雙端氨基聚乙二醇的制備及表征

中國醫藥工業(yè)雜志 Chinese journal of pharmaceuticals2003,34(10)文章編號:100-8255(203)10019003雙端氨基聚乙二醇的制備及表征王琴梅2,潘仕榮,張靜夏(1,中山大學(xué)附屬第一醫院,廣東廣州51008;2.南開(kāi)大學(xué)生物活性材料教育郁重點(diǎn)實(shí)驗室,天津300071;3屮山大學(xué)基礎醫學(xué)院化學(xué)教研宰,;東廣州510089)擴要:釆用對甲苯磺酸酯法制備雙端氨基聚乙二醇(AT-PEG),用聚乙二酵和對甲苯磺酰氯反應先制得對甲苯碳酸酯,再和氨水在高溫高壓下反應得到對甲苯磺酸銨鹽,堿洗即得 AT-PEO關(guān)鍵詞:雙端氨基聚乙二醇;制備;表征中圖分類(lèi)號:0631文獻標識碼:A聚乙二醇[poly( ethylene glycol),PFG門(mén)具有良好的牛物、血液相容性和親水性無(wú)免疫原性常H40 H,CHp),OH+CI-SOCHS→P45○cH叫用來(lái)修飾蛋白質(zhì)、多肽、酶等生化藥物5和生物醫用材料。由于通過(guò)環(huán)氧乙烷或乙二醇聚合得到的PEG端基是反應活性較低的羥基,只能在較激烈的 PLG- NH; -O-SOCH3邊“ NHCHCH2HOCH-CH2kN條件下與其它基團發(fā)生反應,易破壞被修飾物,實(shí)際應用時(shí)常需先進(jìn)行活化。PEG傳統活化方法有酯化法、氰脲酰氯法等。本文采用對甲苯磺酸酯法進(jìn)圖IPEG的轉氨反應行活化制得分f量為4000和1000雙端氨基聚40C攪拌下將2粗品溶于THF(87m1),將其逐滴乙二醇( AT- PEG,1),產(chǎn)率和轉化率高除端基發(fā)生滴至劇烈攪拌的乙醚(435m)中,析出沉淀后過(guò)濾,改變外,不會(huì )在PEG分子鏈上引入其它基團,避免真空干燥得2純品(16.01g),連同25%~28%氨水影響被修飾物的活性(160ml)置250ml耐壓容器中,于140C密閉反應材料和方法6h后冷至室溫,用CH2Cl2(160ml)萃取,向有機層L.1儀器與材料[約140ml,含PEG-對甲苯磺酸銨鹽(3)]中加入Varian INOVA500型核磁共振儀,溶劑CLCl,內標1mol/L.NaOH水溶液(140ml),攪拌2h后靜置,TMS,測試溫度26.0C; Vario El型元素分析儀(德國分出有機層,水洗至中性,蒸干后即得AT-PEG4K12.25g。同法進(jìn)行PEG10K的轉氨反應。對甲苯磺酰氯「TsCl,廣州化學(xué)試劑廠(chǎng),化學(xué)純用苯石采用酸堿滴定法測定PEG的端羥基濃度和1油醚(60~90)(1:20,()重結品1次,真空40C烘干的端氨基濃度。分別取PEG、2、3及1,用適量1d」;PEG(廣¨州化學(xué)玻璃試劑公司,數均分了量分別為400THF溶解,加人乙醚后析出沉淀,過(guò)濾后于30C真和10000,于120C減壓攪拌4h)空干燥。如此重復3次,得到的樣品進(jìn)行HNMR檢l.2合成方法測和元素分析,計算氨基的摩爾數及羥基轉為氨基PEG的轉氨反應見(jiàn)圖1。取PEG4K(20g5mmol)溶于CH2Cl2(100m1),加入TsCl(3.81g,的反應轉化率室溫反應2結果與討論20mmol)的吡啶(76m1)溶液,充分混合,室溫反應2.IPEG酯化反應24h,用3mol/LHCl(470ml)萃取,有機層加入碳2的"HNMR譜(圖2)中出現了苯環(huán)的芳香質(zhì)子(酸氫鈉(5g)劇烈攪拌,過(guò)濾,濾液蒸干得白色粉末15d,甲基鄰位的芳香質(zhì)子:713,d,甲基間位的芳香質(zhì)狀PEG對甲苯磺酸酯(2)粗品(17.42g,87%)。f);87.80,d,可能是雜質(zhì)鋒;82.45為甲基單峰;重復單元CI2-CI2-O-的亞甲基質(zhì)子(83.65,m);牛成的新鍵收稿日期:2003-0425基魚(yú)項目:廣東省科技攻關(guān)金(9622高學(xué)校重點(diǎn)實(shí)驗(-CH;-CH2-OTs)中與硫酸酯轄相連的亞甲基質(zhì)子(6訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者基金(20123)4.15,)等特征吸收峰,說(shuō)明PFG的端羥基確實(shí)發(fā)生了對甲作者簡(jiǎn)介:王琴梅(1971),女,博士,從事生物醫用村料研究苯磺酸酯化反應Te}:02087755766·81632.23的生成Email:qinmeiwangl205@hotmail.com2與氨水反應不同時(shí)間后所得產(chǎn)物的元素分析中國醫藥工業(yè)雜志 Chinese Journal of Pharmaceuticals2003,34(10)!5-248-235231的合成3經(jīng)NQH堿洗生成氨基游離的1反應液用量水洗至中性。 AT-PEG4K的HNMR譜見(jiàn)圖4。圖22的HNMR圖譜結果見(jiàn)圖3。由圖3可見(jiàn),6h后氨基轉化率基本不變。高溫高壓下,2極易和氨水反應生成3,隨著(zhù)溫度上升,反應速率增加,但對耐壓容器的要求也提高。圖4AI-PEG4K的NMR圖譜為得到較高的反應速率和轉化率又不致使成本過(guò)除83.65處仍保留一CH2CH2-O-中的亞甲基質(zhì)高,本實(shí)驗選擇反應溫度為140C,反應時(shí)間為6h。子峰外,在83.17和83,48處分別出現了生成的新鍵(NHCH2-C12-0-)中與端氨基相連的亞甲某質(zhì)子峰及與氧相連的亞甲基質(zhì)子峰酸堿滴定及元素分析法測得不同分子量PEG的端羥基濃度、活化后端氨基濃度及轉化率見(jiàn)表對甲苯磺酸酯法活化PEG后,端氨基的轉化率均較高,當PEG的分子量為4000時(shí),甚至可達92.8%(元素分析法)。PEG4K比PEG10K的端羥基轉化圖3PEG4K的氨基轉化率和反應時(shí)間曲線(xiàn)率高,可能的原因是:分子量小的聚合物更易溶解,表IPEG的端羥(氨)基濃度和氨基轉化率[-OH]X10-/molg I元素分析法酸堿滴定法理論N4-NH×10-轉化半-NH2]×104轉化率mol·gAT-PFG4KAT- PEGIOK1.5778.5其分子鏈在溶劑中完全舒展開(kāi),端羥基都暴露在外;并測定端氨基的轉化率。結果表明本法確實(shí)可以得分子量大的PEG則可能因為分子間的相互作用力到端基為氨基的PEG,步驟簡(jiǎn)單,原料易得太大而使鏈相互纏繞成線(xiàn)團狀,端羥基有可能被包埋起來(lái)減少了參與反應的幾率;另外,分子量越大,參考文獻空間位阻越大,TsCl越難接近分子鏈上的端羥基,[1] Harris jM.Poly( ethylene glycol) ChemisTry:Bin即分子量增加后·宮能團之間的碰捶反應幾率降低technical and Biomedical Applications LM. New因此反應轉化率降低。York: Plenum Press, 1992.1-10另外從表中還可以看出,元素分析法得到的反[23 Deible CR, Petrosko I. Johnson PC,ra. Molecullar應轉化率比酸堿滴定法得到的大得多。導致差異的barriers to biomaterial thrombosis hy modification of可能原因是:①酸堿滴定測大分子物質(zhì)端氨基時(shí)rface proteins with polyet hylene glycol[J].Biomute目測終點(diǎn)判斷較困難,導致測得的端氨基濃度偏低;rals1998.19(20):18851893②酸堿法測得的端羥基濃度偏高;③計算轉化率[3]唐微常遠,徐聆飛,等.蛋白質(zhì)定點(diǎn)PEG化研究:g7 Cys-IFN-y的巰基專(zhuān)一PFG修飾J].生物化學(xué)與時(shí),元素分析以「一OH]理論值為基數,酸堿滴定以生物物理學(xué)報,1996.28(3):312314-OH]實(shí)測值為基數[4]常遠,唐,鄭仲承,等氨基PEG化試劑的合成3討論及其修飾能力的測定[門(mén)]生物化學(xué)雜志,1996,12(4):通過(guò)對甲苯磺酸酯化氨解法制得1.用496-500.HNMR、元素分析法表征各步所得聚合物的結構,[5] Suggs LJ, Shive Ms, Garcia CA,rtal. In uitro cyto-中國醫藥T業(yè)雜志 Chinese Journal of Pharmaceuticals2003.34(10)xicily and in tito biocompatibility of poly( propylene[7]楊保珍,張天民,王樹(shù)歧.聚乙二醇修飾超氧化物歧化Eurmarate-co-cthylene glycol hydrogels[].JBiomed酶的研究[J]藥物生化技術(shù),19985(1):1216.Mater res,1999,46(1):22-32.[8]耋炎明,高分子材料實(shí)用剖析技術(shù)[M].北京:中國石6]周文孝,袁慶輝聚乙二醇在朱化藥物化學(xué)修飾中的應化出版社,1997.8081用[].中國藥學(xué)雜志,1997,32(3):132-134Preparation and Identification of Amino-terminated Polyethylene GlycolWANG Qin-Mei, PAN Shi-Rong, ZHANG Jing-Xia3(I. First Afiliated Hospital, Zhongshan University, Guangzhou 510080;2. Bioactive Materials Key Lab. of/ Ministry of education, Nankai University. Tianjin 3000713. Chemistry Depf., Medical School. Zhong shan University. Guangzhou 510089)ABSTRACT: Amino terminated polyethylene glycol was synthesized from PEG by esterification withp-toluenesulfonyl chloride, and then reacting with NH, Oh at high temperature and pressure followed bybasification with NaOH.Key Words: polyethylene glycol preparation: identification文章編號:10018255(2003)100492023,3,10,10-四甲基-4,9-二氮雜十二烷-2,11-二酮肟的合成梁高林',虞燕華,陳志明(1.江蘇省原子醫學(xué)研究所核醫學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗宰,江蘇無(wú)錫21406312.復且大學(xué)藥學(xué)院,上海200032)中圖分類(lèi)號:R981-.9文獻標識碼:B組織乏氧是臨床上多種疾病的一項主要特征,文獻采用2-甲基-丁-2-烯(2)和低沸點(diǎn)的亞組織氧水平在這些疾病的診斷中十分重要。Ny硝酰氯(bp-4.5~-5.5C)反應制備2-氯-2甲基comed Amersham公司的 Progno系凍干粉針藥3-亞硝基丁烷(4),條件苛刻;文獻用2和亞硝酸盒,其主要成分為HL91(1),化學(xué)名為3,3,10,10-異戊酯(3)在濃鹽酸作用下反應,常溫下析出4,但四甲基-4,9二氮雜十二烷-2,11-二酮肟,與放射性收率僅29%。本文同后法進(jìn)行反應,但于-18C冷核素Tc絡(luò )合后系一優(yōu)良的乏氧組織顯像劑,可用卻析出4,收率提高至39.2%。1的合成木見(jiàn)文獻報于心腦血管及腫瘤疾病的診斷23。目前進(jìn)行1期臨道,本文參考其類(lèi)似物的合成方法制得,總收率床研究。14.5%。反應式如下CH3CH4C=CHCH+ CHCHCH-CHONG、濃H→CHC-CHC、 N(CH2LNH(5)收稿日期:2002-0作者簡(jiǎn)介:梁贏(yíng)林(1972),男,博士研究生,專(zhuān)業(yè)方向:藥物化學(xué)實(shí)驗部分Te:021-54237411;Fax:021-542370792氯2甲基3-亞硝基丁烷(4)向2(10m,75mmol)和3(10ml,95mmol)