本發(fā)明屬于藥物合成領域,具體涉及一種氨基聚乙二醇羥基的制備方法。
背景技術(shù):
聚乙二醇(polyethyleneglycol,peg)是由環(huán)氧乙烷與水或乙二醇逐步發(fā)生加成聚合而得到的一類分子量較低的水溶性聚醚。聚乙二醇(polyethyleneglycol,peg)近年來已廣泛用于修飾生物大分子及小分子藥物的結(jié)構(gòu)。peg修飾生物大分子或小分子藥物后,能顯著改善其水溶性和穩(wěn)定性,減少腎臟濾過效應,從而延長藥物在生物體內(nèi)的循環(huán)時間。
單分散長鏈聚乙二醇聚合度一定,分子量一定,結(jié)構(gòu)一定,在醫(yī)藥、材料和工程等領域具有很重要的應用前景。例如,在藥物制劑領域,聚乙二醇化的藥物、多肽以及蛋白質(zhì)等可以對藥物的穩(wěn)定性,免疫原性以及藥代動力學性質(zhì)產(chǎn)生顯著的影響。
單分散聚乙二醇是有精確,非連續(xù)分子量的聚乙二醇(即分子量為固定值,而不是一個范圍),是有確切的分子構(gòu)型的純化合物,可以采用基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時間質(zhì)譜(即maldi-tof-ms)的方法精密測定相關(guān)衍生產(chǎn)品的分子量。高純度單分散長鏈聚乙二醇的制備工藝更加具有挑戰(zhàn)性。這類產(chǎn)品的價格會隨著鏈長增長而急劇增加。故而開發(fā)系列簡便的聚乙二醇藥用材料的合成工藝,并將其實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,可以降低國內(nèi)從事相關(guān)的醫(yī)藥和材料研發(fā)與生產(chǎn)的企業(yè)和研究機構(gòu)的研發(fā)與生產(chǎn)成本,對于國內(nèi)生物醫(yī)藥、材料研發(fā)等領域的發(fā)展具有積極的促進作用。
聚乙二醇含兩個活性端基,用于化學修飾時容易引起不期望的交聯(lián),因而如何高效合成單分散的小分子peg仍是當下一個難以攻克的難題。目前市面上的合成路線中普遍存在以下幾個難點:
1)原料用量大,合成步驟多,產(chǎn)率低;
2)生產(chǎn)成本高,難以實現(xiàn)放大及產(chǎn)業(yè)化;
3)后處理困難,產(chǎn)品純化難。
cubberley;iverson等人公開了一種氨基-peg-羥基的制備方法(journaloftheamericanchemicalsociety,2001,vol.123,p.7560–7563),該方法以四甘醇為原料,經(jīng)過對甲基苯基磺?;B氮化,還原等步驟得到產(chǎn)品,該方法提純困難,產(chǎn)率較低,并且用到了危險的化學品疊氮化鈉,不利于生產(chǎn),其反應路線如下:
zhang,hesheng;huo,aihong;li,zhenzhong等人公開了一種氨基-peg4-羥基的制備方法(patent:us2015/166595a1,2015),該方法以四甘醇為原料,經(jīng)過三甲基氯甲烷單邊保護后,運用蓋布瑞爾法來氨基化,最后用鹽酸脫保護得到產(chǎn)品,該方法步驟繁瑣,產(chǎn)率較低,且不易純化。反應路線如下:
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種氨基聚乙二醇羥基的制備方法,該制備方法優(yōu)化了小分子peg的合成路線,減少了合成步驟,使得產(chǎn)品的提純變得更為簡單,降低了成本,提高了小分子peg的收率和純度。
一種氨基聚乙二醇羥基的制備方法,包括以下步驟:1)將單分散的小分子peg和堿溶于第一有機溶劑中,然后滴加rcl的溶液,反應得到中間體a:
進一步地,所述步驟1)中的第一有機溶劑為四氫呋喃、二氯甲烷、二氧六環(huán)中的一種。
進一步地,所述步驟1)中的第一有機溶劑為二氯甲烷。
進一步地,所述步驟1)中的堿為三乙胺、氫氧化鈉、吡啶中的一種。
進一步地,所述步驟1)中的堿為三乙胺。
進一步地,所述步驟1)中peg、rcl和堿的摩爾比為1:0.7-1.3:1.3-1.5。
進一步地,所述步驟1)中由于磺?;磻艧?,為保持適當?shù)姆磻獪囟龋渭觬cl的溶液時采用反應體系在冰水浴下滴加。
進一步地,所述步驟1)中是于溫度為0℃-20℃,反應的時間為10-12h的條件下進行的。
進一步地,所述步驟2)中的第二有機溶劑為四氫呋喃、二氯甲烷、甲醇中的一種。
進一步地,所述步驟2)中由a制得b的過程是在溫度為20℃-50℃,反應的時間為12-24h的條件下進行反應的。
該制備方法的路線如下:
其中n為1-24的整數(shù)。
同現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)為:
1、制備過程中,純化簡單,大大降低了純化難度,提升了效率;
2、制備過程中,綠色環(huán)保,不涉及劇毒試劑,對環(huán)境無污染;
3、設備要求低,操作簡單,步驟短,降低了成本,適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
具體實施方式
實施例1
(1)將100g三甘醇,101g三乙胺加入到500ml二氯甲烷中,攪拌,稱取102g對甲苯磺酰氯溶于150ml二氯甲烷,在冰水浴條件下滴加至反應體系中,滴畢,室溫反應12h。tlc顯示反應結(jié)束,加400ml水洗,分液,無水硫酸鈉干燥有機相,旋干,得到約170g粗品,然后經(jīng)過柱層析分離純化得到110g中間體a,oh-peg-otos,產(chǎn)率:90%;
(2)將步驟(1)得到的110g中間體a加入到200ml二氯甲烷中,再加入100g氫氧化銨,10g四丁基溴化銨,升溫到50℃,攪拌24h。反應結(jié)束,冷卻至室溫,用氫氧化鈉溶液調(diào)ph=11,然后旋干溶劑,并用二氯甲烷溶解,抽濾后,無水硫酸鈉干燥二氯甲烷相,旋干后得到粗產(chǎn)品。粗產(chǎn)品經(jīng)過減壓蒸餾純化,最終得到48g純產(chǎn)品,產(chǎn)率:96%。核磁數(shù)據(jù)如下:1hnmr(400mhz,cdcl3):δ:3.698(t,j=4.0hz,2h);3.640~3.570(m,6h);3.524(t,j=4.8hz,2h);2.855(t,j=4.8hz,2h);2.834(s,2h)。
實施例2
(1)將100g三甘醇,35g氫氧化鈉溶液加入到500ml四氫呋喃中,攪拌,稱取102g甲基磺酰氯溶于150ml四氫呋喃,在冰水浴條件下滴加至反應體系中,滴畢,室溫反應12h。tlc顯示反應結(jié)束,加400ml水洗,分液,無水硫酸鈉干燥有機相,旋干,得到約140g粗品,然后經(jīng)過柱層析分離純化得到80g中間體a,oh-peg-otos,產(chǎn)率:90%;
(2)將步驟(1)得到的110g中間體a加入到200ml四氫呋喃中,再加入100g氫氧化銨,10g四丁基溴化銨,升溫到20℃,攪拌18h。反應結(jié)束,冷卻至室溫,用氫氧化鈉溶液調(diào)ph=11,然后旋干溶劑,并用四氫呋喃溶解,抽濾后,無水硫酸鈉干燥四氫呋喃相,旋干后得到粗產(chǎn)品。粗產(chǎn)品經(jīng)過減壓蒸餾純化,最終得到40g純產(chǎn)品,產(chǎn)率:97%。核磁數(shù)據(jù)如下:1hnmr(400mhz,cdcl3):δ:3.698(t,j=4.0hz,2h);3.640~3.570(m,6h);3.524(t,j=4.8hz,2h);2.855(t,j=4.8hz,2h);2.834(s,2h)。
實施例3
(1)將100g三甘醇,68g吡啶加入到500ml二氧六環(huán)中,攪拌,稱取102g對硝基苯磺酰氯溶于150ml二氧六環(huán),在冰水浴條件下滴加至反應體系中,滴畢,室溫反應12h。tlc顯示反應結(jié)束,加400ml水洗,分液,無水硫酸鈉干燥有機相,旋干,得到約170g粗品,然后經(jīng)過柱層析分離純化得到77g中間體a,oh-peg-otos,產(chǎn)率:92%;
(2)將步驟(1)得到的110g中間體a加入到200ml二氯甲烷中,再加入100g氫氧化銨,10g四丁基溴化銨,升溫到35℃,攪拌20h。反應結(jié)束,冷卻至室溫,用氫氧化鈉溶液調(diào)ph=11,然后旋干溶劑,并用二氯甲烷溶解,抽濾后,無水硫酸鈉干燥二氯甲烷相,旋干后得到粗產(chǎn)品。粗產(chǎn)品經(jīng)過減壓蒸餾純化,最終得到38g純產(chǎn)品,產(chǎn)率:94%。核磁數(shù)據(jù)如下:1hnmr(400mhz,cdcl3):δ:3.698(t,j=4.0hz,2h);3.640~3.570(m,6h);3.524(t,j=4.8hz,2h);2.855(t,j=4.8hz,2h);2.834(s,2h)。
實施例4
(1)將50g六甘醇,26g三乙胺加入到500ml二氯甲烷中,攪拌,稱取27g對甲苯磺酰氯溶于100ml二氯甲烷,在冰水浴條件下滴加至反應體系中,滴畢,室溫反應12h。tlc顯示反應結(jié)束,加200ml水洗,分液,無水硫酸鈉干燥有機相,旋干,得到約75g粗產(chǎn)物,然后經(jīng)過柱層析分離純化得到45g中間體a,產(chǎn)率:93%;(2)將步驟(1)得到的45g中間體a加入到200ml甲醇中,再加入50g氫氧化銨,5g四丁基溴化銨,升溫到50℃,攪拌12h。反應結(jié)束,冷卻至室溫,用氫氧化鈉溶液調(diào)ph=11,然后旋干溶劑,并用甲醇溶解,抽濾后,無水硫酸鈉干燥甲醇相,旋干后得到粗產(chǎn)品。粗產(chǎn)品經(jīng)過減壓蒸餾純化,最終得到30g純產(chǎn)品,產(chǎn)率:98%。核磁數(shù)據(jù)如下:1hnmr(400mhz,cdcl3):δ:3.670~3.553(m,20h);3.491(t,j=5.2hz,2h);2.811(t,j=4.8hz,2h);2.214(s,2h)。
實施例5
(1)將20g十二甘醇,5.7g三乙胺加入到200ml二氯甲烷中,攪拌,稱取7.3g對甲苯磺酰氯溶于30ml二氯甲烷,在冰水浴條件下滴加至反應體系中,滴畢,室溫反應12h。tlc顯示反應結(jié)束,加100ml水洗,分液,無水硫酸鈉干燥有機相,旋干,得到約25g粗產(chǎn)物,然后經(jīng)過柱層析分離純化得到20g中間體a,產(chǎn)率:94%;(2)將步驟(1)得到的20g中間體a加入到200ml二氯甲烷中,再加入50g氫氧化銨,3g四丁基溴化銨,升溫到50℃,攪拌12h。反應結(jié)束,冷卻至室溫,用氫氧化鈉溶液調(diào)ph=11,然后旋干溶劑,并用二氯甲烷溶解,抽濾后,無水硫酸鈉干燥二氯甲烷相,旋干后得到粗產(chǎn)品。粗產(chǎn)品經(jīng)過重結(jié)晶,最終得到17g純產(chǎn)品,產(chǎn)率:95%。核磁數(shù)據(jù)如下:1hnmr(400mhz,cdcl3):δ:3.668~3.559(m,44h);3.490(t,j=5.2hz,2h);2.821(t,j=4.8hz,2h);2.056(s,2h)。
實施例6
(1)將10g二十甘醇,1.7g三乙胺加入到100ml二氯甲烷中,攪拌,稱取2.1g對甲苯磺酰氯溶于30ml二氯甲烷,在冰水浴條件下滴加至反應體系中,滴畢,室溫反應12h。tlc顯示反應結(jié)束,加100ml水洗,分液,無水硫酸鈉干燥有機相,旋干,得到約12g粗產(chǎn)物,然后經(jīng)過柱層析分離純化得到10g中間體a,產(chǎn)率:90%;(2)將步驟(1)得到的10g磺?;漠a(chǎn)物加入到100ml二氯甲烷中,再加入20g氫氧化銨,2g四丁基溴化銨,升溫到50℃,攪拌12h。反應結(jié)束,冷卻至室溫,用氫氧化鈉溶液調(diào)ph=11,然后旋干溶劑,并用二氯甲烷溶解,抽濾后,無水硫酸鈉干燥二氯甲烷相,旋干后得到粗產(chǎn)品。粗產(chǎn)品經(jīng)過重結(jié)晶,最終得到8.5g純產(chǎn)品,產(chǎn)率:98%。核磁數(shù)據(jù)如下:1hnmr(400mhz,cdcl3):δ:3.670~3.553(m,86h);3.491(t,j=5.2hz,2h);2.811(t,j=4.8hz,2h);2.102(s,2h)。