專利名稱：一種地塞米松大分子前藥及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于生物醫(yī)學工程醫(yī)藥技術領域，特別涉及一種地塞米松(dexamethasone)大分子前藥及其制備方法。
背景技術：
地塞米松(dexamethasone)作為ー種腎上腺皮質激素類藥物,具有抗炎、抗過敏、抗風濕、免疫抑制等作用，可用于治療風濕性關節(jié)炎、細菌感染、過敏性疾病、血小板減少性 紫癜及糖皮質激素敏感的眼部炎癥等。然而，將地塞米松単獨使用，則存在水溶性差、生物利用度低、毒副作用大等問題，致使其臨床應用受到限制。而利用水溶性高分子對地塞米松進行化學結構修飾，通過優(yōu)化合成條件制備出性能優(yōu)良的地塞米松大分子前藥，則可望克服這些應用局限性。為此，Wang等及Krakovicova等將地塞米松與聚羥丙基甲基丙烯酰胺(HPMA)進行化學偶聯(lián)(Arthritis Research & Therapy, 2007,9 R2 ；Arthritis Research&Therapy,2010，12 R170 ;MoIecuIar Pharmaceutics, 2010，7 1041-1049 ;EuropeanJournal of Pharmaceutical Sciences，2009，37 :405-412)，Wang 等還研究了 前藥對風濕性關節(jié)炎的抗炎性能，Brayden等將地塞米松與水溶性聚ニ甲基氨基こ基甲基丙烯酸酯(pDMAEMA)進行化學偶聯(lián)(Journal of Controlled Release, 2009,135 :35-43),并證明了其體外生物活性，Wang等先將地塞米松疊氮化，然后通過點擊化學途徑與炔基化的聚こニ醇(PEG)反應制備地塞米松前藥(Biomacromolecules，2010，11 :2621-2628)。但迄今為止，這類改性研究大都使用了不易生物降解、生物相容性欠佳且不具有生物活性的合成類水溶性高分子。不僅如此，所得地塞米松大分子前藥功能相對單ー或缺乏對體內病灶部位的環(huán)境響應性，難以實現(xiàn)病變部位的特異性治療。因此，能否利用具有生物相容性和降解性好且具生物活性的天然聚多糖，制備出綜合性能優(yōu)良的地塞米松大分子前藥，是目前值得關注的研究課題。

發(fā)明內容
為了解決上述現(xiàn)有技術的不足之處，本發(fā)明的首要目的在于提供一種地塞米松大分子前藥的制備方法。本發(fā)明的另ー目的在于提供上述方法制備的地塞米松大分子前藥。本發(fā)明的目的通過下述技術方案實現(xiàn)一種地塞米松大分子前藥的制備方法，該方法是先利用肝素鈉分子中的羧酸根與己ニ酸ニ酰肼反應，得到肼基化肝素，再由肼基化肝素側鏈中的的肼基與地塞米松分子結構中的酮羰基反應形成具有酸響應性的腙鍵，制備得到地塞米松大分子前藥。上述地塞米松大分子前藥的制備方法具體包括下述步驟(I)肼基化肝素的制備將肝素鈉與己ニ酸ニ酰肼溶于水中，調節(jié)pH至6. O 7. 0，得到混合液；用混合溶劑溶解催化劑后，滴入上述混合液中，再次調節(jié)pH至6. O 7. O,室溫反應10 48小時，反應結束后調節(jié)pH至中性，對反應液進行透析，凍干，得到肼基化肝素；(2)地塞米松大分子前藥的制備將地塞米松溶于ニ甲基亞砜中，得到地塞米松溶液；將步驟(I)制備的肼基化肝素溶于水，得到肼基化肝素水溶液，將肼基化肝素水溶液滴入地塞米松溶液中，混合均勻，加入催化劑后，于25 50°C下反應24 48小時，反應結束，將反應液冷卻至室溫，經過沉淀、過濾、洗滌和干燥，得到黃白色產物，即為地塞米松大分子前藥(簡稱hep-dex)。
步驟(I)中，所述肝素鈉的重均相對分子量為6000 20000。所述己ニ酸ニ酰肼與肝素鈉的質量比為10 20 I。所述催化劑是由I-こ基-(3-ニ甲基氨基丙基)碳酰ニ亞胺鹽酸鹽與I-羥基苯并三唑混合后得到的；所述I-こ基-(3-ニ甲基氨基丙基)碳酰ニ亞胺鹽酸鹽的質量為肝素鈉質量的I. 5 2倍，所述I-羥基苯并三唑的質量為肝素鈉質量的I I. 5倍。為了更好地實現(xiàn)本發(fā)明，所述步驟(I)中水的用量按照每毫升水中含肝素鈉
O.004 O. 01克計算；所述混合溶劑為ニ甲基亞砜和水按體積比I : O. 5 I : I. 5混合后得到；所述混合溶劑的用量將催化劑溶解即可；所述的調節(jié)pH、再次調節(jié)pH及反應結束后調節(jié)pH均使用氫氧化鈉溶液或鹽酸進行調節(jié)；所述氫氧化鈉溶液的濃度為O. 05 O. 2摩爾每升，所述鹽酸的濃度為O. 05 O. 2摩爾每升；所述透析是用截留分子量為3000 10000的透析袋在水中對反應液進行透析；所述透析時間為2 5天，每隔8 12小時換一次水。步驟⑵中，所述肼基化肝素與地塞米松的質量比為I : 2 I : 8。所述地塞米松溶液中，每毫升ニ甲基亞砜加入O. 029 O. I克地塞米松；所述肼基化肝素水溶液中，每毫升水加入O. 025 O. 05克肼基化肝素。所述催化劑為冰こ酸，所述肼基化肝素與催化劑的質量體積比為(0.2 1.0)g 1ml。為了更好地實現(xiàn)本發(fā)明，步驟(2)中所述沉淀是將反應液滴加到無水こ醇中進行沉淀，所用無水こ醇的體積為反應液體積的5 10倍；所述洗滌是用無水こ醇進行洗滌；所述干燥是在40 50°C真空干燥24 72小時。一種地塞米松大分子前藥是由上述制備方法制備得到的。本發(fā)明的原理是本發(fā)明選用易溶于水的天然聚多糖——肝素的鈉鹽即肝素鈉對地塞米松藥物進行化學修飾，以期實現(xiàn)以下技術目標(I)借偶聯(lián)上肼基的親水性肝素鏈段，提高地塞米松藥物的水溶性；(2)通過引入含腙鍵的連接鍵，賦予所得地塞米松大分子前藥以酸敏性；
(3)利用所得地塞米松大分子藥物的兩親性質，自組裝形成內為地塞米松藥物、外為肝素鏈段的納米膠束，降低其生物毒性，同時增強其功能性，例如形成的納米膠束可用于負載可與肝素鏈段特異性結合的生長因子，或者利用所形成的納米粒子疏水性內核包埋另ー種疏水性藥物，或應用于抗凝血綜合治療等。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術，具有如下的優(yōu)點及有益效果(I)本發(fā)明制備地塞米松大分子前藥的原料之ー為肝素鈉，來源于肝素，是ー種天然聚多糖，其來源十分豐富，生物相容性良好且具有可生物降解性。(2)本發(fā)明的地塞米松大分子前藥制備條件溫和、方法簡單、操作簡便、易于實施。(3)本發(fā)明制備的地塞米松大分子前藥具有酸敏響應性，可在生物體內發(fā)生炎癥、腫瘤等低PH部位特異性分解釋放出地塞米松藥物，實現(xiàn)病變部位的特異性治療。(4)本發(fā)明所制備的地塞米松大分子前藥具有兩親性，在水中自組裝形成以地塞米松藥物為內核，肝素鏈段為外殼的膠束納米粒子，可降低地塞米松藥物在體內的生物毒性，保護地塞米松藥效，而當在特定部位地塞米松釋放出來后即可發(fā)揮相應藥效。


圖I是實施例5制備的h印-dex5的1HNMR圖譜(in D2O, 300MHz)。 圖2是實施例6得到的h印-dex6在水中形成納米粒子的電鏡照片。圖3是實施例6中用動態(tài)光散射測定得到的h印-dex5在水中形成納米粒子的粒徑分布圖。圖4是實施例7中hep_dex5在不同pH值的釋放介質中的地塞米松釋放曲線圖。
具體實施例方式下面結合實施例及附圖對本發(fā)明作進ー步詳細的描述，但發(fā)明的實施方式不限于此。實施例I(I)肼基化肝素的制備將O. 4克肝素鈉(相對分子量范圍為6000 20000，購于齊云生物技術有限公司)溶于100毫升去離子水中，加入8. O克己ニ酸ニ酰肼，攪拌使之溶解，用O. 05摩爾每升的HCl調節(jié)溶液pH為6. 0，得到混合液，稱取O. 6克I-こ基-(3- ニ甲基氨基丙基)碳酰ニ亞胺鹽酸鹽及O. 4克I-羥基苯并三唑，使之溶于ニ甲基亞砜/水混合溶劑(體積比為I O. 5，共6毫升)中后，滴入上述混合液中，用O. 05摩爾每升的NaOH調節(jié)pH至6.0，室溫下反應10小時。反應結束后，用O. I摩爾每升的NaOH調節(jié)pH至中性，在水中透析2天(透析袋截留分子量為3000)，每隔8小時換一次水，凍干，得到肼基化肝素。(2)地塞米松大分子前藥的制備將O. 2克地塞米松溶于7毫升ニ甲基亞砜中，得到地塞米松溶液，將O. I克步驟(I)制備的肼基化肝素溶于4毫升去離子水中，得到肼基化肝素水溶液，將肼基化肝素水溶液滴入地塞米松溶液中，攪拌使之混合均勻，加入O. I毫升冰こ酸作為催化劑，于25°C下反應48小吋。反應結束后，反應液冷卻至室溫，滴入到55毫升無水こ醇中進行沉淀，過濾，濾餅用無水こ醇反復洗滌沉淀兩次，毎次用20毫升無水こ醇，最后濾餅在50°C真空干燥器中干燥24小時得黃白色產物，即為地塞米松肝素大分子前藥h印-dexl。實施例2(I)肼基化肝素的制備將O. 5克肝素鈉(相對分子量范圍為6000 20000，購于齊云生物技術有限公司)溶于100毫升去離子水中，加入6. 5克己ニ酸ニ酰肼，攪拌使之溶解，用O. I摩爾每升的HCl調節(jié)溶液PH為6. 8，得到混合液，稱取I. O克I-こ基-(3- ニ甲基氨基丙基)碳酰ニ亞胺鹽酸鹽及O. 675克I-羥基苯并三唑，使之溶于ニ甲基亞砜/水混合溶劑(體積比為I : 1，共10毫升)中后，滴入上述混合液中，用O. I摩爾每升的NaOH調節(jié)pH至6. 8，室溫下反應24小時。反應結束后，用O. I摩爾每升的NaOH調節(jié)pH至中性，在水中透析3天(所選用透析袋截留分子量為8000)，每隔10小時換一次水，凍干，即得肼基化肝素。(2)地塞米松大分子前藥的制備
將O. 2克地塞米松溶于7毫升ニ甲基亞砜中，得到地塞米松溶液，將O. I克步驟(I)制備的肼基化肝素溶于3毫升去離子水中，得到肼基化肝素水溶液，將肼基化肝素水溶液滴入地塞米松溶液中，攪拌使之混合均勻，加入O. 25毫升冰こ酸作為催化劑，于50°C下反應24小吋。反應結束后，反應液冷卻至室溫，滴入到80毫升無水こ醇中進行沉淀，過濾，濾餅用無水こ醇反復洗滌沉淀兩次，毎次用20毫升無水こ醇，最后濾餅在45°C真空干燥器中干燥48小時得黃白色產物，即為地塞米松肝素大分子前藥h印-dex2。實施例3(I)肼基化肝素的制備將1.0克肝素鈉(相對分子量范圍為6000 20000，購于齊云生物技術有限公司)溶于100毫升去離子水中，加入10. O克己ニ酸ニ酰肼，攪拌使之溶解，用O. 2摩爾每升的HCl調節(jié)溶液pH為7. O,得到混合液，稱取I. 3克I-こ基-(3- ニ甲基氨基丙基)碳酰ニ亞胺鹽酸鹽及I. 5克I-羥基苯并三唑，使之溶于ニ甲基亞砜/水混合溶劑(體積比為I I.5，共15毫升)中后，滴入上述混合液中，用0.2摩爾每升的NaOH調節(jié)pH至7.0，室溫下反應48小時。反應結束后，用O. 2摩爾每升的NaOH調節(jié)pH至中性，在水中透析5天(所選用透析袋截留分子量為10000)，每隔12小時換一次水，凍干，即得肼基化肝素。(2)地塞米松大分子前藥的制備將O. 2克地塞米松溶于7毫升ニ甲基亞砜中，得到地塞米松溶液，將O. I克步驟(I)制備的肼基化肝素溶于3毫升去離子水中，得到肼基化肝素水溶液，將肼基化肝素水溶液滴入地塞米松溶液中，攪拌使之混合均勻，加入O. 5毫升冰こ酸作為催化劑，于35°C下反應36小吋。反應結束后，反應液冷卻至室溫，滴入到80毫升無水こ醇中進行沉淀，過濾，濾餅用無水こ醇反復洗滌沉淀兩次，毎次用25毫升無水こ醇，最后濾餅在40°C真空干燥器中干燥72小時得黃白色產物，即為地塞米松肝素大分子前藥hep-deX3。實施例4(I)肼基化肝素的制備將O. 5克肝素鈉(相對分子量范圍為6000 20000，購于齊云生物技術有限公司)溶于100毫升去離子水中，加入6. 5克己ニ酸ニ酰肼，攪拌使之溶解，用O. I摩爾每升的HCl調節(jié)溶液PH為6. 8，得到混合液，稱取I. O克I-こ基-(3- ニ甲基氨基丙基)碳酰ニ亞胺鹽酸鹽及O. 675克I-羥基苯并三唑，使之溶于ニ甲基亞砜/水混合溶劑(體積比為I : 1，共10毫升)中后，滴入上述混合液中，用O. I摩爾每升的NaOH調節(jié)pH至6. 8，室溫下反應24小時。反應結束后，用O. I摩爾每升的NaOH調節(jié)pH至中性，在水中透析3天(所選用透析袋截留分子量為8000)，每隔12小時換一次水，將透析后的反應液凍干，即得肼基化肝素。(2)地塞米松大分子前藥的制備將O. 5克地塞米松溶于7毫升ニ甲基亞砜中，得到地塞米松溶液，將O. I克步驟(I)制備的肼基化肝素溶于3毫升去離子水中，得到肼基化肝素水溶液，將肼基化肝素水溶液滴入地塞米松溶液中，攪拌使之混合均勻，加入O. 25毫升冰こ酸作為催化劑，于50°C下反應24小吋。反應結束后，反應液冷卻至室溫，滴入到80毫升無水こ醇中進行沉淀，過濾，濾餅用無水こ醇反復洗滌沉淀兩次，毎次用20毫升無水こ醇，最后濾餅在50°C真空干燥器中干燥48小時得黃白色產物，即為地塞米松肝素大分子前藥h印-dex4。實施例5(I)肼基化肝素的制備將O. 5克肝素鈉(相對分子量范圍為6000 20000，購于齊云生物技術有限公司)溶于100毫升去離子水中，加入6. 5克己ニ酸ニ酰肼，攪拌使之溶解，用O. I摩爾每升的HCl調節(jié)溶液PH為6. 8，得到混合液，稱取I. O克I-こ基-(3- ニ甲基氨基丙基)碳酰ニ亞胺鹽酸鹽及O. 675克I-羥基苯并三唑，使之溶于ニ甲基亞砜/水混合溶劑(體積比為I : 1，共10毫升)中后，滴入上述混合液中，用O. I摩爾每升的NaOH調節(jié)pH至6. 8，室溫下反應24小時。反應結束后，用O. I摩爾每升的NaOH調節(jié)pH至中性，在水中透析3天(所選用透析袋截留分子量為8000)，每隔12小時換一次水，將透析后的反應液凍干，即得肼基化肝素。(2)地塞米松大分子前藥的制備將O. 8克地塞米松溶于8毫升ニ甲基亞砜中，得到地塞米松溶液，將O. I克步驟
(I)制備的肼基化肝素溶于2毫升去離子水中，得到肼基化肝素水溶液，將肼基化肝素水溶液滴入地塞米松溶液中，攪拌使之混合均勻，加入O. 25毫升冰こ酸作為催化劑，于50°C下反應24小吋。反應結束后，反應液冷卻至室溫，滴入到80毫升無水こ醇中進行沉淀，過濾，濾餅用無水こ醇反復洗滌沉淀兩次，毎次用20毫升無水こ醇，最后濾餅在50°C真空干燥器中干燥48小時得黃白色產物，即為地塞米松肝素大分子前藥h印-dex5，其核磁氫譜結果如圖I所示。其中肝素鈉可能的結構為
權利要求
1.一種地塞米松大分子前藥的制備方法，其特征在于該方法是先將肝素鈉與己ニ酸ニ酰肼反應，得到肼基化肝素，再由肼基化肝素中的肼基與地塞米松中的酮羰基反應形成腙鍵，制備得到地塞米松大分子前藥。
2.根據權利要求I所述的地塞米松大分子前藥的制備方法，其特征在于包括下述步驟 (1)肼基化肝素的制備 將肝素鈉與己ニ酸ニ酰肼溶于水中，調節(jié)PH至6. O 7. O，得到混合液；用混合溶劑溶解催化劑后，滴入上述混合液中，再次調節(jié)pH至6. O 7. O，室溫反應10 48小時，反應結束后調節(jié)PH至中性，對反應液進行透析，凍干，得到肼基化肝素； (2)地塞米松大分子前藥的制備 將地塞米松溶于ニ甲基亞砜中，得到地塞米松溶液；將步驟(I)制備的肼基化肝素溶于水，得到肼基化肝素水溶液，將肼基化肝素水溶液滴入地塞米松溶液中，混合均勻，加入催化劑后，于25 50°C下反應24 48小時，反應結束，將反應液冷卻至室溫，經過沉淀、過濾、洗滌和干燥，得到地塞米松大分子前藥。
3.根據權利要求2所述的地塞米松大分子前藥的制備方法，其特征在干步驟(I)中，所述肝素鈉的重均相對分子量為6000 20000。
4.根據權利要求2所述的地塞米松大分子前藥的制備方法，其特征在干步驟(I)中，所述己ニ酸ニ酰肼與肝素鈉的質量比為10 20 I。
5.根據權利要求2所述的地塞米松大分子前藥的制備方法，其特征在干步驟(I)中，所述催化劑是由I-こ基-(3- ニ甲基氨基丙基)碳酰ニ亞胺鹽酸鹽與I-羥基苯并三唑混合后得到的；所述I-こ基-(3-ニ甲基氨基丙基)碳酰ニ亞胺鹽酸鹽的質量為肝素鈉質量的I. 5 2倍，I-羥基苯并三唑的質量為肝素鈉質量的I I. 5倍。
6.根據權利要求2所述的地塞米松大分子前藥的制備方法，其特征在于步驟(I)中，所述水的用量按照每毫升水中含肝素鈉O. 004 O. 01克計算； 所述混合溶劑為ニ甲基亞砜和水按體積比I : 0.5 I : I. 5混合后得到的混合溶劑； 所述的調節(jié)pH、再次調節(jié)pH及反應結束后調節(jié)pH均使用氫氧化鈉溶液或鹽酸進行調節(jié)；所述氫氧化鈉溶液的濃度為O. 05 O. 2摩爾每升，所述鹽酸的濃度為O. 05 O. 2摩爾姆升。
7.根據權利要求2所述的地塞米松大分子前藥的制備方法，其特征在干步驟(2)中，所述肼基化肝素與地塞米松的質量比為I : 2 I : 8。
8.根據權利要求2所述的地塞米松大分子前藥的制備方法，其特征在干步驟(2)中，所述的催化劑為冰こ酸，所述肼基化肝素與催化劑的質量體積比為(0.2 1.0)g 1ml。
9.根據權利要求2所述的地塞米松大分子前藥的制備方法，其特征在于步驟(2)中，所述地塞米松溶液中，每毫升ニ甲基亞砜加入O. 029 O. I克地塞米松；所述肼基化肝素水溶液中，每毫升水加入O. 025 O. 05克肼基化肝素； 所述沉淀是將反應液滴加到無水こ醇中進行沉淀，所用無水こ醇的體積為反應液體積的5 10倍；所述洗滌是用無水こ醇進行洗滌；所述干燥是在40 50°C真空干燥24 72小吋。
10. ー種根據權利要求I所述的制備方法制備得到的地塞米松大分子前藥。
全文摘要
本發(fā)明屬于生物醫(yī)學工程醫(yī)藥技術領域，公開了一種地塞米松大分子前藥及其制備方法，該方法是首先將肝素側鏈肼基化，然后通過肼基化肝素側鏈中的肼基與地塞米松分子中的酮羰基反應形成具有酸響應性的腙鍵，從而制備得到地塞米松大分子前藥。本發(fā)明所制備的前藥在水中可自組裝形成分布均勻、粒徑約為125nm的球形納米粒子并且可實現(xiàn)酸響應型釋放，為制備地塞米松大分子前藥提供了一種新方法。
文檔編號A61P37/06GK102614523SQ20121010983
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月13日 優(yōu)先權日2012年4月13日
發(fā)明者張黎明, 李楠楠, 高迪 申請人:中山大學