CN101095955A

CN101095955A - 以聚天冬氨酸衍生物为载体的灯盏乙素前药及其制备方法

Info

Publication number: CN101095955A
Application number: CNA2007100248878A
Authority: CN
Inventors: 沈健; 陈强; 迟波; 林思聪
Original assignee: Nanjing University
Current assignee: Nanjing University
Priority date: 2007-07-06
Filing date: 2007-07-06
Publication date: 2008-01-02
Anticipated expiration: 2027-07-06
Also published as: CN100542613C

Abstract

本发明提供了一种以聚天冬氨酸衍生物为载体的灯盏乙素的前药及其制法，以聚天冬氨酸衍生物聚(α，β-N，N-二羟乙基-DL-天冬酰胺)[Poly(α，β-N，N-dihydroxyethyl-DL-aspartamide)，PDHEA]为载体，以N，N-二环己基碳二亚胺(DCC)为缩合剂，通过聚天冬氨酸衍生物和灯盏乙素之间的酯化反应，得到了新型的水溶性灯盏乙素前药。本发明制备的灯盏乙素前药主链上有更多的活性基团-羟乙基，有利于提高前药的水溶性，提高灯盏乙素的生物利用度。且其制备方法简单，易于实现。

Description

以聚天冬氨酸衍生物为载体的灯盏乙素前药及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种大分子前体药物及其制备方法，尤其涉及一种灯盏乙素前药及其制备方法。

技术背景

灯盏乙素(scutellarin)又称野黄芩苷，是菊科植物短葶飞蓬(Erigeron breviscapus)提取物灯盏花素的主要成分，属黄酮类化合物。经证明有扩张血管、增加心脏冠脉流量、增加脑血流量、降低脑血管阻力、提高血脑屏障通透性以及对抗由二磷酸腺苷引起的血小板凝集作用，已用于临床多年。临床上主要用于治疗脑血栓、脑梗塞、中风后瘫痪、冠心病、心绞痛等疾病，疗效确切。其现有制剂有普通片剂、注射剂和注射用粉针。普通片剂口服生物利用度极低，只有0.4±0.19％。

前药的设计可有效地解决某些药物的水溶性和稳定性问题，增加药物的血液存留时间，改变药物体内分布，提高生物利用度和降低毒副作用。近年来，高分子前药引起了研究者极大的关注，通过延长药物在体内的半衰期来提高药效；避免降解，增加药物的稳定性；提高细胞通过内吞作用对药物的摄取；通过配体使药物对靶向细胞有位点特异性识别。聚氨基酸及其衍生物是一类新型高分子材料，其具有优良的生物相容性，可以被完全降解吸收，无毒副作用，无免疫原性等优点，近期为人们研究的热点，多被用作药物缓释载体，研究多集中于聚天冬酰胺及其衍生物的研究，在前药的合成和制备中占有重要地位。

中国药科大学张灿等合成了灯盏乙素聚乙二醇前药用来改善灯盏乙素的水溶性，所得前药在25℃时水中的溶解度为14.4mg·ml^-1。四川大学周庆颂等也合成了不同分子量的灯盏乙素PEG脂，并进行了药代动力学研究，所得前药在25℃时水中的溶解度为18.7mg·ml^-1。但是采用聚乙二醇做为前药载体也有明显的缺点，就是具有一定的生物毒性。

沈健、陈强等人发明了一种含富活性羟基的聚天冬酰胺衍生物(PDHEA)(ZL01134166.1)，较聚乙二醇等更易于和药物键合。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种主链上有更多的亲水活性基团、生物相容性好、比灯盏乙素具有更好的水溶性的灯盏乙素前药。

本发明的另一目的是提供上述灯盏乙素前药的制备方法。

技术方案：以聚天冬氨酸衍生物为载体的灯盏乙素的前药，其结构式为：

其中x＝10～1000，y＝10～1000，x+y＝10～1010。

上述以聚天冬氨酸衍生物为载体的灯盏乙素前药的制备方法包括以下步骤：

1、将天冬氨酸和浓磷酸按重量比30∶1～10∶1混合，于100～250℃减压反应10小时，制得琥珀酰亚胺(PSI)；

2、将制得的PSI与二乙醇胺按重量比1∶2～1∶5在溶剂中0～5℃低温开环反应2～4小时；

3、将步骤2所得反应物加到沉淀剂丁醇中，过滤，洗涤，干燥，制得白色粉末聚天冬氨酸衍生物(PDHEA)；

4、将PDHEA按重量比1∶20～1∶50溶解于N；N-二甲基甲酰胺(DMF)；

5、将灯盏乙素按重量比1∶20～1∶50溶解于DMF中；

6、将步骤5所得溶液滴加到步骤4所得溶液中，搅拌充分后，加入0.2～2倍于灯盏乙素重量的催化剂对二甲氨基吡啶(DMAP)；

7、将0.35～2倍于灯盏乙素重量的缩合剂N，N′-二环己基碳二亚胺(DCC)按重量比1∶10～1∶50溶解于DMF中；

8、将步骤7所得溶液滴加到步骤6所得溶液中，在20～50℃下搅拌反应12～120小时；

9、反应结束后经过滤或者离心，取清液部分置于瓶中，蒸干；

10、用正丙醇洗瓶壁上的淡绿色固体，过滤，用正丙醇洗涤固体至滤液无色，将沉淀于40～60℃下真空干燥，得聚天冬氨酸衍生物-灯盏乙素前药(PDHEAS)。

其中步骤2所述的溶剂为四氢呋喃、二氧六环或N，N-二甲基甲酰胺。

步骤3和4所述的聚天冬氨酸衍生物分子量为2000～20000，优选分子量5000。

本发明中，用IR和NMR来表征前药的合成。

上述以聚天冬氨酸衍生物为载体的灯盏乙素前药的制备方法的反应式如下：

x＝10～500，y＝10～500，x+y＝10～500

有益效果：本发明所提供的以聚天冬氨酸衍生物为载体的灯盏乙素前药主链上有更多的亲水活性基团、生物相容性好、无生物毒性，比灯盏乙素具有更好的水溶性，灯盏乙素前药在25℃时水中的溶解度为63～85mg·ml^-1，而灯盏乙素的溶解度较小，只有0.05mg·ml^-1。因此可以更有效的进入患者体内，提高了药物的生物利用度，扩大了其在临床上的应用。且其制备方法简单，易于实现。

附图说明

图1是PSI(a)、PDHEA(b)和PDHEAS(c)的红外吸收谱图。PDHEA在3300cm^-1有υ_-OH吸收，在1715cm^-1处有υ_C＝O吸收，在1650～1550cm^-1处有酰胺基中υ_C＝O和υ_C-N的叠加吸收。PDHEAS的谱图中上述吸收峰都存在，在735～839cm^-1处出现苯环的二取代吸收峰，这表明灯盏乙素已键合到PDHEA上。

图2是PSI(a)、PDHEA(b)和PDHEA S(c)的¹HNMR谱图(溶剂DMSO-d₆)。比较PSI与PDHEA的¹HNMR发现明显不同之处：PDHEA在δ＝3.62ppm处为基团N(CH₂CH₂OH)₂中的亚甲基-CH₂-的质子峰。与PDHEA相比，PDHEAS的¹H NMR中化学位移7.2ppm和7.6ppm处为苯环的特征峰。

通过以上IR、¹HNMR确证了本发明所制得的产物的结构，灯盏乙素通过O＝C-OH与PDHEA的-OH缩合，接在了PDHEA上。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制。

实施例1：

称取200克天冬氨酸，添加浓磷酸10克催化剂，180℃下进行缩聚反应，逐步减压到1×10⁴Pa，反应10小时，可制得琥珀酰亚胺PSI，产率95％。

将PSI 5.0g溶于25mlDMF中，冷却至0℃，在此温度下滴加13.0克二乙醇胺，室温反应2h。将混合物滴加到150ml正丁醇中并不断搅拌，静置1h后过滤用大量丙酮洗涤直至滤液pH值显中性。室温下真空干燥24h得聚(α，β-N-二羟乙基-DL-天冬酰胺)PDHEA白色粉末8.7g，产率85％，分子量为2000。

将灯盏乙素0.70克溶解于20ml DMF中，然后将溶液滴加到0.30克PDHEA的10mlDMF溶液中。将上述混合液搅拌充分，加入0.15克DMAP，搅拌反应。将0.35克DCC溶解于5ml DMF中，形成无色溶液，滴加到上述混液中。30℃下搅拌反应120小时后，用慢速滤纸过滤，或将滤液用离心机离心，取清液部分置于梨形瓶中，蒸干。用正丙醇洗梨形瓶壁上的淡绿色固体，过滤，用正丙醇洗涤固体至滤液无色，将沉淀于60℃下真空干燥，得淡绿色固体灯盏乙素前药PDHEAS 0.39克，产率39％，接枝率28.2％，PDHEAS的溶解度为63.3mg·ml^-1，小鼠口服LD₅₀为4280mg/Kg。

实施例2：

同实施例1中PDHEA的制备方法，所不同的是PSI与二乙醇胺的反应时间为2.5小时，得到分子量为5000的PDHEA。

将灯盏乙素0.47克溶解于15ml DMF中，然后将溶液滴加入0.21克PDHEA的8mlDMF溶液中。将上述混合液搅拌充分，加入0.47克DMAP，搅拌反应。将0.8克DCC溶解于适量20ml DMF中，形成无色溶液，滴加到上述混液中。50℃下搅拌反应。72小时后用慢速滤纸过滤，取清夜部分置于梨形瓶中，蒸干。用正丙醇洗梨形瓶壁上的淡绿色固体，过滤，用正丙醇洗固体至滤液无色，将沉淀于40℃下真空干燥，得淡绿色固体灯盏乙素前药PDHEAS 0.35克，产率52％，接枝率32.9％，PDHEAS的溶解度为73.7mg·ml^-1，小鼠口服LD₅₀为4600mg/Kg。

实施例3：

同实施例1中PDHEA的制备方法，所不同的是PSI与二乙醇胺的反应时间为4小时，得到分子量为20000的PDHEA。

将1.41克灯盏乙素溶解于60ml DMF中，然后将溶液滴加到0.92克PDHEA的30mlDMF溶液中。将上述混合液搅拌充分，加入2.8克DMAP，搅拌反应。将0.50克DCC溶解于25ml DMF中，形成无色溶液，滴加到上述混液中。20℃下搅拌反应12小时后，用慢速滤纸过滤，取清液部分置于梨形瓶中，蒸干。用正丙醇洗梨形瓶壁上的淡绿色固体，过滤，用正丙醇洗固体至滤液无色，将沉淀于60℃下真空干燥，得淡绿色固体灯盏乙素前药PDHEAS 1.39克，产率43％，接枝率18.7％，PDHEAS的溶解度为85.6mg·ml^-1，小鼠口服LD₅₀为4060mg/Kg。

实施例4：

同实施例1所述的方法，所不同的是称取300克天冬氨酸，添加浓磷酸10克催化剂，100℃下进行缩聚反应，逐步减压到1×10⁴Pa，反应10小时，可制得琥珀酰亚胺PSI，产率85％。将PSI 5.0g溶于25ml四氢呋喃中，冷却至5℃，在此温度下滴加25.0克二乙醇胺，室温反应2h。将混合物滴加到150ml正丁醇中并不断搅拌，静置1h后过滤用大量丙酮洗涤直至滤液pH值显中性。室温下真空干燥24h得PDHEA白色粉末。

实施例5：

同实施例1所述的方法，所不同的是称取200克天冬氨酸，添加浓磷酸20克催化剂，250℃下进行缩聚反应，逐步减压到1×10⁴Pa，反应10小时，可制得琥珀酰亚胺PSI，产率95％。将PSI 5.0g溶于25ml二氧六环中，冷却至3℃，在此温度下滴加25.0克二乙醇胺，室温反应2h。将混合物滴加到150ml正丁醇中并不断搅拌，静置1h后过滤用大量丙酮洗涤直至滤液pH值显中性。室温下真空干燥24h得PDHEA白色粉末。

实施例6：

同实施例1所述的方法，所不同的是将灯盏乙素0.70克溶解于14ml DMF中，然后将溶液滴加到0.30克PDHEA的6ml DMF溶液中。

实施例7：

同实施例1所述的方法，所不同的是将灯盏乙素0.70克溶解于14ml DMF中，然后将溶液滴加到0.30克PDHEA的15ml DMF溶液中。

Claims

1、一种以聚天冬氨酸衍生物为载体的灯盏乙素前药，其结构式为：

其中x＝10～1000，y＝10～1000，x+y＝10～1010。

2、一种以聚天冬氨酸衍生物为载体的灯盏乙素前药的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

(1)将天冬氨酸和浓磷酸按重量比30∶1～10∶1混合，于100～250℃减压反应10小时，制得琥珀酰亚胺；

(2)将制得的琥珀酰亚胺与二乙醇胺按重量比1∶2～1∶5在溶剂中，0～5℃下，反应2～4小时；

(3)将步骤(2)所得反应物加到丁醇中，过滤，洗涤，干燥，制得聚天冬氨酸衍生物；

(4)将聚天冬氨酸衍生物按重量比1∶20～1∶50溶解于N，N-二甲基甲酰胺；

(5)将灯盏乙素按重量比1∶20～1∶50溶解于N，N-二甲基甲酰胺中；

(6)将步骤(5)所得溶液滴加到步骤(4)所得溶液中，搅拌充分后，加入0.2～2倍于灯盏乙素重量的对二甲氨基吡啶；

(7)将0.35～2倍于灯盏乙素重量的N，N′-二环己基碳二亚胺按重量比1∶10～1∶50溶解于N，N-二甲基甲酰胺溶液中；

(8)将步骤(7)所得溶液滴加到步骤(6)所得溶液中，在20～50℃下搅拌反应12～120小时；

(9)反应结束后经过滤或者离心，取清液部分置于瓶中，蒸干；

(10)用正丙醇洗瓶壁上的淡绿色固体，过滤，用正丙醇洗涤固体至滤液无色，将沉淀于40～60℃下真空干燥，得聚天冬氨酸衍生物-灯盏乙素前药。

3、根据权利要求2所述的一种以聚天冬氨酸衍生物为载体的灯盏乙素前药的制备方法，其特征在于步骤(2)所述的溶剂为四氢呋喃、二氧六环或N，N-二甲基甲酰胺。

4、根据权利要求2所述的一种以聚天冬氨酸衍生物为载体的灯盏乙素前药的制备方法，其特征在于步骤(3)和(4)所述的聚天冬氨酸衍生物分子量为2000～20000。