聚乙二醇功能性衍生物和制造方法技术

本发明专利技术涉及聚乙二醇功能性衍生物和制造方法。本发明专利技术描述分离和实质纯化型态的聚乙二醇－酸（ＰＥＧ－ａｃｉｄ）和聚乙二醇酸－腈（ＰＥＧ－ｎｉｔｒｉｌｅ），和其制造和纯化的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚乙二醇功能性衍生物及其制造和纯化方法。
技术介绍
聚乙二醇(PEG)，或称为聚环氧乙烷(PE0)，是由重复的环氧乙烷亚单元 所组成的聚合物。因为无毒性，所以它广泛地应用在临床方面例如泻药，和日常用 品如牙膏的分散剂。最近，医疗科学家使用活化了的聚乙二醇衍生物与不同的生物 分子结合，从而使所述生物分子的半衰期延长。由此，研究人员着手研发活化了的 聚乙二醇衍生物，而Harris " a丄公开了聚乙二醇-酸(PEG-acid)的活化酯， 该聚乙二醇-酸与拥有一个有丙酸或丁酸半体的甲氧基和琥珀酸基活化酯 (_C02-NHS)分别结合在该聚乙二醇-酸的两端(美国专利号5,672,662)。 Sedaghat-Herati et s丄在Polymer Bulletin, 43， 35 - 41 (1999)记述了使 用丙烯腈以合成甲氧基聚环氧乙烷丙酸。
技术实现思路
基于前述背景，本专利技术的目的是提供替代选择的聚乙二醇功能性衍生物及 其制造方法。因此，本专利技术在一方面是一个分离和实质纯化的聚乙二醇-酸(PEG-acid) 如以下的结构(I) R-PEG-(CH2)k-C00H其中k是介乎1到5， R是氢，羟基，甲氧基，或其它烷氧基，而聚乙 二醇是以如下通式(II)所表示 (II) -C2H40—(C2H40) n- 其中n是介乎44到4000。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述分离和实质纯化的聚乙二醇-酸的 纯度由95%到100%。在另一个优选实施方案中，所述聚乙二醇-酸是固体状态而 其纯度是由95%到100%。本专利技术的另一方面提供了一个分离和实质纯化的聚乙二醇-腈(PEG-nitrile)并如以下的结构所表示 (III) R-PEG-(CH2)k-CN其中k是介乎1到5， R是氢，羟基，甲氧基，或其它垸氧基，而聚乙 二醇是以前述通式(II)所表示。在一个优选实施方案中，所述分离和实质纯化的聚乙二醇-腈的纯度由95% 到100%。在最优选的实施例中，所述聚乙二醇-腈是固体状态而其纯度是由95%到 100%。本专利技术的另一方面提供了一个如前述通式(I)所示的分离和实质纯化聚 乙二醇-酸的预备方法，所述方法包括将羟基聚乙二醇与氯磺酸(chlorosulfonate) 反应以形成聚乙二醇-磺酸酯，然后再将所述聚乙二醇-磺酸酯与金属氰化物反应以 形成聚乙二醇-腈。所述聚乙二醇-腈接着水解成聚乙二醇-酸，其中所产生的聚乙二 醇-酸是固体状态而其纯度是介乎95%到100%。在一个优选实施方案中，所述氯磺酸选自甲基磺酰氯，三氟甲烷磺酸基氯， 和对甲二氯甲烷磺酰氯。8在一个上述方法的变体中，所述水解步骤进一步包含以一矿物酸水解所述 聚乙二醇-腈以形成聚乙二醇-酰胺，紧随以另一个水解步骤以碱水解所述聚乙二醇-酰胺。在一个优选实施方案中，所述酸是氢氯酸而所述碱是氢氧化钾。在上述方法的另一个实施方案中，提供一个采用水透析来纯化聚乙二醇-酸的额外步骤。在上述方法的另一个最优选实施方案中，在一个氩气环境下的冰浴混合溶 于二氯甲烷的羟基-甲氧基-聚乙二醇与三乙胺和甲基磺酰氯。如此取得甲氧基-聚乙 二醇-甲磺酸酯后，再与在氩气环境下溶于二甲基亚砜的氰化钾混合，而产生的甲氧 基-聚乙二醇-腈在一个干硅胶过滤柱纯化。所述纯化后的甲氧基-聚乙二醇-腈与氢 氯酸反应后得到的甲氧基-聚乙二醇-酰胺用水透析方法纯化；其后，所述纯化甲氧 基-聚乙二醇-酰胺与氢氧化钾反应并来酸化，从而形成甲氧基-聚乙二醇-酸。最后， 所述甲氧基-聚乙二醇-酸以另一个水透析工序和冷冻干燥来纯化而得到固态的纯化 甲氧基-聚乙二醇-酸。本专利技术的另一方面提供了一个如通式(III)所示的分离和实质纯化聚乙 二醇-腈的预备方法，所述方法包括将羟基聚乙二醇与氯磺酸反应以形成聚乙二醇-磺酸酯，然后再将所述聚乙二醇-磺酸酯与金属氰化物反应以形成聚乙二醇-腈。所 产生的聚乙二醇-酸是固体状态而其纯度是介乎95%到100%。在一个优选实施方案中，所述氯磺酸选自甲基磺酰氯，三氟甲烷磺酸基氯， 和对甲二氯甲烷磺酰氯。在上述方法的另一个方案中，提供了一个用色谱柱过滤来纯化所述聚乙二 醇-腈的额外步骤。在上述方法的另一个最优选实施方案中，在一个氩气环境下的冰浴混合溶 于二氯甲烷的羟基-甲氧基-聚乙二醇与三乙胺和甲基磺酰氯。如此取得甲氧基-聚乙 二醇-甲磺酸酯后，再与在氩气环境下溶于二甲基亚砜的氰化钾混合，而产生的甲氧 基-聚乙二醇-腈在一个干硅胶过滤柱纯化，然后再以冷乙醚沉淀以得到固态的纯化 甲氧基-聚乙二醇-腈。根据本专利技术另一方面，提供了一个分离和实质纯化聚乙二醇-琥珀酰亚胺酸 酯(PEG-succinimidyl ester)的制备方法，所述方法包括将羟基-聚乙二醇与氯磺酸 反应以形成聚乙二醇-磺酸酯，然后再将聚乙二醇-磺酸酯与金属氰化物反应以形成 聚乙二醇-腈。所述聚乙二醇-腈接着水解成聚乙二醇-酸，并在有N-(3-二甲氨基丙 基)-N，-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDAC)的环境下将所述聚乙二醇-酸与N-羟基琥 珀酰亚胺(NHS)结合以形成聚乙二醇-琥珀酰亚胺酸酯。在一个优选实施方案中，所述氯磺酸选自甲基磺酰氯，三氟甲烷磺酸基氯， 和对甲二氯甲垸磺酰氯。在一个上述方法的变体中，所述水解步骤进一步包含以一矿物酸水解所述 聚乙二醇-腈以形成聚乙二醇-酰胺,紧随以另一个水解步骤以碱水解所述聚乙二醇-酰胺。在一个优选实施方案中，所述酸是氢氯酸而所述碱是氢氧化钾。在上述方法的另一个方案中，提供了一个用乙醚沉淀来纯化所述聚乙二醇-琥珀酰亚胺酸酯的额外步骤，其中所述聚乙二醇-琥珀酰亚胺酸酯是由冷乙醚中的原 始混合物中沉淀得来的，而所述结果的沉淀物经过过滤和在真空室温下干燥48小 时。本专利技术有多项优点。例如，纯化聚乙二醇-酸与聚乙二醇-腈乃稳定的化合 物，所以并不需要非常有惰性的环境来储存这两种聚乙二醇衍生物。本专利技术的另一个优点，就是纯化聚乙二醇-酸已经可以在原位(insitu)直 接与其它生物分子例如蛋白聚乙二醇化。因此，不需要先将活化后的聚乙二醇-琥珀 酰亚胺酸酯分离。附图说明图l是一个'H-NMR谱图以从其它甲氧基聚乙二醇-成品中区别出甲氧基聚 乙二醇-腈。图2是一个'H-^!R谱图以从其它甲氧基聚乙二醇-成品中区别出甲氧基聚 乙二醇-丙酸。具体实施例方式如本专利技术及本权利要求书所用，"包含"是指包括下述的要素但不排除其 它。如前述，聚乙二醇(PEG)，等同于聚环氧乙垸或聚氧化乙烯(两者皆简称PE0)， 是一种拥有如(IV)的重复氧化乙烯单位为共同结构的聚合物 (IV) H0-(C2H40)n-H普遍来说，聚乙二醇这名称能用于不同的地方，例如当使用在化学名称的 一部份如聚乙二醇-酸，聚乙二醇是由前述的通式(II)来表示(II) _C2H40—(C2H40) -在另一方面，例如当使用在化学名称的一部份如聚乙二醇-羧(PEG-C00H), 聚乙二醇是由(V)的结构来表示(V)- (C2H4-0-) - —个官能团或者是一组官能团可以与聚乙二醇的C-末端结合，形成一个加 盖的聚乙二醇。例如，当甲氧基(CH:i0-)加进聚乙二醇的C-末端，形成甲氧基聚 乙二醇(mPEG)并有下列化学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种如式（Ⅰ）的分离和实质纯化的聚乙二醇－酸　（Ⅰ）　Ｒ－ＰＥＧ－（ＣＨ↓［２］）↓［ｋ］－ＣＯＯＨ　其中　ｋ为１到５；　Ｒ选自氢，羟基，甲氧基基团，及其它烷氧基基团；和　ＰＥＧ如通式（Ⅱ）所示：　（Ⅱ）－Ｃ↓［２］Ｈ↓［４］Ｏ－（Ｃ↓［２］Ｈ↓［４］Ｏ－）↓［ｎ］－　其中ｎ为４４至４０００。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁文辉，郭汉龙，
申请(专利权)人：康达医药科技有限公司，
类型：发明
国别省市：HK[中国|香港]