CN109021225A - 一种靶向性聚乙二醇化紫檀芪衍生物及其制备方法 - Google Patents

一种靶向性聚乙二醇化紫檀芪衍生物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种靶向性的聚乙二醇(PEG)化紫檀芪衍生物及其制备方法,以及在抗肿瘤药物中的应用，该PEG化紫檀芪衍生物的结构通式如下：

Description

一种靶向性聚乙二醇化紫檀芪衍生物及其制备方法
技术领域
本发明涉及医药合成领域，具体涉及一种靶向性聚乙二醇化紫檀芪衍生物及其制备方法及其在治疗抗肿瘤药物中的应用。
背景技术
紫檀茂,即,3,5-二甲氧基-4-羟基二苯乙烯,首次于1941年从紫檀中提取分离得到,后来发现其广泛存在于广西血竭、蓝草莓、葡萄、蜂胶和浆果等一系列的天然产物,包括常见的传统名族药。紫檀芪和白藜芦醇具有抗氧化、抗衰老、抗细胞增殖、抗白血病、抗癌及降血脂、降血糖和抗真菌等其他有益健康的活性。紫檀芪的这些功效作用显示其重要的科研价值和在医药、保健食品及化妆品等领域良好的应用前景。紫檀芪抗肿瘤具有较好的效果,但是由于难溶于水和肠道透过性差等原因造成口服生物利用度很低,尚未有紫檀茂口服制剂上市。
现有技术中的解决方案为：1、彭学东等使用丁二酸酐将单甲基聚乙二醇活化，形成端基为羧基的聚乙二醇活化物，在碱性条件下与紫檀芪的预留的羟基通过酯键结合，获得紫檀芪琥珀酸聚乙二醇。这种紫檀衍生物虽然具有良好地水溶性，但是缺点在于聚乙二醇与酸酐通过酯键连接并不稳定，很容易在体内复杂的代谢过程中发生水解、断链，使衍生物在到达指定肿瘤组织之前分解，增加药物对身体的毒副作用。而且该衍生物不具备靶向性，药物无法精准的定位到肿瘤部位。2、雷建都等同样通过疏水性药物紫檀芪与亲水性聚乙二醇进行化学连接，合成两亲性聚乙二醇-紫檀芪结合物。该结合物将另一疏水药物羟基喜树碱包封于内自组装形成纳米粒子。其缺点在于在亲水性聚乙二醇的两端接二个疏水性的药物会明显影响组合物的水溶性，聚乙二醇的分子量越小，组合物的水溶性就越差，极大的限制了药物的治疗效果。3、RGD肽是一类含有精氨酸一甘氨酸一天冬氨酸(Arg-Gly-Asp)的短肽,作为肿瘤细胞或者新生血管特异表达的整合素和其配体相互作用的识别位点,可介导肿瘤的靶向治疗。抗肿瘤药物及其递送系统经过RGD肽修饰,可增加药物的肿瘤主动靶向特性,达到更有效、精确和安全的治疗。近年来将RGD肽作为配体与阿霉素、多烯紫杉醇和苏拉明脂质体等的抗肿瘤靶向研究成果颇丰，但是作为配体与紫檀芪的研究却鲜有报道。
有鉴于此，本实验利用PEG无毒、易于结合的特性，提出一种靶向性PEG化紫檀芪衍生物及其制备方法。端羧基的PEG采用更稳定的醚键取代酯键，使负载的紫檀芪的前药不仅具有更好的生物稳定性、良好的水溶性，最重要的特征在于它大大延长了药物的半衰期，使其在血浆中的存在时间显著增加，从而提高疗效。而且本发明提供的靶向载药聚合物带有靶向基团，可以靶向到肿瘤部位并富集，并且合成的响应性前药可以降低长循环过程中不必要的药物释放带来的细胞毒性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种靶向性聚乙二醇化紫檀芪衍生物及其制备方法及其在抗肿瘤药物方面的应用，该靶向性聚乙二醇化紫檀芪衍生物在体内循环半衰期长，且经过聚乙二醇修饰的紫檀芪具有良好的生物稳定性、水溶性和靶向性。
一种靶向性聚乙二醇化紫檀芪衍生物，其结构式为：
其中PEG为聚乙二醇，分子量为200-40000；其中RGD为靶向分子，可以是线性RGD多肽：RGD序列、RGDS、RGES等，也可以是环状RGD多肽：c(RGDyk)、c(RGDfk)等。
进一步地，所述聚乙二醇具有以下结构：
其中，n为18-3636的整数。
进一步地，所述RGD具有以下结构：
进一步地，所述靶向性聚乙二醇化紫檀芪衍生物是以下化合物中的一种：
其中，n为18-3636的整数。
进一步地，所述靶向性聚乙二醇化紫檀芪衍生物的合成路线为：
步骤1)化合物1与化合物2反应得到化合物3；
步骤2)化合物3与化合物4缩合得到化合物5；
步骤3)化合物5与化合物6反应得到化合物7；
步骤4)化合物7与化合物8反应得到化合物9
更进一步地，所述步骤1)是以N-甲基-2-吡咯烷酮为溶剂，碳酸铯，碘化亚铜和醋酸钯作催化剂的条件下于120-160℃的反应温度，4-8h的反应时间下进行的。
更进一步地，所述步骤2)是以二氯甲烷为溶剂，HATU为缩合剂，DMAP为催化剂存在的条件下，于0-35℃的反应温度下反应8-12h进行的。
更进一步地，所述步骤3)是以二氯甲烷为溶剂，DSC为底物，TEA为碱存在的条件下，于0-35℃的反应温度下反应8-12h进行的。
更进一步地，所述步骤4)是以DMF为溶剂，RGD为底物，TEA为碱存在的条件下，于0-35℃的反应温度下反应8-12h进行的。
进一步地，所述靶向性聚乙二醇化紫檀芪衍生物用于制备抗肿瘤药物的应用。
本发明具有以下有益效果：
1.靶向型聚乙二醇化紫檀芪，其药物生物稳定性高，水溶性增强，半衰期延长，降低了药物的毒副作用，并同时增加了药物活性；
2.靶向型聚乙二醇化紫檀芪半衰期延长，具有良好的缓释效果。
具体实施方式
下面结合实施例描述本发明的结合物及其制备方法，它不限制本发明，本发明的范围由权利要求限定。
化合物3的制备
在反应瓶中加入化合物210mmol,化合物110mmol,碳酸铯12mmol，碘化亚铜1.5mmol，醋酸钯0.3mmol，再加入反应溶剂N-甲基-1,2-吡咯烷酮10ml，在145摄氏度左右的硅油油浴条件下回流4h，的反应物；
将所得反应物降至室温,使用体积比1：2的水-二氯乙烷进行萃取,分离,有机层备用,所得水层中再次加入二氯甲烷萃取,分离,将两次萃取所得有机层合并,无水硫酸钠干燥,浓缩,采用快速柱层析法进行纯化，得到8mol化合物3，收率：80％。核磁数据如下：1HNMR(400MHz，CDCl3)：δ：7.38(d，J＝8.6Hz，2H)；6.95(s，J＝16.2Hz，2H)；6.84(s，J＝8.5Hz，2H)；6.7(d，J＝2.3Hz，2H)；6.22(s，J＝4.0Hz，1H)；5.35(bs，1H)；3.83(s，6H)。
实施例1：
化合物5(PEG2000)的制备
将0.01mol化合物4溶于300ml二氯甲烷中，加入0.015mol的HATU，0.02mol DMAP，并25℃搅拌0.5h。然后加入化合物3，搅拌12h。反应完毕，稀盐酸和饱和食盐水依次洗涤，无水硫酸钠干燥，减压旋干溶剂，得到粗品。粗品用层析柱纯化，得到0.009mol化合物5。收率：90％。核磁数据如下：1HNMR(400MHz，CDCl3)：δ：7.82(d，J＝8.6Hz，2H)；7.29(d，J＝16.2Hz，2H)；6.95(s，2H)；6.84(s，J＝8.5Hz，2H)；6.22(s，J＝4.0Hz，1H)；5.35(bs，1H)；3.83(s，6H)；3.579～3.540(m，181H)；2.40(t，4H)。
实施例2：
化合物7(PEG2000)的制备
将0.009mol化合物5溶于300ml二氯甲烷中，加入0.03mol的DSC，0.015mol TEA，并25℃搅拌12h。反应完毕，饱和食盐水洗涤后，无水硫酸钠干燥，减压旋干溶剂，在乙醚中沉降，得到白色固体干燥，得到0.008mol化合物7。收率：90％。核磁数据如下：1HNMR(400MHz，CDCl3)：δ：7.82(d，J＝8.6Hz，2H)；7.29(d，J＝16.2Hz，2H)；6.95(s，2H)；6.84(s，J＝8.5Hz，2H)；6.22(s，J＝4.0Hz，1H)；5.35(bs，1H)；3.83(s，6H)；3.579～3.540(m，181H)；2.64(s，4H)。2.40(t，4H)。
实施例3：
化合物9RGD(PEG2000)的制备
将0.001mol化合物7溶于50mlDMF中，加入0.001mol的RGD，0.002mol TEA，并25℃搅拌12h。反应完毕，大量乙醚沉降，析出固体干燥后，得到粗品。粗品用层析柱纯化，得到0.0009mol化合物9RGD。收率：90％。核磁数据如下：1HNMR(400MHz，CDCl3)：δ：7.82(d，J＝8.6Hz，2H)；7.29(d，J＝16.2Hz，2H)；6.95(s，2H)；6.84(s，J＝8.5Hz，2H)；6.22(s，J＝4.0Hz，1H)；5.35(bs，1H)；4.531(t，1H)；4.15(t，1H)；4.09(s，2H)；3.83(s，6H)；3.579～3.540(m，181H)；2.65(m，6H)；2.35-2.40(t，6H)；1.79(m，2H)；1.55(m，2H)。
实施例4：
化合物9RGDS(PEG2000)的制备
将0.001mol化合物7溶于50mlDMF中，加入0.001mol的RGDS，0.002mol TEA，并25℃搅拌12h。反应完毕，大量乙醚沉降，析出固体干燥后，得到粗品。粗品用层析柱纯化，得到0.0009mol化合物9RGDS。收率：90％。核磁数据如下：1HNMR(400MHz，CDCl3)：δ：7.82(d，J＝8.6Hz，2H)；7.29(d，J＝16.2Hz，2H)；6.95(s，2H)；6.84(s，J＝8.5Hz，2H)；6.22(s，J＝4.0Hz，1H)；5.35(bs，1H)；4.86(t，2H)；4.531(t，1H)；4.10-4.15(m，6H)；3.83(s，6H)；3.579～3.540(m，181H)；2.92(d，2H)；2.65(m，4H)；2.35-2.40(t，4H)；1.79(m，2H)；1.55(m，2H)。
实施例5：
化合物9RGES(PEG2000)的制备
将0.001mol化合物7溶于50mlDMF中，加入0.001mol的RGES，0.002mol TEA，并25℃搅拌12h。反应完毕，大量乙醚沉降，析出固体干燥后，得到粗品。粗品用层析柱纯化，得到0.0009mol化合物9RGES。收率：90％。核磁数据如下：1HNMR(400MHz，CDCl3)：δ：7.82(d，J＝8.6Hz，2H)；7.29(d，J＝16.2Hz，2H)；6.95(s，2H)；6.84(s，J＝8.5Hz，2H)；6.22(s，J＝4.0Hz，1H)；5.35(bs，1H)；4.531(t，2H)；4.10-4.15(m，4H)；3.83(s，6H)；3.579～3.540(m，181H)；2.65(t，2H)；2.35-2.40(m，6H)；2.06(m，2H)；1.79(m，2H)；1.55(m，2H)。
实施例6：
化合物9c(RGDyk)(PEG2000)的制备
将0.001mol化合物7溶于50mlDMF中，加入0.001mol的c(RGDyk)，0.002mol TEA，并25℃搅拌12h。反应完毕，大量乙醚沉降，析出固体干燥后，得到粗品。粗品用层析柱纯化，得到0.0009mol化合物9c(RGDyk)。收率：90％。核磁数据如下：1HNMR(400MHz，CDCl3)：δ：7.82(d，J＝8.6Hz，2H)；7.29(d，J＝16.2Hz，2H)；7.12(d，2H)；6.95(s，2H)；6.84(s，J＝8.5Hz，2H)；6.70(d，2H)；6.22(s，J＝4.0Hz，1H)；5.35(bs，1H)；4.93(t，1H)；4.86(t，1H)；4.531(t，2H)；4.10(s，2H)；3.83(s，6H)；3.579～3.540(m，181H)；3.2(d，2H)；3.02(t，2H)；2.92(d，2H)；2.65(m，4H)；2.35-2.40(t，4H)；1.79(t，4H)；1.55(m，4H)。
实施例7：
化合物9c(RGDfk)(PEG2000)的制备
将0.001mol化合物7溶于50mlDMF中，加入0.001mol的c(RGDfk)，0.002mol TEA，并25℃搅拌12h。反应完毕，大量乙醚沉降，析出固体干燥后，得到粗品。粗品用层析柱纯化，得到0.0009mol化合物9c(RGDfk)。收率：90％。核磁数据如下：1HNMR(400MHz，CDCl3)：δ：7.82(d，J＝8.6Hz，2H)；7.29(d，J＝16.2Hz，2H)；7.12(d，2H)；6.95(s，2H)；6.84(s，J＝8.5Hz，2H)；6.70(d，2H)；6.22(s，J＝4.0Hz，1H)；5.35(bs，1H)；4.93(t，1H)；4.86(t，1H)；4.531(t，2H)；4.10(s，2H)；3.83(s，6H)；3.579～3.540(m，181H)；3.2(d，2H)；3.02(t，2H)；2.92(d，2H)；2.65(m，4H)；2.35-2.40(t，4H)；1.79(t，4H)；1.55(m，4H)。
实施例5：紫檀芪对小鼠肉瘤S180瘤重的影响实验
①小鼠肉瘤模型的建立
取小鼠肉瘤S180细胞腹腔内接种8天的种鼠，无菌条件下用5ml注射器抽吸出1ml乳白色、较粘稠的腹水，先用0.4％苔盼蓝染色，计活细胞率>90％，再用白细胞稀释液计数瘤细胞数，然后以灭菌生理盐水稀释调整肿瘤细胞浓度为2*106/ml，接种小鼠皮下，每只0.lml。
接种96h后取瘤体大小相近的小鼠随机分成8组：生理盐水对照组、紫檀芪腹腔注射组和4种聚乙二醇化紫檀芪衍生物腹腔注射组，每组10只，各种药物用生理盐水配制成含紫檀芪2mg/ml的溶液，每天给药一次，第15天脱颈椎法处死全部小鼠，完整剥取瘤块，电子天平(精度为0.0019)称重，计算抑瘤率。
由表可见，各用药组的移植性肿瘤重量明显低于对照组。紫檀芪腹腔注射组的抑瘤率为34.56％。靶向型聚乙二醇化紫檀芪具有明显的抑瘤活性，且其活性要高于紫檀芪对照组。而且，环状RGD修饰的聚乙二醇化紫檀芪抑瘤活性进一步地加强。故靶向型聚乙二醇化紫檀芪具有较好的抗肿瘤作用。

Claims (10)

1.一种靶向性聚乙二醇化紫檀芪衍生物，其结构式为：
其中PEG为聚乙二醇，分子量为200-40000；其中RGD为靶向分子，取自线性RGD多肽：RGD序列、RGDS、RGES或环状RGD多肽：c(RGDyk)、c(RGDfk)。
2.根据权利要求1所述的一种靶向性聚乙二醇化紫檀芪衍生物，其特征在于，所述聚乙二醇具有以下结构：
其中，n为18-3636的整数。
3.根据权利要求1所述的一种靶向性聚乙二醇化紫檀芪衍生物，其特征在于，所述RGD具有以下结构：
4.根据权利要求1所述的一种靶向性聚乙二醇化紫檀芪衍生物，其特征在于，所述靶向性聚乙二醇化紫檀芪衍生物是以下化合物中的一种：
其中，n为18-3636的整数。
5.制备如权利要求1所述的一种靶向性聚乙二醇化紫檀芪衍生物，其特征在于，所述靶向性聚乙二醇化紫檀芪衍生物的合成路线为：
6.根据权利要求5所述的一种靶向性聚乙二醇化紫檀芪衍生物的制备方法，其特征在于，步骤a是以N-甲基-2-吡咯烷酮为溶剂，碳酸铯，碘化亚铜和醋酸钯作催化剂的条件下于120-160℃的反应温度，4-8h的反应时间下进行的。
7.根据权利要求5所述的一种靶向性聚乙二醇化紫檀芪衍生物，其特征在于，步骤b是以二氯甲烷为溶剂，HATU为缩合剂，DMAP为催化剂存在的条件下，于0-35℃的反应温度下反应8-12h进行的。
8.根据权利要求5所述的一种靶向性聚乙二醇化紫檀芪衍生物，其特征在于，步骤c是以二氯甲烷为溶剂，DSC为底物，TEA为碱存在的条件下，于0-35℃的反应温度下反应8-12h进行的。
9.根据权利要求5所述的一种靶向性聚乙二醇化紫檀芪衍生物，其特征在于，所述步骤d是以DMF为溶剂，RGD为底物，TEA为碱存在的条件下，于0-35℃的反应温度下反应8-12h进行的。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种靶向性聚乙二醇化紫檀芪衍生物，其特征在于，所述靶向性聚乙二醇化紫檀芪衍生物用于制备抗肿瘤药物的应用。
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