一种具有pH响应的长循环铁离子螯合剂制造技术

本发明专利技术公开了一种具有pH响应的长循环铁离子螯合剂的制备方法。该铁离子螯合剂由生物相容性好的聚乙二醇单甲醚与去铁胺通过pH敏感的化学键连接后组成。本发明专利技术还公布了其制备方法：聚乙二醇单甲醚与对醛基苯甲酸通过酯化反应连接，然后得到的中间产物再与去铁胺通过西佛碱反应制备得到具有pH响应的长循环铁离子螯合剂。本发明专利技术公开的铁离子螯合剂与去铁胺相比具有长效和病灶部位酸性微环境响应的特点，将在铁离子过载相关疾病的治疗中具有潜在应用价值。

Long circulating iron ion chelating agent with pH response

The invention discloses a method for preparing a long circulating iron ion chelating agent with pH response. The iron ion chelating agent is composed of a polyethylene glycol monomethyl ether with good compatibility and a pH bond which is connected by the chemical sensitive bond through the removal of the amine iron. The invention also discloses a preparation method thereof: polyethylene glycol monomethyl ether and aldehyde benzoic acid by esterification of the intermediate product and get connected with deferoxamine by reaction of Schiff base to prepare long circulating iron ion chelating agent has a pH response. The iron chelating agent disclosed in the invention has the characteristics of long acting and acid responsive microenvironment of the lesion site and has potential application value in the treatment of iron overload related diseases.

【技术实现步骤摘要】
一种具有pH响应的长循环铁离子螯合剂
本专利技术属于化学改性的缩聚物领域，具体涉及一种具有pH响应的去铁胺接枝聚乙二醇，还涉及其作为铁离子螯合剂的应用。
技术介绍
铁离子过载与许多临床疾病有关，比如地中海贫血，中风，阿茨海默、帕金森病等神经退变性疾病。去铁胺是临床上通用的一种铁离子螯合剂，对铁离子过载相关的疾病具有治疗作用。但是其具有明显的缺陷：1、血液中的去铁胺会被体内的酶快速降解，其体内半衰期不足30分钟，导致药效不佳，需要加大用药剂量或者延长用药时间；2、具有毒性，会引起许多不良反应，如，低血压和心动过速(参见俞天骥，去铁胺——老药新毒性，国外医学：药学分册，1991.P249,)，特别是在高剂量的时候，其不良反应特别明显。为了兼顾药效和安全，目前通常的治疗方式低剂量长时间的静脉注射，以维持体内浓度以达到一定效果，但是该种治疗方法十分不便，患者依从性差。因此，急需对去铁铵进行改进，提高其半衰期，降低其毒性。
技术实现思路
本专利针对去铁胺在治疗铁过载相关疾病中存在的半衰期短和药物载体修饰可能产生的积累毒性等问题，本专利技术提供了一种具有pH响应的长循环铁离子螯合剂。一种化合物，它是由聚乙二醇与去铁胺通过pH敏感的化学键链接后组成。上述化合物具有下述式(Ⅰ)所示的结构：其中，Rn表示聚乙二醇链，DFO表示去铁胺基，结构如下：上述化合物中，所述的聚乙二醇为聚乙二醇单甲醚，分子质量为1kDa～20kDa。上述化合物的制备方法，包括以下步骤：(1)聚乙二醇单甲醚与对醛基苯甲酸在催化剂作用下通过酯化反应得到中间产物；(2)将上述中间产物与去铁胺通过西佛碱反应制备得到具有pH响应的长循环铁离子螯合剂。进一步地，所述步骤(1)的酯化反应温度为-5～5℃。进一步地，所述步骤(1)的酯化反应时间为40～72h。进一步地，所述步骤(1)的酯化反应时间为48h。进一步地，所述步骤(1)中，对醛基苯甲酸与聚乙二醇单甲醚的质量比为0.08～0.4:1；4-二甲氨基吡啶(DMAP)与聚乙二醇单甲醚的质量比为0.05～0.3:1；N,N'-二环己基碳酰(DCC)与聚乙二醇单甲醚的质量比为0.25～1.3:1。进一步地，所述步骤(1)的溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、二甲亚砜、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺。进一步地，所述步骤(1)的溶剂为二氯甲烷。进一步地，所述步骤(2)的溶剂选自甲醇、二氯甲烷、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺。进一步地，所述步骤(2)的溶剂为甲醇。进一步地，所述步骤(2)中三乙胺与中间产物的体积质量比为1～5.2ml：1g。进一步地，所述步骤(2)中所述去铁胺为甲磺酸去铁胺。进一步地，所述步骤(2)中甲磺酸去铁胺与中间产物的质量比为1.2～6：1。进一步地，所述步骤(2)中反应温度为60℃，反应时间为12h。上述化合物作为铁离子螯合剂的应用。与去铁铵相比，本专利技术铁离子螯合剂的半衰期显著延长、毒性大大降低，而且其螯合铁离子的能力没有变化，因此，将其注入体内，药效会明显提高，同时毒性大大减小，安全性明显提升，临床应用前景优良。本专利技术公开的铁离子螯合剂与去铁胺相比还具有长效和病灶部位酸性微环境响应的特点。附图说明图1为铁离子螯合剂的合成示意图。图2为实施例1产品的核磁谱图。图3为实施例1和2的铁离子螯合能力图图4为去铁胺和螯合剂的半衰期。图5为实施例3中得到的产品在pH＝6.0条件下酸性响应后产物的核磁谱图。图6为实施例2和3得到的产品与去铁胺的细胞毒性MTT实验结果。具体实施方式所用原料和试剂均来自于市售的商品。聚乙二醇单甲醚、去铁胺、N,N'-二环己基碳酰亚胺(DCC)、4-二甲氨基吡啶(DMAP)均购于sigma，对醛基苯甲酸购于成都科龙试剂公司。本专利技术铁离子螯合剂的合成步骤如图1所示。实施例11克聚乙二醇单甲醚(分子量1kDa)溶于10毫升二氯甲烷溶液中，加入0.4g对醛基苯甲酸，0.3gDMAP和1.3gDCC，在5℃下反应36小时后，经硅胶柱提纯，得到中间产物MPEG1k-Ph-CHO。称取0.5g中间产物MPEG1k-Ph-CHO溶于20毫升甲醇中，加入3g甲磺酸去铁胺和2.6毫升三乙胺，在60℃下反应12小时后，经硅胶柱提纯，得到最终产物MPEG1k-Ph-DFO。核磁氢谱：40mg样品溶于1mlD2O中，25℃检测，检测结果如图2所示。特征峰归属为：8.2和8.07ppm为苯环中的H；8.1ppm为CH＝N键中的H；3.6和3.3ppm分别对应聚乙二醇单甲醚中甲氧基和亚甲基中的氢；3.5ppm对应去铁胺分子中的H-5,H-12和H-19；3.1ppm对应去铁胺分子中的H-1,H-8和H-15；2.8ppm对应去铁胺分子中的H-6和H-13，2.4ppm对应去铁胺分子中的H-14和H-7；2.0ppm对应–CH3；1.5ppm对应去铁胺分子中的H-2,H-4，H-11和H-18；1.4ppm对应去铁胺分子中的H-9和H-16；1.2ppm对应去铁胺分子中的H-3,H-10和H-17。以上核磁氢谱结果证明了合成产物的化学结构。实施例21克聚乙二醇单甲醚(分子量2kDa)溶于10毫升二氯甲烷溶液中，加入0.2g对醛基苯甲酸，0.15gDMAP和0.63gDCC，在-5℃下反应72小时后，经硅胶柱提纯，得到中间产物MPEG2k-Ph-CHO。称取0.5g中间产物MPEG2k-Ph-CHO溶于20毫升甲醇中，加入1.5g甲磺酸去铁胺和1.3毫升三乙胺，在60℃下反应12小时后，经硅胶柱提纯，得到最终产物MPEG2k-Ph-DFO。实施例31克聚乙二醇单甲醚(分子量5kDa)溶于10毫升二氯甲烷溶液中，加入0.08g对醛基苯甲酸，0.06gDMAP和0.25gDCC，在冰浴下反应40小时后，经硅胶柱提纯，得到中间产物MPEG5k-Ph-CHO。称取0.5g中间产物MPEG5k-Ph-CHO溶于20毫升甲醇中，加入0.6g甲磺酸去铁胺和0.5毫升三乙胺，在60℃下反应12小时后，经硅胶柱提纯，得到最终产物MPEG5k-Ph-DFO。实施例41克聚乙二醇单甲醚(分子量10kDa)溶于10毫升二氯甲烷溶液中，加入0.08g对醛基苯甲酸，0.06gDMAP和0.25gDCC，在冰浴下反应48小时后，经硅胶柱提纯，得到中间产物MPEG10k-Ph-CHO。称取0.5g中间产物MPEG10k-Ph-CHO溶于20毫升甲醇中，加入0.6g甲磺酸去铁胺和0.5毫升三乙胺，在60℃下反应12小时后，经硅胶柱提纯，得到最终产物MPEG10k-Ph-DFO。实施例51克聚乙二醇单甲醚(分子量20kDa)溶于10毫升二氯甲烷溶液中，加入0.08g对醛基苯甲酸，0.06gDMAP和0.25gDCC，在冰浴下反应72小时后，经硅胶柱提纯，得到中间产物MPEG20k-Ph-CHO。称取0.5g中间产物MPEG20k-Ph-CHO溶于20毫升甲醇中，加入0.6g甲磺酸去铁胺和0.5毫升三乙胺，在60℃下反应12小时后，经硅胶柱提纯，得到最终产物MPEG20k-Ph-DFO。下面通过试验说明本专利技术的有益效果。本专利技术作为铁离子螯合剂的应用(1)铁离子螯合能力检测铁离子螯合能力采用紫外吸收光谱法检测(Tian,e本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化合物，其特征在于：它是由聚乙二醇与去铁胺通过pH敏感的化学键链接后组成。

【技术特征摘要】
1.一种化合物，其特征在于：它是由聚乙二醇与去铁胺通过pH敏感的化学键链接后组成。2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于：它具有下述式(Ⅰ)所示的结构：其中，Rn表示聚乙二醇链，DFO表示去铁胺基，结构如下：3.根据权利要求1所述化合物，其特征在于：所述聚乙二醇为聚乙二醇单甲醚，分子质量为1kDa～20kDa。4.一种权利要求1～3任一项所述化合物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)聚乙二醇单甲醚与对醛基苯甲酸在N,N'-二环己基碳酰亚胺和4-二甲氨基吡啶作用下通过酯化反应得到中间产物；(2)将上述中间产物与去铁胺通过西佛碱反应制备得到具有pH响应的长循环铁离子螯合剂。5.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述酯化反应温度为-5～5℃，反应时间为40～72h；所述对醛基苯甲酸与聚乙二醇单甲醚的质量比为0.08～0.4:1；4-二甲氨基吡啶与聚乙二醇单甲醚的质...

【专利技术属性】
技术研发人员：田猛，李浩，马潞，游潮，陈茂君，
申请(专利权)人：四川大学华西医院，
类型：发明
国别省市：四川,51