超支化聚赖氨酸是一类具有高度支化三维结构的赖氨酸聚合物。同线型聚赖氨酸相比，其分子内有大量的支化点，分子链不易缠结，黏度小，具有良好的流动性能和成膜性能；超支化聚赖氨酸具有丰富的末端官能团，易对其进行修饰改性，有利于合成多样的功能性材料。此外，由L‑赖氨酸聚合得到的超支化聚赖氨酸，在体内酶催化下可以降解为L‑赖氨酸，具有良好的生物相容性和生物可降解性，在化工、生物、医药和健康领域具有应用前景。

一、超支化聚赖氨酸的合成

1.传统合成方法：通常以赖氨酸为原料，通过逐步聚合反应来构建超支化结构。例如，利用赖氨酸的氨基与羧基之间的缩聚反应，在一定的反应条件下，控制反应的进程和参数，使赖氨酸单元不断连接并形成支化结构。但这种方法存在步骤复杂、耗时久、产量和质量不稳定等缺点，限制了其大规模生产和应用。

2.新型合成方法：以特定的单体为原料，在特定的催化剂或引发剂作用下，通过可控的聚合反应合成超支化聚赖氨酸。

二、超支化聚赖氨酸的生物医学应用探索

1.抗菌应用：超支化聚赖氨酸具有广谱抗菌能力，能有效抑制革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、霉菌以及病poison等多种微生物。其抗菌机制主要是通过静电相互作用破坏bacteria胞壁，从而起到抑菌作用，而非通过poison性杀菌，因此对正常细胞的poison性较小。

2.基因递送：超支化聚赖氨酸可作为基因载体，其分子内含有大量氨基，在生理 pH 下，这些氨基会发生质子化，进而中和核酸表面所带的负电荷，使大体积的核酸分子由伸展结构压缩为体积较小的核酸粒子并包裹在其中，通过细胞内吞作用将核酸分子输入细胞。与现有的标准基因转染载体相比，超支化聚赖氨酸表现出更高的转染率和更低的细胞poison性，有望在基因Treatment 、核酸疫苗等领域发挥重要作用。

3.组织工程：超支化聚赖氨酸的结构和性质使其在组织工程领域具有潜在应用价值。它可以作为支架材料的修饰剂，改善支架的生物相容性和细胞亲和性，促进细胞在支架上的黏附、增殖和分化。此外，还可以与其他生物活性分子或生长因子结合，共同构建具有特定功能的组织工程材料，用于修复和再生受损组织。

4.化合物载体：超支化聚赖氨酸能够与带负电荷的化合物通过静电作用形成稳定的复合物，实现化合物的有效负载和缓慢释放，从而提高化合物的稳定性和生物利用度。同时，其丰富的末端官能团还可进一步修饰靶向分子，实现化合物的靶向递送，增强效果并减少副作用。

5.医用材料表面改性：通过在医用材料表面涂覆超支化聚赖氨酸，可以增强材料的生物相容性和抗菌性能，减少bacteria黏附和生物膜形成，降低感染风险。