CN106957422B - 一种磷脂-聚乙二醇-psma配体化合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是将PEG修饰的磷脂类长循环脂质体与具有靶向作用的PSMA配体GL2相结合，制备了具有主动靶向作用的GL2‑PEG‑磷脂类化合物，提供了一种新的具有能与肿瘤细胞特异性结合的，高疗效、低毒性的多功能脂质体载体及其制备方法。

Description

一种磷脂-聚乙二醇-PSMA配体化合物及其制备方法
技术领域
本发明属于药用辅料技术领域，具体涉及一种以前列腺特异性膜抗原配体(GL2)作为前列腺特异性膜抗原(PSMA)靶向配体的聚乙二醇-磷脂类化合物及其制备方法。
背景技术
目前，恶性肿瘤已经成为全世界非自然死亡致死第一位的疾病，严重地威胁着人类的身心健康。在当今技术条件下，不能及时发现早期的肿瘤，从而导致错过最佳治疗时机，以及不能准确定位和发现肿瘤的转移灶也降低了患者罹患恶性肿瘤后的生存几率。
目前多应用化疗进行治疗，大多数化疗药物并不能够特异性地作用于肿瘤细胞，在对肿瘤细胞进行杀伤的同时也会对正常细胞产生一定杀伤作用，从而产生毒副作用，往往并不能获得长期生存，且花费巨大。
脂质体是由磷脂依靠疏水缔合作用在水中自发形成的一种分子有序组合体，为多层囊泡结构，其性质与细胞膜相似，因此具有很好的生物相容性。利用脂质体可以和细胞膜融合的特点，将药物包封于类脂双分子层形成的药膜中间，可以将药物送入细胞内部。作为药物载体具有载药靶向运行、延长疗效、避免耐药性、减少给药剂量、降低不良反应、改变给药途径等优点。然而当脂质体进入血液循环系统后，很容易被单核吞噬细胞系统(mononuclear phagocyte system，MPS)识别而快速离开血流。
1990年Blume等研制出PEGs脂质体，该脂质体表面含聚乙二醇-二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺衍生物(PEG-DSPE)。PEG-DSPE是两亲线型聚合物，它们在脂质体表面交错覆盖成致密的构象云，形成较厚的立体位阻层，阻碍了MPS的作用。而且PEG-DSPE有很长的极性基团，增强脂质体的溶剂化作用，有效阻止其表面的调理作用，降低MPS对脂质体的亲和力。此种脂质体称为长循环脂质体。
长循环脂质体由于含有亲水基团而能阻止血液中许多不同组分特别是调理素与其结合，从而降低与单核吞噬细胞系统MPS的亲和力，可在循环系统中稳定存在并使半衰期延长，增加肿瘤组织对它的摄取。还由于癌增长部位及感染、炎症部位病变引起毛细血管的通透性增加，含有药物的长循环脂质体能增加药物在这些部位的聚集量；又由于脂质体药物的缓释直接作用于病变部位，增强了治疗效果。此种增加药物的治疗指数的机制称为“被动靶向”。
以上都是当前恶性肿瘤治疗所面临的重要困难，所以找到一种能够主动靶向多发的肿瘤病灶部位的多项功能载体，将抗癌药物或基因特异性运输到肿瘤病灶，而不对周围的正常组织造成影响将显著提高治疗效果，减低副作用，就显得尤为重要。
主动靶向制剂(active targeting preparation)是用修饰的药物载体作为"导弹"，将药物定向地运送到靶区浓集发挥药效。如载药微粒经表面修饰后，不被巨噬细胞识别，或因连接有特定的配体可与靶细胞的受体结合，或连接单克隆抗体成为免疫微粒等原因，而能避免巨噬细胞的摄取，防止在肝内浓集，改变微粒在体内的自然分布而到达特定的靶部位。
前列腺癌是欧美国家最常见的恶性肿瘤之一,它位居于欧美男性肿瘤发病率的第二位。在美国,前列腺癌的发病率占所有恶性肿瘤的第一位,死亡率仅次于肺癌。PSMA是存在于前列腺腺上皮细胞胞膜的一种Ⅱ型固有膜蛋白，在前列腺癌中具有特异的高度表达。GL2是一种PSMA的小分子配体，能与前列腺特异性膜抗原通过高效的氢键作用结合，并以PSMA蛋白为受体靶向到前列腺癌细胞表面。
Figure BDA0001194791010000031
如果将GL2作为PSMA蛋白的靶向配体，通过PEG链偶联在脂质体上制备长循环脂质体，有望成为一种对前列腺肿瘤细胞具有主动靶向功能的新型抗肿瘤药物的载体。
发明内容
本发明的目的在于将PEG修饰的磷脂类长循环脂质体与具有靶向作用的PSMA配体GL2相结合，制备了具有主动靶向作用的GL2-PEG-磷脂类化合物，提供了一种新的具有能与肿瘤细胞特异性结合的，高疗效、低毒性的多功能脂质体载体及其制备方法。
本发明所需解决的问题通过以下技术得以实现：
本发明提供了一种由GL2基团作为靶向配体的聚乙二醇修饰的磷脂类化合物，由下述通式(Ⅰ)表示，
Figure BDA0001194791010000041
其中，该化合物结构中x为3～30的整数，y为3～30的整数，n为10-150的整数，优选x＝16，y＝16，n＝75。
本发明还提供了上述以GL2分子为配体的聚乙二醇修饰磷脂类化合物的制备方法，以聚乙二醇(PEG)为起始原料，经过与对硝基氯甲酸苯酯缩合、1,2-二硬酯酰-SN-甘油-3-磷酰乙醇胺(DSPE)取代，得到PEG修饰磷脂化合物，再与由烯丙基保护的GL2化合物(GL2P)反应，最后由四三苯基膦钯脱烯丙基保护，得到配体-聚乙二醇-1,2-二硬酯酰-SN-甘油-3-磷酰乙醇胺(GL2-PEG-DSPE)，反应式如下：
Figure BDA0001194791010000042
优选的制备方法如下：
(1)聚乙二醇双对硝基氯甲酸苯酯的制备：将PEG与过量的对硝基氯甲酸苯酯，在吡啶的催化下常温反应2个小时，蒸干溶剂，用二氯甲烷溶解，稀盐酸溶液洗涤，浓缩有机相用甲基叔丁基醚结晶，得到纯品，反应式如下：
Figure BDA0001194791010000051
(2)聚乙二醇修饰磷脂(PEG-DSPE)的制备：将DSPE溶于三氯甲烷中，加入三乙胺，搅拌均匀，加入步骤(1)制得的产物，60℃反应2个小时，蒸干溶剂，粗品用氯仿-甲醇混合溶剂洗脱硅胶柱层析提纯，得到纯品，反应式如下：
Figure BDA0001194791010000052
(3)GL2-PEG-DSPE的制备：将GL2P用氯仿溶解，加入步骤(2)制得的产物，滴加三乙胺，将体系PH调为碱性，常温下反应2个小时后，依次加入四三苯基膦钯、吗啡啉，常温继续反应2个小时，过滤，母液蒸干，得到粗品，粗品经甲醇-氯仿混合溶剂硅胶柱洗脱，乙醚重结晶得到纯品，反应式如下：
Figure BDA0001194791010000053
上述制备方法中步骤(1)所述PEG为PEG2000、PEG3350或者PEG5000。
本发明中所用的二硬脂酰磷脂酰乙醇胺(DSPE)为磷脂的一种，也可用二棕榈酰磷脂酰乙醇胺(DPPE)、二肉豆蔻酰磷脂酰乙醇胺(DMPE)、二芥酰磷脂酰乙醇胺(DEPE)、二油酰磷脂酰乙醇胺DOPE替代，反应条件与使用二硬脂酰磷脂酰乙醇胺(DSPE)相同。
本发明将PEG修饰的磷脂类化合物与具有靶向作用的GL2配体相结合，制备了具有主动靶向作用的长循环脂质体，可以直接或者再经过其他途径用于药物载体、基因载体等用途。
本发明在步骤(3)的合成过程中使用了“一锅法”的合成方法，简化了操作步骤，提高了工作效率，节约了生产成本。
附图说明
图1：GL2-PEG3350-DSPE HPLC图谱(纯度＞98％)
图2：GL2-PEG3350-DSPE TOF-MS图谱
图3：PEG3350TOF-MS图谱
具体实施方式
实施例1
(1)聚乙二醇3350双对硝基氯甲酸苯酯的制备：
将PEG3350(20g，6mmol)溶于250mL四氢呋喃中，加入对硝基氯甲酸苯酯(6g，15mmol)，滴加1.2mL吡啶，室温搅拌反应2h。反应结束后，减压蒸除四氢呋喃，加入二氯甲烷，用稀盐酸洗涤，分出有机相，用无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩滤液粗品。用二氯甲烷、甲基叔丁基醚重结晶，过滤，干燥，得白色固体产品20g，收率为91％。
1H-NMR(300MHZ，CDCL3)δ(ppm)：3.63(m，multi H，back bone–OCH2CH2O-)，7.36(d，4H，Ar-H)，8.25(d，4H，Ar-H)。
(2)PEG3350-DSPE的制备：
将DSPE(4g，5.2mmol)溶于400mL三氯甲烷中，加入三乙胺4ml，搅拌均匀后，加入步骤(1)制备的样品(20g，5.6mmol)，60℃下反应2h。反应结束后，减压蒸除溶剂，得粗品。粗产物通过硅胶柱层析分离提纯(洗脱剂为氯仿-甲醇)，收集样品点，蒸干得纯品12.4g，收率55％。
1H-NMR(300MHZ，CDCL3)δ(ppm)：0.85(m，6H,-CH3),1.26(m，multi H，back bone-CH2-),1.58(m，4H，-(C＝O)CH2 CH2 -),2.28-2.60(m，4H，-(C＝O)CH2 CH2-),3.15(br,2H，CH2-N),3.65(m，multi H，back bone–OCH2CH2O-)，4.15-4.41(m，2H，O-CH2),5.2(m，1H，-CH-)，7.41(d，4H，Ar-H)，8.27(d，4H，Ar-H)。13C-NMR(300MHZ，CDCL3)δ(ppm)：14.11(-CH3)，22.68-29.72(-(CH2)14-)，34.09-34.27(-(C＝O)CH2-)，45.67(-CH2-NH3)，62.73-64.46(CH2-OPO3-CH2),70.58-70.73(COOCH2-CH),76.68-77.59(-OCH2CH2O-)，121.8—125.30(C6H4),173.02-173.39(C＝O)
(3)GL2-PEG3350-DSPE的制备：
将4g GL2P用100mL氯仿溶解，加入步骤(2)制备的样品(5g，1mmol)，滴加三乙胺2.8ml，室温搅拌2h后，依次加入Pd[P(C6H5)3]4 3.5g，吗啡啉27ml，室温反应2h。反应结束后，加入少量氯仿，过滤，将母液蒸干，得到粗品，粗品经硅胶柱层析提纯，洗脱剂(氯仿-甲醇)收集产品点，蒸干，经乙醚重结晶得纯品3g，收率60％，纯度＞98％(HPLC检测)。
1H-NMR(300MHZ，CDCL3)δ(ppm)：0.84(m，6H,-CH3),1.21(m，multi H，back bone-CH2-),1.38(m，2H，CH2(Lys))，1.54(m，4H，-(C＝O)CH2 CH2 -),1.56-1.89(m，5H，CH2(glu.))，1.96-2.04(m，1H，CH2(glu))，2.24-2.94(br，8H，-(C＝O)CH2 CH2-；CH2(glu.)；CH2NH2),3.11(br,2H，CH2-N),3.59(m，multi H，back bone–OCH2CH2O-)，4.11-4.37(m，4H，O-CH2；CH(Lys)；CH(glu.)),5.16(m，1H，-CH-)，6.3-6.5(br，2H，NHC＝ONH)；TOF-MS：Mn≈4088～4308。

Claims (8)

1.一种式(Ⅰ)磷脂-聚乙二醇-PSMA配体化合物的制备方法，
Figure FDA0002449591330000011
包括以下步骤：
(1)聚乙二醇双对硝基氯甲酸苯酯的制备：将聚乙二醇PEG与过量的对硝基氯甲酸苯酯，在吡啶的催化下常温反应，蒸干溶剂，用二氯甲烷溶解，稀盐酸溶液洗涤，浓缩有机相用甲基叔丁基醚结晶，得到聚乙二醇双对硝基氯甲酸苯酯纯品；
(2)聚乙二醇修饰磷脂化合物的制备：将磷脂化合物溶于三氯甲烷中，加入三乙胺，搅拌均匀，加入步骤(1)制得的产物，反应，蒸干溶剂，粗品用氯仿-甲醇混合溶剂洗脱硅胶柱层析提纯，得到聚乙二醇修饰磷脂纯品；
(3)GL2基团作为靶向配体的聚乙二醇修饰的磷脂类化合物的制备：将GL2P用氯仿溶解，加入步骤(2)制得的产物，滴加三乙胺，将体系PH调为碱性，常温下反应2个小时后，依次加入四三苯基膦钯、吗啡啉，常温继续反应2个小时，过滤，母液蒸干，得到粗品，粗品经甲醇-氯仿混合溶剂硅胶柱洗脱，乙醚重结晶得到GL2-聚乙二醇修饰磷脂类化合物纯品；
Figure FDA0002449591330000012
其中，x为3～30的整数，y为3～30的整数，n为10-150的整数。
2.根据权利要求1所述的式(Ⅰ)化合物的制备方法，其特征在于：
(1)聚乙二醇双对硝基氯甲酸苯酯的制备：将PEG与过量的对硝基氯甲酸苯酯，在吡啶的催化下常温反应2个小时，蒸干溶剂，用二氯甲烷溶解，稀盐酸溶液洗涤，浓缩有机相用甲基叔丁基醚结晶，得到纯品；
(2)聚乙二醇修饰磷脂化合物的制备：将磷脂化合物溶于三氯甲烷中，加入三乙胺，搅拌均匀，加入步骤(1)制得的产物，60℃反应2个小时，蒸干溶剂，粗品用氯仿-甲醇混合溶剂洗脱硅胶柱层析提纯，得到纯品；
(3)GL2基团作为靶向配体的聚乙二醇修饰的磷脂类化合物的制备：将GL2P用氯仿溶解，加入步骤(2)制得的产物，滴加三乙胺，将体系PH调为碱性，常温下反应2个小时后，依次加入四三苯基膦钯、吗啡啉，常温继续反应2个小时，过滤，母液蒸干，得到粗品，粗品经甲醇-氯仿混合溶剂硅胶柱洗脱，乙醚重结晶得到纯品。
3.根据权利要求1或2所述的式(Ⅰ)化合物的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的PEG为PEG2000、PEG3350或者PEG5000中的一种。
4.根据权利要求1或2所述的式(Ⅰ)化合物的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的磷脂为二硬脂酰磷脂酰乙醇胺(DSPE)、二棕榈酰磷脂酰乙醇胺(DPPE)、二肉豆蔻酰磷脂酰乙醇胺(DMPE)中的一种或者几种。
5.根据权利要求1或2所述的式(Ⅰ)化合物的制备方法，其特征在于：所述的x＝16，y＝16，n＝75。
6.一种磷脂-聚乙二醇-PSMA配体化合物的制备方法，
包括以下步骤：
(1)聚乙二醇双对硝基氯甲酸苯酯的制备：将聚乙二醇PEG与过量的对硝基氯甲酸苯酯，在吡啶的催化下常温反应，蒸干溶剂，用二氯甲烷溶解，稀盐酸溶液洗涤，浓缩有机相用甲基叔丁基醚结晶，得到聚乙二醇双对硝基氯甲酸苯酯纯品；
(2)聚乙二醇修饰磷脂化合物的制备：将磷脂化合物溶于三氯甲烷中，加入三乙胺，搅拌均匀，加入步骤(1)制得的产物，反应，蒸干溶剂，粗品用氯仿-甲醇混合溶剂洗脱硅胶柱层析提纯，得到聚乙二醇修饰磷脂纯品；
(3)GL2基团作为靶向配体的聚乙二醇修饰的磷脂类化合物的制备：将GL2P用氯仿溶解，加入步骤(2)制得的产物，滴加三乙胺，将体系PH调为碱性，常温下反应2个小时后，依次加入四三苯基膦钯、吗啡啉，常温继续反应2个小时，过滤，母液蒸干，得到粗品，粗品经甲醇-氯仿混合溶剂硅胶柱洗脱，乙醚重结晶得到GL2-聚乙二醇修饰磷脂类化合物纯品；
所述步骤(2)中的磷脂为二芥酰磷脂酰乙醇胺(DEPE)、二油酰磷脂酰乙醇胺(DOPE)中的一种或者几种。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：
(1)聚乙二醇双对硝基氯甲酸苯酯的制备：将PEG与过量的对硝基氯甲酸苯酯，在吡啶的催化下常温反应2个小时，蒸干溶剂，用二氯甲烷溶解，稀盐酸溶液洗涤，浓缩有机相用甲基叔丁基醚结晶，得到纯品；
(2)聚乙二醇修饰磷脂化合物的制备：将磷脂化合物溶于三氯甲烷中，加入三乙胺，搅拌均匀，加入步骤(1)制得的产物，60℃反应2个小时，蒸干溶剂，粗品用氯仿-甲醇混合溶剂洗脱硅胶柱层析提纯，得到纯品；
(3)GL2基团作为靶向配体的聚乙二醇修饰的磷脂类化合物的制备：将GL2P用氯仿溶解，加入步骤(2)制得的产物，滴加三乙胺，将体系PH调为碱性，常温下反应2个小时后，依次加入四三苯基膦钯、吗啡啉，常温继续反应2个小时，过滤，母液蒸干，得到粗品，粗品经甲醇-氯仿混合溶剂硅胶柱洗脱，乙醚重结晶得到纯品。
8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的PEG为PEG2000、PEG3350或者PEG5000中的一种。
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