專利名稱：一種結(jié)構(gòu)精確的新型兩親性聚合物為載體的抗腫瘤前藥及合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)藥物技術(shù)領(lǐng)域，涉及以一種結(jié)構(gòu)精確的新型兩親性聚合 物為載體的抗腫瘤前藥及合成方法。
背景技術(shù)：
目前，藥物控制釋放的研究已經(jīng)成為高分子生物材料分子工程研究的一 個(gè)重要內(nèi)容，以及藥學(xué)，高分子化學(xué)中的一個(gè)十分活躍的邊緣領(lǐng)域。 一般高 分子或其他材料作為藥物載體時(shí)，隨著載體中藥物含量的減少，釋放藥物的 速度也減小，因此無法保證藥物的恒量釋放。然而用生物可降解性材料做藥 物載體時(shí)，隨著載體在體內(nèi)的降解，結(jié)構(gòu)變得疏松，藥物更容易從載體中溶 解擴(kuò)散釋放出來，正好與載體內(nèi)總含藥量減少所引起的藥物釋放速度減少相 補(bǔ)，便于實(shí)現(xiàn)藥物的長期恒量釋放。
作為前藥體系中的高分子材料應(yīng)該滿足以下性能要求①具有生物相容 性和生物降解性，即高分子可以在體內(nèi)降解成為小的碎片，然后被機(jī)體排泄； ②高分子的降解產(chǎn)物必須無毒和不產(chǎn)生炎癥反應(yīng)；③高分子的降解必須要發(fā) 生在一個(gè)合理的期間內(nèi)。脂肪族聚酯類高分子，由于其分子量可控制在相當(dāng) 寬的范圍而受到重視。特別是脂肪族聚酯類高分子在形成嵌段共聚物后，不 僅具有生物可降解性，而且大大地改善了材料與人體的生物相容性，作為藥 物載體材料時(shí)，延長了藥物在體內(nèi)的循環(huán)時(shí)間，提高了藥效，降低了免疫響 應(yīng)性，成為人們研究的熱點(diǎn)。近年來的深入研究，證明聚乙二醇是無毒的、 與生物相適的、無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)
4合物在人體內(nèi)循環(huán)周期和釋放速度。
中國專利申請CN 1629150A公開的可生物降解的紫杉醇前藥即是由聚乙
二醇-脂肪族聚酯嵌段共聚物和紫杉醇鍵合而成。該前藥具有兩親性，能夠 制成水基制劑，克服了現(xiàn)有紫杉醇制劑水溶性差和過敏反應(yīng)嚴(yán)重等缺點(diǎn)。
00109748.2公開了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衫醇或者是把聚乙二醇與多烯紫杉醇鍵 接起來構(gòu)成紫杉醇或多烯紫杉醇的衍生化合物。97194360.5公開了紫杉醇和 紫杉醇的水溶性組合物，它是將紫杉醇或多烯紫杉醇與水溶性螯合劑、聚乙 二醇或者聚(L-谷氨酸)或聚(L-天冬氨酸)之類的聚合物共軛而制成的。
在現(xiàn)有文獻(xiàn)中，脂肪族聚酯通常是采用辛酸亞錫開環(huán)聚合的方法，通過控制 投料比實(shí)現(xiàn)宏觀范圍內(nèi)的分子量可控，分子量分布很窄，但是鏈段長短不同， 雖然這些聚合物合成藥物組合體現(xiàn)在被用于臨床試驗(yàn)，進(jìn)一步制藥卻是巨大 的挑戰(zhàn)。 一種合成藥品，它的組分包括雜質(zhì)在內(nèi)都要是確切和穩(wěn)定的，而且 必須能夠通過有效的方法成批地生產(chǎn)，它的藥代動力學(xué)和治療效果(活性和 毒性)也要能被精確定義。因此本專利主要是以基團(tuán)保護(hù)和脫保護(hù)的方法合 成結(jié)構(gòu)精確的齊聚物，連接聚乙二醇或聚乙二醇單甲醚和各種抗癌藥物形成 前藥體系。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)精確的新型兩親性聚合物為載體的抗腫瘤 前藥，其中聚乙二醇與齊聚物之間以酯鍵連接，齊聚物與藥物分子之間也是 以酯鍵或酰胺鍵連接。
本發(fā)明的另一目的是提供這種以一種結(jié)構(gòu)精確的新型兩親性聚合物為載 體的抗腫瘤前藥合成方法。
本發(fā)明的目的是通過如下方式實(shí)現(xiàn)的: 一種結(jié)構(gòu)精確的新型兩親性聚合 物為載體的抗腫瘤前藥，兩親性聚合物的親水段為聚乙二醇或聚乙二醇單甲 醚，分子量小于5000;親油段為一系列齊聚物，可以是羥基乙酸齊聚物聚物、 乳酸齊聚物、羥基乙酸-乳酸交替齊聚物、羥基乙酸-氨基酸交替齊聚物或乳酸-氨基酸交替齊聚物，齊聚物的聚合度8《n<64;抗腫瘤藥物分子與兩 親性聚合物中的親油段以酯鍵或酰胺鍵鏈接。
所述的羥基乙酸-氨基酸交替齊聚物或乳酸-氨基酸交替齊聚物中的氨 基酸包括甘氨酸，丙氨酸，纈氨酸，亮氨酸，異亮氨酸，苯丙氨酸，天冬 氨酸，谷氨酸，賴氨酸。
所述的抗腫瘤藥物包括紫杉醇、多烯紫杉醇、阿霉素、喜樹堿及他們的 衍生物。
一種結(jié)構(gòu)精確的新型兩親性聚合物為載體的抗腫瘤前藥合成方法，其合 成步驟如下
1 )、將聚乙二醇單甲醚或者聚乙二醇經(jīng)甲苯共沸除水后與過量的酸酐在 干燥的四氫呋喃中，以有機(jī)胺為催化劑回流反應(yīng)；
2) 以叔丁基保護(hù)齊聚物單體的羧基；
3) 以節(jié)基保護(hù)齊聚物單體的羥基；
4) 將兩種不同單保護(hù)分別含有羥基和羧基的齊聚物單體溶解在二氯甲烷 中，在二環(huán)己基碳二亞胺及二甲氨基吡啶作用下冰洛反應(yīng)，得到雙保護(hù)的二聚 體；將單保護(hù)含有羧基的齊聚物單體和單保護(hù)含有氨基的氨基酸單體在N -羥 基琥珀酰亞胺和DCC作用下反應(yīng)，得到雙保護(hù)的二聚體；
5) 將雙保護(hù)二聚體用三氟乙酸脫保護(hù)，得到端羧基的二聚體； 將雙保護(hù)二聚體用鈀炭脫保護(hù)，得到端羥基的二聚體；
6 )、將上述端羧基的二聚體和端羥基的二聚體在DCC和DMAP條件下反應(yīng)， 即可得到雙保護(hù)四聚體、八聚體、十六聚體或更長的齊聚物；
7) 、將所得齊聚物用鈀炭脫保護(hù)后，和聚乙二醇二酸或單酸，在DCC和 DMAP條件下反應(yīng)；將所得的聚合物用三氟乙酸脫保護(hù)，得到端羧基的聚乙二 醇-齊聚物兩親性聚合物載體；
8) 、將端羧基的聚乙二醇-齊聚物和抗腫瘤藥物溶解在干燥的二氯甲烷 中，在DCC和DMAP條件下，冰洛反應(yīng)，得結(jié)構(gòu)精確的新型兩親性聚合物為載 體的抗腫瘤前藥單根分子鏈上鍵合有多個(gè)抗腫瘤藥物分子的結(jié)構(gòu)精確的新型兩親性聚合
物為載體的抗腫瘤前藥，其合成步驟如下
1 )、將端羧基的聚乙二醇-羥基酸齊聚物和全保護(hù)羧基的多元酸支化單
元在DCC和DMAP作用下冰浴反應(yīng)形成酯鍵，或者DCC和NHS作用下形成酰胺 鍵；
2)、將上述B所得的產(chǎn)品用三氟乙酸脫保護(hù)，得到端基為多個(gè)羧基的聚 乙二醇_齊聚物的兩親性聚合物載體；
將上述所得的聚合物和抗腫瘤藥物溶解在干燥的二氯甲烷中，在DCC和DMAP 作用下，冰洛反應(yīng)，得到單根分子鏈上鍵合有多個(gè)抗腫瘤藥物分子的一種結(jié) 構(gòu)精確的新型兩親性聚合物為載體的抗腫瘤前藥。
帶羧基的聚乙二醇-齊聚物和含不同官能團(tuán)的多元酸反應(yīng)，得到端基為 多個(gè)羧基的聚乙二醇-齊聚物的兩親性聚合物載體，然后再與抗腫瘤藥物分 子進(jìn)行鍵合反應(yīng)。
含不同官能團(tuán)的多元酸為氨基己二酸、羥基丙二酸、蘋果酸或獰檬酸其 中的一種。
由于本發(fā)明一是將聚乙二醇端羥基轉(zhuǎn)化成端羧基；二是以基團(tuán)保護(hù)和脫 保護(hù)的方法合成齊聚物；三是聚乙二醇的端羧基與齊聚物的羥基發(fā)生酯化反 應(yīng)，生成分子量精確的嵌段聚合物；四是嵌段聚合物的端羧基與抗腫瘤藥物 的官能團(tuán)發(fā)生縮合反應(yīng)，形成高分子抗腫瘤藥物前藥；五是利用不同官能團(tuán) 的多元酸將嵌段聚合物的單端羧基轉(zhuǎn)換為多羧基，增加前藥體系的載藥量； 六是將所得前藥制成膠束。因此發(fā)明具有如下的技術(shù)效果，1、由于聚乙二醇 -齊聚物是一種雙親性的體系，抗腫瘤藥物與和它相連的齊聚物同是高度親 脂的，因而該前藥體系也是雙親性的，可以很方便的分散在水介質(zhì)中，形成 粒徑均句的膠束粒子，解決了抗腫瘤藥物難溶于水的問題。2、載體與抗腫瘤 藥物之間的酯鍵對人體脂肪酶敏感，因而在人體內(nèi)脂肪酶的作用下，抗腫瘤 藥物容易從結(jié)合部位解離，發(fā)揮藥效。3、在該前藥體系中，其中齊聚物為羥 基乙酸均聚物，乳酸均聚物，羥基乙酸-乳酸交替共聚物，羥基乙酸-氨基酸交替共聚物或乳酸-氨基酸交替共聚物。與抗腫瘤藥物一起，同處于分散 體的疏水核中，對抗腫瘤藥物分子起到隔離和保護(hù)作用，使抗腫瘤藥物緩慢 釋放。通過聚合物在體內(nèi)的生物降解，不斷的將抗腫瘤藥物分子暴露給脂肪 酶，使抗腫瘤藥物在釋放后期，仍有足夠的釋放速度。連接臂的降解速度與 其組成密切相關(guān)，通過調(diào)節(jié)齊聚物鏈段長短，可以調(diào)節(jié)聚合物載體的降解速 度，從而調(diào)節(jié)抗腫瘤藥物的釋放速度。4、使用聚乙二醇作為載體聚合物的另 一個(gè)嵌段，因?yàn)?；PEG與藥物相連，能夠增大藥物的相對分子質(zhì)量，減少腎消 除，延長藥物的半衰期，增大藥物的水溶性，并且PEG鏈包裹在藥物表面，
能夠遮蔽藥物的抗原決定簇，降低藥物的免疫原性。


圖l:端羧基聚乙二醇單甲醚的核磁共振譜圖
圖2:聚乙二醇單甲醚-羥基乙酸八聚體的核磁共振譜圖
圖3:端羧基的聚乙二醇單甲醚5000-羥基乙酸八聚體的核磁共振譜圖
圖4:聚乙二醇單甲醚5000-羥基乙酸八聚體接紫杉醇的核磁共振譜圖
圖5:端基為蘋果酸聚乙二醇單甲醚5000-羥基乙酸八聚體的核磁共振譜
圖
圖6:端基為蘋果酸聚乙二醇單甲醚5000-羥基乙酸八聚體接紫杉醇的核 磁共振譜圖
圖7:聚合物凝膠色譜圖
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn) 一 步說明
實(shí)施例1:聚乙二醇2000 -丁二酸-羥基乙酸八聚體-紫杉醇的合成 1.端甲氧聚乙二醇的官能化
在100ml的三口瓶中，配有回流冷凝裝置和磁攪拌子，烘烤反應(yīng)裝置換 氣三次(高純氬)，在氣體保護(hù)下，加入5g端甲氧基聚乙二醇和預(yù)先稱好的 丁二酸酐lg,以及等摩爾量的二甲氨基吡P定(DMAP)，加入60ml無水無氧的 四氫呋喃，回流反應(yīng)72小時(shí)。反應(yīng)完畢后，濃縮溶劑，而后向殘余物中加入
810ml 0. 1M的碳酸氫鈉水溶液，濾液用10ml 0. 1M的鹽酸酸化，用鹽酸將溶液 的pH值調(diào)到3-4，而后用100ml的乙酸乙酯洗滌水層三次，合并乙酸乙酯溶
液并用飽和的氯化鈉溶液洗滌二次，加入無水硫酸鎂干燥，然后過濾干燥劑， 濃縮溶劑至2ml，加入無水乙醚100ml沉淀產(chǎn)物，得到白色沉淀，室溫下真空 干燥，用于下一步反應(yīng)。其核磁表征結(jié)果見圖l,說明該聚合物已成功合成。
2. 羧基保護(hù)的羥基乙酸的制備
在500ml的三口瓶中，稱量9g羥基乙酸，加入350ml乙醚，待其充分溶 解后，加入5ml叔丁基溴以及催化劑，避光反應(yīng)24小時(shí)后，過濾掉反應(yīng)體系 中的沉淀，濃縮溶劑至無水乙醚被全部抽走。把所得殘留物用堿溶液調(diào)pH值 至堿性，然后用二氯甲烷萃取3次，無水硫酸鎂干燥，過濾并濃縮溶劑，然 后進(jìn)行柱分離，展開劑為乙酸乙酯石油醚=1 : 4。得到產(chǎn)品為無色透明的
3. 羥基保護(hù)的羥基乙酸的制備
在500ml的三口瓶中，稱量9g羥基乙酸，加入350ml乙醚，待其充分溶 解后，加入5. 69mL節(jié)溴以及催化劑，避光反應(yīng)24小時(shí)后，過濾掉反應(yīng)體系 中的沉淀，濃縮溶劑至無水乙醚被全部抽走。把所得殘留物用堿溶液調(diào)pH值 至堿性，然后用二氯甲烷萃取3次，移走有機(jī)相，水相用0. 1M的鹽酸酸化， 調(diào)節(jié)pH值至3-4,以二氯甲烷萃取兩次，無水硫酸鎂干燥，過濾并濃縮溶劑，
得到產(chǎn)品為無色透明的液體。
4. 羥基乙酸二聚體的制備
在250ml單口圓底燒瓶中加入5g羧基保護(hù)的羥基乙酸，6. 28g羥基保護(hù) 的羥基乙酸，溶于100ml四氫呋喃中，在冰洛條件下加入7. 8gDCC和催化劑 量的DMAP。然后室溫下反應(yīng)24小時(shí)。反應(yīng)完畢后，過濾掉反應(yīng)生成的沉淀并 濃縮溶劑，然后進(jìn)行柱分離，展開劑為乙酸乙酯石油醚=1 : 4。得到產(chǎn)品 為無色透明的液體。
5. 端羧基的羥基乙酸二聚體的制備 將5g羥基乙酸二聚體加入100ml三口瓶中，加入20ml二氯甲烷，20ml三氟乙酸，TLC跟蹤反應(yīng)，4小時(shí)后二聚體原料點(diǎn)消失，停止反應(yīng)。濃縮溶劑
至2ml，把所得殘留物用堿溶液調(diào)pH值至堿性，然后用二氯甲烷萃取3次， 移走有機(jī)相，水相用0. 1M的鹽酸酸化，調(diào)節(jié)pH值至3-4，以二氯甲烷萃取 兩次，無水硫酸鎂干燥，過濾并濃縮溶劑，得到產(chǎn)品為無色透明的液體。
6. 端羥基的羥基乙酸二聚體的制備
將100rnl配有磁攪拌子的三口瓶烘烤換氣三次(高純氬)，在氣體保護(hù)下， 加入5g羥基乙酸二聚體，用4.4% (體積比)的甲酸甲醇溶液溶解后，再加 入5g鈀碳，TLC跟蹤反應(yīng)，1小時(shí)后二聚體原料點(diǎn)消失，停止反應(yīng)。過濾并 濃縮溶劑，然后進(jìn)行柱分離，展開劑為乙酸乙酯石油醚=1 : 3。得到產(chǎn)品 為無色透明的液體。
7. 羥基乙酸四聚體的制備
在250ml單口圓底燒瓶中加入5g端羧基的羥基乙酸二聚體，4. 24g端羥 基的羥基乙酸二聚體，溶于100ml四氫呋喃中，在冰浴條件下加入4. 6gDCC 和催化劑量的面AP。室溫下反應(yīng)24小時(shí)。反應(yīng)完畢后，過濾掉反應(yīng)生成的沉 淀并濃縮溶劑，然后進(jìn)行柱分離，展開劑為乙酸乙酯石油醚=1 : 4。得到 產(chǎn)品為無色透明的液體。
8. 端羧基的羥基乙酸四聚體的制備
將3g羥基乙酸四聚體加入100ml三口瓶中，加入20ml二氯甲烷，10ml 三氟乙酸，TLC跟蹤反應(yīng)，4小時(shí)后二聚體原料點(diǎn)消失，停止反應(yīng)。濃縮溶劑 至2ml，把所得殘留物用堿溶液調(diào)pH值至堿性，然后用二氯甲烷萃取3次， 移走有機(jī)相，水相用0. 1M的鹽酸酸化，調(diào)節(jié)pH值至3-4，以二氯甲烷萃取 兩次，無水硫酸鎂干燥，過濾并濃縮溶劑，得到產(chǎn)品為無色透明的液體。 9，端羥基的羥基乙酸四聚體的制備
將100ml配有磁攪拌子的三口瓶烘烤換氣三次(高純氬)，在氣體保護(hù)下， 加入3g羥基乙酸四聚體，用4.4% (體積比)的甲酸甲醇溶液溶解后，再加 入3g鈀碳，TLC跟蹤反應(yīng)，1小時(shí)后四聚體原料點(diǎn)消失，停止反應(yīng)。過濾并 濃縮溶劑，然后進(jìn)行柱分離，展開劑為乙酸乙酯石油醚=1 : 2。得到產(chǎn)品
10為無色透明的液體。
10. 羥基乙酸八聚體的制備
在250ml單口圓底燒瓶中加入3g端羧基的羥基乙酸四聚體，2. 7g端羥基 的羥基乙酸二聚體，溶于100ml四氫吹喃中，在冰浴條件下加入1.82gDCC和 催化劑量的DMAP。室溫下反應(yīng)24小時(shí)。反應(yīng)完畢后，過濾掉反應(yīng)生成的沉淀， 濃縮溶劑至2ml，加入無水乙醚100ml沉淀產(chǎn)物，得到白色沉淀，室溫下真空 干燥。
11. 端羥基的羥基乙酸八聚體的制備
將100ml配有磁攪拌子的三口瓶烘烤換氣三次(高純氬)，在氣體保護(hù)下， 加入2g羥基乙酸八聚體，用5ml四氫呋喃溶解后，加入2g鈀碳，用氫氣反 復(fù)換氣3次，在氫氣氣氛下反應(yīng)，待量氣簡中液面上升40ml后，停止反應(yīng)。 過濾并濃縮溶劑，然后進(jìn)行柱分離，展開劑為乙酸乙酯石油醚=1 : 1。得 到產(chǎn)品為無色透明的液體。
12. 官能化的聚乙二醇與端羥基的羥基乙酸八聚體的連接
在100ml的三口瓶中，加入2g官能化的端甲氧基聚乙二醇，0. 6g端羥 基的羥基乙酸八聚體，溶于15tnl 二氯甲烷中，在冰洛條件下加入0. 15gDCC 及催化量的DMAP，然后室溫下反應(yīng)24小時(shí)。反應(yīng)完畢后，過濾掉生成的沉淀， 然后濃縮溶劑至lml,加入100ml無水乙醚，得到白色沉淀，室溫下真空干燥。 把所得的聚合物加入到100ml三口瓶中，加入20ml 二氯甲烷和10ml三氟乙 酸，反應(yīng)2小時(shí)，然后濃縮溶劑至lml，加入100ml無水乙醚，得到白色沉淀， 室溫下真空干燥。其核磁表征結(jié)果見圖2，圖3,說明該聚合物已成功合成。
13. 聚乙二醇2000 - 丁二酸-羥基乙酸八聚體-紫杉醇的合成
在100ml的三口瓶中，加入1.5g聚合物，0. 5g紫杉醇，溶于20ml 二氯甲烷 中，在冰浴條件下加入O. 15gDCC及催化量的DMAP,然后室溫下反應(yīng)24小時(shí)。 反應(yīng)完畢后，過濾掉生成的沉淀，濃縮溶劑至lml,加入100ml無水乙醚，得 到白色沉淀，室溫下真空干燥。把所得沉淀重新溶于二氯甲烷中，然后濃縮 至lml,然后加入100ml異丙醇進(jìn)行冷凍結(jié)晶，減壓過濾，得到白色固體，并用乙醚洗滌，室溫下真空干燥。其核磁表征結(jié)果見圖4，分子量分布見圖7， 說明該聚合物前藥已成功合成。
實(shí)施例2:聚乙二醇5000 -丁二酸-羥基乙酸八聚體-紫杉醇的合成 反應(yīng)過程同實(shí)施例l，但第一步中在100ml的三口瓶中，配有回流冷凝裝 置和磁攪拌子，烘烤反應(yīng)裝置換氣三次(高純氬)，在氣體保護(hù)下，10g端甲 氧基聚乙二醇和丁二酸酐lg，以及等摩爾量的二甲氨基吡嚏(DMAP),加入 60ml無水無氧的四氫吹喃，回流反應(yīng)72小時(shí)。反應(yīng)完畢后，濃縮溶劑，而后 向殘余物中加入10ml 0. 1M的碳酸氫鈉水溶液，濾液用10ml 0. 1M的鹽酸酸 化，用鹽酸將溶液的pH值調(diào)到3-4，而后用100ml的乙酸乙酯洗滌水層三次， 合并乙酸乙酯溶液并用飽和的氯化鈉溶液洗滌二次，加入無水硫酸鎂干燥， 然后過濾千燥劑，濃縮溶劑至2ml，加入無水乙醚100ml沉淀產(chǎn)物，得到白色 沉淀，室溫下真空干燥，用于下一步反應(yīng)。
實(shí)施例3:聚乙二醇2000 -二羥基乙酸-羥基乙酸八聚體-紫杉醇的合
成
反應(yīng)過程同實(shí)施例l，但第一步中在100ml的三口瓶中，配有回流冷凝裝 置和磁攪拌子，烘烤反應(yīng)裝置換氣三次(高純氬)，在氣體保護(hù)下，5g聚合物 和二羥基乙酸酐lg，以及等摩爾量的二甲氨基吡嚏(DMAP),加入60ml無水 無氧的四氫呋喃，回流反應(yīng)72小時(shí)。反應(yīng)完畢后，濃縮溶劑，而后向殘余物 中加入10ml 0. 1M的碳酸氫鈉水溶液，濾液用10ml 0. 1M的鹽酸酸化，用鹽 酸將溶液的pH值調(diào)到3-4，而后用100ml的乙酸乙酯洗滌水層三次，合并乙 酸乙酯溶液并用飽和的氯化鈉溶液洗滌二次，加入無水硫酸鎂干燥，然后過 濾干燥劑，濃縮溶劑至2ml，加入無水乙醚100ml沉淀產(chǎn)物，得到白色沉淀， 室溫下真空干燥，用于下一步反應(yīng)。
實(shí)施例4:聚乙二醇2000 -馬來酸-羥基乙酸八聚體-紫杉醇的合成 反應(yīng)過程同實(shí)施例l,但第一步中在100ml的三口瓶中，配有回流冷凝裝 置和磁攪拌子，烘烤反應(yīng)裝置換氣三次(高純氬)，在氣體保護(hù)下，5g聚合物 和馬來酸酐O. 85g，以及等摩爾量的二甲氨基吡^^ (DMAP),加入60ml無水無氧的四氫吹喃，回流反應(yīng)72小時(shí)。反應(yīng)完畢后，濃縮溶劑，而后向殘余物中
加入10ml 0. 1M的碳酸氫鈉水溶液，濾液用10ml 0. 1M的鹽酸酸化，用鹽酸 將溶液的PH值調(diào)到3-4，而后用100ml的乙酸乙酯洗滌水層三次，合并乙酸 乙酯溶液并用飽和的氯化鈉溶液洗滌二次，加入無水硫酸鎂干燥，然后過濾 干燥劑，濃縮溶劑至2ml，加入無水乙醚100ml沉淀產(chǎn)物，得到白色沉淀，室 溫下真空干燥，用于下一步反應(yīng)。
實(shí)施例5:聚乙二醇2000 -丁二酸-乳酸八聚體-紫杉醇的合成
反應(yīng)過程同實(shí)施例1,但是第二步在500ml三口瓶中加入9ml干燥好的乳 酸和350ml乙醚，待其充分溶解后，加入5ml叔丁基溴以及催化劑，避光反 應(yīng)24小時(shí)后，過濾掉反應(yīng)體系中的沉淀，濃縮溶劑至無水乙醚被全部抽走。 把所得殘留物用堿溶液調(diào)pH值至堿性，然后用二氯甲烷萃取3次，無水硫酸 鎂干燥，過濾并濃縮溶劑，然后進(jìn)行柱分離，展開劑為乙酸乙酯石油醚=1: 4。得到產(chǎn)品為無色透明的液體。
第三步在500ml的三口瓶中，加入9ml干燥好的乳酸和350ml乙醚，待 其充分溶解后，加入5. 69mL芐溴以及催化劑，避光反應(yīng)24小時(shí)后，過濾掉 反應(yīng)體系中的沉淀，濃縮溶劑至無水乙醚被全部抽走。把所得殘留物用堿溶 液調(diào)pH值至堿性，然后用二氯甲烷萃取3次，移走有機(jī)相，水相用O.IM的 鹽酸酸化，調(diào)節(jié)pH值至3-4，以二氯甲烷萃取兩次，無水硫酸鎂干燥，過濾 并濃縮溶劑，得到產(chǎn)品為無色透明的液體。其余步驟反應(yīng)條件不變，最后所 得產(chǎn)物為聚乙二醇2000 -丁二酸-乳酸八聚體-紫杉醇。
實(shí)施例6:聚乙二醇2000 -丁二酸-羥基乙酸-乳酸交替八聚體-紫杉 醇的合成
反應(yīng)過程同實(shí)施例1,但是第二步在500ml三口瓶中加入9ml干燥好的乳 酸和350ml乙醚，待其充分溶解后，加入5ml叔丁基溴以及催化劑，避光反 應(yīng)24小時(shí)后，過濾掉反應(yīng)體系中的沉淀，濃縮溶劑至無水乙醚被全部抽走。 把所得殘留物用堿溶液調(diào)pH值至堿性，然后用二氯甲烷萃取3次，無水硫酸 鎂干燥，過濾并濃縮溶劑，然后進(jìn)行柱分離，展開劑為乙酸乙酯石油醚=1:
134。得到產(chǎn)品為無色透明的液體。其余步驟反應(yīng)條件不變，最后所得產(chǎn)物為聚 乙二醇2000 - 丁二酸-羥基乙酸_乳酸交替八聚體-紫杉醇。
實(shí)施例7:聚乙二醇2000 -丁二酸-羥基乙酸-甘氨酸交替八聚體-紫 杉醇的合成
反應(yīng)過程同實(shí)施例1，但是第二步在500ml三口瓶中加入9g甘氨酸和 350ml四氫^^喃，待其充分溶解后，加入5ml叔丁基溴以及催化劑，避光反應(yīng) 24小時(shí)后，過濾掉反應(yīng)體系中的沉淀，濃縮溶劑至無水乙醚被全部抽走。把 所得殘留物用堿溶液調(diào)pH值至堿性，然后用二氯甲烷萃取3次，無水硫酸鎂 干燥，過濾并濃縮溶劑，然后進(jìn)行柱分離，展開劑為乙酸乙酯石油醚-l: 4。得到產(chǎn)品為無色透明的液體。
第四步在250ml單口圓底燒瓶中將6. 28g羥基保護(hù)的羥基乙酸溶于100ml 四氫呋喃中，然后加入7. 8gDCC和4. 4gN-羥基琥珀酰亞胺(NHS),室溫下攪 拌24小時(shí)。然后加入5g羧基保護(hù)的甘氨酸，攪拌過夜。反應(yīng)完畢后，過濾 掉反應(yīng)生成的沉淀并濃縮溶劑，進(jìn)行柱分離，展開劑為乙酸乙酯石油醚=1: 4。得到產(chǎn)品為無色透明的液體。
其余步驟反應(yīng)條件不變，最后所得產(chǎn)物為聚乙二醇2000 -丁二酸-羥基 乙酸_甘氨酸交替八聚體_紫杉醇。
實(shí)施例8:聚乙二醇2000 -丁二酸-羥基乙酸八聚體-蘋果酸-紫杉醇
的合成
反應(yīng)過程同實(shí)施例1，但是第12步合成的聚乙二醇2000 -丁二酸-羥基 乙酸八聚體，利用其端羧基和羧基被保護(hù)的蘋果酸上的羥基反應(yīng)，使得聚合 物的端羧基增加一倍，從而大大增加載藥率。具體做法如下 1)在配有回流冷凝裝置和磁攪拌子100ml的三口瓶中，加入2g蘋果酸和50ml 無水無氧四氫吹喃，待溶解后加入2. 98g碳酸氫鉀攪拌過夜，然后加入5.8^ 的溴乙酸叔丁酯以及催化量的四丁基溴化銨，回流24h。停止反應(yīng)，過濾，濃 縮溶劑，進(jìn)行柱分離，展開劑為乙酸乙酯石油醚=1 : 4。得到產(chǎn)品為白色 固體。2) 在100ml的三口瓶中，加入2g聚乙二醇2000 -丁二酸-羥基乙酸八聚體 和過量的雙保護(hù)羧基的蘋果酸，溶于15ml 二氯甲烷中，在冰洛條件下加入 0. 25gDCC及催化量的DMAP，然后室溫下反應(yīng)24小時(shí)。反應(yīng)完畢后，過濾掉 生成的沉淀，然后濃縮溶劑至lml，加入100ml無水乙醚，得到白色沉淀，室 溫下真空干燥。把所得的聚合物加入到100ml三口瓶中，加入20ml二氯甲烷 和10ml三氟乙酸，反應(yīng)2小時(shí)，然后濃縮溶劑至lml，加入100ml無水乙醚， 得到白色沉淀，室溫下真空干燥。其核磁表征結(jié)果見圖5，說明該聚合物已成 功合成。
3) 在100ml的三口瓶中，加入1.5g聚合物，1.2g紫杉醇，溶于20ml二氯 甲烷中，在冰浴條件下加入0. 3gDCC及催化量的DMAP，然后室溫下反應(yīng)24小 時(shí)。反應(yīng)完畢后，過濾掉生成的沉淀，濃縮溶劑至lml，加入100ml無水乙醚， 得到白色沉淀，室溫下真空干燥。把所得沉淀重新溶于二氯甲烷中，然后濃 縮至lml，然后加入100ml異丙醇進(jìn)行冷凍結(jié)晶，減壓過濾，得到白色固體， 并用乙醚洗滌，室溫下真空干燥。其核磁表征結(jié)果見圖6，說明該聚合物前藥 已成功合成。
實(shí)施例9:聚乙二醇2000 -丁二酸-羥基乙酸八聚體-氨基己二酸-紫 杉醇的合成
反應(yīng)過程同實(shí)施例8，但第l)步在配有回流冷凝裝置和磁攪拌子100ral 的三口瓶中，加入1.2g氨基己二酸和50ml無水無氧四氫呋喃，待溶解后加 入2. 98g碳酸氫鉀攪拌過夜，然后加入5. 82g的溴乙酸叔丁酯以及催化量的 四丁基溴化銨，回流24h。停止反應(yīng)，過濾，濃縮溶劑，進(jìn)行柱分離，展開劑 為乙酸乙酯石油醚=1 : 4。
第2)步在100ml的三口瓶中，將2g聚乙二醇2000 -丁二酸-羥基乙酸 八聚體溶于15ml 二氯甲烷中，加入O. 25gDCC和0. 14gNHS,室溫下攪拌24小 時(shí)。然后加入過量的雙保護(hù)羧基的氨基己二酸，攪拌過夜，反應(yīng)完畢后，過 濾掉生成的沉淀，然后濃縮溶劑至lml，加入100ml無水乙醚，得到白色沉淀， 室溫下真空干燥。把所得的聚合物加入到100ml三口瓶中，加入20ml二氯甲烷和10ml三氟乙酸，反應(yīng)2小時(shí)，然后濃縮溶劑至lml,加入100ml無水乙 醚，得到白色沉淀，室溫下真空干燥。
其余步驟反應(yīng)條件不變，最后所得產(chǎn)物為聚乙二醇2000 -丁二酸-羥基乙酸 八聚體-氨基己二酸-紫杉醇。
權(quán)利要求
1、一種結(jié)構(gòu)精確的新型兩親性聚合物為載體的抗腫瘤前藥，其特征在于兩親性聚合物的親水段為聚乙二醇或聚乙二醇單甲醚，分子量小于5000；親油段為一系列齊聚物，可以是羥基乙酸齊聚物聚物、乳酸齊聚物、羥基乙酸-乳酸交替齊聚物、羥基乙酸-氨基酸交替齊聚物或乳酸-氨基酸交替齊聚物，齊聚物的聚合度8≤n≤64；親水段與親油段以酯鍵連接形成兩親性聚合物；抗腫瘤藥物分子與兩親性聚合物中的親油段以酯鍵或酰胺鍵鏈接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種結(jié)構(gòu)精確的新型兩親性聚合物為載體的抗腫 瘤前藥，其特征在于其所述的羥基乙酸-氨基酸交替齊聚物或乳酸-氨基酸交替齊聚物中的氨基酸包括甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、 苯丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸或賴氨酸。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種結(jié)構(gòu)精確的新型兩親性聚合物為載體的抗腫 瘤前藥，其特征在于其所述的抗腫瘤藥物包括紫杉醇、多烯紫杉醇、阿霉素、喜樹堿或他們的衍生物。
4、 一種合成權(quán)利要求1所述的一種結(jié)構(gòu)精確的新型兩親性聚合物為載體 的抗腫瘤前藥合成方法，其合成步驟如下(1) 、將聚乙二醇單甲醚或者聚乙二醇經(jīng)甲苯共沸除水后與過量的酸酐在 干燥的四氫^^喃中，以有機(jī)胺為催化劑回流反應(yīng)；(2) 以叔丁基保護(hù)齊聚物單體的羧基；(3) 以節(jié)基保護(hù)齊聚物單體的羥基；(4) 將兩種不同單保護(hù)分別含有羥基和羧基的齊聚物單體溶解在二氯甲烷 中，在二環(huán)己基碳二亞胺及二甲氨基吡啶作用下冰洛反應(yīng)，得到雙保護(hù)的二聚 體；將單保護(hù)含有羧基的齊聚物單體和單保護(hù)含有氨基的氨基酸單體在N-羥 基琥珀酰亞胺和DCC作用下反應(yīng)，得到雙保護(hù)的二聚體；(5) 將雙保護(hù)二聚體用三氟乙酸脫保護(hù)，得到端羧基的二聚體； 將雙保護(hù)二聚體用鈀炭脫保護(hù)，得到端羥基的二聚體；(6 )、將上述端羧基的二聚體和端羥基的二聚體在DCC和DMAP條件下反應(yīng)，即可得到雙保護(hù)四聚體、八聚體、十六聚體或更長的齊聚物；7)、將所得齊聚物用鈀炭脫保護(hù)后，和聚乙二醇二酸或單酸，在DCC和DMAP條件下反應(yīng)；將所得的聚合物用三氟乙酸脫保護(hù)，得到端羧基的聚乙二 醇-齊聚物兩親性聚合物載體；8)、將端羧基的聚乙二醇_齊聚物兩親性聚合物載體和抗腫瘤藥物溶解 在干燥的二氯甲烷中，在DCC和DMAP條件下，冰洛反應(yīng)，得結(jié)構(gòu)精確的新型 兩親性聚合物為載體的抗腫瘤前藥。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種結(jié)構(gòu)精確的新型兩親性聚合物為載體的抗 腫瘤前藥合成方法1)、將端羧基的聚乙二醇-羥基酸齊聚物和全保護(hù)羧基的多元酸支化單 元在DCC和DMAP作用下冰洛反應(yīng)形成酯鍵，或者DCC和NHS作用下形成酰胺鍵；2) 、將三氟乙酸脫保護(hù)，得到端基為多個(gè)羧基的聚乙二醇-齊聚物的兩 親性聚合物載體；3) 、將上述所得的兩親性聚合物載體和抗腫瘤藥物溶解在干燥的二氯甲 烷中，在DCC和DMAP作用下，冰洛反應(yīng)，得到單根分子鏈上鍵合有多個(gè)抗腫瘤藥物分子的結(jié)構(gòu)精確的新型兩親性聚合物為載體的抗腫瘤前藥。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述一種結(jié)構(gòu)精確的新型兩親性聚合物為載體的抗腫 瘤前藥合成方法，其特征在于帶羧基的聚乙二醇-齊聚物和含不同官能團(tuán) 的多元酸反應(yīng)，得到端基為多個(gè)羧基的聚乙二醇-齊聚物的兩親性聚合物載 體，然后再與抗腫瘤藥物分子進(jìn)行鍵合反應(yīng)。
7.根據(jù)合成權(quán)利要求5所述的一種結(jié)構(gòu)精確的新型兩親性聚合物為載體的抗 腫瘤前藥合成方法，其特征在于含不同官能團(tuán)的多元酸為氨基己二酸、羥 基丙二酸、蘋果酸或檸檬酸中的一種。
全文摘要
本發(fā)明屬于化學(xué)藥物技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種基團(tuán)保護(hù)與脫保護(hù)的方法合成一系列齊聚物，并將其與聚乙二醇連接作為藥物載體制備成前藥體系。被負(fù)載的藥物是難溶于水的抗腫瘤藥物紫杉醇或者其他抗癌藥物如阿霉素和喜樹堿。研究發(fā)現(xiàn)，用該法制得的藥物組合物大大改善了抗腫瘤藥物的疏水性，并通過精確控制齊聚物鏈段的長短，能準(zhǔn)確把握聚合物前藥在病灶部位聚集以及酯鍵水解斷裂的時(shí)間，從而控制了藥物釋放的時(shí)間，使得藥物釋放平緩，避免了暴釋對正常細(xì)胞造成的毒副作用，減少藥物用量增強(qiáng)療效，充分發(fā)揮了緩控釋的作用；并且齊聚物結(jié)構(gòu)精準(zhǔn)，合成的兩親性嵌段聚合物分子量精確，分布均一，能夠保證合成的藥品組分是確切和穩(wěn)定的，它的藥代動力學(xué)和治療效果(活性和毒性)重現(xiàn)性好，能被精確定義。
文檔編號A61K45/00GK101543632SQ20081014366
公開日2009年9月30日 申請日期2008年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月20日
發(fā)明者傅金燕, 張海良, 張雪飛, 鐘冠群 申請人:湘潭大學(xué)