CN110201182B - 一种紫杉醇-dha-右旋糖酐偶联聚合物及其合成方法和应用 - Google Patents
一种紫杉醇-dha-右旋糖酐偶联聚合物及其合成方法和应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种紫杉醇‑DHA‑右旋糖酐偶联聚合物及其合成方法和应用,属于生物医药技术领域。本发明利用多聚糖作为聚合物载药骨架,制备抗肿瘤药物‑多聚糖被动靶向偶联聚合物,可以利用EPR效应将紫杉醇被动靶向到肿瘤组织,发挥抗肿瘤作用。这样不仅能增加紫杉醇药物的水溶性和生物相容性,还能通过被动靶向作用增加抗肿瘤药物在肿瘤组织的积累,减少紫杉醇药物的全身性副作用及神经性副作用,因此具有良好的实际应用之价值。
Description
技术领域
本发明属于生物医药技术领域,具体涉及一种紫杉醇-DHA-右旋糖酐偶联聚合物及其合成方法和应用。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
紫杉醇(如图1所示)是一类优良的化疗药物,其主要作用机制是通过诱导和促进微管蛋白聚合形成稳定结构,从而抑制微管解聚,发挥抗有丝分裂的作用。紫杉醇对卵巢癌、乳腺癌、头颈癌(head and neck cancer,HNCA,HNC)、食管癌(esophagus cancer,spermocytoma SGCT)、非小细胞肺癌(non-small-cell lung carcinoma,NSCLC)、精原细胞瘤和黑色素瘤等多种恶性肿瘤均表现出显著疗效。但紫杉醇的水溶性极差,发明人发现,临床制剂中常使用聚氧乙烯蓖麻油等赋形剂改善其溶解性,而这些赋形剂往往会导致严重的过敏性反应,为了减少过敏反应的产生,对癌症患者注射紫杉醇之前需要给予地塞米松和苯海拉明等进行脱敏预处理,这样不仅增加了癌症患者的痛苦,也会增加医护人员的负担。而且紫杉醇药物本身也会引起嗜中性粒细胞减少症、骨髓抑制和神经类副反应。
正常组织中的微血管内皮间隙致密且结构完整,大分子和脂质颗粒不易透过血管壁。而实体瘤组织中的血管丰富,血管壁间隙较宽,结构完整性差,淋巴回流缺失,造成了大分子类物质和脂质颗粒具有选择性高通透性和滞留性,这种现象被称作实体瘤组织的高通透性和滞留效应,简称EPR效应。基于肿瘤组织与正常组织的这种差异,可将抗肿瘤药物与水溶性多聚大分子偶联,形成抗肿瘤药物-大分子偶联聚合物,利用实体肿瘤组织的EPR效应可以使抗肿瘤药物-大分子偶联聚合物被动选择性作用于肿瘤组织,进入肿瘤组织的偶联聚合物经水解或酶解即可释放出游离的抗肿瘤药物,在肿瘤组织中发挥细胞毒作用,从而提高抗肿瘤药物在肿瘤组织的浓度,减少抗肿瘤药物的系统毒性。
药物-多聚大分子偶联聚合物一般是由多聚大分子载体、小分子药物和连接子三部分组成。右旋糖酐(如图2所示)是一类常见的葡聚糖,临床上经常将其用作血浆体积扩张剂,它具有价廉易得、应用安全、水溶性好、分子量分布范围窄等优点。因此,右旋糖酐也常作为药物-多聚大分子偶联聚合物的载体。
二十二碳六烯酸(DHA)(如图3所示)是一种重要的ω-3多不饱和脂肪酸(PUFAs),它对脑神经的形成有重要作用。DHA具有促进神经系统发育、抗癌及抗炎等功效。将DHA与紫杉醇连接以前药的形式给药,DHA能够提高人体的免疫力、减少紫杉醇的神经毒性,从而与紫杉醇达到协同抗癌的作用。
基于以上背景,合成紫杉醇-DHA-右旋糖酐偶联聚合物,发掘其对抗肿瘤药物紫杉醇的改善作用,发展以其为模板的一系列抗肿瘤药物-多聚糖偶联聚合物具有重大意义。
发明内容
本发明的目的是合成一种兼具水溶性和被动靶向性的紫杉醇-DHA-右旋糖酐偶联聚合物,能够有效增强紫杉醇药物的抗肿瘤功效,为抗肿瘤药物-多聚糖类偶联聚合物的开发与研究奠定基础。
为了实现上述目的,本发明采用下述技术方案:
本发明的第一个方面,提供一种紫杉醇-DHA-右旋糖酐偶联聚合物,所述紫杉醇-DHA-右旋糖酐偶联聚合物结构式如下所示:
其中,n为大于0的自然数,形成本发明中紫杉醇-DHA-右旋糖酐偶联聚合物的右旋糖酐的分子量(Mw[重均分子量])可以为至少100000道尔顿。
本发明的紫杉醇-DHA-右旋糖酐偶联聚合物将修饰后的氨基酸作为连接部分,将抗肿瘤药物紫杉醇、前药增效部分DHA和大分子聚合物骨架右旋糖酐连接在一起。
本发明的第二个方面,提供上述紫杉醇-DHA-右旋糖酐偶联聚合物的合成方法,所述合成方法至少包括:以天然氨基酸作为原料,合成亲水性的连接臂;利用亲水连接臂对紫杉醇的结构进行修饰;利用酪氨酸对DHA的结构进行修饰;利用丙氨酸对右旋糖酐进行多糖功能化修饰得多糖大分子,将修饰后的DHA和修饰后的紫杉醇连接到多糖大分子上,得到所述紫杉醇-DHA-右旋糖酐偶联聚合物。
进一步的,所述亲水连接臂的合成方法,包括:
1)利用N-羟基丁二酸内酰胺和5-炔基正己酸发生酯化反应,活化5-炔基正己酸的羧基,合成式(I)所示的化合物;
2)利用甘氨酸二肽和式(I)所示的化合物发生酰胺化反应,合成式(II)所示的化合物;
3)利用N-羟基丁二酸内酰胺对式(II)所示的化合物进行羧基活化,再与N6-叔丁氧羰基-L-赖氨酸发生酰胺化反应,合成式(III)所示的化合物;
4)利用乙醇与式(III)所示的化合物发生酯化反应,合成式(IV)所示的化合物;
5)利用HCl脱去式(IV)所示的化合物的叔丁氧羰基基团,合成式(V)所示的化合物;
6)利用二甘醇酸酐与式(V)所示的化合物发生酰胺化反应,合成式(VI)所示的化合物。
进一步的,所述利用亲水连接臂对紫杉醇的结构进行修饰的方法具体包括:
1)利用叔丁基二甲基氯硅烷对紫杉醇的C2’位羟基进行保护,合成式(VII)所示的化合物;
2)利用氯甲酸烯丙酯对式(VII)所示的化合物的C7位羟基进行保护,合成式(VIII)所示的化合物;
3)利用四丁基氟化铵将式(VIII)所示的化合物的C2’位硅醚保护基团脱去,合成式(IX)所示的化合物;
4)利用4-二甲氨基吡啶和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐将式(VI)所示的化合物与式(IX)所示的化合物连接,合成式(X)所示的化合物;
5)利用四(三苯基膦)钯与1,3-二甲基巴比妥酸脱去式(X)所示的化合物的C7位酮保护基,合成式(XI)所示的化合物;
进一步的,所述利用酪氨酸对DHA的结构进行修饰的方法,包括:
1)利用6-叠氮基正己胺盐酸盐与N-叔丁氧羰基-L-酪氨酸发生酰胺化反应,合成式(XII)所示的化合物;
2)利用N-(3-溴丙基)苯二胺取代式(XII)所示的化合物的末端羟基,合成式(XIII)所示的化合物;
3)利用水合肼水解式(XIII)所示的化合物的内酰胺,合成式(XIV)所示的化合物;
4)利用式(XIV)所示的化合物与DHA发生酰胺化反应,合成式(XV)所示的化合物;
5)利用HCl脱去式(XV)所示的化合物的叔丁氧羰基保护基团,合成式(XVI)所示的化合物;
利用丙氨酸对右旋糖酐进行多糖功能化修饰得多糖大分子,将修饰后的DHA和修饰后的紫杉醇连接到多糖大分子上的方法,包括:
1)利用双光气与L-丙氨酸苄酯盐酸盐反应,利用伯胺光气法合成式(XVII)所示的化合物;
2)利用式(XVII)与右旋糖酐反应,合成式(XVIII)所示的化合物;
3)利用氢氧化钠水解式(XVIII)所示的化合物上的小分子苄基酯,合成式(XIX)所示的化合物;
4)利用式(XVI)所示的化合物与式(XIX)所示的化合物发生酰胺化反应,合成式(XX)所示的化合物;
5)利用式(XI)所示的化合物与式(XX)所示的化合物发生铜催化叠氮-烷基环加成反应,合成式(XXI)所示的化合物。
本发明的第三个方面,提供上述紫杉醇-DHA-右旋糖酐偶联聚合物在制备载药递送系统中的应用。
本发明的第四个方面,提供上述紫杉醇-DHA-右旋糖酐偶联聚合物或载药递送系统在制备抗癌或抗肿瘤药物中的应用。
优选的,所述癌症或肿瘤可以选自急性白血病、淋巴细胞性白血病、粒细胞性白血病、卵巢癌、食管癌、乳腺癌、非小细胞肺癌、大肠癌、精原细胞瘤、黑色素瘤、头颈部癌、淋巴瘤和脑瘤。
本发明的有益效果:
1.本发明通过利用多聚糖右旋糖酐作为聚合物载药骨架,制备抗肿瘤药物-多聚糖被动靶向偶联聚合物,可以利用EPR效应将紫杉醇被动靶向到肿瘤组织,发挥抗肿瘤作用。这样不仅能增加紫杉醇药物的水溶性和生物相容性,还能通过被动靶向作用增加抗肿瘤药物在肿瘤组织的积累,减少紫杉醇药物的全身性副作用及神经性副作用。
2.本发明将修饰后的氨基酸作为连接部分,把抗肿瘤药物紫杉醇、前药增效部分DHA和大分子聚合物骨架右旋糖酐连接在一起。以酰胺键为主要连接基团的连接子和连接臂具有pH敏感性,能够在偏中性的血浆(pH7.35~7.45)中保持稳定,聚合物被动靶向到偏酸性的肿瘤组织(pH 6.5~7.0)时才会发生解离,且离解出的代谢产物是对机体无害的天然氨基酸,因此具有良好的实际应用之价值。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
图1:紫杉醇结构;
图2:右旋糖酐结构;
图3:DHA结构;
图4:合成亲水连接臂化合物1的反应方程式;
图5:合成亲水连接臂化合物2的反应方程式;
图6:合成亲水连接臂化合物3b的反应方程式;
图7:合成亲水连接臂化合物4的反应方程式;
图8:合成亲水连接臂化合物5的反应方程式;
图9:合成亲水连接臂化合物6的反应方程式;
图10:紫杉醇结构修饰化合物ZSC-1的反应方程式;
图11:紫杉醇结构修饰化合物ZSC-2的反应方程式;
图12:紫杉醇结构修饰化合物ZSC-3的反应方程式;
图13:紫杉醇结构修饰化合物ZSC-4的反应方程式;
图14:紫杉醇结构修饰化合物ZSC-5的反应方程式;
图15:DHA结构修饰化合物THB-1的反应方程式;
图16:DHA结构修饰化合物THB-2的反应方程式;
图17:DHA结构修饰化合物THB-3的反应方程式;
图18:DHA结构修饰化合物THB-4的反应方程式;
图19:DHA结构修饰化合物THB-5的反应方程式;
图20:多糖功能化合成化合物FB-1的反应方程式;
图21:多糖功能化合成化合物FB-2的反应方程式;
图22:多糖功能化合成化合物FB-3的反应方程式;
图23:多糖功能化合成化合物FB-4B的反应方程式;
图24:多糖功能化合成化合物FB-5的反应方程式;
图25:化合物6的合成路线;
图26:化合物ZSC-5的合成路线;
图27:化合物THB-5的合成路线;
图28:化合物FB-5的合成路线。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。应理解,本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方式;还应当理解,本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方式,而不是为了限制本发明的保护范围。下列具体实施方式中如果未注明具体条件的实验方法,通常按照本领域技术内的常规方法和条件。
除非另外指出,本发明中的“当量”是指物质相互作用时的物质的量的比值,如:N-羟基丁二酸内酰胺(1.5当量)的含义即为:N-羟基丁二酸内酰胺与5-炔基正己酸的物质的量的比为1.5。
如前所述,现有的紫杉醇抗肿瘤药物存在水溶性差、靶向性差、副作用强等缺陷。
有鉴于此,本发明的一个典型实施方式中,提供一种紫杉醇-DHA-右旋糖酐偶联聚合物,所述紫杉醇-DHA-右旋糖酐偶联聚合物结构式如下所示:
其中,n为大于0的自然数,形成本发明中紫杉醇-DHA-右旋糖酐偶联聚合物的右旋糖酐的分子量(Mw[重均分子量])可以为至少100000道尔顿。在某些实施例中,右旋糖酐可以具有或者至少具有100000、125000、150000、200000、250000或500000道尔顿的Mw,或在100000-200000、125000-175000、135000-165000或145000-155000道尔顿的Mw。
本发明的紫杉醇-DHA-右旋糖酐偶联聚合物将修饰后的氨基酸作为连接部分,将抗肿瘤药物紫杉醇、前药增效部分DHA和大分子聚合物骨架右旋糖酐连接在一起。
本发明的又一具体实施方式中,提供上述紫杉醇-DHA-右旋糖酐偶联聚合物的合成方法,所述合成方法至少包括:以天然氨基酸作为原料,合成亲水性的连接臂;利用亲水连接臂对紫杉醇的结构进行修饰;利用酪氨酸对DHA的结构进行修饰;利用丙氨酸对右旋糖酐进行多糖功能化修饰得多糖大分子,将修饰后的DHA和修饰后的紫杉醇连接到多糖大分子上,得到所述紫杉醇-DHA-右旋糖酐偶联聚合物。
本发明的又一具体实施方式中,提供了一种亲水性连接臂的合成方法,包括:
1)利用N-羟基丁二酸内酰胺和5-炔基正己酸发生酯化反应,活化5-炔基正己酸的羧基,合成式(I)所示的化合物;
2)利用甘氨酸二肽和式(I)所示的化合物发生酰胺化反应,合成式(II)所示的化合物;
3)利用N-羟基丁二酸内酰胺对式(II)所示的化合物进行羧基活化,再与N6-叔丁氧羰基-L-赖氨酸发生酰胺化反应,合成式(III)所示的化合物;
4)利用绝对乙醇与式(III)所示的化合物发生酯化反应,合成式(IV)所示的化合物;
5)利用4N HCl将式(IV)所示的化合物的叔丁氧羰基基团,合成式(V)所示的化合物;
6)利用二甘醇酸酐与式(V)所示的化合物发生酰胺化反应,合成式(VI)所示的化合物。
在本发明的一个具体实施方式中,式(I)所示的化合物的合成采用以下方法:将5-炔基正己酸(1.0当量)、N-羟基丁二酸内酰胺(1.5当量)、EDCI(1.5当量)溶于二氯甲烷中,搅拌10~12个小时,反应完毕后,有机层使用饱和盐水洗2~3次,收集有机相,用无水硫酸钠干燥,过滤后用旋转蒸发仪浓缩蒸干溶剂,即可获得。其不需要结构表征,即可用作下一步反应的反应物。具体反应方程式如图4所示。
在本发明的一个具体实施方式中,式(II)所示的化合物的合成方法为:将甘氨酸二肽(2.0当量)和碳酸氢钠(4.0当量)溶于水中,将式(I)所示的化合物(1.0当量)溶于无水四氢呋喃中,慢慢滴加到有甘氨酸二肽和碳酸氢钠的反应液中,搅拌4~5个小时,加入2N盐酸(调节pH=1.0),用旋转蒸发仪浓缩蒸干溶剂,经反相C18柱纯化(洗脱体系为乙腈:水=0%-35%),用油泵干燥后即可获得。其可作为下步反应的反应物,反应方程式如图5所示。
在本发明的一个具体实施方式中,式(III)所示的化合物的合成方法为:将式(II)所示的化合物(1.0当量)、N-羟基丁二酸内酰胺(1.2当量)和EDCI(1.1当量)溶于无水DMF中,搅拌12个小时,得到活化了羧基的中间体化合物3a的DMF溶液,再将N6-叔丁氧羰基-L-赖氨酸(2.0当量)和三乙胺(2.0当量)加入DMF:水=8:2中,超声使之溶解,成牛奶样液体;然后滴加化合物3a的DMF溶液,搅拌过夜;反应完毕后,使用真空泵浓缩反应液,然后让浓缩液在乙酸乙酯和20%的枸橼酸水溶液中分配,分离出乙酸乙酯层,水相用乙酸乙酯再反萃两次,合并有机层;有机相用无水硫酸钠干燥,过滤后用旋转蒸发仪浓缩,经硅胶柱层析纯化(二氯甲烷:甲醇=0%-25%)即可获得。其可作为下步反应的反应物,反应方程式如图6所示。
在本发明的一个具体实施方式中,式(IV)所示的化合物的合成方法为:将式(III)所示的化合物(1.0当量)、EDCI(1.5当量)和DMAP(1.5当量)溶于无水二氯甲烷中,常温搅拌30分钟,然后加入绝对乙醇,搅拌过夜;薄层色谱检测无原料后,在旋转蒸发仪上蒸干溶剂,反应残留物在乙酸乙酯和饱和盐水中分配,水相用乙酸乙酯再萃取2次,收集有机相,用旋转蒸发仪蒸干溶剂,用硅胶柱层析(二氯甲烷:甲醇=6:1)纯化后即可获得。其可作为下步反应的反应物,反应方程式如图7所示。
在本发明的一个具体实施方式中,式(V)所示的化合物的合成方法为:将式(VI)所示的化合物(1.0当量)溶于4N盐酸乙醇中,反应过夜;反应完毕后,在旋转蒸发仪上蒸干溶剂,再用油泵干燥,即可获得。其可作为下步反应的反应物,反应方程式如图8所示。
在本发明的一个具体实施方式中,式(VI)所示的化合物的合成方法为:向式(V)所示的化合物(1.0当量)中加入三乙胺(5.0当量);然后将式(V)所示的化合物和三乙胺溶于无水DMF中,加热至50℃,搅拌半个小时,然后慢慢加入二甘醇酸酐(5.0当量),室温下搅拌12个小时;反应完毕后,浓缩除去溶剂,加入2N盐酸调节到pH=1.0,经反相C18柱纯化(乙腈:水=5%-80%),再用油泵干燥后即可获得。其可作为下步反应的反应物,反应方程式如图9所示。
在本发明的一个具体实施方式中,提供一种对紫杉醇结构进行修饰的方法,包括:
1)利用叔丁基二甲基氯硅烷对紫杉醇的C2’位羟基进行保护,合成式(VII)所示的化合物;
2)利用氯甲酸烯丙酯对式(VII)所示的化合物的C7位羟基进行保护,合成式(VIII)所示的化合物;
3)利用四丁基氟化铵将式(VIII)所示的化合物的C2’位硅醚保护基团脱去,合成式(IX)所示的化合物;
4)利用4-二甲氨基吡啶和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐将式(VI)所示的化合物与式(IX)所示的化合物连接,合成式(X)所示的化合物;
5)利用四(三苯基膦)钯与1,3-二甲基巴比妥酸脱去式(X)所示的化合物的C7位酮保护基,合成式(XI)所示的化合物。
在本发明的一个具体实施方式中,式(VII)所示的化合物的合成方法为:将紫杉醇(1.0当量)和咪唑(6.0当量)溶于无水DMF中,加入TBDMSCl(6.0当量),在35~38℃油浴中反应20~24个小时;反应进程用薄层色谱监测(石油醚:乙酸乙酯=1:1,目标产物的比移值Rf=0.75);待反应完成后,使反应混合物在乙酸乙酯和饱和盐水中分配,合并有机层;用无水硫酸钠干燥有机相,过滤后蒸干溶剂;利用硅胶柱层析纯化(石油醚:乙酸乙酯=2:1),即可获得。其可作为下步反应的反应物,反应方程式如图10所示。
在本发明的一个具体实施方式中,式(VIII)所示的化合物的合成方法为:在氮气的保护下,将式(VII)所示的化合物(1.0当量)和DMAP(3.0当量)溶于无水二氯甲烷中;冰浴冷却反应液到0℃,将氯甲酸烯丙酯(2.7当量)溶于无水二氯甲烷中,滴加到反应液中,移除冰浴;室温搅拌3h,反应进程用薄层色谱监测(石油醚:乙酸乙酯=2:1,目标产物的比移值Rf=0.66);待反应完成后,在旋转蒸发仪上蒸干溶剂;使反应化合物在乙酸乙酯和饱和枸橼酸水溶液中分配,合并有机层,用无水硫酸钠干燥,过滤后浓缩;用硅胶柱层析纯化(石油醚:乙酸乙酯=3:1)后即可获得。其可作为下步反应的反应物,反应方程式如图11所示。
在本发明的一个具体实施方式中,式(IX)所示的化合物的合成方法为:将式(VIII)所示的化合物(1.0当量)溶于无水四氢呋喃中,冰浴使反应液温度降至0℃,加入1mol/L四丁基氟化铵的四氢呋喃溶液(2.0当量),在0℃反应30分钟,反应进程用薄层色谱监测(石油醚:乙酸乙酯=1:1,目标产物的比移值Rf=0.57);待反应完成后,旋蒸浓缩溶液,用硅胶柱层析纯化(石油醚:乙酸乙酯=1:1),即可获得。其可作为下步反应的反应物,反应方程式如图12所示。
在本发明的一个具体实施方式中,式(X)所示的化合物的合成方法为:将式(VI)所示的化合物(1.0当量,反应前需经油泵真空干燥)、EDCI(1.6当量)和DMAP(1.6当量)溶于无水DMF中,搅拌30分钟;将式(IX)所示的化合物(1.0当量)溶于无水DMF中,加到有式(VI)所示的化合物、EDCI和DMAP的反应液里;反应12个小时。反应混合物在乙酸乙酯和饱和盐水中分配,乙酸乙酯层用饱和盐水洗2次,水层用乙酸乙酯萃取2次,合并乙酸乙酯层,用无水硫酸钠干燥,过滤,旋蒸浓缩溶液;用反相C18柱层析制备(乙腈:水=50%-95%),旋蒸浓缩后,浓缩液用乙酸乙酯萃取,合并有机相,用无水硫酸钠干燥,过滤后即可获得。其可作为下步反应的反应物,反应方程式如图13所示。
在本发明的一个具体实施方式中,式(XI)所示的化合物的合成方法为:在氮气的保护下,将式(X)所示的化合物(1.0当量)、5-炔基正己酸(4.0当量,保护连接臂上的三键,以提高产率)和N,N′-二甲基巴比妥酸(1.2当量)溶于无水四氢呋喃中,加入四(三苯基膦)钯(0.07当量),搅拌反应2个小时;反应完毕后,旋蒸浓缩反应液;用C18反相柱层析制备(乙腈:水=50%-95%),旋蒸浓缩溶液后用乙酸乙酯萃取,合并有机相,用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸干溶剂后即可获得。其可作为下步反应的反应物,反应方程式如图14所示。
在本发明的一个具体实施方式中,提供了对DHA结构进行修饰的方法,包括
1)利用6-叠氮基正己胺盐酸盐与N-叔丁氧羰基-L-酪氨酸发生酰胺化反应,合成式(XII)所示的化合物;
2)利用N-(3-溴丙基)苯二胺取代式(XII)所示的化合物的末端羟基,合成式(XIII)所示的化合物;
3)利用水合肼水解式(XIII)所示的化合物的内酰胺,合成式(XIV)所示的化合物;
4)利用式(XIV)所示的化合物与DHA发生酰胺化反应,合成式(XV)所示的化合物;
5)利用4N HCl脱去式(XV)所示的化合物的叔丁氧羰基保护基团,合成式(XVI)所示的化合物。
在本发明的一个具体实施方式中,式(XII)所示的化合物的合成方法为:将N-叔丁氧羰基-L-酪氨酸(1.0当量)、EDCI(1.5当量)、HOBt(1.5当量)和三乙胺(4.0当量)溶于无水DMF中,搅拌15分钟;然后加入6-叠氮基正己胺盐酸盐(1.2当量),搅拌6个小时;薄层色谱检测反应进展;反应完毕后,旋蒸浓缩反应液,反应浓缩液在乙酸乙酯和饱和盐水中分配,分出乙酸乙酯层,水相进一步用乙酸乙酯萃取两次,合并乙酸乙酯层,用无水硫酸钠干燥,旋蒸浓缩溶液,硅胶柱层析纯化(石油醚:丙酮=1:1)即可获得。其可作为下步反应的反应物,反应方程式如图15所示。
在本发明的一个具体实施方式中,式(XIII)所示的化合物的合成方法为:将式(XII)所示的化合物(1.0当量)、N-(3-溴丙基)苯二胺(1.2当量)和碳酸铯(Cs2CO3)(4.0当量)溶于无水DMF中,加热至50℃,搅拌过夜;反应完毕后,使反应混合物在乙酸乙酯和饱和盐水中分配,水相用乙酸乙酯萃取2次;合并有机层,用无水硫酸钠干燥,过滤后旋蒸浓缩溶液,硅胶柱层析纯化(二氯甲烷:甲醇=13:1)后即可获得。其可作为下步反应的反应物,反应方程式如图16所示。
在本发明的一个具体实施方式中,式(XIV)所示的化合物的合成方法为:将式(XIII)所示的化合物(1.0当量)溶于乙醇中,加入水合肼(5.0当量),搅拌反应12个小时;薄层色谱检测反应进展;反应完毕后,滤除白色沉淀,旋蒸浓缩滤液,滤液浓缩液直接经硅胶柱层析纯化(洗脱剂中加入少许三乙胺,二氯甲烷:甲醇=4:1),即可获得。其可作为下步反应的反应物,反应方程式如图17所示。
在本发明的一个具体实施方式中,式(XV)所示的化合物的合成方法为:将DHA(1.2当量)、O-(7-偶氮苯并三氮唑-1-氧)-N,N”,N”-四甲基脲六氟磷酸酯(HATU)(1.5当量)和三乙胺(2.0当量)溶于无水DMF中,加入式(XIV)所示的化合物(1.0当量),搅拌过夜;反应完毕后,反应混合物在乙酸乙酯和饱和盐水中分配,水相用乙酸乙酯萃取2次;合并有机层,用无水硫酸钠干燥,过滤后旋蒸浓缩溶液,硅胶柱层析纯化(洗脱剂中加入少许三乙胺,二氯甲烷:乙酸乙酯=1:1)后即可获得。其可作为下步反应的反应物,反应方程式如图18所示。
在本发明的一个具体实施方式中,式(XVI)所示的化合物的合成方法为:取10ml浓盐酸(35%-37%,12N)加入到20ml四氢呋喃中,制得4N盐酸四氢呋喃液。将式(XV)所示的化合物(1.0当量)溶于4N盐酸四氢呋喃液中,搅拌反应过夜;反应完毕后,旋蒸浓缩反应液,利用硅胶柱层析纯化(二氯甲烷:甲醇=4:1)后即可获得。其可作为下步反应的反应物,反应方程式如图19所示。
本发明的一个具体实施方式中,提供利用丙氨酸对右旋糖酐进行多糖功能化修饰得多糖大分子,将修饰后的DHA和修饰后的紫杉醇连接到多糖大分子上的方法,包括:
1)利用双光气与L-丙氨酸苄酯盐酸盐反应,利用伯胺光气法合成式(XVII)所示的化合物;
2)利用式(XVII)与右旋糖酐反应,合成式(XVIII)所示的化合物;
3)利用氢氧化钠水解式(XVIII)所示的化合物上的小分子苄基酯,合成式(XIX)所示的化合物;
4)利用式(XVI)所示的化合物与式(XIX)所示的化合物发生酰胺化反应,合成式(XX)所示的化合物;
5)利用式(XI)所示的化合物与式(XX)所示的化合物发生铜催化叠氮-烷基环加成反应,合成式(XXI)所示的化合物。
在本发明的一个具体实施方式中,式(XVII)所示的化合物的合成方法为:将L-丙氨酸苄酯盐酸盐(1.0当量)和吡啶(7.4当量)溶于无水二氯甲烷中,在氮气的保护下,冰浴使反应液温度降至0℃,在搅拌下逐滴加入双光气(1.2当量);移除冰浴使反应液温度升至室温,反应2个小时,利用薄层色谱监测反应进程(石油醚:乙酸乙酯=1:1,目标产物的比移值Rf=0.52);反应完成后,先后用在4℃保存的1M盐酸溶液和饱和盐水洗反应体系,合并有机层;用无水硫酸钠干燥有机层,过滤,蒸干溶剂得到深棕色液体,即可获得。其可作为下步反应的反应物,反应方程式如图20所示。
在本发明的一个具体实施方式中,式(XVIII)所示的化合物的合成方法为:右旋糖酐(平均分子量10万)在60℃油浴中用油泵抽干12个小时以上后,在60℃油浴中,将右旋糖酐完全溶于无水二甲基亚砜中,冷却反应液至室温;将式(XVII)所示的化合物(1.0当量)溶于无水二甲基亚砜中,加入到反应液中,再向反应液中加入DMAP(2.2当量),反应过夜;将反应体系滴加到甲醇中,使之均匀沉淀,超声5分钟,静置分层,倾出上清;再倒入适量甲醇,超声10分钟,静置分层,倾出上清;再倒入适量乙醇,超声10分钟,静置分层,倾出上清,抽滤,收集滤渣,干燥后即可获得。其可作为下步反应的反应物,反应方程式如图21所示。
在本发明的一个具体实施方式中,式(XIX)所示的化合物的合成方法为:将式(XVIII)所示的化合物溶于水中,然后加入氢氧化钠,测定pH在11~12之间,在25℃下搅拌反应过夜。用1N的盐酸溶液调节反应体系pH=3.0;使反应体系在乙酸乙酯和水中分配,收集水层,旋蒸浓缩溶液;透析三次,每次1-3小时,以除尽溶液中的氯化钠和丙氨酸杂质,透析结束,旋蒸浓缩溶液;利用葡聚糖凝胶柱层析纯化(10%甲醇-水),收集后旋蒸浓缩溶液,冷冻干燥后即可获得。其可作为下步反应的反应物,反应方程式如图22所示。
在本发明的一个具体实施方式中,式(XX)所示的化合物的合成方法为:将式(XIX)所示的化合物(以其对应的小分子羧基的物质的量为1.0当量)溶于无水二甲基亚砜中,加入HoBt(0.19当量);将式(XVI)所示的化合物(0.07当量)溶于无水DMF中,加入三乙胺,在氮气保护下加热至50℃,恒温30min后,蒸去三乙胺,将剩余液体加入反应液中,搅拌5~10min;将EDCI(0.22当量)溶于无水DMF中,加入反应液中,再加入三乙胺,反应24个小时;反应完毕后,向反应液中加入适量蒸馏水,用稀盐酸调节pH=3.0;用二氯甲烷洗两次反应体系,合并水层,过滤,旋蒸浓缩滤液;透析三次,每次3h,收集样品,旋蒸浓缩;经葡聚糖凝胶G100柱层析纯化(30%甲醇-水溶解上样,10%甲醇-水洗脱,方格板监测紫外吸收),收集样品,旋蒸浓缩,冷冻干燥;经高效液相色谱检测没有HoBt残留(乙腈:水=15%-35%,检测波长280nm/254nm)后即可获得。其可作为下步反应的反应物,反应方程式如图23所示。
在本发明的一个具体实施方式中,式(XXI)所示的化合物的合成方法为:将式(XI)所示的化合物和式(XX)所示的化合物(以对应的叠氮基团为1.0当量)溶于无水二甲基亚砜中;取1.0M硫酸铜水溶液(0.3当量),加入2.0M维生素C钠盐水溶液(用醋酸调节pH=6.5)(0.9当量),混合后溶液呈红色,迅速将其加入反应体系中,在氮气的保护下,反应12个小时;反应结束,用3倍体积的水稀释反应体系,过滤后收集滤液;滤液用二氯甲烷洗两次,收集水层,以除去没有反应完的式(XI)所示的化合物及其降解物;加入相当于铜盐3倍当量的乙二胺四乙酸(Ethylene Diamine Tetraacetic Acid,EDTA)-二钠盐(用醋酸调节pH=6.5)(1.0M)(0.9当量),透析三次,每次3小时(透析袋截留分子量50000),水中加入0.1%醋酸防止紫杉醇水解;葡聚糖凝胶柱层析纯化(10%甲醇-水,用醋酸调节pH=6.5)后,浓缩收集液,冻干后即可获得。反应方程式如图24所示。
在本发明的一个具体实施方式中,提供上述紫杉醇-DHA-右旋糖酐偶联聚合物在制备载药递送系统中的应用。
在本发明的一个具体实施方式中,提供上述紫杉醇-DHA-右旋糖酐偶联聚合物或载药递送系统在制备抗癌或抗肿瘤药物中的应用。
在本发明的一个具体实施方式中,所述癌症或肿瘤可以选自急性白血病、淋巴细胞性白血病、粒细胞性白血病、卵巢癌、食管癌、乳腺癌、非小细胞肺癌、大肠癌、精原细胞瘤、黑色素瘤、头颈部癌、淋巴瘤和脑瘤。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本发明的技术方案,以下将结合具体的实施例详细说明本发明的技术方案。
下述实施例中所提及的化合物1~6分别对应于通式I~VI的化合物,所提及的化合物ZSC-1~ZSC-5分别对应于通式VII~XI的化合物,所提及的化合物THB-1~THB-5分别对应于通式XII~XVI的化合物,所提及的化合物FB-1~FB-5分别对应于通式XVII~XXI的化合物。
实施例1:紫杉醇-DHA-右旋糖酐偶联聚合物的合成
步骤如下:
(1)化合物6的合成
本发明的化合物6的合成方法如下:
将5-炔基正己酸(9g,0.08mol,1.0当量)、N-羟基丁二酸内酰胺(13.8g,0.12mol,1.5当量)、EDCI(23g,0.12mol,1.5当量)溶于二氯甲烷(270mL)中,搅拌12个小时。反应完毕后,有机层使用饱和盐水洗3次,收集有机相,用无水硫酸钠干燥,过滤后用旋转蒸发仪浓缩蒸干溶剂得到化合物1(17g,0.08mol,100%)。无需经过柱层析纯化直接用于下一步反应。
将甘氨酸二肽(21.1g,0.16mol,2.0当量)和碳酸氢钠(26.9g,0.32mol,4.0当量)溶于水中。将化合物1(17g,0.08mol,1.0当量)溶于无水四氢呋喃中,慢慢滴加到有甘氨酸二肽和碳酸氢钠的反应液中,搅拌5个小时。加入2N盐酸(调节pH=1.0),用旋转蒸发仪浓缩蒸干溶剂,经反相C18柱纯化(洗脱体系为乙腈:水=0%-35%),用油泵干燥后得到化合物2(10g,0.044mol,56%)。
将化合物2(10g,0.044mol,1.0当量)、N-羟基丁二酸内酰胺(6.1g,0.05mol,1.2当量)和EDCI(9.3g,0.049mol,1.1当量)溶于无水DMF中,搅拌12个小时,得到化合物3a的DMF溶液;将N6-叔丁氧羰基-L-赖氨酸(21.8g,0.088mol,2.0当量)和三乙胺(12.3mL,0.088mol,8.95g,2.0当量)加入DMF:水=8:2中,超声使之溶解,成牛奶样液体;然后滴加化合物3a的DMF溶液,搅拌过夜。反应完毕后,使用真空泵浓缩反应液,然后让浓缩液在乙酸乙酯和20%的枸橼酸水溶液中分配,分离出乙酸乙酯层,水相用乙酸乙酯再反萃两次,合并有机层;有机相用无水硫酸钠干燥,过滤后用旋转蒸发仪浓缩,经硅胶柱层析纯化(二氯甲烷:甲醇=0%-25%)得到化合物3b(13g,0.029mol,65%)。
将化合物3(13g,0.029mol,1.0当量)、EDCI(8.2g,0.043mol,1.5当量)和DMAP(5.2g,0.043mol,1.5当量)溶于无水二氯甲烷(140mL)中,常温搅拌30分钟,然后加入绝对乙醇(60mL),搅拌过夜。薄层色谱检测无原料后,在旋转蒸发仪上蒸干溶剂,反应残留物在乙酸乙酯和饱和盐水中分配,水相用乙酸乙酯再萃取2次,收集有机相,用旋转蒸发仪蒸干溶剂,用硅胶柱层析(二氯甲烷:甲醇=6:1)纯化后得到化合物4(10.2g,0.021mol,74%)。
将化合物4(10.2g,0.021mol,1.0当量)溶于4N盐酸乙醇(100mL)中,反应过夜。反应完毕后,在旋转蒸发仪上蒸干溶剂,再用油泵干燥,得到化合物5(8.8g,0.021mol,100%),不经柱层析纯化,直接用于下一步。
向化合物5(8.8g,0.021mol,1.0当量)中加入三乙胺(14.8mL,0.10mol,10.4g,5.0当量)。然后将化合物5和三乙胺溶于无水DMF(100mL)中,加热至50℃,搅拌半个小时,然后慢慢加入二甘醇酸酐(12.3g,0.10mol,5.0当量),室温下搅拌12个小时。反应完毕后,浓缩除去溶剂,加入2N盐酸调节到pH=1.0,经反相C18柱纯化(乙腈:水=5%-80%),再用油泵干燥得到黄色胶状物即化合物6(4.0g,8.03mmol,37.7%)。参数如下:
1H NMR(600MHz,D2O)δ4.30(dd,J=9.1,5.2Hz,1H),4.19(d,J=12.7Hz,3H),4.12(q,J=7.1Hz,3H),4.04(s,3H),3.87(t,J=10.7Hz,5H),3.17(q,J=6.8Hz,3H),2.37(t,J=7.4Hz,3H),2.29(t,J=2.6Hz,1H),2.18(td,J=7.0,2.6Hz,3H),1.86–1.65(m,5H),1.51–1.43(m,3H),1.35–1.24(m,3H),1.17(t,J=7.1Hz,4H).
13CNMR(101MHz,D2O)δ176.96,173.88,172.17,171.60,171.38,84.75,69.85,68.03,62.60,52.88,42.68,42.20,38.64,34.25,30.01,27.76,23.87,22.31,17.12,13.30.
LCMS(ES-API Positive)m/z calcd for C22H34N4O9[M+H]+499.3.
LCMS(ES-API Negative)m/z calcd for C22H34N4O9[M-H]-497.3.
化合物6的合成路线如图25所示。
(2)化合物ZSC-5的合成
本发明的化合物ZSC-5的合成方法如下:
将紫杉醇(5.91g,6.92mmol,1.0当量)和咪唑(2.83g,0.042mmol,6.0当量)溶于无水DMF中,加入TBDMSCl(6.26g,.042mmol,6.0当量),在38℃油浴中反应24个小时。反应进程用薄层色谱监测(石油醚:乙酸乙酯=1:1,ZSC-1的比移值Rf=0.75)。待反应完成后,使反应混合物在乙酸乙酯和饱和盐水中分配,合并有机层;用无水硫酸钠干燥有机相,过滤后蒸干溶剂;利用硅胶柱层析纯化(石油醚:乙酸乙酯=2:1),得到6.25g白色固体,即化合物ZSC-1(6.46mmol,93.28%)。
在氮气的保护下,将化合物ZSC-1(3.43g,3.54mmol,1.0当量)和DMAP(1.30g,10.62mmol,3.0当量)溶于无水二氯甲烷中。冰浴冷却反应液到0℃,将氯甲酸烯丙酯(1.01ml,1.15g,9.56mmol,2.7当量)溶于无水二氯甲烷中,滴加到反应液中,移除冰浴。室温搅拌3h,反应进程用薄层色谱监测(石油醚:乙酸乙酯=2:1,化合物ZSC-2的比移值Rf=0.66)。待反应完成后,在旋转蒸发仪上蒸干溶剂。使反应化合物在乙酸乙酯和饱和枸橼酸水溶液中分配,合并有机层,用无水硫酸钠干燥,过滤后浓缩。用硅胶柱层析纯化(石油醚:乙酸乙酯=3:1)后得到白色固体,即化合物ZSC-2(3.65g,3.47mmol,97.86%)。
将化合物ZSC-2(3.32g,3.16mmol,1.0当量)溶于无水四氢呋喃中,冰浴使反应液温度降至0℃,加入1mol/L四丁基氟化铵的四氢呋喃溶液(6.32毫升,6.32mmol,2.0当量),在0℃反应30分钟,反应进程用薄层色谱监测(石油醚:乙酸乙酯=1:1,化合物ZSC-3的比移值Rf=0.57)。待反应完成后,旋蒸浓缩溶液,用硅胶柱层析纯化(石油醚:乙酸乙酯=1:1),得到2.61g白色固体,即化合物ZSC-3(2.78mmol,88.78%)。
将化合物6(2.13g,4.27mmol,1.0当量,反应前需经油泵真空干燥)、EDCI(1.31g,6.83mmol,1.6当量)和DMAP(0.83g,6.83mmol,1.6当量)溶于无水DMF中,搅拌30分钟。将化合物ZSC-3(4.0g,4.27mmol,1.0当量)溶于无水DMF中,加到有化合物6、EDCI和DMAP的反应液里。反应12个小时。反应混合物在乙酸乙酯和饱和盐水中分配,乙酸乙酯层用饱和盐水洗2次,水层用乙酸乙酯萃取2次,合并乙酸乙酯层,用无水硫酸钠干燥,过滤,旋蒸浓缩溶液。用反相C18柱层析制备(乙腈:水=50%-95%),旋蒸浓缩后,浓缩液用乙酸乙酯萃取,合并有机相,用无水硫酸钠干燥,过滤后得到浅红色化合物ZSC-4(3.63g,2.56mmol,60%)。
在氮气的保护下,将化合物ZSC-4(2.48g,1.75mmol,1.0当量)、5-炔基正己酸(0.78g,6.98mmol,4.0当量,保护连接臂上的三键,以提高产率)和N,N′-二甲基巴比妥酸(0.33g,2.10mmol,1.2当量)溶于无水四氢呋喃中,加入四(三苯基膦)钯(0.14g,0.12mmol,0.07当量),搅拌反应2个小时。反应完毕后,旋蒸浓缩反应液。用C18反相柱层析制备(乙腈:水=50%-95%),旋蒸浓缩溶液后用乙酸乙酯萃取,合并有机相,用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸干溶剂后得到类白色化合物ZSC-5(1.63g,1.22mmol,70%)。参数如下:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.12(t,J=6.8Hz,2H),7.86–7.71(m,3H),7.68–7.23(m,15H),7.13–6.93(m,2H),6.33(s,1H),6.18(d,J=6.5Hz,1H),5.95(ddd,J=21.1,8.8,4.8Hz,1H),5.71–5.64(m,1H),5.57(dd,J=9.4,4.8Hz,1H),4.96(d,J=9.4Hz,1H),4.54–4.08(m,10H),4.04–3.73(m,7H),3.34–3.14(m,2H),2.43(d,J=10.6Hz,3H),2.38–2.05(m,10H),2.02–1.72(m,9H),1.59–1.44(m,2H),1.26(dddd,J=35.5,32.1,22.6,16.0Hz,13H).
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ203.76,173.60,172.31,170.98,170.25–169.67,169.39–168.94,168.2,167.61,166.84,141.71,136.68,133.76,133.13,132.05,130.19,129.35,129.12,128.61,127.34,126.93,84.38,83.53,81.17,78.76,77.35,77.09,76.77,76.43,75.60,75.09,71.92,71.21,69.40,68.22,61.60,60.42,58.30,53.40,53.20,52.10,46.02,43.38–42.93,42.69,38.33,35.95,35.35,34.48,31.27,28.59,26.68,23.98,23.07–22.08,21.93,20.98,17.84,14.72,14.16,9.82.
LCMS(ES-API Positive)m/z calcd for C69H83N5022[M+H]+1334.4.
化合物ZSC-5的合成路线如图26所示。
(3)化合物THB-5的合成
本发明的化合物THB-5的合成方法如下:
将N-叔丁氧羰基-L-酪氨酸(13.00g,0.046mol,1.0当量)、EDCI(13.30g,0.069mol,1.5当量)、HOBt(9.37g,0.069mol,1.5当量)和三乙胺(25.78ml,18.72g,0.18mol,4.0当量)溶于无水DMF中,搅拌15分钟,。然后加入6-叠氮基正己胺盐酸盐(9.88g,0.055mol,1.2当量),搅拌6个小时。薄层色谱检测反应进展。反应完毕后,旋蒸浓缩反应液,反应浓缩液在乙酸乙酯和饱和盐水中分配,分出乙酸乙酯层,水相进一步用乙酸乙酯萃取两次,合并乙酸乙酯层,用无水硫酸钠干燥,旋蒸浓缩溶液,硅胶柱层析纯化(石油醚:丙酮=1:1)得化合物THB-1(15.7g,0.039mol,83.96%)。
将化合物THB-1(15.7g,0.039mol,1.0当量)、N-(3-溴丙基)苯二胺(12.5g,0.046mol,1.2当量)和碳酸铯(Cs2CO3)(50.5g,0.15mol,4.0当量)溶于无水DMF中,加热至50℃,搅拌过夜。反应完毕后,使反应混合物在乙酸乙酯和饱和盐水中分配,水相用乙酸乙酯萃取2次。合并有机层,用无水硫酸钠干燥,过滤后旋蒸浓缩溶液,硅胶柱层析纯化(二氯甲烷:甲醇=13:1)得化合物THB-2(13.65g,0.024mol,59.48%)。
将化合物THB-2(13.65g,0.023mol,1.0当量)溶于乙醇中,加入水合肼(5.76g,0.12mol,5.0当量),搅拌反应12个小时。薄层色谱检测反应进展。反应完毕后,滤除白色沉淀,旋蒸浓缩滤液,滤液浓缩液直接经硅胶柱层析纯化(洗脱剂中加入少许三乙胺,二氯甲烷:甲醇=4:1),得到化合物THB-3(8.5g,0.018mol,79.81%)。
将DHA(7.24g,0.022mol,1.2当量)、O-(7-偶氮苯并三氮唑-1-氧)-N,N”,N”-四甲基脲六氟磷酸酯(HATU)(10.48g,0.028mol,1.5当量)和三乙胺(5.12ml,3.72g,0.037mol,2.0当量)溶于无水DMF中,加入THB-3(8.5g,0.018mol,1.0当量),搅拌过夜。反应完毕后,反应混合物在乙酸乙酯和饱和盐水中分配,水相用乙酸乙酯萃取2次。合并有机层,用无水硫酸钠干燥,过滤后旋蒸浓缩溶液,硅胶柱层析纯化(洗脱剂中加入少许三乙胺,二氯甲烷:乙酸乙酯=1:1)得到化合物THB-4(9.1g,0.012mol,64.08%)。
取10ml浓盐酸(35%-37%,12N)加入到20ml四氢呋喃中,制得4N盐酸四氢呋喃液。将化合物THB-4(9.1g,0.012mol,1.0当量)溶于4N盐酸四氢呋喃液中,搅拌反应过夜。反应完毕后,旋蒸浓缩反应液,利用硅胶柱层析纯化(二氯甲烷:甲醇=4:1)得到化合物THB-5(6.8g,9.58mmol,80.95%)。参数如下:1H NMR(600MHz,MeOD)δ7.07(d,J=7.9Hz,2H),6.81(d,J=8.1Hz,2H),5.32–5.17(m,9H),3.89(d,J=5.9Hz,2H),3.84(t,J=7.2Hz,1H),3.24(t,J=6.2Hz,2H),3.18(t,J=6.5Hz,2H),3.00–2.88(m,3H),2.74(d,J=23.8Hz,8H),2.28(d,J=5.6Hz,2H),2.13(t,J=7.2Hz,2H),1.97(dd,J=14.5,7.2Hz,2H),1.89–1.83(m,2H),1.49–1.43(m,2H),1.34–1.16(m,7H),0.87(t,J=7.4Hz,3H).
13C NMR(101MHz,MeOD)δ175.55,169.36,160.04,132.83,131.61,130.25,129.49,129.23,129.21,129.18,129.13,128.95,128.21,127.55,116.06,66.74,56.00,52.41,49.66,49.45,49.24,49.02,48.81,48.60,48.38,40.46,37.99,37.53,37.00,30.36,30.04,29.81,27.51,27.46,26.60,26.54,26.46,24.79,21.53,14.70.
LCMS(ES-API Positive)m/z calcd for C40H60N6O3[M+H]+673.5[M+Na]+695.4.
化合物THB-5的合成路线如图27所示。
(4)化合物FB-5的合成
本发明的化合物FB-5的合成方法如下:
将L-丙氨酸苄酯盐酸盐(3.00g,13.9mmol,1.0当量)和吡啶(2.76ml,8.15g,0.103mol,7.4当量)溶于无水二氯甲烷中,在氮气的保护下,冰浴使反应液温度降至0℃,在搅拌下逐滴加入双光气(0.67ml,3.30g,16.68mmol,1.2当量)。移除冰浴使反应液温度升至室温,反应2个小时,利用薄层色谱监测反应进程(石油醚:乙酸乙酯=1:1,产物FB-1的比移值Rf=0.52)。反应完成后,先后用在4℃保存的1M盐酸溶液和饱和盐水洗反应体系,合并有机层。用无水硫酸钠干燥有机层,过滤,蒸干溶剂得到深棕色液体,即化合物FB-1(2.79g,13.60mmol,97.78%)。
右旋糖酐(平均分子量10万)(4.99g)在60℃油浴中用油泵抽干12个小时以上后,在60℃油浴中,将右旋糖酐完全溶于无水二甲基亚砜[Dimethyl Sulfoxide,(CH3)2SO,DMSO]中,冷却反应液至室温。将化合物FB-1(2.36mmol,0.4831g,1.0当量)溶于无水二甲基亚砜中,加入到反应液中,再向反应液中加入DMAP(5.81mmol,0.7104g,2.2当量),反应过夜。将反应体系滴加到甲醇中,使之均匀沉淀,超声5分钟,静置分层,倾出上清;再倒入适量甲醇,超声10分钟,静置分层,倾出上清;再倒入适量乙醇,超声10分钟,静置分层,倾出上清,抽滤,收集滤渣,干燥后得到白色固体,即化合物FB-2(5.3640g,98.01%)。
将化合物FB-2(1.0当量,1.16mmol,1.04g)溶于水中,然后加入氢氧化钠(1.2当量,1.35mmol,0.0540g),测定pH在11~12之间,在25℃下搅拌反应过夜。用1N的盐酸溶液调节反应体系pH=3.0。使反应体系在乙酸乙酯和水中分配,收集水层,旋蒸浓缩溶液。透析三次,每次1-3小时,以除尽溶液中的氯化钠和丙氨酸杂质,透析结束,旋蒸浓缩溶液。利用葡聚糖凝胶柱层析纯化(10%甲醇-水),收集后旋蒸浓缩溶液,冷冻干燥得化合物FB-3(1.0010g,96.25%)。
将化合物FB-3(1.2mmol羧基,1.0当量,1.00g)溶于无水二甲基亚砜中,加入HoBt(0.19当量,0.23mmol,0.035g);将化合物THB-5(0.07当量,0.08mmol,0.060g)溶于无水DMF中,加入三乙胺(360微升),在氮气保护下加热至50℃,恒温30min后,蒸去三乙胺,将剩余液体加入反应液中,搅拌5~10min;将EDCI溶于无水DMF中,加入反应液中,再加入三乙胺(240微升),反应24个小时。反应完毕后,向反应液中加入适量蒸馏水,用稀盐酸调节pH=3.0;用二氯甲烷洗两次反应体系,合并水层,过滤,旋蒸浓缩滤液;透析三次,每次3h,收集样品,旋蒸浓缩;经葡聚糖凝胶G100柱层析纯化(30%甲醇-水溶解上样,10%甲醇-水洗脱,方格板监测紫外吸收),收集样品,旋蒸浓缩,冷冻干燥得黄色固体;经高效液相色谱检测没有HoBt残留(乙腈:水=15%-35%,检测波长280nm/254nm)。(0.9721g,95.09%)
将化合物ZSC-5(1.0当量,0.024mmol,0.032g)和化合物FB-4B(0.024mmol叠氮基团,1.0当量,0.300g)溶于无水二甲基亚砜中;取1.0M硫酸铜水溶液(7.2微升),加入2.0M维生素C钠盐水溶液(用醋酸调节pH=6.5)(10.8微升),混合后溶液呈红色,迅速将其加入反应体系中,在氮气的保护下,反应12个小时。反应结束,用3倍体积的水稀释反应体系,过滤后收集滤液;滤液用二氯甲烷洗两次,收集水层,以除去没有反应完的化合物ZSC-5及其降解物;加入相当于铜盐3倍当量的乙二胺四乙酸(Ethylene Diamine Tetraacetic Acid,EDTA)-二钠盐(用醋酸调节pH=6.5)(1.0M)(21.6微升),透析三次,每次3小时(透析袋截留分子量50000),水中加入0.1%醋酸防止紫杉醇水解;葡聚糖凝胶柱层析纯化(10%甲醇-水,用醋酸调节pH=6.5)后,浓缩收集液,冻干得化合物FB-5(0.2582g,88.64%)。参数如下:1H NMR(600MHz,DMSO-d6)δ9.22(d,J=8.3Hz,1H),8.93(d,J=8.3Hz,1H),8.11(dd,J=29.5,22.2Hz,1H),7.95(d,J=7.4Hz,1H),7.86(d,J=7.3Hz,1H),7.84–7.75(m,1H),7.71(dd,J=17.4,10.3Hz,1H),7.67–7.58(m,1H),7.56–7.50(m,1H),7.50–7.38(m,1H),7.37(s,1H),7.17(dd,J=18.2,11.4Hz,1H),6.26(s,1H),5.81–5.76(m,1H),5.73(s,1H),5.52–5.47(m,1H),5.42–5.34(m,1H),5.29(s,1H),4.89(d,J=36.0Hz,8H),4.63(d,J=18.8Hz,4H),4.51(s,4H),4.36(s,1H),4.32(d,J=6.4Hz,1H),4.14(d,J=5.6Hz,1H),4.06–4.02(m,1H),3.97(dd,J=14.7,8.0Hz,1H),3.91(s,1H),3.72(s,4H),3.65(d,J=5.7Hz,1H),3.60(s,4H),3.55(d,J=7.0Hz,1H),3.46(d,J=7.9Hz,4H),3.38(d,J=24.5Hz,29H),3.17(d,J=10.5Hz,8H),2.75(s,1H),2.20(d,J=10.7Hz,1H),2.13(dd,J=7.0,4.8Hz,1H),2.08(s,1H),1.85(s,1H),1.77(s,1H),1.64(dd,J=14.4,7.2Hz,1H),1.46(s,1H),1.20(s,1H),1.05–0.93(m,1H).
13C NMR(151MHz,DMSO-d6)δ98.69,98.63,73.79,72.31,70.84,70.59,70.31,66.55,63.26,63.24,55.39,55.33,40.88,40.39,40.25,40.11,39.97,39.83,39.69,39.55,39.13.
化合物FB-5的合成路线如图28所示。
应注意的是,以上实例仅用于说明本发明的技术方案而非对其进行限制。尽管参照所给出的实例对本发明进行了详细说明,但是本领域的普通技术人员可根据需要对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种紫杉醇-DHA-右旋糖酐偶联聚合物的合成方法,其特征在于,所述合成方法至少包括:以天然氨基酸作为原料,合成亲水性的连接臂;利用亲水连接臂对紫杉醇的结构进行修饰;利用酪氨酸对DHA的结构进行修饰;利用丙氨酸对右旋糖酐进行多糖功能化修饰得多糖大分子,将修饰后的DHA和修饰后的紫杉醇连接到多糖大分子上,得到所述紫杉醇-DHA-右旋糖酐偶联聚合物;
所述紫杉醇-DHA-右旋糖酐偶联聚合物结构式如下所示:
n为大于0的自然数,右旋糖酐的分子量为至少100000道尔顿;
所述紫杉醇-DHA-右旋糖酐偶联聚合物将修饰后的氨基酸作为连接部分,将抗肿瘤药物紫杉醇、前药增效部分DHA和大分子聚合物骨架右旋糖酐连接在一起;
所述亲水连接臂的合成方法,包括:
1)利用N-羟基丁二酸内酰胺和5-炔基正己酸发生酯化反应,活化5-炔基正己酸的羧基,合成式I所示的化合物;
2)利用甘氨酸二肽和式I所示的化合物发生酰胺化反应,合成式II所示的化合物;
3)利用N-羟基丁二酸内酰胺对式II所示的化合物进行羧基活化,再与N6-叔丁氧羰基-L-赖氨酸发生酰胺化反应,合成式III所示的化合物;
4)利用乙醇与式III所示的化合物发生酯化反应,合成式IV所示的化合物;
5)利用HCl脱去式IV所示的化合物的叔丁氧羰基基团,合成式V所示的化合物;
6)利用二甘醇酸酐与式V所示的化合物发生酰胺化反应,合成式VI所示的化合物;
2.如权利要求1所述的一种紫杉醇-DHA-右旋糖酐偶联聚合物的合成方法,其特征在于,所述利用亲水连接臂对紫杉醇的结构进行修饰的方法具体包括:
1)利用叔丁基二甲基氯硅烷对紫杉醇的C2’位羟基进行保护,合成式VII所示的化合物;
2)利用氯甲酸烯丙酯对式VII所示的化合物的C7位羟基进行保护,合成式VIII所示的化合物;
3)利用四丁基氟化铵将式VIII所示的化合物的C2’位硅醚保护基团脱去,合成式IX所示的化合物;
4)利用4-二甲氨基吡啶和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐将式VI所示的化合物与式IX所示的化合物连接,合成式X所示的化合物;
5)利用四(三苯基膦)钯与1,3-二甲基巴比妥酸脱去式X所示的化合物的C7位酮保护基,合成式XI所示的化合物;
4.如权利要求1所述的一种紫杉醇-DHA-右旋糖酐偶联聚合物的合成方法,其特征在于,利用丙氨酸对右旋糖酐进行多糖功能化修饰得多糖大分子,将修饰后的DHA和修饰后的紫杉醇连接到多糖大分子上的方法,包括:
1)利用双光气与L-丙氨酸苄酯盐酸盐反应,利用伯胺光气法合成式XVII所示的化合物;
2)利用式XVII与右旋糖酐反应,合成式XVIII所示的化合物;
3)利用氢氧化钠水解式XVIII所示的化合物上的小分子苄基酯,合成式XIX所示的化合物;
4)利用式XVI所示的化合物与式XIX所示的化合物发生酰胺化反应,合成式XX所示的化合物;
5)利用式XI所示的化合物与式XX所示的化合物发生铜催化叠氮-烷基环加成反应,合成式XXI所示的化合物;
5.权利要求1-4任一项所述紫杉醇-DHA-右旋糖酐偶联聚合物的合成方法在制备载药递送系统中的应用。
6.权利要求1-4任一项所述紫杉醇-DHA-右旋糖酐偶联聚合物的合成方法在制备抗肿瘤药物中的应用。
7.如权利要求6所述的应用,其特征在于,所述肿瘤选自急性白血病、淋巴细胞性白血病、粒细胞性白血病、卵巢癌、食管癌、乳腺癌、非小细胞肺癌、大肠癌、精原细胞瘤、黑色素瘤、头颈部癌、淋巴瘤和脑瘤。
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