CN110354270B - 一种青蒿琥酯聚乙二醇衍生物及其制备方法和应用 - Google Patents

一种青蒿琥酯聚乙二醇衍生物及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN110354270B
CN110354270B CN201910814141.XA CN201910814141A CN110354270B CN 110354270 B CN110354270 B CN 110354270B CN 201910814141 A CN201910814141 A CN 201910814141A CN 110354270 B CN110354270 B CN 110354270B
Authority
CN
China
Prior art keywords
artesunate
polyethylene glycol
derivative
coupling
anhydride
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910814141.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN110354270A (zh
Inventor
赵庆贺
陈燕军
王亚杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Materia Medica of CAMS
Original Assignee
Institute of Materia Medica of CAMS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Materia Medica of CAMS filed Critical Institute of Materia Medica of CAMS
Priority to CN201910814141.XA priority Critical patent/CN110354270B/zh
Publication of CN110354270A publication Critical patent/CN110354270A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110354270B publication Critical patent/CN110354270B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/335—Heterocyclic compounds having oxygen as the only ring hetero atom, e.g. fungichromin
    • A61K31/357—Heterocyclic compounds having oxygen as the only ring hetero atom, e.g. fungichromin having two or more oxygen atoms in the same ring, e.g. crown ethers, guanadrel
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/51—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
    • A61K47/56—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic macromolecular compound, e.g. an oligomeric, polymeric or dendrimeric molecule
    • A61K47/59—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic macromolecular compound, e.g. an oligomeric, polymeric or dendrimeric molecule obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyureas or polyurethanes
    • A61K47/60—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic macromolecular compound, e.g. an oligomeric, polymeric or dendrimeric molecule obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyureas or polyurethanes the organic macromolecular compound being a polyoxyalkylene oligomer, polymer or dendrimer, e.g. PEG, PPG, PEO or polyglycerol
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P11/00—Drugs for disorders of the respiratory system
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P29/00—Non-central analgesic, antipyretic or antiinflammatory agents, e.g. antirheumatic agents; Non-steroidal antiinflammatory drugs [NSAID]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00—Antineoplastic agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
    • C08G65/32—Polymers modified by chemical after-treatment
    • C08G65/329—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds
    • C08G65/331—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing oxygen
    • C08G65/332—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing oxygen containing carboxyl groups, or halides, or esters thereof
    • C08G65/3328—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing oxygen containing carboxyl groups, or halides, or esters thereof heterocyclic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
    • C08G65/32—Polymers modified by chemical after-treatment
    • C08G65/329—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds
    • C08G65/334—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing sulfur

Abstract

本发明提供一种青蒿琥酯聚乙二醇衍生物及其制备方法和应用、一种防治肺炎的药物，涉及药物技术领域，本发明所述青蒿琥酯聚乙二醇衍生物通过双硫键将青蒿琥酯与聚乙二醇偶联，结构式如式(Ⅰ)或式(Ⅱ)所示。本发明采用双硫键构建青蒿琥酯与聚乙二醇的偶联物，所得青蒿琥酯聚乙二醇衍生物具有良好的水溶性、稳定性，以及在还原性条件下快速释药的特性。本发明提供的青蒿琥酯聚乙二醇衍生物相比于青蒿琥酯，对炎症的缓解具有更显著的作用，对肺损伤小鼠的治疗效果也显著优于青蒿琥酯，是一种防治肺炎的有效药物。

Description

一种青蒿琥酯聚乙二醇衍生物及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及药物技术领域，尤其涉及一种青蒿琥酯聚乙二醇衍生物及其制备方法和应用、一种防治肺炎的药物。
背景技术
青蒿素(Artemisinin，结构式如式(A)所示)是从复合花序植物黄花蒿茎叶中提取的有过氧基团的倍半萜内酯的一种无色针状晶体，其分子式为 C15H22O5，由中国药学家屠呦呦在1972 年发现。青蒿素是继乙氨嘧啶、氯喹、伯喹之后最有效的抗疟特效药，尤其是对于脑型疟疾和抗氯喹疟疾，具有速效和低毒的特点，曾被世界卫生组织称做是“世界上唯一有效的疟疾治疗药物”。
Figure GDA0003527386260000011
2005年，医学刊物《柳叶刀》发表文章，指出研究发现使用单方青蒿素的地区疟原虫对青蒿素敏感度下降，这意味着疟原虫有开始出现抗药性的可能，世卫组织开始全面禁止使用单方青蒿素，改用青蒿素的联合疗法 (artemisinincombinationtherapy，ACT)，并推荐多种联合治疗，即每种方案包括青蒿素类化合物，如双氢青蒿素(Dihydroartemisinin)、蒿甲醚 (Artemether)、青蒿琥酯(Artesunate)等，配以另一种化学药物，如氯喹、伯喹等。
双氢青蒿素(结构式如式(B)所示)，为青蒿素的衍生物，对疟原虫红内期有强大且快速的杀灭作用，能迅速控制临床发作及症状。主要干扰疟原虫的表膜-线粒体功能。尤其适用于抗氯喹和哌喹的恶性疟和凶险型疟疾的救治。
Figure GDA0003527386260000021
青蒿琥酯(结构式如式(C)所示)，适用于脑型疟及各种危重疟疾的抢救。口服首剂100mg，第2日起一日2次，每次50mg，连服5日。静脉注射临用前，加入所附的5％碳酸氢钠注射液0.6ml，振摇2分钟，待完全溶解后，加5％葡萄糖注射液或葡萄糖氯化钠注射液5.4ml稀释，使每1ml溶液含青蒿琥酯10mg，缓慢静注。首次60mg(或按体重1.2mg/kg)，7岁以下小儿按体重1.5mg/kg。首次剂量后4、24、48小时各重复注射1次。危重者，首次剂量可加至120mg，3日为一疗程，总剂量为240～300mg。
Figure GDA0003527386260000022
青蒿琥酯(ART)在水中几乎不溶，口服片剂临床作用时间短，给药频率较高，粉针剂需5％碳酸氢钠助溶，稳定性较差，易出现沉淀。开发水溶性好、生物利用度较高的青蒿素类药物受到人们的广泛关注。
聚乙二醇是一类生物相容性优良的水溶性高分子，在制药工业中得到广泛应用，用于多种药物制剂，如注射剂、局部用制剂、眼用制剂、口服和直肠用制剂等。一些偶联聚乙二醇的蛋白质、多肽、小分子药物等已进入临床应用或处于临床研究阶段，如聚乙二醇化的天冬酰胺酶
Figure GDA0003527386260000031
多西紫杉醇(NKTR-105)等。将聚乙二醇与青蒿琥酯偶联，除可增加青蒿琥酯的水溶性外，还可实现长循环给药的目的。
中国专利CN103450468B公开了一种青蒿琥酯聚乙二醇化衍生物、其药物组合物及其用途，其将青蒿琥酯和含有游离氨基酸的多价聚乙二醇修饰剂置于惰性溶剂中，在偶联剂和有机碱的催化下，青蒿琥酯的羧基和多价聚乙二醇修饰剂的氨基或羟基发生偶联反应，获得了多价聚乙二醇修饰的青蒿琥酯聚乙二醇衍生物。该专利提供的青蒿琥酯聚乙二醇化衍生物与青蒿琥酯相比，其活性保持相当，水溶性和稳定性显著增加，并且体内半衰期显著延长。中国专利CN106492224A还表明，聚乙二醇青蒿琥酯(即中国专利 CN103450468B公开的青蒿琥酯聚乙二醇化衍生物)可用于制备抗肺纤维化药物。目前文献报道对青蒿琥酯的聚乙二醇修饰，多采用酯健将青蒿琥酯与聚乙二醇进行偶联。
发明内容
对于肿瘤或炎症患者，其肿瘤组织或炎症组织细胞内部由于谷胱甘肽的存在而呈现较强的还原性，其还原性不利于现有的青蒿琥酯聚乙二醇衍生物的药效发挥。本发明针对肿瘤或炎症细胞内部的还原性环境特点设计药物递送系统，将青蒿琥酯与聚乙二醇采用双硫键进行偶联，以实现在青蒿琥酯在体内肿瘤或炎症细胞内部还原性环境下响应性释放药物，从而更好发挥青蒿琥酯的治疗作用。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种青蒿琥酯聚乙二醇衍生物，所述青蒿琥酯聚乙二醇衍生物通过双硫键将青蒿琥酯与聚乙二醇偶联，结构式如式(Ⅰ)或式(Ⅱ) 所示：
Figure GDA0003527386260000041
其中，PEG为聚乙二醇残基，分子量在1000～100000Da；
SS为双硫键；
m为氧、胺基或甲氧基；
Figure GDA0003527386260000042
其中，n＝20～112。
本发明还提供了一种上述技术方案所述青蒿琥酯聚乙二醇衍生物的制备方法，式(Ⅰ)所示青蒿琥酯聚乙二醇衍生物的制备方法包括以下步骤：
(1)将青蒿琥酯与含双硫键的修饰剂混合，在偶联剂和有机碱存在的条件下进行偶合，得到双硫键修饰的青蒿琥酯；
(2)将双羟基聚乙二醇与活化剂混合，在偶联剂存在的条件下进行第一偶联，得到聚乙二醇-酸酐偶联物；所述活化剂选自酸酐或二胺；
(3)将双硫键修饰的青蒿琥酯与聚乙二醇-酸酐偶联物混合，在偶联剂存在的条件下进行第二偶联，得到青蒿琥酯的聚乙二醇衍生物；
步骤(1)和(2)之间无时间上的先后顺序；
式(Ⅱ)所示青蒿琥酯聚乙二醇衍生物的制备方法包括以下步骤：
(1)将青蒿琥酯与含双硫键的修饰剂混合，在偶联剂和有机碱存在的条件下进行偶合，得到双硫键修饰的青蒿琥酯；
(2)将单羟基聚乙二醇与活化剂混合，在偶联剂存在的条件下进行第一偶联，得到聚乙二醇-酸酐偶联物；所述活化剂选自酸酐或二胺；
(3)将双硫键修饰的青蒿琥酯与聚乙二醇-酸酐偶联物混合，在偶联剂存在的条件下进行第二偶联，得到青蒿琥酯的聚乙二醇衍生物；
步骤(1)和(2)之间无时间上的先后顺序。
优选的，所述含双硫键的修饰剂选自3,3-二硫代二丙酸、4,4'-二硫代二丁酸、双(4-羟苯基)二硫醚、二羟乙基二硫醚、胱氨酸、N-琥珀酰亚胺3-[2- 吡啶二硫醚]丙酸酯或胱胺。
优选的，所述偶联剂选自N,N-二环己基碳二亚胺、1,3-二异丙基碳二亚胺、N,N'-二(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺和1-乙基-3-(3-二甲基胺丙基)碳化二亚胺中的一种或多种；所述有机碱选自吡啶、哌嗪、三乙胺或二乙基三胺。
优选的，所述酸酐选自硬脂酸酐、戊酐、苯甲酸酐、异戊酸酐、马来酸酐、乙酸酐或琥珀酸酐。
优选的，所述步骤(1)和(2)的反应在惰性溶剂中进行；所述惰性溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯、二氧六环或二甲基甲酰胺。
优选的，所述步骤(1)～(3)的偶合或偶联反应的温度为0～50℃。
本发明还提供了前述技术方案所述的青蒿琥酯聚乙二醇衍生物在制备防治肺炎的药物中的应用。
本发明还提供了一种防治肺炎的药物，包括前述技术方案所述青蒿琥酯聚乙二醇衍生物或其前体物质。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明提供了一种青蒿琥酯聚乙二醇衍生物，所述青蒿琥酯聚乙二醇衍生物通过双硫键将青蒿琥酯与聚乙二醇偶联，结构式如式(Ⅰ)或式(Ⅱ) 所示。本发明采用含双硫键的修饰剂修饰青蒿琥酯得到双硫键修饰的青蒿琥酯，再用酸酐或二胺对聚乙二醇活化，将双硫键修饰的青蒿琥酯与活化后的聚乙二醇偶联，即可得到对还原环境敏感的青蒿琥珀聚乙二醇衍生物，这主要是基于双硫键与常规的酯键断裂时所需的环境不同，双硫键断裂时需要体内的谷胱甘肽，在还原环境中双硫键易断裂，从而形成对还原环境敏感的青蒿琥酯聚乙二醇衍生物。本发明提供的青蒿琥酯聚乙二醇衍生物具有良好的水溶性、稳定性，以及在还原性条件下快速释药的特性。
本发明实施例所记载的试验表明，本发明提供的青蒿琥酯聚乙二醇衍生物相比于青蒿琥酯，对炎症的缓解具有更显著的作用，对肺损伤小鼠的治疗效果也显著优于青蒿琥酯，是一种防治肺炎的有效药物。
附图说明
图1为青蒿琥酯聚乙二醇前体药物ART2及青蒿琥酯聚乙二醇前体药物 4，在加或不加GSH时的药物释放曲线；
图2为不同青蒿琥酯聚乙二醇衍生物治疗急性肺炎小鼠后的炎症因子表达：(A)TNF-α；(B)IL-6；(C)IL-1β；(D)小鼠肺组织湿/干重比；
图3为不同青蒿琥酯聚乙二醇衍生物治疗急性肺炎小鼠肺组织中的髓过氧化物酶(MPO)活性；
图4为不同青蒿琥酯聚乙二醇衍生物治疗急性肺炎小鼠后的病理切片： (A)生理盐水组；(B)LPS组；(C)青蒿琥酯组；(D)青蒿琥酯聚乙二醇衍生物组。
具体实施方式
在本发明中，所述还原性环境是指富含谷胱甘肽的环境。
本发明提供了一种青蒿琥酯聚乙二醇衍生物，所述青蒿琥酯聚乙二醇衍生物通过双硫键将青蒿琥酯与聚乙二醇偶联，结构式如式(Ⅰ)或式(Ⅱ) 所示：
结构式如式(Ⅰ)所示：
Figure GDA0003527386260000061
其中，PEG为聚乙二醇残基，分子量在1000～100000Da，优选的在 2000～5000Da；SS为双硫键；m为氧、胺基或甲氧基。
Figure GDA0003527386260000071
其中，n＝20～112。
本发明还提供了一种上述技术方案所述青蒿琥酯聚乙二醇衍生物的制备方法，式(Ⅰ)所示青蒿琥酯聚乙二醇衍生物的制备方法包括以下步骤：
(1)将青蒿琥酯与含双硫键的修饰剂混合，在偶联剂和有机碱存在的条件下进行偶合，得到双硫键修饰的青蒿琥酯；
(2)将双羟基聚乙二醇与活化剂混合，在偶联剂存在的条件下进行第一偶联，得到聚乙二醇-酸酐偶联物；所述活化剂选自酸酐或二胺；
(3)将双硫键修饰的青蒿琥酯与聚乙二醇-酸酐偶联物混合，在偶联剂存在的条件下进行第二偶联，得到青蒿琥酯的聚乙二醇衍生物；
步骤(1)和(2)之间无时间上的先后顺序。
本发明将青蒿琥酯和含双硫键的修饰剂混合，在偶联剂和有机碱存在的条件下进行偶合，得到双硫键修饰的青蒿琥酯。在缩合剂和有机碱的作用下，青蒿琥酯的羧基和含双硫键的修饰剂的氨基或羟基发生偶合。
在本发明中，所述偶合反应优选的在惰性溶剂中进行，即将青蒿琥酯、含双硫键的修饰剂、偶联剂以及有机碱均溶于惰性溶剂中进行偶合反应。本发明选择在惰性溶剂中进行偶合反应是因为惰性溶剂不会参与偶合反应，不会产生副反应，对产物造成干扰。
在本发明中，所述含双硫键的修饰剂用于修饰青蒿琥酯；所述含双硫键的修饰剂优选的选自3,3-二硫代二丙酸、4,4'-二硫代二丁酸、双(4-羟苯基) 二硫醚、二羟乙基二硫醚、胱氨酸、N-琥珀酰亚胺3-[2-吡啶二硫醚]丙酸酯或胱胺。在本发明中，所述青蒿琥酯与含双硫键的修饰剂混合时的质量比优选为1～10：1～100，更优选为1：2。
在本发明中，所述偶联剂用于氨基或羟基与羧基的偶合反应；优选的选自N,N-二环己基碳二亚胺、1,3-二异丙基碳二亚胺、N,N'-二(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺和1-乙基-3-(3-二甲基胺丙基)碳化二亚胺中的一种或多种。在本发明中，所述偶联剂的用量优选为青蒿琥酯质量的1～10倍。
在本发明中，所述有机碱用于提供碱性溶液环境；优选的选自吡啶、哌嗪、三乙胺或二乙基三胺。在本发明中，所述有机碱的用量优选为青蒿琥酯质量的1～10倍。
在本发明中，所述惰性溶剂优选的选自二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯、二氧六环或二甲基甲酰胺。在本发明中，所述惰性溶剂的用量优选为青蒿琥酯用量的1～10倍。
在本发明中，所述偶合反应的温度优选为0～100℃，更优选为2～25℃。在本发明中，所述偶合反应的时间优选为1～72h，更优选为24h。
本发明将双羟基聚乙二醇与活化剂混合，在偶联剂存在的条件下进行第一偶联，得到聚乙二醇-酸酐偶联物；所述活化剂选自酸酐或二胺。在缩合剂作用下，聚乙二醇的羟基与酸酐或二胺的氨基发生偶联反应。
在本发明中，所述第一偶联反应优选的在惰性溶剂中进行，即双羟基聚乙二醇、活化剂以及偶联剂均溶于惰性溶剂中进行偶合反应。本发明选择在惰性溶剂中进行第一偶联反应是因为避免溶剂参与反应。
在本发明中，所述酸酐优选的选自硬脂酸酐、戊酐、苯甲酸酐、异戊酸酐、马来酸酐、乙酸酐或琥珀酸酐。在本发明中，所述双羟基聚乙二醇与活化剂的质量比优选为1～2：1～10。
在本发明中，所述偶联剂优选的选自N,N-二环己基碳二亚胺、1,3-二异丙基碳二亚胺、N,N'-二(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺和1-乙基-3-(3-二甲基胺丙基)碳化二亚胺中的一种或多种。在本发明中，所述偶联剂的用量优选为青蒿琥酯质量的1～5倍。
在本发明中，所述惰性溶剂优选的选自二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯、二氧六环或二甲基甲酰胺。在本发明中，所述惰性溶剂的用量优选为聚乙二醇质量的1～20倍。
在本发明中，所述第一偶联反应的温度优选为0～50℃，更优选为 0～25℃。在本发明中，所述第一偶联反应的时间优选为1～72h，更优选为24h。
得到双硫键修饰的青蒿琥酯与聚乙二醇-酸酐偶联物后，本发明将二者混合溶于惰性溶剂中，在偶联剂存在的条件下进行第二偶联，得到青蒿琥酯的聚乙二醇衍生物。在缩合剂的作用下，双硫键修饰的青蒿琥酯的羟基或氨基与聚乙二醇-酸酐偶联物的羧基发生偶联反应。
在本发明中，所述双硫键修饰的青蒿琥酯与聚乙二醇-酸酐偶联物的质量比优选为1～10：1～20，更优选为1：5。在本发明中，所述偶联剂优选的选自N,N-二环己基碳二亚胺、1,3-二异丙基碳二亚胺、N,N'-二(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺和1-乙基-3-(3-二甲基胺丙基)碳化二亚胺中的一种或多种。在本发明中，所述偶联剂的用量优选为1～10倍。在本发明中，所述第二偶联反应的温度优选为0～50℃，更优选为2～25℃。在本发明中，所述第二偶联反应的时间优选为1～72h，更优选为24h。在本发明中，所述惰性溶剂优选的选自二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯、二氧六环或二甲基甲酰胺。在本发明中，所述惰性溶剂的用量优选为双硫键修饰的青蒿琥酯质量的1～10倍。
本发明所述式(Ⅱ)所示青蒿琥酯聚乙二醇衍生物的制备方法包括以下步骤：
(1)将青蒿琥酯与含双硫键的修饰剂混合，在偶联剂和有机碱存在的条件下进行偶合，得到双硫键修饰的青蒿琥酯；
(2)将单羟基聚乙二醇与活化剂混合，在偶联剂存在的条件下进行第一偶联，得到聚乙二醇-酸酐偶联物；所述活化剂选自酸酐或二胺；
(3)将双硫键修饰的青蒿琥酯与聚乙二醇-酸酐偶联物混合，在偶联剂存在的条件下进行第二偶联，得到青蒿琥酯的聚乙二醇衍生物；
步骤(1)和(2)之间无时间上的先后顺序。
在本发明中，所述式(Ⅱ)所示的青蒿琥酯聚乙二醇衍生物的制备方法中，除单羟基聚乙二醇与活化剂的质量比按照1～5：1～10外，其余均与式(Ⅱ) 所示的青蒿琥酯聚乙二醇衍生物的制备方法条件相同，在此不再赘述。
本发明还提供了前述技术方案所述的青蒿琥酯聚乙二醇衍生物在制备防治肺炎的药物中的应用。如本发明具体实施方式记载的试验所示，本发明提供的青蒿琥酯聚乙二醇衍生物对炎症的缓解作用显著优于游离的青蒿琥酯，对肺损伤的治疗效果也显著优于游离的青蒿琥酯。
本发明还提供了一种防治肺炎的药物，包括前述技术方案所述青蒿琥酯聚乙二醇衍生物。
在本发明中，所述药物中青蒿琥酯聚乙二醇衍生物的质量百分含量优选的在0.1～99％，更优选为5～95％，更进一步优选为10～60％。
在本发明中，所述防治肺炎的药物还包括药学上可接受的药用辅料。在本发明中，所述药物的剂型包括但不限于片剂、胶囊、气雾剂、丸剂、粉剂、溶液剂、糖浆剂、纳米胶束、透皮贴剂、口含片、乳剂、冻干粉针剂、栓剂等。可以为普通制剂、缓释制剂、控释制剂、纳米给药系统等。基于此目的，可将衍生物与一种或多种药物赋形剂和/或辅料相结合，制成临床上适于人使用的剂型或剂量形式。
本发明所述的药物可以单位剂量形式给药，给药途径可以为肠道或非肠道，包括并不限于口服、黏膜、鼻腔、口腔吸入、皮下、肌肉、皮肤、直肠、静脉注射、腹膜等给药途径。
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
甲氧基聚乙二醇、聚乙二醇为Sigma-Aldrich公司产品，琥珀酸酐(SA)、琥珀酰亚胺、二甲氨基吡啶购自阿拉丁，二环己基碳二亚胺为Adamas提供，青蒿琥酯为市售原料。
实施例1ART-SS-PEG5k-SS-ART(式(Ⅰ)所示青蒿琥酯聚乙二醇衍生物)的制备
称取5.0g(1.0mmol)干燥的双羟基mPEG5k(5k表示mPEG的分子量为5kDa)于圆底支口烧瓶中，加入mPEG5k2倍质量琥珀酸酐(SA)及2倍质量的催化剂DCC/NHS和DMAP，用适量二氯甲烷溶解，室温反应24小时。反应结束后，将反应体系过滤，减压旋转蒸发除去溶剂，得到粗产物。粗产物用透析法纯化，冻干，得到产物HOOC-PEG5k-COOH。
称取ART(0.39g，1.0mmol)于圆底支口烧瓶中，加入ART2倍质量的 HEDS及2倍质量的催化剂DCC/NHS和DMAP，适量二氯甲烷溶解，室温反应24小时。反应结束后，过滤，加入HOOC-PEG5k-COOH(4.0g，0.8mmol) 及催化剂DCC/NHS和DMAP，室温反应24小时，过滤，旋转蒸发适量浓缩，石油醚沉淀干燥，透析，冻干，得到ART-SS-PEG5k-SS-ART。
对比例1mPEG2k-ART的合成
通过一步酯化反应合成mPEG2k-ART。
称取一定量单羟基mPEG2k于圆底支口烧瓶中，加入1～10倍量ART及 1～10倍量催化剂DCC/NHS和DMAP，用适量二氯甲烷溶解，0～25℃下反应24小时。将反应溶液过滤，滤液减压除去溶剂，得到粗产物。粗产物用透析法纯化，冻干，得到产物mPEG2k-ART。
对比例2mPEG5k-ART的合成
采用与对比例1相同的方法合成mPEG5k-ART。
实施例2mPEG2k-SS-ART(式(Ⅱ)所示青蒿琥酯聚乙二醇衍生物) 的合成
1、合成羧基化的mPEG-SA-COOH
称取一定量干燥的单羟基mPEG2k(2k表示mPEG的分子量为2kDa) 于圆底支口烧瓶中，加入mPEG2k1倍质量琥珀酸酐(SA)及1倍质量的催化剂DCC/NHS和1倍质量的DMAP，用1倍质量的二氯甲烷溶解，室温反应24小时。对反应结束得到的混合物过滤，减压旋转蒸发除去溶剂，得到粗产物。粗产物用透析法纯化48小时，冻干，得到产物mPEG2k-SA-COOH。
2、青蒿琥酯与双(2-羟基乙基)二硫醚(HEDS)进行酯化反应
称取ART(0.55g，1.43mmol)于圆底支口烧瓶中，加入1倍量HEDS 及催化剂DCC/NHS和DMAP，用适量二氯甲烷溶解，室温反应24小时。反应结束后，将反应体系过滤，加入mPEG2k-SA-COOH(2.85g，1.43mmol) 及催化剂DCC/NHS和DMAP，室温反应24小时，过滤，用减压旋转蒸发适量浓缩，石油醚沉淀干燥后，透析，冻干，得到mPEG2k-SS-ART，由式 (III)所示。
Figure GDA0003527386260000121
其中，n＝44。
实施例3mPEG5k-SS-ART(式(Ⅱ)所示青蒿琥酯聚乙二醇衍生物) 的合成
除采用单羟基mPEG5k(5k表示mPEG的分子量为5kDa)为原料外，其余步骤均与实施例2相同，得到mPEG5k-SS-ART。
Figure GDA0003527386260000122
其中，n＝112。
实施例4药代动力学研究
1、样品：青蒿琥酯，青蒿琥酯的前体药物mPEG2k-ART(ART1)、 mPEG2k-SS-ART(ART2)、mPEG5k-ART(ART3)、mPEG5k-SS-ART(ART4) 分别按照对比例1、实施例2、对比例2以及实施例3所示的方法进行制备。
2、药物配制：青蒿琥酯采用5％NaHCO3溶解，制成10mg/ml的透明溶液。前体药物ART1～4用生理盐水溶解，配制成10mg/ml的微黄色澄清溶液。
3、动物：SD大鼠，购自维通利华，体重200±10g，雄性，常规饲养，自由饮食。
4、给药：青蒿琥酯与ART1～4样品溶液，按每只大鼠1.0ml静脉给药(剂量按青蒿琥酯计算为10mg/kg)，分别于15min，30min，1h，2h，4h，8h， 24h眼眶取血，液质联用法测定血清中双氢青蒿素浓度。
5、实验结果：青蒿琥酯聚乙二醇衍生物能够有效延长青蒿琥酯在大鼠体内的循环时间(表1)。
表1青蒿琥酯及青蒿琥酯前体药物的药代动力学参数
Figure GDA0003527386260000131
由表1的数据可以看出与ART1、ART3及游离ART相比，ART2的药物清除率降低，进而延长了ART2在大鼠体内的循环时间。
实施例5
采用透析法分别考察各种PEG化ART前药在不同条件下的释放行为。分别称取适量ART2和ART4(与实施例4相同)，分别加入去离子水溶解，转移至透析袋(MWCO＝1000)中，两端密封好，置于含释放介质的三角瓶中，释放介质为含0.5％(w/v)Tween80的PBS溶液，并含10mM谷胱甘肽(GSH)。于37℃恒温振荡培养箱中，100rpm振荡，分别在15min，30 min，1，2，4，8，12，24h取样，并更换瓶中释放介质。取样中ART的含量用HPLC法测定，并计算每个时间点的累积释放率。以时间点(h)为横坐标，累积释放百分率为纵坐标绘制释放曲线，见图1。图1为青蒿琥酯聚乙二醇前体药物ART2及青蒿琥酯聚乙二醇前体药物ART4，在加或不加 GSH时的药物释放曲线。
由图1可看出，ART2表现出较好的氧化还原响应性，在含GSH条件下释药速率快，8h内释放速率快，在24h达最大累积释放量为69.3％；在不含GSH条件下释放速率较慢，4h便达到最大累积释放量，释放量仅为 26.8％。ART4的释放与ART2相似，均在含GSH条件下快速释放出药物。
实施例6抗小鼠急性肺炎研究
1、样品：青蒿琥酯，青蒿琥酯的前体药物mPEG2k-ART(ART1)、 mPEG2k-SS-ART(ART2)、mPEG5k-ART(ART3)、mPEG5k-SS-ART(ART4) 分别按照对比例1、实施例2、对比例2以及实施例3所示的方法进行制备。
2、药物配制：青蒿琥酯采用5％NaHCO3溶解，制成10mg/ml的透明溶液。前体药物ART1～4用生理盐水溶解，配制成10mg/ml的微黄色澄清溶液。
3、动物：昆明小鼠及模型制备，购自维通利华，体重20±2g，雄性，常规饲养，自由饮食。实验当天通过吸入给药方式给予10mg/kg的各药物溶液 (给药量均以含ART量计)。给药1小时后，将小鼠肺吸入LPS(25μg/25μL)，生理盐水组中LPS用无菌0.9％NaCl代替。
LPS处理6小时后，各组小鼠进行肺灌注，收集肺灌注液，用于中性粒细胞计数和ELISA检测TNF-α，白介素-1β和白介素-6；随机选取3只小鼠取肺组织测肺的湿/干重比；收集肺组织做H&E染色；另3只取肺组织匀浆后测MPO活性。
4、实验结果：与对照组相比，LPS处理可显著增加细胞中TNF-α、IL-6 和IL-1β的表达；而在不同浓度的各种药物预处理情况下，TNF-α(图2A)、 IL-6(图2B)和IL-1β(图2C)表达呈下降趋势；其中游离青蒿琥酯组和青蒿琥酯聚乙二醇衍生物组下降趋势明显，且在一定浓度范围内呈剂量依赖性。另外，青蒿琥酯前体药物治疗组肺湿/干重比较LPS组相比显著降低(图 2D)。
mPEG2k-SS-ART组较其它前药药物组效果较好，与游离青蒿琥酯效果相当，其中TNF-α和IL-1β的表达水平下降量优于游离青蒿琥酯，且20μg/ml 的剂量即可达到较好疗效。
与对照组(未采用LPS处理小鼠组)相比，LPS处理后小鼠肺湿/干重比显著增加，而青蒿琥酯前体药物治疗组肺湿/干重比较LPS组相比显著降低(图2D)。
与之类似，LPS处理后各组髓过氧化物酶(MPO)活性显著增加，而青蒿琥酯聚乙二醇衍生物治疗组较未治疗组则呈显著下降趋势(图3)。
对小鼠肺组织进行H&E染色，可以看出，经LPS处理后，小鼠肺组织凋亡细胞数量明显增加(图4)。而经青蒿琥酯聚乙二醇衍生物治疗后，凋亡细胞数量明显减少，说明本发明制备的青蒿琥酯前体药物对小鼠急性肺炎具有较好的治疗作用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种青蒿琥酯聚乙二醇衍生物，其特征在于，所述青蒿琥酯聚乙二醇衍生物通过双硫键将青蒿琥酯与聚乙二醇偶联，结构式如式（Ⅱ）所示：
Figure 31347DEST_PATH_IMAGE001
式（Ⅱ）；
其中，n=20~112；SS为双硫键；
所述聚乙二醇中PEG的分子量为2000Da。
2.一种权利要求1所述青蒿琥酯聚乙二醇衍生物的制备方法，其特征在于，
式（Ⅱ）所示青蒿琥酯聚乙二醇衍生物的制备方法包括以下步骤：
（1）将青蒿琥酯与二羟乙基二硫醚混合，在偶联剂和有机碱存在的条件下进行偶合，得到双硫键修饰的青蒿琥酯；
（2）将单羟基聚乙二醇与活化剂混合，在偶联剂存在的条件下进行第一偶联，得到聚乙二醇-酸酐偶联物；所述活化剂为琥珀酸酐；
（3）将双硫键修饰的青蒿琥酯与聚乙二醇-酸酐偶联物混合，在偶联剂存在的条件下进行第二偶联，得到青蒿琥酯的聚乙二醇衍生物；
步骤（1）和（2）之间无时间上的先后顺序。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述偶联剂选自N, N-二环己基碳二亚胺、1,3-二异丙基碳二亚胺、N,N'-二(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺和1-乙基-3-(3-二甲基胺丙基)碳化二亚胺中的一种或多种；所述有机碱选自吡啶、哌嗪、三乙胺或二乙基三胺。
4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）和（2）的反应在惰性溶剂中进行；所述惰性溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯、二氧六环或二甲基甲酰胺。
5.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）~（3）的偶合或偶联反应的温度为0~50℃。
6.权利要求1所述的青蒿琥酯聚乙二醇衍生物在制备防治肺炎的药物中的应用。
7.一种防治肺炎的药物，其特征在于，包括权利要求1所述青蒿琥酯聚乙二醇衍生物。
CN201910814141.XA 2019-08-30 2019-08-30 一种青蒿琥酯聚乙二醇衍生物及其制备方法和应用 Active CN110354270B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910814141.XA CN110354270B (zh) 2019-08-30 2019-08-30 一种青蒿琥酯聚乙二醇衍生物及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910814141.XA CN110354270B (zh) 2019-08-30 2019-08-30 一种青蒿琥酯聚乙二醇衍生物及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110354270A CN110354270A (zh) 2019-10-22
CN110354270B true CN110354270B (zh) 2022-04-15

Family

ID=68225601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910814141.XA Active CN110354270B (zh) 2019-08-30 2019-08-30 一种青蒿琥酯聚乙二醇衍生物及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110354270B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111362964B (zh) * 2020-03-19 2022-03-08 中国人民解放军陆军军医大学 青蒿琥酯的琥珀酯化衍生物及其制备方法和药物中的用途
CN113491773B (zh) * 2020-04-03 2022-09-30 湖南大学 一种青蒿素衍生物核酸适体药物偶联物及其制备方法和用途
WO2023248625A1 (ja) * 2022-06-24 2023-12-28 国立大学法人大阪大学 硫黄含有高分子化合物及びその製造方法、ポリマー組成物並びに硫黄含有化合物
CN115340571A (zh) * 2022-07-05 2022-11-15 中国中医科学院中药研究所 一种新型青蒿素类衍生物、脂质体的制备方法和应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5677468A (en) * 1995-06-29 1997-10-14 Hauser, Inc. Artemisinin dimer compounds having anticancer activity
CN103357022A (zh) * 2013-06-08 2013-10-23 西安交通大学 一种双功能聚乙二醇-阿霉素偶联物及其制备方法
CN106492224A (zh) * 2016-12-13 2017-03-15 昆药集团股份有限公司 聚乙二醇青蒿琥酯在制备抗肺纤维化药物中的应用
CN106928274A (zh) * 2017-02-28 2017-07-07 东南大学 一种双氢青蒿素二倍体衍生物、其药物组合物及应用

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6790863B2 (en) * 2002-10-15 2004-09-14 University Of Mississippi Dihydroartemisinin and dihydroartemisitene dimers as anti-cancer and anti-infective agents

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5677468A (en) * 1995-06-29 1997-10-14 Hauser, Inc. Artemisinin dimer compounds having anticancer activity
CN103357022A (zh) * 2013-06-08 2013-10-23 西安交通大学 一种双功能聚乙二醇-阿霉素偶联物及其制备方法
CN106492224A (zh) * 2016-12-13 2017-03-15 昆药集团股份有限公司 聚乙二醇青蒿琥酯在制备抗肺纤维化药物中的应用
CN106928274A (zh) * 2017-02-28 2017-07-07 东南大学 一种双氢青蒿素二倍体衍生物、其药物组合物及应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PEG化青蒿琥酯前药的制备及其抗LPS诱导小鼠肺损伤作用研究;王亚杰;《中国优秀硕士学位论文全文数据库（电子期刊）》;20200131;全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110354270A (zh) 2019-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110354270B (zh) 一种青蒿琥酯聚乙二醇衍生物及其制备方法和应用
CN111819217B (zh) 一种两亲性嵌段共聚物及其制备方法和纳米胶束载药系统
US9623111B2 (en) Pegylated artesunate derivative, pharmaceutical composition and use thereof
EA018427B1 (ru) Химически модифицированный налоксон
WO2007083984A1 (en) Conjugate comprising pharmaceutical active compound covalently bound to mucoadhesive polymer and transmucosal delivery method of pharmaceutical active compound using the same
AU6951200A (en) Taxane prodrugs
WO2013067767A1 (zh) 聚乙二醇-氨基酸寡肽-依诺替康药物结合物及其药物组合物
CN107952082B (zh) 一种基于阿霉素的多功能协同药物组合物及其构建方法
CN102766258A (zh) 一种白藜芦醇的亲水性结合物及其制备方法和用途
CN111333692B (zh) 一种白桦脂酸衍生物及其制备方法和应用
CN100374443C (zh) 亲水性聚合物-雷公藤提取物的结合物及其药物组合物
TWI564291B (zh) 一氧化氮生成調節劑
CN101920019B (zh) 亲水性聚合物-葛根素特异性缀合的非溶血性缀合物
JP6358797B2 (ja) 癌を処置するためのウミロリムスおよびその誘導体の使用
CN110772644B (zh) 聚乙二醇修饰的强心苷类化合物前药及其抗肿瘤用途
CN110665009B (zh) 一种促肿瘤血管正常化纳米化吉西他滨及其应用
CN110787302B (zh) 一种pH敏感青蒿琥酯聚合物前药及其制备方法、治疗结肠癌的药物组合物
CN109224082B (zh) 一种大分子前药纳米药物、制备方法及其应用
AU2014390729B2 (en) Novel polymer-based hydrotropes for hydrophobic drug delivery
JP3253878B2 (ja) 鉄キレート化用製剤、その製剤の製法及び地中海貧血症の治療法
JPH0859485A (ja) ３ーオキシゲルミルプロピオン酸化合物を主成分とするメイラード反応阻害剤
CN109776787A (zh) 多臂靶向偶联物
CN107362143B (zh) 一种硝苯地平前体脂质体及其制备方法
CN106667985A (zh) 一种贝沙罗汀偶合物、其药物组合物及应用
CN111317717A (zh) 奥利司他聚合胶束及其制备方法和在抗肿瘤药物中的应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant