專(zhuān)利名稱(chēng)：功能基團(tuán)在長(zhǎng)鏈末端的多臂聚乙二醇及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種活性功能基團(tuán)在長(zhǎng)鏈末端的多臂聚乙二醇及其制備方法和在藥物制備中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
目前，抗腫瘤藥物的種類(lèi)繁多，就其分子量大小來(lái)分，一般可分為兩大類(lèi)一類(lèi)分子量較低，通常在1000以下，絕大多數(shù)為常用的化學(xué)合成藥物和一些天然藥物，如氮芥，順鉑，5-氟尿嘧啶，紫杉醇等都屬此列；另一類(lèi)則分子量較大，絕大多數(shù)由基因工程生產(chǎn)的蛋白質(zhì)和多肽藥物則屬于第二類(lèi)。但是無(wú)論小分子藥物還是大分子藥物，都存在著毒性大，溶解性差，半衰期短等缺點(diǎn)。對(duì)蛋白質(zhì)和多肽藥物來(lái)說(shuō)，還存在一個(gè)免疫性的問(wèn)題。
將具有生物相容性的聚合物連結(jié)藥物是解決問(wèn)題的一個(gè)途徑。Caliceti，T.等在J.Bioactive Compatible Polym.10103-120(1995)報(bào)道了用聚乙烯基吡咯烷酮修飾超氧化物歧化酶的反應(yīng)；Uren，J.R.等在Cancer Res.39，1927-1933(1981)則報(bào)道了多聚DL-丙氨酸對(duì)L-天冬酰胺酶的修飾反應(yīng)。文獻(xiàn)和專(zhuān)利中報(bào)道最多的則是用各種活化的聚乙二醇(PEG)對(duì)各種藥物進(jìn)行的修飾反應(yīng)。如Nandini，K在Eur.Pat.87304703.9，Mike.A在PCT/US98/00683等描述了腫瘤壞死因子(TNF)和PEG的反應(yīng)；Gilbert，C.W.等在美國(guó)專(zhuān)利US5951974，US5981709以及US6042822報(bào)道了PEG對(duì)干擾素-α的修飾反應(yīng)。類(lèi)似的反應(yīng)如白介素-2(Rrakash，R.K.，US6251866)和PEG；粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞集落因子(GM-CSF)和PEG(Knusli，C等，Br.J.Haematl，82(4)，654-663(1992)；Malik，E等，Exp.Hemaol，20(8)，1028-1035(1992))；生長(zhǎng)激素和PEG等，在眾多文獻(xiàn)和專(zhuān)利中都可以找到。
在PEG的修飾反應(yīng)中，用的最多的活性基團(tuán)由琥珀酰亞胺的酯基，醛基，三氟磺酸酯基，對(duì)硝基苯碳酸酯基以及苯并三唑碳酸酯基等。而常用的PEG有線型的和兩臂分叉型兩種，其分子量在2,000～60,000之間，其中的一端被烷基化(Monfardini，C.et al.BioconjugateChem.662-69(1995))。
眾所周知，藥物高分子化后的性能和所用高分子材料的結(jié)構(gòu)、分子量、分子量分布以及高分子的構(gòu)型有關(guān)。同一結(jié)構(gòu)，不同分子量的高分子在修飾藥物后，會(huì)產(chǎn)生不同的性質(zhì)；同一結(jié)構(gòu)，相同分子量，但構(gòu)型不同的高分子在修飾藥物后，也會(huì)產(chǎn)生很大的差異。以往在對(duì)蛋白質(zhì)或者其它藥物進(jìn)行聚乙二醇化時(shí)存在的幾個(gè)問(wèn)題使得所制備的聚乙二醇/蛋白質(zhì)或者藥物的結(jié)合物的優(yōu)點(diǎn)難以實(shí)現(xiàn)。其一是與蛋白偶合的多臂聚乙二醇活性官能團(tuán)位于臂的連接處，這樣與蛋白偶合的空間位阻較大，不利于反應(yīng)進(jìn)行。其二由于偶合反應(yīng)缺乏選擇性，蛋白質(zhì)的活性部位很有可能被反應(yīng)，從而失去生物活性。其三是對(duì)于有多個(gè)反應(yīng)點(diǎn)的蛋白質(zhì)而言，要很好的控制反應(yīng)的部位一般來(lái)說(shuō)比較困難，這使得結(jié)合物的質(zhì)量很難控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種活性功能基團(tuán)在長(zhǎng)鏈末端的多臂PEG及其制備方法和在藥物中的應(yīng)用。和相同分子量的線型和兩臂PEG比較，該類(lèi)型多臂PEG的靜態(tài)粘度小，流體力學(xué)體積大，能對(duì)蛋白質(zhì)藥物能產(chǎn)生更為有效的生理作用。和活性功能基團(tuán)在臂連接處的多臂樹(shù)杈型PEG比較，它的活性端基在長(zhǎng)鏈的末端，空間位阻較小，更利于與藥物分子的偶合反應(yīng)。
本發(fā)明提出的活性功能基團(tuán)在長(zhǎng)鏈末端的多臂PEG，是由三官能團(tuán)小分子化合物經(jīng)化學(xué)反應(yīng)將PEG結(jié)合在一起而獲得。該功能化的多臂PEG記為(R-PEG)z-X-PEG-F，其中R為10個(gè)碳以下的直鏈烷烴，異丙基或芐基；Z代表臂數(shù)，為1-8的整數(shù)；X為連結(jié)點(diǎn)，即三官能團(tuán)小分子化合物；PEG為聚乙二醇，F(xiàn)表示活性功能基團(tuán)，例如為端基官能團(tuán)等；PEG與三官能團(tuán)小分子化合物以共價(jià)鍵連接，連接基團(tuán)選自酰胺基、亞酰胺基、氨基甲酸酯、酯基、環(huán)氧基、羧基、羥基、巰基或碳水化合物，或其中幾個(gè)組合之一種；所用的三官能團(tuán)小分子化合物的結(jié)構(gòu)式為下列A、B、C、D、E和F之一種 這里，n為1～9的整數(shù)，m為0～6的整數(shù)；例如，當(dāng)其中三官能團(tuán)小分子化合物X為H2N(CH2)nCH(NH2)CO2H(n為1-9的整數(shù))，連接基團(tuán)為酰胺基或者氨基甲酸酯時(shí)，為活性端基在長(zhǎng)鏈末端的八臂聚乙二醇((R-PEG)8-X-PEG-F)，其結(jié)構(gòu)式如下
這里，R為10個(gè)碳以下的直鏈烷烴，異丙基或芐基，優(yōu)先選擇甲基；N為1～9的整數(shù)；K為0～6的整數(shù)；S，t，o，p為10～2,000的整數(shù)；W為O、S或者NH之一；F為下列功能基團(tuán)之一H，OH，NH2， 其他臂數(shù)的樹(shù)杈型活性PEG具有與上述(R-PEG)8-X-PEG-F類(lèi)似的結(jié)構(gòu)，具體結(jié)構(gòu)將根據(jù)具體臂數(shù)而有所不同。例如，在七臂PEG的結(jié)構(gòu)中，將會(huì)有一個(gè)單鏈PEG取代八臂PEG結(jié)構(gòu)中的一個(gè)二臂結(jié)構(gòu)，而在六臂PEG的結(jié)構(gòu)中，則含有六個(gè)單鏈PEG，依此類(lèi)推。其中，每臂PEG的分子量為400～80,000。
上述多臂聚乙二醇的制備方法如下先由單鏈聚乙二醇與三官能團(tuán)小分子化合物反應(yīng)，然后再由兩端都帶有活性基團(tuán)的PEG反應(yīng)，即得到活性基團(tuán)在長(zhǎng)鏈末端的多臂聚二乙醇。
本發(fā)明中，所述三官能小分子化合物(X)的活性基團(tuán)為羧基和兩個(gè)氨基，或者為羧基和兩個(gè)羧基。具體可以為前述結(jié)構(gòu)式(A)、(B)、(C)、(D)、(E)和(F)之一種。
本發(fā)明中，每臂PEG的分子量為400-80000。通過(guò)控制反應(yīng)，在制備單臂或雙臂的活性PEG的基礎(chǔ)上，分別制備活性基團(tuán)在長(zhǎng)鏈末端的3臂、4臂、5臂、6臂、7臂或8臂的聚乙二醇。
二臂樹(shù)杈型PEG的合成方法在本領(lǐng)域中已有描述，例如，Yamsuki等，Agric.Bio.Chem.1998，52，2185-2196；Monfardini等，Bioconjugate Chem。1995，6，62-69。在本發(fā)明中，這些文獻(xiàn)均被引入作為參考。
活性端基在長(zhǎng)鏈末端的多臂PEG的制備方法類(lèi)似，當(dāng)X為賴(lài)氨酸(Lysine)，W為NH，n為4，k為0，F(xiàn)為NH2時(shí)，可按下列反應(yīng)路線來(lái)制備活性端基NH2在PEG末端的三臂樹(shù)杈型PEG((R-PEG)3-Lys-PEG-NH2)，其中所用到的單臂和雙臂的活性PEG可根據(jù)上述Monfardini等人的方法來(lái)制備。
上述路線中是通過(guò)對(duì)硝基苯酚酯來(lái)活化羧基的，也可以用生成其他活性酯的方法來(lái)對(duì)羧基進(jìn)行活化，如琥珀酰亞胺酯。
顯然，依據(jù)上面的路線，只需在制備過(guò)程中根據(jù)需要對(duì)反應(yīng)條件予以適當(dāng)控制，就可以比較容易地制備出活性端基在長(zhǎng)鏈末端的多臂PEG。結(jié)合本發(fā)明的公開(kāi)，這一點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的。
本發(fā)明提供的活性端基在長(zhǎng)鏈末端的多臂PEG可用于藥物的制備。如可廣泛用于小分子藥物、蛋白質(zhì)和多肽藥物的修飾，即通過(guò)長(zhǎng)鏈末端的活性功能基團(tuán)與小分子藥物、多肽或蛋白質(zhì)藥物結(jié)合。這里小分子藥物如抗腫瘤藥物中的苯丁酸氮芥、順鉑、5-氟脲嘧啶、紫杉醇、阿霉素或甲氨喋呤；蛋白質(zhì)藥物如干擾素、白介素、腫瘤壞死因子、生長(zhǎng)因子、集落刺激因子、促紅細(xì)胞生成素或超氧化物歧化酶。修飾的具體操作可參照單鏈PEG的方法，這在本領(lǐng)域已有描述。如Greenwald等，Bioorg.Med.Chem.Lett.1994，4，2465；Caliceti等，IL Farmaco，1993，48，919；Zalipsky與Lee，《聚乙二醇化學(xué)生物技術(shù)與生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用》，J.M.Harris編，Plenum Press，N.Y.，1992。在此將這些文獻(xiàn)公開(kāi)，全部引入本文作為參考。使用本發(fā)明的高分子材料修飾的藥物，可改進(jìn)藥物的溶解性、穩(wěn)定性和免疫原性，以延長(zhǎng)藥物的半衰期，提高療效。
實(shí)際試驗(yàn)表明，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)其一，由于制備的多臂PEG的活性功能基團(tuán)位于長(zhǎng)鏈的末端，增大了與藥物分子上反應(yīng)基團(tuán)的碰撞幾率，提高了反應(yīng)效率。其二，由于活性端基在長(zhǎng)鏈末端的多臂PEG的流體力學(xué)體積大，當(dāng)它與蛋白質(zhì)上的某個(gè)部位結(jié)合后，由于空間位阻的作用，其他部位就很難與另一多臂PEG反應(yīng)，從而提高了對(duì)結(jié)合部位的選擇性。其三，通過(guò)控制多臂PEG的臂數(shù)及分子量可以控制其流體力學(xué)體積，使得其難接近蛋白質(zhì)的活性部位，這樣所得的聚乙二醇/蛋白質(zhì)結(jié)合物可以保持較高的生物活性。其四，由于多臂結(jié)構(gòu)的存在，使得多臂PEG將會(huì)比線形PEG或者二臂分叉PEG更為有效地阻止接近蛋白質(zhì)表面的大分子或者細(xì)胞，從而進(jìn)一步提高結(jié)合物在體內(nèi)循環(huán)的時(shí)間，減少免疫反應(yīng)的發(fā)生。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明在以下的實(shí)施例中得到進(jìn)一步的說(shuō)明。這些實(shí)施例只是為了說(shuō)明的目的，而不是用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。為了便于說(shuō)明，在以下的實(shí)施例中，R基為甲基，mPEG指單甲氧基PEG，其中表征方法GPC指凝膠滲透色譜，MALDI為基質(zhì)輔助激光解吸/離子化質(zhì)譜。
實(shí)施例一不同臂長(zhǎng)的mPEG3-Lys-PEG-NH2的制備(對(duì)硝基苯酚酯活化法)將賴(lài)氨酸(439mg，3mmol)溶于20mlpH值為8.0～8.3的水中，然后在3小時(shí)內(nèi)向其中分批加入mPEG2-Lys-CO2PhNO2(二臂mPEG對(duì)硝基苯酚酯，分子量10000，其中一臂為7000，另一臂為3000，10g，1mmol)，同時(shí)用0.2mol/L的NaOH來(lái)維持體系的pH值在8.3。在室溫?cái)嚢柽^(guò)夜后，將反應(yīng)物冷卻到0℃，并用2mol/L的鹽酸將體系的pH值調(diào)節(jié)到3?，F(xiàn)用乙醚從水中提取出雜質(zhì)，再用氯仿連續(xù)提取三次，提取液濃縮后滴加入無(wú)水乙醚中，得到白色沉淀，所得沉淀經(jīng)乙醇兩次重結(jié)晶后，得到mPEG2單取代的賴(lài)氨酸(mPEG2-mono-Lysine)。產(chǎn)物經(jīng)氨基滴定，GPC及MALDI表征，其純度達(dá)99％。
向溶有上述產(chǎn)品(9g，0.9mmol)的無(wú)水二氯甲烷(30mL)中，加入三乙胺(TEA)直至pH值達(dá)到8。mPEG-Lys-CO2PhNO2(單臂mPEG對(duì)硝基苯酚酯，分子量5000，5.025g，1.05mmol)在三小時(shí)之內(nèi)分批加入反應(yīng)液中，同時(shí)用TEA維持體系的pH值在8左右。反應(yīng)物回流72小時(shí)后，被室溫冷卻，濃縮后，過(guò)濾，用乙醚沉淀，然后用少量乙醇重結(jié)晶。過(guò)量的mPEGCO2PhNO2在PH為9～10的Na2CO3緩沖溶液中攪拌過(guò)夜后被水解，溶液被冷至0℃，并用2mol/L的鹽酸體系的pH值調(diào)節(jié)到3。然后通過(guò)乙醚提取溶液中的對(duì)硝基苯酚。再用氯仿連續(xù)提取三次，提取液經(jīng)干燥濃縮后用無(wú)水乙醚沉淀，然后用無(wú)水乙醇重結(jié)晶。所得產(chǎn)物用QAESephadexA50柱(5×80cm，淋洗液pH＝8.9的硼砂緩沖液)進(jìn)一步純化，得到mPEG3-Lys-CO2H，其末端官能團(tuán)為羧基。產(chǎn)物經(jīng)羧基滴定，GPC及MALDI表征，純度達(dá)99％。
在0℃，向溶有上述mPEG3-Lys-CO2H(三臂mPEG羧酸衍生物9g，0.6mmol)的無(wú)水二氯甲烷(20mL)中加入對(duì)硝基苯酚(0.167g，1.2mmol)和DCC(0.48g，1.2mmol)，室溫?cái)嚢柽^(guò)夜后，過(guò)濾，濾液經(jīng)濃縮后用無(wú)水乙醚沉淀，再經(jīng)乙酸乙酯重結(jié)晶，得到羧端基被對(duì)硝基苯酚酯活化的三臂PEG(mPEG3-Lys-CO2PhNO2)。產(chǎn)物經(jīng)水解后，于堿性條件下測(cè)定對(duì)硝基苯酚負(fù)離子的紫外吸收，表明活性酯含量達(dá)98％以上。將兩端為NH2基團(tuán)的PEG(分子量2,000，5g，2.5mmol)溶解在無(wú)水二氯甲烷(20mL)中，用三乙胺調(diào)節(jié)pH值為8。向該溶液中分批加入mPEG3-Lys-CO2PhNO2(7.55g，0.5mmol)，兩小時(shí)內(nèi)加入完畢，同時(shí)用TEA維持體系的pH值在8左右。反應(yīng)物回流72小時(shí)后，室溫冷卻，濃縮后，過(guò)濾，用乙醚沉淀，然后用少量乙醇重結(jié)晶。所得產(chǎn)物用QAESephadexA50柱(5×80cm，淋洗液pH＝8.9的硼砂緩沖液)進(jìn)一步純化，得到mPEG3-Lys-PEG-NH2。產(chǎn)物經(jīng)氨基滴定，GPC及MALDI表征，純度達(dá)99％。
實(shí)施例2不同臂長(zhǎng)的mPEG3-Lys-PEG-NH2的制備(N-羥基琥珀酰亞胺酯活化法)將上述實(shí)施例1中的對(duì)硝基苯酚改為等量的N-羥基琥珀酰亞胺即可。
實(shí)施例3不同臂長(zhǎng)的mPEG4-Lys-PEG-NH2的制備(對(duì)硝基苯酚酯活化法)向溶有實(shí)施例1中所述產(chǎn)品mPEG2-mono-Lysine(分子量10000，9g，0.9mmol)的無(wú)水二氯甲烷(20mL)中，加入三乙胺(TEA)直至PH值達(dá)到8時(shí)。mPEG2CO2PhNO2(分子量10000，其中一臂為6000，另一臂為4000，10.5g，1.05mmol)在三個(gè)小時(shí)內(nèi)分批加入反應(yīng)液中，同時(shí)用TEA維持體系的PH值在8左右。反應(yīng)物回流72小時(shí)后，被冷卻到室溫，濃縮后，過(guò)濾，用乙醚沉淀，然后用少量乙醇重結(jié)晶。過(guò)量的mPEG2-CO2PhNO2在pH值9-10的緩沖溶液中攪拌過(guò)夜后被水解，溶液被冷至0℃，并用2mol/L的鹽酸體系的pH值調(diào)節(jié)到3。然后通過(guò)乙醚提取溶液中的對(duì)硝基苯酚。再用氯仿連續(xù)提取三次，提取液經(jīng)干燥濃縮后用無(wú)水乙醚沉淀，然后用無(wú)水乙醇重結(jié)晶。所得產(chǎn)物用QAESephadexA50柱(5×80cm，淋洗液PH＝8.9的硼砂緩沖液)分離后，得到很純的mPEG4-Lys-CO2H，其末端官能團(tuán)為羧基。產(chǎn)物經(jīng)羧基滴定，GPC及MALDI表征，純度為98.5％。
在0℃，向溶有上述mPEG4-Lys-CO2H(12g，0.6mmol)的無(wú)水二氯甲烷(25mL)中加入對(duì)硝基苯酚(0.167g，1.2mmol)和DCC(0.48g，1.2mmol)，室溫下攪拌過(guò)夜后，過(guò)濾，濾液經(jīng)濃縮后用無(wú)水乙醚沉淀，再經(jīng)乙酸乙酯重結(jié)晶，得到羧端基被對(duì)硝基苯酚酯活化的四臂PEG(mPEG4-Lys-CO2PhNO2)，純度98％。將兩端為NH2基團(tuán)的PEG(分子量2,000，5g，2.5mmol)溶解在無(wú)水二氯甲烷(20mL)中，用三乙胺調(diào)節(jié)pH值為8。向該溶液中分批加入mPEG4-Lys-CO2PhNO2(10.05g，0.5mmol)，兩小時(shí)內(nèi)加入完畢，同時(shí)用TEA維持體系的pH值在8左右。反應(yīng)物回流72小時(shí)后，室溫冷卻，濃縮后，過(guò)濾，用乙醚沉淀，然后用少量乙醇重結(jié)晶。所得產(chǎn)物用QAESephadexA50柱(5×80cm，淋洗液pH＝8.9的硼砂緩沖液)進(jìn)一步純化，得到mPEG4-Lys-PEG-NH2。產(chǎn)物經(jīng)氨基滴定，GPC及MALDI表征，純度達(dá)99％。
實(shí)施例4不同臂長(zhǎng)的mPEG4-Lys-PEG-NH2的制備(N-羥基琥珀酰亞胺酯活化法)將上述實(shí)施例3中的對(duì)硝基苯酚改為等量的N-羥基琥珀酰亞胺即可。
實(shí)施例5相同臂長(zhǎng)mPEG4-Lys-PEG-NH2的制備將賴(lài)氨酸鹽酸鹽(365mg，2mmol)溶于100mLPH值在8的硼砂緩沖溶液中，然后向其中加入mPEG2-Lys-CO2Su(二臂mPEG琥珀酰亞胺酯，分子量20,000，每臂分子量均為10,000，80g，4mmol)，同時(shí)用0.2mol/L的NaOH來(lái)維持體系的pH值在8。在室溫?cái)嚢?4小時(shí)后，將反應(yīng)無(wú)用去離子水稀釋到400mL，用草酸調(diào)節(jié)濾液的pH值到3，然后用二氯甲烷連續(xù)提取三次，提取液濃縮后滴加到無(wú)水乙醚中，得白色沉淀，所得沉淀經(jīng)乙醇兩次重結(jié)晶后，得到mPEG4-Lys-CO2H的粗產(chǎn)物。粗產(chǎn)物經(jīng)DEAE Sephadex FF柱分離后，得純的mPEG4-Lys-CO2H，產(chǎn)率為92％。產(chǎn)物結(jié)構(gòu)經(jīng)核磁共振，GPC及MALDI質(zhì)譜證實(shí)。
將上述的mPEG4-Lys-CO2H(24g，0.6mmol)溶于溶于無(wú)水二氯甲烷(20mL)中，冷卻至0℃，向其中加入N-羥基琥珀酰亞胺(0.138g，1.2mmol)和DCC(0.48g，1.2mmol)，室溫?cái)嚢柽^(guò)夜后，過(guò)濾，濾液經(jīng)濃縮后用無(wú)水乙醚沉淀，再經(jīng)乙酸乙酯重結(jié)晶，得純的產(chǎn)物mPEG4-Lys-CO2Su。產(chǎn)物中活性酯含量經(jīng)紫外光譜法測(cè)定，為96％。
將兩端為NH2基團(tuán)的PEG(分子量2,000，5g，2.5mmol)溶解在無(wú)水二氯甲烷(20mL)中，用三乙胺調(diào)節(jié)pH值為8。向該溶液中分批加入mPEG4-Lys-CO2Su(20g，0.5mmol)，兩小時(shí)內(nèi)加入完畢，同時(shí)用TEA維持體系的pH值在8左右。反應(yīng)物回流72小時(shí)后，室溫冷卻，濃縮后，過(guò)濾，用乙醚沉淀，然后用少量乙醇重結(jié)晶。所得產(chǎn)物用QAESephadexA50柱(5×80cm，淋洗液pH＝8.9的硼砂緩沖液)進(jìn)一步純化，得到mPEG4-Lys-PEG-NH2。產(chǎn)物經(jīng)氨基滴定，GPC及MALDI表征，純度達(dá)99％。
實(shí)施例6相同臂長(zhǎng)mPEG8-Lys-PEG-NH2的制備參照實(shí)施例5的方法，以mPEG4CO2Su為原料，制得mPEG8CO2Su，再與兩端為氨基的PEG反應(yīng)，得到相同臂長(zhǎng)的mPEG8-Lys-PEG-NH2，總產(chǎn)率為85％。
在以下實(shí)施例中，若原料采用不等臂的多臂功能PEG，則產(chǎn)物為不等臂的；若原料采用等臂的多臂功能PEG，則產(chǎn)物為等臂的。
實(shí)施例7mPEG5-Lys-PEG-NH2的制備參照實(shí)施例1的方法，先后以mPEG3-Lys-CO2PhNO2和mPEG2-Lys-CO2PhNO2為原料，可制得mPEG5-Lys-CO2PhNO2，總產(chǎn)率為90％。參照實(shí)施例2的方法，可制得mPEG5-Lys-CO2Su，總產(chǎn)率為91％。再與兩端為氨基的PEG反應(yīng)，得到相應(yīng)的mPEG5-Lys-PEG-NH2。
實(shí)施例8mPEG6-Lys-PEG-NH2的制備參照實(shí)施例1的方法，以mPEG3-Lys-CO2PhNO2為原料，可制得mPEG6-Lys-CO2PhNO2，總產(chǎn)率為89％，或者先后以mPEG2-Lys-CO2PhNO2和mPEG4-Lys-CO2Su為原料，可制得mPEG6-Lys-CO2PhNO2，總產(chǎn)率為92％。參照實(shí)施例2的方法，可制得mPEG6-Lys-CO2Su，總產(chǎn)率為88％。再與兩端為氨基的PEG反應(yīng)，得到相應(yīng)的mPEG6-Lys-PEG-NH2。
實(shí)施例9mPEG7-Lys-PEG-NH2的制備參照實(shí)施例1的方法，先后以mPEG3-Lys-CO2PhNO2和mPEG4-Lys-CO2Su為原料，可制得mPEG7-Lys-CO2PhNO2，總產(chǎn)率為86％。參照實(shí)施例2的方法，可制得mPEG7-Lys-CO2Su，總產(chǎn)率為87％。再與兩端為氨基的PEG反應(yīng)，得到相應(yīng)的mPEG6-Lys-PEG-NH2。
實(shí)施例10
mPEG8-Lys-PEG-NH2的制備參照實(shí)施例1的方法，先后以mPEG3-Lys-CO2PhNO2和mPEG5-Lys-CO2Su為原料，可制得mPEG8-Lys-CO2PhNO2，總產(chǎn)率為80％。參照實(shí)施例2的方法，可制得mPEG8-Lys-CO2Su，總產(chǎn)率為78％。再與兩端為氨基的PEG反應(yīng)，得到相應(yīng)的mPEG6-Lys-PEG-NH2。
實(shí)施例11用實(shí)施例1-10同樣的方法，我們制備了活性基團(tuán)醛基在長(zhǎng)鏈末端的3臂，4臂，5臂，6臂，7臂和8臂聚乙二醇。
實(shí)施例12用實(shí)施例1-10同樣的方法，我們制備了活性基團(tuán)羧基在長(zhǎng)鏈末端的3臂，4臂，5臂，6臂，7臂和8臂聚乙二醇。
實(shí)施例13用實(shí)施例1-10同樣的方法，我們制備了活性基團(tuán)羥基在長(zhǎng)鏈末端的3臂，4臂，5臂，6臂，7臂和8臂聚乙二醇。
實(shí)施例14用實(shí)施例1-10同樣的方法，我們制備了活性基團(tuán)馬來(lái)酰亞胺在長(zhǎng)鏈末端的3臂，4臂，5臂，6臂，7臂和8臂聚乙二醇。
權(quán)利要求
1.一種活性基團(tuán)在長(zhǎng)鏈末端的多臂聚乙二醇，其特征在于由三官能團(tuán)小分子化合物經(jīng)化學(xué)反應(yīng)與PEG結(jié)合在一起而形成，記為(R-PEG)z-X-PEG-F，其中，R為10個(gè)碳以下的直鏈烷烴，異丙基或芐基；Z代表臂數(shù)，為1-8的整數(shù)；X為連結(jié)點(diǎn)，即三官能團(tuán)小分子化合物；F表示活動(dòng)功能基團(tuán)，PEG為聚乙二醇，PEG與三官能團(tuán)小分子化合物以共價(jià)鍵連接，連接基團(tuán)選自酰胺基、亞酰胺基、氨基甲酸酯、酯基、環(huán)氧基、羧基、羥基、巰基或碳水化合物，或其中幾個(gè)組合之一種；所用的三官能團(tuán)小分子化合物的結(jié)構(gòu)式為下列之一種 這里，n為1～9的整數(shù)，m為0～6的整數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述活性基團(tuán)在長(zhǎng)鏈末端的多臂聚乙二醇，其特征在于當(dāng)三官能團(tuán)小分子化合物X為下列結(jié)構(gòu) 其中，n為1～9的整數(shù)，連接為酰胺基或氨基甲酸酯時(shí)，為八臂樹(shù)權(quán)型功能化聚乙二醇(R-PEG)8-X-PEG-F，其結(jié)構(gòu)式如下 其中R為10個(gè)碳以下的直鏈烷烴，異丙基或芐基；n為1～9的整數(shù)；k為1～6整數(shù)；s，t，o，p為10～2,000的整數(shù)；W為O、S或者NH之一；F為下列功能基團(tuán)之一
3.一種如權(quán)利要求1所述的活性基團(tuán)在長(zhǎng)鏈末端的多臂聚乙二醇的制備方法，其特征在于通過(guò)單鏈聚乙二醇與三官能團(tuán)小分子化合物反應(yīng)，然后再與兩端都帶有活性基團(tuán)的PEG反應(yīng)，得到活性基團(tuán)在長(zhǎng)鏈末端的多臂聚乙二醇。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的活性基團(tuán)在長(zhǎng)鏈末端的多臂聚乙二醇的制備方法，其特征在于三官能團(tuán)小分子化合物的活性基團(tuán)為羧基和兩個(gè)氨基或者羧基和兩個(gè)羥基。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的活性基團(tuán)在長(zhǎng)鏈末端的多臂聚乙二醇的制備方法，其特征在于三官能團(tuán)小分子化合物為下列結(jié)構(gòu)之一 其中，n為1～9的整數(shù)，m為0～6的整數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的活性基團(tuán)在長(zhǎng)鏈末端的多臂聚乙二醇的制備方法，其特征在于通過(guò)單鏈PEG與三官能團(tuán)小分子化合物反應(yīng)，其每臂的分子量為400～80,000，通過(guò)控制反應(yīng)，分別制備活性基團(tuán)在長(zhǎng)鏈末端的3臂，4臂，5臂，6臂，7臂和8臂聚乙二醇。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的活性基團(tuán)在長(zhǎng)鏈末端的多臂聚乙二醇的制備方法，其特征在于PEG與三官能團(tuán)小分子化合物連接，連接基團(tuán)為酰胺基、亞酰胺基、氨基甲酸酯、酯基、環(huán)氧基、羧基、羥基、巰基或碳水化合物，或其中幾個(gè)組合之一種。
8.如權(quán)利要求1述的活性基團(tuán)在長(zhǎng)鏈末端的多臂聚乙二醇在藥物制備中的應(yīng)用，其特征在于其通過(guò)長(zhǎng)鏈末端的活性功能基團(tuán)與小分子藥物、多肽和蛋白質(zhì)藥物結(jié)合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的活性基團(tuán)在長(zhǎng)鏈末端的多臂聚乙二醇的應(yīng)用，其特征在于所述小分子藥物為苯丁酸氮芥、順鉑、5-氟脲嘧啶、紫杉醇、阿霉素或甲氨喋呤。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的活性基團(tuán)在長(zhǎng)鏈末端的多臂聚乙二醇的應(yīng)用，其特征在于所述蛋白質(zhì)藥物為干擾素、白介素、腫瘤壞死因子、生長(zhǎng)因子、集落刺激因子、促紅細(xì)胞生成素或超氧化物歧化酶。
全文摘要
本發(fā)明屬高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種新型的多臂聚乙二醇及其制備方法和應(yīng)用。該多臂PEG中，一個(gè)臂的術(shù)端帶有活性功能基團(tuán)，可廣泛用于小分子藥物、蛋白質(zhì)和多肽藥物的修飾，用于改進(jìn)藥物的溶解性、穩(wěn)定性和免疫原性，以延長(zhǎng)藥物的半衰期，提高療效。
文檔編號(hào)A61K47/48GK1995094SQ20061014767
公開(kāi)日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2006年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月21日
發(fā)明者黃駿廉, 任勇, 徐學(xué)偉 申請(qǐng)人:復(fù)旦大學(xué)