一種基于聚乙二醇的水溶性蟾毒靈大分子前藥的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬腫瘤靶向遞送與緩釋給藥系統技術領域。涉及一種基于聚乙二醇的水溶性蟾毒靈大分子前藥PEGS-bufalin的制備方法，本發(fā)明中，以PEG為水溶性基元，以蟾毒靈為模型藥，通過易降解的酯鍵將PEG和蟾毒靈共價連接，制得基于聚乙二醇的水溶性蟾毒靈大分子前藥（簡稱PEGS-bufalin）；經試驗顯示，制得的水溶性蟾毒靈大分子前藥能有效降低蟾毒靈的毒副作用、提高水溶性和腫瘤靶向性。本發(fā)明制備方法簡便，適于大規(guī)模生產，特別適應于制備具有長循環(huán)、可生物降解、緩控釋、被動靶向、抗腫瘤的腫瘤靶向遞送與緩釋給藥系統，尤其是制備抗腸癌的藥物。
【專利說明】
一種基于聚乙二醇的水溶性蟾毒靈大分子前藥的制備方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明屬腫瘤靶向遞送與緩釋給藥系統技術領域。涉及一種基于聚乙二醇 的水溶性蟾毒靈大分子前藥的制備方法，尤其是一種水溶性蟾毒靈大分子前藥(簡稱 PEGS-bufalin)的制備方法。
【背景技術】
[0002] 研究公開了蟾毒靈（bufalin)是蟾蜍毒素中的主要有效成分，對多種惡性腫瘤具 有良好的治療效果。但是，因其較強的毒副作用和不溶于水的缺陷極大地限制了其在臨床 上的廣泛應用。近幾十年來，以生物可降解的聚合物為載體的遞送系統由于其獨特的優(yōu)勢 而備受國內外關注。研究顯示，將藥物包裹在靶向遞送載體可以有效地降低藥物的毒副作 用，提高藥物的溶解性，增強藥物的靶向性，改善治療效果。許多生物降解材料如聚乳酸、聚 乳酸-羥基乙酸、聚己內酯、聚乙二醇等已經被用做藥物的遞送載體，取得了一定的治療效 果。
[0003] 有研究報道了利用硫醚酯鍵將水溶性聚合物PEG和抗癌藥物喜樹堿連接制得藥 物-聚合物的綴合物（Shen, Y. ; Jin, E. ; Zhang, B. ; Murphy, C. J. ; Sui, M. ; Zhao, J. ; Wang，J. ; Tang, J. ; Fan, M. ; Kirk, E. V. ; Murdoch, ff. J. Journal of the 2010，AX?，4259-4265.)，該綴合物能有效地解決了喜樹堿 不溶于水的問題，同時，所得藥物-聚合物的綴合物亦可在細胞內有效地實現喜樹堿的快 速釋放，實驗結果表明，該綴合物的藥效與小分子喜樹堿相當。
[0004] 鑒于蟾毒靈（bufalin)其較強的毒副作用和不溶于水的缺陷，本申請的發(fā)明人擬 提供一種水溶性蟾毒靈大分子前藥(簡稱PEGS-bufalin)的制備方法；本方法在不損失蟾 毒靈藥效的前提下將蟾毒靈改性成具有良好水溶性的大分子前藥，以進一步制備有效的蟾 毒靈的制劑。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的目的是要解決如何在不損失蟾毒靈藥效的前提下將蟾毒靈改性成具 有良好水溶性的大分子前藥的技術問題，提供一種基于聚乙二醇的水溶性蟾毒靈大分 子前藥(簡稱PEGS-bufalin)的制備方法，尤其是一種水溶性蟾毒靈大分子前藥(簡稱 PEGS-bufalin)的制備方法。本發(fā)明制得的水溶性蟾毒靈大分子前藥有利于用于進一步制 備有效的蟾毒靈的制劑。
[0006] 本發(fā)明所述的PEGS-bufalin是以PEG為水溶性基元，以蟾毒靈為模型藥，通過易 降解的酯鍵將PEG和蟾毒靈共價連接，制得基于聚乙二醇的水溶性蟾毒靈大分子前藥(簡 稱 PEGS-bufalin); 其中，所述的PEG是一種具有長循環(huán)功效、水溶性良好、可被動靶向腫瘤組織的大分 子。
[0007] 更具體的，本發(fā)明提供了一種水溶性蟾毒靈大分子前藥（PEGS-bufalin)的制備方 法，其特征在于，按下述合成路線，
其包括步驟： (1) 制備 PEG-MAH: 將聚乙二醇（PEG)與催化劑溶于有機溶劑中，之后轉移至冰水浴中；然后將溶于有機 溶劑中的馬來酸酐滴加到溶液中，反應2-5天；反應產物通過透析或在乙醚中沉淀，純化， 制得 PEG-MAH ; 本發(fā)明中，所述PEG的分子量為300-300000,聚合物端基含有一個或兩個羥基； 催化劑選自三乙胺、4-二甲氨基吡啶和N，N-二異丙基乙胺中的一種或兩種及以上的 組合； 有機溶劑選自二氯甲烷、氯仿、四氫呋喃、N，N二甲基甲酰胺、二甲亞砜、乙酸乙酯、 N-甲基吡咯烷酮或二氧六環(huán)中的一種或兩種及以上的組合； 所述的聚乙二醇和馬來酸酐的摩爾比為1 :〇. 5-20 ; (2) 制備 PEGS-COOH: 將制得的PEG-MAH與催化劑溶于有機溶劑中，然后將一定量硫醇滴加入溶液中，于室 溫~80 °C反應2-72小時；反應產物通過透析或在乙醚中沉淀，純化，制得PEGS-COOH ; 本發(fā)明中，所述的催化劑選自三乙胺、4-二甲氨基吡啶、N，N-二異丙基乙胺等叔胺或 AIBN、V501和BPO等自由基引發(fā)劑； 所述的硫醇選自乙硫醇、丙硫醇、丁硫醇、戊硫醇、己硫醇、庚硫醇、辛硫醇、壬硫醇、癸 硫醇、十一硫醇、十二硫醇、巰基乙酸、巰基丙酸或4-巰基丁酸中的一種或兩種及以上的組 合； 所述的PEG-MAH、催化劑與硫醇的摩爾比為1 :0. 05-10 :0. 5-10 ; (3) 制備 PEGS-bufalin: 將一定量PEGS-COOH、催化劑和蟾毒靈溶于有機溶劑中， 然后將一定量溶于有機溶劑中的縮合劑滴加到溶液中，于室溫~80 °C反應12-96小 時，反應產物可以通過透析或在乙醚中沉淀的方法純化；制得基于聚乙二醇的水溶性蟾毒 靈大分子前藥PEGS-bufalin ; 本發(fā)明中，所述的PEGS-COOH、催化劑、蟾毒靈和縮合劑的摩爾比為1 :0. 05-10 :0. 5-5 : 1-10 ； 所述有機溶劑選自二氯甲烷、氯仿、四氫呋喃、N，N二甲基甲酰胺、二甲亞砜、乙酸乙酯、 N-甲基吡咯烷酮或二氧六環(huán)中的一種或兩種及以上的組合； 所述的催化劑選自三乙胺、4-二甲氨基吡啶或N，N-二異丙基乙胺中的一種或兩種及 以上的組合； 所述的縮合劑選自DCC、EDC、DIC或EDDQ中的一種或兩種及以上的組合。
[0008] 本發(fā)明中，以聚乙二醇（PEG)為基礎材料經過化學修飾將bufalin共價改性到水 溶性高分子PEG上，其中的PEG為FDA批準的具有良好生物相容性的水溶性高分子，能使蟾 毒靈有效逃逸網狀內皮系統的吞噬，從而達到長循環(huán)的目的，有助于取得較好的治療效果； 同時，該大分子前藥可以利用大分子對腫瘤組織的增強滲透保留（EPR)效應聚集于腫瘤 部位后攻擊癌細胞，而不損害正常細胞，從而達到被動靶向的效果；以及同時，連接蟾毒靈 與PEG的化學鍵在體內循環(huán)過程中穩(wěn)定存在，而在大分子前藥抵達病變部位后發(fā)生降解釋 放出蟾毒靈并發(fā)揮活性，因此，本發(fā)明制得的水溶性蟾毒靈大分子前藥能有效降低蟾毒靈 的毒副作用、提高水溶性和腫瘤靶向性。
[0009] 進一步，制得的PEGS-bufalin大分子前藥可以直接溶于水中配制成水溶液，用于 制備靜脈或肌肉注射或口服給藥的緩釋制劑，作為腫瘤靶向給藥；或，PEGS-bufalin可以 分散在固體、半固體或浴液中，本發(fā)明中優(yōu)選的是制成注射給藥的藥物制劑形式，尤其是供 靜脈注射用。
[0010] 本發(fā)明的優(yōu)待在于： 制備方法簡便，適于大規(guī)模生產，特別適應于制備具有長循環(huán)、可生物降解、緩控釋、被 動靶向、抗腫瘤的腫瘤靶向遞送與緩釋給藥系統，尤其是制備抗腸癌的藥物。
[0011] 為了便于理解，以下將通過具體的實施例對本發(fā)明的進行詳細地描述。需要特別 指出的是，具體實例僅是為了說明，顯然本領域的普通技術人員可以根據本文說明，在本發(fā) 明的范圍內對本發(fā)明做出各種各樣的修正和改變，這些修正和改變也納入本發(fā)明的范圍 內。另外，本發(fā)明引用了公開文獻，這些文獻是為了更清楚地描述本發(fā)明，它們的全文內容 均納入本文進行參考，就好像它們的全文已經在本文中重復敘述過一樣。
【具體實施方式】
[0012] 實施例1制備基于聚乙二醇的水溶性蟾毒靈大分子前藥PEGS-bufalin 按下述合成路線，
通過步驟： (1)制備 PEG-MAH 將10 g單甲醚化聚乙二醇（MPEG-OH，#n = 5000)和0. 2 g三乙胺溶于50 mL二氯 甲烷中，之后轉移至冰水浴中，然后將溶于10 mL二氯甲烷中的馬來酸酐（0.3 g)滴加到 溶液中，反應2天，所得產物在冰乙醚中沉淀純化，制得PEG-MAH ; (2) PEGS-COOH 制備 將1. 0 g PEG-MAH、0. 02 g三乙胺和0. 03 g丙硫醇溶于10 mL DMF中，然后在80 °C 下反應24小時，所得產物在冰乙醚中沉淀純化，制得PEGS-COOH ; (3) 制備 PEGS-bufalin 將100 mg PEGS-C00H、12 mg蟾毒靈和1 mg 4-二甲氨基吡啶溶于10 mL二氯甲烷 中，之后轉移至冰水浴中，然后將溶于2 mL二氯甲烷中的DCC (5 mg)滴加到溶液中，反 應2天，所得產物在冰乙醚中沉淀純化，制得基于聚乙二醇的水溶性蟾毒靈大分子前藥 PEGS-bufalin。
[0013] 經試驗顯示，制得基于聚乙二醇的水溶性蟾毒靈大分子前藥PEGS-bufalin，其中 的PEG具有良好生物相容性的水溶性高分子，能使蟾毒靈有效逃逸網狀內皮系統的吞噬， 從而達到長循環(huán)的目的，有助于取得較好的治療效果；同時，該大分子前藥利用大分子對腫 瘤組織的增強滲透保留（EPR)效應聚集于腫瘤部位后攻擊癌細胞，而不損害正常細胞，從 而達到被動靶向的效果；以及同時，連接蟾毒靈與PEG的化學鍵在體內循環(huán)過程中穩(wěn)定存 在，在大分子前藥抵達病變部位后發(fā)生降解釋放出蟾毒靈并發(fā)揮活性，因此，本發(fā)明制得的 水溶性蟾毒靈大分子前藥能有效降低蟾毒靈的毒副作用、提高水溶性和腫瘤靶向性。
[0014] 進一步，制得的PEGS-bufalin大分子前藥可以直接溶于水中配制成水溶液，或分 散在固體、半固體或浴液中，制成口服給藥的緩釋制劑或注射給藥的藥物制劑，作為腫瘤靶 向給藥。
【主權項】
1. 一種水溶性蟾毒靈大分子前藥PEGS-bufalin的制備方法，其特征在于，按下述合成 路線其包括步驟： (1) 制備 PEG-MAH: 將聚乙二醇（PEG)與催化劑溶于有機溶劑中，之后轉移至冰水浴中；然后將溶于有機 溶劑中的馬來酸酐滴加到溶液中，反應2-5天；反應產物通過透析或在乙醚中沉淀，純化， 制得 PEG-ΜΑΗ ; 所述的聚乙二醇與馬來酸酐的摩爾比為1 :〇. 5-20 ; (2) 制備 PEGS-COOH: 將制得的PEG-ΜΗ與催化劑溶于有機溶劑中，然后將一定量硫醇滴加入溶液中，于室 溫~80 °C反應2-72小時；反應產物通過透析或在乙醚中沉淀，純化，制得PEGS-COOH ; 所述的PEG-ΜΑΗ、催化劑與硫醇的摩爾比為1 :0. 05-10 :0. 5-10 ; (3) 制備 PEGS-bufalin: 將一定量PEGS-COOH、催化劑和蟾毒靈溶于有機溶劑中，然后將一定量溶于有機溶劑 中的縮合劑滴加到溶液中，于室溫~80 °C反應12-96小時，反應產物可以通過透析或在乙 醚中沉淀的方法純化；制得基于聚乙二醇的水溶性蟾毒靈大分子前藥PEGS-bufalin ; 所述的PEGS-COOH、催化劑、蟾毒靈和縮合劑的摩爾比為1 :0. 05-10 :0. 5-5 :1-10。2. 按權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟（1)中，所述PEG的分子量為 300-300000,聚合物端基含有一個或兩個羥基。3. 按權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟（1)中，催化劑選自三乙胺、4-二 甲氨基吡啶或N，N-二異丙基乙胺中的一種或兩種及以上的組合。4. 按權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟（1)中，有機溶劑選自二氯甲烷、氯 仿、四氫呋喃、N，N二甲基甲酰胺、二甲亞砜、乙酸乙酯、N-甲基吡咯烷酮或二氧六環(huán)中的一 種或兩種及以上的組合。5. 按權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟（2)中，所述的催化劑選自三乙胺、 4_二甲氨基吡啶、N，N-二異丙基乙胺或AIBN、V501或BP0。6. 按權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟（2)中，所述的硫醇選自乙硫醇、丙 硫醇、丁硫醇、戊硫醇、己硫醇、庚硫醇、辛硫醇、壬硫醇、癸硫醇、十一硫醇、十二硫醇、巰基 乙酸、巰基丙酸或4-巰基丁酸中的一種或兩種及以上的組合。7. 按權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟（3)中，所述有機溶劑選自二氯甲 烷、氯仿、四氫呋喃、N，N二甲基甲酰胺、二甲亞砜、乙酸乙酯、N-甲基吡咯烷酮或二氧六環(huán) 中的一種或兩種及以上的組合。8. 按權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟（3)中，所述的催化劑選自三乙 胺、4-二甲氨基吡啶或N，N-二異丙基乙胺中的一種或兩種及以上的組合。9. 按權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟（3)中，所述的縮合劑選自DCC、 EDC、DIC或EDDQ中的一種或兩種及以上的組合。10. 按權利要求1所述的方法，其特征在于，制得的水溶性蟾毒靈大分子前藥 PEGS-bufalin用于制備腫瘤祀向遞送與緩釋給藥系統。
【文檔編號】A61K47/48GK105854023SQ201510023486
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年1月19日
【發(fā)明人】殷佩浩, 劉濤, 彭文, 湯慶豐, 邱艷艷, 許婕, 蔡杰, 姜婷, 趙汝楠, 唐禮瑞, 包益潔, 于卉, 石曉靜, 鄒瑜
【申請人】上海中醫(yī)藥大學附屬普陀醫(yī)院