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章編號:1001-8255(2003)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510080;2.南開(kāi)大學(xué)生物活性材料教育部重點(diǎn)實(shí)驗室,天津300071;3.中山大學(xué)基礎醫學(xué)院化學(xué)教研宰,東廣州519089)摘要:釆用對甲苯蟥酸酯法制備雙端氨基聚乙二醇(AT-PEG),用聚辶二醉和對甲苯磺酰氯反應先制得對甲苯磺酸酯,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-PEG關(guān)鍵詞:雙端氨基聚乙二醇;制備:表征中圖分類(lèi)號:O631文獻標識碼:A聚乙二醇[ poly(ethylene glycol),PEG]具有良好的牛物、血液相容性2和親水性無(wú)免疫原性常1HoH(助OH4H→F45H叫用來(lái)修飾蛋白質(zhì)、多肽、酶等生化藥物35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 PLGNH, -O-9○H2 NHCHCH2 OCHCH2r-b- NH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子量為4000和10000雙端氨基聚40C攪拌下將2粗品溶于THF(8.7ml),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(435ml)中,析出沉淀后過(guò)濾,改變外,不會(huì )在PFG分子鏈上引人其它基團,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1.1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CDC1,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-PEG4KElementar公司)。2.25g。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(60~90C)(1:20,v/v)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1dPG(州化學(xué)玻璃試劑公司,數均分了分別為40THF溶解,加入乙醚后析出沉淀,過(guò)濾后于30C真和10000,于120C減壓攪拌4h)?？崭稍?。如此重復3次,得到的樣品進(jìn)行HNMR檢1.2合成方法PEG的轉氨反應見(jiàn)圖1。取PEG4K(208,測和元素分析測和元素分析計算氨基的摩爾數及羥基轉為氨基5mnol)溶于CH2Cl2(100m1),加入TsCl(3.81g,的反應轉化率2結果與討論20mmol)的吡啶(76m1)溶液,充分混合,室溫反應24h,用3 mol/L HCl(470m)萃取有機層加入碳2.PEG酯化反應2的HNMR2)中出現了苯環(huán)的芳香質(zhì)子(6酸氫鈉(5g)劇烈攪拌,過(guò)濾,濾液蒸干得白色粉末714甲基鄰位的芳香質(zhì)子:37.3,d,甲基間位的芳香質(zhì)狀PEG對甲苯磺酸酯(2)粗品(17.42g,87%)。子);7.80,小,可能是雜質(zhì)鋒;32.45為甲基單峰;垂復單元CI2-CII2-O-的亞甲基質(zhì)子(83.65,m);牛成的新鍵收稿日期:2003-0425基項目:廣東省科技攻關(guān)基金(9622020》、高等學(xué)校重點(diǎn)實(shí)驗(-CH2-(H2-OTS)中與硫酸酯基相連的亞甲基質(zhì)子(6室訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者基金(201234.15,t)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,從事生物醫用材料研究苯磺酸酯化反2.23的生成E-mail:ginmeiwang1205(@hotmail.com中國煤化工得產(chǎn)物的元素分析CNMHG中國醫藥L業(yè)雜志( hinese Journal of Pharmaceuticals2003,34(19)2.31的合成3經(jīng)NaOH堿洗生成氨基游離的1。反應液用大量水洗至中性。 AT-PEG4K的HNMR譜見(jiàn)圖A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INMR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63.65處仍保留一CH2CH2-0-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。子蟀外在83.17和83.48處分別出現了生成的新鍵(NHCH2-CI12-O-)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1。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lPEG的端羥(氨)基濃度和氨基轉化率-0H]X10-4/mol·g元素分析法酸堿滴定法轉化率mol·gmolAT-PEGIOK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∫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:Bio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 [M].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[2 Deible CR, Petrosko l. Johnson PC,ea. Molecule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)surface proteins with polyethylene glycol[J].Bromatereals, I99819(20):18851893.目測終點(diǎn)判斷較困難,導致測得的端氨基濃度偏低;②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:97Cys-IFNY的巰基專(zhuān)PFG修飾「].生物化學(xué)與時(shí),元素分析以「一OH]理論值為基數,酸堿滴定以物物理學(xué)報,199628(3):312-314-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[],生物化學(xué)雜志,196,12(4):通過(guò)對甲苯磺酸酯化氨解法制得1,用HNMR、元素分析法表征各步所得聚合物的結構,[5中國煤化工- et al. In vitro eyto.CNMHG中國醫藥T業(yè)雜志 Chinese Journal of Pharmaceuticals200334(10)toxicity and in z: iv 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Eumarate-co-ethylene glycol) hydrogels[J].J Biome酶的研兗[].藥物生化技術(shù),1998,5(1):1216Mater 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]鬧文孝,袁慶輝.聚乙二醇在生化藥物化學(xué)修飾中的應化出版社,1997.80-81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-Xia(L, First Afiliated Hospital, Zhongshan University, Guangzhou 510080;2. Bioactive Materials Key Lab. o/ Ministry of Education, Nankai Uinitersity. Tianjin 300071;3. Chemistry Dept,. Medical School. Zhongshan 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 NaOHKey Words polyethylene glycol preparation; identification文章編號:1001-8255(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)影214063:2.復且人學(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~-5.5)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,但于一18C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的合成未見(jiàn)文獻報于心腦血管及腫瘤疾病的診斷121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:CH C=CHCH3+CH CHCHCHONO-IRHCLCHC-CHCHH-N(CH2-NH,s)收稿日期:200201-11作者簡(jiǎn)介;梁高林(1972),男,博士研究生,專(zhuān)業(yè)方向:藥物化學(xué)實(shí)驗部分el:021-54237411;Fax:021-542370793-亞硝基丁烷(4)E-mail,lianggl72@hotmail.com中國煤化工(10ml,95mmo)CNMHG