專利名稱：一種核苷磷?；悸?lián)殼聚糖衍生物及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及藥用高分子材料領(lǐng)域，具體是一種核苷磷酰化偶聯(lián)殼聚糖衍生物及 其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
將藥物分子以可水解、酶解斷裂的化學鍵連接在高分子鏈上，可構(gòu)成一種特殊 的藥物控制釋放體系高分子載體藥物。通過對載體高分子材料和偶聯(lián)化學鍵的選 擇和控制，可以實現(xiàn)對藥物治療劑量的有效控制，使藥物在一定的療程內(nèi)以最佳劑 量持續(xù)釋放或控制藥物在體內(nèi)病灶部位選擇性釋放，以增強藥物的有效利用率、降 低藥物的毒副作用、減少給藥頻率等。天然高分子殼聚糖具有良好的生物相容性和生物可降解性，且具有黏膜粘附性 和透皮促進作用等多種生物活性，是一種多糖類藥用高分子載體。其分子結(jié)構(gòu)中含 有游離氨基和羥基可進一步進行化學修飾，弓l入多種功能基團并與藥物分子偶聯(lián)， 得到高分子載體藥物，降低藥物的毒畐l」作用，實現(xiàn)控制和靶向釋放。通常的偶聯(lián)方 式包括酯鍵、氨基甲?；?、酰胺鍵和醚鍵等。[1. T, 0uchi, T. Banba， M. Fujimoto， et al. ，Synthesis and Antitumor Activity of Chitosan Carrying 5-fluorouracils， Makromol. Chem. 190， 1817 1825(1989). 2. 楊福順，卓 仁禧，側(cè)鏈含5-氟尿嘧啶甲殼胺的合成及其抗腫瘤活性的研究，高分子學報，3， 332 335(1990). 3. N. Todorova， M. Krysteva, K. Maneva， et al.， Carminomycin-chitosan: A Conjugated Antitumor Antibiotic, J. Bioact. Compat. Polym. 14， 178 184(1999).]核苷類似物作為抗月中瘤和抗病毒藥物，往往存在較大的毒副作用。如齊多夫定 (疊氮胸苷，Azidodeoxythymidine， AZT)，司他夫定(2， ， 3， -二脫氫-3，-脫氧 胸苷，Stavudine， d4T)和拉米夫定(Lamivudine， 3TC)等，為合成胸腺嘧啶核 苷的類似物，能阻斷前病毒DNA合成，是一種逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑，可抑制HIV等病毒 的復(fù)制，但存在骨髓抑制、全血細胞減少而致繼發(fā)感染加重、易產(chǎn)生耐藥性等副作 用。為提高核苷藥物的利用率和療效以及降低毒副作用，國內(nèi)外研究者采用了多種
改進方法，如利用核苷類似物的活性往往是由其5'-磷酸化產(chǎn)物表現(xiàn)的原理，設(shè)計 和制備核苷類藥物磷酸化修飾前藥[L. I. Wiebe， E. E. Knaus， Conc印ts for the Design of Anti-HIV Nucleoside Prodrugs for Treating Cephalic HIV Infection, Adv. Drug Deli v. Rev. 39， 63 80(1999).],制備高分子載體藥物，如丁二酸酐 偶聯(lián)AZT/PHEA的高分子前藥[G. Gi細ona， G. Cavallaro, G. Pitarresi， Studies of macromolecular prodrugs of zidovudine, Adv. Drug Deliv. Rev. 39， 153 164(1999).]。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種核苷磷?；悸?lián)殼聚糖衍生物，在殼聚糖大分子骨 架上，以磷?；绞街苯优悸?lián)5'-磷酸化核苷，改善核苷類藥物的生物利用度及藥 代動力學，降低毒副作用，提高抗病毒及抗腫瘤效果，擴大抗病毒譜。本發(fā)明的目的還在于提供所述核苷磷?；悸?lián)殼聚糖衍生物的制備方法，獲得 一種具有更好的抗病毒、抗腫瘤、抗艾滋病病毒的候選核苷偶聯(lián)殼聚糖大分子前藥。本發(fā)明的目的還在于提供所述殼聚糖衍生物在制藥中的應(yīng)用。本發(fā)明所提供的核苷磷?；悸?lián)殼聚糖衍生物，具有通式(I)的結(jié)構(gòu)<formula>formula see original document page 5</formula>
其中R為核苷藥物分子，R2為配基，其特點是在于5'-磷酸化核苷藥物分子以磷酰鍵方式偶聯(lián)在殼聚糖大分子上。對通式(I )殼聚糖衍生物，仏為核苷藥物分子，包括但不僅限于司他夫定(2， ，3， -二脫氫-3，-脫氧胸苷，d4T)、齊多夫定(疊氮胸苷，AZT); &為配基， 包括但不僅限于d-d8帶支鏈或不帶支鏈或帶取代基的烷基或環(huán)烷基。本發(fā)明所提供的制備通式(I )殼聚糖衍生物的方法，包括以下步驟 (1)將殼聚糖改性得到6—0—三苯基甲醚化殼聚糖，溶于反應(yīng)介質(zhì)；(2) 按照6—0-三苯基甲醚化殼聚糖中的氨基與膦酸酯的摩爾比1: 1 20 的比例，向步驟(l)的混和液中滴加5， 一核苷膦酸酯的N，N—二甲基乙酰胺溶液，磷譜檢測反應(yīng)完全為止；(3) 抽濾，將濾液傾入到乙醇中所得沉淀即為核苷磷?；悸?lián)(6—0—三苯 基甲醚化殼聚糖)衍生物。(4) 將核苷磷?；悸?lián)(6—O—三苯基甲醚化殼聚糖)衍生物溶于甲酸，室 溫攪拌半小時；(5) 旋干甲酸，用去離子水透析，冷凍干燥得到核苷磷?；悸?lián)殼聚糖衍生 物純品。本發(fā)明的優(yōu)選方案如下步驟(1)所述殼聚糖優(yōu)選脫乙酰度為70% 100%、分子量為2000 100萬的 殼聚糖。步驟(1)中所述的反應(yīng)介質(zhì)優(yōu)選堿、四氯化碳和N，N—二甲基乙酰胺，其中堿 為三乙胺、氫氧化鈉或氫氧化鉀。步驟(2)中的反應(yīng)在冰浴條件下進行，為加快反應(yīng)，反應(yīng)過程中可進行攪拌； 步驟(2)中的反應(yīng)采用磷譜跟蹤檢測，直至反應(yīng)完全為止； 步驟(4)中的反應(yīng)在室溫下進行，為加快反應(yīng)，反應(yīng)過程中可進行攪拌； 步驟(5)中透析用去離子水，透析3天。以R產(chǎn)2， ，3， -二脫氫-3，-脫氧胸苷(司他夫定，d4T)， R2二異丙基為例，采用 本發(fā)明方法帝ij備核苷磷?；悸?lián)殼聚糖衍生物的反應(yīng)式如下 本發(fā)明所制備的核苷磷?；悸?lián)殼聚糖衍生物是在殼聚糖大分子骨架上，以磷?；绞街苯优悸?lián)5'-磷酸化核苷藥物，既具有殼聚糖的黏膜粘附性和透皮促進作 用等多種生物活性和藥物緩釋作用，又改進了核苷藥物的生物利用度及藥代動力 學，降低毒副作用，提高抗病毒及抗腫瘤效果，擴大抗病毒譜，因而可能具有更好 的抗艾滋病病毒活性和抗腫瘤活性，是具有抗病毒、抗腫瘤、抗艾滋病病毒的候選 大分子前藥。
具體實施方式
實施例l(1) 將0. (X)05mo1的脫乙酰度100%、分子量5000殼聚糖改性得到6—0—三 苯基甲醚化殼聚糖，將其溶于10ml的N，N—二甲基乙酰胺，3ml的三乙胺和2ml的 四氯化碳的混合溶液中。(2) 冰浴條件下，向上述混和液中緩慢滴加含0.0025mo1的2， ，3， -二脫氫 -3'-脫氧胸苷膦酸異丙酯的N， N—二甲基乙酰胺溶液，并繼續(xù)攪拌24小時，磷譜跟 蹤監(jiān)測，直至反應(yīng)完全為止；(3) 抽濾，將濾液傾入到無水乙醇中，所得沉淀即為2， ，3， -二脫氫-3， -脫氧胸苷一5， 一磷?；?6—0—三苯基甲醚化殼聚糖)異丙酯；(4) 將2， ，3， -二脫氫-3，-脫氧胸苷一5，一磷酰化(6—O—三苯基甲醚化 殼聚糖)異丙酯溶于10ml甲酸，室溫攪拌半小時；(5) 旋干甲酸，用去離子水透析3天，冷凍干燥即得到2' ，3' -二脫氫-3'-脫氧胸苷-5，-磷?；悸?lián)殼聚糖異丙酯衍生物，得率為67%，取代度為16%。其結(jié)構(gòu)式如下 <formula>formula see original document page 8</formula>核磁共振波譜數(shù)據(jù)如下31P麗R (200MHz): Sl0.4ppm; 'H NMR (600MHz， 2%CD3D00D/D20): S 1. Ol-l. 12 (m， 2XCH3)， 1.94 (d， 3H， 5-CH:,)， S 3. 03 (br， H—2 of GlcN)， 3.39—3.86 (m， H-3， 4， 5， 6 of GlcN)， 4.14 (m， 2H， 5， —H)， 4.67 (br， H-1 of GlcN)， 4.73 (m， 1H， CH(CHa)2)， 7.46 (s, 1H， 1， -H)， 7.75-7.80 (m， 3 XH， 2， -H， 3， -H， 4， -H), 8.11 (s， 1H， 6-H).實施例2(1) 將0. 0005mol的脫乙酰度80%、分子量86000的殼聚糖改性得到6—0— 三苯基甲醚化殼聚糖，將其溶于10ml的N， N—二甲基乙酰胺，3ml的三乙胺和2ml 的四氯化碳的混合溶液中。(2) 冰浴條件下，向上述混和液中緩慢滴加含0.005mol的2， ，3， -二脫氫-3，-脫氧胸苷膦酸乙酯的N， N—二甲基乙酰胺溶液，并繼續(xù)攪拌24小時，磷譜跟蹤 監(jiān)測，直至反應(yīng)完全為止；(3) 抽濾，將濾液傾入到無水乙醇中，所得沉淀即為2， ，3， -二脫氫-3， -脫氧胸苷一5'—磷酰化(6—0—三苯基甲醚化殼聚糖)乙酯；(4) 將2' ，3' -二脫氫-3'-脫氧胸苷一5' —磷?；?6—O—三苯基甲醚化 殼聚糖)乙酯溶于10ml甲酸，室溫攪拌半小時；(5) 旋干甲酸，用去離子水透析3天，冷凍干燥即得到2' ，3' -二脫氫-3， -脫氧胸苷-5'-磷?；悸?lián)殼聚糖乙酯衍生物，得率為62%，取代度為15%。其結(jié)構(gòu)式如下<formula>formula see original document page 9</formula>
核磁共振波譜數(shù)據(jù)如下31P麗R (200MHz): Sl0.5ppm; 'H NMR (600MHz, 2%CD3DOOD/D20): S 1. 12 (m， 3XH， CFt), 1.94 (d， 3H, 5"CHa) , 3.03 (br， H—2 ofGlcN)， 3.39—3.86 (m， H—3， 4， 5， 6 of GlcN)， 4.03 (d， 2H， CH2CH3)， 4.14 (m， 2H， 5， -H)， 4.67 (br， H-1 of GlcN)， 7.46 (s， 1H， 1， -H)， 7.75-7.80 (m， 3XH, 2， -H， 3， -H， 4， -H)， 8.11 (s， 1H， 6-H).實施例3(1) 將0. 0005mol的脫乙酰度91%、分子量28000的殼聚糖改性得到6—0— 三苯基甲醚化殼聚糖，將其溶于10ml的N， N—二甲基乙酰胺，3ml的三乙胺和2ml 的四氯化碳的混合溶液中。(2) 冰浴條件下，向上述混和液中緩慢滴加含0.0025mo1的2' ,3' -二脫氫-3'-脫氧胸苷膦酸異丙酯的N， N—二甲基乙酰胺溶液,并繼續(xù)攪拌24小時，磷譜跟 蹤監(jiān)測，直至反應(yīng)完全為止；(3) 抽濾，將濾液傾入到無水乙醇中，所得沉淀即為2' ，3' -二脫氫_3， -脫氧胸苷一5， 一磷酰化(6—0—三苯基甲醚化殼聚糖)異丙酯；(4) 將2， ，3， -二脫氫-3，-脫氧胸苷一5， 一磷?；?6—0—三苯基甲醚化 殼聚糖)異丙酯溶于10ml甲酸，室溫攪拌半小時；(5) 旋千甲酸，用去離子水透析3天，冷凍干燥即得到2' ,3' -二脫氫-3， _ 脫氧胸苷-5'-磷?；悸?lián)殼聚糖異丙酯衍生物，得率為57%，取代度為12%。其結(jié)構(gòu)式如下 <formula>formula see original document page 10</formula>核磁共振波譜數(shù)據(jù)如下31P腿R (200MHz): Sl0.4ppm; 'H NMR (600MHz， 2%CD3D00D/D20): 5 1,01-1.12 (m， 2XCH0, 1.94 (d， 3H， 5_CH3)， 3.03 (br， H-2 of GlcN)， 3.39-3.86 (m， H-3， 4, 5， 6 of GlcN)， 4.14 (m， 2H， 5， -H)， 4.67 (br， H-1 of GlcN)， 4.73 (m, 1H， CH(CH3)2)， 7.46 (s, 1H， 1， -H), 7.75-7.80 (m， 3XH， 2， 一H， 3， 一H， 4， —H)， 8. ll(s， 1H， 6-H).實施例4(1) 將0. 0005mol的脫乙酰度91%、分子量28000的殼聚糖改性得到6—0— 三苯基甲醚化殼聚糖，將其溶于10ml的N， N—二甲基乙酰胺，3ml的三乙胺和2ml 的四氯化碳的混合溶液中。(2) 冰浴條件下，向上述混和液中緩慢滴加含0.005mol的2， ，3， -二脫氫-3，-脫氧胸苷膦酸辛酯的N， N—二甲基乙酰胺溶液，并繼續(xù)攪拌24小時，磷譜跟蹤 監(jiān)測，直至反應(yīng)完全為止；(3) 抽濾，將濾液傾入到無水乙醇中，所得沉淀即為2， ，3， -二脫氫-3， -脫氧胸苷—5，—磷?；?6—O—三苯基甲醚化殼聚糖)辛酯；(4) 將2， ，3， -二脫氫_3，-脫氧胸苷一5， 一磷?；?6—0—三苯基甲醚化 殼聚糖)辛酯溶于10ml甲酸，室溫攪拌半小時；(5) 旋干甲酸，用去離子水透析3天，冷凍干燥即得到2' ，3' -二脫氫-3' -脫氧胸苷-5，-磷?；悸?lián)殼聚糖辛酯衍生物，得率為59%，取代度為11%。其結(jié)構(gòu)式如下 <formula>formula see original document page 11</formula>核磁共振波譜數(shù)據(jù)如下31P麗R (200MHz): Sl0.6ppm; 'H NMR (600MHz, 2%CD3D00D/D20): 1.13 (m， 3XH， CHa)， 1.33 (m， 12XH，咖線)，1.94 (d， 3H， 5"CH3)， 3,03 (br, H—2 of GlcN)， 3.39—3.86 (m， H—3， 4, 5， 6 of GlcN), 4.14 (m， 2XH， 5， —H)， 4.67 (br， H-l of GlcN)， 4.73 (m， 2XH， CH2 (CH2) eCHa) ， 7.46 (s， 1H， 1， -H), 7.75-7.80 (m， 3XH, 2， 一H， 3， 一H， 4， 一H)， 8.11 (s， 1H， 6-H).實施例5(1) 將0. 0005mol的脫乙酰度91%、分子量28000的殼聚糖改性得到6—0— 三苯基甲醚化殼聚糖，將其溶于10ml的N， N—二甲基乙酰胺，3ml的三乙胺和2ml 的四氯化碳的混合溶液中。(2) 冰浴條件下，向上述混和液中緩漫滴加含0.0025mo1的2' ，3， _二脫氫-3'-脫氧胸苷膦酸環(huán)己酯的N， N—二甲基乙醐安溶瓶并繼續(xù)攪拌24小時，磷譜跟 蹤監(jiān)測，直至反應(yīng)完全為止；(3) 抽濾，將濾液傾入到無水乙醇中，所得沉淀即為2， ，3， _二脫氫-3，-脫氧胸苷—5'—磷?；?6—0—三苯基甲醚化殼聚糖)環(huán)己酯；(4) 將2， ，3， -二脫氫-3，-脫氧胸苷一5，一磷?；?6—0—三苯基甲醚化 殼聚糖)環(huán)己酯溶于10ml甲酸，室溫攪拌半小時；(5) 旋千甲酸，用去離子水透析3天，冷凍干燥即得到2' ,3' -二脫氫-3， -脫氧胸苷-5，-磷酰化偶聯(lián)殼聚糖環(huán)己酯衍生物，得率為52%，取代度為14%。其結(jié)構(gòu)式如下
核磁共振波譜數(shù)據(jù)如下31P腿(200MHz): 5 10. 5ppm; 'H NMR (600MHz， 2%CD3D00D/D20): S 1. 01 (m， 3H， CH3 of hexecycle) ， 1.15 (m， 4H， 3， 5-Hh—e)， 1.55 (m， 4H， 2， 6-Hhexecycle) ， 1.94 (d， 3H， 5-CH3), 3.03 (br， H_2 of GlcN), 3.39-3.86 (m， H_3， 4， 5， 6 of GlcN)， 4.14 (m, 2H， 5， _H)， 4.30 (m， 1H， —0—CH—(CH2)2)， 4.67 (br， H—1 of GlcN), 7.46 (s， 1H， 1， 一H)， 7.75—7.80 (m， 3XH， 2， -H， 3， -H， 4， -H)， 8.11 (s, 1H， 6-H)。
權(quán)利要求
1、一種核苷磷酰化偶聯(lián)殼聚糖衍生物，具有通式(I)的結(jié)構(gòu)式(I)其中R1為核苷分子，R2為C1-C18帶支鏈或不帶支鏈或帶取代基的烷基或環(huán)烷基，其特征在于5’-磷酸化核苷藥物分子以磷酰鍵方式偶聯(lián)在殼聚糖大分子上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的核苷磷?；悸?lián)殼聚糖衍生物，其特征在于R產(chǎn)司他 夫定(2， ，3， -二脫氫-3，-脫氧胸苷，d4T)、齊多夫定(疊氮胸苷，AZT);拉米 夫定(3TC)、雙脫氧胞苷(DDC)、雙脫氧肌苷(ddl)、氟代胸腺嘧啶核苷(FLT)、 依曲西他平(FTC)或克拉夫定(CLV);R2二異丙基乙基、正辛烷基、十二烷基、環(huán)己烷基、環(huán)戊烷基、鹵代環(huán)己烷基、 硝基環(huán)己烷基或帶雜環(huán)的丁烷基。
3、 權(quán)利要求1或2所述的核苷磷酰化偶聯(lián)殼聚糖衍生物的合成方法，其特征 在于包括如下步驟(1) 將殼聚糖改性得到6—0—三苯基甲醚化殼聚糖，溶于反應(yīng)介質(zhì)；(2) 按照6—0—三苯基甲醚化殼聚糖中的氨基與膦酸酯的摩爾比1: 1 20 的比例，向步驟(1)的混和液中滴加5'—核苷膦酸酯的N，N—二甲基乙酰胺溶液， 磷譜跟蹤檢測，至反應(yīng)完全為止；(3) 抽濾，將濾液傾入到乙醇中所得沉淀即為核苷磷?；悸?lián)(6—O—三苯 基甲醚化殼聚糖)衍生物；(4) 將核苷磷酰化偶聯(lián)(6—0—三苯基甲醚化殼聚糖)衍生物溶于甲酸，室 溫攪拌；(5) 旋干甲酸，用去離子水透析，冷凍干燥得到核苷磷?；悸?lián)殼聚糖衍生 物純品。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于步驟(1)所述殼聚,用脫乙酰 度為70% 100%、分子量為2000 100萬的殼聚糖；所述的反應(yīng)介質(zhì)選用堿、四 氯化碳和N，N—二甲基乙酰胺混合液，其中堿為三乙胺、氫氧化鈉或氫氧化鉀。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于步驟(2)所述的反應(yīng)在冰浴條件 下攪拌進行；所述的反應(yīng)采用磷譜跟蹤檢測，直至反應(yīng)完全為止。
6、 根據(jù)權(quán)禾腰求3所述的方法，其特征在于步驟(4)所述的反應(yīng)在室溫下攪 拌進行。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于步驟(5)所述的透析用去離子水。
8、 權(quán)利要求1或2所述殼聚糖衍生物在制備抗艾滋病藥物中的應(yīng)用。
9、 權(quán)利要求1或2所述殼聚糖衍生物在制備抗腫瘤藥物中的應(yīng)用。
10、 權(quán)利要求1或2所述殼聚糖衍生物在制備抗病毒藥物中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種核苷磷?；悸?lián)殼聚糖衍生物及其制備方法與應(yīng)用；所述核苷磷酰化偶聯(lián)殼聚糖衍生物為通式(I)化合物，其中R₁為核苷藥物分子，R₂為配基，其特點是5'-磷酸化核苷藥物分子以磷酰鍵方式偶聯(lián)在殼聚糖大分子上；通過在殼聚糖大分子骨架上，以磷酰化方式直接偶聯(lián)5'-磷酸化核苷制備得到；所述核苷磷酰化偶聯(lián)殼聚糖衍生物可作為候選大分子前藥化合物，用于制備治療抗艾滋病、抗腫瘤和抗病毒藥物。
文檔編號A61P31/18GK101130089SQ200710029738
公開日2008年2月27日 申請日期2007年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月16日
發(fā)明者喬仁忠, 戎 曾, 剛 李 申請人:暨南大學