專利名稱：由市售低成本化學品合成peg-6部分的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明提供由成本有效且易于得到的原料或化學品或改性聚乙二醇得到氨氧基 聚乙二醇化接頭的新合成方法。更具體地講，實現(xiàn)得到改性的Boc-保護的氨氧基PEG-6 接頭的新合成方法，以使得所述接頭可連接至載體如基于肽的片段上。
背景技術(shù)：
使用稱為接頭的雙官能間隔物分子能較好地進行在固態(tài)基質(zhì)上的生物分子(如 肽或低聚核苷酸)和其它有機化合物的制備。接頭的兩個反應性官能團之一最常通過穩(wěn) 定的酰胺鍵永久地連接至合適官能化的樹脂，而生長分子在接頭的另一反應性位置處暫 時連接。雖然大多數(shù)接頭依靠酸解作用來從載體釋放最終分子，但是最后解離已采用不 同機理(例如光解、氟解和堿催化的β消除)。另外，選擇性地與特定細胞類型相互作用的生物學活性分子可用于向目標組織 傳遞放射性。例如，放射性標記的肽具有向腫瘤、梗塞和感染組織傳遞用于診斷成像和 放射療法的放射性核素的重要效能。半衰期為約Iio分鐘的18F為選擇用于許多受體成像 研究的正電子放射核素。因此，18F-標記的生物活性肽因其在PET中對于定量檢測并表 征多種疾病的實用性而具有巨大臨床潛力。新血管可通過兩種不同機理形成血管發(fā)生(vasculogenesis)或血管形成 (angiogenesis) 血管形成是新血管通過從現(xiàn)有血管分支而形成。該過程的原刺激可為 向組織中的細胞供應營養(yǎng)素和氧氣(缺氧)不充分。所述細胞可通過分泌血管生成因子 (存在許多血管生成因子，它的一個實例常被稱為血管內(nèi)皮生長因子(VEGF))應答。這 些因子引發(fā)分泌堿壞基膜的蛋白質(zhì)的蛋白水解酶以及限制這些潛在有害酶的作用的抑制 劑。血管生成因子的另一顯著功效是導致內(nèi)皮細胞遷移并分裂。連接至基膜的內(nèi)皮細胞 沒有經(jīng)歷有絲分裂，基膜圍繞內(nèi)腔外側(cè)上的血管形成連續(xù)覆蓋層。來自血管生成因子的 受體的連接和信號損失的綜合效應導致內(nèi)皮細胞轉(zhuǎn)移、增殖并自身重排，最后合成圍繞 新血管的基膜。血管形成在組織生長和重建(包括傷口愈合和炎癥過程)中占主導。當腫瘤達 到毫米尺寸時，為了保持其生長速度，必定引發(fā)血管形成。血管形成伴隨有內(nèi)皮細胞和 其環(huán)境的特征改變。這些細胞表面被重建來為遷移作準備，并暴露隱微結(jié)構(gòu)，其中除了 進行并控制蛋白水解所涉及的蛋白質(zhì)種類以外，基膜也被降解。在腫瘤的情況下，所得 血管網(wǎng)絡通常被瓦解，形成明顯紐結(jié)以及動靜脈分路。還認為對血管形成的抑制是抗腫 瘤療法的一種有前途的策略。伴隨血管形成的轉(zhuǎn)化對于診斷同樣非常有前途，一個實例 為惡性病，但該原理在炎癥和多種炎癥相關(guān)疾病(包括動脈粥樣硬化、早期動脈粥樣硬 化病變的巨噬細胞(其為血管生成因子的潛在源))同樣顯示巨大前途。細胞粘著所涉及的許多配體含有精氨酸-甘氨酸-天門冬氨酸(RGD)三肽序 列。RGD序列似乎充當表現(xiàn)該序列的配體和細胞表面上的受體之間的首要識別部位。普 遍認為配體和受體之間的次要相互作用提高相互作用的特異性。這些次要相互作用可出現(xiàn)在緊鄰RGD序列或在遠離RGD序列的部位的配體和受體的各部分之間。因此與體內(nèi)血管形成相關(guān)的整合素受體的有效靶向和成像需要化學上穩(wěn)固并穩(wěn) 定的基于選擇性高親和力RGD的載體。此外，排泄路徑是設計成像劑時為了減少與背景 相關(guān)問題的重要因素。WO 06/030291涉及基于肽的化合物作為目標載體的用途，該目標載體結(jié)合與血 管形成相關(guān)的受體。另外，WO 2006/030291描述了對于診斷成像具有實用性的基于肽的 化合物，其可迅速地制備。本發(fā)明描述得到改性的Boc-保護的氨氧基(-COOCH(CH3)3) PEG-6接頭的新合成方法。該PEG-6接頭隨后能連接至基于肽的片段以形成基于Boc-保 護的氨氧基肽的化合物。此后，合成基于Boc-保護的氨氧基肽的化合物以得到可用于血 管形成的基于放射性標記肽的化合物。不應將本文參考文獻的論述和引用視為承認這類參考文獻為本發(fā)明的現(xiàn)有技 術(shù)。發(fā)明概述本發(fā)明描述了在制備具有連接至PEG-6接頭一端的各種保護基如改性的Boc-保 護的氨氧基(-COOCH(CH3)3)的PEG-6接頭的有效方法中的成本有效并易于得到的原料 和化學品。本發(fā)明還描述了通過合成改性的聚乙二醇得到PEG-6接頭的新合成方法。本文使用的術(shù)語“改性”是指已用能夠使該分子連接至基于肽的片段的官能團 改性的分子。使用核磁共振譜(NMR)、質(zhì)譜(MS)和HPLC-MS (高效液相色譜(HPLC)與 MS結(jié)合)來鑒定具有多種保護基如改性的Boc-保護的氨氧基連接的PEG-6接頭的所要 求保護的新方法中的中間體。本發(fā)明的合成步驟全部用成本有效且易于得到的原料和化學品進行。使用該方 法來制備具有任何下文所述的保護基如改性的Boc-保護的氨氧基連接的PEG-6接頭的重 要優(yōu)勢在于當組合使用時反應步驟中鑒定的結(jié)構(gòu)中沒有一個是不穩(wěn)定的。反應步驟中鑒 定的結(jié)構(gòu)全部可以容易地再現(xiàn)。結(jié)構(gòu)的詳細說明表1描述了接頭以及用于制備所述接頭的中間體和原料的關(guān)鍵所選結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu) 名稱。發(fā)明詳述在制備血管形成放射性標記產(chǎn)物中，得到基于放射性標記肽的化合物的合成中 的重要結(jié)構(gòu)單元識別可靠且有效的接頭。在本發(fā)明中，雖然對于PEG-6接頭沒有能買到 的試劑，但是本文公開了由商業(yè)成本有效并可得到的試劑短時間且簡便合成的方法。使用所要求保護的合成方法得到所要求保護的PEG-6接頭具有優(yōu)勢。一個優(yōu)勢 在于所要求保護的合成方法為一種得到PEG-6接頭的快速方法。另一優(yōu)勢在于所用的簡 便合成方法中，各試劑為廣泛市售的并且是成本有效的化學品。更具體地講，當分別使 用原料化合物如化合物B或2時，從成本的觀點，使用本文公開的接頭A或1對于大規(guī) 模生產(chǎn)是有利的。例如，如果開始制備接頭A或1的反應，人們不會從所公開的化合物 E或5開始，因為該化合物非常昂貴并且難分離得多。特別對于大規(guī)模生產(chǎn)來說，使用 化合物B或2作為本文所述的起始化合物將具有更高的成本有效性。
本發(fā)明還涉及通過合成改性的聚乙二醇得到PEG-6接頭的新合成方法。對于合成改性的聚乙二醇以得到所要求保護的PEG-6接頭存在許多優(yōu)勢。一個優(yōu)勢在于所要求保護的合成為一種得到PEG-6部分的短時間且快速的方 法。本文所用的簡便合成可在一天內(nèi)進行，使得在不足兩周內(nèi)生成PEG-6部分成為可 能。本文定義的PEG 6為由一連串6個單獨的乙二醇組成的PEG (聚乙二醇)。如先前所述，本文得到的PEG-6改性的Boc-保護的氨氧基接頭(圖⑴)可連 接至載體上。具體地說，所述載體可為基于肽的片段(圖(II))，其形成基于Boc-保護 的氨氧基肽的化合物(圖(III))。此后，基于Boc-保護的氨氧基肽的化合物被合成以得 到基于放射性標記肽的化合物，例如基于18F肽的化合物，如圖(IV)所示，其可用于血管 形成中。
權(quán)利要求
1. 一種制備式(A)接頭的方法，其包括以下反應
2.—種制備式(1)接頭的方法，其包括以下反應
3.權(quán)利要求1的方法，其中關(guān)鍵中間體為D-E和Η-Ι。
4.權(quán)利要求1的方法，其中使所述式(A)接頭與化合物(II)反應
5.權(quán)利要求4的方法，其中所述式(A)接頭連接化合物(II)以形成化合物(III)
6.權(quán)利要求2的方法，其中使所述式(1)接頭與化合物(II)反應
7.權(quán)利要求6的方法，其中所述式(1)接頭連接化合物(II)以形成化合物(IIIa)
8.權(quán)利要求1的方法，其中使用對甲苯磺酰氯與1，11-二羥基_3，6，8-三氧 雜_十一烷(B)反應，在約15°C -約27°C的溫度下將它們混合在一起歷時約6小時-約 15小時以形成11-0-甲苯磺酰基_3，6，9-三氧雜-1-羥基-十一烷(C)。
9.權(quán)利要求8的方法，其中優(yōu)選溫度為約22°C且優(yōu)選時間為約8小時。
10.權(quán)利要求1的方法，其中將11-0-甲苯磺?；?3，6，9-三氧雜-1-羥基-十一烷 (C)溶解于二甲基甲酰胺中且在約70°C -約100°C的溫度范圍下將鄰苯二甲酰亞胺鉀攪拌 到(C)中歷時約6小時-約15小時以形成N_(3，6，9-三氧雜-11-羥基^一烷)-鄰 苯二甲酰亞胺(D)。
11.權(quán)利要求1的方法，其中在約30°C-約70°C的溫度范圍內(nèi)將(D)溶解于四氫呋喃 中以達到(D)的純化。
12.權(quán)利要求1的方法，其中將約80-約120毫克化合物(D)溶解于甲醇中，將單水 合胼加到化合物(D)中，隨后將化合物(D)加熱到約30°C-約80°C歷時約1-約5小時， 隨后冷卻到室溫并攪拌約6小時-約15小時，因此形成11-氨基_3，6，9-三氧雜-羥 基_十一烷(E)。
13.權(quán)利要求1的方法，其中將(E)與約1.0摩爾二氯甲烷、1.0摩爾二甲基甲酰胺和 1.5摩爾二甘醇酸酐混合并將其加熱到約30°C -約50°C的溫度范圍歷時約1-約3小時。
14.權(quán)利要求13的方法，其中用約1摩爾NaOH(水溶液)將化合物(E)調(diào)整到pH 值為約9-約15，因此形成17-羥基-3，9，12，15-四氧雜-6-氮雜-5-氧代-十七烷酸 (F)0
15.權(quán)利要求1的方法，其中將(PG-氨氧基)乙酸(G)溶解于乙酸酐中并將其加熱 到約40°C -約70°C的溫度歷時約48小時-約72小時以形成(PG_氨氧基)乙酸酐(H)。
16.權(quán)利要求1的方法，其中將式(H)化合物溶解于四氫呋喃和2-(2_氨乙基)乙醇 中并在室溫下攪拌約2-4天。
17.權(quán)利要求16的方法，其中接著將式(H)化合物與水混合并用NaOH(水溶液)將 pH值調(diào)整為約9-12并攪拌約6小時-約15小時以形成5-N- (PG-氨氧基-乙酰胺)_3_氧 雜-ι-羥基戊烷⑴。
18.權(quán)利要求1的方法，其中式(F)化合物和式⑴化合物通過堿_二異丙基氨基鋰化合。
19.一種根據(jù)權(quán)利要求1制備式(A)接頭的方法。
全文摘要
本發(fā)明提供由成本有效且易于得到的原料和化學品或改性聚乙二醇得到保護基氨氧基PEG-6接頭的新合成方法。更具體地講，實現(xiàn)得到改性的Boc-保護的氨氧基PEG-6接頭的新合成方法，以使得所述接頭可連接至載體如基于肽的片段上。
文檔編號C07C271/18GK102015632SQ200980115920
公開日2011年4月13日 申請日期2009年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月28日
發(fā)明者T·恩格爾 申請人:通用電氣健康護理有限公司