專(zhuān)利名稱(chēng)：聚乙二醇支載的紫杉醇或多烯紫杉醇的前藥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚乙二醇支載的紫杉醇或多烯紫杉醇的前藥。是屬于水溶性紫杉醇或多烯紫杉醇的衍生化合物。
紫杉醇及多烯紫杉醇治療腫瘤具有良好的療效已被世人認(rèn)知。當(dāng)它們作為一種注射治療藥物時(shí)，由于它們的水溶性極差，難以被人體吸收而充分發(fā)揮其藥效。因此，現(xiàn)行的臨床注射液都是通過(guò)用聚氧乙烯蓖麻油與脫水乙醇以1∶1混合液穩(wěn)定紫杉醇，配制濃度為6mg／ml溶液，再用生理鹽水或5％葡萄糖稀釋至最終給藥體積。這樣的紫杉醇注射液，其中的表面活性劑對(duì)病人有較為嚴(yán)重的超敏性反應(yīng)副作用。因此，開(kāi)發(fā)水溶性的紫杉醇、或多烯紫杉醇的前藥，越來(lái)越受到人們的重視。目前，已開(kāi)發(fā)出水溶性紫杉醇的衍生物包括氨基酸鹽類(lèi)、磺酸鹽類(lèi)、羧酸鹽類(lèi)、碳酸酯類(lèi)和磷酸酯類(lèi)。
本發(fā)明的目的，在于提供一種聚乙二醇支載的紫杉醇或多烯紫杉醇的前藥。該水溶性紫杉醇或多烯紫杉醇衍生化合物，具有良好的水溶性，并可通過(guò)人體內(nèi)酶的調(diào)控作用，達(dá)到良好的緩釋目的，藥效期長(zhǎng)，療效高。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案加以實(shí)現(xiàn)的。利用氨基酸或寡肽把水溶性的聚乙二醇與紫杉醇，或者是把聚乙二醇與多烯紫杉醇鍵接構(gòu)成如下式1和式2所示的紫杉醇衍生物化合物，即紫杉醇的前藥，及多烯紫杉醇衍生化合物，即多烯紫杉醇的前藥， 式1 式2其特征在于，在以上兩個(gè)結(jié)構(gòu)式中，位于2’位置上的OH基上，鍵接PEG-[(X)CH2C(O)-A-NH-CH(R)-C=O]n基團(tuán)，取代H，基團(tuán)中，X為O，或?yàn)镺COCH2或?yàn)镹H，或?yàn)镹HCOCH2；A為一化學(xué)單鍵，或?yàn)檫x自(l)-丙氨酸，(l)-亮氨酸，甘氨酸，(l)-異亮氨酸，(l)-脯氨酸，(l)-苯丙氨酸，(d)-苯丙氨酸，(dl)-苯丙氨酸，(dl)-蛋氨酸中的一種氨基酸，或者為寡肽；R為氨基酸的殘基；n等于1或等于2；上述的紫杉醇或多烯紫杉醇的一種前藥，它的PEG分子量為2000，X為OCOCH2，A為一化學(xué)單鍵，R為亮氨酸，n等于2；上述的紫杉醇或多烯紫杉醇的一種前藥，它的PEG分子量為6000，X為OCOCH2，A為一化學(xué)單鍵，R為亮氨酸，n等于2；上述的紫杉醇或多烯紫杉醇的一種前藥，它的PEG分子量為20000，X為OCOCH2，A為一化學(xué)單鍵，R為亮氨酸，n等于2；上述的紫杉醇或多烯紫杉醇的一種前藥，它的PEG分子量為2000，X為OCOCH2，A為一化學(xué)單鍵，R為脯氨酸，n等于2；上述的紫杉醇或多烯紫杉醇的一種前藥，它的PEG分子量為6000，X為OCOCH2，A為一化學(xué)單鍵，R為脯氨酸，n等于2；上述的紫杉醇或多烯紫杉醇的一種前藥，它的PEG分子量為20000，X為OCOCH2，A為一化學(xué)單鍵，R為脯氨酸，n等于2。
下面對(duì)本發(fā)明加以詳細(xì)說(shuō)明。
本發(fā)明利用聚乙二醇為支載體，其理由有兩點(diǎn)，一點(diǎn)是經(jīng)近年來(lái)的深入研究，已證明聚乙二醇是無(wú)毒的、與生物相適的、蛋白質(zhì)排斥的、無(wú)感染的和非抗原性的藥物良好載體；另外，它又有著良好的水溶性及與其它有機(jī)物的良好可溶性，有利于進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)修飾的特性。并且通過(guò)控制分子量的大小及藥物與聚合物之間的連接臂，可以改變?nèi)呓Y(jié)合物在人體內(nèi)循環(huán)周期和釋放速度。為此，本發(fā)明確定聚乙二醇分子量在2000～20000之間為宜，其中2000、6000、20000為最佳；如果選用過(guò)大分子量的聚乙二醇，它的水溶液粘度較大，不利于輸液，如果分子量小于2000，則又加大了毒性，不能使用。本發(fā)明的合成制備路線(xiàn)包括以下四個(gè)步驟1)制備官能團(tuán)化的聚合物聚乙二醇二酸，其主要過(guò)程是聚乙二醇經(jīng)甲苯共沸除水后與過(guò)量的丁二酸酐在干燥的氯仿中，在吡啶催化下回流反應(yīng)48小時(shí)制得。
2)制備聚乙二醇二酸的活潑酯。其主要過(guò)程是聚乙二醇二酸與羥基丁二酰亞胺在二甲基甲酰胺中，在二環(huán)己基碳二亞胺及二甲氨基吡啶作用下，室溫反應(yīng)6～20小時(shí)制得。
3)聚乙二醇二酸與氨基酸或寡肽的連接。其主要過(guò)程是將上述過(guò)程制得的聚乙二醇二酸活潑酯溶于二甲基甲酰胺，滴加到氨基酸或寡肽的碳酸氫鈉水溶液中，室溫反應(yīng)24小時(shí)制得。
4)藥物分子的引入。其主要過(guò)程是將上述連有氨基酸的聚乙二醇與紫杉醇、或與多烯紫杉醇，在干燥的二氯甲烷中，在二環(huán)己基碳二亞胺與二甲氨基吡啶作用下，冰浴反應(yīng)3小時(shí)后，再室溫反應(yīng)20小時(shí)制得前藥。上述的過(guò)程中，主要合成路線(xiàn)如下式所示
以上述步驟和工藝路線(xiàn)所制備的紫杉醇或多烯紫杉醇的前藥為白色粉末，熔點(diǎn)在36～60℃之間。
本發(fā)明制備的前藥的體外抗癌活性明顯好于紫杉醇和多烯紫杉醇。例如PEG2K-SUC-Pro-Taxol和PEG2K-SUC-Leu-Taxol對(duì)人體乳腺癌細(xì)胞(MCF-7)的抑制率在10-11M為84．7％和61．1％，而紫杉醇僅為43．1％。
下面再以實(shí)施例對(duì)本發(fā)明加以進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例一聚乙二醇-2000-二酸-脯氨酸-紫杉醇(PEG2K-SUC-Pro-Taxol)1．聚乙二醇-2000-二酸(PEG2K-SUC)的合成稱(chēng)取10．0g(0．005mol)的聚乙二醇-2000溶于50ml甲苯中與甲苯共沸蒸餾除水，待甲苯蒸掉三分之二后向反應(yīng)體系中加入15ml三氯甲烷和事先稱(chēng)量好的5．0g(0．05mol)丁二酸酐，并加入2ml的吡啶，在60℃左右回流反應(yīng)48小時(shí)。反應(yīng)完畢后減壓蒸干溶劑，而后向殘余物中加入20ml的0．1M的碳酸氫鈉水溶液，再抽濾，濾液用0．1N的鹽酸20ml酸化，用濃鹽酸將溶液pH值調(diào)到3-4，而后在用3×15ml的乙酸乙酯洗滌水層，合并乙酸乙酯溶液用2×15ml的飽和氯化鈉水溶液洗滌，加入無(wú)水硫酸鈉干燥，一小時(shí)后抽濾溶液，旋轉(zhuǎn)蒸干濾液中的溶劑，加入2ml的乙酸乙酯加熱使之將殘余物溶解，而后在超聲震蕩中向溶液中加入大量無(wú)水乙醚，冷凍結(jié)晶，抽濾，用少量乙醚洗滌濾餅得白色固體，真空干燥至恒重，稱(chēng)重9．8g，產(chǎn)率89％，熔點(diǎn)46．5-47．5℃產(chǎn)物無(wú)需純化直接用于下步反應(yīng)。
2．聚乙二醇-2000-二酸-活潑酯(PEG2K-SS)的合成5．0g(2．28mmol)的聚乙二醇-2000-二酸(PEG2k-SUC)溶于25ml干燥的二氯甲烷中，并冷卻至0-5℃后，加入1．04g(5．0 mmol)二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)和0．58g的N-羥基丁二酰亞胺(NHS)溶于25ml二氯甲烷的溶液，并于此溫度下攪拌反應(yīng)2小時(shí)，室溫下反應(yīng)24小時(shí)。反應(yīng)完畢后用30ml的蒸餾水洗滌反應(yīng)液，用30ml飽和氯化鈉溶液洗滌，加入無(wú)水硫酸鈉干燥。一小時(shí)后過(guò)濾，濃縮濾液，在加入30ml二氯甲烷并加熱使之溶解，再過(guò)濾溶液，濃縮濾液后加入3ml二氯甲烷加熱使之溶解，在超聲震蕩中傾入30ml無(wú)水乙醚中，冷凍結(jié)晶，抽濾溶液，用少量乙醚洗滌濾餅得白色固體，真空干燥至恒重，5．0g，產(chǎn)率93％，測(cè)熔點(diǎn)36-37℃。
3．聚乙二醇-2000-二酸-脯氨酸(PEG2K-SUC-Pro)的合成將1．0g(0．418mmol)聚乙二醇-2000-二酸活潑酯(PEG2K-SS)溶于3ml干燥的N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，將0．1000g(1．0mmol)脯氨酸溶于4ml 1M NaHCO3溶液，并超聲震蕩10min使之充分溶解，向活潑酯的DMF溶液中滴加氨基酸的碳酸氫鈉溶液，反應(yīng)液變渾濁并且放熱，室溫下攪拌反應(yīng)24小時(shí)。反應(yīng)完畢后，減壓蒸餾除去反應(yīng)體系中的水和N，N-二甲基甲酰胺(DMF)，蒸餾后的殘余物用20ml 2％的HCl溶解，放出大量CO2氣體，再用3×5ml的二氯甲烷萃取，合并萃取液用10ml的蒸餾水洗滌溶液，10ml飽和氯化鈉溶液洗滌至澄清，用無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾，濾液濃縮，加入30ml的乙醚，冷凍結(jié)晶，抽濾，用少量乙醚洗滌濾餅得白色固體，真空干燥至恒重，0．9800g，測(cè)熔點(diǎn)41．5-42．5℃。
4．聚乙二醇-2000-二酸-脯氨酸-紫杉醇(PEG2K-SUC-Pro-Taxol)的合成先將100．0mg(約0．0418mmol)的聚乙二醇-2000-二酸-脯氨酸(PEG2K-SUC-Pro)加入50ml燒瓶中，再用移液管加入10ml的二氯甲烷，在冰水浴中攪拌至0℃，加入100．0mg(0．1170mmol)的紫杉醇(Taxol)，15．0mg(0．1030mmol)對(duì)二甲基氨基吡啶(DMAP)和30．0mg(0．1450mmol)二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)，攪拌反應(yīng)，自然升溫至室溫，繼續(xù)反應(yīng)24hr。反應(yīng)完畢后，向反應(yīng)體系中滴加1ml 10％的HAC／THF溶液。十分鐘后加入10ml 0．1N HCl溶液洗滌有機(jī)相，后用蒸餾水洗滌至中性，再用飽和氯化鈉溶液洗去有機(jī)相中的水，加入少量無(wú)水硫酸鈉干燥。一個(gè)小時(shí)后過(guò)濾，并濃縮濾液，再加入15ml二氯甲烷溶液，用脫脂棉過(guò)濾，再濃縮濾液，后加入2ml異丙醇溶液冷凍結(jié)晶，減壓過(guò)濾，得白色固體，用乙醚洗滌固體，真空干燥至恒重，0．0796g，熔點(diǎn)44-45℃。紫杉醇含量為22％。
實(shí)施例二聚乙二醇-6000-二酸-脯氨酸-紫杉醇(PEG6K-SUC-Pro-Taxol)制備療法與實(shí)施例一相同，各步驟主要條件為1、聚乙二醇-6000-二酸(PEG6K-SUC)稱(chēng)取60．0g(0．0100mol)的聚乙二醇-6000溶于200ml甲苯中與甲苯共沸蒸餾除水，待甲苯蒸掉三分之二后向反應(yīng)體系中加入100ml三氯甲烷和事先稱(chēng)量好的5．0g(0．05mol)丁二酸酐，并加入2ml的吡啶，在60℃左右回流反應(yīng)48小時(shí)。得到產(chǎn)品52．0g，熔點(diǎn)54．0-55．5℃。2、聚乙二醇-6000-二酸-活潑酯(PEG6K-SS)31．0g(5mmol)的聚乙二醇-6000-二酸(PEG-SUC)溶于100ml甲苯中，共沸去水后，冷卻至室溫，加入100ml干燥的二氯甲烷，并冷卻至0-5℃后，加入把2．0800g的二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)和1．2040g的N-羥基丁二酰亞胺(NHS)溶于30ml N，N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液，并于此溫度下攪拌反應(yīng)2小時(shí)，室溫下反應(yīng)24小時(shí)。得到產(chǎn)物26．2g，產(chǎn)率93％，熔點(diǎn)52．5-54．0℃。3、聚乙二醇-6000-二酸-脯氨酸(PEG6K-SUC-Pro)將3．0g(0．4827mmol)聚乙二醇-6000-二酸活潑酯(PEG6K-SS)溶于10ml干燥的N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，將0．2000g(1．7mmol)脯氨酸溶于4ml 1M NaHCO3溶液，并超聲震蕩10min使之充分溶解，向活潑酯的DMF溶液中滴加氨基酸的碳酸氫鈉溶液，反應(yīng)液變渾濁并且放熱，室溫下攪拌反應(yīng)24小時(shí)。得產(chǎn)品2．2991g，產(chǎn)率76％，熔點(diǎn)41．5-42．5℃。4、聚乙二醇-6000-二酸-脯氨酸-紫杉醇(PEG6K-SUC-Pro-Taxol)先將0．2500g(約0．0401mmol)的聚乙二醇-6000-二酸-脯氨酸(PEG6K-SUC-Pro)加入50ml燒瓶中，再用移液管加入10ml的二氯甲烷，在冰水浴中攪拌至0℃，加入100．0mg(0．1170mmol)的紫杉醇(Taxol)，15．0mg(0．103mmol)對(duì)二甲基氨基吡啶(DMAP)和30．0mg(0．1450mmol)二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)，攪拌反應(yīng)，自然升溫至室溫，繼續(xù)反應(yīng)24hr。得前藥0)．2311g，產(chǎn)率81％，紫杉醇含量為9．1％。
實(shí)施例三聚乙二醇-20000-二酸-脯氨酸-紫杉醇(PERG20K-SUC-Pro-Taxol)制備方法與實(shí)施例一相同，各步驟主要條件為1、聚乙二醇-20000-二酸(PEG20K-SUC)稱(chēng)取100．0g(0．01mol)的聚乙二醇-20000溶于300ml甲苯中與甲苯共沸蒸餾除水，待甲苯蒸掉三分之二后向反應(yīng)體系中加入100ml三氯甲烷和事先稱(chēng)量好的5．0g(0．05mol)丁二酸酐，并加入2ml的吡啶，在60℃左右回流反應(yīng)48小時(shí)。得產(chǎn)品98．1g，熔點(diǎn)57．0-58．5℃。2、聚乙二醇-20000-二酸-活潑酯(PEG20K-SS)38．4g的聚乙二醇-20000-二酸(PEG20K-SUC)溶于100ml甲苯中，共沸去水后，冷卻至室溫，加入100ml干燥的二氯甲烷，并冷卻至0-5℃后，加入2．0800g的二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)和1．2040g的N-羥基丁二酰亞胺(NHS)溶于30ml N，N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液，并于此溫度下攪拌反應(yīng)2小時(shí)，室溫下反應(yīng)24小時(shí)。得產(chǎn)物35．6g，產(chǎn)率95％，測(cè)熔點(diǎn)58．5-59．0℃。3、聚乙二醇-20000-二酸-脯氨酸(PEG20K-SUC-Pro)將5．0g(0．2473mmol)聚乙二醇-20000-二酸活潑酯(PEG20K-SS)溶于25ml干燥的N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，將0．1200g(1．0400mmol)脯氨酸溶于4ml 1M NaHCO3溶液，并超聲震蕩10min使之充分溶解，向活潑酯的DMF溶液中滴加氨基酸的碳酸氫鈉溶液，反應(yīng)液變渾濁并且放熱，室溫下攪拌反應(yīng)24小時(shí)。得產(chǎn)品2．2913g，產(chǎn)率45％。
4、聚乙二醇-20000-二酸-脯氨酸-紫杉醇(PEG20K-SUC-Pro-Taxol)先將0．4000g(約0．0197mmol)的聚乙二醇-20000-二酸-脯氨酸(PEG20K-SUC-Pro)加入50ml燒瓶中，再用移液管加入10ml的二氯甲烷，在冰水浴中攪拌至0℃，加入50．0mg(0．0585mmol)的紫杉醇(Taxol)，10mg的對(duì)二甲基氨基吡啶(DMAP)和20mg的二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)，攪拌反應(yīng)，自然升溫至室溫，繼續(xù)反應(yīng)24小時(shí)。得產(chǎn)品0．3366g，產(chǎn)率84％，紫杉醇含量為3．8％。
本發(fā)明的聚乙二醇支載的水溶性紫杉醇或多烯紫杉醇前藥，具有良好水溶性，在人體內(nèi)通過(guò)酶的調(diào)控作用，達(dá)到良好的緩釋目的，療效期長(zhǎng)，療效高，其制備路線(xiàn)簡(jiǎn)單，成本較低。
權(quán)利要求
1.一種聚乙二醇支載的紫杉醇或多烯紫杉醇的前藥，利用氨基酸或寡肽把水溶性的聚乙二醇與紫杉醇，或者是把聚乙二醇與多烯紫杉醇鍵接構(gòu)成如下式1和式2所示的紫杉醇衍生物化合物，即紫杉醇的前藥，及多烯紫杉醇衍生化合物，即多烯紫杉醇的前藥， 式1 式2其特征在于，在以上兩個(gè)結(jié)構(gòu)式中，位于2’位置上的OH基上，鍵接PEG-[(X)CH2C(O)-A-NH-CH(R)-C=O]n基團(tuán)，取代H，基團(tuán)中，X為O，或?yàn)镺COCH2或?yàn)镹H，或?yàn)镹HCOCH2；A為一化學(xué)單鍵，或?yàn)檫x自(l)-丙氨酸，(l)-亮氨酸，甘氨酸，(l)-異亮氨酸，(l)-脯氨酸，(l)-苯丙氨酸，(d)-苯丙氨酸，(dl)-苯丙氨酸，(dl)-蛋氨酸中的一種氨基酸，或者為寡肽；R為氨基酸的殘基；n等于1或等于2；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙二醇支載的紫杉醇或多烯紫杉醇的前藥，其特征在于它的PEG分子量為2000，X為OCOCH2，A為一化學(xué)單鍵，R為亮氨酸，n等于2；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙二醇支載的紫杉醇或多烯紫杉醇的前藥，其特征在于它的PEG分子量為6000，X為OCOCH2，A為一化學(xué)單鍵，R為亮氨酸，n等于2；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙二醇支載的紫杉醇或多烯紫杉醇的前藥，其特征在于它的PEG分子量為20000，X為OCOCH2，A為一化學(xué)單鍵，R為亮氨酸，n等于2；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙二醇支載的紫杉醇或多烯紫杉醇的前藥，其特征在于它的PEG分子量為2000，X為OCOCH2，A為一化學(xué)單鍵，R為脯氨酸，n等于2；
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙二醇支載的紫杉醇或多烯紫杉醇的前藥，其特征在于它的PEG分子量為6000，X為OCOCH2，A為一化學(xué)單鍵，R為脯氨酸，n等于2；
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙二醇支載的紫杉醇或多烯紫杉醇的前藥，其特征在于它的PEG分子量為20000，X為OCOCH2，A為一化學(xué)單鍵，R為脯氨酸，n等于2。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種聚乙二醇支載的紫杉醇或多烯紫杉醇的前藥。該紫杉醇或多烯紫杉醇的前藥,是利用氨基酸或寡肽把水溶性的聚乙二醇與紫杉醇或者是把聚乙二醇與多烯紫杉醇鍵接起來(lái)構(gòu)成紫杉醇或多烯紫杉醇的衍生化合物,特征在于在紫杉醇或多烯紫杉醇結(jié)構(gòu)式中2’的位置OH上,鍵接PEG－[－(X)－CH
文檔編號(hào)A61K47/48GK1283643SQ00109748
公開(kāi)日2001年2月14日 申請(qǐng)日期2000年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月5日
發(fā)明者元英進(jìn), 李金亮 申請(qǐng)人:天津大學(xué)