、被保护的巯基(如C3)、被保护的氨基(如C6、C16)、被保护的羧基(如D11)、被保护的醛基(如D7)、被保护的马来酰亚胺基(如E4)、被保护的炔基(如F4)等。A13、A14、E9-E12中也包括被取代的形式。–NH(C＝NH2 +)NH2是胍基的质子化形式。一个功能性基团可以同时隶属于两个子类别。C13中的邻吡啶二硫醚基也属于巯基的被保护形式。C9既是一种被保护的氨基，也是一种被保护的双羟基H3。C17的酯、硫酯、硫代酯及C18的碳酸酯或硫代碳酸酯也属于被保护的羟基或巯基。
上述功能性基团(含其变化形式)的用途，作为举例，包括但不限于：
类A的基团可进行氨基修饰，生成酰胺键或氨基甲酸酯键。
类B的基团中的磺酸酯基或亚磺酸酯基可以用于进行烷基化修饰，含砜基或亚砜基的基团可用于进行巯基或二硫基的修饰。
类C的基团也经常出现于生物相关物质的被修饰位点，如巯基、氨基、二硫键等。此类别中主要为具有类似反应性的基团(如羟胺基、肼基)、被保护形式、盐形式等，此外还包括易离去的卤素原子等。C10中如碘代乙酰胺基还可以进行巯基修饰。C13和C14同时还可以隶属被保护的巯基C3。C14的典型举例如硫辛酸基。
类D的基团或脱保护后形式可以与羟基或类C中的基团相互反应，如D1～D6、D9、D10、D12、D13、D14～D16、D17、D19、D20、D21、D22、D23、D25、D29，或D7、D8、D11、D18、D24、D26～D28的脱保护形式，可以与氨基、巯基、羟基或卤代物中的合适基团发生反应。类D中的基团也可以与此类别中的其它基团发生反应，例如D25可以与D1发生反应，D13可以与D1、D4发生反应。其中，胍基可与丹参酮IIa的两个羰基形成二氢键。
类E的基团含有α,β-不饱和键，可发生1,2-加成反应，例如可与类C中氨基、巯基及类H中的羟基反应，大多属于加成型烷基化反应。E13还可以与双巯基发生取代反应。
类F的基团，其最常见的几种结构在制备方法上具有相似性，可通过相应的卤代物发生取代反应获得。其中，环氧基包括但不限于通过开环得到裸露的双羟基、与氨基发生开环加成反应等。F2的烯基可发生加成反应。F3和脱保护的F4是click反应的常见基团。
类G的基团均可进行click反应，又分成Ga和Gb两小类，Ga中的环炔基及其前体、共轭二烯基、1,2,4,5-四嗪基可以发生环加成或Diels-Alder加成反应，Gb中烯丙基、炔丙基、丙二烯基等类型的基团可发生1,3-偶极环加成反应。另外，G31可经联胺等处理转化为G32所示的反应性基团，G32可与羧基反应生成酯键。
类H的基团为羟基或其被保护形式。类H中的羟基也可存在于生物相关物质的被修饰位点。此外，H6、H7可在光条件下转化为烯醇式的羟基，进而与如类E中的α,β-不饱和键发生加成反应。
R01也可不与生物相关物质发生键合反应，此时具有特殊功能，包括靶向基团和光敏性基团两类功能性基团或其被取代的形式。该被取代的形式需仍具有相应的特殊功能，可归为相应的靶向基团和光敏性基团。此类R01包括但不限于类I～类J及其衍生物形式：
类I：靶向基团及其药物学上可接受的盐，如叶酸及其衍生物、胆固醇及其衍生物、生物素及其衍生物等。生物素的衍生物如D-脱硫生物素、2-亚氨基生物素等。
类J：光敏性基团(主要包括荧光性基团)，如酞菁配合物、荧光素、罗丹明、蒽、芘、香豆素、荧光黄3G、咔唑、咪唑、吲哚、茜素紫等上述任一种及任一种的功能性的衍生物。其中，罗丹明的衍生物包括但不限于四甲基罗丹明、四乙基罗丹明(罗丹明B、RB200)、罗丹明3G、罗丹明6G(罗丹明590)、5-羧基-X-罗丹明、6-羧基-X-罗丹明、磺酰罗丹明B、磺酰罗丹明G、磺酰罗丹明101、罗丹明X(R101)、罗丹明101、罗丹明110、罗丹明123、罗丹明700、罗丹明800等，还包括但不限于文献{Progress in Chemistry,2010,22(10):1929-1939}及其引用文献中所记载的罗丹明衍生物。
不同组别功能性基团R01的结构示意
具体地，R01的供选择的结构范围包括但不限于以下类A～类H中任一种类别中的功能性基团、类A～类H的变化形式、类I-类J的功能性基团、类I-类J的功能性衍生物：
类A：
类B：
类C：
类D：
类E：
类F：
类G：
类Ga：
类Gb：
类H：
类I：
或类J：
等。
上述类A～类J中的符号如E02、E03、M、M5、M8、M19、M20、M21、M22、PG2、PG3、PG4、PG5、PG8、Q、Q3、Q5、Q6、Q7、Q8、Q11、R2、R3、R4、R8、R9、R10、R11、R12、R21、R24、R27、R30、W、W2、W3、X6、X11、X12、X13、Y1等的定义参考文献CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378.X(CN106967213A)、CN201710125672.9、CN201710126727.8及各引用文献中定义及各级优选方式，以下仅简单进行概述，不详细展开。
此外，功能性端基对应两个或三个羟基，如果作为两个反应位点与两个独立的反应性基团反应，则不作为R01的候选项；如果控制反应参数，使得作为一个整体参与反应，或者仅且只有一个OH能参与反应，则可以纳入R01的供选择范围。其中PG6为双羟基保护基，且PG6与两个氧原子构成五元环或六元环的缩醛结构。PG6选自亚甲基或取代的亚甲基。所述PG6的取代基为烃基取代基或含杂原子的取代基，包括但不限于以下基团：亚甲基、1-甲基亚甲基、1,1-二甲基亚甲基、1,1-亚环戊烷基、1,1-亚环己烷基、1-苯基亚甲基、3,4-二甲基苯基亚甲基等。
其中，E02和E03中任一个对应于碳酰基，即不存在，另一个为OH或羟基的衍生形式，羟基的衍生形式举例如形成酯基。I1结构可以具体表示如下
其中，M5为成环原子，即位于环上的原子。M5为碳原子或杂原子。M5优选为碳原子、氮原子、磷原子或硅原子。M5所在的环为3～50元环，优选3～32元环，更优选3～18元环，更优选5～18元环。
M5所在的环没有特别限制，包括但不限于等。成环原子数没有特别限定，优选为3～50元环，更优选为3～32，更优选为3～18。
其中，脂肪族环为任一种脂环或脂杂环，芳香族环为任一种芳环或芳杂环，糖环为具有环状单糖骨架的糖类或糖类衍生物的骨架，缩合环为含有酰胺键、酯键、酰亚胺、酸酐等缩合形成的化学键的环。
其中，Y1为连接磺酰基、亚磺酰基、氧基磺酰基或氧基亚磺酰基的离去基团，优选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、乙烯基、苯基、苄基、对甲基苯基、4-(三氟甲氧基)苯基、三氟甲基、2,2,2-三氟乙基中任一种。
其中，W为F、Cl、Br或I，优选为Br或Cl。
其中，W2为F、Cl、Br或I，优选为I。
其中，W3为离去基团，包括但不限于F、Cl、Br、I、PhS-，优选为Br、Cl、PhS-。
其中，分别为环骨架上含有氮原子、氮鎓离子、碳碳双键、偶氮键、碳碳三键、二硫键、酸酐组分、酰亚胺组分、共轭二烯组分的环状结构，包括但不限于碳环、杂环、苯并杂环、取代的碳环、取代的杂环或取代的苯并杂环等。
其中，M是环上的碳原子或杂原子，包括但不限于碳原子、氮原子、磷原子、硅原子。
其中，M8为位于环上的碳原子或杂原子。M8优选为碳原子、氮原子、磷原子或硅原子。M8所在环的成环原子数没有特别限定，优选为4～50，更优选4～32，更优选为5～32，更优选为5～18，最优选5～8。M8可为4～50元环上的碳原子或杂原子，优选4～32元环上的碳原子、氮原子、磷原子或硅原子，更优选5～32元环上的碳原子、氮原子、磷原子或硅原子，更优选5～18元环上的碳原子、氮原子、磷原子或硅原子；最优选5～8元环上的碳原子、氮原子、磷原子或硅原子。
其中，M22为位于脂环或脂杂环上的碳原子或杂原子，可选自碳原子、氮原子、磷原子或硅原子。M22所在环的成环原子数，为4、5、6、7或8，优选为4、5或6。
其中，PG8为原碳酸的保护基，D8为原酸的被保护形式。PG8可以为单一的三价端基如以D8为例，对应于PG8也可以为两个或三个独立的端基，相应地，D8对应于H5对应于
其中，R2为缩醛、缩酮、半缩醛、半缩酮、原酸酯、硫代缩醛、硫代缩酮、硫代半缩醛、硫代半缩酮、硫代原酸酯等结构中连接氧或硫原子的端基或二价连接基，如D7、D18、D8。
R2可选自氢原子、R21或R3中任一种原子或基团；R21为二价连接基，参与成环；R3为连接氧基或硫基的端基。
R21选自包括但不限于：亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、1,2-亚苯基、亚苄基、C1-20氧杂亚烷基、C1-20硫杂亚烷基、C1-20氮杂亚烷基、氮杂芳烃基中任一种基团、任一种基团的被取代形式，任两种或任两种以上相同或不同的基团或其被取代形式的组合。R21更优选1,2-亚乙基、1,3-亚丙基。
R3为一价端基，选自包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、苄基、烯丙基等中任一种或任一种的被取代形式。最优选为甲基、乙基或苄基。
其中，R4为-(R4)C＝N+＝N-(G25)或-(R4)C--N+≡N(G26)结构中C上的氢原子或取代基。R4优选为氢原子、甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、烯丙基、丙烯基、乙烯基、苯基、甲基苯基、丁基苯基、苄基中任一种原子或基团。R4最优选为氢原子、甲基或苄基。
其中，R8、R9、R10、R11、R12各自独立地为碳碳双键(-C＝C-)上的氢原子或取代基，且在同一分子中，R8、R9、R10、R11、R12任两个可以彼此相同或不同。R8、R9、R10、R11、R12各自独立地优选为氢原子、氟原子或甲基。类E3中，R8最优选甲基。
其中，R24为连接于二硫键的端基，优选C1-20烷基、芳基、芳基烃基、杂化的苯基等，如邻吡啶基。
其中，R27为连接于偶氮的取代基，优选苯基、取代的苯基或杂化的苯基。
其中，R30为烃基，优选C1-20烷基、苄基、苯环氢原子被C1-20烃基取代的苄基。
其中，M19、M20、M21各自独立地为氧原子或硫原子，且在同一分子中，任两个可以彼此相同或不同。
其中，X11为连接羰基或硫代羰基的端基，优选C1-20烷基，更优选甲基、乙基、异丙基、叔丁基。
其中，X12为连接碳酸酯基或硫代碳酸酯基的端基，选自烃基(可以包括或不包括芳环)，优选C1-20烃基，更优选C1-20烷基、苯基烃基或烃基取代的苯基。
其中，X13为连接硫基的端基，选自巯基保护基或基团LG2。当为巯基保护基时，X13选自包括但不限于PG2所列举组中的巯基保护基。LG2选自C1-20烃基、C1-20杂烃基、取代的C1-20烃基、取代的杂烃基中任一种基团。LG2优选为叔丁基、三苯甲基、苯基、苄基、甲基苄基、叔丁基硫基、苄基硫基、2-吡啶基硫基、2-吡啶基羰基、叔丁基氧基羰基、苯氧基羰基、苄氧基羰基、叔丁基氧基硫代羰基、苯氧基硫代羰基、苄氧基硫代羰基、叔丁基硫基硫代羰基、苯硫基硫代羰基、苄硫基硫代羰基、三氟乙酰基等中任一种基团。LG2更优选为叔丁基、三苯甲基、苯基、苄基、甲基苄基、叔丁基硫基、苄基硫基、2-吡啶基硫基等中任一种基团。LG2最优选为甲基、乙基、烯丙基或苄基。
其中，X6为连接于酯基中氧原子的端基，选自羟基保护基或基团LG4。当为羟基保护基时，X6选自包括但不限于PG4所列举组合中的羟基保护基。被保护的羟基记为OPG4。羟基保护基没有特别限制。LG4选自C1-20烃基、C1-20杂烃基、取代的C1-20烃基、取代的杂烃基中任一种基团。LG4优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、叔丁基、戊基、己基、烯丙基、三苯甲基、苯基、苄基、1-乙氧基乙基、2-乙氧基乙基、甲氧基乙氧基甲基、苄氧基甲基、甲硫基甲基、四氢吡喃基、硝基苄基、对甲氧基苄基、三氟甲基苄基、叔丁基氧基羰基、苯氧基羰基、苄氧基羰基、乙酰基、三氟乙酰基等中任一种基团。LG4更优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、叔丁基、戊基、己基、烯丙基、三苯甲基、苯基、苄基、硝基苄基、对甲氧基苄基、三氟甲基苄基等中任一种基团。LG4最优选为甲基、乙基、烯丙基或苄基。
其中，Q没有特别限制，可以为氢原子或电子改变基团，当为电子改变基团时，优选有助于不饱和键电子的诱导、共轭效应。当Q处于环上时，其数量可以是一个或多个。当Q的数量为多个时，可以为相同结构，也可以为两种或两种以上不同结构的组合。Q可以为原子或取代基。Q更优选为氢原子、氟原子、甲基、三氟甲基、甲氧基、甲氧羰基等中任一种原子或基团。
其中，Q3为H原子或电子改变基团，当为电子改变基团时，优选有助于不饱和键电子的诱导、共轭效应的基团；Q3选自包括但不限于术语部分列举的所有取代基的组合。Q3优选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、乙烯基、丙烯基、烯丙基、丙炔基、炔丙基、环丙基、环丙烯基、苯基、苄基、丁基苯基、对甲基苯基、对硝基苯基、邻硝基苯基、对甲氧基苯基、氮杂苯基、甲氧基、乙氧基、苯氧基、苄氧基、甲硫基、乙硫基、苯硫基、苄硫基、三氟甲基、2,2,2-三氟乙基中任一种原子或基团，或任一种基团的被取代形式。Q3更优选为氢原子、甲基、苯基、吡啶基、二氮杂苯基、三氮杂苯基。Q3更优选为氢原子、甲基、苯基或吡啶基。Q3最优选为氢原子、苯基或吡啶基。
其中，Q5选自氢原子或电子改变基团Qe(作为取代基)，没有特别限制，优选H原子、甲基、乙基或丙基。当Qe位于环上时，其数量可以是一个或更多个；当Qe的数量大于1时，各个Qe可以为相同结构，也可以为两种或两种以上不同结构的组合。Q5所在的环包括但不限于芴、咔唑、降冰片烯、7-氧杂-双环[2.2.1]庚-5-烯-2-基。
其中，Q6为氢原子或甲基。Q7为氢原子、甲基、苯基或取代的苯基。所述取代的苯基，如对甲氧基苯基。同一分子中，Q6和Q7可以相同或不同(也即彼此相同或不同)。
其中，Q8为咪唑基上的取代基，没有特别限制，优选H原子、甲基、乙基、丙基、丁基或苯基。Q8的数量可以是一个或更多个。当Q8的数量大于1时，可以为相同结构，也可以为两种或两种以上不同结构的组合。
其中，Q11为四氮唑的氮原子上的取代基，优选苯基、取代的苯基或氮杂苯基。
其中，PG2为巯基保护基，被保护的巯基表示为SPG2。
其中，PG3为炔基保护基，被保护的炔基表示为C≡CPG3。
其中，PG4为羟基保护基，被保护的羟基被表示为OPG4。
其中，PG5为氨基保护基，被保护的氨基表示为NPG5。
PG2、SPG2、PG3、PG4、OPG、PG5、NPG5包括但不限于文献CN104530417A、CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378.X(CN106967213A)、CN201710125672.9、CN201710126727.8及各引用文献中所描述、列举及引用的结构。以CN104530417A为例，对应段[0520]～[0530]。概括地，
所述SPG2优选硫醚、二硫醚、硅基硫醚、硫代酯等结构。具体地，SPG2优选叔丁基硫醚、三苯甲基硫醚、取代的三苯甲基硫醚、叔丁基二甲基硅基硫醚、三异丙基硅基硫醚、苄基硫醚、取代的苄基硫醚、对硝基苄基硫醚、邻硝基苄基硫醚、乙酰基硫代酯、苯甲酰基硫代酯、三氟乙酰基硫代酯、叔丁基二硫醚、取代的苯基二硫醚、2-吡啶二硫醚等当中的任一种。
所述PG3优选硅基，包括但不局限于以下结构：三甲基硅基、三乙基硅基、叔丁基二甲基硅基、二甲基(1,1,2-三甲基丙基)硅基、二甲基[1,1-二甲基-3-(四氢呋喃-2H-2-氧)丙基]硅基、联苯基二甲基硅基、三异丙基硅基、联苯基二异丙基硅基、叔丁基二苯基硅基等。
所述PG4可以为醇羟基或酚羟基的保护基。OPG4优选醚、硅醚、酯、碳酸酯、磺酸酯等结构。具体地，OPG4优选甲基醚、1-乙氧基乙基醚、叔丁基醚、烯丙基醚、苄基醚、对甲氧基苄基醚、邻硝基苄基醚、对硝基苄基醚、2-三氟甲基苄基醚、甲氧基甲醚、2-甲氧基乙氧基甲基醚、苄氧基甲醚、对-甲氧基苄氧基甲基醚、甲硫基甲醚、四氢吡喃基醚、三甲基硅基醚、三乙基硅基醚、三异丙基硅基醚、叔丁基二甲基硅基醚、乙酸酯、氯乙酸酯、三氟乙酸酯、碳酸酯等当中的任一种。醚保护结构中，优选1-乙氧基乙基醚、苄基醚、对甲氧基苄基醚、邻硝基苄基醚、对硝基苄基醚、2-三氟甲基苄基醚、乙烯基***、苄氧基甲醚、对-甲氧基苄氧基甲基醚、四氢吡喃基醚。
所述PG5可以为伯胺、仲胺、联氨等的保护基。NPG5优选氨基甲酸酯、酰胺、酰亚胺、N-烷基胺、N-芳基胺、亚胺、烯胺、咪唑、吡咯、吲哚等结构。具体地，NPG5优选甲酰胺、乙酰胺、三氟乙酰胺、氨基甲酸叔丁酯、氨基甲酸2-碘乙酯、氨基甲酸苄基酯、氨基甲酸9-芴甲酯、氨基甲酸2-三甲硅基乙酯、氨基甲酸2-甲基磺酰基乙酯、氨基甲酸2-(对甲苯磺酰基)乙酯、邻苯二甲酰亚胺、二苯基亚甲胺、1,3,5-二氧氮杂环己烷、甲基氨基、三苯基甲基氨基、叔丁基氨基、烯丙基氨基、苄基氨基、4-甲氧基苄基氨基、苄亚胺等当中的任一种。
1.3.2.R01的优选方式
R01优选之一为能够与氨基、羟基、羧基、巯基、二硫连接基、醛基、酮羰基、胍基、酰胺基、叠氮基、炔基、烯基、咪唑基、吲哚基等生物相关物质或改性的生物相关物质中存在的活性基团进行共价反应的基团(进行偶合反应而生成共价键)。现有技术中已公开的生物相关物质的活性基团均可作为反应对象。二硒连接基与二硫连接基的性质类似，R01还可以为能够与二硒连接基进行共价反应的基团。
R01的另一组优选为具有被保护形式的反应性基团、被保护形式或盐形式，例如氨基、巯基、羟基、醛基、马来酰亚胺基、羧基、炔基、烯基等及上述基团的被保护形式，胺盐等。优选脱保护反应容易操作及进行、且脱保护程度比较彻底的被保护形式。步骤二中的脱保护反应(如有)可采用本领域现有技术，优选较温和、易操作、脱保护程度高的脱保护方法。例如CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378.X(CN106967213A)、CN201710125672.9、CN201710126727.8及各引用文献中采用的缩醛(被保护的醛基)、被保护的马来酰亚胺基(例如呋喃保护的马来酰亚胺基)、被保护的氨基、被保护的羟基、被保护的巯基、被保护的炔基、被保护的羧基(e.g.酯保护的羧基，酯类)、氨基甲酸酯类、Boc保护基、Fmoc保护基(芴甲氧羰酰基)、TBS保护基(叔丁基二甲基硅基)等的脱保护方法。
R01的另一组优选为酰卤、酰胺、被保护的酰胺、酰肼、被保护的酰肼；其中，酰卤优选酰氯。
R01的优选之一为–CHO，或其缩醛保护形式。
R01的优选之一为马来酰亚胺基，或其呋喃保护形式。
R01的优选之一为–NH2，或其被保护形式，或其盐形式。
R01的优选之一为–COOH，或其酯保护形式。
R01的优选之一为–N3。
R01的优选之一为–C≡CH或其被保护形式。
R01还有一中实施方式为：R01为非羟基团(不是羟基，也不是羟基的微变化形式)，即A～G、I、J类。
1.3.3.功能性端基R01的位置
1.3.3.1.R01与U的支化核之间的原子间距
所述R01与U的支化核之间的原子间距没有特别限制，优选不超过100个原子间隔，也即可任意选自1、2、3、4、5、……、98、99、100中任一种原子间隔，或者选自1、1～10、10～20、20～50、50～100中任一种；不包括左端点，包括右端点。原子间隔太小，导致空间位阻大，R01易被聚合物链包埋，进行药物修饰时，导致反应效率低。原子间隔太大，尤其是含有较多的疏水连接基时，会加剧被亲水性聚合物链的包埋。
所述“U的支化核”指多价基团U中的最简约的y+1价部分，除去与XPEG-Lx之间的二价连接基、亦除去与Ld之间的二价连接基；“U的支化核”中任一个自由基端原子(或指向Lx，或指向Ld)都是构成y+1价态不可或缺的，共同构成U的多价核骨架的最***，缺少任何一个自由基端原子，都会导致价态的减少或者结构不完整。
所述“R01与U的支化核之间的原子间距”，指R01指向Ld的自由基端距离U的支化核中指向Ld的自由基端之间的原子间隔。
“U的支化核”的判定举例如：实施例1～实施例5、实施例17、 的支化核都是>CH-；的支化核都是>C(CH3)-；的支化核都是>C(CH2CH3)-；实施例6、的支化核都是>Si(CH3)-；实施例7、实施例8、实施例的支化核都是(-)3C-；实施例9、实施例10中U的支化核分别为的支化核为(实施例13、实施例14对应Q5为H氢原子)；的支化核为其本身(实施例15对应Q5为H氢原子)；与的的支化核分别为 实施例16的支化核为的支化核均为而 的支化核分别为
的支化核分别为
的支化核分别为实施例12中，可以XPEG为含有两个mPEG组分的支化结构，U的支化核对应也可以XPEG为含有一个mPEG组分的线性结构，U的支化核对应上述各个举例中，如果缺少环上引出单键的自由基端原子，会导致结构的不完整。
1.3.3.2.R01与Ld之间的原子间距
所述Z为功能性基团F中R01的自由基端距离Ld的原子间隔。Z作为二价连接基，与Lx的结构优选是类似的。
Z的供选择的范围包括但不限于CN104530417A(特别地，第613～731段)、CN104877127A(特别地，第515～660段)、WO/2016/206540A、CN201610252378.X(CN106967213A)、CN201710125672.9、CN201710126727.8及各引用文献中公开的各种连接基结构，可以为稳定的STAG(可稳定存在的连接基，或者能够和相邻基团稳定地共价连接的连接基，并非侧基或侧链，可稳定存在基于前文所述的条件)或可降解的DEGG(可以被降解的连接基，或者能够被降解为至少两个独立的亚结构的连接基)，可以不含或含有杂原子，等等。只要能使本发明的制备过程顺利实施即可。
Z提供的原子间隔没有特别限制，优选1～99个原子间隔，更优选1～80个原子间隔，更优选1～50个原子间隔，更优选1～24个原子间隔，更优选1～12个原子间隔，更优选1～6个原子间隔。举例如1、2或3个原子间隔。例如，羰基、硫代羰基的原子间隔为1。
Z优选组之一为碳链连接基：包括亚烃基、侧基含杂原子的碳链连接基；优选亚烃基；更优选开链亚烷基、二价环烷基、芳撑中任一种、或任两种的任意组合、或任两种以上的任意组合；
Z的另一组优选为含主链杂原子：含有醚键、硫醚键、酰胺键、酯键、一硫代酯键、二硫代酯键、尿烷键(氨基甲酸酯键)、硫代氨基甲酸酯键、碳酸酯键、一硫代碳酸酯键、二硫代碳酸酯键、三硫代碳酸酯键、二硫键、二硒键(–Se–Se–)、三氮唑连接基、4,5-二氢异恶唑连接基、-S-MAL-、-MAL-S-等中任一种含杂原子的连接基。
Z的另一组优选为含有通过烷基化反应、酰胺化反应、酯化反应、硫酯化反应、click反应(点击反应，如叠氮-炔基环加成反应、Diels-Alder加成反应、生成肟或酰腙的反应、巯基-乙烯基加成反应、巯基-炔基加成反应、巯基-异氰酸酯基反应等)、环加成反应、Diels-Alder加成反应(狄尔斯-阿尔德反应)、1,3-偶极环加成反应等中任一种偶合反应生成的连接基。
具体地，Z的供选择范围包括但不限于稳定的STAG：亚烷基(开链亚烷基、二价环烷基)、二价环烯基、二价环炔基、二价环二烯基、芳撑(如苯撑)、碳碳双键、碳碳三键、共轭的碳碳双键、二价脂杂环连接基、二价芳杂环连接基(a heterophenylene group，如杂化的苯撑，芳环原子中含有一个或更多的杂原子)、侧基含杂原子的碳链连接基、取代的二价环烯基、取代的二价环炔基、取代的二价环二烯基、取代的芳撑(如取代的苯撑)、取代的碳碳双键、取代的共轭碳碳双键、取代的二价脂杂环连接基、取代的二价芳杂环连接基、醚键、硫醚键、脲键、硫脲键、氨基甲酸酯基、硫代氨基甲酸酯基、磷酸酯基、膦酸酯基、不含活泼氢的二价硅基、含硼原子的二价连接基、二价仲氨基、二价叔氨基、羰基、硫代羰基、-S(＝O)2-、-S(＝O)-、1,1-环状连接基、酰胺基、硫代酰胺基、磺酰胺基、烯胺基、三氮唑连接基、4,5-二氢异恶唑连接基、-S-MAL-、-MAL-S-、ω-氨基羧酸骨架、中性氨基酸骨架及其衍生物骨架中任一种二价连接基、任两种或任两种以上基团任意组合构成的稳定二价连接基。所述侧基含杂原子的碳链连接基包括但不限于氧代(＝O)、硫代(＝S)、二价烷氨基(氨代，氨羰基类)、醚键形式的氧杂烃基、硫醚键形式的硫杂烃基、叔氨基形式的氮杂烃基等。其中，芳撑包括但不限于苯撑、萘撑、二价蒽环等；其中，属于二价芳杂环。这里的“取代的”指能在本发明制备过程中稳定存在或不会导致副反应的取代，例如烃基、烃氧基、烃硫基、N,N-二烷基氨基(叔氨基)、含酮羰基的亚烃基等一价取代基及上述一价取代基与亚烃基的组合。所述中性氨基酸选自包括但不限于甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、肌氨酸；其中ω-氨基羧酸优选NH2-L5-COOH，所述L5的定义与优选方式与上述一致。所述任两种或任两种以上基团任意组合举例如-S-CH2C(＝O)N(CH3)-。
具体地，Z的供选择范围还包括但不限于可降解的DEGG：包括但不限于含有二硫键、二硒键(–Se–Se–)、乙烯醚键、酯键(酯基)、硫酯键(硫酯基)、硫代酯基(酯基中一个或两个氧原子被硫替代，举例如单硫代酯)、二硫代酯基、酸酐连接基、碳酸酯基、硫代碳酸酯基、二硫代碳酸酯基、三硫代碳酸酯基、氨基甲酸酯基、硫代氨基甲酸酯基、二硫代氨基甲酸酯基、缩醛连接基、环缩醛连接基、缩硫醛连接基、氮杂缩醛连接基、氮杂环缩醛连接基、氮硫杂缩醛连接基、二硫代缩醛连接基、半缩醛连接基、硫代半缩醛连接基、氮杂半缩醛连接基、缩酮连接基、缩硫酮连接基、氮杂缩酮连接基、氮杂环缩酮连接基、氮硫杂缩酮连接基、亚胺键(如–CH＝N–)、腙键、酰腙键、肟键(如–C(alkyl)＝N–O–或–O–N＝CH–)、硫肟醚键(如–C(alkyl)＝N–S–)、半卡巴腙键、硫代半卡巴腙键、肼基、酰肼基、硫代碳酰肼基(–C(＝S)–NH–NH–)、偶氮羰酰肼基(如–N＝N–C(＝O)–NH–NH–)、硫代偶氮羰酰肼基(如–N＝N–C(＝S)–NH–NH–)、肼基甲酸酯基、肼基硫代甲酸酯基、卡巴肼基、硫代卡巴肼基、偶氮基、异脲基、异硫脲基、脲基甲酸酯基、硫脲基甲酸酯基、胍基、脒基、氨基胍基、氨基脒基、亚氨酸基(如-C(＝NH)-O-)、亚氨酸硫酯基(如-C(＝NH)-S-)、磺酸酯基、亚磺酸酯基、磺酰肼基、磺酰脲基、马来酰亚胺基、原酸酯基、磷酸酯基、亚磷酸酯基、次磷酸酯基、膦酸酯基、磷硅烷酯基、硅烷酯基、碳酰胺基、硫代酰胺基、磺酰胺基、聚酰胺基、磷酰胺基、亚磷酰胺基、次磷酰胺基、膦酰胺基、焦磷酰胺基、环磷酰胺基、异环磷酰胺基、硫代磷酰胺基、乌头酰基、苄氧羰基、肽键、多肽片段、核苷酸及其衍生物骨架、脱氧核苷酸及其衍生物骨架中任一种二价连接基、任两种或任两种以上二价连接基的组合。所述肽键由选自甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、肌氨酸的任两个相同或不同的氨基酸键合而成。
此外，诸如的连接基在生理条件下可稳定存在，但可在特殊光照条件下发生降解。普通的酯键除在酸、碱条件下可降解。而如(一种苄氧羰基的衍生基团，原子间隔数记为9)中的酯基，在特殊光照条件下也可发生降解(《Journal of Polymer Science:Part A:Polymer Chemistry,2008,46,6896-6906》)。
其中，M15为杂原子，选自氧原子、硫原子、氮原子；PG9为对应于M15的保护基；当M15为O时，PG9对应于羟基保护基PG4，当M15为S时，PG9对应于巯基保护基PG2，当M15为N时，PG9对应于氨基保护基PG5。
其中，M19为氧原子或硫原子。
其中，n11为双键的个数，选自0或1～10的自然数。
其中，R13、R14的定义参照上述引用文献；R13、R14各自独立地优选为氢原子、氟原子、甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、苯基、苄基、丁基苯基、对甲基苯基、三氟甲基、2,2,2-三氟乙基中任一种原子或基团，或其中任一种基团的被取代形式。R13、R14各自独立地最优选为氢原子或甲基。
Z还可以选自任意的稳定连接基STAG与任意的可降解连接基DEGG的连接基组合而成的可降解结构。
本发明的另一种优选方案：Z存在，且其中允许含有CH2CH2O的重复单元，但优选重复单元数不超过22，更优选重复单元数不超过20，更优选不超过10；更优选不超过5；优选Z中存在的聚乙二醇单元是单分散性的。本发明中的“重复单元”指数量至少为2个。2个重复单元对应–CH2CH2OCH2CH2O–结构。仅有一个CH2CH2O时，不视为具有重复单元。
本发明的优选方案之一，Z中含有主链杂原子但不含CH2CH2O的重复单元。
后续反应中涉及诸如氨基的烷基化反应等偶合反应时，并不推荐Z中含有仲氨键(–NH–)或联氨键(–NH–NH–)，以免在后续的PEG组分偶联反应中导致副反应的发生。
1.3.4.Ld-F的举例
Ld-F的典型结构举例如下：
R01为醛基或缩醛基时，Ld-F的典型举例：-CH2NHCH2CH2CHO、-CH2NHCH2CH(CH3)CHO、-CH2NHCH2CH2CH2CHO、-CH2NHCH2CH2CH(CH3)CHO、-NHCH2CH2CHO、-CONHCH2CH2CHO、-CONHCH2CH(CH3)CHO、-CONHCH2CH2CH2CHO、-CONHCH2CH2CH(CH3)CHO、-OCONHCH2CH2CHO、-OCONHCH2CH(CH3)CHO、-OCONHCH2CH2CH2CHO、-OCONHCH2CH2CH(CH3)CHO、-COCH2CH2CHO、-NHCOCH2CH2CHO、-NHCOCH2CH(CH3)CHO、-NHCOCH2CH2CH2CHO、-NHCOCH2CH2CH(CH3)CHO、-OC(＝O)CH2CH2CHO、-OC(＝O)CH2CH(CH3)CHO、-OC(＝O)CH2CH2CH2CHO、-OC(＝O)CH2CH2CH(CH3)CHO、-OCH2CH2CHO、-CH2OCH2CH2CHO、-CH2OCH2CH(CH3)CHO、-CH2OCH2CH2CH2CHO、-CH2OCH2CH2CH(CH3)CHO、-COOCH2CH2CHO、-COOCH2CH(CH3)CHO、-COOCH2CH2CH2CHO、-COOCH2CH2CH(CH3)CHO、-NHCOOCH2CH2CHO、-NHCOOCH2CH(CH3)CHO、-NHCOOCH2CH2CH2CHO、-NHCOOCH2CH2CH(CH3)CHO、-OCOOCH2CH2CHO、-OCOOCH2CH(CH3)CHO、-OCOOCH2CH2CH2CHO、-OCOOCH2CH2CH(CH3)CHO及上述任一种的缩醛保护形式。
R01为马来酰亚胺基或被保护的马来酰亚胺基时，Ld-F的典型举例：-CH2NH-L5-MAL、-NH-L5-MAL、-CONH-L5-MAL、-OCONH-L5-MAL、-CO-L5-MAL、-NHCO-L5-MAL、-OC(＝O)-L5-MAL、-SC(＝O)-L5-MAL、-NHNHCO-L5-MAL、-O-L5-MAL、-CH2O-L5-MAL、-COO-L5-MAL、-NHCOO-L5-MAL、-OCOO-L5-MAL及上述任一种的被保护形式等，所述马来酰亚胺基的被保护形式优选呋喃保护形式；其中L5的典型举例为Lmd、苯撑、-Lmd-Ph-等；相应的Ld-F的典型举例如-CH2NH-Lmd-MAL、-CH2NH-Ph-MAL、-CH2NH-Lmd-Ph-MAL、-NH-Lmd-MAL、-CONH-Lmd-MAL、-OCONH-Lmd-MAL、-NH-Ph-MAL、-CONH-Ph-MAL、-OCONH-Ph-MAL、-NH-Lmd-Ph-MAL、-CONH-Lmd-Ph-MAL、-OCONH-Lmd-Ph-MAL、-CO-Lmd-MAL、-NHCO-Lmd-MAL、-OC(＝O)-Lmd-MAL、-SC(＝O)-Lmd-MAL、-NHNHCO-Lmd-MAL、-CO-Ph-MAL、-NHCO-Ph-MAL、-OC(＝O)-Ph-MAL、-SC(＝O)-Ph-MAL、-NHNHCO-Ph-MAL、-CO-Lmd-Ph-MAL、-NHCO-Lmd-Ph-MAL、-OC(＝O)-Lmd-Ph-MAL、-SC(＝O)-Lmd-Ph-MAL、-NHNHCO-Lmd-Ph-MAL、-O-Lmd-MAL、-O-Ph-MAL、-O-Lmd-Ph-MAL、-CH2O-Lmd-MAL、-CH2O-Ph-MAL、-CH2O-Lmd-Ph-MAL、-COO-Lmd-MAL、-COO-Ph-MAL、-COO-Lmd-Ph-MAL、-NHCOO-Lmd-MAL、-NHCOO-Ph-MAL、-NHCOO-Lmd-Ph-MAL、-OCOO-Lmd-MAL、-OCOO-Ph-MAL、-OCOO-Lmd-Ph-MAL及上述任一种的被保护形式等；Ld-F的进一步具体举例如-CH2OCH2CH2-MAL、-COOCH2CH2-MAL、-NHCOOCH2CH2-MAL、等。其中，Lmd选自C1-10亚烷基，既可以为开链亚烷基，也可以为含环状的亚烷基(如含有亚环己烷基)；
R01为羧基、被保护的羧基、相应的酰胺、被保护的酰胺、相应的酰肼、被保护的酰肼时，Ld-F的典型举例：-CH2NH-L5-COOH、-NH-L5-COOH、-CONH-L5-COOH、-OCONH-L5-COOH、-CO-L5-COOH、-NHCO-L5-COOH、-OC(＝O)-L5-COOH、-SC(＝O)-L5-COOH、-NHNHC(＝O)-L5-COOH、-O-L5-COOH、-CH2O-L5-COOH、-COO-L5-COOH、-NHCOO-L5-COOH、OCOO-L5-COOH及上述任一种的被保护的羧基、相应的酰胺、被保护的酰胺、相应的酰肼、被保护的酰肼等。其中L5的典型举例为Lmd、苯撑、-Lmd-Ph-、-Ph-Lmd-等。其中-NH-L5-COOH优选为中性氨基酸的残基(e.g.，甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、肌氨酸)或-NH(CH2)j1COOH；Lmd、j1的定义与上述一致。
R01为氨基、被保护的氨基或铵盐时，Ld-F的典型举例：-CO-L5-NH2、-NHCO-L5-NH2、-OC(＝O)-L5-NH2、-SC(＝O)-L5-NH2、-NHNHC(＝O)-L5-NH2、-CH2NH-L5-NH2、-NH-L5-NH2、-CONH-L5-NH2、-OCONH-L5-NH2、-O-L5-NH2、-CH2O-L5-NH2、-COO-L5-NH2、-NHCOO-L5-NH2、-OCOO-L5-NH2及上述任一种的氨基被保护形式或上述任一种的胺盐形式。其中L5的典型举例为Lmd、苯撑、-Lmd-Ph-、-Ph-Lmd-等；其中-CO-L5-NH2优选为中性氨基酸的残基或-CO(CH2)j1NH2；L5、Lmd、j1的定义与上述一致。
R01为叠氮基时，Ld-F的典型举例：-CH2NH-(CH2)j1-N3、-CH2NH-Ph-N3、-CH2NH-Lmd-Ph-N3、-NH-(CH2)j1-N3、-CONH-(CH2)j1-N3、-OCONH-(CH2)j1-N3、-NH-Ph-N3、-CONH-Ph-N3、-OCONH-Ph-N3、-NH-Lmd-Ph-N3、-CONH-Lmd-Ph-N3、-OCONH-Lmd-Ph-N3、-CO-(CH2)j1-N3、-NHCO-(CH2)j1-N3、-OC(＝O)-(CH2)j1-N3、-SC(＝O)-(CH2)j1-N3、-NHNHC(＝O)-(CH2)j1-N3、-CO-Ph-N3、-NHCO-Ph-N3、-OC(＝O)-Ph-N3、-SC(＝O)-Ph-N3、-NHNHC(＝O)-Ph-N3、-CO-Lmd-Ph-N3、-NHCO-Lmd-Ph-N3、-OC(＝O)-Lmd-Ph-N3、-SC(＝O)-Lmd-Ph-N3、-NHNHC(＝O)-Lmd-Ph-N3、-CH2O-(CH2)j1-N3、-O-(CH2)j1-N3、-COO-(CH2)j1-N3、-NHCOO-(CH2)j1-N3、-OCOO-(CH2)j1-N3。
R01为炔基时，Ld-F的典型举例：-CH2NH-L5-C≡CH、-NH-L5-C≡CH、-CONH-L5-C≡CH、-OCONH-L5-C≡CH、-CO-L5-C≡CH、-NHCO-L5-C≡CH、-OC(＝O)-L5-C≡CH、-SC(＝O)-L5-C≡CH、-NHNHC(＝O)-L5-C≡CH、-O-L5-C≡CH、-CH2O-L5-C≡CH、-COO-L5-C≡CH、-NHCOO-L5-C≡CH、-OCOO-L5-C≡CH、-C(＝O)-C≡CH、-OC(＝O)-C≡CH、-NHC(＝O)-C≡CH、-NHNHC(＝O)-C≡CH及上述任一种的被保护形式等。
R01为烯基时，Ld-F的典型举例：-CH2NH-L5-CH＝CH2、-NH-L5-CH＝CH2、-CONH-L5-CH＝CH2、-OCONH-L5-CH＝CH2、-CO-L5-CH＝CH2、-NHCO-L5-CH＝CH2、-OC(＝O)-L5-CH＝CH2、-SC(＝O)-L5-CH＝CH2、-NHNHC(＝O)-L5-CH＝CH2、-O-L5-CH＝CH2、-CH2O-L5-CH＝CH2、-COO-L5-CH＝CH2、-NHCOO-L5-CH＝CH2、-OCOO-L5-CH＝CH2、-C(＝O)-CH＝CH2、-OC(＝O)-CH＝CH2、-NHC(＝O)-CH＝CH2、-NHNHC(＝O)-CH＝CH2等。
1.4.制备路线涉及的主要参数
1.4.1.涉及的偶合反应
上述制备路线中，低分子量中间体IM1的制备，XPEG组分的引入都涉及到偶合反应。需要说明的是，XPEG的引入还可以采用引发环氧乙烷聚合的方式。
本发明中的偶合反应，包括上述制备过程中涉及的偶合反应，供选择范围没有特别限制，只要两个相同或不同的反应性基团经该反应能够形成共价连接基即可，举例如烷基化反应、缩合反应、酰胺化反应、酯化反应、硫酯化反应、开环反应、关环缩合反应、加成反应、环加成反应、α,β-不饱和键加成反应、炔基加成反应、席夫碱反应联合还原反应、click反应、叠氮-炔加成反应(包括叠氮-环炔加成反应)、1,3-偶极环加成反应、Diels-Alder加成反应、thiol-yne反应、thiol-ene反应、thiol-vinyl反应、缩合反应等。其反应条件，与反应生成的共价连接基类型有关，可采用现有公开技术。包括但不限于上述类A-类H中所述的任一种反应性基团可发生的可生成共价连接基的反应。还包括上述已提及的其他反应类型。
经偶合反应生成的共价连接基的价态可以为二价或三价，以二价为主。经偶合反应可生成稳定的基团，也可生成可降解的基团。
所述偶合反应还包括但不限于文献CN104530415A、CN104530417A、CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378.X(CN106967213A)、CN201710125672.9、CN201710126727.8及各引用文献中所描述、列举及引用的偶合反应。概括地，例如：氨基分别与活性酯、甲酸活性酯、磺酸酯、醛、α,β-不饱和键、羧酸基团/酰卤、磺酰卤、环氧化物、异氰酸酯、异硫氰酸酯、氰基、酸酐反应得到酰胺基、尿烷基、氨基、亚胺基(可进一步还原成仲氨基)、氨基、酰胺基、磺酰胺、氨基醇、脲键、硫脲键、脒键、酰亚胺等二价连接基；巯基分别与含有活性酯、甲酸活性酯、磺酸酯、巯基、马来酰亚胺基、醛、α,β-不饱和键、羧酸基团、碘代乙酰胺反应得到硫酯基、硫代碳酸酯、硫醚、二硫化物、硫醚、硫代半缩醛、硫醚、硫酯、硫醚等二价连接基；不饱和键与巯基反应得到硫醚基；羧基或酰卤分别与巯基、氨基反应得到硫酯基、酰胺基等基团；羟基与羧基、异氰酸酯、环氧化物、氯甲酰氧基(氧羰酰氯)反应得到酯基、氨基甲酸酯基、醚键、碳酸酯基等二价连接基；羰基或醛基与氨基、肼、酰肼反应得到亚胺键、腙、酰腙等二价连接基；叠氮、炔基、烯基、巯基、共轭二烯基、马来酰亚胺基、1,2,4-***啉-3,5-二酮、二硫代酯、羟胺、酰肼、丙烯酸酯、烯丙基氧基、异氰酸酯、四氮唑等反应性基团发生点击化学反应可生成含包括但不限于三氮唑、二氢异恶唑、硫醚键等结构的相应二价连接基。文献{Adv.Funct.Mater.,2014,24,2572}中所报道的及其引用的click反应类型及其生成的连接基作为参考均纳入本发明中，具体如叠氮-炔基环加成反应、Diels-Alder加成反应、生成肟或酰腙的反应、巯基-乙烯基加成反应、巯基-炔基加成反应、巯基-异氰酸酯基反应、1,3-偶极环加成反应等。还包括环加成反应等。伯胺与一分子磺酸酯、卤代物、环氧化物、α,β-不饱和键反应可得到二价的仲氨基，与两分子反应时，可形成三价叔氨基。又如双硫键、双硒键可参与形成三价连接基，联胺和醛基之间反应等。典型的偶合反应还包括但不限于CN201710125672.9、CN201710126727.8及各引用文献中所描述、列举及引用的烷基化反应(生成稳定的二价连接基的典型反应，主要包括取代型、加成型、缩合型三种类型，使用的试剂为烃化剂)、酰胺化反应、硫代酰胺化反应等。
与氨基经偶合反应可形成二价连接基举例如：酰胺键、仲氨键、二价叔氨基、尿烷键、硫代氨基甲酸酯键、脲键、硫脲键、异脲键、异硫脲键、硫代酰胺键、磺酰胺键、磷酰胺键、亚磷酰胺基、次磷酰胺基、膦酰胺基、焦磷酰胺基、环磷酰胺基、异环磷酰胺基、硫代磷酰胺基、氮杂缩醛基、氮杂环缩醛基、氮硫杂缩醛基、氮杂半缩醛基、氮杂缩酮基、氮杂环缩酮基、氮硫杂缩酮基、亚胺键、烯胺基；
与羧基经偶合反应可形成二价连接基举例如：酰胺键、酯键、硫酯键、酸酐连接基、酰亚胺连接基、酰肼键、酰腙键；
与氨基酸或其衍生物的侧链端基经偶合反应可形成二价连接基举例如：酰胺键、仲氨键、二价叔氨基、尿烷键、硫代氨基甲酸酯键、脲键、硫脲键、异脲键、异硫脲键、硫代酰胺基、磺酰胺基、磷酰胺基、亚磷酰胺基、次磷酰胺基、膦酰胺基、焦磷酰胺基、环磷酰胺基、异环磷酰胺基、硫代磷酰胺基、氮杂缩醛基、氮杂环缩醛基、氮硫杂缩醛基、氮杂半缩醛基、氮杂缩酮基、氮杂环缩酮基、氮硫杂缩酮基、亚胺键、烯胺基、酯键、硫代酯基、酸酐连接基、酰亚胺连接基、酰肼基、酰腙基、醚键、硫醚键、二硫键、含胍基的连接基、含咪唑基的连接基、乙烯醚键、碳酸酯基、硫代碳酸酯基、二硫代碳酸酯基、三硫代碳酸酯基、二硫代氨基甲酸酯基、缩醛基、环缩醛基、缩硫醛基、二硫代缩醛基、半缩醛基、硫代半缩醛基、缩酮基、缩硫酮基、肟键、硫肟醚基、半卡巴腙键、硫代半卡巴腙键、脲基甲酸酯基、硫脲基甲酸酯基、胍基、脒基、氨基胍基、氨基脒基、亚氨酸基、亚氨酸硫酯基、磺酸酯基、亚磺酸酯基、马来酰亚胺基、原酸酯基、苄氧羰基、磷酸酯基、亚磷酸酯基、次磷酸酯基、膦酸酯基、磷硅烷酯基、硅烷酯基、肽键。其中，硫代酯基包括硫酯基、羰基取代的硫代酯、二硫代酯。
经偶合反应生成的二价连接基的典型代表为酰胺键、尿烷键、酯基、仲胺键、硫醚键、三氮唑连接基等。当形成酰胺键(-CONH-)或酰亚胺(-CON<)时，可采用包括但不限于以下的方式进行合成：(1)通过氨基与羧基之间进行缩合反应得到；(2)通过氨基与羧酸衍生物之间的反应得到；(3)通过底物胺与酰卤发生酰胺化反应实现，优选酰卤为酰氯。当形成尿烷键(-OCONH-)时，可通过末端氨基与末端活性碳酸酯衍生物进行缩合反应得到；其中活性甲酸酯可以为可与氨基发生反应得到尿烷键的衍生物，包括但不限于琥珀酰亚胺碳酸酯(SC)、对硝基苯酚碳酸酯(p-NPC)、2,4,6-三氯苯酚碳酸酯、咪唑碳酸酯、N-羟基苯并三氮唑碳酸酯，优选琥珀酰亚胺碳酸酯(SC)、邻硝基苯酚碳酸酯(o-NPC)等；尿烷键还可以通过羟基与异氰酸酯反应获得。当形成一硫代或二硫代氨基甲酸酯键时，可通过末端氨基与末端硫代氧羰酰氯反应、羟基或巯基与异硫氰酸酯反应、或巯基与异氰酸酯的反应获得。当形成酯键(-OC(＝O)-)时，可以通过末端羟基与末端羧基或酰卤进行缩合反应得到，所述酰卤优选酰氯。当形成仲胺键(-CH2NHCH2-)时，可以通过醛基与氨基之间进行缩合、还原反应(还原烷基化反应)得到，也可以通过伯胺与磺酸酯或卤代物之间的烷基化反应得到，还可以通过伯胺与其他烃化剂如不饱和烯基、环氧基之间的加成反应实现。当形成硫醚键(>CHS-)时，可以通过末端巯基与马来酰亚胺或其它含不饱和键的反应性基团之间发生加成反应得到({Angew.Chem.Int.Ed.,2010,49,3415-3417})，也可以通过末端巯基与磺酸酯或卤代物之间的烷基化反应得到。当形成三氮唑基团时，可以通过炔基与叠氮之间进行click反应得到。当形成4,5-二氢异恶唑时，可通过氰氧化物与炔基之间进行1,3-偶极环加成反应得到。
经偶合反应生成的二价连接基优选之一为酰胺键、尿烷键、一硫代氨基甲酸酯键、二硫代氨基甲酸酯键、酯键、硫代酯键(一硫代酯键、二硫代酯键)、碳酸酯键、硫代碳酸酯键(一硫代、二硫代或三硫代)、醚键、硫醚键、二硫键、二硒键、亚胺键(经还原后可形成仲氨键)、三氮唑连接基、4,5-二氢异恶唑连接基、马来酰亚胺基-巯基生成的连接基(如-S-MAL-、-MAL-S-)等含有主链杂原子的二价连接基。
本发明中的能够经偶合反应生成的共价连接基，记为Lcp。
Lcp的具体方式包括但不限于-O-、-S-、-NX-、-C(＝O)-、-C(＝S)、-C(＝NH)-、-C(＝O)-NH-、-NH-C(＝O)-、-S-S-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-S-、-S-C(＝O)-、-C(＝S)-O-、-O-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-S-C(＝S)-、-O-C(＝O)-O-、-S-C(＝O)-O-、-O-C(＝S)-O-、-O-C(＝O)-S-、-S-C(＝S)-O-、-O-C(＝S)-S-、-S-C(＝O)-S-、-S-C(＝S)-S-、-NH-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-NH-、-NH-C(＝S)-O-、-O-C(＝S)-NH-、-NH-C(＝O)-S-、-S-C(＝O)-NH-、-NH-C(＝S)-S-、-S-C(＝S)-NH-、-NH-NH-、-NH-C(＝O)-NH-、-NH-C(＝S)-NH-、-NH-NH-C(＝O)-、-C(＝O)-NH-NH-、-NH-NH-C(＝S)-、-C(＝S)-NH-NH-、-HC＝N-、-N＝CH-、-HC＝N-NH-、-NH-N＝CH-、-HC＝N-NH-C(＝O)-、-C(＝O)-NH-N＝CH-、-HC＝N-O-、-O-N＝CH-、-HC＝N-S-、-S-N＝CH-、-N＝N-、-NH-NH-C(＝O)-N＝N-、-N＝N-C(＝O)-NH-NH-、-C(＝NH)-NH-、-NH-C(＝NH)-、-NH-C(＝NH2 +)-、-C(＝NH2 +)-NH-、-C(＝NH)-O-、-O-C(＝NH)-、-O-C(＝NH2 +)-、-C(＝NH2 +)-O-、-C(＝NH)-S-、-S-C(＝NH)-、-S-C(＝NH2 +)-、-C(＝NH2 +)-S-、-S(＝O)2-O-、-O-S(＝O)2-、-S(＝O)-O-、-O-S(＝O)-、-S(＝O)2-NH-、-NH-S(＝O)2-、-S(＝O)2-NH-NH-、-NH-NH-S(＝O)2-等中任一种或任一种的被取代形式。其中，-O-、-S-、-NX-、-C(＝O)-、-C(＝S)、-C(＝NH)-由于是经偶合反应生成的，所以是以醚键、硫醚键、二价叔氨键、酮、硫酮、氨基酮的形式存在，优选存在于-CH2-O-、-O-CH2-、-CH2-S-、-S-CH2-、-CH2-NX-、-NX-CH2-等结构中。其中，X为烃基。所述的被取代形式，可以是1个或更多个氢原子被取代，所述取代基可以为烃基或含杂原子的烃基，优选烃基。尤其是含-NH-NH-结构的连接基，优选H原子被烃基取代。当至少2个氢原子被取代时，任两个取代基可以彼此相同或不同。
1.4.2.二价连接基
本发明中涉及的二价连接基包括但不限于Lx、Ld、Z、La、Lb、Za、Zb、Zd、LPEG等。其中，除LPEG外，Lx、La、Lb、Ld、Z中也允许含有氧化乙烯基单元(EO单元)，而EO单元数的限定则因其所在位置而异。Lx、La、Lb中的EO单元数参照1.2.4.2.“存在二价LPEG连接基的实施方式”部分。
对于U-Ld-Z部分(Z可以存在或不存在)的二价连接基，当含有EO单元中时，该部分中EO单元总数不超过22，更优选不超过20，更优选不超过10。
1.4.3.非线性结构
本发明中，多价基团是构建本发明的单官能化非线性聚乙二醇的必要基团，是构建非线性结构的必要基团。
本发明的XPEG也允许为非线性结构。
本发明的二价连接基，包括但不限于Lx、Ld、Z、La、Lb等，沿其主链也允许含有非线性元素，例如叠氮和炔基反应生成的三氮唑连接基，例如马来酰亚胺基和巯基反应生成的五元环连接基，比如苯撑，等等。
关于上述非线性基团、非线性结构或非线性元素的构建，不仅可以直接来自原料，还可以通过支化反应引入(或称为非线性化反应)。需要说明的是，此处的支化反应广义地还包括形成树状、类树状、梳状、含环状等其他非线性结构的反应，而并非局限于生成常规的如三价、四价结构的支化反应。
上述非线性结构的选择范围及可供使用的原料，包括但不限于专利文献CN104530417A第0317-0395段，专利文献WO2016206540A1(PCT/CN2016/085286)说明书第74-79页，专利文献CN104877127A说明书第0664-0683段，专利文献CN106967213A第0751-0777段，但本发明中明确排除的结构除外。例如，对于多价基团U，当y＝2时，具体实施方式之一是不为N支化中心。
1.4.4.聚乙二醇原料
本发明涉及的提供RPEG单链组分、XPEG组分的活性聚乙二醇衍生物原料，关于其合成方式，可以采用现有已知的材料直接作为原料，或者在已有原料基础上进行末端基团改性获得，或者自环氧乙烷或小分子试剂开始合成而获得，等。其来源也没有特定限制，也可以自行合成，或者采用商业来源、文献已有报道或根据本领域现有技术能够合成的原料。
1.4.4.1.分散性质及分子量
聚乙二醇组分或者含聚乙二醇组分的物质的“分散性质”指其是多分散性(PDI>1)，还是单分散性(PDI＝1)的性质。特殊地，制备单分散性物质获得的产物，只要PDI<1.005，就是认为获得了单分散性产物。
本发明的制备方法获得的单官能化非线性聚乙二醇中，提供聚乙二醇组分的活性聚乙二醇衍生物原料可以为多分散性或单分散性，具体由RPEG单链组分、XPEG组分的分散性质决定。所述活性聚乙二醇衍生物原料可以采用任意合适的现有技术获得，包括但不限于聚合法、有机合成法、聚合法结合有机合成法制备或者通过商业来源获得。如存在提供RPEG单链组分的活性聚乙二醇衍生物原料，优选同为多分散性或者同为单分散性。如存在提供XPEG组分的活性聚乙二醇衍生物原料，优选同为多分散性或者同为单分散性。优选获得的具有通式(1)结构的产物中的y个XPEG具有相同的分散性质。
对于多分散性的聚乙二醇单元组分，其在单个化合物分子的聚合度优选范围包括但不限于2至约1000，2至约500，2至约250，2至约150，2至约100，2至约50，2至约25，4至约500，4至约250，4至约150，4至约100，4至约50，4至约25，5至约500，约11至约500，约11至约250，约11至约150，约11至约100，约11至约50，约21至约500，约21至约250，约21至约150，约21至约100，约21至约50，约22至约500，约30至约250，约34至约150。对于多分散性的物质，其中的聚乙二醇单元组分的平均聚合度(没有特别说明时指数均聚合度)的优选范围包括但不限于2至约1000，2至约500，2至约250，2至约150，2至约100，2至约50，2至约25，4至约500，4至约250，4至约150，4至约100，4至约50，4至约25，5至约500，约11至约500，约11至约250，约11至约150，约11至约100，约11至约50，约21至约500，约21至约250，约21至约150，约21至约100，约21至约50，约22至约500，约30至约250，约34至约150。常见的聚合法获得的线性PEG的数均分子量约1kDa～40kDa，优选2kDa～40kDa，更优选2kDa～30kDa，更优选2kDa～20kDa。上述越优选的情况，对应的聚乙二醇单元组分的分子量越常规，制备越简单易控，分子量的PDI(多分散系数)越窄，性能越均一。本发明中，对于多分散性的聚乙二醇单元组分(包括RPEG单链组分)，其分子量、数均分子量均优选约500,600,700,800,900,1000,1500,2000,2500,3000,3350,3500,4000,5000,5500,6000,6500,7000,7500,8000,8500,9000,9500,10000,11000,12000,13000,14000,15000,16000,17000,18000,19000或20000,单位为Da。更优选约1000,1500,2000,2500,3000,3350,3500,4000,5000,5500,6000,6500,7000,7500,8000,8500,9000,9500,10000,11000或12000Da。更优选约1000,1500,2000,3000,3350,3500,4000,5000,6000,7000,8000,9000或10000Da。更优选约1000,1500,2000,3350,3500,4000,5000或6000Da。氧化乙烯基单元的相对分子量为44Da，因此上述分子量500Da对应聚合度约11，分子量1000Da对应聚合度约22，分子量2000Da对应聚合度约44，分子量5000Da对应聚合度约114，分子量10000Da对应聚合度约227，分子量20000Da对应聚合度约454等。
优选之一各RPEG单链组分的数均分子量均选自2kDa～20kDa；进一步优选2kDa、5kDa、10kDa或20kDa。
优选之一各XPEG组分的数均分子量均选自2kDa～40kDa，优选2kDa～20kDa；进一步优选2kDa、5kDa、10kDa或20kDa。
对于单分散性的聚乙二醇单元组分，其在单个分子中的分子量用氧化乙烯基单元(oxyethylene unit，记为EO单元)的数量进行定义。根据现有常规技术制备的产物中，单分散性聚乙二醇单元的EO单元平均数偏离预设的EO单元数不应超过±10％，最优选EO单元平均数＝预设的EO单元数且为整数；常见的EO单元数大约在2～70之间，包括但不限于参考文献{Expert Rev.Mol.Diagn.2013,13(4),315-319}、{J.Org.Chem.2006,71,9884-9886}、{Angew.Chem.2009,121,1274-1278}、{Bioorganic&Medicinal Chemistry Letters,2015,25:38-42}、{Angew.Chem.Int.Ed.,2015,54:3763-3767}及上述文献所引用文献中所列举的EO单元数。典型的单分散性聚乙二醇单元的EO单元数包括但不限于1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、13、16、20、22、24、27、29、36、44、48、56、62、64、67等。需要特别指出的是，本发明的单官能化非线性聚乙二醇的分散性质是由所有RPEG单链组分及其他所有聚乙二醇单元组分的组合共同决定的。单分散性的单官能化非线性聚乙二醇(包括单分散性的RPEG单链组分，单分散性的XPEG组分，还可以包括单分散性的二价LPEG连接基组分)，既可以为单一组分，也可以为不同组分的混合形式，只要聚合物的PDI<1.005(最优选PDI＝1)即可。当为单一组分时，在不同分子中具有相同的EO单元数。当为不同组分的混合形式时，聚合物中每一个分子的总分子量是固定的。即使各聚乙二醇单元组分均是单分散性的，只要化合物分子的总分子量不固定，就会导致聚合物的PDI>1，导致聚合物是多分散性的。单分散性的聚乙二醇单元组分的EO单元数(或EO单元平均数)的优选范围包括但不限于2～70、3～70、4～70、5～70、10～70、12～70、22～70、2～50、3～50、4～50、5～50、2～25、3～25、4～25、5～25。对于单分散性的聚乙二醇单元组分，其EO单元数优选选自2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、18、20、22、24、26、27、28、29、30、32、34、36、38、40、42、44、45、46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、67、68、70中任一种。
优选之一，原料、中间体或产物中，各RPEG单链组分的氧化乙烯基单元平均数选自4～70；更优选为4～20或者21～70。更优选各RPEG单链组分的EO单元平均数相差不超过±10％，更优选相差不超过±1(以所有的RPEG单链组分的EO单元平均数为基准，也即分子中平均一个RPEG单链组分中含有EO单元的数量)，更优选为完全相同的整数(特别地，当各RPEG单链组分的EO单元数为完全相等的整数时，相应的EO单元平均数也为完全相等的整数)。进一步优选RPEG单链组分均为mPEG。
1.5.其他相似的制备路线
需要说明的是，XPEG的引入还可以采用引发环氧乙烷聚合的方式。
例如在IM1的基础上，通过引发环氧乙烷聚合，引入相应的线性XPEG组分。或者，当XPEG具有非线性结构时，可以先对对IM1进行支化修饰，引入XPEG的非线性结构，然后通过引发环氧乙烷聚合，引入相应的RPEG单链组分。
具体实施方式之一为，通式(1)中，所述XPEG均是RPEG单链组分(此时，∑x＝y)，且具有相同的烃氧基封端；通式(1)等价于式(11)：其中，q为0或1；U、y、Ld、Z、R01的定义与通式(1)一致。所述RPEG为甲氧基聚乙二醇单元；所述Lx为-CH2CH2O-。所示单官能化非线性聚乙二醇通过以下步骤制备：
步骤一、获得含有功能性基团U'及官能团端DF的低分子量中间体IM1，且IM1在阴离子活性聚合条件下稳定存在；所述U'含有多价基团U，且U'含有y个裸露的羟基；
步骤二、以IM1为引发剂，通过引发环氧乙烷聚合反应，聚合反应结束后进行烃基封端，获得含有多价基团U以及y个聚乙二醇组分XPEG的非线性化合物IM2；当DF等于F时，所得结构即对应通式(1)所示的结构；当DF不等于F时，经末端微修饰得到对应的通式(1)所示的结构；所述末端微修饰的定义与上述一致；所述F、Ld、U、y、DF的定义与上述一致。其中，烃基封端试剂只要能够提供烃基质子源即可，例如卤代烷(如碘甲烷)、甲醇、乙醇等。
该制备路线，同样可实现近100％或者等于100％的取代率。
关于引发环氧乙烷聚合及进行封端的方法，参考CN104530415A、CN104530417A、CN104877127A、WO/2016/206540A、CN106967213A及各引用文献，其中，环氧乙烷的投料量由XPEG(RPEG)的中聚乙二醇单元的设计分子量确定，封端试剂根据RPEG单链组分的封端结构确定。
上述方法制备的产物，XPEG对应相同的平均分子量。Nx＝∑x＝y。
采用该聚合路线时，优选R01不为羟基。最优选DF为缩醛基，R01为缩醛基或醛基。此时，式(11)所示单官能化非线性聚乙二醇可表示为式(1-p)，可通过以下步骤制备：
步骤一、获得含有y个裸露羟基及一个功能性端基ProR的低分子量中间体IM1-p；
所述IM1-p的分子量的定义与上述IM1一致(优选不超过5000Da)，且IM1-p在阴离子活性聚合条件下稳定存在；这里ProR为缩醛基；
步骤二、以IM1-p为引发剂，通过引发环氧乙烷聚合反应，聚合反应结束后进行烃基封端，获得含有多价基团U以及y个RPEG单链组分的非线性化合物IM2-p；
当R01为缩醛基时，IM2-p即对应式(1-p)所示的结构；
当R01为醛基时，还进行脱保护处理，得到通式(1-p)所示结构的单官能化非线性聚乙二醇。
具体实施方式之一，以为IM1，引发环氧乙烷聚合，经烃基封端可获得所示的含单乙缩醛的支化聚乙二醇(y＝2，两个XPEG为RPEG–，Lx不存在，U为(–CH2)2CHCH2CH2–，Ld为–S–，F为乙缩醛；或者y＝2，两个XPEG为RPEG–，Lx为亚甲基，U为>CH–，Ld为–CH2CH2–S–，F为乙缩醛)，进一步脱除缩醛保护，可获得含单醛基的支化聚乙二醇。
又如，采用相同的IM1，可经修改引入XPEG的非线性结构获得经引发环氧乙烷聚合，进行烃基封端，可获得所示的含单乙缩醛的支化聚乙二醇(y＝2，两个XPEG为(RPEG-CH2)2CH–，两个Lx均为–O–，U为(–CH2)2CHCH2CH2–，Ld为–S–，F为乙缩醛)。也可将IN02视为IM1。
2.本发明还公开一种单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，所述单官能化非线性聚乙二醇为含单官能团的两臂支化聚乙二醇，其结构通式如式(2)所示：
其中，U为价态为y+1的多价基团，y＝2；且优选之一U不为N原子支化中心；
PEGa、PEGb均为RPEG单链组分(∑x＝y＝2)，各自独立，同一分子中PEGa、PEGb可以相同或不同；所述“各自独立”，指烃基封端和分子量均各自独立，且烃基封端与分子量之间也各自独立；
La可以不存在，或者为亚烃基，或者为含杂原子的二价烃基；
Lb可以不存在，或者为亚烃基，或者为含杂原子的二价烃基；
同一分子中，La、Lb各自独立，可以相同或不同；
所述含单官能团的两臂支化聚乙二醇可以通过以下步骤制备：
步骤一、获得含有功能性基团U'及官能团端DF的低分子量中间体IM1；IM1的分子量的定义与上述一致。
所述U'包含三价基团U，且U'中包含两个能够共价连接PEGa、PEGb组分的反应位点；两个反应位点各自独立，其各自独立地为活性的或者能够经活化后转化为活性形式；所述DF的定义与上述一致；
步骤二、以步骤一获得的IM1、结构包含PEGa的组分II、结构包含PEGb的组分III为必要原料(还允许其他原料的存在)，通过单步或分步的偶合反应，获得包含三价基团U以及两个RPEG单链组分的支化化合物IM2；偶合两个RPEG单链组分的顺序不分先后，或者同步偶联到U；所述组分II、组分III各自含有一个能与U'形成共价连接的反应位点；
当DF等于F时，所得结构即对应通式(2)所示的结构；
当DF不等于F时，经末端微修饰得到对应的通式(2)所示的结构；所述末端微修饰的定义与上述一致。所得产物中，Nx＝∑x＝y＝2。
优选PEGa、PEGb采用相同的甲氧基聚乙二醇的活性衍生物作为原料而偶联。
2.1.多价基团U(三价基团U)
2.1.1.三价基团U的支化核
通式(2)中多价基团是三价的，其含有的支化核是一个三价核结构。所述三价核结构可以为一个原子CM3，一个不饱和键CB3或一个环状结构CC3。三价核原子CM3、三价不饱和键核结构CB3、三价环状核结构CC3及三者的优选情况包括但不限于文献CN104530415A、CN104530417A、WO/2016/206540A、CN201610252378.X(CN106967213A)、CN201710125672.9、CN201710126727.8中所描述、列举及引用的基团。以CN104530417A为例，对应段[0211]～[0284]。
其中，三价核原子CM3没有特别限定，只要允许同时形成三个共价单键即可。作为举例如三价碳原子核三价硅原子核三价磷原子核(如)、三价氮原子核等。三价核原子可以不连接任何原子或基团，如三价氮原子核，也可以连接其它原子或基团，如三价碳原子核、三价硅原子核、三价磷原子核等。
R1为连接碳原子的氢原子或取代基。R1的碳原子数没有特别限制，优选碳原子数为1～20，更优选为1～10。R1可以含有杂原子，也可以不含杂原子。R1的结构没有特别限制，包括但不限于直链结构、含侧基的支链结构或含环状结构。R1为氢原子或选自C1-20烃基、取代的C1-20烃基等中任一种的基团。其中，R1中的取代基没有特别限制，选自卤素原子、烃基取代基、含杂原子的取代基中任一种。R1优选为氢原子或C1-20烷基、芳烷基、C1-20开链杂烃基、杂芳烃基、取代的C1-20烷基、取代的芳烃基、取代的C1-20开链杂烃基、取代的杂芳烃基等中任一种基团。具体地，作为举例R1优选为氢原子、甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、C1-10卤代烃基、卤代乙酰基或烷氧基取代的C1-10脂肪烃基。其中，卤原子为F、Cl、Br或I。R1最优选为氢原子、甲基或乙基。
R37为三价硅支化中心的取代基，选自烃基，优选C1-20烃基，更优选C1-20烷基，最优选甲基。
其中，三价不饱和键核结构CB3没有特别限制，只要可同时形成三个共价单键即可。该不饱和键的成键原子可以为两个或两个以上。优选2个或3个。更优选2个。作为举例，如等。
此时优选之一U不为N原子支化中心，即通式(2)不为需要注意的是，并非限定U中不含N原子，例如(Q5的定义与上述一致)不在此排除之列；此外，当U的价态大于3时，也不受此限制，既允许U中存在N原子，还允许N原子以三价支化点的形式存在，例如实施例15.4。
其中，三价环状核结构CC3没有特别限制，只要可同时引出三个共价单键即可。引出共价单键的成环原子没有特别限制，包括但不限于N、C、Si、P等。该环状结构选自包括但不限于脂肪族环、芳香族环、糖环、缩合环。该环状结构可以是单环，如来自环己烷、呋喃糖环、吡喃糖环、苯环、吡啶、三氮唑、三氮杂环壬烷等的三价环；也可以是多环，如来自芴、咔唑、金刚烷等的环。可以是天然存在的环状结构，如来自任一环状单糖的任一个三价单环，也可以是经化学反应生成的三价环，如环肽、内酯、内酰胺、交酯等。被引出的共价单键可以直接从成环原子引出，可以通过不饱和键引出。CC3的三价环结构的成环原子数没有特别限定，优选为3～50元环，更优选为3～32元环，更优选为3～18元环，更优选5～18元环。CC3中被引出的三个共价单键，可同时从三个成环原子引出三个共价单键，也可以其中两个共价单键来自同一个成环原子。CC3的三价环结构优选自环己烷、呋喃糖环、吡喃糖环、苯、四氢呋喃、吡咯烷、噻唑烷、环己烯、四氢吡喃、哌啶、1,4-二氧六环、吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、1,3,5-三嗪、1,4,7-三氮杂环壬烷、环三肽、茚、二氢化茚、吲哚、异吲哚、嘌呤、萘、二氢蒽、氧杂蒽(呫吨)、硫代呫吨、二氢菲、10,11-二氢-5H-二苯并[a,d]环庚烷、二苯并环庚烯、5-二苯并环庚烯酮、喹啉、异喹啉、芴、咔唑、亚氨基二苄、萘乙环、二苯并环辛炔、氮杂二苯并环辛炔等，任一种的被取代形式，或任一种的被杂化形式。
2.1.2.三价基团U的结构(三价核结构以外包含或不含二价连接基)
U选自包括但不限于上述任一种三价基团，以及CN104530415A、CN104530417A、WO/2016/206540A、CN106967213A、CN201710125672.9、CN201710126727.8中所描述、列举及引用的三价基团。以文献CN104530417A为例，如段[0732]～[0736]中所列举及优选的三价基团。
U可以仅含有三价核结构，例如>CH–,>C(CH3)–,>C(C2H5)–,>Si(CH3)–,>N-、等。Q5的定义与上述一致。
U除含有三价核结构外，还可以含有二价连接基，所述二价连接基可以不含杂原子(即为亚烃基)，也可以含有杂原子。所述U的三个端基各自独立，任两个之间可以相同或不同。
具体地，例如U可以含有以下任一种非N原子支化核的三价结构： 等除三价核结构以外的部分不包含杂原子的三价基团，以及等除三价核结构以外的部分还包含杂原子的三价基团，同时也是除三价核结构外还含有二价连接基的三价基团。其中，Q5的定义与上述一致。
U还可以含有以下任一种具有N原子支化核的三价结构： 等。
U还可以优选含有上述结构以选自氧基、硫基、仲氨基、二价叔氨基、羰基、硫代羰基中1个、2个或3个相同或不同的二价连接基封端的结构，例如以双硫键、酯键、酰胺键、氨基甲酸酯键、硫代酯键、硫代氨基甲酸酯键等组合结构封端，或者与相邻基团(XPEG-Lx或Ld-F)形成类似的共价键连接。具体举例如CN104530417A第316-319段列举的结构，如
等。其中，X1、X4各自独立地为连接氧基的氢原子、羟基保护基或基团LG4，在同一分子中可以相同或不同。R1、LG4的定义与上述一致。
2.1.3.三价基团U的端基
所述U的三个端基各自独立，任两个之间可以相同或不同；优选之一，所述U的三个端基各自独立地不存在、为碳链连接基、为能够经偶合反应生成的共价连接基(如双硫键、酯键、酰胺键、氨基甲酸酯键、硫代酯键、硫代氨基甲酸酯键等)、或者与相邻基团构成能够经偶合反应生成的共价连接基(如U的端-NH-与Lx的端-OC(＝O)-构成氨基甲酸酯键等，如U的端羰基与Ld的端-NH-构成酰胺键等)。
(1)其中，U的某个端基不存在，指XPEG-Lx或Ld-F直接与支化核相连，也即直接与作为支化点的三价核原子、作为支化点的三价不饱和键核结构的成键原子或作为支化点的三价环状核结构的成环原子相连。
(2)本发明中的碳链连接基可以记为Lcb。
Lcb为亚烃基或侧基含杂原子的碳链连接基；优选碳原子数为C1～24，即C1～24亚烃基或C1～24侧基含杂原子的碳链连接基。
Lcb的结构为线性、支化或含环状结构。
Lcb可以是脂肪族性质的，也可以是芳香族性质的；可以为烃基，也可以含有杂原子，但是杂原子只能存在于碳链的侧基。例如，主链可以含有–C(＝O)–、–C(OX)–、–C(CH2OX)–、–C(＝S)–、–C(＝NX)–，其中X为烃基；但主链不可以含有–O–、–S–、–C(＝S)–O–、–C(＝O)–S–、–C(＝O)–O–、–C(＝O)–NH–、–NH–C(＝O)–O–等。
Lcb具体方式之一为C3～6二价环烷基、取代的C3～6二价环烷基、苯撑、取代的苯撑中中任一种，或者其中两种或两种以上的任意组合。其中，A1、A2、A3为含有1～10个碳原子的取代基，且各自独立，任两个可以彼此相同或不同；s、j、k为0～24的整数。A1、A2、A3各自独立地选自包括但不限于：烷基、苯基、芳烷基、取代的烷基、取代的苯基、取代的芳烷基、杂化的烷基、杂化的苯基、杂化的芳烷基。
Lcb具体方式之一：开链亚烷基、二价环烷基、芳撑中任一种或其任意组合。参考术语解释部分，可以为开链亚烷基、二价环烷基、芳撑中任一种；也可以为两个或两个以上不同种类结构单元的任意组合，其中任一种结构单元的数量为1个或更多个；比如开链亚烷基-芳撑-开链亚烷基、芳撑-开链亚烷基-二价环烷基、亚甲基-苯基-亚乙基-苯基-亚丙基-苯基等。
Lcb的具体方式之一为C1～24亚烃基，更优选C1～12亚烃基，更优选C1～10亚烃基，更优选C1～6亚烃基，更优选亚甲基、1,2-亚乙基、1,3-亚丙基、–Ph–、–CH2–Ph–。其中，Ph为苯环，–Ph–可以为对位、间位或邻位。
Lcb的具体方式之一为CHR20。其中，R20为氨基酸及其衍生物的侧基、侧基的被保护形式或侧基的被取代形式；要求R20是非反应性基团。
作为R20来源的氨基酸或氨基酸的衍生物，所述氨基酸为L-型、D-型或者两者的混合。
作为举例，R20选自包括但不限于以下任一类别中任一种氨基酸及其衍生物的侧基、侧基的被保护形式或侧基的被取代形式，只要能进行本发明的制备过程即可：
中性氨基酸及其衍生物：甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、肌氨酸；
含羟基或巯基的氨基酸的侧基被保护形式：丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、酪氨酸；
酸性氨基酸的侧基被保护形式：天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺；
碱性氨基酸的侧基被保护形式：赖氨酸、鸟氨酸、精氨酸、瓜氨酸、组氨酸、色氨酸。
R20优选甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸的侧基。这是由于其它几种类别的氨基酸及其衍生物的侧基对中间体或产物的制备可能带来干扰或不便。
Lcb具体方式之一：与支化N中心直接相连时，与支化中心N原子相邻的碳原子侧基不含杂原子。
(3)能够经偶合反应生成的共价连接基参照1.4.1.部分“涉及的偶合反应”。
(4)举例。举例实施方式参考上述2.1.2.部分列举的U中可以含有的结构作为U，也即不另外含有其他的二价连接基时的情形。
2.1.4.三价U的举例
举例，U的结构为时，一个端基不存在，另两个端基均为亚甲基，且均为碳原子数等于1的碳链连接基。通式(1)结构举例如：其中，n1、n2为聚乙二醇组分的聚合度。La、Lb同为-CH2CH2NHCOO-，为含杂原子的二价烃基，Ld的结构为-OC(＝O)CH2CH2-，Z不存在，R01举例如羧基、羧酸酯基、醛基、缩醛基、马来酰亚胺基、被保护的马来酰亚胺基等。
举例，U的结构为时，一个端基不存在，另两个端基为醚键。通式(2)结构举例如：其中，La、Lb同为亚乙基，Ld为酰胺键，Z为亚乙基。步骤一的原料可以采用2,2-二羟甲基丙酸构建U；实施步骤二时，可通过烷基化反应将聚乙二醇组分偶联到U。
举例，U的结构为三个端基均为碳链连接基。通式(2)结构举例如：其中，La、Lb不存在，Ld-F为-OC(＝O)CH2CH2CH2R01，Ld为酯键，Z为1,3-亚丙基，R01举例如羧基、羧酸酯基、醛基、缩醛基、马来酰亚胺基、被保护的马来酰亚胺基等。步骤一的IM1可以为其中，ProR为R01或R01的微变化形式，所述微变化形式举例如被保护形式。步骤二可通过一步或分步的烷基化反应偶联两个聚乙二醇组分。
举例，U的结构为一个端基为能够经酰胺化反应生成的酰胺键，另两个端基为碳链连接基。通式(2)结构举例如：其中，La、Lb不存在，Ld的结构为-CH2CONH-，Ld含有酰胺键。可以采用N,N-二羟乙基甘氨酸构建U。
举例，中，U的结构为一个端基不存在，另两个端基为酰胺基，且Ld与U构成能够经偶合反应生成的酰胺键，Z为亚乙基。
举例，中，U为U的一个端基为碳链连接基CH2，另两个端基为能够经偶合反应生成的尿烷基。La、Lb均为亚甲基，Ld为酰胺基。两个Lx均为亚甲基。
U-Ld中含有赖氨酸骨架或鸟氨酸骨架的举例，如U结构为一个端基不存在，另两个端基为酰胺键，Ld举例如酯基、酰胺基、硫酯基等。
U中含有谷氨酸骨架或天冬氨酸骨架的举例，如U的结构为三个端基均为能够经酰胺化反应生成的酰胺键。
具体举例如，U可选自包括但不限于以下任一结构：
等。Q5的定义与上述一致。
本发明中，用于构建U的多价基团举例中，用标记星号“*”的端基指向Ld-F一侧，其它的端基则指向聚乙二醇组分。本发明中，没有星号标记的情况下，可选择U的任一个端基指向Ld-F一侧。上述构建通式(2)中三价U的基团中，星号标记一侧指向Ld-F，另两个端基分别指向两个聚乙二醇组分。同样地，对于构建XPEG中非线性结构的多价基团举例，星号标记的一侧表示指向Lx-U一侧，未标记的一侧指向RPEG一侧。上述涉及星号标记的，当没有星号标记时，表示端基的指向是任意的，不限定的，对于U可以指向Ld-F一侧或者指向XPEG-Lx一侧，对于XPEG则可以指向Lx-U一侧或者指向RPEG一侧。
U还可以选自包括但不限于
等中任一种结构。
2.2.具体实施方式举例
制备通式(2)所示单官能化非线性聚乙二醇的具体实施方式之一，所述U-Ld的结构为此时相应的单官能化非线性聚乙二醇的结构如通式(3)所示：
其中，AA为三价支化基团，Za、Zb、Zd与AA的端基构成能够经偶合反应生成的共价连接基Lcp；
所述R01与Zd直接相连，或者通过二价连接基Z与Zd相连。
相应地，所述单官能化非线性聚乙二醇可以通过以下步骤制备：
步骤一、获得含有支化基团端AA'及官能团端DF的低分子量中间体IM1；对IM1的分子量的定义与上述一致；
所述AA'包含三价支化基团AA，且AA'中包括两个功能性基团Fa、Fb；其中，Fa、Fb各自独立地为反应性基团或被保护的反应性基团，在同一分子中二者可以相同或不同；所述DF的定义与上述一致；优选Fa＝Fb；
步骤二、通过单步或分步的偶合反应，获得同时含有三价支化基团AA以及两个RPEG单链组分的支化化合物IM2；偶合两个RPEG单链组分的顺序不分先后，或者同步偶联到U；
当DF等于F时，所得结构即对应通式(3)所示的结构；
当DF不等于F时，经末端微修饰得到对应的通式(3)所示的结构；所述末端微修饰的定义与上述一致。
2.2.1.AA
优选方式之一为，AA为氨基酸或其衍生物的三价残基，可以为天然来源或非天然来源，也即AA选自天然氨基酸、天然氨基酸的衍生物、非天然氨基酸、非天然氨基酸的衍生物中任一种的三价残基。具体举例如：含羟基或硫的氨基酸及其衍生物，丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、络氨酸、羟脯氨酸；酸性氨基酸及其衍生物，天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺；碱性氨基酸及其衍生物，赖氨酸、鸟氨酸、精氨酸、瓜氨酸、组氨酸、色氨酸。
具体方式之一为，AA为氨基酸或其衍生物的三价残基，且所述Za、Zb、Zd中，一个与AA的端氨基可经偶合反应形成共价连接基Lcp，一个与AA的端羧基可经偶合反应形成共价连接基Lcp，一个与AA的侧链端基可经偶合反应形成共价连接基Lcp，三个Lcp可以为相同或不同类型。所述端氨基为伯氨基或仲氨基。
所述Za、Zb、Zd中，能够与氨基经偶合反应可形成二价连接基、能够与羧基经偶合反应可形成二价连接基、能够与氨基酸或其衍生物的侧链端基经偶合反应可形成二价连接基，具体举例如上文所述，不再赘述。
所述Za、Zb、Zd的优选方式之一为，Za、Zb、Zd选自以下任两种或任三种：氧基、硫基、仲氨基、二价叔氨基、羰基、硫代羰基、氧基羰基、羰基氧基、硫基羰基、羰基硫基、羰基氨基、氨基羰基、硫代羰基氧基、氨基硫代羰基、硫代羰基硫基、硫基硫代羰基、硫代羰基氨基、氨基硫代羰基；进一步优选自以下任两种或任三种：氧基、硫基、仲氨基、二价叔氨基、羰基、硫代羰基、羰基氧基、氧基羰基、羰基硫基、硫基羰基。
所述AA的具体方式之一为，其三个端基均选自以下结构：-NH-、-N(CH3)-、-N<(含侧基或形成环状，分别肌氨酸残基、羟脯胺酸残基)、-CO-、-O-、-S-、基于酰胺基的残基、基于胍基的残基、基于咪唑基的残基，且至少有两个分别为-NH-和-CO-。
所述AA的优选方式之一为，所述Za与Zb同为CO，Zd为NH；或者所述Za与Zb同为NH，Zd为CO。举例如，等。
所述AA的优选方式之一为，AA选自丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、赖氨酸、鸟氨酸、精氨酸、瓜氨酸、组氨酸、色氨酸中任一种的三价残基。进一步优选AA为赖氨酸、鸟氨酸、天冬氨酸、谷氨酸中任一种的三价残基；举例如，等；进一步的优选方式之一为，所述Za与Zb同为CO，或者所述Za与Zb同为NH，分别对应此时，所述单官能化非线性聚乙二醇的结构可表示为其中，LN为-CH2-CH2-CH2-或-CH2-CH2-CH2-CH2-；L12为-CH2或-CH2-CH2-。
2.2.2.Fa、Fb
所述Fa、Fb可以相同或不同。
所述Fa、Fb可以相同或不同，优选方式之一为，各自独立地含有以下任一种合适的端基：氨基或被保护的氨基或氨基的盐形式(胺盐)、羧基或被保护的羧基、羟基或被保护的羟基、巯基或被保护的巯基、氨甲酰基或被保护的氨甲酰基、酰胺基或被保护的酰胺基、胍基或被保护的胍基、咪唑基或被保护的咪唑基。所述“合适的端基”指能与Za、Zb、Zd形成符合化学规律的共价连接基。例如，当Za为羰基时，合适的端基优选氨基或被保护的氨基或氨基的盐形式、羟基或被保护的羟基、巯基或被保护的巯基等。
举例如，IM1为
等。其中，PG2为巯基保护基，PG5为氨基保护基。
2.3.二价连接基La、Lb
La、Lb的定义与Lx一致。同一分子中，La、Lb各自独立，可以相同或不同。优选同一分子中La、Lb均不存在，或者均存在且为相同的结构。
La、Lb中任一个存在时，其各自独立地优选自以下任一组别中任一种：(1)为碳链连接基；(2)含主链杂原子；(3)含有通过烷基化反应、酰胺化反应、酯化反应、硫酯化反应、click反应、环加成反应、Diels-Alder加成反应、1,3-偶极环加成反应中任一种偶合反应生成的连接基。
同一分子中的La、Lb可同为(1)、(2)、(3)中任一组的任一种，为同一种时，也允许结构不同；La、Lb还可选自相同组的不同种类；La、Lb还可选自不同组。
优选方式之一，La、Lb为相同的亚烃基，更优选C1～12亚烷基；更优选La、Lb均为亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基或亚戊基，最优选La、Lb均为亚甲基。
当La、Lb通过羰基连接PEG组分时，与PEG之间形成酯键连接；当La、Lb通过CONH连接PEG组分时，与PEG之间形成氨基甲酸酯键连接；当La、Lb通过COO连接PEG组分时，与PEG之间形成碳酸酯键连接。
2.4.聚乙二醇原料或中间体
PEGa、PEGb的定义与RPEG一致。
聚乙二醇组分PEGa、PEGb的末端由C1～20烃基封端，其封端基团可以相同，也可以不同；优选PEGa、PEGb采用相同的封端基团。封端基团优选C1～10烃基，更优选C1～6烃基，最优选为甲基。也即通式(2)和通式(3)最优选PEGa、PEGb均为甲基封端的mPEG，进一步优选PEGa、PEGb还具有相同的分子量。
2.5.所述单官能化非线性聚乙二醇的结构举例
具体实施方式之一，所述单官能化非线性聚乙二醇的结构为
其中，LN为-CH2-CH2-CH2-或-CH2-CH2-CH2-CH2-；L12为-CH2或-CH2-CH2-。
具体实施方式之一，所述单官能化非线性聚乙二醇的结构为(3-a)，且含有以下任一种
具体实施方式之一，所述单官能化非线性聚乙二醇的结构为式(3-b)，且含有以下任一种结构：
具体实施方式之一，所述单官能化非线性聚乙二醇含有以下任一种结构：
进一步具体实施方式之一，所述单官能化非线性聚乙二醇含有以下结构：
具体实施方式之一，通式(2)、通式(3)、上述2.5.部分的举例中，所述PEGa、PEGb均具有mPEG通式结构，且具有相同的分子量或EO单元数。所得产物具有相同的数均分子量或相同的EO单元数均平均数。对于PDI等于整数1的mPEG，其EO单元平均数等于其EO单元数，且均为整数。
具体实施方式之一，通式(2)、通式(3)、上述2.5.部分的举例中，所述La、Lb均不存在，或者La、Lb均存在且La等于Lb。例如可归属如下，PEGa、PEGb均为mPEG，La、Lb均为-CH2CH2-CO-，三价基团U为二价连接基Ld为-CONH-，功能性基团F为-CH2CH2CHO(其中-Z为-CH2CH2-，R01为-CHO)。还可以归属为PEGa、PEGb均为mPEG-CH2CH2-，La与Lb均不存在，三价基团U为二价连接基Ld为-CONH-，功能性基团F为-CH2CH2CHO。还可以归属为PEGa、PEGb均为mPEG-CH2CH2-，La、Lb一个为-CONH-而另一个为-COS-，三价基团U为二价连接基Ld为-CONH-，功能性基团F为-CH2CH2CHO。
3.含单官能团的聚乙二醇的典型结构举例
3.1.糖基化结构举例
本发明的制备方法可获得的单官能化非线性聚乙二醇结构，典型举例之一，所述单官能化非线性聚乙二醇中含有至少一个单糖单元，所述单糖单元形成二价连接基或者构成非线性结构；当构成非线性结构时，所述单糖单元可位于U或/和XPEG中。
所述的单糖单元的结构包括但不限于CN106967213A所公开及引用的结构。概括地，所述的单糖单元，可以选自包括但不限于单糖、糖醇、脱氧糖、氨基糖、氨基糖衍生物(如酰胺衍生物)、糖酸、糖苷中任一种单糖或其衍生物的一价残基。所述单糖可以包括但不限于醛糖(多羟基醛)、酮糖(多羟基酮)。所述单糖单元的碳原子数没有特别限制，包括但不限于丁糖、戊糖、己糖、庚糖，优选戊糖、己糖。所述单糖单元可以是开链式结构，也可以是环状结构(如术语部分状单糖或环状单糖衍生物的骨架具体例如呋喃糖环、吡喃糖环)。所述单糖单元可以以独立的单糖残基形式存在，也可以以二糖或多糖的形式存在。当以二糖或多糖形式存在时，其连接方式没有特别限制，优选以糖苷键相连，也可以为酰胺键、酯键等连接形式。所述糖苷键可以通过包括但不限于氧、氮、硫、碳中任一种起连接作用，对应的糖苷分别为O-苷、N-苷、S-苷、C-苷。可以为α-型糖苷键，也可以为β-型糖苷键，形成糖苷键的位置可以为1,1-糖苷键、1,2-糖苷键、1,3-糖苷键、1,4-糖苷键、1,6-糖苷键、2,1-糖苷键中任一种。所述单糖单元的立体结构没有特别限制，包括但不限于构象异构体、构型异构体(旋光异构体、顺反异构体)等中的任一种。
所述单糖单元的位置可具有以下优选方式。
优选方式之一，至少U处含有单糖单元结构。U以外位置可以含有或不含单糖单元。
优选方式之一，至少XPEG处含有单糖单元结构。XPEG以外位置可以含有或不含单糖单元。
优选方式之一，至少Z处含有单糖单元结构。Z以外位置可以含有或不含单糖单元。
优选方式之一，至少Ld处含有单糖单元结构。Ld以外位置可以含有或不含单糖单元。
3.2.存在中性氨基酸作为二价连接基
存在中性氨基酸作为二价连接基的典型举例如，以甘氨酸为例。其中，n1、n2均≥4。
3.3.以选择性保护的多肽作为起始原料或中间体
具体实施方式，以三聚氨基酸的衍生物(PG5NH-)2Lys-CONH-Gly-Gly-COOH为原料(一种三肽衍生物)，先在Gly侧引入R01或R01的前体，脱除氨基保护剂PG5，经偶合引入XPEG组分或RPEG单链组分，获得IM2。
具体实施方式，以三聚赖氨酸的衍生物((PG5NH)2Lys-CONH)2-Lys-COOH为原料，先在C-羧基侧引入R01或R01的前体，脱除氨基保护剂PG5，经偶合引入XPEG组分或RPEG单链组分，获得IM2。
3.4.特定R01的实施方式
本发明还公开以下几种非线性聚乙二醇的制备方法。
优选所述步骤一的原料至少包括支化试剂Usource和官能团源试剂Fsource；Fsource提供DF；Usource提供多价基团U。Usource与Fsource之间可以直接进行共价偶合反应(经偶合反应生成共价键)，还可以存在链接剂参与反应，提供R01和U之间的连接基。
3.4.1.采用二元伯胺作为中间体制备两臂支化产物，包括以下步骤：
步骤一、制备二元伯胺的低分子量中间体IM1，其结构为其中，三价基团U、二价连接基Ld、二价连接基Z的定义与上述一致；
其中，ProR为R01或R01的微变化形式；优选ProR为R01或R01的被保护形式。所述R01优选包括但不限于缩醛基、被保护的马来酰亚胺基、酯保护的羧基、被保护的羟基、被保护的氨基、被保护的肼基、被保护的酰胺基、被保护的酰肼基、被保护的巯基、被保护的炔基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、丙烯酰胺基、烯丙基、叠氮基、醛基、马来酰亚胺基、羧基、羟基、氨基、胺盐、肼基、酰胺基、酰肼基、巯基、炔基等。所述ProR优选缩醛基、被保护的马来酰亚胺基、酯保护的羧基、被保护的羟基、被保护的氨基、被保护的肼基、被保护的酰胺基、被保护的酰肼基、被保护的巯基、被保护的炔基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、丙烯酰胺基、烯丙基、叠氮基等被保护的结构或者稳定性好的基团。
优选之一：Fsource(官能团源试剂提供R01)和Usource(支化试剂提供U)之间生成酰胺键连接；进一步优选Usource和Fsource选自以下任一种组合方式：
(1)优选之一：Usource为羧酸衍生物、非碳酸酯的活性性酯衍生物或酰卤衍生物且还含有两个被保护的氨基，而Fsource为一元胺衍生物且还含有一个ProR；具体举例如，Usource为两个氨基被保护的赖氨酸衍生物：如实施例中双Boc保护的S1-3、双Fmoc保护的S2-1、S22-1；如(PG5NH)2Lys-Gly-COOH；如(PG5NH)2Lys-Gly-Gly-COOH；如(PG5NH)2Lys-CONH-(CH2)j1-COOH；如(PG5NH)2Lys-CO-NHS，如(PG5NH)2Lys-Gly-CO-NHS；如(PG5NH)2Lys-Gly-Gly-CO-NHS；如(PG5NH)2Lys-CONH-(CH2)j1-CO-NHS；如(PG5NH)2Lys-CO-Cl；如(PG5NH)2Lys-Gly-CO-Cl；如(PG5NH)2Lys-Gly-Gly-CO-Cl)，或者Usource为双(保护氨基)芴基羧酸衍生物、双(保护氨基)芴基非碳酸酯的活性性酯衍生物或双(保护氨基)芴基酰卤衍生物(如实施例中S13-2、S13-5)；又如上述赖氨酸单元替换为鸟氨酸单元的结构。而Fsource举例，如其中ProR为缩醛基，如-CH(OCH2CH3)2(实施例中S2-2、S14-2、S21-5)、ProR为被保护的马来酰亚胺基(实施例中S1-2、N-(2-氨基乙基)马来酰亚胺的被保护形式、N-(4-氨基苯)马来酰亚胺的被保护形式)或者ProR为酯保护的羧酸基(实施例中S22-2、NH2-(CH2)j1-COO-t-Bu)。其中，同一分子中的PG5为相同的氨基保护基。
(2)另一种优选：Usource为一元胺衍生物且还含有两个被保护的氨基，而Fsource为羧酸衍生物、非碳酸酯的活性性酯衍生物、酰卤衍生物或羧酸酯衍生物且还含有一个ProR。Usource的具体举例如，Usource为两个氨基被保护的赖氨酸衍生物，如双氨基被保护的赖氨酸与过量二元胺生成的衍生物；如实施例中S1-8；又如以下化合物的两个伯氨基被保护的仲胺衍生物：3,3'-二氨基二丙胺、二乙撑三胺、亚精胺、N-(2-氨乙基)-1,3-丙二胺、二氨基咔唑等，其中二氨基咔唑的两个氨基的取代位置没有特别限制，优选3,6-二氨基咔唑；又如上述仲胺衍生物经与被保护的氨基磺酸酯衍生物进行烷基化反应、选择性脱除氨基保护基而引入的一元胺衍生物(一元伯胺或一元仲胺)，如(PG5-NH)2N-(CH2)j1-NH2、(PG5-NH)2Ar-(CH2)j1-NH2、(PG5-NH)2N-(CH2)j1-NHCH3、(PG5-NH)2Ar-(CH2)j1-NHCH3，这里Ar为咔唑的三价残基；而Fsource举例，如其中ProR为缩醛基(实施例中S2-2与丁二酸酐反应生成的HOOC-CH2CH2-CONH-CH2CH2-ProR)、ProR为被保护的马来酰亚胺基(包括但不限于以下化合物的马来酰亚胺基被保护的形式，如3-马来酰亚胺基丙酸(实施例中S1-1)、4-马来酰亚胺基丁酸、6-马来酰亚胺基己酸、11-马来酰胺基十一烷酸、4-马来酰亚胺基苯甲酸、马来酰亚胺基乙酸琥珀酰亚胺酯、3-马来酰亚胺基丙酸琥珀酰亚胺酯、4-马来酰亚胺-N-琥珀酰胺酯、6-马来酰亚胺基己酸琥珀酰亚胺酯、11-(马来酰亚胺基)十一烷酸琥珀酰亚胺酯、3-马来酰亚胺基苯甲酸琥珀酰亚胺酯、4-(4-马来酰亚胺基苯基)丁酸琥珀酰亚胺酯、4-(N-马来酰亚胺基甲基)环己烷-1-羧酸琥珀酰亚胺酯等)或者ProR为被保护的氨基(实施例中S7-5)。
Usource还可以优选含有两个被保护的氨基且还含有一个羟基，举例如1,3-二氨基-2-丙醇的两个氨基被保护的形式。此时优选Fsource含有一个ProR且还含有一个羧基、酰卤基、异氰酸酯基、异硫氰酸酯基等反应性基团，与Usource的氨基反应生成酯基、酯基、氨基甲酸酯基、硫代氨基甲酸酯基等共价连接。
步骤二、Xsource采用1～10摩尔当量的甲氧基聚乙二醇衍生物，与0.5摩尔当量的IM1进行偶合反应，其中，IM1中的伯氨基为1摩尔当量；
分离纯化，得到式(4a)所示结构的两臂支化的非线聚乙二醇衍生物：
其中，甲氧基聚乙二醇单元mPEG的定义与上述一致；其中，Lx中指向U的端部为-NH-。
其中，Xsource含有以下任一种反应性基团FX：非碳酸酯的活性酯基(如A1)、碳酸酯的活性酯基(如A6)、羧基、酰卤基、磺酰卤基、醛基、α,β-不饱和键、异氰酸酯基、异硫氰酸酯基、环氧基、氰基、酸酐基等能够和氨基进行偶合反应的反应性基团；此时Lx与指向mPEG的相邻基团相应地构成酰胺键、氨基甲酸酯键、酰胺键、酰胺键、磺酰胺键、亚胺键或仲氨键(形成仲氨键还需添加还原剂)、氨基、脲键、硫脲键、氨基醇连接基、脒键、酰亚胺连接基等共价连接。
所述分离纯化包括但不限于去除沉淀物、去除小分子杂质，去除残余活性聚乙二醇原料Xsource，去除溶剂等，主要利用溶解性质、电荷性质、极性、分子量等性质的差异进行分离。
所述沉淀物，例如酰胺化或酯化反应中，使用缩合剂DCC时生成的沉淀物二环己基脲DCU。这些沉淀物可过滤一次去除，也可以进一步沉淀后再次过滤去除，比如采用冰***沉淀。
所述小分子杂质包括但不限于催化剂、缩合剂、缚酸剂等添加剂。小分子杂质去除方式包括但不限于过滤、水相洗涤、萃取、沉淀、反沉淀、重结晶、硅胶吸附处理、膜过滤等等。涉及水洗洗涤、萃取时，对于收集的有机相还可通过固体干燥剂(如无水硫酸钠、无水硫酸镁等)进行干燥，然后过滤收集滤液。
所述去除残余Xsource的方法，包括但不限于柱层析、体积排除色谱柱分离等方式。特别地，对于活性酯、羧酸、酰卤类原料，优选离子交换层析分离。
所述浓缩去除溶剂的方式包括但不限于加热旋蒸、减压蒸馏、真空挥发、超滤浓缩、透析、无水硫酸盐干燥、冷冻干燥等等。
步骤二中，Xsource还可以采用1摩尔当量的甲氧基聚乙二醇磺酸酯或1摩尔当量的甲氧基聚乙二醇卤代物，与0.5摩尔当量的IM1进行偶合反应，反应生成仲氨键连接基。
当步骤一中Fsource和Usource之间生成酰胺键连接时，优选之一：Xsource与IM1之间形成氨基甲酸酯基连接。
步骤三、当ProR为R01的微变化形式时，即R01不同于ProR时，还进行末端微修饰，得到式(4)所示结构的两臂支化的非线聚乙二醇衍生物：
当DF＝F时，即ProR等于R01时，即R01等于ProR时，式(4a)等价于式(4)，步骤三省略。
优选ProR为R01或R01的被保护形式。此时步骤三还进行脱保护处理。例如，当R01选自醛基、马来酰亚胺基、羧基、羟基、氨基、肼基、酰胺基、酰肼基、巯基、炔基等反应性基团，而ProR为相应的缩醛基、被保护的马来酰亚胺基、酯保护的羧基、被保护的羟基、被保护的氨基、被保护的肼基、被保护的酰胺基、被保护的酰肼基、被保护的巯基、被保护的炔基等R01的被保护形式时，还进行脱保护处理，得到裸露的反应基团R01。
3.4.2.采用多元伯胺作为中间体制备多臂支化产物，包括以下步骤：
步骤一、制备多元伯胺的低分子量中间体IM1，其结构为其中，y≥3；其中，价态为y+1的多价基团U、二价连接基Ld、二价连接基Z的定义与上述一致；
其中，官能团源ProR为R01或R01的微变化形式；优选ProR为R01或R01的被保护形式。所述ProR与R01的选择方式及优选方式与3.4.1.部分一致。
优选之一：Fsource和Usource之间生成酰胺键连接；进一步优选Usource和Fsource选自以下任一种组合方式：
(1)优选之一：Usource为羧酸衍生物、非碳酸酯的活性性酯衍生物或酰卤衍生物且还含有y个被保护的氨基，而Fsource为一元胺衍生物且还含有一个ProR；其中，ProR为R01或R01的微变化形式。Usource的具体举例，如二聚赖氨酸或多聚赖氨酸中氨基均被保护的羧酸化合物、活性酯化合物、酰卤化合物，具体如(PG5NH)3[Lys2]-COOH如
((PG5NH)3[Lys2]-CONHS)，如(PG5NH)3[Lys2]-COCl，如(PG5NH)4[Lys3]-COOH(如实施例中S20-1、S21-1)，如(PG5NH)4[Lys3]-CONHS(如实施例中S20-1的活性酯形式、S21-1的活性酯形式)，如(PG5NH)4[Lys3]-COCl，如(PG5NH)5[Lys4]-COOH，如(PG5NH)5[Lys4]-CONHS，如(PG5NH)5[Lys4]-COCl，如(PG5NH)6[Lys5]-COOH，如(PG5NH)6[Lys5]-CONHS，如(PG5NH)6[Lys5]-COCl，等等；又如上述至少1个赖氨酸单元替换为鸟氨酸单元的结构，包括但不限于所有赖氨酸单元均替换为鸟氨酸单元的结构。
(2)另一种优选：Usource为一元胺衍生物且还含有y个被保护的氨基，而Fsource为羧酸衍生物、非碳酸酯的活性性酯衍生物、酰卤衍生物或羧酸酯衍生物且还含有一个ProR。
Usource的具体举例如，Usource为氨基均被保护的二聚赖氨酸或多聚赖氨酸的改性的胺衍生物，如上述组(1)中Usource候选与过量二元伯胺(优选乙二胺)反应形成的产物，举例如(PG5NH)3[Lys2]-CONH(CH2)j1-NH2，如(PG5NH)4[Lys3]-CONH(CH2)j1-NH2，如(PG5NH)5[Lys4]-CONH(CH2)j1-NH2，如(PG5NH)6[Lys5]-CONH(CH2)j1-NH2，等等。其中，j1的定义与上述一致。
Fsource的具体举例与3.4.1.部分一致。
步骤二、Xsource采用1～10摩尔当量的甲氧基聚乙二醇衍生物，Xsource与1/y摩尔当量的IM1进行偶合反应，其中，IM1中的伯氨基为1摩尔当量；分离纯化，得到式(5a)所示结构的多臂的非线聚乙二醇衍生物：
其中，甲氧基聚乙二醇单元mPEG的定义与上述一致；其中，Lx中指向U的端部为-NH-。
其中，Xsource含有的反应性基团FX的选择方式与3.4.1.部分一致；此时，Lx与指向mPEG的相邻基团构成的共价连接与通式(4a)中一致。
当步骤一中Fsource和Usource之间生成酰胺键连接时，优选之一：Xsource与IM1之间形成氨基甲酸酯基连接。
步骤三、当ProR为R01的微变化形式时，还进行末端微修饰，得到式(5)所示结构的多臂的非线性聚乙二醇衍生物：当R01等于ProR时，也即当DF＝F时，该步骤省略，式(5a)等价于式(5)。
当R01为醛基、马来酰亚胺基、羧基、羟基、氨基、胺盐、肼基、酰胺基、酰肼基、巯基、炔基等反应性基团，而ProR为R01被保护形式时，还进行脱保护处理，得到裸露的反应性基团。
3.4.3.采用二元伯胺或多元伯胺作为中间体制备四臂支化产物，包括以下步骤：
步骤一、制备二元伯胺或多元伯胺的低分子量中间体IM1，其结构为：其中，y＝2或y≥3；
其中，官能团源ProR为R01或R01的微变化形式；优选ProR为R01或R01的被保护形式。所述ProR与R01的选择方式及与3.4.1.部分一致。
IM1的获得方式及优选方式与3.4.1.部分一致。
步骤二、Xsource采用2～10摩尔当量的甲氧基聚乙二醇磺酸酯或甲氧基聚乙二醇卤代物，与1/y摩尔当量的IM1进行偶合反应，其中，IM1中的伯氨基为1摩尔当量；
分离纯化，得到式(6a)所示结构的多臂的非线聚乙二醇衍生物：
其中，甲氧基聚乙二醇单元mPEG的定义与上述一致；其中，Lx中指向U的端部为-NH-。
其中，Lhc为C1-10亚烃基，优选C1-10亚烷基，更优选C1-6亚烷基，最优选亚乙基。
其中，Xsource含有的反应性基团FX的选择方式与3.4.1.部分一致；此时，Lx与指向mPEG的相邻基团构成的共价连接与通式(4a)中一致。
当步骤一中Fsource和Usource之间生成酰胺键连接时，优选之一：Xsource与IM1之间形成氨基甲酸酯基连接。
步骤三：当DF＝F时，R01＝ProR，该步骤省略；当ProR为R01的微变化形式时，即R01不同于ProR时，还进行末端微修饰，得到多臂的非线性聚乙二醇衍生物：
当R01等于ProR时，也即当DF＝F时，该步骤三省略，式(6a)等价于式(6)。
当R01为醛基、马来酰亚胺基、羧基、羟基、氨基、胺盐、肼基、酰胺基、酰肼基、巯基、炔基等反应性基团，而ProR为R01被保护形式时，还进行脱保护处理，得到裸露的反应性基团。
举例，y＝2时，各步骤的中间体及产物结构分别如下：
3.4.4.采用二元羧酸作为中间体制备两臂支化产物，包括以下步骤：
步骤一、制备二元羧酸的低分子量中间体IM1，其结构为其中，三价基团U、二价连接基Ld、二价连接基Z的定义与上述一致。
其中，官能团源ProR为R01或R01的微变化形式；优选ProR为R01或R01的被保护形式。所述R01优选包括但不限于缩醛基、被保护的马来酰亚胺基、被保护的羟基、被保护的氨基、被保护的肼基、被保护的酰胺基、被保护的酰肼基、被保护的巯基、被保护的炔基、丙烯酰胺基、烯丙基、叠氮基、醛基、马来酰亚胺基、羟基、氨基、胺盐、肼基、酰胺基、酰肼基、巯基、炔基等。所述ProR优选缩醛基、被保护的马来酰亚胺基、被保护的羟基、被保护的氨基、被保护的肼基、被保护的酰胺基、被保护的酰肼基、被保护的巯基、被保护的炔基、丙烯酰胺基、烯丙基、叠氮基等被保护的结构或者稳定性好的基团。
其中，Usource含有两个被保护的羧基，且还含有一个反应性基团。举例如下。
(1)Usource还含有一个伯氨基、一个羟基或一个巯基；而Fsource含有一个ProR且还含有一个羧基、非碳酸酯的活性酯基、酰卤基、羧酸酯基、异氰酸酯基、异硫氰酸酯基、氯甲酸酯基等能够与羧基进行共价偶合反应的反应性基团，分别对应羧酸衍生物、非碳酸酯的活性性酯衍生物、酰卤衍生物、羧酸酯衍生物、异氰酸酯衍生物、异硫氰酸酯衍生物或氯甲酸酯衍生物。Usource与Fsource之间直接进行偶合反应，生成包括但不限于酰胺键、酯键、氨基甲酸酯键、碳酸酯键、脲键、硫酯键、硫代氨基甲酸酯键、硫脲键等共价键；或者还有其他链接剂参与反应，如二元伯胺(如乙二胺)、丁二酸酐等，如实施例1中S1-3为支化试剂Xsource，S1-1为官能团源试剂Fsource，形成中间体IM1(S1-4)时，还有其他试剂S1-2(乙二胺)的参与。也可将S1-3直接视为官能团源试剂Fsource。
Usource还为一元伯胺衍生物，具体举例如，两个羧基被保护的谷氨酸衍生物((t-Bu-O)2Gln-NH2)、两个羧基被保护的天冬氨酸衍生物((t-Bu-O)2Asp-NH2)。
Usource还为一元醇衍生物，具体举例如，两个羧基被保护的羟基二元羧酸(如以下化合物的两个羧基被保护的形式：3-羟基戊二酸、苹果酸)。
Usource还为一元硫醇衍生物，具体举例如，两个羧基被保护的巯基二元羧酸(如以下化合物的两个羧基被保护的形式：巯基丁二酸)。
(2)Usource还含有一个卤基或磺酸酯基。而Fsource优选含有一个ProR且还含有一个氨基、羟基或巯基。
Usource还为一元卤代物，具体举例如，两个羧基被保护的卤基二元羧酸(如以下化合物的两个羧基被保护的形式：溴丁二酸)。
(3)Usource还含有一个醛基；而Fsource优选为一元伯胺且含有一个ProR。
Usource含有两个被保护的羧基且还含有一个醛基，举例如实施例中S14-1，此时优选Fsource为一元胺衍生物且还含有一个ProR，此时Fsource举例，如其中ProR为缩醛基(实施例S2-2、14-2)，或ProR为被保护的马来酰亚胺基(实施例中S1-2、N-(2-氨基乙基)马来酰亚胺的被保护形式、N-(4-氨基苯)马来酰亚胺的被保护形式)。
步骤二、Xsource采用1～10摩尔当量的甲氧基聚乙二醇衍生物，与0.5摩尔当量的IM1进行偶合反应，其中，IM1中的羧基为1摩尔当量。体系中优选加入活化剂，如NHS(实施例14)，或者先将羧基活化(如活化为活性酯基)。
分离纯化，得到式(7a)所示结构的两臂支化的非线聚乙二醇衍生物：
其中，甲氧基聚乙二醇单元mPEG的定义与上述一致；其中，Lx中指向U的端部为羰基。
其中，Xsource含有以下任一种反应性基团FX：氨基、羟基、巯基、肼基等能够和羧基进行偶合反应的反应性基团；此时Lx与指向mPEG的相邻基团构成酰胺键、酯键、硫酯键、酰肼键等共价连接。
步骤三、当DF＝F时，R01＝ProR，该步骤省略；当ProR为R01的微变化形式时，即R01不同于ProR时，还进行末端微修饰，得到式(7)所示结构的两臂支化的非线聚乙二醇衍生物：当R01等于ProR时，也即当DF＝F时，该步骤省略，式(7a)等价于式(7)。
当R01为醛基、马来酰亚胺基、羟基、氨基、胺盐、肼基、酰胺基、酰肼基、巯基、炔基等反应性基团，而ProR为R01被保护形式时，还进行脱保护处理，得到裸露的反应性基团。
3.4.5.采用多元羧酸作为中间体制备多臂支化产物，包括以下步骤：
步骤一、制备多元羧酸的低分子量中间体IM1，其结构为其中，y≥3；其中，价态为y+1的多价基团U、二价连接基Ld、二价连接基Z的定义与上述一致；
其中，官能团源ProR为R01或R01的微变化形式；优选ProR为R01或R01的被保护形式。所述ProR与R01的选择方式及与3.4.4.部分一致。
其中，Usource含有y个被保护的羧基，且还含有一个反应性基团。举例如下。
(1)Usource含有y个被保护的羧基且还含有一个伯氨基，而Fsource为羧酸衍生物、非碳酸酯的活性性酯衍生物、酰卤衍生物或羧酸酯衍生物且还含有一个ProR；此时，Fsource和Usource之间可生成酰胺键连接。
Usource的具体举例如二聚谷氨酸、二聚天冬氨酸、多聚谷氨酸或多聚天冬氨酸中羧基均被保护的胺衍生物，具体如(PG-OOC)2Glu-NH2，如(PG-OOC)3[Glu2]-NH2，如(PG-OOC)4[Glu3]-NH2，如(PG-OOC)5[Glu4]-NH2，如(PG-OOC)6[Glu5]-NH2，如(PG-OOC)2Asp-NH2，如(PG-OOC)3[Asp2]-NH2，如(PG-OOC)4[Asp3]-NH2，如(PG-OOC)5[Asp4]-NH2，如(PG-OOC)6[Asp5]-NH2，等等。
Fsource的具体举例与3.4.1.部分一致。
(2)Usource含有y个被保护的羧基且还含有一个羟基，举例如羧基均被保护的柠檬酸、羧基均被保护的N-羟乙基乙二胺三乙酸等。Usource与Fsource之间可直接进行偶合反应，生成包括但不限于酯键、氨基甲酸酯键、醚键等共价键，或者还可以存在其他链接剂参与反应。
步骤二、Xsource采用1～10摩尔当量的甲氧基聚乙二醇衍生物，与1/y摩尔当量的IM1进行偶合反应，其中，IM1中的羧基为1摩尔当量；
分离纯化，得到式(8a)所示结构的多臂的非线聚乙二醇衍生物：
其中，甲氧基聚乙二醇单元mPEG的定义与上述一致；其中，Lx中指向U的端部为羰基。
其中，Xsource含有的反应性基团FX的选择方式与3.4.4.部分一致；此时，Lx与指向mPEG的相邻基团构成的共价连接与通式(7a)中一致。
步骤三、当DF＝F时，R01＝ProR，该步骤省略；当ProR为R01的微变化形式时，即R01不同于ProR时，还进行末端微修饰，得到式(8)所示结构的多臂的非线聚乙二醇衍生物：当R01等于ProR时，也即当DF＝F时，该步骤省略，式(8a)等价于式(8)。
当R01为醛基、马来酰亚胺基、羟基、氨基、胺盐、肼基、酰胺基、酰肼基、巯基、炔基等反应性基团，而ProR为R01被保护形式时，还进行脱保护处理，得到裸露的反应性基团。
3.4.6.采用二元醇或多元醇作为中间体制备两臂或多臂支化产物，包括以下步骤：
步骤一、制备二元醇或多元醇的低分子量中间体IM1，其结构为其中，y＝2或y≥3；其中，价态为y+1的多价基团U、二价连接基Ld、二价连接基Z的定义与上述一致；
其中，ProR为R01或R01的微变化形式；优选ProR为R01或R01的被保护形式。所述R01优选包括但不限于缩醛基、被保护的马来酰亚胺基、酯保护的羧基、被保护的氨基、被保护的肼基、被保护的酰胺基、被保护的酰肼基、被保护的巯基、被保护的炔基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、丙烯酰胺基、烯丙基、叠氮基、醛基、马来酰亚胺基、羧基、氨基、胺盐、肼基、酰胺基、酰肼基、巯基、炔基等。所述ProR优选缩醛基、被保护的马来酰亚胺基、酯保护的羧基、被保护的氨基、被保护的肼基、被保护的酰胺基、被保护的酰肼基、被保护的巯基、被保护的炔基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、丙烯酰胺基、烯丙基、叠氮基等被保护的结构或者稳定性好的基团。
其中，Usource含有y个被保护的羟基，且还含有一个反应性基团FX。举例如下。
Usource含有y个被保护的羟基且还含有一个伯氨基、一个仲氨基、一个羧基、一个活化的羧基(如活性酯基)、一个酰卤基、一个巯基、一个醛基、一个炔基、一个叠氮基、一个烯基、一个卤基等反应性基团。Usource与Fsource之间直接进行偶合反应，生成包括但不限于酰胺键、氨基甲酸酯键、酯键、硫酯键、亚胺键、仲氨键、三氮唑连接基、醚键、硫醚键、MAL-S、S-MAL等共价连接，或者还存在其他链接剂参与反应等。
Usource还含有一个伯氨基的举例如以下结构对应的羟基均被保护的形式：2-氨基-1,3-丙二醇、2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇、2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇、N,N-双(2-羟乙基)乙二胺、3-氨基-1,2-丙二醇、3-甲胺基-1,2-丙二醇、三(羟甲基)氨基甲烷、D-葡萄胺等。
Usource还含有一个仲氨基的举例如以下结构对应的羟基均被保护的形式：2,2'-二羟基二丙胺等。
Usource还含有一个羧基的举例如以下结构对应的羟基均被保护的形式：2,2-二羟甲基丙酸、2,4-二羟基-3,3-二甲基丁酸、N,N-二羟乙基甘氨酸、三(羟甲基)甲基甘氨酸等。
Usource还含有一个活化的羧基的举例如以下结构对应的羟基均被保护且羧基被活化的形式：2,2-二羟甲基丙酸、2,4-二羟基-3,3-二甲基丁酸、N,N-二羟乙基甘氨酸、三(羟甲基)甲基甘氨酸等。
Usource还含有一个巯基的举例如以下结构对应的羟基均被保护的形式：3-巯基-1,2-丙二醇、单巯基乙酸甘油酯、等。
Usource还含有一个醛基的举例如以下开链结构的醛基多元醇对应的羟基均被保护的形式：2,3,4-三羟基丁醛(赤藓糖、苏糖)、核糖、***糖、木糖、来苏糖、阿洛糖、阿卓糖、无水葡萄糖、甘露糖、古洛糖、艾杜糖、吡喃葡萄糖、塔罗糖等。
Usource还含有一个炔基、叠氮基或烯基的举例如以下结构对应的羟基均被保护的形式：1-丙炔基甘油醚、2,5-脱水-1-叠氮-1-脱氧-D-葡萄糖醇、3-烯丙氧基-1,2-丙二醇等。
Usource还含有一个卤基的举例如以下结构对应的羟基均被保护的形式3-氯-1,2-丙二醇、3-氯-2-甲基-1,2-丙二醇、2-(溴甲基)-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇等。
步骤二、Xsource采用1～10摩尔当量的甲氧基聚乙二醇衍生物，与1/y摩尔当量的IM1进行偶合反应，其中，IM1中的羟基为1摩尔当量；
分离纯化，得到式(9a)所示结构的多臂的非线聚乙二醇衍生物：
其中，甲氧基聚乙二醇单元mPEG的定义与上述一致；其中，Lx中指向U的端部为-O-。
其中，Xsource含有以下任一种反应性基团FX：羧基/酰卤基、异氰酸酯基、异硫氰酸酯基、氯甲酸酯基、磺酸酯基/卤基等能够和羟基进行偶合反应的反应性基团；此时Lx与指向mPEG的相邻基团构成酯键、氨基甲酸酯键、硫代氨基甲酸酯键、碳酸酯键、醚键等共价连接。
步骤三、当DF＝F时，R01＝ProR，该步骤省略；当ProR为R01的微变化形式时，即R01不同于ProR时，还进行末端微修饰，得到式(9)所示结构的多臂的非线聚乙二醇衍生物：当R01等于ProR时，也即当DF＝F时，该步骤省略，式(9a)等价于式(9)。
当R01为醛基、马来酰亚胺基、羧基、氨基、胺盐、肼基、酰胺基、酰肼基、巯基、炔基等反应性基团，而ProR为R01被保护形式时，还进行脱保护处理，得到裸露的反应性基团。
3.4.7.采用二元硫醇或多元硫醇作为中间体制备两臂或多臂支化产物，包括以下步骤：
步骤一、制备二元硫醇或多元硫醇的低分子量中间体IM1，其结构为其中，y＝2或y≥3；其中，价态为y+1的多价基团U、二价连接基Ld、二价连接基Z的定义与上述一致；
其中，ProR为R01或R01的微变化形式；优选ProR为R01或R01的被保护形式。所述R01优选包括但不限于缩醛基、被保护的马来酰亚胺基、酯保护的羧基、被保护的羟基、被保护的氨基、被保护的肼基、被保护的酰胺基、被保护的酰肼基、被保护的炔基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、丙烯酰胺基、烯丙基、叠氮基、醛基、马来酰亚胺基、羧基、羟基、氨基、胺盐、肼基、酰胺基、酰肼基、炔基等。所述ProR优选缩醛基、被保护的马来酰亚胺基、酯保护的羧基、被保护的羟基、被保护的氨基、被保护的肼基、被保护的酰胺基、被保护的酰肼基、被保护的炔基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、丙烯酰胺基、烯丙基、叠氮基等被保护的结构或者稳定性好的基团。
其中，Usource含有y个被保护的巯基，且还含有一个反应性基团，举例如以下结构对应的巯基被保护的形式：2,3-二巯基-1-丙醇、6,8-二巯基辛酸等。
步骤二、Xsource采用1～10摩尔当量的甲氧基聚乙二醇衍生物，与1/y摩尔当量的IM1进行偶合反应，其中，IM1中的巯基为1摩尔当量；
分离纯化，得到式(10a)所示结构的多臂的非线聚乙二醇衍生物：
其中，甲氧基聚乙二醇单元mPEG的定义与上述一致；其中，Lx中指向U的端部为-S-。
其中，Xsource含有以下任一种反应性基团FX：羧基/酰卤基、异氰酸酯基、氯甲酸酯基、磺酸酯基/卤基等能够和巯基进行偶合反应的反应性基团；此时Lx与指向mPEG的相邻基团构成硫酯键、硫代氨基甲酸酯键、硫代碳酸酯键、硫醚键等共价连接。
步骤三、当DF＝F时，R01＝ProR，该步骤省略；当ProR为R01的微变化形式时，即R01不同于ProR时，还进行末端微修饰，得到式(10)所示结构的多臂的非线聚乙二醇衍生物：当R01等于ProR时，也即当DF＝F时，该步骤省略，式(10a)等价于式(10)。
当R01为醛基、马来酰亚胺基、羧基、羟基、氨基、胺盐、肼基、酰胺基、酰肼基、炔基等反应性基团，而ProR为R01被保护形式时，还进行脱保护处理，得到裸露的反应性基团。
3.5.y为不同值的结构举例
本发明的制备方法可获得的非线性聚乙二醇结构，典型举为y选自2、3、4、5、6、7、8、9或10。
本部分列举的结构中，均存在-C(＝O)-，因此建议尽量避免用聚合法引入mPEG组分。
下列举例中，未特别注明的符号与上述定义一致。所述单官能化非线性聚乙二醇产物中，各RPEG单链组分(优选mPEG)各自独立地优选满足以下任一种情形：
(1)均为多分散性，数均分子量优选选自2kDa～40kDa，更优选2kDa～30kDa，更优选2kDa～20kDa；进一步优选2kDa、5kDa、10kDa或20kDa；
(2)均为单分散性，EO单元平均数优选选自4～70，还可以优选5～70，还可以优选10～70，还可以优选12～70，还可以优选22～70。
所述F优选含有醛基、氨基、叠氮基、马来酰亚胺基、羧基、羟基等，也可以用其他合适的、能适用本发明制备方法的功能性基团，或任一种合适的功能性端基被保护的结构。
所述F中的R01端基优选醛基、被保护的醛基(优选缩醛基)、马来酰亚胺基、被保护的马来酰亚胺基(优选呋喃保护的马来酰亚胺基)、氨基、被保护的氨基、胺盐、羟基、被保护的羟基、巯基、被保护的巯基、羧基、酯保护的羧基、酰卤、酰胺、被保护的酰胺、酰肼、被保护的酰肼、肼基、被保护的肼基、叠氮基、炔基、被保护的炔基、烯基等功能性基团。
所述y＝2时，所述单官能化非线性聚乙二醇结构举例如下：
(优选之一M9为NH，M39为O)、
(例如以1,4-二叠氮基-2-丁醇或其衍生物构建U)、
(如以6,8-二巯基辛酸或其衍生物构建U)、(例如以羟基丁二酸或其衍生物、巯基丁二酸或其衍生物构建U)、
(例如以3-羟基戊二酸或其衍生物构建U)、
所述y＝3时，所述单官能化非线性聚乙二醇结构举例如下：
(例如以2,5-脱水-1-叠氮-1-脱氧-D-葡萄糖醇或其衍生物构建U)、
(例如以柠檬酸或其衍生物、N-羟乙基乙二胺三乙酸或其衍生物构建U)、
(例如，以4-(2-氨基-1-羟基乙基)-1,2-苯二酚或其衍生物、1,4,7,10-四氮杂环十二烷-N,N,N,N-四乙酸三酯(即三个羧基被保护)或其衍生物、1,4,7-三叔丁氧羰基-1,4,7,10-四氮杂环十二烷或其衍生物构建U)；
所述y＝3时，所述单官能化非线性聚乙二醇进一步结构举例如下：
(例如，以木酮糖或其衍生物构建U)、
(例如，以柠檬酸或其衍生物构建U)、
(例如，以1,4,7-三叔丁氧羰基-1,4,7,10-四氮杂环十二烷或其衍生物构建U、N,N',N”-三叔丁氧羰基精胺或其衍生物构建U)；
所述y＝4时，所述单官能化非线性聚乙二醇结构举例如下：
(例如，以2-叠氮基-1,3-双[(2,2-二甲基-1,3-二恶烷-5-基)氧代]丙烷或其衍生物构建U)、
(例如，以2-(2-羟乙氨基)-2-羟甲基-1,3-丙二醇或其衍生物构建U)、
所述y≥5时，所述单官能化非线性聚乙二醇结构举例如下：
其中，LN为-CH2-CH2-CH2-或-CH2-CH2-CH2-CH2-；
其中，L12为-CH2或-CH2-CH2-；
其中，Let为亚乙基或亚丙基；同一分子中的两个或多个Let结构相同；
其中，R1优选为氢原子、甲基或乙基；
其中，M39为-O-、-S-或-NH-；同一分子中的两个或多个M39构相同；
其中，M40为-O-、-S-或-NH-；同一分子中的两个或多个M40构相同；
其中，MB不存在或为-O-、-S-或-NH-，优选-NH-；同一分子中的两个或多个MB结构相同；
其中，MS不存在或为-O-、-S-或-NH-；同一分子中，M39与MS各自独立；
其中，M19为-O-或-S-；同一分子中的两个或多个M19结构可以相同或不同；优选同一分子中的M19结构均相同；
同一分子中MB与MS不同时存在；
同一分子中，M9、M19、M39、M40与MB各自独立；
同一分子中，M9、M19、M39、M40与MS各自独立；
其中，当MB不存在时，LM为Lmp；当MB存在时，LM为Let；同一分子中的两个或多个LM的结构相同；
其中，Lmp为亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基或亚戊基；
其中，Lmb为亚甲基、亚乙基、亚丙基或亚丁基；
其中，Leb为亚乙基、亚丙基或亚丁基；
其中，Lta为三氮唑连接基(如
其中，Leh为亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基或亚己基，同一分子中的两个或多个Leh结构相同；
其中，Q5的定义与上述一致；
其中，Umc含多价单环结构，其价态大于等于3；
其中，Ldv为二价连接基，优选LM；LM的定义与上述一致；
其中，Utv为四价连接基；其中，Upv为五价连接基；其中，Ugh为价态≥6的连接基。
二价连接基Ldv的存在可以起到延长聚乙二醇组分至支化核的距离的作用。
4.等价变换
基于本发明的构思，采用其它亲水性聚合物，如聚丙醇、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA)等聚合物，或者包含氧化乙烯基、氧化丙烯基、HEMA等单体的共聚物，代替本发明的聚乙二醇组分的技术方案，也包括在本发明范围内。
5.以上述含单官能团的单官能化非线性聚乙二醇或述含单官能团的其他类型的聚合物作为起始原料，进行末端改造
需要说明的是，基于本发明的单官能化非线性聚乙二醇，进一步对末端官能团进行改性(官能化修饰)，形成不同的功能性端基，从而得到的新的单官能化非线性聚乙二醇，也在本发明中公开。由于采用了高末端取代率和低反应位阻的单官能化非线性聚乙二醇作为原料，产物的末端取代率与采用常规原料进行改性相比，其末端取代率也会有显著提高。所述对末端官能团进行改性的方法包括但不限于专利文献CN104530417A、CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378.X(CN106967213A)、CN201710125672.9、CN201710126727.8及各引用文献中所描述、列举及引用的类A～类J的末端线性官能化方法。需要说明的是，当功能性端基的类型与R01相同，而仅增加到U的支化核的间距，则对应不同的产物。
6.中间体及产物的纯化与表征
本发明中制备的中间体或产物可通过包括但不限于浓缩去除溶剂、萃取、重结晶、吸附处理、柱层析、沉淀、反沉淀、薄膜透析、超滤、膜过滤或超临界提取等的纯化方法加以纯化。一种纯化方式可以实施多次，还可以采用不止一种的纯化手段。对关键中间体及产物的结构、分子量、分子量分布进行表征确认，可采用包括但不限于核磁、电泳、紫外-可见分光光度计、FTIR、AFM、GPC、HPLC、质谱、MALDI-TOF、圆二色谱法等表征方法。对于单分散性化合物，其分子量优选通过MALDI-TOF确认。关于核磁测试中特征峰的归属确定方法采用现有技术已公开的方法，包括但不限于文献CN104530417A、CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378.X(CN106967213A)、CN201710125672.9、CN201710126727.8及各引用文献中所描述、列举及引用。末端官能化率(取代率)，即末端官能团具有目标结构的分子占产物的百分比，主要通过核磁测试特征峰的积分比换算获得，利用PEG组分中封端基团、EO基团与单一功能团的特征峰的积分比进行分析，换算方法为本领域技术人员所熟知，这里不再赘述。核磁测试以氢谱扫描为主，需要时也进行碳谱扫描。
7.本发明还公开上述制备方法制备的单官能化非线性聚乙二醇，末端官能化率(取代率)优选在95％以上，更优选大于96％，更优选大于98％，更优选99％～100％。其中RPEG单链组分的分子量优选满足：(1)均为多分散性，分子量选自2kDa～40kDa，优选2kDa～30kDa，更优选2kDa～20kDa；进一步优选2kDa、5kDa、10kDa或20kDa；(2)均为单分散性，EO单元数选自4～70，还可以优选5～70，还可以优选10～70，还可以优选12～70，还可以优选22～70。进一步优选两个均为mPEG。
下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。具体实施例为进一步详细说明本发明，并非限定本发明的保护范围。其中，简写的二价连接基Ld(如实施例1.1的-NHCH2CH2NHCO-)、Z，指向U的一侧写在前面，指向F的一侧写在后面。简写的二价连接基Lx(如实施例1.1的-CH2CH2OC(＝O)-)，指向RPEG的一侧写在前面，指向U的一侧写在后面。实施例中大多产物的末端取代率在99％以上：其中，醛基、酰胺、羧基、氨基、叠氮衍生物、炔衍生物、生物素衍生物的取代率近100％；缩醛、呋喃保护的马来酰亚胺基、叠氮基、炔基的取代率约100％。显著优于在非线性聚乙二醇的支化核位置进行后修饰得到的取代率(大多约90％～95％，甚至更低)。下述实施例中，考虑目标分子量和末端官能团的综合因素，目标产品的纯度均大于95％，部分接近或基本等于100％。
以下实施例中，两臂支化结构产物中均满足Nx＝∑x＝2，三臂产物均满足Nx＝∑x＝3。
实施例1：两臂聚乙二醇马来酰亚胺衍生物
实施例1.1：制备多分散性的两臂支化聚乙二醇马来酰亚胺衍生物(E1-1)
对应通式(1)，E1-1中，U为(碳支化中心，不对称型；具有两个端氨基和一个端羰基)，y＝2，两个x均为1，两个Lx相同且均为-CH2CH2OC(＝O)-(后端指向U，与U形成氨基甲酸酯连接)，Ld为-NHCH2CH2NHCO-，F为(其中，Z为亚乙基，R01为马来酰亚胺基)。两个XPEG的结构及两个RPEG单链组分的结构均为CH3O(CH2CH2O)n(mPEG)，设计分子量约为20kDa，n≈453。也对应通式(3)，其中U、Ld、F与上述通式(1)中一致，Za和Zb均为-OC(＝O)-，La和Lb均为亚乙基，PEGa和PEGb均为mPEG。
步骤a：在干燥洁净的1000mL圆底烧瓶中，氮气保护下，加入含有呋喃保护马来酰亚胺基的小分子羧酸衍生物S1-1(11.85g，50mmol)，加入N-羟基琥珀酰亚胺(NHS，8.62g，75mmol)、4-二甲基氨基吡啶(DMAP，0.92g，7.5mmol)、无水二氯甲烷(DCM)，搅拌至溶解，冰浴及氮气保护下加入二环己烷碳二亚胺(DCC，15.45g，75mmol)的无水二氯甲烷溶液，恢复至室温搅拌反应3h。然后加入过量乙二胺(500mmol)，室温反应过夜。TLC监测反应完全后，过滤除去不溶物，0℃无水***沉淀，过滤，浓缩，离子交换层析纯化，得到含有一个裸露氨基和一个呋喃保护的马来酰亚胺基的小分子中间体S1-2(12.42g，收率89％)。通过MALDI-TOF测试确定分子量为279Da。S1-2的核磁氢谱主要数据如下：1H NMR(CDCl3)δ(ppm):2.80-2.90(-COCHCHCO-,2H),3.34-3.46(NH2CH2CH2NH-,2H),5.22(>CHOCH<,2H),6.49(-CH＝CH-,2H)。
步骤b：在干燥洁净的1000mL圆底烧瓶中，氮气保护，依次加入两个氨基均被Boc保护的赖氨酸Boc-Lys(Boc)-COOH(S1-3，13.39g，48mmol)、小分子中间体S1-2(11.16g，40mmol)、NHS(6.90g，48mmol)、三乙胺(25mL)和无水二氯甲烷，搅拌使溶解。冰浴及氮气保护下加入DCC(9.89g，48mmol)的无水二氯甲烷溶液，搅拌1h，恢复至室温反应24h。反应完毕，过滤除去不溶物，0℃无水***沉淀，过滤，浓缩，离子交换层析纯化，得到含有一个被保护的马来酰亚胺基的小分子中间体S1-4(20.88g，收率86％；其中赖氨酸的两个氨基均被Boc保护)。核磁测试，1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.36-1.60(-CH2CH2CH2CH<,4H；-C(CH3)3,18H),1.76-1.88(-CH2CH2CH2CH<,2H),2.80-2.90(-COCHCHCO-,2H),4.40-4.52(-CH2CH2CH2CH<,1H),5.22(>CHOCH<,2H),6.49(-CH＝CH-,2H)。
步骤c：脱除氨基保护基Boc。在干燥洁净的500mL圆底烧瓶中，配制三氟乙酸/二氯甲烷(1:2,v/v)的溶液，冰浴条件下缓慢滴加小分子中间体S1-4(15.18g，25mmol)的二氯甲烷溶液，室温反应2小时。浓缩反应液，加入纯化水，用二氯甲烷萃取，将萃取液用无水硫酸镁干燥，过滤，浓缩滤液，真空干燥，得到含有一个被保护的马来酰亚胺基的赖氨酸衍生物小分子中间体S1-5(9.67g，其中赖氨酸的两个氨基均裸露)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):4.32-4.40(-CH2CH2CH2CH<,1H)。核磁氢谱中，Boc的特征峰消失。
步骤d：在干燥洁净的1000mL圆底烧瓶中，将甲氧基聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯mPEG-SC(mPEG-CH2CH2OCONHS，Mn＝20.1kDa，PDI＝1.03，4.8mmol)溶于二氯甲烷中，加入DMAP(0.24g，2.0mmol)，搅拌均匀，然后加入小分子中间体S1-5(0.81g，2.0mmol)，室温搅拌反应16h。反应完成后，无水***沉淀，过滤，无水异丙醇重结晶，柱层析，得到含有一个被保护马来酰亚胺基的两臂支化聚乙二醇衍生物E4-1(67.19g，收率83％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):3.38(-OCH3,6H),3.42-3.84(-OCH2CH2O-,-OCH2CH2OCONH-；-CONHCH2CH2NHCO-,4H；-NHCOCH2CH2N<,2H),5.22(>CHOCH<,2H),6.49(-CH＝CH-,2H)。末端被保护的马来酰亚胺基的取代率>99.9％，约100％。进行GPC测试，数均分子量Mn＝40.5kDa，PDI＝1.04。
步骤e：脱除马来酰亚胺基的呋喃保护基。在干燥洁净的1000mL圆底烧瓶中，将两臂支化聚乙二醇衍生物E4-1(40.5g，1.0mmol)溶于400mL甲苯中，加入2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT，抗氧化剂，4g)，然后加热至125℃搅拌反应5h。用无水***沉淀，过滤，无水异丙醇重结晶，得到E1-1所示结构的两臂聚乙二醇马来酰亚胺衍生物(36.90g，收率92％)。1HNMR(CDCl3)δ(ppm):1.20-1.66(-CH2CH2CH2CH<,4H),1.86-1.98(-CH2CH2CH<,2H),2.70-2.80(-NHCOCH2CH2N<,2H),3.38(-OCH3,6H),3.42-3.80(-OCH2CH2O-,-OCH2CH2OCONH-；-CONHCH2CH2NHCO-,4H),4.20-4.38(-CH2CH2CH2CH<,1H；-OCH2CH2OCONH-,4H),6.80(-COCH＝CHCO-,2H)。末端马来酰亚胺基的取代率>99.9％，约100％。进行GPC测试，数均分子量Mn＝40.4kDa，PDI＝1.04。
实施例1.2：制备单分散性的两臂支化聚乙二醇马来酰亚胺衍生物。
步骤a：采用实施例1.1步骤a的方法，以双Boc保护的赖氨酸Boc-Lys(Boc)-COOH(50mmol)与过量乙二胺(500mmol)为原料，在采用NHS/DCC/DMAP体系(相对于羧基的摩尔当量1.5:1.5:0.15)，反应完毕后浓缩反应液，冰***沉淀，干燥，离子交换层析纯化，得到中间体S1-8(17.46g，收率90％)。通过MALDI-TOF测试确定相对分子量为388Da。
步骤b：采用实施例1.1步骤b的方法，以中间体S1-8(15.52g，40mmol)和小分子羧酸衍生物S1-1(48mmol)为原料，采用NHS/DCC/TEA体系(相对于氨基的摩尔当量1.2:1.2:5)，室温搅拌反应过夜。反应完毕后，过滤除去不溶物，浓缩反应液，加入100mL二氯甲烷，冰浴条件下缓慢滴加25mL三氟乙酸，室温反应4h。减压浓缩去除溶剂(S1-4粗产品)，无水***沉淀，过滤，收集沉淀物，离子交换层析进行纯化，得到小分子中间体S1-5(12.86g，收率79％)。采用上述核磁测试分析方法确定结构。
步骤c：以单分散性的甲氧基聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯(mPEG-SC，CH3O(CH2CH2O)22CO-NHS，PDI＝1；对应的mPEG中EO单元数为21)和小分子中间体S1-5为原料，采用上述实施例1.1步骤d、步骤e的方法，采用相同的摩尔当量，依次制备具有E4-1所示结构的两臂支化聚乙二醇马来酰亚胺的被保护的衍生物，具有E1-1所示结构的两臂支化聚乙二醇马来酰亚胺衍生物(n＝21)。通过核磁测试分析确定结构，并对产物进行MALDI-TOF测试，数均分子量为2393Da，PDI＝1。末端马来酰亚胺基的取代率>99.9％，约100％。
实施例1.3：采用实施例1.2的制备方法，以CH3O(CH2CH2O)44CO-NHS(PDI＝1)为原料，采用相同的摩尔当量，获得具有E1-1所示结构的两臂支化聚乙二醇马来酰亚胺衍生物的单分散性产物(n＝43)，MALDI-TOF测试，数均分子量为4332Da，PDI＝1。以核磁测试确定结构，末端马来酰亚胺基的取代率>99.9％，约100％。
实施例2：两臂聚乙二醇醛衍生物(D6-1)
对应通式(1)，D6-1中，U为(>CH-CO-，碳支化中心)，y＝2，两个x均为1，两个Lx不相同，一个为-CH2CH2OCONH(CH2)4-，另一个为-CH2CH2OCONH-，Ld为-NH-(与U形成酰胺键连接)，F为-CH2CH2CHO(其中，Z为亚乙基，R01为-CHO)。两个XPEG的结构及两个RPEG单链组分的结构均为mPEG(结构式为CH3O(CH2CH2O)n-)，设计分子量约为10kDa，EO单元数n≈226。
步骤a：在干燥洁净的1000mL圆底烧瓶中，氮气保护，将两个氨基均被Fmoc保护的赖氨酸衍生物S2-1(Fmoc-Lys(Fmoc)-COOH，16.99g，28.8mmol)溶于二氯甲烷中，加入NHS(4.14g，36mmol)和三乙胺(15mL)，搅拌至溶解。冰浴及氮气保护下加入DCC(7.42g，36mmol)的二氯甲烷溶液，搅拌1h。然后加入1-氨基-3.3-二乙氧基丙烷(S2-2，3.53g，24mmol)，搅拌反应过夜。反应结束后，过滤除去不溶物，冰***沉淀，过滤，浓缩，离子交换层析纯化，得到双Fmoc保护的赖氨酸的缩醛衍生物小分子中间体S2-3(14.66g，收率85％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：1.08-1.20(-OCH2CH3,6H),1.24-1.66(-CH2CH2CH2CH2CH<,4H),1.76-2.00(-CH2CH2CH2CH2CH<,2H；-CH2CH(OEt)2,2H),4.20(Fmoc,9-H,2H),4.36-4.45(Fmoc,-CH2-,4H；-CH2CH2CH2CH2CH<,1H),4.50-4.68(-CH(OEt)2,1H),7.20-7.80(Fmoc,Ar-,16H)。
步骤b：脱除Fmoc保护基。将小分子中间体S2-3(12.94g，18mmol)用20％哌啶/DMF溶液处理，旋蒸去除溶剂，二氯甲烷溶解，无水***沉淀，过滤，异丙醇重结晶，得到两个氨基裸露的赖氨酸的缩醛衍生物小分子中间体S2-4(4.88g)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):4.32-4.40(-CH2CH2CH2CH2CH<,1H)。核磁氢谱中，Fmoc的特征峰消失。
步骤c：在干燥洁净的1000mL圆底烧瓶中，将甲氧基聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯mPEG-SC(mPEG-CH2CH2OCONHS，Mn＝10.1kDa，PDI＝1.03，4.8mmol)溶于二氯甲烷中，加入DMAP(0.15g，1.2mmol)，搅拌混匀，然后将缩醛小分子S2-4(0.55g，2.0mmol)加入到反应液中，搅拌反应16h。反应完毕后，无水***沉淀，过滤，无水异丙醇重结晶，柱层析，得到两臂聚乙二醇缩醛衍生物D7-1(30.96g，76％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.08-1.20(-OCH2CH3,6H),1.24-1.60(-CH2CH2CH2CH2CH<,4H),1.76-2.00(-CH2CH2CH2CH2CH<,2H；-CH2CH(OEt)2,2H),3.38(-OCH3,6H),3.45-3.72(-OCH2CH2O-,-OCH2CH2OCONH-；-OCH2CH3,4H),4.40-4.48(-CH2CH2CH2CH2CH<,1H),4.54-4.64(-CH(OEt)2,1H)。末端缩醛基的取代率>99.9％，约100％。Mn＝20.4kDa，PDI＝1.03。
步骤d：在干燥洁净的500mL圆底烧瓶中，将两臂聚乙二醇缩醛衍生物D7-1(20.37g，1.0mmol)溶于水中，用盐酸调节溶液pH至2.0，搅拌反应16小时。反应完毕后加入10％氯化钠，用碳酸氢钠调节溶液pH为6.4±0.2，用二氯甲烷萃取，合并有机相，无水硫酸镁干燥，过滤，无水***沉淀，过滤，无水异丙醇重结晶，得到支化的两臂聚乙二醇醛衍生物D6-1(17.31g，收率85％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.24-1.60(-CH2CH2CH2CH2CH<,4H),1.78-1.94(-CH2CH2CH2CH2CH<,2H),2.60-2.68(-CH2CHO,2H),3.38(-OCH3,6H),3.45-3.72(-OCH2CH2O-,-OCH2CH2OCONH-；-NHCH2CH2CHO,2H),4.14-4.52(-OCH2CH2OCONH-,4H；-CH2CH2CH2CH2CH<,1H),9.80(-CHO,1H)。末端醛基的取代率>99.9％，约100％。进行GPC测试，Mn＝20.3kDa，PDI＝1.03。
实施例3：两臂聚乙二醇炔衍生物(F3-1)
对应通式(1)，F3-1中，U为(简写为(-CH2)2CH-CH2CH2-，具有碳支化中心，对称型)，y＝2，两个x均为1，两个Lx相同且均为-NHCOO-，Ld为-OC(＝O)-，F为炔基(其中，Z不存在，R01为-C≡CH)。两个RPEG单链组分的结构均为mPEG(结构式为CH3O(CH2CH2O)n-)，设计分子量约为5kDa，EO单元数n≈113；两个XPEG的结构均为CH3O(CH2CH2O)nCH2CH2-。也对应通式(2)，其中，U、Ld、F与通式(1)中一致，PEGa和PEGb均为mPEG(与RPEG一致)，La和Lb均为-CH2CH2NHCOO-。
步骤a：在干燥洁净的1000mL圆底烧瓶中，加入TBS保护炔基的丙烯酸炔小分子S3-1(5.53g，30mmol)和氯化亚砜(10.62g，90mmol)，加入300mL二氯甲烷，搅拌直至溶解，加热回流反应16小时。反应结束后，减压浓缩，真空蒸发浓缩，得到炔基被TBS保护的丙炔酰氯S3-2(5.46g，收率90％)。S3-2的结构通过碳谱核磁确定。
步骤b：在无水无氧的1000mL圆底烧瓶中，依次加入两个羟基被TBS保护的戊三醇(S3-3，8.35g，24mmol)、三乙胺(10mL)和无水二氯甲烷，搅拌使溶解。冰浴和氮气保护下缓慢滴加丙炔酰氯S3-2(5.05g，20mmol)的无水二氯甲烷溶液(50mL)，25℃条件下反应24h。反应结束后，浓缩去除溶剂，萃取，浓缩，重结晶，干燥，得到含有一个被保护炔基的支化小分子中间体S3-4(8.74g，收率85％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):0.10(-C≡C-Si(CH3)2-,6H),0.21(-O-Si(CH3)2-,12H),0.98(-SiC(CH3)3,27H),1.56-1.68(>CHCH2CH2-,2H),1.72-1.88(>CHCH2CH2-,1H),3.72-3.80((-NHCOOCH2)2CH-,4H),4.16-4.36(-CH2CH2OOC-C≡C-,2H)。
步骤c：脱除TBS保护基。将支化小分子中间体S3-4(7.72g，15mmol)用四氢呋喃/乙酸混合溶液溶解，0℃条件下加入四叔丁基氟化铵(TBAF)，搅拌混匀，室温条件反应过夜，萃取，浓缩、重结晶，得到含有一个被保护炔基的二醇小分子中间体S3-5(2.40g)。进行核磁氢谱测试，TBS的特征峰消失。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):2.90(-OOC-C≡CH,1H)。
步骤d：在无水无氧圆底烧瓶中，氮气保护下，依次加入甲氧基聚乙二醇异氰酸酯衍生物mPEG-NCO(mPEG-CH2CH2NCO，Mn＝5.0kDa，PDI＝1.05，4.8mmol)、三乙胺(1.5mL)和无水二氯甲烷(200mL)，搅拌至完全溶解，然后在冰浴和氮气保护条件下缓慢滴加小分子中间体S3-5(0.34g，2.0mmol)的无水二氯甲烷溶液，搅拌混匀，恢复至室温，搅拌反应8h。反应结束后，低温水洗，萃取，合并有机相，柱层析，得到两臂的支化聚乙二醇炔衍生物F3-1(16.92g，收率82％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.56-1.70(>CHCH2CH2-,2H),2.76-2.90(>CHCH2CH2-,1H),2.92(-OOC-C≡CH,1H),3.06-3.20(-CH2CH2NHCOO-,4H),3.38(-OCH3,6H),3.48-3.76(-OCH2CH2O-,-OCH2CH2NHCOO-),4.04-4.20((-NHCOOCH2)2CH-,4H)。末端炔基的取代率为100％。进行GPC测试，Mn＝10.3kDa，PDI＝1.05。
实施例4：支化聚乙二醇炔衍生物(F3-2)
对应通式(1)，F3-2中，U为(碳支化中心，为不对称型，具有两个端氧基)，y＝2，两个x均为1，两个Lx均为-CH2CH2NHCO-(与U形成氨基甲酸酯连接)，Ld为-OC(＝O)-，F为-CH2CH2C≡CH(其中，Z为亚乙基，R01为-C≡CH)。两个XPEG的结构及两个RPEG单链组分的结构均为mPEG(结构式为CH3O(CH2CH2O)n-)，设计分子量约为10kDa，EO单元数n≈226。也对应通式(2)，其中，U、Ld、F与通式(1)中一致，PEGa和PEGb均为mPEG(与RPEG一致)，La和Lb均为-CH2CH2NHCO-。
步骤a：在干燥洁净的1L圆底烧瓶中，依次加入含有两个被保护羟基的支化小分子化合物S4-1(6.41g，20mmol)、过量4-戊炔酸(1.92g，24mmol)、DMAP(0.49g，4mmol)、三乙胺(5mL)和无水二氯甲烷(200mL)，搅拌至溶解，冰浴和氮气保护条件下，缓慢滴加DCC(6.18g，36mmol)的二氯甲烷(100mL)溶液，室温下反应16h。反应结束后，过滤除去不溶物，冰***沉淀，过滤除去不溶物，使用5％柠檬酸洗涤，饱和碳酸氢钠溶液洗涤，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，蒸发浓缩，离子交换层析纯化，得到含有一个炔基的支化小分子中间体S4-2(6.25g，收率78％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):0.21(-Si(CH3)2-,12H),0.98(-SiC(CH3)3,18H),1.98(-CH2CH2C≡CH,1H),2.40-2.52(-OOCCH2CH2C≡CH,4H),3.76-4.00(-OCH2(-O)CHCH2OOC-,2H；>CHCH2OOC-,1H),4.10-4.25(>CHCH2OOC-,2H)。
步骤b：脱除TBS保护基。将支化小分子中间体S4-2(5.80g)用四氢呋喃/乙酸混合溶液溶解，0℃条件下加入TBAF，室温条件下反应过夜，萃取，浓缩、重结晶，得到含有一个炔基的支化二醇小分子中间体S4-3(2.25g，收率90％)。核磁氢谱中，TBS的特征峰消失。
步骤c：在无水无氧圆底烧瓶中，氮气保护下，加入甲氧基聚乙二醇异氰酸酯mPEG-NCO(mPEG-CH2CH2NCO，Mn＝10.0kDa，PDI＝1.03，4.8mmol)和无水二氯甲烷200mL，搅拌至完全溶解，加入1mL三乙胺，氮气保护及冰浴条件下，缓慢滴加支化二醇小分子中间体S4-3(0.34g，2.0mmol)的无水二氯甲烷溶液，恢复至室温，搅拌反应8h。反应结束后，低温水洗，萃取，合并有机相，柱层析，得到非线性的两臂聚乙二醇炔衍生物F3-2(31.20g，收率77％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：1.98(-CH2CH2C≡CH,1H),2.40-2.52(-OOCCH2CH2C≡CH,4H),3.06-3.20(-CH2CH2NHCOO-,4H),3.38(-OCH3,6H),3.45-3.80(-OCH2CH2O-,-OCH2CH2NHCOO-),4.18-4.42(-NHCOOCH2(-NHCOO)CHCH2OOC-,4H),5.10-5.26(>CHCH2OOC-,1H)。末端炔基的取代率100％。Mn＝20.3kDa，PDI＝1.03。
实施例5：两臂聚乙二醇环辛炔衍生物(G1-1)
对应通式(1)，G1-1中，U为(简写-CH2(-)CHCH2-，碳支化中心，不对称型)，y＝2，两个x均为1，两个Lx均为-NHCOO-，Ld为-NHCO-，F为(其中，Z为1,4-Ph-CH2O-，R01为3-环辛炔基)。两个RPEG单链组分的结构均为mPEG(结构式为CH3O(CH2CH2O)n-)，设计分子量约为20kDa，EO单元数n≈454；两个XPEG的结构均为CH3O(CH2CH2O)nCH2CH2-。也对应通式(2)，其中，U、Ld、F与通式(1)中一致，PEGa和PEGb均为mPEG(与RPEG一致)，La和Lb均为-CH2CH2NHCOO-。
步骤a：在干燥洁净的500mL圆底烧瓶中，氮气保护，加入炔基羧酸衍生物S5-2(2.58g，10mmol)和含有两个被保护羟基的支化小分子胺S5-1(3.82g，12mmol)，加入NHS(1.73g，15mmol)和三乙胺(7mL)，加入无水二氯甲烷，搅拌至溶解，冰浴和氮气保护下加入DCC(3.08g，15mmol)的无水二氯甲烷溶液，搅拌1h，恢复至室温搅拌反应24小时。反应结束后，过滤除去不溶物，冰***沉淀，过滤，浓缩，离子交换层析纯化，得到含有一个环辛炔基的支化小分子中间体S5-3(4.87g，87％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):0.21(-Si(CH3)2-,12H),0.98(-SiC(CH3)3,18H),1.30-1.80(>CHC≡CCH2CH2CH2CH2CH2-,8H),1.98-2.16(>CHC≡CCH2CH2CH2CH2CH2-,2H),3.78-4.06(-OCH2(-O)CHCH2OOC-,2H；>CHCH2NHCO-,1H),3.88-4.00(>CHC≡C-,1H),4.58-4.68(-PhCH2-,2H),7.54&7.94(-Ph-,4H)。
步骤b：脱除TBS保护基。将支化小分子中间体S5-3(4.48g，8mmol)用四氢呋喃/乙酸混合溶液溶解，冰浴条件下加入TBAF，室温反应过夜，萃取，浓缩、重结晶，得到含有一个环辛炔基的支化二醇小分子中间体S5-4(2.39g)。核磁测试，氢谱中TBS的特征峰消失。
步骤c：在无水无氧的干燥洁净的1L圆底烧瓶中，氮气保护及冰浴条件下，将甲氧基聚乙二醇异氰酸酯mPEG-NCO(mPEG-CH2CH2NCO，Mn＝20.1kDa，PDI＝1.03，2.4mmol)用无水二氯甲烷溶解，加入二月桂酸二丁基锡(DBT，0.25mmol)，然后缓慢滴加支化二醇小分子中间体S5-4(0.33g，1.0mmol)的二氯甲烷溶液，恢复至室温，搅拌反应8h。反应结束后，沉淀，过滤，低温水洗，萃取，合并有机相，柱层析，得到两臂聚乙二醇环辛炔衍生物G1-1(31.58g，收率78％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.20-1.80(>CHC≡CCH2CH2CH2CH2CH2-,6H),1.92-2.10(>CHC≡CCH2CH2CH2CH2CH2-,4H),3.38(-OCH3,6H),3.42-3.78(-CH2CH2O-,-OCH2CH2NHCOO-；>CHCH2NHCO-,2H),4.18-4.48(-NHCOOCH2(-NHCOO)CH-,2H),5.10-5.26(>CHCH2OOC-,1H),7.20-8.00(-Ph-,4H)。末端环辛炔基的取代率>99.9％，约100％。进行GPC测试，Mn＝40.5kDa，PDI＝1.03。
实施例6：制备具有硅原子支化中心的两臂聚乙二醇衍生物
实施例6.1.含有一个被保护羟基(H2-1)、含有一个羟基(H1-1)
对应通式(1)，H2-1中，U为(具有硅支化中心，对称型)，y＝2，两个x均为1，两个Lx均为-CH2CH2NHCOO-，Ld为-NH-(仲氨键)，F为(其中，Z为亚乙基，R01为被保护的羟基-O-EE，羟基保护基EE为1-乙氧基乙氧基)。两个XPEG的结构及两个RPEG单链组分的结构均为mPEG(结构式为CH3O(CH2CH2O)n-)，设计分子量约为15kDa，EO单元数n≈339。
步骤a：在无水无氧的1000mL圆底烧瓶中，依次加入羟基被EE保护的乙醇胺S6-2(2.66g，20mmol)、三乙胺(7mL)和溶剂无水二氯甲烷(250mL)，搅拌混匀，然后缓慢滴加小分子衍生物S6-1(含有硅原子支化中心的磺酸酯，5.60g，10mmol)的无水二氯甲烷溶液，室温下反应24h。反应结束后，将反应液进行水洗，干燥，浓缩，***沉淀，得到含有一个被保护羟基的支化小分子中间体S6-3(4.69g，收率90％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：0.21(-Si(CH3)2-,12H；>Si(CH3)-,3H),0.70-0.88((-OCH2CH2)2Si(CH3)CH2CH2NH-,6H),0.98(-SiC(CH3)3,18H),1.16-1.24(-OCH2CH3,3H),1.36-1.46(-OCH(CH3)O-,3H),3.40-3.90((-OCH2CH2)2Si(CH3)-,4H；-OCH2CH3,2H；-NHCH2CH2O-,2H),4.72-4.96(-OCH(CH3)O-,1H)。
步骤b：脱除羟基保护基TBS。将支化小分子中间体S6-3(4.18g，8.0mmol)用四氢呋喃/乙酸混合溶液溶解，冰浴条件下加入TBAF，室温反应过夜，萃取，浓缩、重结晶，得到含有一个被保护羟基的支化二醇小分子S6-4(2.11g)。核磁氢谱中TBS特征峰消失。
步骤c：在无水无氧的干燥洁净的1L圆底烧瓶中，氮气保护下，加入甲氧基聚乙二醇异氰酸酯mPEG-NCO(mPEG-CH2CH2NCO，Mn＝15.0kDa，PDI＝1.04，4.8mmol)和溶剂无水二氯甲烷(250mL)，搅拌至完全溶解，加入1.5mL三乙胺，氮气保护及冰浴条件下，缓慢滴加支化二醇小分子中间体S6-4(0.59g，2.0mmol)的无水二氯甲烷溶液，恢复至室温，搅拌反应8h。反应结束后，低温水洗，萃取，合并有机相，柱层析，得到含有一个被保护羟基的两臂聚乙二醇衍生物H2-1(46.10g，收率76％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):0.21(>Si(CH3)-,3H),0.70-0.88((-OCH2CH2)2Si(CH3)CH2CH2NH-,6H),1.16-1.24(-OCH2CH3,3H),1.36-1.46(-OCH(CH3)O-,3H),3.36(-OCH3,6H),3.43-3.90(-OCH2CH2O-,-OCH2CH2NHCOO-；(-OCH2CH2)2Si(CH3)-,4H；-OCH2CH3,2H；-NHCH2CH2O-,2H),4.72-4.96(-OCH(CH3)O-,1H)。末端被保护羟基的取代率100％。进行GPC测试，Mn约30kDa，PDI＝1.03。
步骤d：脱除羟基保护基EE。将H2-1用甲醇溶解，用1M盐酸调节至pH＝3.5，反应4小时。反应完毕，***沉淀，过滤，二氯甲烷溶解，无水硫酸镁干燥，过滤，无水异丙醇重结晶，真空干燥，得到两臂支化聚乙二醇H1-1。进行核磁氢谱测试，EE的特征峰消失。末端羟基的官能化率100％。Mn＝30.3kDa，PDI＝1.04。
实施例6.2含有一个被保护氨基(C6-1)、含有一个氨基(C4-1)
对应通式(1)，C6-1中，U为(具有硅支化中心)，y＝2，两个x均为1，两个Lx均为-CH2CH2NHCOO-，Ld为-OCH2CH2-，F为-NHFmoc(其中，Z不存在，R01为被Fmoc保护的氨基)。两个XPEG的结构及两个RPEG单链组分的结构均为mPEG(结构式为CH3O(CH2CH2O)n-)，设计分子量约为30kDa，EO单元数n≈680。C4-1中，R01为-NH2。
步骤a：在四氢呋喃中加入含有硅原子支化中心的磺酸酯小分子衍生物S6-1(5.60g，10mmol)、三乙胺(7mL)和DMAP(122mg，1mmol)，然后加入过量的氨基被Fmoc保护的乙醇胺S6-5(5.67g，20mmol)，在30℃反应12小时；反应结束后，浓缩反应液，用0℃无水***沉淀，过滤，柱层析，得到含有一个被保护氨基的支化小分子中间体S6-6(5.85g，收率87％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):0.21(-Si(CH3)2-,12H；>Si(CH3)-,3H),0.74-0.88((-OCH2CH2)2Si(CH3)CH2CH2O-,6H),0.98(-SiC(CH3)3,18H),3.40-3.90((-OCH2CH2)2Si(CH3)CH2CH2O-,6H；-OCH2CH2NH-Fmoc,2H),4.22(Fmoc,9-H,1H),4.38-4.46(Fmoc,-CH2-,2H),7.24-7.83(Fmoc,-Ar,8H)。
步骤b：采用实施例6.1步骤b的方法脱除羟基保护基TBS。核磁氢谱中TBS的特征峰消失。
步骤c：采用实施例6.1步骤c的方法，改用甲氧基聚乙二醇异氰酸酯(mPEG-CH2CH2NCO，Mn＝30.3kDa，PDI＝1.05)作为原料，保持原料的摩尔当量不变，得到含有一个被保护氨基的两臂聚乙二醇衍生物C6-1。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):0.21(>Si(CH3)-,3H),0.74-0.88((-OCH2CH2)2Si(CH3)CH2CH2O-,6H),3.04-3.12(-CH2NHCOO-,4H；-CH2NHFmoc,2H),3.36(-OCH3,6H),3.40-3.80(-OCH2CH2O-,-OCH2CH2NHCOO-；-OCH2CH2NH-Fmoc,2H),4.16-4.30((-NHCOOCH2CH2O)Si(CH3)-,4H；Fmoc,9-H,1H),4.38-4.46(Fmoc,-CH2-,2H),7.24-7.83(Fmoc,-Ar,8H)。末端被保护氨基的取代率为100％。Mn＝60.7kDa，PDI＝1.05。
步骤d：用20％哌啶/DMF溶液处理脱除Fmoc保护基，***沉淀，过滤，无水异丙醇重结晶，真空干燥，得到两臂支化聚乙二醇胺衍生物C4-1。进行核磁测试，氢谱中Fmoc的特征峰消失。末端氨基取代率为100％。Mn＝60.5kDa，PDI＝1.05。
实施例7：非线性三臂支化聚乙二醇胺衍生物
实施例7.1：非线性三臂支化聚乙二醇胺衍生物(C4-2)
对应通式(1)，C4-2中，U为(-CH2)3C-(具有碳支化中心)，y＝3，三个x均为1，三个Lx均为-CH2CH2COO-，Ld为-NHCOCH2-，F为-NHCOCH2NH2(其中，Z为-NHCOCH2-，R01为-NH2)。三个XPEG的结构及三个RPEG单链组分的结构均为mPEG(结构式为CH3O(CH2CH2O)n-)，设计分子量约为10kDa，EO单元数n≈226。
步骤a：在干燥洁净的1L圆底烧瓶中，依次加入二甘氨酸的选择性保护衍生物S7-2(氨基被Fmoc保护，17.70g，50mmol)、NHS(10.35g，90mmol)和三乙胺(35mL)，搅拌至溶解，冰浴及氮气保护条件下加入DCC(18.54g，90mmol)的无水二氯甲烷溶液，恢复至室温搅拌4h。然后氮气保护下，加入三个羟基被TBS保护的三羟甲基氨基甲烷S7-1(27.78g，60mmol)的无水二氯甲烷溶液，室温搅拌反应过夜。反应结束后，过滤除去不溶物，冰***沉淀，过滤，浓缩，离子交换层析纯化，得到含有一个被保护氨基的支化小分子中间体S7-3(33.96g，收率85％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):0.21(-Si(CH3)2,18H),0.98(-SiC(CH3)3,27H),4.00((-OCH2)3C-,6H),4.22(Fmoc,9-H,1H),4.38-4.46(Fmoc,-CH2-,2H),7.24-7.83(Fmoc,-Ar,8H)。
步骤b：脱除羟基保护基TBS。将支化小分子中间体S7-3(32g)用四氢呋喃/乙酸混合溶液溶解，冰浴条件下加入TBAF，室温反应过夜，萃取，浓缩、重结晶，得到含有一个被保护氨基的支化三醇小分子S7-4(16.85g)。进行核磁测试，氢谱中TBS的特征峰消失。
步骤c：在干燥洁净的1L圆底烧瓶中，氮气保护下，依次加入甲氧基聚乙二醇丙酸mPEG-COOH(mPEG-CH2CH2COOH，Mn＝10.2kDa，PDI＝1.02，3.0mmol)、支化三醇小分子S7-4(228mg，0.5mmol)、DMAP(37mg，0.3mmol)和三乙胺(1mL)，加入无水二氯甲烷，搅拌至溶解，冰浴及氮气保护下加入DCC(0.62g，3.0mmol)的无水二氯甲烷溶液，搅拌溶解后，恢复至室温搅拌反应24小时。过滤除去不溶物，重结晶，离子交换层析纯化，得到含有一个被保护氨基的三臂支化聚乙二醇衍生物C6-2(12.37g，收率81％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):3.38(-OCH3,9H),3.45-3.72(-OCH2CH2O-；-OCH2CH2OCOO-,6H),7.24-7.83(Fmoc,-Ar,8H)。末端被保护氨基的取代率100％。进行GPC测试，Mn＝30.5kDa，PDI＝1.03。
步骤d：脱除氨基保护基Fmoc。将C6-2(45.88g)用20％哌啶/DMF溶液处理，***沉淀，过滤，异丙醇重结晶，真空干燥，得到三臂聚乙二醇胺衍生物C4-2(42.72g)。核磁氢谱测试，Fmoc的特征峰消失。Mn＝30.3kDa，PDI＝1.03。
实施例7.2：非线性三臂支化聚乙二醇胺衍生物(C4-3)
对应通式(1)，C4-3中，U为(-CH2)3C-(具有碳支化中心)，y＝3，三个x均为1，三个Lx均为-CH2CH2CH2CH2COO-，Ld为-NHCO-，F为-CH2CH2NH2(其中，Z为亚乙基，R01为-NH2)。三个XPEG的结构及三个RPEG单链组分的结构均为mPEG(结构式为CH3O(CH2CH2O)n-)，设计分子量约为5kDa，EO单元数n≈113。
步骤a：采用上述实施例7.1步骤a的方法，采用Fmoc-NHCH2CH2COOH(S7-5，50mmol)代替上述的S7-2，保持原料的摩尔当量不变，得到含有一个被保护氨基的支化小分子中间体S7-6(32.51g)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):0.21(-Si(CH3)2,18H),0.98(-SiC(CH3)3,27H),4.30((-OCH2)3C-,6H),4.22(Fmoc,9-H,1H),4.38-4.46(Fmoc,-CH2-,2H),7.24-7.83(Fmoc,-Ar,8H)。
步骤b：采用上述实施例7.1步骤b的方法，脱除羟基保护基TBS。得到含有一个被保护氨基的支化三醇小分子S7-7(14.90g)。进行核磁测试，氢谱中TBS的特征峰消失。
步骤c：采用上述实施例7.1步骤c的方法，偶联三个线性单甲氧基聚乙二醇链。活性聚乙二醇衍生物原料改用甲氧基聚乙二醇戊酸mPEG-COOH(Mn＝5.1kDa，PDI＝1.04，3.0mmol)，保持原料的摩尔当量不变，得到含有一个被保护氨基的三臂支化聚乙二醇衍生物C6-3(6.92g)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):3.37(-OCH3,9H),3.48-3.70(-OCH2CH2O-；-OCH2CH2OCOO-,6H),7.24-7.83(Fmoc,-Ar,8H)。末端被保护氨基的取代率为100％。Mn＝15.7kDa，PDI＝1.05。
步骤d：采用上述实施例7.1步骤d的方法，脱除氨基保护基Fmoc。得到三臂聚乙二醇胺衍生物C4-3。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：2.56-2.66(-NHCOCH2CH2NH2,2H),3.00-3.08(-NHCOCH2CH2NH2,2H),3.37(-OCH3,9H),3.48-3.70(-OCH2CH2O-；-OCH2CH2OCOO-,6H)。核磁氢谱中Fmoc的特征峰消失。末端氨基的取代率100％。Mn＝15.5kDa，PDI＝1.05。
实施例8：三臂聚乙二醇马来酰亚胺衍生物(E1-2，支化核为柠檬酸的四价残基)
对应通式(1)，E1-2中，U为(具有碳支化中心，具有一个端氧基)，y＝3，三个x均为1，Ld为-CONH(CH2)6-(与U构成氨基甲酸酯连接)，F为(其中，Z为-NHCOOCH2CH2-，R01为马来酰亚胺基)。三个RPEG单链组分的结构均为mPEG(结构式为CH3O(CH2CH2O)n-)，设计分子量约为10kDa，EO单元数n≈226；三个XPEG的结构均为CH3O(CH2CH2O)nCH2CH2CH2NH-，三个Lx均为-CO-(与XPEG形成酰胺键连接)。
步骤a：在干燥洁净的250mL圆底烧瓶中，加入柠檬酸S8-1(1.15g，6.0mmol)的二氯甲烷溶液，加入三乙胺(5mL)，氮气保护及冰浴条件下，加入含有一个被保护马来酰亚胺基的异氰酸酯衍生物S8-2(1.85g，5.0mmol)的无水二氯甲烷溶液，搅拌均匀，恢复至室温，搅拌反应8h。反应结束后，浓缩反应液，萃取，合并有机相，离子交换层析，得到含有一个被保护马来酰亚胺基的三元羧酸小分子中间体S8-3(2.48g，收率87％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.30-1.62(-NHCH2CH2CH2CH2CH2CH2NH-,8H),2.68-2.74(-CH2COOH,4H),2.80-2.90(-COCHCHCO-,2H),3.12-3.20(-OCONHCH2(CH2)4CH2NHCOO-,4H),5.22(>CHOCH<,2H),6.49(-CH＝CH-,2H)。
步骤b：在干燥洁净的500mL圆底烧瓶中，氮气保护下，加入甲氧基聚乙二醇丙胺(Mn＝10.0kDa，PDI＝1.03，9.0mmol)和三元羧酸小分子中间体S8-3(1.14g，2.0mmol)，加入溶剂无水二氯甲烷，搅拌至溶解，再依次加入4mL三乙胺、DCC(1.85g，9.0mmol)和少量DMAP(146mg)，室温下反应24小时。反应结束后，过滤除去不溶物，***沉淀，过滤，异丙醇重结晶，离子交换层析纯化，得到含有一个被保护马来酰亚胺基的支化结构的三臂聚乙二醇衍生物E4-2(53.27g，收率87％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.30-1.62(-NHCH2CH2CH2CH2CH2CH2NH-,8H),1.72-1.78(-OCH2CH2CH2NHCO-,6H),2.67((-NHCOCH2)2C-,4H),2.80-2.90(-COCHCHCO-,2H),3.10-3.20(-OCH2CH2CH2NHCO-,6H；-OCONHCH2(CH2)4CH2NHCOO-,4H),3.36(-OCH3,9H),3.45-3.80(-OCH2CH2O-；-NHCOOCH2CH2N<,2H),5.22(>CHOCH<,2H),6.49(-CH＝CH-,2H)。末端被保护的马来酰亚胺的取代率>99.9％，约100％。进行GPC测试，Mn＝30.6kDa，PDI＝1.04。
步骤c：脱除马来酰亚胺基的呋喃保护基。将三臂聚乙二醇衍生物E4-2(45.92g，1.5mmol)溶于400mL甲苯中，加入2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT，抗氧化剂，4g)，加热至125℃，搅拌反应5h。进行无水***沉淀，过滤，无水异丙醇重结晶，得到三臂聚乙二醇马来酰亚胺衍生物E1-2(41.11g)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：1.30-1.62(-NHCH2CH2CH2CH2CH2CH2NH-,8H),1.72-1.78(-OCH2CH2CH2NHCO-,6H),3.36(-OCH3,9H),3.45-3.88(-OCH2CH2O-；-CH2CH2N<,2H),6.76(-COCH＝CHCO-,2H)。末端马来酰亚胺基的取代率>99.9％，约100％。进行GPC测试，Mn＝30.5kDa，PDI＝1.04。
实施例9：非线性的两臂聚乙二醇丙烯酰胺衍生物(E2-1，具有氮杂环结构的三价支化核)
对应通式(1)，E2-1中，U为(三价支化核为环状结构，九元单环，三氮杂九环)，y＝2，两个x均为1，Ld为-CONH-，F含有丙烯酰胺基-CH2CH2NHC(＝O)-CH＝CH2(其中，Z为-CH2CH2NH-，R01为丙烯酰基-COCH＝CH2)。两个RPEG单链组分的结构均为mPEG(结构式为CH3O(CH2CH2O)n-)，设计分子量约为20kDa，EO单元数n≈454；两个XPEG的结构均为CH3O(CH2CH2O)nCH2CH2O-，两个Lx均不存在。也对应通式(2)，其中，U、Ld、F与上述通式(1)中一致，PEGa和PEGb均为mPEG(与RPEG一致)，La和Lb均为-CH2CH2O-(与U形成酯键连接)。
步骤a：在干燥洁净的1000mL的圆底烧瓶中，氮气保护下，依次加入小分子化合物(t-Bu-OOC)2NOTA-COOH(S9-1，16.62g，40mmol)、N-(2-氨乙基)丙烯酰胺(6.38g，56mmol)和无水二氯甲烷，搅拌至完全溶解，然后依次加入三乙胺(25mL)、DCC(9.89g，56mmol)和少量DMAP(0.98g，8mmol)，室温下反应24小时。反应结束后，过滤除去不溶物，萃取，合并有机相，浓缩，离子交换层析纯化，得到含有一个丙烯酰胺基的非线性小分子中间体S9-2(15.13g，收率74％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.40(-C(CH3)3,18H),2.62-2.94(>NCH2CH2N<,12H),3.30(-NHCOCH2N<,4H；>NCH2COO-,2H),5.50-6.40(-CH＝CH2,3H)。
步骤b：脱除羧基保护基(叔丁基t-Bu)。将非线性小分子中间体S9-2(12.80g，25mmol)溶解于三氟乙酸的无水二氯甲烷溶液(1:2v/v)，在室温下搅拌过夜。对反应液进行水洗，萃取，合并有机相，干燥，无水硫酸钠过滤，浓缩，得到含有一个丙烯酰胺基的二元羧酸小分子S9-3(含环状结构，9.18g)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):3.50(>NCH2COOH,4H)。核磁氢谱中，叔丁基的特征峰消失。
步骤c：在干燥洁净的1L圆底烧瓶中，氮气保护下，加入甲氧基聚乙二醇mPEG-OH(mPEG-CH2CH2OH，Mn＝20.1kDa，PDI＝1.03，2.2mmol)、含环状结构的二元羧酸小分子化合物S9-3(0.40g，1.0mmol)、三乙胺(1.5mL)、DMAP(61mg，0.5mmol)和无水二氯甲烷，搅拌至完全溶解，冰浴条件及氮气保护下，缓慢滴加DCC(1.03g，5.0mmol)的无水二氯甲烷溶液，搅拌1h。恢复至室温，搅拌反应24h。反应结束后，过滤除去不溶物，浓缩，用饱和的碳酸氢钠溶液进行洗涤，水洗，萃取，合并有机相，柱层析，得到含有环状支化核的两臂聚乙二醇丙烯酰胺衍生物E2-1(34.71g)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):3.36(-OCH3,6H),3.40-3.76(-OCH2CH2O-,-OCH2CH2OOC-),4.20-4.28(-OCH2CH2OOC-,4H),5.50-6.40(-CH＝CH2,3H)。末端丙烯酰基的取代率>99.9％，约100％。Mn＝40.4kDa，PDI＝1.04。
实施例10：非线性的三臂聚乙二醇衍生物(E4-3，具有氮杂环结构的四价支化核)
对应通式(1)，E4-3中，U为(四价支化核为环状结构，九元单环)，y＝3，三个x均为1，三个Lx均为-CH2CH2SCO-，Ld为-CH2CH2CH2CH2NHCO-，F含有呋喃保护的马来酰亚胺基(其中，Z为-CH2CH2-，R01为)。三个XPEG的结构及三个RPEG单链组分的结构均为mPEG(结构式为CH3O(CH2CH2O)n-)，设计分子量约为10kDa，EO单元数n≈226。
步骤a：在干燥洁净的1000mL圆底烧瓶中，氮气保护，加入呋喃保护的3-马来酰亚胺丙酸(2.84g，12mmol)、NHS(1.72g，15mmol)、DMAP(366mg，3.0mmol)和无水二氯甲烷，搅拌至完全溶解，冰浴和氮气保护下，加入三乙胺(7mL)，加入DCC(3.08g，15mmol)的无水二氯甲烷溶液，搅拌1h，恢复至室温反应4h。然后氮气保护下加入含有一个裸露氨基的非线性小分子S10-1(5.43g，10mmol)的无水二氯甲烷溶液，室温搅拌反应过夜。反应完成后，过滤除去不溶物，冰***沉淀，过滤，浓缩，饱和食盐水洗涤，浓缩反应液，离子交换层析，得到含有一个被保护马来酰亚胺基的非线性小分子中间体S10-2(6.32g，收率83％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.24-1.28(-CH2CH2CH2CH2NHCO-,2H),1.40(-C(CH3)3,27H),1.56-1.60(-CH2CH2CH2NHCO-,2H),3.30(-OOCCH2N<,6H),3.74-3.80(-NHCOCH2CH2N<,2H),5.22(-CHOCH-,2H),6.49(-CH＝CH-,2H)。
步骤b：脱除羧基保护基(叔丁基)。将非线性小分子中间体S10-2(4.57g)溶解于TFA/DCM混合溶液(1:1v/v)，在室温下搅拌过夜。进行水洗，萃取，合并有机相，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩，得到含有一个被保护马来酰亚胺基的三元羧酸小分子中间体S10-3(3.24g)。核磁氢谱中，叔丁基特征峰消失。MALDI-TOF测定分子量为593Da。
步骤c：在干燥洁净的500mL圆底烧瓶中，加入三元羧酸小分子中间体S10-3(2.37g，4.0mmol，共沸除水)，氮气保护，加入200mL无水四氢呋喃，20℃下缓慢滴加二氯亚砜5mL，室温搅拌3小时。反应结束后，旋蒸浓缩，真空干燥，得到含有一个被保护马来酰亚胺基的三元酰氯小分子中间体S10-4(2.33g，收率90％)，待用。
步骤d：在无水无氧且干燥洁净的1000mL圆底烧瓶中，氮气保护下，加入甲氧基聚乙二醇硫醇mPEG-SH(mPEG-CH2CH2SH，Mn＝10.0kDa，PDI＝1.03，3.3mmol)、三乙胺(5mL)和无水二氯甲烷(300mL)，搅拌至完全溶解，冰浴条件下，缓慢滴加三元酰氯小分子中间体S10-4(0.65g，1.0mmol)的无水二氯甲烷溶液，恢复至室温，搅拌反应24h。用无水***沉淀，过滤，用无水异丙醇重结晶，柱层析，得到具有一个被保护的马来酰亚胺基的三臂聚乙二醇衍生物E4-3。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.24-1.28(-CH2CH2CH2CH2NHCO-,2H),1.56-1.60(-CH2CH2CH2NHCO-,2H),3.35(-OCH3,9H),3.45-3.92(-OCH2CH2O-；-NHCOCH2CH2N<,2H),5.22(-CHOCH-,2H),6.49(-CH＝CH-,2H)。末端被保护的马来酰亚胺基的取代率>99.9％，约100％。进行GPC测试，Mn＝30.6kDa，PDI＝1.03。
实施例11：三臂支化聚乙二醇叠氮衍生物(G21-1)
对应通式(1)，G21-1中，U为(-OCH2)3CNHCH2CO-(具有四价碳支化中心，具有三个端氧基和一个端羰基)，y＝3，三个x均为1，Ld为-NHCH2CH2CONH-，F为-CH2CH2CH2N3(其中，Z为-CH2CH2CH2-，R01为叠氮基)。三个RPEG单链组分的结构均为mPEG(结构式为CH3O(CH2CH2O)n-)，设计分子量约为5kDa，EO单元数n≈113；三个XPEG的结构均为CH3O(CH2CH2O)nCH2CH2CONH-，三个Lx均为-CH2CH2NHCO-(与U构成氨基酸甲酸酯连接)。
步骤a：在干燥洁净的1000mL圆底烧瓶中，氮气保护下加入三个羟基被TBS保护的三(羟甲基)甲基甘氨酸S11-1(15.00g，28.8mmol)、NHS(4.14g，36mmol)、三乙胺(16mL)和无水二氯甲烷，搅拌至溶解。在冰浴和氮气保护下加入DCC(9.84g，36mmol)的无水二氯甲烷溶液，恢复温度，25℃条件下搅拌反应4h。然后向反应液中加入含有一个叠氮基的线性胺小分子衍生物S11-2(H2NCH2CH2CONHCH2CH2CH3N3，4.11g，24mmol)的无水二氯甲烷溶液，25℃搅拌反应24h。过滤除去不溶物，冰***沉淀，过滤，低温浓缩，离子交换层析纯化，得到含有一个叠氮基的支化小分子中间体S11-3(13.43g，收率83％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):0.21(-Si(CH3)2,18H),0.98(-SiC(CH3)3,27H),1.56-1.62(-CH2CH2N3,2H),3.02-3.12(-CH2CH2CH2N3,2H),3.38-3.46(-CH2N3,2H),3.84(-(OCH2)3C-,6H)。
步骤b：脱除羟基保护基TBS。将支化小分子中间体S11-3(11.46g)用四氢呋喃/乙酸混合溶液溶解，冰浴条件下加入TBAF，室温反应过夜，萃取，浓缩、重结晶，得到含有一个叠氮基团的三元醇小分子中间体S11-4(5.09g)。核磁氢谱中TBS的特征峰消失。
步骤c：在干燥洁净的500mL圆底烧瓶中，将三元醇小分子中间体S11-4(3.32g，10mmol)用无水DMF溶解,加入N,N'-琥珀酰亚胺基碳酸酯(DSC，18.44g，72mmol)和三乙胺(20mL)，25℃条件下搅拌反应24小时。反应结束后,用大量冰***沉淀,再用60mL甲苯在60℃下溶解,过滤除去未反应的过量DSC，用冰***沉淀,过滤，然后用二氯甲烷溶解，用***沉淀(重复沉淀三次)，得到含有一个叠氮基团的三元活性酯化合物S11-5。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):2.74-2.86(-COCH2CH2CO-,12H)。
步骤d：在干燥洁净的1L圆底烧瓶中，氮气保护下加入甲氧基聚乙二醇胺衍生物(mPEG-CH2CH2CONHCH2CH2NH2，Mn＝5.1kDa，PDI＝1.04，7.2mmol)、三乙胺(4mL)和无水二氯甲烷溶，搅拌至完全溶解，然后缓慢滴加三元活性酯衍生物S11-5(1.51g，2.0mmol)的无水二氯甲烷溶液，25℃条件下搅拌反应12小时。反应结束后，冰***沉淀，过滤，离子交换柱层析，最后得到三臂聚乙二醇叠氮衍生物G21-1(24.59g，收率78％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.56-1.62(-CH2CH2N3,2H),3.35(-OCH3,9H),3.39-3.80(-OCH2CH2O-；OCH2CH2CONH-,6H；-CONHCH2CH2NHCO-,12H；-CONHCH2CH2CONH-,2H；-CH2N3,2H),4.60(-(OCH2)3C-,6H)。末端叠氮基的取代率>99.9％，约100％。Mn＝15.8kDa，PDI＝1.04。
实施例12：四臂支化聚乙二醇缩醛衍生物
实施例12.1：四臂支化聚乙二醇缩醛衍生物(D7-2)
对应通式(1)，D7-2中，U为(-OCH2)2CH-(具有碳原子支化中心，含有两个端氧基)，y＝2，两个XPEG均为(mPEG-CH2CH2OCH2)2CH-，两个x均为2(∑x＝4)，两个Lx均不存在，Ld为F为-CH2CH2CONHCH2CH2CH(OCH2CH3)2(其中，Z为-CH2CH2CONHCH2CH2-，R01为-CH(OCH2CH3)2)。四个RPEG相同且均为CH3O(CH2CH2O)n-，设计分子量均约为10kDa，EO单元数n≈226(聚合度)。D6-2中R01为-CHO。
制备过程采用分段方式引入XPEG组分，先引入XPEG的非线性结构(>CH-)，再引入RPEG单链组分。
步骤a：在干燥洁净的500mL圆底烧瓶中，加入另一端为炔基的活性酯小分子S12-2(1.90g，7.5mmol)和100mL四氢呋喃，搅拌使完全溶解，随后加入含有一个叠氮基的支化小分子S12-1(6.49g，9.0mmol)、碘化亚铜(0.14g，0.75mmol)和N,N-二异丙基乙胺(DIPEA，1.94g，15mmol)，在室温下搅拌4小时。反应结束后，将反应混合液倒入150mL氯化铵水溶液，萃取(3×300mL)，合并有机相，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，真空浓缩，得到含有一个琥珀酰亚胺酯基的支化小分子中间体S12-3(6.14g，收率82％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):0.21(-Si(CH3)2,24H),0.98(-SiC(CH3)3,36H),2.72-2.95(-COCH2CH2CO-,4H),3.65-3.75((-OCH2)2CH-N<,4H),3.88-4.00((-OCH2)2CH-O-,8H),4.92(>CH-N<,1H),7.78(-NCH＝C<,1H)。
步骤b：在干燥洁净的250mL圆底烧瓶中，加入1-氨基-3,3-二乙氧基丙烷(0.82g，6.0mmol)、三乙胺(3.5mL)和无水二氯甲烷(10mL)，搅拌至完全溶解，搅拌滴加支化小分子中间体S12-3(4.87g，5.0mmol)的无水二氯甲烷(40mL)溶液，室温下搅拌反应5小时。反应结束后，浓缩反应液，离子交换层析，得到含有一个缩醛基的支化小分子中间体S12-4(4.23g，收率84％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):0.21(-Si(CH3)2,24H),0.98(-SiC(CH3)3,36H),1.08-1.20(-OCH2CH3,6H),4.40-4.68(-CH(OEt)2,1H),4.92(>CH-N<,1H),7.78(-NCH＝C<,1H)。
步骤c：脱除TBS保护基。将支化小分子中间体S12-4(3.02g)用四氢呋喃/乙酸混合溶液溶解，冰浴条件加入TBAF，室温反应过夜，萃取，浓缩，重结晶，得到含有一个缩醛端基的四元醇小分子中间体S12-5(1.50g)。进行核磁测试，氢谱中TBS的特征峰消失。1H NMR(CD3OD)δ(ppm):3.38-3.56(-CONHCH2CH2CH(O-)2,2H；(HOCH2)2CH-,8H；-OCH2CH3,4H),4.40-4.68(-CH(OEt)2,1H),4.92(>CH-N<,1H),7.78(-NCH＝C<,1H)。
步骤d：在干燥洁净的1000mL圆底烧瓶中，氮气保护下，加入甲氧基聚乙二醇磺酸酯衍生物mPEG-OTs(mPEG-CH2CH2OTs，Mn＝10.2kDa，PDI＝1.04，4.8mmol)的无水二氯甲烷溶液，加入三乙胺(2.5mL)，混匀，然后缓慢滴加四元醇小分子中间体S12-5(550mg，1.0mmol)的无水二氯甲烷(10mL)溶液，搅拌混匀，25℃条件下搅拌反应24h。反应完毕，进行无水***沉淀，过滤，无水异丙醇重结晶，柱层析，得到树枝状结构的四臂聚乙二醇缩醛衍生物D7-2(36.10g，收率89％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.08-1.20(-OCH2CH3,6H),3.35(-OCH3,12H),3.40-3.80(-OCH2CH2O-；-CONHCH2CH2CH(O-)2,2H；-OCH2CH3,4H；((-OCH2)2CH-OCH2)2CH-N<,14H),4.40-4.68(-CH(OEt)2,1H),4.92(>CH-N<,1H),7.78(-NCH＝C<,1H)。末端缩醛基的取代率>99.9％，约100％。Mn＝40.6kDa，PDI＝1.04。
步骤e：脱除缩醛保护。将四臂聚乙二醇缩醛衍生物D7-2溶解于二氯甲烷中，用乙酸溶液调节溶液至pH 3.0～4.0，在室温下搅拌21小时。反应结束后，用二氯甲烷萃取，合并有机相，无水硫酸镁干燥，过滤，无水异丙醇重结晶，得到两臂聚乙二醇醛衍生物D6-2。1HNMR(CDCl3)δ(ppm):3.35(-OCH3,12H),3.40-3.80(-OCH2CH2O-；-CONHCH2CH2CH(O-)2,2H；((-OCH2)2CH-OCH2)2CH-N<,14H),4.92(>CH-N<,1H),7.78(-NCH＝C<,1H),9.76(-CHO,1H)。末端醛基的取代率>99.9％，约100％。进行GPC测试，Mn＝40.5kDa，PDI＝1.04。
实施例12.2：四臂支化聚乙二醇醛衍生物(D6-3)
对应通式(1)，D6-3中，U为(-CH2)2C(CH3)-(具有碳原子支化中心)，y＝2，两个XPEG均为(mPEG-CH2CH2OCH2)2CH(OCH2CH2)mO-，XPEG的支化点与Lx-U之间的二价LPEG连接基的EO单元数m为22，两个x均为2(∑x＝4)，两个Lx均不存在，Ld为F为-OC(＝O)CH2CH2CONHCH2CH2CHO(其中，Z含有酯键和酰胺键，R01为-CHO)。四个RPEG相同均为CH3O(CH2CH2O)n-，设计分子量均约为10kDa，EO单元数n≈226(聚合度)；两个XPEG的分子量均约为21kDa。
步骤a：采用实施例12.1步骤a的方法，以炔衍生物S12-2(1.90g，7.5mmol)和叠氮衍生物S12-1b(4.38g，9.0mol)为原料，获得小分子中间体S12-6(4.72g，85％)。结构以核磁确认。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):0.21(-Si(CH3)2,12H),0.98(-SiC(CH3)3,18H),1.34(>CCH3-,3H),2.72-2.95(-COCH2CH2CO-,8H),4.32-4.42((-OCH2)2C(CH3)-,4H),7.78(>NCH＝C<,1H)。
步骤b：采用实施例12.1步骤b的方法，以1-氨基-3,3-二乙氧基丙烷(0.88g，6.0mmol)和小分子中间体S12-6(3.70g，5.0mmol)为原料，获得含有一个缩醛基和两个被保护羟基的小分子中间体S12-7(3.32g，86％)。结构以核磁确认。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):0.21(-Si(CH3)2,12H),0.98(-SiC(CH3)3,18H),1.08-1.20(-OCH2CH3,6H),1.34(>C(CH3)-,3H),4.40-4.68(-CH(OEt)2,1H),7.78(>NCH＝C<,1H)。
步骤c：采用实施例12.1步骤c的方法，脱除羟基保护基TBS。得到含有一个缩醛基的二元醇小分子中间体S12-8。进行核磁测试，氢谱中TBS特征峰消失。
步骤d：采用实施例12.1步骤d的方法，以含有两个被保护羟基的异端官能化聚乙二醇磺酸酯衍生物S12-9(6.92g，单分散性，m＝22，PDI＝1，4.8mmol)和小分子中间体S12-8(1.09g，2.0mmol)为原料，得到含树枝状结构的缩醛分子S12-10(5.56g，收率90％)。1HNMR(CDCl3)δ(ppm):0.21(-Si(CH3)2,24H),0.98(-SiC(CH3)3,36H),1.08-1.20(-OCH2CH3,6H),1.34(>C(CH3)-,3H),3.56-3.71(-OCH2CH2O-；(-OCH2)2C(CH3)-,4H),4.40-4.68(-CH(OEt)2,1H),7.78(>NCH＝C<,1H)。
步骤e：采用实施例12.1步骤c的方法，脱除羟基保护基TBS。得到含有一个缩醛基的四元醇中间体S12-11。进行核磁测试，氢谱中TBS特征峰消失。
步骤f：采用实施例12.1步骤d的方法，以甲氧基聚乙二醇磺酸酯衍生物(mPEG-CH2CH2OTs，Mn＝10.2kDa，PDI＝1.04，4.8mmol)和四元醇中间体S12-11(2.63g，1.0mmol)为原料，得到含有两个二价LPEG连接基(单分散性，EO单元数为22)的树枝状聚乙二醇缩醛D7-3(4.01g，收率90％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.08-1.20(-OCH2CH3,6H),3.35(-OCH3,12H),3.40-3.80(-OCH2CH2O-；-CONHCH2CH2CH(O-)2,2H；-OCH2CH3,4H；(-OCH2)2CH-O-,10H；(-OCH2)2C(CH3)-,4H),4.40-4.68(-CH(OEt)2,1H),7.78(>NCH＝C<,1H)。末端缩醛基的取代率>99.9％，约100％。进行GPC测试，Mn＝44.6kDa，PDI＝1.04。
步骤g：采用实施例12.1步骤e的方法，脱除缩醛保护，得到两臂聚乙二醇醛衍生物D6-3。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):3.35(-OCH3,12H),3.40-3.80(-OCH2CH2O-；-CONHCH2CH2CH(O-)2,2H；(-OCH2)2CH-O-,10H；(-OCH2)2C(CH3)-,4H),7.78(>NCH＝C<,1H),9.76(-CHO,1H)。末端醛基的取代率>99.9％，约100％。进行GPC测试，Mn＝44.5kDa，PDI＝1.04。
实施例12.3：四臂支化聚乙二醇缩醛衍生物(D7-8)
对应通式(1)，D7-8中，U、Lx、y、x、∑x、Ld、F、RPEG与实施例12.1中D7-2一致。两个XPEG均为(mPEG-(CH2CH2O)5CH2)2CH-O-，mPEG为CH3O(CH2CH2O)n-，n≈226，两个XPEG的分子量均约为21kDa。
步骤a-c：采用实施例12.1步骤a-c的方法制备含有一个缩醛端基的四元醇小分子中间体S12-5。
步骤d：采用实施例12.1步骤d的制备方法，以单分散性的甲氧基聚乙二醇磺酸酯小分子物S12-12(4.44g，TBS(OCH2CH2)4OTs，9.6mmol)和小分子中间体S12-5(0.97g，2.0mmol)为原料，25℃条件下搅拌反应24h，得到含树枝状结构的缩醛分子S12-13。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):0.21(-Si(CH3)2,24H),0.98(-SiC(CH3)3,36H),1.08-1.20(-OCH2CH3,6H),3.58-3.70(-OCH2CH2O-),4.40-4.68(-CH(OEt)2,1H),4.92(>CH-N<,1H),7.78(>NCH＝C<,1H)。
步骤e：采用实施例12.1步骤c的方法，脱除羟基保护基TBS。得到含有一个缩醛基的四元醇中间体S12-14。进行核磁测试，氢谱中TBS特征峰消失。
步骤f：采用实施例12.1步骤d的方法，以甲氧基聚乙二醇磺酸酯衍生物(mPEG-CH2CH2OTs，Mn＝10.2kDa，PDI＝1.04，4.8mmol)和四元醇中间体S12-14(1.25g，1.0mmol)为原料，得到含有四个二价LPEG连接基(单分散性，EO单元数为5)的树枝状聚乙二醇缩醛D7-8(3.72g，收率90％)。结构以核磁确定，参照D7-2。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.08-1.20(-OCH2CH3,6H),3.35(-OCH3,12H),3.40-3.80(-OCH2CH2O-；-CONHCH2CH2CH(O-)2,2H；(-OCH2)2CH-O-,10H；(-OCH2)2CH-N<,4H),4.40-4.68(-CH(OEt)2,1H),4.92(>CH-N<,1H),7.78(>NCH＝C<,1H)。末端缩醛基的取代率>99.9％，约100％。进行GPC测试，Mn＝41.3kDa，PDI＝1.04。
步骤g：采用实施例12.1步骤e的方法，脱除缩醛保护，得到两臂聚乙二醇醛衍生物D6-8。末端醛基的取代率>99.9％，约100％。结构以核磁确定，参照D6-2。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):3.35(-OCH3,12H),3.40-3.80(-OCH2CH2O-；-CONHCH2CH2CH(O-)2,2H；(-OCH2)2CH-O-,10H；(-OCH2)2CH-N<,4H),4.92(>CH-N<,1H),7.78(>NCH＝C<,1H),9.78(-CHO,1H)。进行GPC测试，Mn＝41.2kDa，PDI＝1.04。
对应通式(1)，D6-8还可以归属如下：U为((-OCH2)2CH-OCH2)2CH-(具有两级树状结构，价态为5)，y＝4，四个x均为1，∑x＝4，Ld为F为-OC(＝O)CH2CH2CONHCH2CH2CHO(其中，Z含有酯键和酰胺键，R01为-CHO)。四个RPEG相同均为CH3O(CH2CH2O)n-，设计分子量均约为10kDa，EO单元数n≈226；四个XPEG的结构均为CH3O(CH2CH2O)n-CH2CH2-，四个Lx均为-(OCH2CH2)4-。
实施例13：两臂聚乙二醇醛衍生物
实施例13.1：两臂聚乙二醇醛衍生物(D6-4，含有硫脲连接基)
对应通式(1)，D6-4中，U为(三价支化核为芴的残基，结构类型为含环状结构)，y＝2，两个x均为1，两个Lx相同，均为-NHC(＝S)NH-，Ld为-COCH2CH2CONH-(与U构成酯键连接基，且还含有一个酰胺键)，F为-CH2CH(CH3)CHO(其中，Z为-CH2CH(CH3)-，R01为-CHO)。两个RPEG单链组分的结构均为mPEG(结构式为CH3O(CH2CH2O)n-)，设计分子量约为15kDa，EO单元数n≈340；两个XPEG的结构均为CH3O(CH2CH2O)nCH2CH2-。
步骤a：在干燥洁净的500mL圆底烧瓶中，加入双Boc保护的2,7-氨基-9-芴基甲醇S13-1(4.27g，10mmol)和溶剂无水甲苯(100mL)，搅拌使溶解，加入过量丁二酸酐(1.50g，15mmol)，在50℃反应12小时。反应结束后，浓缩反应液，在0℃无水***中沉淀，过滤，干燥，离子交换层析纯化，得到含有两个被保护氨基的芴衍生物S13-2(4.48g，收率85％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.38(-C(CH3)3,18H),2.54-2.80(-COCH2CH2COOH,4H),4.28-4.36(Ar,9-H,1H),4.66-4.75(>Ar-CH2O-,2H),7.70-7.94(>Ar-,6H)。
步骤b：在干燥洁净的500mL圆底烧瓶中，氮气保护下，加入非线性的小分子芴衍生物S13-2(3.16g，6.0mmol)、NHS(1.38g，12mmol)、三乙胺(4mL)和无水四氢呋喃，搅拌至完全溶解，冰浴和氮气保护下缓慢加入DCC(2.47g，12mmol)的无水四氢呋喃溶液，恢复至室温后搅拌反应4h。然后在氮气保护下加入1-氨基-2-甲基-3,3-二乙氧基丙烷S13-3(H2N-CH2CH(CH3)-CH(OCH2CH3)2，1.93g，12mmol)的无水四氢呋喃溶液，室温搅拌反应16小时。反应结束后，过滤除去不溶物，冰***沉淀，过滤，浓缩，离子交换层析纯化，得到含有一个缩醛基的非线性小分子中间体S13-4(3.74g，收率89％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):0.92-1.20(-CH2CH(CH3)-CH(OEt)2,3H；-OCH2CH3,6H),1.38(-C(CH3)3,18H),4.30-4.36(Ar,9-H,1H),4.66-4.75(>Ar-CH2O-,2H),7.70-7.94(>Ar-,6H)。
步骤c：脱除氨基保护基Boc。配制三氟乙酸/二氯甲烷(1:2v/v)的混合溶液，冰浴条件下缓慢滴加非线性小分子中间体S13-4(2.81g，4mmol)的无水二氯甲烷溶液。滴加完毕后，恢复至室温，搅拌反应2小时。浓缩反应液，加入水，用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩滤液，得到含有两个裸露氨基的二元胺小分子中间体S13-5(1.56g)。进行核磁测试，氢谱数据中Boc的特征峰消失。
步骤d：在无水无氧的干燥洁净的1000mL圆底烧瓶中，氮气保护下，加入甲氧基聚乙二醇异硫氰酸酯化合物mPEG-NCS(mPEG-CH2CH2-NCS，Mn＝15.1kDa，PDI＝1.03，7.2mmol)，加入无水二氯甲烷，搅拌至完全溶解，加入三乙胺(4mL)，氮气保护及冰浴条件下，加入二元胺小分子中间体S13-5(1.25g，3.0mmol，活性氨基为1当量)的无水二氯甲烷溶液，恢复至室温，搅拌反应24小时。反应结束后，无水***沉淀，过滤，重结晶，柱层析，得到两臂聚乙二醇缩醛衍生物D7-4(2-甲基丙醛)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):0.92-1.20(-CH2CH(CH3)-CH(OEt)2,3H；-OCH2CH3,6H),3.38(-OCH3,6H),3.42-3.76(-OCH2CH2O-,-OCH2CH2NHCSNH-),4.66-4.75(>Ar-CH2O-,2H),6.60-7.80(>Ar-,6H)。末端缩醛基的取代率>99.9％，约100％。Mn＝30.6kDa，PDI＝1.03。
步骤e：采用实施例12.1步骤e的方法脱除缩醛保护，得到两臂聚乙二醇醛衍生物D6-4。1HNMR(CDCl3)δ(ppm):1.10-1.14(-CH2CH(CH3)-CHO,3H),3.38(-OCH3,6H),3.42-3.76(-OCH2CH2O-,-OCH2CH2NHCSNH-),4.66-4.75(>Ar-CH2O-,2H),6.60-7.80(>Ar-,6H),9.76(-CHO,1H)。末端醛基的取代率>99.9％，约100％。进行GPC测试，Mn＝30.5kDa，PDI＝1.03。
实施例13.2：两臂聚乙二醇醛衍生物(D6-5，含有酯键连接基)
D6-5中，U、y、x、Ld、F与实施例13.1中D6-4一致。两个RPEG单链组分的结构均为mPEG(结构式为CH3O(CH2CH2O)n-)，设计分子量约为15kDa，EO单元数n≈339；两个XPEG的结构均为CH3O(CH2CH2O)nCH2CH2-，两个Lx均为-OC(＝O)CH2CH2CONH-。
步骤a-c：采用实施例13.1步骤a-c的方法制备非线性的二元胺小分子中间体S13-4。
步骤d：在干燥洁净的1000mL圆底烧瓶中，加入甲氧基聚乙二醇琥珀酰亚胺琥珀酸酯mPEG-SS(mPEG-CH2CH2OC(＝O)CH2CH2CONHS，Mn＝15.2kDa，PDI＝1.04，4.8mmol)和无水二氯甲烷，搅拌溶解，加入DMAP(0.49g，4.0mmol)，搅拌均匀，然后加入二元胺小分子中间体S13-4(2.0mmol)，室温搅拌反应16h。反应完毕，无水***沉淀，过滤，无水异丙醇重结晶，柱层析，得到两臂聚乙二醇缩醛衍生物D7-5。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):0.92-1.20(-CH2CH(CH3)-CH(OEt)2,3H；-OCH2CH3,6H),2.50-2.76(-OOCCH2CH2CONH-Ar-,8H；-OOCCH2CH2CONH-CH2-,4H),3.38(-OCH3,6H),3.43-3.76(-OCH2CH2O-,-OCH2CH2OOC-),4.66-4.75(>Ar-CH2O-,2H),7.70-7.94(>Ar-,6H)。以核磁测试确定结构。末端缩醛基的取代率>99.9％，约100％。Mn＝30.6kDa，PDI＝1.04。
步骤e：脱除缩醛保护，得到两臂聚乙二醇醛衍生物D6-5。以核磁测试确定结构。1HNMR(CDCl3)δ(ppm):1.10-1.14(-CH2CH(CH3)-CHO,3H),3.38(-OCH3,6H),3.43-3.76(-OCH2CH2O-,-OCH2CH2OOC-),4.66-4.75(>Ar-CH2O-,2H),7.70-7.94(>Ar-,6H),9.76(-CHO,1H)。末端醛基的取代率>99.9％，约100％。进行GPC测试，Mn＝30.5kDa，PDI＝1.04。
实施例13.3：两臂聚乙二醇醛衍生物(D6-6，含有氨基甲酸酯连接基、酰胺基和酯基连接)
D6-6中，U、y、x、Ld、F与实施例13.1中D6-4一致。两个RPEG单链组分的结构均为mPEG(结构式为CH3O(CH2CH2O)n-)，设计分子量约为20kDa，EO单元数n≈453；两个XPEG的结构均为CH3O(CH2CH2O)nCH2CH2-，两个Lx均为-OCONH-。
步骤a-c：采用实施例13.1步骤a-c的方法制备含有两个裸露氨基的二元胺小分子中间体S13-4。
步骤d：采用实施例13.2步骤d的方法，以甲氧基聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯mPEG-SC(mPEG-CH2CH2OCONHS，Mn＝20.1kDa，PDI＝1.04，4.8mmol)替代mPEG-SS，采用相同的原料摩尔比，制得两臂聚乙二醇缩醛衍生物D7-6。以核磁测试确定结构。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):0.92-1.20(-CH2CH(CH3)-CH(OEt)2,3H；-OCH2CH3,6H),3.38(-OCH3,6H),3.42-3.76(-OCH2CH2O-,-OCH2CH2OCONH-),4.66-4.75(>Ar-CH2O-,2H),7.70-7.94(>Ar-,6H)。末端缩醛基的取代率>99.9％，约100％。Mn＝40.5kDa，PDI＝1.04。
步骤e：脱除缩醛保护，得到两臂聚乙二醇醛衍生物D6-6。以核磁测试确定结构。1HNMR(CDCl3)δ(ppm):1.10-1.14(-CH2CH(CH3)-CHO,3H),3.38(-OCH3,6H),3.42-3.76(-OCH2CH2O-,-OCH2CH2OCONH-),4.66-4.75(>Ar-CH2O-,2H),7.70-7.94(>Ar-,6H),9.76(-CHO,1H)。末端醛基的取代率>99.9％，约100％。进行GPC测试，Mn＝40.5kDa，PDI＝1.04。
实施例13.4：两臂聚乙二醇醛衍生物(D6-7，含有氨基甲酸酯连接基、酰胺基和酯基连接)
对应通式(1)，D6-7中，U、y、x与实施例13.1中D6-4一致，Ld为-OCONH-，F为-CH2CH2CHO(其中，Z为-CH2CH2-，R01为-CHO)。两个RPEG单链组分的结构均为mPEG(结构式为CH3O(CH2CH2O)n-)，设计分子量约为20kDa，EO单元数n≈453；两个XPEG的结构均为CH3O(CH2CH2O)nCH2CH2-，两个Lx均为-OC(＝O)CH2CH2CH2CONH-。
步骤a：在干燥洁净的500mL圆底烧瓶中，加入非线性小分子S13-5(4.87g，6.0mmol)、三乙胺(4mL)和无水二氯甲烷(100mL)，搅拌溶解，加入含有一个缩醛基的小分子胺衍生物S13-6(1.06g，7.2mmol)，搅拌反应16h。反应完毕后，浓缩反应液，离子交换层析纯化，得到含有一个缩醛基的非线性小分子中间体S13-7(4.60g，收率91％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.08-1.20(-OCH2CH3,6H),4.22-4.36(Fmoc,9-H,2H；Ar,9-H,1H),4.45-4.75(Fmoc,-CH2-,4H；Ar-CH2O-,2H),7.20-7.94(Fmoc,Ar-,16H；>Ar-,6H)。
步骤b：采用20％哌啶/DMF溶液处理，旋蒸去除溶剂，无水二氯甲烷溶解，无水***沉淀，离子交换层析纯化，得到含有一个缩醛基的非线性二元胺小分子中间体S13-8。1HNMR(CDCl3)δ(ppm):1.08-1.20(-OCH2CH3,6H),4.28-4.36(central Ar,9-H,1H),4.45-4.75(>Ar-CH2O-,2H),6.54-7.68(>Ar-,6H)。
步骤c：采用实施例13.2步骤d的方法，以甲氧基聚乙二醇琥珀酰亚胺戊二酸酯(mPEG-CH2CH2OC(＝O)CH2CH2CH2CONHS，Mn＝20.1kDa，PDI＝1.04，4.8mmol)替代mPEG-SS，采用相同的原料摩尔比，制得两臂聚乙二醇缩醛衍生物D7-7。以核磁测试确定结构。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.08-1.20(-OCH2CH3,6H),2.16-2.76(-OOCCH2CH2CH2CONH-,12H),3.38(-OCH3,6H),3.42-3.76(-OCH2CH2O-,-OCH2CH2OOC-)。末端缩醛基的取代率>99.9％，约100％。Mn＝40.6kDa，PDI＝1.04。
步骤d：脱除缩醛保护，得到两臂聚乙二醇醛衍生物D6-7。以核磁测试确定结构。1HNMR(CDCl3)δ(ppm):2.16-2.76(-OOCCH2CH2CH2CONH-,12H),3.38(-OCH3,6H),3.42-3.76(-OCH2CH2O-,-OCH2CH2OOC-),9.78(-CHO,1H)。末端醛基的取代率>99.9％，约100％。进行GPC测试，Mn＝40.5kDa，PDI＝1.04。
实施例14：两臂聚乙二醇衍生物(H1-2)
对应通式(1)，H1-2中，U为(含有两个端羰基)，y＝2，两个x均为1，两个Lx均为-NHCOCH2CH2-，Ld为-CH2NHCH2CH2NHCO-，F为-CH2CH2OH(其中，Z为-CH2CH2-，R01为-OH)。两个RPEG单链组分的结构均为mPEG(结构式为CH3O(CH2CH2O)n-)，设计分子量约为10kDa，EO单元数n≈226；两个XPEG的结构均为CH3O(CH2CH2O)nCH2CH2-。
步骤a：在干燥洁净的1000mL圆底烧瓶中，加入双甲酯保护的9-甲酰基-2,7-二羧基芴(S14-1，4.22g，10mmol),含有一个被保护羟基的胺衍生物S14-2(2.45g，12mmol)和硼酸钠缓冲液(pH＝9.0)，室温反应4h，加入氰基硼氢化钠(NaBH3CN，6.28g，100mmol)，在室温下搅拌反应24h。加入饱和氯化铵溶液淬灭，用大量水稀释，用稀酸调节pH至5.0，重结晶，离子交换层析，得到含有一个被保护羟基的非线性小分子中间体S14-3(5.55g，收率91％)。1HNMR(CDCl3)δ(ppm):1.16-1.24(-OCH2CH3,3H),1.36-1.46(-OCH(CH3)O-,3H),3.62(-COOCH3,6H),7.80-8.20(>Ar-,6H)。
步骤b：脱除羧基保护基(甲酯保护)。在干燥洁净的1000mL圆底烧瓶中，将非线性小分子中间体S14-3溶解于NaOH/DCM溶液(2M)，搅拌反应16h。反应完毕后，用二氯甲烷萃取，合并有机相，用无水硫酸镁干燥，过滤，浓缩，得到含有一个被保护羟基的二元羧酸小分子中间体S14-4。进行核磁测试，氢谱中甲酯特征峰消失。
步骤c：在干燥洁净的1L圆底烧瓶中，始终氮气保护，加入二元羧酸小分子中间体S14-4(1.16g，2.0mmol)、三乙胺(2.5mL)、NHS(0.35g，3.0mmol)和无水二氯甲烷，搅拌至溶解，冰浴条件下加入DCC(2.06g，10mmol)的无水二氯甲烷溶液和少量DMAP(122mg，1.0mmol)，室温搅拌反应4h，然后加入甲氧基聚乙二醇丙胺(Mn＝10.0kDa，PDI＝1.04，6.0mmol)的无水二氯甲烷溶液，室温下反应24小时。过滤除去不溶物，浓缩，异丙醇重结晶，离子交换层析纯化，得到含有一个被保护羟基的两臂聚乙二醇衍生物H2-2(35.02g，收率85％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.16-1.24(-OCH2CH3,3H),1.36-1.46(-OCH(CH3)O-,3H),1.72-1.78(-OCH2CH2CH2NHCO-,4H),3.38(-OCH3,6H),3.45-3.72(-OCH2CH2O-；-OCH2CH2NHCO-,4H；-NHCOCH2CH2OCH(O-)-,2H)。末端被保护羟基的取代率>99.9％，约100％。进行GPC测试，Mn＝20.6kDa，PDI＝1.02。
步骤c：脱除羟基保护基(1-乙氧基乙氧基)。将两臂聚乙二醇衍生物H2-2用甲醇溶解，加入1M盐酸调节至pH＝1.0，反应4小时，浓缩反应液，沉淀，过滤，重结晶，干燥，得到两臂聚乙二醇衍生物H1-2。进行核磁测试，羟基保护基1-乙氧基乙氧基的特征峰消失。进行GPC测试，Mn＝20.5kDa，PDI＝1.02。
实施例15：两臂聚乙二醇叠氮衍生物
实施例15.1：两臂聚乙二醇叠氮衍生物(G21-2，具有氨基甲酸酯基连接基)
对应通式(1)，G21-2中，U为(三价支化核为咔唑残基)，y＝2，两个x均为1，两个Lx相同且均为-OCONH-，Ld为-CH2CH2CH2CONH-，F为-CH2CH2CH2CH2N3(其中，Z为-CH2CH2CH2CH2-，R01为-N3)。两个RPEG单链组分的结构均为mPEG(结构式为CH3O(CH2CH2O)n-)，设计分子量约为20kDa，EO单元数n≈453；两个XPEG的结构均为CH3O(CH2CH2O)nCH2CH2-。
步骤a：在干燥洁净的500mL圆底烧瓶中，加入含有两个被保护羟基的咔唑衍生物S15-1(3.97g，10mmol)，加入100mL二甲基甲酰胺(DMF)，搅拌使溶解，然后加入过量氢氧化钾(2.81g，50mmol)，搅拌1小时，加入溴基叠氮化合物S15-2(3.93g，15mmol)，25℃条件下搅拌反应24小时。反应结束后，将反应液倒入冰水中，过滤，水洗，浓缩，离子交换层析纯化，得到含有一个叠氮基的非线性小分子中间体S15-3(5.10g，收率88％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.38(-C(CH3)3,18H),1.48-1.52(-CH2CH2CH2N3,4H),7.12-8.70(>Ar-,6H)。
步骤b：脱除氨基保护基Boc。配制三氟乙酸/二氯甲烷(1:2v/v)的混合溶液，冰浴条件下，缓慢滴加非线性小分子中间体S15-3(4.63g)的无水二氯甲烷溶液，滴加完毕后室温反应过夜。浓缩反应液，加入纯水，用碳酸氢钠将pH调至12.0±0.2，用二氯甲烷萃取，将萃取液用无水硫酸镁干燥，过滤，浓缩滤液，得到含有一个叠氮基的二元醇小分子中间体S15-4(2.79g，收率92％)。进行核磁测试，氢谱中Boc的特征峰消失。
步骤c：在干燥洁净的1000mL圆底烧瓶中，加入甲氧基聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯mPEG-SC(mPEG-CH2CH2-OCONHS，Mn＝20.1kDa，PDI＝1.04，4.8mmol)和无水二氯甲烷，搅拌使溶解，加入DMAP(122mg，1.0mmol)，搅拌混匀，冰浴条件下缓慢滴加二元醇小分子中间体S15-4(0.76g，2.0mmol)的无水二氯甲烷溶液，混匀，25℃条件下搅拌反应16h。反应结束后，重结晶，离子交换层析纯化，得到两臂聚乙二醇叠氮衍生物G21-2。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.48-1.52(-CH2CH2CH2N3,4H),3.35(-OCH3,6H),3.42-3.76(-OCH2CH2O-；-OCH2CH2OCONH-,4H),7.12-8.70(>Ar-,6H)。末端叠氮基的取代率>99.9％，约100％。进行GPC测试，Mn＝40.5kDa，PDI＝1.04。
实施例15.2：两臂聚乙二醇叠氮衍生物(G21-3)
对应通式(1)，G21-3中，U、y、x、Lx、XPEG、RPEG、F与实施例15.1中G21-2一致。Ld为-COCH2CH2CONH-(还与U构成酰胺连接)。
步骤a：在干燥洁净的1000mL圆底烧瓶中，始终氮气保护，加入羧基叠氮化合物S15-2(3.21g，15mmol)、NHS(1.73g，1.5mmol)、三乙胺(7mL)和无水二氯甲烷，搅拌至溶解，冰浴条件下加入DCC(4.12g，20mmol)的无水二氯甲烷溶液和少量DMAP(0.24g，2mmol)，恢复至室温搅拌反应3h，然后加入双Fmoc保护的3,6-二氨基咔唑S15-5(6.41g，10mmol)，25℃条件下反应24小时。过滤除去不溶物，冷***沉淀，过滤，低温浓缩，离子交换层析纯化，得到含有一个叠氮基的非线性小分子中间体S15-6(7.78g，93％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.48-1.52(-CH2CH2CH2N3,4H),4.22(Fmoc,9-H,2H),4.38-4.48(Fmoc,-CH2-,4H),7.12-8.70(Fmoc,Ar-,16H；>Ar-,6H)。
步骤b：脱除氨基保护基Fmoc。用20％哌啶/DMF溶液处理，旋蒸去除溶剂，用无水二氯甲烷溶解，无水***沉淀，离子交换层析纯化，得到含有一个叠氮基的二元胺小分子中间体S15-7。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.48-1.52(-CH2CH2CH2N3,4H),6.60-7.80(>Ar-,6H)。核磁测试，氢谱中Fmoc中9-H和-CH2-的特征峰消失。
步骤c：采用实施例15.1步骤c的方法，以甲氧基聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯mPEG-SC(mPEG-CH2CH2-OCONHS，Mn＝20.1kDa，PDI＝1.04，4.8mmol)和二元胺小分子中间体S15-7(0.79g，2.0mmol)为原料，用相同的原料摩尔比，制备两臂聚乙二醇叠氮衍生物G21-3。1HNMR(CDCl3)δ(ppm):1.48-1.52(-CH2CH2CH2N3,4H),3.35(-OCH3,6H),3.42-3.76(-OCH2CH2O-；-OCH2CH2OCONH-,4H)。末端叠氮基的取代率>99.9％，约100％。
实施例15.3：两臂聚乙二醇叠氮衍生物(G21-4)
对应通式(1)，G21-4中，U、y、x、Ld、F与实施例15.1中G21-2一致。两个RPEG单链组分的结构均为mPEG(结构式为CH3O(CH2CH2O)n-)，设计分子量约为20kDa，EO单元数n≈453；两个XPEG的结构均为CH3O(CH2CH2O)nCH2CH2-，两个Lx均为-NH-。
在干燥洁净的圆底烧瓶中，依次加入甲氧基聚乙二醇磺酸酯衍生物(mPEG-CH2CH2OTs，Mn＝20.2kDa，PDI＝1.05，2.0mmol)、三乙胺(1.5mL)、DMAP(25mg，0.2mmol)和无水二氯甲烷，搅拌至溶解，然后冰浴条件下缓慢滴加二元醇小分子中间体S15-4(0.70g，1.0mmol)的无水二氯甲烷溶液，搅拌混匀，25℃条件下搅拌反应24h。反应完毕后，无水***沉淀，过滤，无水异丙醇重结晶，柱层析，得到两臂聚乙二醇叠氮衍生物G21-4(35.92g，收率89％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.48-1.52(-CH2CH2CH2N3,4H),3.35(-OCH3,6H),3.42-3.76(-OCH2CH2O-；-OCH2CH2NH-,4H)。末端叠氮基的取代率>99.9％，约100％。进行GPC测试，Mn＝40.4kDa，PDI＝1.05。
实施例15.4：两臂聚乙二醇叠氮衍生物(G21-7)
对应通式(1)，G21-7中，U、Ld、F与实施例15.1中G21-2一致。其中，y＝2，两个x均为2(∑x＝4)，两个XPEG的结构均为[CH3O(CH2CH2O)nCH2CH2-]2N-，两个Lx均不存在；两个RPEG单链组分的结构均为mPEG(结构式为CH3O(CH2CH2O)n-)，设计分子量约为10kDa，EO单元数n≈226。
在干燥洁净的圆底烧瓶中，依次加入过量的甲氧基聚乙二醇磺酸酯衍生物(mPEG-CH2CH2OTs，Mn＝10.2kDa，PDI＝1.05，6.0mmol，3eq.)、三乙胺(3mL)、DMAP(51mg，0.4mmol)和无水二氯甲烷，搅拌至溶解，然后冰浴条件下缓慢滴加二元醇小分子中间体S15-4(0.5eq.，0.70g，1.0mmol；其中，氨基含量为1eq.)的无水二氯甲烷溶液，搅拌混匀，25℃条件下搅拌反应24h。反应完毕后，无水***沉淀，过滤，无水异丙醇重结晶，柱层析，得到两臂聚乙二醇叠氮衍生物G21-7(35.92g，收率89％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.48-1.52(-CH2CH2CH2N3,4H),3.38(-OCH3,12H),3.42-3.76(-OCH2CH2O-；-OCH2CH2N-,8H)。末端叠氮基的取代率>99.9％，约100％。进行GPC测试，Mn＝39.4kDa，PDI＝1.05。平均每个分子含有的mPEG数量Nx＝3.90。
本实施例中，G21-7还可归属如下：(两个三价支化结构和一个含环状结构组合形成五价基团)，Ld、F与实施例15.1中G21-2一致。y＝4，四个x均为1，四个RPEG单链组分的结构均为mPEG(结构式为CH3O(CH2CH2O)n-)，设计分子量约为10kDa，EO单元数n≈226；四个XPEG的结构均为CH3O(CH2CH2O)n-，四个Lx均为-CH2CH2-。
实施例16：梳状聚乙二醇衍生物
实施例16.1：五臂聚乙二醇胺衍生物(C6-4，具有醚键连接基)
对应通式(1)，C6-4中，U为(其六价支化核为葡甲胺的残基)，y＝5，五个x均为1(∑x＝5)，五个Lx相同且均为-CH2CH2O-，Ld为-N(CH3)COCH2CH2-，F为-COOCH2CH2CH(CH3)NH2(其中，Z为-COOCH2CH2CH(CH3)-，R01为-NH2)。五个RPEG单链组分及五个XPEG的结构均为mPEG(结构式为CH3O(CH2CH2O)n-)，设计分子量约为5kDa，EO单元数n≈113。
步骤a：在干燥洁净的1000mL圆底烧瓶中，氮气保护，加入S16-2(含有一个被保护氨基的小分子羧酸化合物，2.06g，5.0mmol)的甲醇/二氯甲烷(3:1v/v)混合溶液，加入NHS(0.86g，7.5mmol)、三乙胺(2.5mL)，混匀，冰浴下加入DCC(1.55g，7.5mmol)的无水二氯甲烷溶液，恢复至室温搅拌3h。氮气保护下加入葡甲胺S16-1(3.09g，10mmol)的甲醇/水(2:1v/v)的混合溶液，在室温下搅拌反应过夜。反应结束后，过滤除去不溶物，冷***沉淀，过滤，萃取，浓缩，离子交换柱层析纯化，得到合物含有一个被保护氨基的五元醇小分子化合物S16-3(6.18g，收率88％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.34(-CH(CH3)-NH-Fmoc,3H),1.66-1.80(-OCH2CH2CH(CH3)NH-Fmoc,2H),2.46-2.70(-N(CH3)COCH2CH2COO-,4H),3.45(-N(CH3)CO-,3H),4.22(Fmoc,9-H,1H),4.38-4.46(Fmoc,-CH2-,2H),7.24-7.83(Fmoc,-Ar,8H)。
步骤b：在干燥洁净的圆底烧瓶中，氮气保护下，加入甲氧基聚乙二醇磺酸酯衍生物(mPEG-CH2CH2OTs，Mn＝5.2kDa，PDI＝1.03，5.5mmol)的无水二氯甲烷溶液、三乙胺(3.5mL)和DMAP(61mg，0.5mmol)，搅拌混匀，然后缓慢滴加五元醇小分子S16-3(0.70g，1.0mmol，可反应的羟基为1摩尔当量)的无水二氯甲烷溶液，搅拌混匀，25℃条件下搅拌反应24h。反应完毕后，水相洗涤，萃取，合并有机相，***沉淀，无水硫酸镁干燥，过滤，浓缩，柱层析，得到含有一个被保护氨基的五臂聚乙二醇衍生物C7-4(22.94g，收率90％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.34(-CH(CH3)-NH-Fmoc,3H),1.66-1.80(OCH2CH2CH(CH3)NHFmoc,2H),3.38(-OCH3,15H),3.42-3.72(-OCH2CH2O-；-OCH2CH(O-)CH(O-)CH(O-)CH(O-)CH2N-,6H；-N(CH3)CO-,3H),4.22(Fmoc,9-H,1H),4.38-4.46(Fmoc,-CH2-,2H),7.24-7.83(Fmoc,-Ar,8H)。末端被保护氨基的取代率为100％。Mn＝25.5kDa，PDI＝1.06。平均一个分子中mPEG的个数Nx为4.95(为∑x的99％)。
步骤c：将五臂聚乙二醇衍生物C7-4(15.29g)用20％哌啶/DMF溶液处理，旋蒸去除溶剂，无水二氯甲烷溶解，无水***沉淀，过滤，无水异丙醇重结晶，得到五臂聚乙二醇胺衍生物C6-4(14.95g)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.06-1.14(-CH(CH3)NH2,3H),3.38(-OCH3,15H),3.42-3.72(-OCH2CH2O-；-OCH2CH(O-)CH(O-)CH(O-)CH(O-)CH2N-,6H；-N(CH3)CO-,3H)。核磁氢谱中Fmoc的特征峰消失。末端氨基的取代率约100％。Mn＝25.3kDa，PDI＝1.06。
实施例16.2：控制mPEG的平均数量
采用实施例16.1的方法，仅改变步骤b中甲氧基聚乙二醇磺酸酯衍生物的用量，摩尔当量改为0.9(设计∑x＝4.5)，用量为4.5mmol，充分反应，分离去除未反应原料，所得产物中，mPEG的平均个数Nx约为4.42，PDI＝1.11。
实施例17：两臂聚乙二醇衍生物(含有单分散性的二价LPEG连接基)
实施例17.1：两臂聚乙二醇衍生物H1-3(含有硫醚连接基)
对应通式(1)，H1-3中，U为三价碳原子(>CH-)，y＝2，两个x均为1，两个Lx不相同，一个为-S-，另一个为-SCH2CH2-，Ld为-CH2CH2CH2CH2CONH-，F为-CH2CH2(OCH2CH2)7-OH(其中，Z含有单分散性二价LPEG连接基，其EO单元数m为7，R01为-OH)。两个RPEG单链组分均为mPEG(结构式为CH3O(CH2CH2O)n-)，设计分子量约为2kDa，EO单元数n≈44，两个XPEG的结构均为
步骤a：在干燥洁净的500mL圆底烧瓶中，氮气保护，加入硫辛酸S17-2(1.56g，7.5mmol)、单分散性的异端为被保护羟基的聚乙二醇胺衍生物S17-1(Bn-O-(CH2CH2O)mCH2CH2-NH2，m＝7，Mn＝459Da，PDI＝1，2.30g，5.0mmol)和无水二氯甲烷(200mL)，搅拌至溶解，加入NHS(1.15g，10mmol)和DMAP(122mg，1mmol)，冰浴条件下加入DCC(2.06g，10mmol)的无水二氯甲烷溶液，恢复至室温，搅拌反应24小时。反应结束后，过滤除去不溶物，浓缩，重结晶，离子交换层析纯化，得到单分散性的含有一个被保护羟基的二硫化合物小分子中间体S17-3(2.78g，86％，含有环状的功能性端基C14)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.43-1.78(-NHCOCH2CH2CH2CH2CH<,6H),3.56-3.68(-OCH2CH2O-；>CH-S-S-,1H),4.81(Ph-CH2-,2H),7.30-7.50(Ph-,5H)。
步骤b：在干燥洁净的500mL圆底烧瓶中，将二硫化合物小分子中间体S17-3(2.0g，3.1mmol)溶解于60mL乙醇中，加入60mL水，分批加入硼氢化钠(1.13g，30mmol)，然后室温下搅拌反应12小时。反应结束后，加入150mL水，用盐酸调节溶液pH至3.0，用二氯甲烷萃取(3×150mL)，合并萃出液，用水洗涤，无水硫酸镁干燥，过滤，浓缩，得到含有一个被保护羟基的二元硫醇化合物中间体S17-4(1.72g)。采用Ellman试剂测定巯基含量，大于95％。
在干燥洁净的500mL圆底烧瓶中，氮气保护条件下，加入二元硫醇化合物中间体S17-4(1.30g，2.0mmol)的磷酸盐缓冲液(100mL，pH＝7.4)，加入甲氧基聚乙二醇马来酰亚胺衍生物mPEG-MAL(mPEG-CH2CH2-MAL，Mn＝2.1kDa，PDI＝1.06，4.0mmol)，搅拌混匀，室温条件下反应16小时后，加入蒸馏水稀释后，用二氯甲烷萃取，合并有机相，无水硫酸镁干燥，过滤，无水异丙醇重结晶，得到含有一个被保护羟基的两臂聚乙二醇衍生物H2-3(7.25g，收率75％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.43-1.78(>CHCH2CH2CH2CH2CONH-,6H),3.38(-OCH3,6H),3.51-3.78(-OCH2CH2O-；-OCH2CH2N<,8H；-CONHCH2CH2O-,2H),4.24(-NCOCHS-,1H),4.81(Ph-CH2-,2H),7.30-7.50(Ph,5H)。Mn＝4.8kDa，PDI＝1.06。
步骤c：脱除羟基保护。向无水无氧的圆底烧瓶中，依次加入两臂聚乙二醇衍生物H2-3(4.83g)、甲醇(100mL)和10％Pd/C(5g)，氮气保护，室温下氢解过夜，用热的乙醇进行过滤洗涤，浓缩去除溶剂，***沉淀，得到白色固体状的两臂聚乙二醇化合物H1-3(4.41g，收率93％)。进行核磁测试，氢谱中苄基特征峰消失。末端羟基的取代率100％。进行GPC测试，Mn＝4.7kDa，PDI＝1.06。
实施例17.2：两臂聚乙二醇衍生物
采用实施例17.1的制备方法和测试方法，保持原来摩尔当量比不变，步骤a改用TBS-O-(CH2CH2O)mCH2CH2-NH2(S17-5，m＝15，Mn＝836Da，PDI＝1，m＝15)为原料，步骤c改用mPEG-MAL(Mn＝10.1kDa，PDI＝1.04，数均聚合度约226)为原料，步骤c获得含有一个被保护羟基的两臂聚乙二醇衍生物(Mn＝21.1kDa，PDI＝1.04，结构通式与H2-3一致)，步骤d获得两臂聚乙二醇化合物(Mn＝21.0kDa，PDI＝1.04，结构通式与H1-3一致)。结构以核磁测试确定。
实施例17.3：两臂聚乙二醇衍生物
采用实施例17.1的制备方法和测试方法，保持原来摩尔当量比不变，步骤a改用TBS-O-(CH2CH2O)mCH2CH2-NH2(S17-6，m＝21，Mn＝1.1kDa，PDI＝1，m＝21)为原料，步骤c改用mPEG-MAL(Mn＝19.9kDa，PDI＝1.04，数均聚合度约451)为原料，步骤c获得含有一个被保护羟基的两臂聚乙二醇衍生物(Mn＝41.1kDa，PDI＝1.04，结构通式与H2-3一致)，步骤d获得两臂聚乙二醇化合物(Mn＝41.0kDa，PDI＝1.04，结构通式与H1-3一致)。结构以核磁测试确定。
实施例17.4：两臂聚乙二醇衍生物H1-4(含有一硫代氨基甲酸酯基连接基)
步骤c-d：二元硫醇化合物中间体S17-4与甲氧基聚乙二醇异氰酸酯mPEG-NCO(mPEG-CH2CH2NCO，Mn＝10.2Da，数均聚合度n约230，PDI＝1.04)，在NaH存在条件下反应，脱除羟基保护基后，得到两臂聚乙二醇化合物H1-4。Mn＝21.0Da，PDI＝1.04。
实施例17.5：两臂聚乙二醇衍生物H1-5(含有硫代碳酸酯基连接基)
步骤c-d：二元硫醇化合物中间体S17-4与甲氧基聚乙二醇氯甲酸酯mPEG-OCOCl(mPEG-CH2CH2OCOCl，Mn＝10.2Da，数均聚合度n约230，PDI＝1.04)，在三乙胺存在条件下反应，脱除羟基保护基后，得到两臂聚乙二醇化合物H1-5。Mn＝21.0Da，PDI＝1.04。
实施例18：七臂聚乙二醇衍生物
实施例18.1：功能性端基被保护的七臂聚乙二醇马来酰亚胺衍生物(E4-4，含有β-丙氨酸连接基)
对应通式(1)，E4-4中，U为(具有梳状结构的八价支化核，基于六聚甘油类型)，y＝7，七个x均为1(∑x＝7)，七个Lx相同且均为-CH2CH2CONH-，Ld为-OOCCH2CH2-，F为(其中，Z不存在，R01为呋喃保护的马来酰亚胺基)。七个RPEG单链组分及七个XPEG的结构均为mPEG(结构式为CH3O(CH2CH2O)n-)，设计分子量约为5kDa，EO单元数n≈113。
步骤a：在干燥洁净的500mL圆底烧瓶中，氩气保护下，加入3-马来酰亚胺丙酸(1.78g，7.5mmol)、S18-1(含有一个羟基的梳状化合物，PDI＝1，M＝2513g，12.56g，5.0mmol)和CH2Cl2/DMF(20:1v/v,50mL)无水混合溶液，搅拌混匀，依次加入NHS(1.10g，9.0mmol)、三乙胺(TEA，3.5mL)、DMAP(101mg，0.9mmol)和无水二氯甲烷，搅拌溶解，冰浴条件下缓慢滴加DCC(1.85g，9.0mmol)的无水二氯甲烷(20mL)溶液，搅拌混匀。随后在室温条件下搅拌反应过夜。反应完全后，过滤除去不溶物，浓缩，离子交换层析纯化，得到含有一个被保护的马来酰亚胺基的梳状化合物S18-2(11.61g，85％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):2.80-2.90(-COCHCHCO-,2H),4.22(Fmoc,9-H,1H),4.38-4.46(Fmoc,-CH2-,2H),5.22(>CHOCH<,2H),6.49(-CH＝CH-,2H),7.24-7.83(Fmoc,Ar-,8H)。
步骤b：脱除氨基保护。将梳状化合物S18-2(9.56g，3.5mmol)用20％哌啶/DMF溶液处理，旋蒸去除溶剂，无水二氯甲烷溶解，无水***沉淀，过滤，无水异丙醇重结晶，得到含有一个被保护马来酰亚胺基的梳状七元胺化合物S18-3(3.88g)。进行核磁测试，氢谱中Fmoc的特征峰消失。
步骤c：在干燥洁净的1000mL圆底烧瓶中，氮气保护和0℃条件下，加入甲氧基聚乙二醇琥珀酰亚胺丙酸酯mPEG-SPA(mPEG-CH2CH2CONHS，Mn＝5.2kDa，PDI＝1.03，8.4mmol)的无水二氯甲烷(200mL)溶液和三乙胺(5mL)，搅拌混匀，缓慢加入梳状七元胺化合物S18-3(1.32g，1.0mmol)的无水四氢呋喃(10mL)溶液，室温条件下反应24h。反应完毕，用无水***沉淀，过滤，用无水异丙醇重结晶，柱层析，得到具有一个被保护的马来酰亚胺基的七臂聚乙二醇衍生物E4-4(18.84g，55％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):2.80-2.90(-COCHCHCO-,2H),3.38(-OCH3,21H),3.46-3.78(-OCH2CH2O-；-OCH2CH(O-)CH2O-；-OCH2CH2CONH-,14H),5.22(>CHOCH<,2H),6.49(-CH＝CH-,2H)。末端被保护的马来酰亚胺基的取代率>99.9％，约100％。进行GPC测试，Mn＝36.1kDa，PDI＝1.07。平均一个分子中mPEG的个数Nx为6.91(为∑x的98.7％)。
实施例19：支化聚乙二醇生物素(I3-1)
对应通式(1)，I3-1中，U为-CH2CH2CH2CH2(-)CH-，y＝2，两个x均为1，两个Lx相同且均为-CH2CH2OCONH-，Ld为-CONHCH2CH2NH-，F为生物素残基(其中，Z不存在，R01为I3类靶向基团)。两个RPEG单链组分及两个XPEG的结构均为mPEG(结构式为CH3O(CH2CH2O)n-)，设计分子量约为20kDa，EO单元数n≈453。
采用实施例1.1的制备方法，使用生物素代替原料S1-1，保持反应条件和原料摩尔投料比不变。
步骤a：在干燥洁净的1000mL圆底烧瓶中，将生物素S19-1(11.22g，50mmol)与过量乙二胺反应，得到生物素的胺衍生物S19-2(12.73g，收率89％)。MALDI-TOF测定分子量为286Da。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.38-1.70(biotin,-CH2CH2CH2CH2CH<,6H),2.18-2.22(biotin,-COCH2-,2H),3.20-3.26(biotin,>CHS-,1H),4.25-4.36(biotin,>CHCH<,2H)。
步骤b-c：在干燥洁净的500mL圆底烧瓶中，双Boc保护的赖氨酸衍生物(Boc-Lys(Boc)-COOH，48mmol)和生物素的胺衍生物S19-2(11.46g，40mmol)反应，过滤除去不溶物，0℃无水***沉淀，过滤，浓缩，离子交换层析纯化，得到含有一个生物素基团的赖氨酸衍生物S19-3。继续采用实施例1.1步骤c的方法脱除氨基保护基Boc，得到含有一个生物素基团的支化二胺衍生物S19-4(13.25g，收率80％)。MALDI-TOF测定分子量为414Da。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.30-1.80(biotin,-CH2CH2CH2CH2CH<,6H；lysine,-CH2CH2CH2CH2(-)CH-,6H),2.18-2.22(biotin,-COCH2-,2H),3.20-3.26(biotin,>CHS-,1H),4.25-4.40(biotin,>CHCH<,2H；lysine,>CH-,1H)。
步骤d：在干燥洁净的1000mL圆底烧瓶中，将过量甲氧基聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯mPEG-SC(mPEG-CH2CH2OCONHS，Mn＝20.1kDa，PDI＝1.03，4.8mmol)与支化二胺衍生物S19-4(0.83g，2.0mmol)反应，得到两臂聚乙二醇生物素衍生物I3-1(66.39g，收率82％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.30-1.80(biotin,-CH2CH2CH2CH2CH<,6H；lysine,-CH2CH2CH2CH2CH(-)CH-,6H),2.18-2.22(biotin,-COCH2-,2H),3.20-3.26(biotin,>CHS-,1H),3.36(-OCH3,6H),3.42-3.80(-OCH2CH2O-；-OCH2CH2OCONH-,4H；-NHCH2CH2NH-,4H),4.22(-OCH2CH2OCONH-,4H),4.25-4.40(biotin,>CHCH<,2H；lysine,>CH-,1H)。末端生物素基团的取代率>99.9％，约100％。进行GPC测试，Mn＝40.5kDa，PDI＝1.04。
实施例20：四臂聚乙二醇胺衍生物
实施例20.1：四臂聚乙二醇胺衍生物(C4-5)
对应通式(1)，C4-5中，U为(支化核为三聚赖氨酸的五价残基，U具有梳状结构)，y＝4，四个x均为1(∑x＝4)，四个Lx相同且均为-CH2CH2OC(＝O)-，Ld为-NHCH2CH2NHCO-(与U构成酰胺键)，F为-CH2CH2NH2(其中，Z为亚乙基，R01为-NH2)。四个RPEG单链组分及四个XPEG的结构均为mPEG(结构式为CH3O(CH2CH2O)n-)，设计分子量约为5kDa，EO单元数n≈113。
步骤a：在干燥洁净的500mL圆底烧瓶中，氮气保护下，加入氨基均被Boc保护的三聚赖氨酸S20-1(4.01g，5.0mmol)、异端含有一个被保护氨基的胺衍生物S20-2(2.12g，6.0mmol)、NHS(1.15g，10mmol)和溶剂无水二氯甲烷(200mL)，加入DMAP(122mg，1mmol)和DCC(2.06g，10mmol)，然后在室温下搅拌反应24小时。反应结束后，过滤除去不溶物，浓缩，离子交换层析纯化，得到含有一个被保护氨基的非线性化合物中间体S20-3(4.72g，83％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.38(-C(CH3)3,36H),4.22(Fmoc,9-H,1H),4.38-4.46(Fmoc,-CH2-,2H),7.24-7.83(Fmoc,-Ar,8H)。
步骤b：脱去氨基保护基Boc。配制三氟乙酸/二氯甲烷(1:2v/v)的混合溶液，冰浴条件下，缓慢滴加非线性化合物中间体S20-3(4.33g，3.8mmol)的无水二氯甲烷溶液，室温反应2小时。浓缩反应液，加入水，用二氯甲烷萃取，将萃取液用无水硫酸镁干燥，过滤，浓缩滤液，真空干燥，得到含有一个被保护氨基的非线性四元胺小分子中间体S20-4(2.66g，收率95％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.30-1.80(lysine,-CH2CH2CH2CH2(-)CH-,18H),4.22(Fmoc,9-H,1H),4.38-4.46(Fmoc,-CH2-,2H),7.24-7.83(Fmoc,-Ar,8H)。核磁测试，氢谱中Boc的特征峰消失。
步骤c：在干燥洁净的1000mL圆底烧瓶中，氮气保护下加入甲氧基聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯mPEG-SC(mPEG-CH2CH2OCONHS，Mn＝5.2kDa，PDI＝1.02，9.6mmol)和无水二氯甲烷，搅拌至溶解，加入DMAP(195mg，1.6mmol)搅拌均匀，加入非线性四元胺小分子中间体S20-4(1.48g，2.0mmol)，搅拌反应16h。反应完毕后，无水***沉淀，过滤，用无水异丙醇重结晶，柱层析纯化，得到含有一个被保护氨基的四臂聚乙二醇衍生物C6-5(36.60g，收率87％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.30-1.80(lysine,-CH2CH2CH2CH2(-)CH-,18H),3.38(-OCH3,12H),3.46-3.72(-OCH2CH2O-；-OCH2CH2OCONH-,8H；-NHCH2CH2NH-,4H),4.12-4.30(-OCH2CH2OCONH-,8H),4.22(Fmoc,9-H,1H),4.38-4.46(Fmoc,-CH2-,2H),7.24-7.83(Fmoc,-Ar,8H)。末端被保护氨基的取代率>99.9％，约100％。进行GPC测试，Mn＝21.0kDa，PDI＝1.03。平均一个分子中mPEG的个数Nx为4(为∑x的100％)。
步骤d：脱除氨基保护基Fmoc。用20％哌啶/DMF溶液处理，浓缩去除溶剂，无水二氯甲烷溶解，无水***沉淀，过滤，无水异丙醇重结晶，得到四臂聚乙二醇胺衍生物C4-5。进行核磁测试，氢谱中Fmoc的特征峰消失。进行GPC测试，Mn＝20.8kDa，PDI＝1.03。
实施例20.2：四臂聚乙二醇胺衍生物
参照上述实施例20.1，还可以采用结构如S20-6、S20-7、S20-8所示的其他类型的三聚赖氨酸异构体为原料，制备得到C4-6、C4-7、C4-8所示结构的四臂聚乙二醇胺衍生物。同理，还可采用各种四、五、六、七、聚赖氨酸为原料进行制备得到五、六、七、八臂聚乙二醇衍生物。可根据本指导实施本发明的制备方法。
实施例21：树枝型四臂聚乙二醇衍生物
实施例21.1：树枝型四臂聚乙二醇叠氮衍生物(G21-5)
对应通式(1)，G21-5中，U为y＝2，两个x均为2(∑x＝4)，Ld为-CH2CH2OCH2CH2O-，F为-CH2CH2N3(其中，Z为-CH2CH2-，R01为-N3)。四个RPEG单链组分均为mPEG(结构式为CH3O(CH2CH2O)n-)，设计分子量约为10kDa，EO单元数n≈226；两个XPEG均为两个Lx相同且均为-CONH-。
步骤a：在干燥洁净的1000mL圆底烧瓶中，氮气保护下，加入四个氨基被保护的三聚赖氨酸衍生物S21-1(6.46g，6.0mmol)，氨基叠氮衍生物S21-2(1.04g，5.0mmol)、NHS(1.04g，9.0mmol)、三乙胺(3.5mL)、DMAP(122mg，1.0mmol)和无水二氯甲烷，搅拌使溶解。然后冰浴条件下加入DCC(1.85g，9.0mmol)的无水二氯甲烷溶液，搅拌溶解，然后在25℃条件下搅拌反应24小时。反应结束后，过滤除去不溶物，低温浓缩，离子交换层析纯化，得到非线性的叠氮衍生物中间体S21-3(6.51g，90％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.30-1.80(lysine,-CH2CH2CH2CH2(-)CH-,18H),3.46-3.54(-CH2N3,2H),3.56-3.66(-OCH2CH2O-,4H),4.22(Fmoc,9-H,4H),7.20-7.80(Fmoc,Ar-,32H)。
步骤b：脱除四个氨基保护基Fmoc。将叠氮衍生物中间体S21-3用20％哌啶/DMF溶液处理，无水***沉淀，二氯甲烷溶解，无水***再次沉淀，过滤，离子交换层析纯化，得到含有一个叠氮基的四元胺中间体S21-4。进行核磁测试，氢谱中Fmoc的特征峰消失。
步骤c：在干燥洁净的1000mL圆底烧瓶中，氮气保护下，加入甲氧基聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯mPEG-SC(Mn＝10.2kDa，PDI＝1.03，4.8mmol)和二氯甲烷溶液，搅拌使溶解。加入DMAP(61mg，0.5mmol)，搅拌均匀，然后缓慢滴加四元胺中间体S21-4(0.56g，1.0mmol)的无水二氯甲烷溶液，25℃条件下搅拌反应16h。反应完毕，无水***沉淀，过滤，用无水异丙醇重结晶，柱层析，得到两级树状结构的四臂聚乙二醇叠氮衍生物G21-5(33.41g，收率82％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.30-1.80(lysine,-CH2CH2CH2CH2(-)CH-,18H),3.38(-OCH3,12H),3.42-3.76(-CH2N3,2H；-OCH2CH2O-；-OCH2CH2OCONH-,8H；-OCH2CH2OCH2CH2N3,6H),4.12-4.30(-OCH2CH2OCONH-,8H)。末端叠氮基的取代率>99.9％，约100％。进行GPC测试，Mn＝40.7kDa，PDI＝1.04。
实施例21.2：制树枝型四臂聚乙二醇醛衍生物(D6-9)
采用实施例2的制备方法、纯化方法，并参考其表征分析方法。
步骤a：采用实施例2步骤a的方法，以四个氨基被保护的三聚赖氨酸衍生物S21-1(6.46g，5.0mmol，1eq.)和氨基缩醛基衍生物S21-5(1.91g，6.0mmol)为反应原料，采用NHS/DCC/TEA体系(摩尔当量比例1.5:1.5:5)进行酰胺化反应，经分离纯化，得到四个Fmoc保护的三聚赖氨酸的缩醛衍生物中间体S21-6。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：1.08-1.20(-OCH2CH3,6H),-CH2CH(OEt)2,2H),4.22(Fmoc,9-H,4H),4.50-4.68(-CH(OEt)2,1H),7.20-7.80(Fmoc,Ar-,32H)。
步骤b：采用实施例2步骤b的方法脱除Fmoc保护基。得到四个氨基裸露的三聚赖氨酸的缩醛衍生物中间体S21-7。核磁氢谱中Fmoc的特征峰消失。
步骤c：采用实施例2步骤c的方法，以甲氧基聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯mPEG-SC(mPEG-CH2CH2OCONHS，Mn＝10.2kDa，PDI＝1.03，10mmol)和三聚赖氨酸的缩醛衍生物中间体S21-7(2.0mmol)为反应原料，得到两级树状结构的四臂聚乙二醇缩醛衍生物D7-9。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.08-1.20(-OCH2CH3,6H),3.38(-OCH3,12H),3.42-3.72(-OCH2CH2O-；-OCH2CH3,4H),4.54-4.64(-CH(OEt)2,1H)。末端缩醛基的取代率>99.9％，约100％。Mn约40.9kDa，PDI＝1.03。
步骤d：采用实施例2步骤d的方法，在酸性条件下脱除缩醛保护，得到四臂聚乙二醇醛衍生物D6-9。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):2.60-2.68(-CH2CHO,2H),3.38(-OCH3,12H),3.42-3.72(-OCH2CH2O-；-NHCH2CH2CHO,2H),9.80(-CHO,1H)。末端醛基的取代率>99.9％，约100％。进行GPC测试，Mn＝40.8kDa，PDI＝1.03。
实施例22：制备方法对比
实施例22.1：两臂支化聚乙二醇羧酸衍生物(D1-1)
对应通式(1)，D1-1中，U为>CH-C(＝O)-，y＝2，两个x均为1，两个Lx不相同，一个为-CH2CH2OCONH(CH2)4-，另一个为-CH2CH2OCONH-，Ld为-NHCH2CO-，F为-NHCH2COOH(其中，Z为-NHCH2-，R01为COOH)。两个XPEG的结构及两个RPEG单链组分的结构均为mPEG(结构式为CH3O(CH2CH2O)n-)，设计分子量约为20kDa，EO单元数n≈453。
步骤a：在干燥洁净的1000mL圆底烧瓶中，氮气保护，加入两个氨基均被Fmoc保护的赖氨酸S22-1(Fmoc-Lys(Fmoc)-COOH，11.80g，20mmol)和无水二氯甲烷，搅拌溶解，加入NHS(4.60g，40mmol)和三乙胺(14mL)，搅拌溶解，冰浴条件加入DCC(8.24g，40mmol)的无水二氯甲烷溶液，室温反应过夜。然后向反应液中加入叔丁酯保护的二甘氨酸S22-2(NH2-Gly-Gly-COO-t-Bu，4.51g，24mmol)，搅拌反应5小时。反应结束后，过滤除去不溶物，离子交换层析纯化，得到双Fmoc保护的三肽小分子中间体S22-3(三聚氨基酸的衍生物，13.22g，收率87％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)：1.56(-C(CH3)3,9H),4.20(Fmoc,9H,2H),4.36-4.45(Fmoc,-CH2-,4H；-CH2CH2CH2CH2CH<,1H),7.20-7.80(Fmoc,Ar-,16H)。
步骤b：脱除氨基保护基Fmoc。将小分子中间体S22-3(11.40g)用20％哌啶/DMF溶液处理，旋蒸去除溶剂，二氯甲烷溶解，无水***沉淀，离子交换层析纯化，得到小分子中间体S22-4(4.41g)。进行核磁测试，氢谱中Fmoc的特征峰消失。
步骤c：在干燥洁净的1000mL圆底烧瓶中，氮气保护，加入甲氧基聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯mPEG-SC(mPEG-CH2CH2OCONHS，Mn＝20.1kDa，PDI＝1.03，2.4mmol)和无水二氯甲烷，搅拌溶解，加入DMAP(61mg，0.5mmol)搅拌混匀，然后加入小分子中间体S22-4(0.32g，1.0mmol)的无水二氯甲烷溶液，室温搅拌反应16h。反应完毕后，无水***沉淀，过滤，重结晶，柱层析，得到两臂聚乙二醇羧酸酯衍生物D11-1(33.92g，84％)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.56(-C(CH3)3,9H),3.38(-OCH3,6H),3.42-3.76(-OCH2CH2O-；-OCH2CH2OCONH-,4H)。末端叔丁酯基的取代率>99.9％，约100％。Mn＝40.4kDa，PDI＝1.04。
步骤d：脱除叔丁基保护。将两臂聚乙二醇羧酸酯衍生物D11-1(30.3g)溶于1L水中，加入NaH2PO4(0.25mol，30g)和氢氧化钠(0.75mol，30g)，加热至60℃水解3h，冷却后用盐酸将反应液pH调至3.0，二氯甲烷萃取，浓缩，无水硫酸镁干燥，过滤，用无水异丙醇重结晶，得到含有单一羧基的两臂聚乙二醇羧酸衍生物D1-1(26.62g，88％)。通过核磁分析，叔丁酯保护基消失，末端羧基的官能化度为100％。进行GPC测试，Mn＝40.3kDa，PDI＝1.04。
实施例22.2：两臂聚乙二醇羧酸衍生物(后修饰法，先接枝聚合物链，再进行末端官能化)
采用实施例22.1步骤c-d的方法，以甲氧基聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯(Mn＝20.1kDa，PDI＝1.03)和叔丁酯保护的赖氨酸(Lys-COO-t-Bu)为原料，制备两臂支化聚乙二醇羧酸酯衍生物，再脱除叔丁酯保护基得到两臂支化聚乙二醇赖氨酸衍生物D1-2。末端羧基的官能化度为100％。进行GPC测试，Mn＝40.2kDa，PDI＝1.04。
以上述两臂支化聚乙二醇赖氨酸衍生物D1-2、叔丁酯保护的二甘氨酸S22-2为原料，采用实施例22.1步骤a的方法，获得两臂聚乙二醇羧酸酯衍生物D11-3(结构通式与D11-1一致)。采用实施例22.1步骤d的方法脱除叔丁酯保护基，得到含有单一羧基的两臂聚乙二醇羧酸衍生物D1-3(结构通式与D1-1一致)。末端甘氨酸的接枝度95.4％，末端羧基官能化度约100％。进行GPC测试，Mn＝40.1kDa，PDI＝1.04。
实施例22.3：两臂聚乙二醇醛衍生物(先接枝聚合物链，再进行末端官能化)
采实施例22.2的制备方法，改用甲氧基聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯(Mn＝10.1kDa，PDI＝1.03)为原料，制得两臂支化聚乙二醇赖氨酸衍生物D1-4(结构通式与D1-2一致，仅EO单元数不同)。
以两臂支化聚乙二醇赖氨酸衍生物D1-4，以及实施例2的1-氨基-3.3-二乙氧基丙烷为原料，以无水二氯甲烷为溶剂，采用NHS/TEA/DCC体系，进行缩合反应，制得两臂聚乙二醇缩醛衍生物D7-10(结构通式与D7-1一致)，以核磁测试分析确定结构，末端缩醛基的取代率为95.8％；Mn＝20.2kDa，PDI＝1.04。采用实施例2步骤d的方法脱除缩醛保护，得到支化的两臂聚乙二醇醛衍生物D6-10(结构通式与D6-1一致)，以核磁测试分析确定结构，末端醛基的取代率为95.8％。Mn＝20.2kDa，PDI＝1.04。D7-10、D6-10的末端取代率低于本发明制备方法制备的D7-1、D6-1。
实施例22.4：基于单官能化非线性聚乙二醇进行末端官能化修饰
在干燥洁净的1L圆底烧瓶中，氮气保护，加入实施例22.1得到的两臂聚乙二醇羧酸衍生物D1-1(20.2g，Mn＝40.3kDa，PDI＝1.04，0.5mmol)、三乙胺(1mL)、NHS(230mg，1.0mmol)和无水二氯甲烷，搅拌至溶解，再加入DCC(2.06g，1.0mmol)的无水二氯甲烷溶液，室温下反应24小时后。过滤除去不溶物，无水***沉淀，过滤，无水异丙醇重结晶，离子交换层析纯化，得到两臂聚乙二醇活性酯衍生物A1-1(18.99g)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.30-1.80(lysine,-CH2CH2CH2CH2CH<,6H),2.74-2.86(-COCH2CH2CO-,4H),3.38(-OCH3,6H),3.42-3.76(-OCH2CH2O-；-OCH2CH2OCONH-,4H),4.32-4.40(lysine,>CH-,1H)。末端琥珀酰亚胺基的取代率为98.4％。进行GPC测试，Mn＝40.4kDa，PDI＝1.04。
以实施例22.2得到的两臂聚乙二醇赖氨酸衍生物D1-2作为原料，采用与获得A1-1相同的制备、后处理方法和原料摩尔比，制备得到两臂聚乙二醇活性酯衍生物A1-2(18.74g)。1HNMR(CDCl3)δ(ppm):1.20-1.92(lysine,-CH2CH2CH2CH2CH<,6H),2.74-2.86(-COCH2CH2CO-,4H),3.38(-OCH3,6H),3.42-3.76(-OCH2CH2O-；-OCH2CH2OCONH-,4H),4.22-4.28(lysine,>CH-,1H)。末端琥珀酰亚胺基的取代率为91.9％。进行GPC测试，Mn＝40.3kDa，PDI＝1.04。进行离子交换层析纯化，纯化产物A1-3中末端琥珀酰亚胺基的取代率为98.9％。关于末端羧基至非线性支化核(三价碳)的距离，D1-2小于本发明制备方法获得的D1-1，相应的进一步官能化修饰产物，A1-3的取代率低于A1-1。
实施例22.5：整体式引入非线性的XPEG
步骤a：采用实施例22.1的方法(包括制备过程、纯化等后处理过程、催化剂、缩合剂、原料用量摩尔比等)，步骤c以甲氧基聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯mPEG-SC(Mn＝10.1kDa，PDI＝1.03)为原料，获得两臂聚乙二醇羧酸衍生物D1-5。结构通式与D1-1一致，结构以核磁测试分析确定。进行GPC测试，Mn＝20.3kDa，PDI＝1.04。
步骤b：在干燥洁净的1L圆底烧瓶中，氮气保护，加入两臂聚乙二醇羧酸衍生物D1-5(10.2g，0.5mmol)、NHS(0.58g，5.0mmol)、三乙胺(1mL)和无水二氯甲烷，搅拌至溶解，再加入DCC(1.03g，1mmol)的无水二氯甲烷溶液，室温下反应24小时后，过滤除去不溶物，无水***沉淀，过滤，无水异丙醇重结晶，离子交换层析纯化，得到两臂聚乙二醇活性酯衍生物A1-4。1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.30-1.80(lysine,-CH2CH2CH2CH2CH<,6H),2.74-2.86(-COCH2CH2CO-,4H),3.38(-OCH3,6H),3.45-3.72(-OCH2CH2O-；-OCH2CH2OCONH-,4H),4.32-4.40(lysine,>CH-,1H)。末端琥珀酰亚胺基的取代率为98.8％。进行GPC测试，Mn＝20.4kDa，PDI＝1.04。
步骤c：在干燥洁净的1L圆底烧瓶中，氮气保护，加入两臂聚乙二醇活性酯衍生物A1-4(2.4mmol)和无水二氯甲烷，搅拌溶解，加入DMAP(61mg，0.5mmol)，搅拌混匀，然后加入小分子中间体S22-4(0.32g，1mmol)，搅拌反应16h。反应完毕后，过滤除去不溶物，***沉淀，过滤，无水异丙醇重结晶，真空干燥，得到混合产物48.80g。产物进一步离子柱交换层析纯化，得到叔丁酯保护的两臂聚乙二醇羧酸衍生物D11-4(37.43g，占混合产物摩尔比92％)。D11-4的结构以核磁确定，1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.56(-C(CH3)3,9H),3.38(-OCH3,12H),3.43-3.75(-OCH2CH2O-；-OCH2CH2OCONH-,8H)。末端羧基含量100％。Mn＝41.0kDa，PDI＝1.04。
步骤d：采用实施例22.1步骤d的方法脱除叔丁基保护，得到两臂聚乙二醇羧酸衍生物D1-6。通过核磁分析，叔丁酯保护基消失，末端羧基的官能化度为100％。进行GPC测试，Mn＝40.9kDa，PDI＝1.04。
实施例22.6：整体式引入非线性的XPEG(对照)
步骤a：采用实施例22.2中获得D1-2的方法，以甲氧基聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯(Mn＝10.1kDa，PDI＝1.03)为原料，获得两臂聚乙二醇赖氨酸衍生物D1-7。结构通式与D1-2一致，结构以核磁确定。进行GPC测试，Mn＝20.2kDa，PDI＝1.04。
步骤b：采用实施例22.2中获得A1-2的官能化修饰方法，以D1-7为原料(反应位阻大大于D1-5)，采用相同的制备、后处理方法和原料摩尔比，获得两臂聚乙二醇活性酯衍生物A1-5，结构通式与A1-2一致，结构以核磁确定，末端琥珀酰亚胺基的取代率为93.2％(取代率低于A1-4)。Mn＝20.3kDa，PDI＝1.04。进一步多次离子交换层析纯化，直至纯化产物A1-6中末端琥珀酰亚胺基的取代率为99.0％。
步骤c：采用实施例22.5获得D11-4的方法，以纯化的两臂聚乙二醇活性酯衍生物A1-6(2.4mmol)为原料，在DMAP/DCM体系中进行反应。反应完毕后，过滤除去不溶物，无水***沉淀，过滤，无水异丙醇重结晶，真空干燥，得到混合产物47.82g。产物进一步离子柱交换层析纯化，得到叔丁酯保护的两臂聚乙二醇羧酸衍生物D11-6(31.11g，占混合产物摩尔比78％；A1-6的末端活性酯基与碳支化中心相邻，反应位阻大，相对于A1-4制备D11-4，接枝率下降)。结构以核磁确定，1H NMR(CDCl3)δ(ppm):1.56(-C(CH3)3,9H),3.38(-OCH3,12H),3.43-3.75(-OCH2CH2O-；-OCH2CH2OCONH-,8H)。末端羧基含量100％。Mn＝40.8kDa，PDI＝1.04。
步骤d：采用实施例22.1步骤d的方法脱除叔丁基保护，得到两臂聚乙二醇羧酸衍生物D1-8。通过核磁分析，叔丁酯保护基消失，末端羧基的官能化度为100％。进行GPC测试，Mn＝40.7，PDI＝1.04。
实施例23：非线性的聚乙二醇修饰的伊立替康
实施例23.1：支化聚乙二醇羧酸衍生物修饰的伊立替康衍生物(PD-1)
步骤a：伊立替康-甘氨酸盐酸盐的制备(化合物S23-1，IRES-Gly·HCl)：向干燥洁净的100mL圆底烧瓶中加入伊立替康-甘氨酸-Boc(化合物S23-1，IRES-Gly-Boc，2.23g，3mmol)、10mL无水二恶烷、10mL 4N HCl的二恶烷溶液，搅拌混匀，室温条件下反应约1.5h，此时HPLC检测显示化合物S23-1的峰完全消失。用50mL***进行沉淀，过滤，收集沉淀物，再溶于50mL DCM中，以pH2.5的HCl的饱和NaHCO3溶液进行洗涤，有机相经MgSO4干燥、过滤、真空蒸发浓缩。浓缩产物溶于5mL DCM，用无水***进行沉淀，重复溶解、无水***沉淀步骤，过滤、真空蒸发浓缩，得到化合物S23-1。结构以NMR确定。
步骤b：向干燥洁净的500mL圆底烧瓶中加入两臂聚乙二醇羧酸衍生物D1-1(40g，1.0mmol，1摩尔当量活性位点)的无水DCM溶液(100mL)，依次加入化合物S23-1(670mg，1.0mmol，1摩尔当量)、DMAP(0.61g，5.0mmol，5摩尔当量)、10当量的50％醋酸乙酯溶液。室温条件下搅拌过夜，真空蒸发浓缩，残留物用DCM进行溶解、用无水***进行沉淀，过滤，收集沉淀物，以二甲基甲酰胺/异丙醇的混合溶液进行重结晶。所得物溶于二氯甲烷，并用无水***进行沉淀，过滤，37℃条件下真空干燥。得到两臂聚乙二醇伊立替康衍生物PD-1。结构以NMR确定。并进行高效液相色谱、SDS-PAGE电泳测试，分子量约为41kDa。收率89％。
实施例23.2：支化聚乙二醇羧酸衍生物修饰的伊立替康衍生物(PD-2)
采用实施例23.1步骤a-b的方法，用D1-2替代D1-1，得到两臂聚乙二醇伊立替康衍生物PD-2。分子量约为41kDa。收率78％。本实施例中，D1-2产生的反应位阻比D1-1大。
实施例23.3：支化聚乙二醇羧酸衍生物修饰的伊立替康衍生物(PD-3)
采用实施例23.1步骤a-b的方法，用D1-3替代D1-1，得到两臂聚乙二醇伊立替康衍生物PD-3。分子量约为41kDa。收率85％。本实施例中，D1-3采用后修饰法获得，而D1-1采用预修饰方式。
实施例24：非线性的聚乙二醇醛衍生物修饰的重组人粒细胞集落刺激因子(PEG-rhG-CSF)(PD-4，仲氨连接基)
实施例24.1：在干燥洁净的50mL圆底烧瓶中加入600mg两臂聚乙二醇醛衍生物(D6-1，Mn＝20.3kDa，PDI＝1.03，2倍摩尔当量)，氮气保护，加入PBS缓冲液将pH值调至pH＝5.0，加入7.6mL rhG-CSF(1摩尔当量)的PBS缓冲盐溶液，室温反应4小时，加入氰基硼氢化钠，室温下反应约24h，加入饱和氯化铵溶液淬灭，用水稀释至蛋白浓度约0.1mg/mL。用稀盐酸调节pH值至约5.0，经Resource S离子交换层析，以0～0.5mol/L NaCl溶液(含20mmol/LNaAc,pH 5.0)梯度洗脱，收集聚乙二醇修饰组分，经Sephadex G25脱盐层析、超滤浓缩。GPC表征结果显示没有游离的PEG分子。MALDI-TOF-MS测试，重均分子量约为40kDa；进行SDS-PAGE电泳测试检测纯度，聚乙二醇修饰产物的纯度在96％以上。
实施例24.2：采用与实施例24.1相同的制备方法，两臂聚乙二醇醛衍生物(D6-1)用量改为1倍摩尔用量，淬灭反应后，用水稀释至蛋白浓度约0.1mg/mL。用稀盐酸调节pH值至约5.0，经Resource S离子交换层析，以0～0.5mol/L NaCl溶液(含20mmol/L NaAc,pH5.0)梯度洗脱，收集聚乙二醇修饰组分，收率约93％(主要由修饰效率决定)。
实施例24.3：以实施例22.3的两臂聚乙二醇醛衍生物D6-10代替两臂聚乙二醇醛衍生物D6-1，采用与实施例24.2相同的制备和后处理方法，其他参数保持不变，包括反应条件、后处理条件、rhG-CSF用量(1摩尔当量)，聚乙二醇醛衍生物用量(采用1倍摩尔当量)等，得到PEG-rhG-CSF(PD-5)，收率约86％(D6-10采用后修饰方法，取代率低于D6-1)。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明的宗旨和范围，以及无需进行不必要的试验的情况下，可在等同参数、浓度和条件下，在较宽范围内实施本发明。虽然本发明给出了特殊的实施例，对此应该理解为，可以对本发明作进一步的改进。总之，按本发明的原理，本申请欲包括任何变更、用途或对本发明的改进，包括脱离了本申请中已公开范围，而用本领域已知的常规技术进行的改变。

Claims (76)

1.一种单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所述单官能化非线性聚乙二醇的结构通式如式(1)所示：
其中，F为功能性基团，且F含有一个功能性端基R01；R01与Ld直接相连，或者R01通过二价连接基Z与Ld间接相连；
Ld为含有杂原子的共价连接基；且Ld含有能够经偶合反应生成的共价连接基，或者Ld与U构成能够经偶合反应生成的共价连接基；
U为价态为y+1的多价基团，y选自2、3、4、5、6、7、8、9或y≥10；当y＝2时，U不为N原子支化中心；通过U分别连接功能性基团F以及y个聚乙二醇组分XPEG；
XPEG为聚乙二醇组分，y个XPEG均包含至少一个RPEG单链组分，所述RPEG单链组分为烃氧基封端的聚乙二醇单元，所述RPEG单链组分均含有至少4个EO单元，其中EO单元代指氧化乙烯基单元；一个XPEG组分中RPEG单链组分的数量为x，y个x各自独立，任两个x可以相同或不同，但同一个XPEG组分中的RPEG单链组分具有相同的烃氧基封端；同一分子中，y个Lx各自独立，任两个Lx可以相同或不同，任一个Lx不存在或者为连接XPEG与多价基团U的二价连接基；
通式(1)中所有RPEG单链组分的数量总和记为∑x；
所述单官能化非线性聚乙二醇通过以下步骤制备：
步骤一、获得含有功能性基团U'及官能团端DF的低分子量中间体IM1，所述IM1的分子量不超过5000Da；
所述U'包含有多价基团U，且U'中含有y个反应位点，所述反应位点能够直接参与共价反应或者能够经活化后参与共价反应，从而使U'能够共价连接y个XPEG组分；
所述DF含有R01或者含有R01的微变化形式；所述微变化形式指经过脱保护、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、改变离去基团中任一种化学过程，能够转变为R01的基团；
步骤二、采用的原料至少包括步骤一获得的IM1以及含有至少一个RPEG单链组分的活性聚乙二醇衍生物Xsource，通过单步或分步的偶合反应，获得含有多价基团U以及y个聚乙二醇组分XPEG的非线性化合物IM2；
当DF等于F时，所得结构即对应通式(1)所示的结构；
当DF不等于F时，经末端微修饰得到对应的通式(1)所示的结构；所述末端微修饰选自以下化学反应中任一种或任意组合：脱保护、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、改变离去基团；
所得产物中，平均一分子单官能化非线性聚乙二醇具有的RPEG单链组分的数量记为Nx；
Nx偏离∑x不超过±10％。
2.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，Nx＝∑x。
3.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，步骤二中所述活性聚乙二醇衍生物原料Xsource，其结构分别含相应的XPEG，还含有一个能够与U'形成共价连接的反应位点FX，相应的y个Xsource的反应位点各自独立，任两个之间可以相同或不同；步骤二通过IM1与各Xsource之间的单步或分步的偶合反应获得中间体化合物IM2；
当Xsource具有非线性结构时，所述活性聚乙二醇衍生物原料Xsource的制备过程至少包括先引入反应位点Fx或FX的微变化形式，再引入聚乙二醇组分；
优选各XPEG具有相同的结构及相同的分子量，并且采用相同的活性聚乙二醇衍生物原料Xsource而偶联。
4.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所有RPEG单链组分采用同一种烃氧基聚乙二醇的活性衍生物作为原料Xsource而偶联，此时所有RPEG单链组分具有相同的烃氧基封端和相同的数均分子量；
优选所有RPEG单链组分采用同一种烃氧基聚乙二醇的活性衍生物作为原料，经共同的偶合反应过程同步引入。
5.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所述步骤二经过含有XPEG部分结构的中间体，而相应的RPEG单链组分数量小于相应的x，该数量为正数或者为0；
优选该中间体含有至少一个二价LPEG连接基，所述二价LPEG连接基均含有至少2个EO单元。
6.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，
所述(XPEG-Lx)y中EO单元数量总和至少为20；优选至少为22；更优选至少为40；更优选至少为80；
或者所有XPEG中，各RPEG单链组分中含有的EO单元数均大于10个，更优选均大于20个。
7.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所述同一分子中所有RPEG单链组分均具有相同的烃基封端，优选均具有相同的C1～20烷基封端，更优选均具有相同的C1～10烷基，更优选均具有相同的C1～6烷基，最优选均具有相同的甲基封端。
8.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，
各XPEG均只含有一个RPEG单链组分，或者所有的x均大于等于2；当所有的x均大于等于2时，任两个x之间可以相等或不等，优选所有的x均相等；
进一步优选Nx等于∑x。
9.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，至少一个XPEG含有1个或更多个二价LPEG连接基，所述二价LPEG连接基中含有的EO单元数至少为2，优选至少为3，更优选至少为4，更优选大于10；
还优选其EO单元数不超过250，更优选不超过150，更优选不超过120，更优选不超过100，更优选不超过50，更优选不超过25。
10.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，各XPEG均含有一个与Lx-U直接相连的二价LPEG连接基，或者所有Lx均含有一个二价LPEG连接基；所述二价LPEG连接基均含有至少2个EO单元。
11.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所述y个Lx各自独立，各个Lx各自独立地选自以下任一种形态：不存在，或者为亚烃基，或者为含杂原子的二价烃基；
优选所有的Lx提供相同的原子间隔，进一步优选所有的Lx具有相同的化学结构。
12.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，各XPEG的结构各自独立地是线性的或非线性的；
优选各XPEG的结构均为线性结构，或者均为非线性结构。
13.根据权利要求12所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，各XPEG均具有相同的非线性结构类型，且选自以下任一种：支化结构、梳状结构、树状结构、类树状结构、超支化结构、含环状结构、任两种或任两种以上相同或不同类型结构的组合结构；其中，类树状结构指由于缺少个别重复单元而形成的树状结构的不完整结构，且缺少的重复单元的数量应小于最后一级饱和数量的50％。
14.根据权利要求13所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，各XPEG均具有两个RPEG单链组分；优选所有XPEG均还具有一个与Lx-U直接相连的二价LPEG连接基，所述二价LPEG连接基均含有至少2个EO单元。
15.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，各XPEG均具有线性结构；y选自2、3、4、5、6、7、8或9；优选所有的RPEG单链组分均具有甲氧基封端。
16.根据权利要求12所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，各XPEG的结构均是非线性的；且各XPEG的非线性结构各自独立地由以下任一种结构的多价残基独立构建或者经非线性组合构建：多元官能化小分子、还含有一个异质官能团的多元官能化小分子、三官能化氨基酸；所述非线性组合选自以下任一种方式：支化组合方式、梳状组合方式、树状组合方式、类树状组合方式、环状组合方式、超支化组合方式、任两种或两种以上相同或不同非线性组合方式的联合组合方式；
其中，多元官能化小分子优选多元醇、多元硫醇、多元羧酸、多元伯胺、多元仲胺；
其中，还含有一个异质官能团的多元官能化小分子，优选还含有一个异质官能团的多元醇、还含有一个异质官能团的多元硫醇、还含有一个异质官能团的多元羧酸、还含有一个异质官能团的多元伯胺、还含有一个异质官能团的多元仲胺；
其中，三官能化氨基酸选自：丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、赖氨酸、鸟氨酸、精氨酸、瓜氨酸、组氨酸、色氨酸；
优选各XPEG均具有相同的非线性结构，且由以下结构的多价残基直接构建或者经非线性组合构建：多元醇、多元硫醇、多元羧酸、多元伯胺、多元仲胺、还含有一个异质官能团的多元醇、还含有一个异质官能团的多元硫醇、还含有一个异质官能团的多元羧酸、还含有一个异质官能团的多元伯胺、还含有一个异质官能团的多元仲胺、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、赖氨酸、鸟氨酸、精氨酸、瓜氨酸、组氨酸、色氨酸。
17.根据权利要求12所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，各XPEG均为支化结构，所有的x＝2，且各XPEG的支化结构各自独立地由以下任一种结构的三价残基构建：三元醇、三元硫醇、三元伯胺、三元仲胺、三元羧酸、三元磺酸酯、三元异氰酸酯、htriSM，含官能化侧基的氨基酸；所述htriSM为含有三个官能团的异官能化小分子，其含有两种不同官能团，其中一种的数量为1个，另一种的数量为2个；所述含官能化侧基的氨基酸选自以下任一种：丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、赖氨酸、鸟氨酸、精氨酸、瓜氨酸、组氨酸、色氨酸；
优选各XPEG均具有相同的支化结构，且均由以下任一种结构的三价残基构建：三元醇、三元硫醇、三元伯胺、三元仲胺、三元羧酸、三元磺酸酯、三元异氰酸酯、htriSM，含官能化侧基的氨基酸。
18.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所述U的非线性结构由以下任一种结构的多价残基独立构建或者经非线性组合构建：多元官能化小分子、还含有一个异质官能团的多元官能化小分子、三官能化氨基酸；所述非线性组合选自以下任一种方式：支化组合方式、梳状组合方式、树状组合方式、类树状组合方式、环状组合方式、超支化组合方式、任两种或两种以上相同或不同非线性组合方式的联合组合方式；
其中，多元官能化小分子优选多元醇、多元硫醇、多元羧酸、多元伯胺、多元仲胺；
其中，还含有一个异质官能团的多元官能化小分子，优选还含有一个异质官能团的多元醇、还含有一个异质官能团的多元硫醇、还含有一个异质官能团的多元羧酸、还含有一个异质官能团的多元伯胺、还含有一个异质官能团的多元仲胺；
其中，三官能化氨基酸选自：丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、赖氨酸、鸟氨酸、精氨酸、瓜氨酸、组氨酸、色氨酸。
19.根据权利要求18所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所述U选自以下任一种结构的多价残基：两聚氨基酸、多聚氨基酸；且U至少包括一个三官能化氨基酸的多价残基；
其中，所述多聚氨基酸指含有至少3个氨基酸单元；所述两聚氨基酸、多聚氨基酸中的氨基酸酸单元各自独立，任意两个之间可以相同或不同；
优选之一，U为多聚赖氨酸残基、多聚鸟氨酸残基、多聚天冬氨酸残基、多聚谷氨酸残基中任一种。
20.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所述y＝2，所述U选自以下任一种结构的三价残基：三元醇、三元硫醇、三元伯胺、三元仲胺、三元羧酸、三元磺酸酯、三元异氰酸酯、htriSM，含官能化侧基的氨基酸；所述htriSM为含三个官能团的异官能化小分子，其含有两种不同官能团，其中一种的数量为1个，另一种的数量为2个；所述含官能化侧基的氨基酸选自以下任一种：丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、赖氨酸、鸟氨酸、精氨酸、瓜氨酸、组氨酸、色氨酸；
所述htriSM中存在的异官能团对优选选自以下任一种：羟基与非羟基反应性基团、活性酯基与马来酰亚胺基、活性酯基与醛基、活性酯基与叠氮基、活性酯基与炔基、活性酯基与丙烯酸酯基、活性酯基与甲基丙烯酸酯基、活性酯基与丙烯酸基、马来酰亚胺基与叠氮基、马来酰亚胺基与炔基、马来酰亚胺基与丙烯酸酯基、马来酰亚胺基与甲基丙烯酸酯基、马来酰亚胺基与丙烯酸基、马来酰亚胺基与羧基、马来酰亚胺基与氨基、马来酰亚胺基与异氰酸酯基、醛基与叠氮基、醛基与丙烯酸酯基、醛基与甲基丙烯酸酯基、醛基与丙烯酸基、醛基与环氧基、醛基与羧基、醛基与炔基、叠氮基与巯基、叠氮基与氨基、叠氮基与丙烯酸酯基、叠氮基与甲基丙烯酸酯基、叠氮基与丙烯酸基、叠氮基与羧基、丙烯酸酯基与氨基、丙烯酸酯基与异氰酸酯基、丙烯酸酯基与环氧基、丙烯酸酯基与甲基丙烯酸酯基、丙烯酸酯基与羧基、甲基丙烯酸酯基与羧基、甲基丙烯酸酯基与氨基、甲基丙烯酸酯基与异氰酸酯基、甲基丙烯酸酯基与环氧基、炔基与氨基、炔基与异氰酸酯基、炔基与丙烯酸酯基、炔基与甲基丙烯酸酯基、炔基与丙烯酸基、炔基与环氧基、炔基与羧基、丙烯酸基与异氰酸酯基、丙烯酸基与丙烯酸酯基、丙烯酸基与环氧基、丙烯酸基与羧基、羧基与巯基、羧基与氨基、羧基与异氰酸酯基、羧基与环氧基、氨基与巯基、双(砜甲基)乙酰基与双硫基、砜甲基丙烯酰基与双硫基、双取代马来酰亚胺基与双硫基；其中，氨基为伯氨基或仲氨基；
所述htriSM优选选自以下任一种结构：含两个裸露羟基的硫醇、伯胺、仲胺、磺酸酯或卤代物，含两个巯基的醇、伯胺、仲胺、磺酸酯或卤代物，含两个伯氨基的醇、硫醇、磺酸酯或卤代物，含两个仲氨基的醇、硫醇、磺酸酯或卤代物，含两个伯氨基的仲胺，含两个仲氨基的伯胺。
21.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，步骤二中所述含有至少一个RPEG单链组分的活性聚乙二醇衍生物Xsource，各自独立地具有多分散性或单分散性；
优选步骤二中所述含有至少一个RPEG单链组分的活性聚乙二醇衍生物Xsource均为多分散性，或者均为单分散性。
22.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所述同一分子中所有RPEG单链组分的数均分子量均相同，或者并非都相同；所述相同的标准，指以单官能化非线性聚乙二醇中所有RPEG单链组分的均值为基数，相差不超过±10％；
当所有RPEG单链组分均为单分散性时，单官能化非线性聚乙二醇的PDI小于1.005；进一步优选同一分子中所有RPEG单链的EO单元数均为相等的整数。
23.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，同一分子中所有RPEG单链组分的数均分子量均相同；
优选各RPEG单链组分满足以下任一种情形：
(1)均为多分散性，数均分子量选自2kDa～40kDa，优选2kDa～20kDa；更优选2kDa、5kDa、10kDa或20kDa；
(2)均为单分散性，EO单元数均平均数选自4～70，且单官能化非线性聚乙二醇的PDI小于1.005，更优选同一分子中所有RPEG单链的EO单元数均为相等的整数；
进一步优选同一分子中所有RPEG单链组分均为甲氧基聚乙二醇单元。
24.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，各XPEG的数均分子量各自独立地均选自2kDa～80kDa，优选2kDa～40kDa，更优选2kDa～20kDa。
25.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，各XPEG的数均分子量均相同，以单官能化非线性聚乙二醇中所有XPEG组分的均值为基数，相差不超过±10％。
26.根据权利要求25所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，各XPEG的数均分子量选自2kDa～40kDa，优选2kDa、5kDa、10kDa或20kDa。
27.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所有Lx均不存在或者均具有相同结构；
进一步优选所有RPEG单链组分具有相同的数均分子量；
更进一步优选所有XPEG具有相同的数均分子量。
28.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所述单官能化非线性聚乙二醇为含单官能团的两臂支化聚乙二醇，其结构如通式(2)所示：
其中，U为价态为y+1的支化基团，y＝2；且U不为N原子支化中心；
PEGa、PEGb为RPEG单链组分，各自独立，同一分子中PEGa、PEGb可以相同或不同；
La不存在，或者为亚烃基，或者为含杂原子的二价烃基；
Lb不存在，或者为亚烃基，或者为含杂原子的二价烃基；
同一分子中，La、Lb各自独立，可以相同或不同；
所述含单官能团的两臂支化聚乙二醇通过以下步骤制备：
步骤一、获得含有功能性基团U'及官能团端DF的低分子量中间体IM1；
所述U'包含三价基团U，且U'中包含两个能够共价连接PEGa、PEGb组分的反应位点；两个反应位点各自独立，其各自独立地为活性的或者能够经活化后转化为活性形式；
步骤二、以步骤一获得的中间体IM1、结构包含PEGa的组分II、结构包含PEGb的组分III为必要原料，通过单步或分步的偶合反应，获得包含三价基团U以及两个RPEG单链组分的支化化合物IM2；偶合两个RPEG单链组分的顺序不分先后，或者同步偶联到U；所述组分II、组分III各自含有一个能与U'形成共价连接的反应位点；
当DF等于F时，所得结构即对应通式(2)所示的结构；
当DF不等于F时，经末端微修饰得到对应的通式(2)所示的结构；
优选PEGa、PEGb采用相同的甲氧基聚乙二醇的活性衍生物作为原料而偶联。
29.根据权利要求28所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所述U含有原子CM3、不饱和键CB3、环状结构CC3中任一种三价核结构；其中，CM3选自三价碳原子核、三价硅原子核、三价磷原子核中任一种；其中，环状结构选自脂肪族环、芳香族环、糖环、缩合环中任一种；
优选U含有以下任一类中任一种结构：
(i)U含有三价核结构CC3，CC3的环状结构为3～50元环，优选3～32元环，更优选3～18元环，更优选5～18元环；
(ii)U含有三价核结构CC3，CC3的环状结构选自以下组中任一种、任一种的被取代形式、或任一种的被杂化形式：环己烷、呋喃糖环、吡喃糖环、苯、四氢呋喃、吡咯烷、噻唑烷、环己烯、四氢吡喃、哌啶、1,4-二氧六环、吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、1,3,5-三嗪、1,4,7-三氮杂环壬烷、环三肽、茚、二氢化茚、吲哚、异吲哚、嘌呤、萘、二氢蒽、氧杂蒽、硫代呫吨、二氢菲、10,11-二氢-5H-二苯并[a,d]环庚烷、二苯并环庚烯、5-二苯并环庚烯酮、喹啉、异喹啉、芴、咔唑、亚氨基二苄、萘乙环、二苯并环辛炔、氮杂二苯并环辛炔；
(iii)U含有以下任一结构：
其中，Q5为氢原子或电子改变基团Qe，当Qe存在于环上时，其数量为一个或更多个；当Qe的数量大于1时，各个Qe为相同结构，或者为两种或两种以上不同结构的组合；
(iv)U含有以下任一结构：
(v)U含有上述(i)～(iv)中任一种结构以选自氧基、硫基、仲氨基、二价叔氨基、羰基、硫代羰基中1个、2个或3个相同或不同的二价连接基封端的结构。
30.根据权利要求28所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，所述U的三个端基各自独立，任两个之间可以相同或不同；所述U的三个端基各自独立地为以下任一种形式：不存在、为碳链连接基、为能够经偶合反应生成的共价连接基、或者与相邻基团构成能够经偶合反应生成的共价连接基。
31.根据权利要求28所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所述U-Ld的结构为所述单官能化非线性聚乙二醇的结构如通式(3)所示：
其中，AA为三价支化基团，且AA选自天然氨基酸、天然氨基酸的衍生物、非天然氨基酸、非天然氨基酸的衍生物中任一种的三价残基；Za、Zb、Zd与AA的端基构成能够经偶合反应生成的共价连接基；所述R01与Zd直接相连，或者通过二价连接基Z与Zd相连；
所述单官能化非线性聚乙二醇通过以下步骤制备：
步骤一、获得含有支化基团端AA'及官能团端DF的低分子量中间体IM1；
所述AA'包含三价支化基团AA，且AA'中包含两个功能性基团Fa、Fb；其中，Fa、Fb各自独立地为反应性基团或被保护的反应性基团，在同一分子中二者可以相同或不同；
步骤二、通过单步或分步的偶合反应，获得同时含有三价支化基团AA以及两个RPEG单链组分的支化化合物IM2；偶合两个RPEG单链组分的顺序不分先后，或者同步偶联到U；
当DF等于F时，所得结构即对应通式(3)所示的结构；
当DF不等于F时，经末端微修饰得到对应的通式(3)所示的结构。
32.根据权利要求31所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所述AA选自丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、赖氨酸、鸟氨酸、精氨酸、瓜氨酸、组氨酸、色氨酸中任一种的三价残基；
优选所述AA为赖氨酸、鸟氨酸、天冬氨酸、谷氨酸中任一种的三价残基。
33.根据权利要求31所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所述Fa、Fb可以相同或不同，各自独立地含有以下任一种合适的端基：氨基或被保护的氨基或胺盐、羧基或被保护的羧基、羟基或被保护的羟基、巯基或被保护的巯基、氨甲酰基或被保护的氨甲酰基、酰胺基或被保护的酰胺基、胍基或被保护的胍基、咪唑基或被保护的咪唑基；所述氨基为N-氨基、侧链氨基或环状单元的仲氨基。
34.根据权利要求31所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所述AA的三个端基均选自以下结构：-NH-、-N(CH3)-、-N<、-CO-、-O-、-S-、基于酰胺基的残基、基于胍基的残基、基于咪唑基的残基，且至少有两个端基分别为-NH-和-CO-。
35.根据权利要求31所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所述Za与Zb同为CO，Zd为NH；或者所述Za与Zb同为NH，Zd为CO。
36.根据权利要求31所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所述AA为氨基酸或其衍生物的三价残基，且所述Za、Zb、Zd中，一个与AA的端氨基形成共价连接基，一个与AA的端羧基形成共价连接基，一个与AA的侧链端基形成共价连接基；所述端氨基为伯氨基或仲氨基；
优选，所述Za、Zb、Zd中，
能够与氨基形成的二价连接基选自：酰胺键、仲氨键、二价叔氨基、尿烷键、硫代氨基甲酸酯键、脲键、硫脲键、异脲键、异硫脲键、硫代酰胺键、磺酰胺键、磷酰胺键、亚磷酰胺基、焦磷酰胺基、环磷酰胺基、异环磷酰胺基、硫代磷酰胺基、氮杂缩醛基、氮杂环缩醛基、氮硫杂缩醛基、氮杂半缩醛基、氮杂缩酮基、氮杂环缩酮基、氮硫杂缩酮基、亚胺键、烯胺基；
能够与羧基形成的二价连接基选自：酰胺键、酯键、硫酯键、酸酐连接基、酰亚胺连接基、酰肼键、酰腙键；
能够与氨基酸或其衍生物的侧链端基形成的二价连接基选自：酰胺键、仲氨键、二价叔氨基、尿烷键、硫代氨基甲酸酯键、脲键、硫脲键、异脲键、异硫脲键、硫代酰胺基、磺酰胺基、磷酰胺基、亚磷酰胺基、焦磷酰胺基、环磷酰胺基、异环磷酰胺基、硫代磷酰胺基、氮杂缩醛基、氮杂环缩醛基、氮硫杂缩醛基、氮杂半缩醛基、氮杂缩酮基、氮杂环缩酮基、氮硫杂缩酮基、亚胺键、烯胺基、酯键、硫代酯基、酸酐连接基、酰亚胺连接基、酰肼基、酰腙基、醚键、硫醚键、二硫键、含胍基的连接基、含咪唑基的连接基、乙烯醚键、碳酸酯基、硫代碳酸酯基、二硫代碳酸酯基、三硫代碳酸酯基、二硫代氨基甲酸酯基、缩醛基、环缩醛基、缩硫醛基、二硫代缩醛基、半缩醛基、硫代半缩醛基、缩酮基、缩硫酮基、肟键、硫肟醚基、半卡巴腙键、硫代半卡巴腙键、脲基甲酸酯基、硫脲基甲酸酯基、胍基、脒基、氨基胍基、氨基脒基、亚氨酸基、亚氨酸硫酯基、磺酸酯基、亚磺酸酯基、马来酰亚胺基、原酸酯基、苄氧羰基、磷酸酯基、亚磷酸酯基、次磷酸酯基、膦酸酯基、磷硅烷酯基、硅烷酯基、肽键；
进一步优选Za、Zb、Zd选自以下任两种或任三种：氧基、硫基、仲氨基、二价叔氨基、羰基、硫代羰基、氧基羰基、羰基氧基、硫基羰基、羰基硫基、羰基氨基、氨基羰基、硫代羰基氧基、氨基硫代羰基、硫代羰基硫基、硫基硫代羰基、硫代羰基氨基、氨基硫代羰基；
进一步优选Za、Zb、Zd选自以下任两种或任三种：氧基、硫基、仲氨基、二价叔氨基、羰基、硫代羰基、羰基氧基、氧基羰基、羰基硫基、硫基羰基。
37.根据权利要求36所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所述单官能化非线性聚乙二醇的结构为
其中，
LN为-CH2-CH2-CH2-或-CH2-CH2-CH2-CH2-；
L12为-CH2或-CH2-CH2-。
38.根据权利要求37所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所述单官能化非线性聚乙二醇的结构为且含有以下任一种结构：
或者所述单官能化非线性聚乙二醇的结构为且含有以下任一种结构：
39.根据权利要求38所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所述单官能化非线性聚乙二醇含有以下任一种结构：
优选所述单官能化非线性聚乙二醇含有以下结构：
40.根据权利要求28所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所述PEGa、PEGb均具有甲氧基封端，且具有相同的分子量。
41.根据权利要求40所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所述La、Lb均不存在，或者La、Lb均存在且La等于Lb。
42.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所述Ld选自含有以下任一类别中任一种共价连接基：
(i)由氨基、羟基、羧基、巯基、二硫连接基、二硒连接基、醛基、酮羰基、胍基、酰胺基、叠氮基、炔基、烯基、咪唑基、吲哚基中任一种活性基团参与偶合反应而生成的共价连接基；
(ii)酰胺键、仲氨键、二价叔氨基、尿烷键、硫代氨基甲酸酯键、亚胺键、烯胺基、氨基胍基、氨基脒基、亚氨酸基、亚氨酸硫酯基、酯键、苄氧羰基、硫代酯基、酸酐连接基、酰肼基、酰腙基、酰亚胺连接基、醚键、硫醚键、二硫键、二硒键、含胍基的连接基、含咪唑基的连接基、含三氮唑基的连接基、4,5-二氢异恶唑连接基、乙烯醚键、碳酸酯基、硫代碳酸酯基、二硫代碳酸酯基、三硫代碳酸酯基、二硫代氨基甲酸酯基、缩醛基、环缩醛基、缩硫醛基、二硫代缩醛基、半缩醛基、硫代半缩醛基、缩酮基、缩硫酮基、肟键、硫肟醚基、半卡巴腙键、硫代半卡巴腙键、硫代碳酰肼基、偶氮羰酰肼基、硫代偶氮羰酰肼基、肼基甲酸酯基、肼基硫代甲酸酯基、卡巴肼基、硫代卡巴肼基、脲基甲酸酯基、硫脲基甲酸酯基、胍基、脒基、磺酸酯基、亚磺酸酯基、原酸酯基、磷酸酯基、亚磷酸酯基、次磷酸酯基、膦酸酯基、磷硅烷酯基、硅烷酯基、肼基、脲键、硫脲键、异脲键、异硫脲键、硫代酰胺基、磺酰胺基、磷酰胺基、亚磷酰胺基、焦磷酰胺基、环磷酰胺基、异环磷酰胺基、硫代磷酰胺基、氮杂缩醛基、氮杂环缩醛基、氮硫杂缩醛基、氮杂半缩醛基、氮杂缩酮基、氮杂环缩酮基、氮硫杂缩酮基；
优选含有醚键、硫醚键、酰胺键、一硫代氨基甲酸酯键、二硫代氨基甲酸酯键、酯键、一硫代酯键、二硫代酯键、碳酸酯键、一硫代碳酸酯键、二硫代碳酸酯键、三硫代碳酸酯键、硫醚键、酰胺键、二硫键、二硒键、亚胺键、三氮唑连接基、4,5-二氢异恶唑连接基、 中任一种共价连接基。
43.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所述R01为能够与生物相关物质相互反应的功能性基团；所述与生物相关物质相互反应选自以下任一种：共价键的形成、氢键的形成、光学反应和靶向作用。
44.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于所述，R01选自反应性基团、反应性基团的微变化形式、靶向基团、光敏性基团；所述反应性基团的微变化形式指经过脱保护、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、改变离去基团中任一种化学过程，能够转变为目标反应性基团。
45.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所述R01选自以下任一种结构：
(1)能够与氨基、羟基、羧基、巯基、二硫连接基、二硒连接基、醛基、酮羰基、胍基、酰胺基、叠氮基、炔基、烯基、咪唑基、吲哚基中任一种活性基团进行偶合反应而生成共价键的基团；
(2)具有被保护形式的反应性基团、被保护形式或盐形式：氨基、被保护的氨基、胺盐、巯基、被保护的巯基、羟基、被保护的羟基、醛基、缩醛基、马来酰亚胺基、呋喃保护的马来酰亚胺基、羧基、酯保护的羧基、炔基、被保护的炔基、烯基；
(3)酰卤、酰胺、被保护的酰胺、酰肼、被保护的酰肼、叠氮基。
46.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所述R01距离U的支化核不超过100个原子间隔，选自1、1～10、10～20、20～50、50～100中任一种；对于数值区间，不包括左端点，但包括右端点。
47.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所述Z的结构选自以下任一种：
(1)Z为碳链连接基：包括亚烃基、侧基含杂原子的碳链连接基；
(2)Z中含有醚键、硫醚键、酰胺键、一硫代氨基甲酸酯键、二硫代氨基甲酸酯键、酯键、一硫代酯键、二硫代酯键、碳酸酯键、一硫代碳酸酯键、二硫代碳酸酯键、三硫代碳酸酯键、硫醚键、酰胺键、二硫键、二硒键、亚胺键、三氮唑连接基、4,5-二氢异恶唑连接基、中任一种连接基；
(3)Z中含有通过烷基化反应、酰胺化反应、酯化反应、硫酯化反应、点击反应、环加成反应、Diels-Alder加成反应、1,3-偶极环加成反应中任一种偶合反应生成的连接基。
48.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，
U-Ld-Z部分中存在至少一个二价LPEG连接基，所述二价LPEG连接基均含有至少2个EO单元；Z可以存在或不存在，该部分中EO单元总数不超过22，更优选不超过20，更优选不超过10；
优选所述Z存在，且选自以下任一种：
(1)Z中含有主链杂原子但不含重复单元CH2CH2O；
(2)Z中含有单分散性的聚乙二醇单元，且重复单元CH2CH2O的数量不超过22。
49.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所述Z的结构选自以下任一种：
(1)稳定的STAG：由亚烷基、二价环烯基、二价环炔基、二价环二烯基、芳撑、碳碳双键、碳碳三键、共轭的碳碳双键、二价脂杂环连接基、二价芳杂环连接基、侧基含杂原子的碳链连接基、取代的二价环烯基、取代的二价环炔基、取代的二价环二烯基、取代的芳撑、取代的碳碳双键、取代的共轭碳碳双键、取代的二价脂杂环连接基、取代的二价芳杂环连接基、醚键、硫醚键、脲键、硫脲键、氨基甲酸酯基、硫代氨基甲酸酯基、磷酸酯基、膦酸酯基、不含活泼氢的二价硅基、含硼原子的二价连接基、二价仲氨基、二价叔氨基、羰基、硫代羰基、-S(＝O)2-、-S(＝O)-、1,1-环状连接基、酰胺基、硫代酰胺基、磺酰胺基、烯胺基、三氮唑连接基、4,5-二氢异恶唑连接基、NH2-L5-COOH、中性氨基酸及其衍生物骨架中任一种二价连接基、任两种或任两种以上基团任意组合构成的二价连接基；所述中性氨基酸选自甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、肌氨酸中任一种；其中L5为亚烷基、芳撑中任一种或其任意组合，且含有至少两个碳原子；
(2)可降解的DEGG：含有二硫键、二硒键、乙烯醚键、酯基、硫酯基、硫代酯基、二硫代酯基、酸酐连接基、碳酸酯基、硫代碳酸酯基、二硫代碳酸酯基、三硫代碳酸酯基、氨基甲酸酯基、硫代氨基甲酸酯基、二硫代氨基甲酸酯基、缩醛连接基、环缩醛连接基、缩硫醛连接基、氮杂缩醛连接基、氮杂环缩醛连接基、氮硫杂缩醛连接基、二硫代缩醛连接基、半缩醛连接基、硫代半缩醛连接基、氮杂半缩醛连接基、缩酮连接基、缩硫酮连接基、氮杂缩酮连接基、氮杂环缩酮连接基、氮硫杂缩酮连接基、亚胺键、腙键、酰腙键、肟键、硫肟醚键、半卡巴腙键、硫代半卡巴腙键、肼基、酰肼基、硫代碳酰肼基、偶氮羰酰肼基、硫代偶氮羰酰肼基、肼基甲酸酯基、肼基硫代甲酸酯基、卡巴肼基、硫代卡巴肼基、偶氮基、异脲基、异硫脲基、脲基甲酸酯基、硫脲基甲酸酯基、胍基、脒基、氨基胍基、氨基脒基、亚氨酸基、亚氨酸硫酯基、磺酸酯基、亚磺酸酯基、磺酰肼基、磺酰脲基、马来酰亚胺基、原酸酯基、磷酸酯基、亚磷酸酯基、次磷酸酯基、膦酸酯基、磷硅烷酯基、硅烷酯基、碳酰胺基、硫代酰胺基、磺酰胺基、聚酰胺基、磷酰胺基、亚磷酰胺基、次磷酰胺基、膦酰胺基、焦磷酰胺基、环磷酰胺基、异环磷酰胺基、硫代磷酰胺基、乌头酰基、苄氧羰基、肽键、多肽片段、核苷酸及其衍生物骨架、脱氧核苷酸及其衍生物骨架中任一种二价连接基、任两种或任两种以上二价连接基的组合；所述肽键由选自甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、肌氨酸的任两个相同或不同的氨基酸键合而成。
50.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，
所述Lx各自独立地具有1～100个原子间隔；优选所述Lx各自独立地具有1～80个原子间隔；更优选所述Lx各自独立地具有1～24个原子间隔；
还优选所有的Lx提供相同的原子间隔；进一步优选所有的Lx具有相同的化学结构。
51.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所述Lx各自独立地选自以下任一种结构：
(1)Lx为碳链连接基：Lx为亚烃基或侧基含杂原子的碳链连接基；
(2)Lx含有主链杂原子：Lx含有醚键、尿烷键、一硫代氨基甲酸酯键、二硫代氨基甲酸酯键、酯键、一硫代酯键、二硫代酯键、碳酸酯键、一硫代碳酸酯键、二硫代碳酸酯键、三硫代碳酸酯键、硫醚键、酰胺键、二硫键、二硒键、亚胺键、三氮唑连接基、4,5-二氢异恶唑连接基、中任一种连接基；
(3)Lx中含有经偶合反应生成的连接基：Lx中含有通过烷基化反应、酰胺化反应、酯化反应、硫酯化反应、click反应、环加成反应、Diels-Alder加成反应、1,3-偶极环加成反应中任一种偶合反应生成的连接基。
52.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，至少一组XPEG与Lx-U之间形成酯键、氨基甲酸酯键或碳酸酯键连接，或者至少一组XPEG-Lx与U之间形成酯键、氨基甲酸酯键或碳酸酯键连接。
53.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所述通式(1)中，Lx均存在且相同，且含有羰基、-CONH-、-COO-中任一种端基；Lx与XPEG组分之间形成酯键、氨基甲酸酯键或碳酸酯键连接，或者Lx与U之间形成酯键、氨基甲酸酯键或碳酸酯键连接。
54.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所述单官能化非线性聚乙二醇选自以下任一结构：
其中，mPEG为甲氧基聚乙二醇单元；其中，y选自2、3、4、5、6、7、8、9；
其中，F中的R01端基选自醛基、被保护的醛基、马来酰亚胺基、被保护的马来酰亚胺基、氨基、被保护的氨基、胺盐、巯基、被保护的巯基、羧基、酯保护的羧基、酰卤、酰胺、被保护的酰胺、酰肼、被保护的酰肼、肼基、被保护的肼基、叠氮基、炔基、被保护的炔基、烯基；
其中，Lcb为亚烃基或侧基含杂原子的碳链连接基；
其中，M9选自-O-、-S-、-NH-或-N(CH3)-；
其中，LS为-C(＝O)-NH-、-NH-C(＝O)-、-CH2NH-、-NHCH2-、三氮唑连接基、4,5-二氢异恶唑、
其中，LD选自-O-C(＝O)-NH-、-NH-C(＝O)-O-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-、-O-C(＝O)-O-、-S-C(＝O)-NH-、-NH-C(＝O)-S-、-O-C(＝S)-NH-、-NH-C(＝S)-O-、-S-C(＝S)-NH-、-NH-C(＝S)-S-、-C(＝O)-S-、-S-C(＝O)-、-C(＝S)-O-、-O-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-S-C(＝S)-；
其中，Lmp为亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基或亚戊基。
55.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所述y选自2、3、4、5、6、7、8或9；
所述y＝2时，所述单官能化非线性聚乙二醇选自以下结构：
所述y＝3时，所述单官能化非线性聚乙二醇选自以下结构：
所述y＝3时，所述单官能化非线性聚乙二醇优选选自以下结构：
所述y＝4时，所述单官能化非线性聚乙二醇选自以下结构：
所述y≥5时，所述单官能化非线性聚乙二醇选自以下结构：
其中，F中的R01端基选自醛基、被保护的醛基、马来酰亚胺基、被保护的马来酰亚胺基、氨基、被保护的氨基、胺盐、羟基、被保护的羟基、巯基、被保护的巯基、羧基、酯保护的羧基、酰卤、酰胺、被保护的酰胺、酰肼、被保护的酰肼、肼基、被保护的肼基、叠氮基、炔基、被保护的炔基、烯基；
其中，Lcb为亚烃基或侧基含杂原子的碳链连接基；
其中，M9选自-O-、-S-、-NH-或-N(CH3)-；
其中，LS为-C(＝O)-NH-、-NH-C(＝O)-、-CH2NH-、-NHCH2-、三氮唑连接基、4,5-二氢异恶唑、
其中，LD选自-O-C(＝O)-NH-、-NH-C(＝O)-O-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-、-O-C(＝O)-O-、-S-C(＝O)-NH-、-NH-C(＝O)-S-、-O-C(＝S)-NH-、-NH-C(＝S)-O-、-S-C(＝S)-NH-、-NH-C(＝S)-S-、-C(＝O)-S-、-S-C(＝O)-、-C(＝S)-O-、-O-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-S-C(＝S)-；
其中，Lmp为亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基或亚戊基；
其中，LN为-CH2-CH2-CH2-或-CH2-CH2-CH2-CH2-；
其中，L12为-CH2或-CH2-CH2-；
其中，Let为亚乙基或亚丙基；同一分子中的两个或多个Let结构相同；
其中，R1优选为氢原子、甲基或乙基；
其中，M39为-O-、-S-或-NH-；同一分子中的两个或多个M39构相同；
其中，M40为-O-、-S-或-NH-；同一分子中的两个或多个M40构相同；
其中，MB不存在或为-O-、-S-或-NH-，同一分子中的两个或多个MB结构相同；
其中，MS不存在或为-O-、-S-或-NH-；同一分子中，M39与MS各自独立；
其中，M19为-O-或-S-；同一分子中的两个或多个M19结构可以相同或不同；优选同一分子中的M19结构均相同；
同一分子中MB与MS不同时存在；
同一分子中，M9、M19、M39、M40与MB各自独立；
同一分子中，M9、M19、M39、M40与MS各自独立；
其中，当MB不存在时，LM为Lmp；当MB存在时，LM为Let；同一分子中的两个或多个LM的结构相同；
其中，Lmb为亚甲基、亚乙基、亚丙基或亚丁基；
其中，Leb为亚乙基、亚丙基或亚丁基；
其中，Lta为三氮唑连接基；
其中，Leh为亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基或亚己基，同一分子中的两个或多个Leh结构相同；
其中，Q5为氢原子或电子改变基团Qe；当Qe存在存在于环上时，其数量为一个或更多个；当Qe的数量大于1时，各个Qe为相同结构，或者为两种或两种以上不同结构的组合；
其中，Umc含多价单环结构，其价态大于等于3；
其中，Ldv为二价连接基，优选LM；
其中，Utv为四价连接基；
其中，Upv为五价连接基；
其中，Ugh为价态≥6的连接基。
56.根据权利要求55所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所述单官能化非线性聚乙二醇产物中，各mPEG单链组分满足以下任一种情形：
(1)均为多分散性，数均分子量选自2kDa～40kDa，优选2kDa～30kDa，更优选2kDa～20kDa；进一步优选2kDa、5kDa、10kDa或20kDa；
(2)均为单分散性，EO单元数均平均数选自4～70，还可以优选5～70，还可以优选10～70，还可以优选12～70，还可以优选22～70。
57.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所述Ld-F选自以下任一组别中任一种：
其中，L5选自Lmd、苯撑、-Lmd-Ph-、-Ph-Lmd-；所述Lmd选自C1-10亚烷基，包括开链和含环状结构；所述-Ph-为苯撑；
(1)R01为醛基或缩醛基，Ld-F选自：-CH2NHCH2CH2CHO、-CH2NHCH2CH(CH3)CHO、-CH2NHCH2CH2CH2CHO、-CH2NHCH2CH2CH(CH3)CHO、-NHCH2CH2CHO、-CONHCH2CH2CHO、-CONHCH2CH(CH3)CHO、-CONHCH2CH2CH2CHO、-CONHCH2CH2CH(CH3)CHO、-OCONHCH2CH2CHO、-OCONHCH2CH(CH3)CHO、-OCONHCH2CH2CH2CHO、-OCONHCH2CH2CH(CH3)CHO、-COCH2CH2CHO、-NHCOCH2CH2CHO、-NHCOCH2CH(CH3)CHO、-NHCOCH2CH2CH2CHO、-NHCOCH2CH2CH(CH3)CHO、-OC(＝O)CH2CH2CHO、-OC(＝O)CH2CH(CH3)CHO、-OC(＝O)CH2CH2CH2CHO、-OC(＝O)CH2CH2CH(CH3)CHO、-OCH2CH2CHO、-CH2OCH2CH2CHO、-CH2OCH2CH(CH3)CHO、-CH2OCH2CH2CH2CHO、-CH2OCH2CH2CH(CH3)CHO、-COOCH2CH2CHO、-COOCH2CH(CH3)CHO、-COOCH2CH2CH2CHO、-COOCH2CH2CH(CH3)CHO、-NHCOOCH2CH2CHO、-NHCOOCH2CH(CH3)CHO、-NHCOOCH2CH2CH2CHO、-NHCOOCH2CH2CH(CH3)CHO、-OCOOCH2CH2CHO、-OCOOCH2CH(CH3)CHO、-OCOOCH2CH2CH2CHO、-OCOOCH2CH2CH(CH3)CHO及上述任一种的缩醛保护形式；
(2)R01为马来酰亚胺基或被保护的马来酰亚胺基，Ld-F选自：-CH2NH-L5-MAL、-NH-L5-MAL、-CONH-L5-MAL、-OCONH-L5-MAL、-CO-L5-MAL、-NHCO-L5-MAL、-OC(＝O)-L5-MAL、-SC(＝O)-L5-MAL、-NHNHCO-L5-MAL、-O-L5-MAL、-CH2O-L5-MAL、-COO-L5-MAL、-NHCOO-L5-MAL、-OCOO-L5-MAL及上述任一种的被保护形式；其中，MAL结构为
优选Ld-F选自：-CH2NH-Lmd-MAL、-CH2NH-Ph-MAL、-CH2NH-Lmd-Ph-MAL、-NH-Lmd-MAL、-CONH-Lmd-MAL、-OCONH-Lmd-MAL、-NH-Ph-MAL、-CONH-Ph-MAL、-OCONH-Ph-MAL、-NH-Lmd-Ph-MAL、-CONH-Lmd-Ph-MAL、-OCONH-Lmd-Ph-MAL、-CO-Lmd-MAL、-NHCO-Lmd-MAL、-OC(＝O)-Lmd-MAL、-SC(＝O)-Lmd-MAL、-NHNHCO-Lmd-MAL、-CO-Ph-MAL、-NHCO-Ph-MAL、-OC(＝O)-Ph-MAL、-SC(＝O)-Ph-MAL、-NHNHCO-Ph-MAL、-CO-Lmd-Ph-MAL、-NHCO-Lmd-Ph-MAL、-OC(＝O)-Lmd-Ph-MAL、-SC(＝O)-Lmd-Ph-MAL、-NHNHCO-Lmd-Ph-MAL、-O-Lmd-MAL、-O-Ph-MAL、-O-Lmd-Ph-MAL、-CH2O-Lmd-MAL、-CH2O-Ph-MAL、-CH2O-Lmd-Ph-MAL、-COO-Lmd-MAL、-COO-Ph-MAL、-COO-Lmd-Ph-MAL、-NHCOO-Lmd-MAL、-NHCOO-Ph-MAL、-NHCOO-Lmd-Ph-MAL、-OCOO-Lmd-MAL、-OCOO-Ph-MAL、-OCOO-Lmd-Ph-MAL及上述任一种被呋喃保护的形式；
(3)R01为羧基、被保护的羧基、相应的酰胺、被保护的酰胺、相应的酰肼、被保护的酰肼，Ld-F选自：-CH2NH-L5-COOH、-NH-L5-COOH、-CONH-L5-COOH、-OCONH-L5-COOH、-CO-L5-COOH、-NHCO-L5-COOH、-OC(＝O)-L5-COOH、-SC(＝O)-L5-COOH、-NHNHC(＝O)-L5-COOH、-O-L5-COOH、-CH2O-L5-COOH、-COO-L5-COOH、-NHCOO-L5-COOH、OCOO-L5-COOH及上述任一种的被保护的羧基、相应的酰胺、被保护的酰胺、相应的酰肼、被保护的酰肼；其中，L5选自Lmd、苯撑、-Lmd-Ph-、-Ph-Lmd-；
优选Ld-F的结构为-NH-L5-COOH、相应的酰胺、被保护的酰胺、相应的酰肼、被保护的酰肼；其中，-NH-L5-COOH为中性氨基酸的残基或-NH(CH2)j1COOH；所述中性氨基酸选自：甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、肌氨酸；所述j1为整数且选自2～20；
(4)R01为氨基、被保护的氨基或铵盐，Ld-F选自：-CO-L5-NH2、-NHCO-L5-NH2、-OC(＝O)-L5-NH2、-SC(＝O)-L5-NH2、-NHNHC(＝O)-L5-NH2、-CH2NH-L5-NH2、-NH-L5-NH2、-CONH-L5-NH2、-OCONH-L5-NH2、-O-L5-NH2、-CH2O-L5-NH2、-COO-L5-NH2、-NHCOO-L5-NH2、-OCOO-L5-NH2及上述任一种的被保护形式或上述任一种的胺盐形式；
优选Ld-F的结构为-CO-L5-NH2、其氨基被保护形式或其胺盐形式；其中-CO-L5-NH2为中性氨基酸的残基或-CO(CH2)j1NH2；
(5)R01为叠氮基，Ld-F选自：-CH2NH-(CH2)j1-N3、-CH2NH-Ph-N3、-CH2NH-Lmd-Ph-N3、-NH-(CH2)j1-N3、-CONH-(CH2)j1-N3、-OCONH-(CH2)j1-N3、-NH-Ph-N3、-CONH-Ph-N3、-OCONH-Ph-N3、-NH-Lmd-Ph-N3、-CONH-Lmd-Ph-N3、-OCONH-Lmd-Ph-N3、-CO-(CH2)j1-N3、-NHCO-(CH2)j1-N3、-OC(＝O)-(CH2)j1-N3、-SC(＝O)-(CH2)j1-N3、-NHNHC(＝O)-(CH2)j1-N3、-CO-Ph-N3、-NHCO-Ph-N3、-OC(＝O)-Ph-N3、-SC(＝O)-Ph-N3、-NHNHC(＝O)-Ph-N3、-CO-Lmd-Ph-N3、-NHCO-Lmd-Ph-N3、-OC(＝O)-Lmd-Ph-N3、-SC(＝O)-Lmd-Ph-N3、-NHNHC(＝O)-Lmd-Ph-N3、-CH2O-(CH2)j1-N3、-O-(CH2)j1-N3、-COO-(CH2)j1-N3、-NHCOO-(CH2)j1-N3、-OCOO-(CH2)j1-N3；其中，j1为整数且选自2～20；
(6)R01为炔基，Ld-F选自：-CH2NH-L5-C≡CH、-NH-L5-C≡CH、-CONH-L5-C≡CH、-OCONH-L5-C≡CH、-CO-L5-C≡CH、-NHCO-L5-C≡CH、-OC(＝O)-L5-C≡CH、-SC(＝O)-L5-C≡CH、-NHNHC(＝O)-L5-C≡CH、-O-L5-C≡CH、-CH2O-L5-C≡CH、-COO-L5-C≡CH、-NHCOO-L5-C≡CH、-OCOO-L5-C≡CH、-C(＝O)-C≡CH、-OC(＝O)-C≡CH、-NHC(＝O)-C≡CH、-NHNHC(＝O)-C≡CH及上述任一种的被保护形式；
(7)R01为烯基，Ld-F选自：-CH2NH-L5-CH＝CH2、-NH-L5-CH＝CH2、-CONH-L5-CH＝CH2、-OCONH-L5-CH＝CH2、-CO-L5-CH＝CH2、-NHCO-L5-CH＝CH2、-OC(＝O)-L5-CH＝CH2、-SC(＝O)-L5-CH＝CH2、-NHNHC(＝O)-L5-CH＝CH2、-O-L5-CH＝CH2、-CH2O-L5-CH＝CH2、-COO-L5-CH＝CH2、-NHCOO-L5-CH＝CH2、-OCOO-L5-CH＝CH2、-C(＝O)-CH＝CH2、-OC(＝O)-CH＝CH2、-NHC(＝O)-CH＝CH2、-NHNHC(＝O)-CH＝CH2。
58.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，
所述U选自以下结构：
59.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所述低分子量中间体IM1的PDI<1.005；优选PDI＝1。
60.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所述低分子量中间体IM1的数均分子量不超过4000Da，更优选不超过3000Da，更优选不超过3000Da，更优选不超过2000Da，更优选不超过1000Da。
61.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所述单官能化非线性聚乙二醇中含有至少一个单糖单元，所述单糖单元形成二价连接基或者构成支化结构；当构成支化结构时，所述单糖单元位于U或/和XPEG中；所述单糖单元的位置选自以下任一组：
(1)至少U处含有单糖单元结构；
(2)至少XPEG处含有单糖单元结构；
(3)至少Z处含有单糖单元结构；
(4)至少Ld处含有单糖单元结构。
62.根据权利要求1所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，所述步骤一的原料至少包括支化试剂Usource和官能团源试剂Fsource；Fsource提供DF；Usource提供多价基团U；所述Usource与Fsource之间直接进行共价偶合反应，或者还有链接剂参与反应，用以提供R01和U之间的连接基。
63.根据权利要求62所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、制备二元伯胺的低分子量中间体IM1，其结构为
其中，ProR为R01或R01的被保护形式；所述ProR选自：缩醛基、被保护的马来酰亚胺基、酯保护的羧基、被保护的羟基、被保护的氨基、被保护的肼基、被保护的酰胺基、被保护的酰肼基、被保护的巯基、被保护的炔基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、丙烯酰胺基、烯丙基、叠氮基；
步骤二、Xsource采用1～10摩尔当量的甲氧基聚乙二醇衍生物，或者采用1摩尔当量的甲氧基聚乙二醇磺酸酯，或者采用1摩尔当量的甲氧基聚乙二醇卤代物；Xsource与0.5摩尔当量的IM1进行偶合反应，其中，IM1中的伯氨基为1摩尔当量；其中，Xsource含有以下任一种反应性基团：非碳酸酯的活性酯基、碳酸酯的活性酯基、羧基、酰卤基、磺酰卤基、醛基、α,β-不饱和键、异氰酸酯基、异硫氰酸酯基、环氧基、氰基、酸酐基；
分离纯化，得到式(4a)所示结构的单官能化非线聚乙二醇衍生物：
其中，mPEG为甲氧基聚乙二醇单元；其中，Lx中指向U的端部为-NH-；
步骤三：当R01等于ProR时，该步骤省略；当R01为醛基、马来酰亚胺基、羧基、羟基、氨基、胺盐、肼基、酰胺基、酰肼基、巯基或炔基，而ProR为R01的被保护形式时，还进行脱保护处理，得到式(4)所示结构的单官能化非线聚乙二醇衍生物：
64.根据权利要求63所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，所述支化试剂Usource和官能团源试剂Fsource选自以下任一种组合方式：
(1)Usource为羧酸衍生物、非碳酸酯的活性性酯衍生物或酰卤衍生物且还含有两个被保护的氨基；Fsource为一元胺衍生物且还含有一个ProR；优选Usource为两个氨基被保护的赖氨酸衍生物或两个氨基被保护的鸟氨酸衍生物；
(2)Usource为一元胺衍生物且还含有两个被保护的氨基；Fsource为羧酸衍生物、非碳酸酯的活性性酯衍生物、酰卤衍生物或羧酸酯衍生物且还含有一个ProR；
(3)Usource含有两个被保护的氨基且还含有一个羟基；Fsource含有一个ProR且还含有一个羧基、酰卤基、异氰酸酯基或异硫氰酸酯基；
进一步优选当步骤一Fsource和Usource之间生成酰胺键连接时，Xsource与IM1之间形成氨基甲酸酯基连接。
65.根据权利要求62所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、制备多元伯胺的低分子量中间体IM1，其结构为
其中，y≥3；
其中，ProR为R01或R01的被保护形式；所述ProR选自：缩醛基、被保护的马来酰亚胺基、酯保护的羧基、被保护的羟基、被保护的氨基、被保护的肼基、被保护的酰胺基、被保护的酰肼基、被保护的巯基、被保护的炔基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、丙烯酰胺基、烯丙基、叠氮基；
步骤二、Xsource采用1～10摩尔当量的甲氧基聚乙二醇衍生物，与1/y摩尔当量的IM1进行偶合反应，其中，IM1中的伯氨基为1摩尔当量；其中，Xsource含有以下任一种反应性基团：非碳酸酯的活性酯基、碳酸酯的活性酯基、羧基、酰卤基、磺酰卤基、醛基、α,β-不饱和键、异氰酸酯基、异硫氰酸酯基、环氧基、氰基、酸酐基；
分离纯化，得到式(5a)所示结构的单官能化非线聚乙二醇衍生物：
其中，mPEG为甲氧基聚乙二醇单元；其中，Lx中指向U的端部为-NH-；
步骤三：当R01等于ProR时，该步骤省略；当R01为醛基、马来酰亚胺基、羧基、羟基、氨基、胺盐、肼基、酰胺基、酰肼基、巯基或炔基，而ProR为R01的被保护形式时，还进行脱保护处理，得到式(5)所示结构的单官能化非线聚乙二醇衍生物：
66.根据权利要求65所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，所述支化试剂Usource和官能团源试剂Fsource选自以下任一种组合方式：
(1)Usource为羧酸衍生物、非碳酸酯的活性性酯衍生物或酰卤衍生物且还含有y个被保护的氨基；Fsource为一元胺衍生物且还含有一个ProR；优选Usource为二聚赖氨酸或多聚赖氨酸中氨基均被保护的羧酸化合物、活性酯化合物、酰卤化合物；
(2)Usource为一元胺衍生物且还含有y个被保护的氨基；Fsource为羧酸衍生物、非碳酸酯的活性性酯衍生物、酰卤衍生物或羧酸酯衍生物且还含有一个ProR；优选Usource为氨基均被保护的二聚赖氨酸或多聚赖氨酸的改性的胺衍生物；
进一步优选当步骤一Fsource和Usource之间生成酰胺键连接时，Xsource与IM1之间形成氨基甲酸酯基连接。
67.根据权利要求62所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、制备二元伯胺或多元伯胺的低分子量中间体IM1，其结构为其中，y＝2或y≥3；
其中，ProR为R01或R01的被保护形式；所述ProR选自：缩醛基、被保护的马来酰亚胺基、酯保护的羧基、被保护的羟基、被保护的氨基、被保护的肼基、被保护的酰胺基、被保护的酰肼基、被保护的巯基、被保护的炔基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、丙烯酰胺基、烯丙基、叠氮基；
步骤二、Xsource采用2～10摩尔当量的甲氧基聚乙二醇磺酸酯或者2～10摩尔当量的甲氧基聚乙二醇卤代物，与1/y摩尔当量的IM1进行偶合反应，其中，IM1中的伯氨基为1摩尔当量；其中，Xsource含有以下任一种反应性基团：非碳酸酯的活性酯基、碳酸酯的活性酯基、羧基、酰卤基、磺酰卤基、醛基、α,β-不饱和键、异氰酸酯基、异硫氰酸酯基、环氧基、氰基、酸酐基；
分离纯化，得到式(6a)所示结构的单官能化非线聚乙二醇衍生物：
其中，mPEG为甲氧基聚乙二醇单元；
其中，Lx中指向U的端部为-NH-；其中，Lhc为C1-10亚烃基；
步骤三：当R01等于ProR时，该步骤省略；当R01为醛基、马来酰亚胺基、羧基、羟基、氨基、胺盐、肼基、酰胺基、酰肼基、巯基或炔基，而ProR为R01的被保护形式时，还进行脱保护处理，得到式(6)所示结构的单官能化非线性聚乙二醇衍生物：
68.根据权利要求62所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、制备二元羧酸的低分子量中间体IM1，其结构为
其中，ProR为R01或R01的被保护形式；所述ProR选自：缩醛基、被保护的马来酰亚胺基、被保护的羟基、被保护的氨基、被保护的肼基、被保护的酰胺基、被保护的酰肼基、被保护的巯基、被保护的炔基、丙烯酰胺基、烯丙基、叠氮基；
其中，Usource含有两个被保护的羧基，且还含有一个反应性基团；
步骤二、Xsource采用1～10摩尔当量的甲氧基聚乙二醇衍生物，与0.5摩尔当量的IM1进行偶合反应，其中，IM1中的羧基为1摩尔当量；其中，Xsource含有以下任一种反应性基团：氨基、羟基、巯基、肼基；
分离纯化，得到式(7a)所示结构的单官能化非线聚乙二醇衍生物：
其中，mPEG为甲氧基聚乙二醇单元；其中，Lx中指向U的端部为羰基；
步骤三、当R01等于ProR时，该步骤省略；当R01为醛基、马来酰亚胺基、羟基、氨基、胺盐、肼基、酰胺基、酰肼基、巯基或炔基，而ProR为R01的被保护形式时，还进行脱保护处理，得到(7)所示结构的单官能化非线聚乙二醇衍生物：
69.根据权利要求68所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，所述Usource中含有的反应性基团选自：伯氨基、羟基、巯基、卤基、磺酸酯、醛基；
优选所述支化试剂Usource和官能团源试剂Fsource选自以下任一种组合方式：
(1)Usource还含有一个伯氨基、羟基或巯基；Fsource含有一个ProR且还含有一个羧基、非碳酸酯的活性酯基、酰卤基、羧酸酯基、异氰酸酯基、异硫氰酸酯基、氯甲酸酯基；
(2)Usource还含有一个卤基或磺酸酯基；Fsource含有一个ProR且还含有一个氨基、羟基或巯基；
(3)Usource还含有一个醛基；Fsource为一元伯胺且含有一个ProR。
70.根据权利要求62所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、制备多元羧酸的低分子量中间体IM1，其结构为其中，y≥3；
其中，ProR为R01或R01的被保护形式；所述ProR选自：缩醛基、被保护的马来酰亚胺基、被保护的羟基、被保护的氨基、被保护的肼基、被保护的酰胺基、被保护的酰肼基、被保护的巯基、被保护的炔基、丙烯酰胺基、烯丙基、叠氮基；
其中，Usource含有y个被保护的羧基，且还含有一个反应性基团；
优选Usource为聚谷氨酸、二聚天冬氨酸、多聚谷氨酸或多聚天冬氨酸中羧基均被保护的胺衍生物；
步骤二、Xsource采用1～10摩尔当量的甲氧基聚乙二醇衍生物，与1/y摩尔当量的IM1进行偶合反应，其中，IM1中的羧基为1摩尔当量；其中，Xsource含有以下任一种反应性基团：氨基、羟基、巯基、肼基；
分离纯化，得到式(8a)所示结构的单官能化非线聚乙二醇衍生物：
其中，mPEG为甲氧基聚乙二醇单元；其中，Lx中指向U的端部为羰基；
步骤三、当R01等于ProR时，该步骤省略；当R01为醛基、马来酰亚胺基、羟基、氨基、胺盐、肼基、酰胺基、酰肼基、巯基或炔基，而ProR为R01的被保护形式时，还进行脱保护处理，得到(8)所示结构的单官能化非线聚乙二醇衍生物：
71.根据权利要求62所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、制备二元醇或多元醇的低分子量中间体IM1，其结构为其中，y＝2或y≥3；
其中，ProR为R01或R01的被保护形式；所述ProR选自：缩醛基、被保护的马来酰亚胺基、酯保护的羧基、被保护的氨基、被保护的肼基、被保护的酰胺基、被保护的酰肼基、被保护的巯基、被保护的炔基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、丙烯酰胺基、烯丙基、叠氮基；
其中，Usource含有y个被保护的羟基，且还含有一个反应性基团；
优选Usource中含有的反应性基团选自：伯氨基、仲氨基、羧基、活性酯基、酰卤基、巯基、醛基、炔基、叠氮基、烯基、卤基；
步骤二、Xsource采用1～10摩尔当量的甲氧基聚乙二醇衍生物，与1/y摩尔当量的IM1进行偶合反应，其中，IM1中的羟基为1摩尔当量；其中，Xsource含有以下任一种反应性基团：羧基、酰卤基、异氰酸酯基、异硫氰酸酯基、氯甲酸酯基、磺酸酯基、卤基；
分离纯化，得到式(9a)所示结构的单官能化非线聚乙二醇衍生物：
其中，mPEG为甲氧基聚乙二醇单元；其中，Lx中指向U的端部为-O-；
步骤三、当R01等于ProR时，该步骤省略；当R01为醛基、马来酰亚胺基、羧基、氨基、胺盐、肼基、酰胺基、酰肼基、巯基或炔基，而ProR为R01的被保护形式时，还进行脱保护处理，得到(9)所示结构的单官能化非线聚乙二醇衍生物：
72.根据权利要求62所述单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，包括以下步骤：包括以下步骤：
步骤一、制备二元硫醇或多元硫醇的低分子量中间体IM1，其结构为其中，y＝2或y≥3；
其中，ProR为R01或R01的被保护形式；所述ProR选自：缩醛基、被保护的马来酰亚胺基、酯保护的羧基、被保护的羟基、被保护的氨基、被保护的肼基、被保护的酰胺基、被保护的酰肼基、被保护的炔基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、丙烯酰胺基、烯丙基、叠氮基；
其中，Usource含有y个被保护的巯基，且还含有一个反应性基团；
步骤二、Xsource采用1～10摩尔当量的甲氧基聚乙二醇衍生物，与1/y摩尔当量的IM1进行偶合反应，其中，IM1中的巯基为1摩尔当量；其中，Xsource含有以下任一种反应性基团：羧基、酰卤基、异氰酸酯基、氯甲酸酯基、磺酸酯基、卤基；
分离纯化，得到式(10a)所示结构的单官能化非线聚乙二醇衍生物：
其中，mPEG为甲氧基聚乙二醇单元；其中，Lx中指向U的端部为-S-；
步骤三、当R01等于ProR时，该步骤省略；当R01为醛基、马来酰亚胺基、羧基、氨基、胺盐、肼基、酰胺基、酰肼基、巯基或炔基，而ProR为R01的被保护形式时，还进行脱保护处理，得到(10)所示结构的单官能化非线聚乙二醇衍生物：
73.一种单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，所述单官能化非线性聚乙二醇的结构通式如式(1-p)所示：
其中，q为0或1；其中，U、y、Ld、Z的定义与权利要求1一致；
所述RPEG单链组分为甲氧基聚乙二醇单元；所述R01为缩醛基或醛基；
所述单官能化非线性聚乙二醇通过以下步骤制备：
步骤一、获得含有y个裸露羟基及一个功能性端基ProR的低分子量中间体IM1-p；
所述IM1-p的分子量不超过5000Da，且IM1-p在阴离子活性聚合条件下稳定存在；
所述ProR为缩醛基；
步骤二、以IM1-p为引发剂，通过引发环氧乙烷聚合反应，聚合反应结束后进行烃基封端，获得含有多价基团U以及y个RPEG单链组分的非线性化合物IM2-p；
当R01为缩醛基时，IM2-p即对应式(1-p)所示的结构；
当R01为醛基时，还进行脱保护处理，得到通式(1-p)所示结构的单官能化非线性聚乙二醇。
步骤一
步骤二
74.根据权利要求1～73任一项单官能化非线性聚乙二醇的制备方法，其特征在于，还对末端R01进行官能化改性，形成不同的功能性端基。
75.根据权利要求1～73任一项制备方法获得的单官能化非线性聚乙二醇，所述单官能化非线性聚乙二醇的末端功能性基团的取代率大于95％，优选大于98％，更优选99％～100％。
76.根据权利要求1～73任一项制备方法获得的单官能化非线性聚乙二醇，其特征在于，所述单官能化非线性聚乙二醇的组分含量大于95％，优选大于98％，更优选99％～100％。
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