專利名稱：一種異端基雙官能團(tuán)聚烷基醚類化合物及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種異端基雙官能團(tuán)聚烷基醚類化合物，具體涉及一種在醫(yī)藥、生物化工、化學(xué)工程領(lǐng)域中能夠?qū)Χ喾N蛋白質(zhì)、多肽、大分子藥物等進(jìn)行共價(jià)偶聯(lián)的異端基雙官能團(tuán)聚烷基醚類聚合物及其用途。
背景技術(shù)：
聚烷基醚類聚合物聚乙二醇(polyethylene glycol)是一種以環(huán)氧乙烷為原料聚合得到的高分子，是一種能同時(shí)在大多數(shù)有機(jī)溶劑例如甲醇、二氯甲烷、氯仿和水中都具有良好溶解性能的聚醚類化合物，無腐蝕性，無刺激性，無免疫原性和抗原性，生物相容性好，在體內(nèi)表現(xiàn)為低蛋白質(zhì)和低血小板吸附以及低細(xì)胞粘附性，并且已經(jīng)獲得美國(guó)FDA批準(zhǔn)應(yīng)用。由于聚乙二醇具有以上這些優(yōu)良品質(zhì)，因此作為添加劑在很多領(lǐng)域，例如化妝品、水基涂料、紙張涂層、粘合劑、印刷油墨、表面活性劑等都得到了廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，在生物醫(yī)藥領(lǐng)域，聚乙二醇與蛋白質(zhì)、多肽或者其他藥物分子通過化學(xué)方法相連后，在提高他們水溶性的同時(shí)，顯著增大了偶聯(lián)物的水合半徑，很好地改善了這些物質(zhì)在體內(nèi)的藥代動(dòng)力學(xué)和生理學(xué)特征，例如屏蔽多肽的抗原性，降低體內(nèi)清除率，降低蛋白水解酶的水解程度，增大偶聯(lián)物的表觀分子量，降低腎臟清除率，延長(zhǎng)體內(nèi)半衰期。聚乙二醇在用于化學(xué)偶聯(lián)時(shí)，需要將末端不活潑的羥基先行衍生為其他反應(yīng)活性更高的官能團(tuán)，然后與目標(biāo)分子的對(duì)應(yīng)基團(tuán)進(jìn)行共價(jià)連接得到偶聯(lián)產(chǎn)物。在某些情況下若要將兩個(gè)不同的分子或者藥物分子與其他載體或者固體表面通過聚乙二醇共價(jià)連接，則需要通過兩端均帶有活性官能團(tuán)的雙端基聚乙二醇分別與兩者進(jìn)行共價(jià)偶聯(lián)來達(dá)到目的，這一點(diǎn)在蛋白質(zhì)、多肽或者一些抗腫瘤藥物的研究中顯得尤為突出。異端基雙官能團(tuán)的聚乙二醇研制在文獻(xiàn)中已經(jīng)有一些報(bào)道，如Volcker等采用一端為十八?；欢藶榘被木垡叶紴樵线M(jìn)行多步衍生和分離純化后制備一端為羥基一端為羰基的異端基雙官能團(tuán)聚乙二醇(V0lcker,N. H. , Klee, D. , Hanna, Μ. , et. Al. Synthesisof heterotelechelic poly (ethylene glycol)s and their characterization byMALDI-TOF-MS. Macromolecular Chemistry and Physics. 1999,200(6):1363-1373)；Chee-Youb Won以一端為t_Boc —端為氨基的聚乙二醇為原料制備了一端為丙烯?；欢藶楫惽杷狨サ漠惗嘶p官能團(tuán)聚乙二醇交聯(lián)劑(Won, C. Y. Synthesis ofheterobifunctional poly(ethylene glycol)containing an acryloyl group at one endand an isocyanate group at the other end. Polymer Bulletin, 2004，52(2):109-115);Mack等則是以兩端均為羥基的聚乙二醇為原料制備了 Fmoc-β -Ala-PEG-O-CONH-CH2COOH(Mack,J.Kienle, S. , Leipert, D. , et. al. Heterobifunctionalized tetraethyleneglycol:A spacer for surface attachment of viral peptide epitopes for ELISAand derivatization of membrane modifying peptides.Letters in PeptideScience, 1999，6 (2_3) : 135-142)。相反，在專利中卻很少有相關(guān)技術(shù)報(bào)道。、
由于目前較常應(yīng)用的一些活性官能團(tuán)針對(duì)蛋白質(zhì)、多肽或者其他分子的化學(xué)偶聯(lián)過程具有相當(dāng)大的隨機(jī)性，造成了其化學(xué)偶聯(lián)過程的可控性差，偶聯(lián)產(chǎn)物具有不可重復(fù)性，從而嚴(yán)重影響他們的后續(xù)研究及應(yīng)用，如Drezek等人用α - 二硫卩比唳基-ω-琥珀酰亞胺酯聚乙二醇對(duì)金納米球和非特異性抗體Ig-G進(jìn)行偶聯(lián)來制備癌癥診斷試劑(Loo, C. , Lowery, A. , Halas, N. , West, J. , Drezek, R. Immunotargeted Nanoshells forIntegrated Cancer Imaging and Therapy. Nano Letters. 2005, 5 (4):709-711),J. S. Chen等人則是采用α -琥珀酰亞胺琥珀酸酯_ω-琥珀酰亞胺酯聚乙二醇將膠原蛋白和辣根過氧化酶進(jìn)行交聯(lián)制備長(zhǎng)效緩釋蛋白制劑(Chen, J. S. , Noah, Ε. Μ. , Pallua, N. , Steffens, G.C. Μ. The use of bifunctional polyethyleneglycoI derivatives for coupling ofproteins to and cross-1 inking of collagen matrices. Journal of MaterialsScience !Materials in Medicine. 2001, 13(11) : 1029-1035),但他們所選擇聚乙二醇交聯(lián)劑帶有的琥珀酰亞胺酯基團(tuán)不具備反應(yīng)特異性，從而會(huì)不可避免地導(dǎo)致不必要的副交聯(lián)產(chǎn)物產(chǎn)生。這類問題在目前聚乙二醇交聯(lián)的研究中普遍存在，因此，研制能實(shí)現(xiàn)他們定點(diǎn)化學(xué)偶聯(lián)的試劑這項(xiàng)工作便顯得非常重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明利用硫代苯磺酸酯與巰基的特異反應(yīng)，以及酰肼與羰基的特異性反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)聚烷基醚類化合物的兩個(gè)端基分別與兩個(gè)不同的蛋白質(zhì)、多肽或者其他分子進(jìn)行互不交叉的高度特異性化學(xué)偶聯(lián)。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種異端基雙官能團(tuán)聚烷基醚類化合物，所述的異端基雙官能團(tuán)聚烷基醚類化合物一端為硫代磺酸酯，另一端為酰胺基、 氧胺基、氨基等親電基團(tuán)，克服了現(xiàn)有雙端基聚烷基醚類化合物，尤其是雙端基聚乙二醇在應(yīng)用中的諸多缺陷。本發(fā)明所述的化合物具有通式(I)
權(quán)利要求
1.一種異端基雙官能團(tuán)聚烷基醚類化合物，其特征在于，所述化合物具有通式(I)
2.如權(quán)利要求I所述的異端基雙官能團(tuán)聚烷基醚類化合物，其特征在于，其中，R是選自C1-C5的直鏈或支鏈烷基和/或C6-C10的芳基或芳烷基中的任意一種，優(yōu)選自甲基、乙基、丙基、苯基或芳烷基中的任意一種； 優(yōu)選地，X、Y獨(dú)立地選自-CONH-、-O-CONH-、-NH-或-O-中的一種； 優(yōu)選地，m、n、p、w獨(dú)立地選自O(shè)到4的整數(shù)。
3.如權(quán)利要求I或2所述的異端基雙官能團(tuán)聚烷基醚類化合物，其特征在于，所述通式(I)中PAG為聚低鏈烷基醚類聚合物； 優(yōu)選地，所述低鏈烷基為碳數(shù)在2-7之間的直鏈或支鏈烷基； 進(jìn)一步優(yōu)選地，所述PAG分子量范圍為100-80000Da，優(yōu)選為1000-50000Da ; 特別優(yōu)選地，所述PAG為聚乙二醇、聚環(huán)氧丙烷或聚四氫呋喃中的任意一種。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的異端基雙官能團(tuán)聚烷基醚類化合物，其特征在于，所述化合物具有通式(II-A):
5.如權(quán)利要求1-3之一所述的異端基雙官能團(tuán)聚烷基醚類化合物，其特征在于，所述化合物具有通式(II-B):
6.如權(quán)利要求1-3之一所述的異端基雙官能團(tuán)聚烷基醚類化合物，其特征在于，所述化合物具有通式(II-C):
7.如權(quán)利要求4所述的異端基雙官能團(tuán)聚烷基醚類化合物的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟 (O以化合物(i_A)為原料，將其中的羥基活化，轉(zhuǎn)化為離去基團(tuán)L，得到化合物( -Α);所述L選自氯、溴、甲基磺酸酯以及對(duì)甲苯磺酸酯中的一種； (2)將化合物(ii-A)中的羧基活化，轉(zhuǎn)化為活化酯基得到化合物(iii-A)； (3)將化合物(iii-A)中的活化酯基轉(zhuǎn)化為酰肼基，得到化合物(iv-A)； (4)將化合物(iv-A)中的離去基團(tuán)L與硫代磺酸鹽反應(yīng)轉(zhuǎn)化為硫代磺酸酯基，得到化合物(II-A)；
8.如權(quán)利要求5所述的異端基雙官能團(tuán)聚烷基醚類化合物的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟 (O以化合物(i_B)為原料，將其中的鹵代基團(tuán)X轉(zhuǎn)化為NHP基團(tuán)； (2)將化合物(ii-B)中的羥基活化，轉(zhuǎn)化為離去基團(tuán)L，得到化合物(iii-B);所述L選自氯、溴、甲基磺酸酯以及對(duì)甲苯磺酸酯中的一種； (3)將化合物(iii-B)中的NHP基團(tuán)轉(zhuǎn)化為氧胺，得到化合物(iv-B)； (4)將化合物(iv-B)中的離去基團(tuán)L與硫代磺酸鹽反應(yīng)轉(zhuǎn)化為硫代磺酸酯基，得到化合物(II-B)；
9.如權(quán)利要求6所述的異端基雙官能團(tuán)聚烷基醚類化合物的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟 (O以化合物(i-C)為原料，將其中的羥基活化，轉(zhuǎn)化為離去基團(tuán)L，得到化合物(ii-C);所述L選自氯、溴、甲基磺酸酯以及對(duì)甲苯磺酸酯中的一種； (2)將化合物(ii-C)中的離去基團(tuán)L與硫代磺酸鹽反應(yīng)轉(zhuǎn)化為硫代磺酸酯基，得到化合物(iii-C)； (3)將化合物(iii-C)中的疊氮基團(tuán)轉(zhuǎn)化為氨基，得到化合物(II-C)；
10.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的異端基雙官能團(tuán)聚烷基醚類化合物的用途，其特征在于，所述化合物用于對(duì)含有巰基和羰基的蛋白、多肽及其他分子進(jìn)行化學(xué)偶聯(lián)，所述化學(xué)偶聯(lián)過程具有巰基特異性和羰基特異性； 優(yōu)選地，所述含有巰基的蛋白、多肽及其他分子至少含有一個(gè)自由巰基； 優(yōu)選地，所述含有羰基的蛋白、多肽及其他分子至少含有一個(gè)羰基； 進(jìn)一步優(yōu)選地，所述蛋白質(zhì)、多肽選自藥用蛋白質(zhì)和多肽，特別優(yōu)選干擾素、粒細(xì)胞集落刺激因子、血紅蛋白、白介素、促紅細(xì)胞生成素、免疫球蛋白及其片段等。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種異端基雙官能團(tuán)聚烷基醚類化合物，所述化合物具有通式(I)，其中，A選自親電基團(tuán)-CONHNH2、-ONH2或-NH2中的任意一種；PAG為不含端基的聚烷基醚鏈。本發(fā)明所述的異端基雙官能團(tuán)聚烷基醚類化合物可以和蛋白質(zhì)、多肽或者藥物分子的自由巰基、羰基在溫和條件下發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)特異性強(qiáng)，速度快。該類聚合物可以用于蛋白質(zhì)多肽及其他藥物分子及載體間的化學(xué)交聯(lián)，制備定點(diǎn)均一的結(jié)合物。
文檔編號(hào)C08G65/00GK102643420SQ20121014369
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月9日
發(fā)明者劉強(qiáng), 張競(jìng), 竇婧, 蘇志國(guó), 馬光輝 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院過程工程研究所