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      作為抗癌劑的自組裝的兩親性聚合物的制作方法_4

      文檔序號:9798567閱讀:來源:國知局
      在約40~45 °C進(jìn)行,而用十八烷胺,溫度是大約55 °C_57 °C。通過TLC觀察反 應(yīng)直到觀察到水平不變的剩余的烷基胺,通常在運(yùn)行過夜之后。
      [0113]將反應(yīng)混合物酸化至從約3.0至約4.5的pH,并且于室溫攪拌長達(dá)24小時以破壞未 反應(yīng)的EDC,之后用IN NaOH和/或TEMED滴定至7.0的pH。以約800xg將最終的反應(yīng)混合物離 心1至3小時以除去固體污染物和副產(chǎn)物。
      [0114]離心后,可將上清液在 GPC 柱(ToyopearlTM、SephadexTM、SephacrylTM、Biogel? 以及 類似產(chǎn)品)上層析。然而Jr聚合物是兩親性物質(zhì),并且表現(xiàn)出對某些GPC柱填料的親和力,其 使污染物的去除變得復(fù)雜??蛇x擇地,可將聚合物在大孔的疏水相互作用柱(如, T0Y0PEARL? Phenyl 650C,Toshoh Biosciences,Montgomeryville,PA,U.S.A.)上層析,用 溶于水的梯度的甲醇洗脫。優(yōu)選地,將反應(yīng)混合物對酸性和中性水的數(shù)種變化透析以除去 低分子量的起始材料和反應(yīng)副產(chǎn)物。
      [0115] 還可用丁酮、異丙醇、丁醇或其他極性有機(jī)溶劑萃取反應(yīng)混合物以除去有機(jī)雜質(zhì), 但顯著量的兩親性聚合物損失至萃取溶劑。優(yōu)選地,使用適當(dāng)?shù)哪⒎磻?yīng)混合物進(jìn)行超濾 以將產(chǎn)物分成不同的分子量級別,例如5kDa至10kDa、10kDa至30kDa、30kDa至50kDa等,取決 于所使用的濾膜的截留值??蓪⒕酆衔锏乃芤哼M(jìn)行死端式過濾以便產(chǎn)生無菌的或無病毒 的溶液(取決于濾膜或過濾介質(zhì)的選擇)。
      [0116] 2. Jr-聚合物的合成
      [0117] 實施例1: PEG-二(烷基酰胺基琥珀酰)二硫醚的中等分子量聚合物(C16-JI-聚合物 A)
      [0118] 將聚乙二醇(PEG-1500,Sigma Chemical Co.)在真空下于80°C干燥直到氣泡停止 形成(8-12小時,取決于PEG的質(zhì)量)。干燥的PEG可在氬氣下無限期的干燥保存。
      [0119] 將干燥的PEG在氬氣下于油浴上熔化,并攪拌下逐漸加入馬來酸酐(每摩爾PEG 2 摩爾,針對純度校正)。將混合物在氬氣下于90°C攪拌。由于馬來酸酐容易升華,將頂端空間 最小化并且將整個反應(yīng)容器保持在反應(yīng)溫度。任何冷凝在容器壁上的馬來酸酐將被刮回反 應(yīng)混合物。用UV可視化和碘染色,通過硅膠板上的TLC監(jiān)測反應(yīng)的過程,分別使用乙醇和己 烷作為溶劑。在馬來酸酐消失后將反應(yīng)持續(xù)一小時。
      [0120] 將粗制的PEG二馬來酸酯用兩體積的水稀釋。之后攪拌下向反應(yīng)混合物加入溶于 水(每體積TEMED的2體積水)的二硫蘇糖醇(DTT,每當(dāng)量PEG 1 ? 01當(dāng)量)和N,N,MY -四甲 基乙二胺(TEMED,1.02當(dāng)量)的溶液。在氬氣下于70 °C攪拌反應(yīng)2.5小時,置于室溫過夜,并 且之后再次于70°C攪拌2小時。通過TLC監(jiān)測反應(yīng)并通過DTT的完全消失判定反應(yīng)完成。
      [0121] 向上文的反應(yīng)混合物加入水以降低粘度直到混合物可被攪拌(以大約25%固體), 在氬氣下于65°C攪拌混合物,并加入N-羥基琥珀酰亞胺(每mol PEG-二馬來酸酯-DTT聚合 物中的羧酸基團(tuán)O.lmol),之后是十六烷胺(每mol聚合物中的羧酸基團(tuán)1.05mol)和N-(3-二 甲氨基丙基)-N~乙基碳二亞胺(EDC,每mol聚合物中的羧酸基團(tuán)0.56mol)。將混合物在氬 氣下攪拌1小時并加入第二份EDC(每mo 1聚合物中的羧酸基團(tuán)0.56mo 1)。另一小時后,進(jìn)一 步加入第三份EDC(每mol聚合物中的羧酸基團(tuán)0.28mol,總共每mol羧酸基團(tuán)1.4mol EDC)以 補(bǔ)充EDC水解的損失。當(dāng)所加入的固體使懸浮液難以攪拌時,如保持流動性所必需的加入另 外的水,并如所需要的話,通過加入IN NaOH或IN HC1將pH保持在3.5和7.5之間(優(yōu)選地在 4.5和6.5之間)。在氬氣下于65°C將混合物攪拌過夜,并用TLC(硅膠,以乙醇顯層)監(jiān)測直到 烷基胺顯示出已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定的濃度,并且之后是另外4小時的攪拌。(用十二烷胺,反應(yīng)在約 40-45°C進(jìn)行,而用十八烷胺,溫度優(yōu)選是55°C_57°C)。之后用IN HC1將反應(yīng)混合物酸化至 約4.0-4.5的pH,攪拌24h以破壞未反應(yīng)的EDC,并且通過滴加IN NaOH調(diào)整至pH 7.0。
      [0122] 將混合物轉(zhuǎn)移至離心瓶并且在臺式離心機(jī)中于約800xg離心2小時以分離殘留固 體。離心后,將反應(yīng)混合物用異丙醇萃取以除去有機(jī)雜質(zhì)。作為異丙醇萃取的替代方法,超 濾是優(yōu)選的。
      [0123] 通過這一方法,下列氨基化合物被輒合至聚合物:
      [0124] 實施例la: ^烷胺
      [0125] 實施例lb:十八烷胺
      [0126] 實施例lc:4-壬基芐胺
      [0127]實施例ld:3-[(4_苯氧基)苯基]丙胺
      [0128] 實施例1 e: PEG-二(烷基酰胺基琥珀酰)二硫醚(C16-JI-聚合物A,經(jīng)由路線9替代路 線)。
      [0129] 在熔化的條件下,如實施例1所描述的將PEG(1.5kD,如上文所描述的脫氣和干燥 的)與過量的馬來酸酐(每摩爾PEG多于2.2摩爾當(dāng)量)反應(yīng),并且將反應(yīng)產(chǎn)物溶于水并用lkD 截留膜對水透析。將滲余物蒸發(fā)至接近干燥以產(chǎn)生適用于酰胺化的PEG二馬來酸酯。
      [0130]在反應(yīng)瓶中,將溶于最小體積的水的PEG二馬來酸酯(每兩份PEG二馬來酸酯約1份 水)在氬氣下加熱至70-80°(:。用1£1^0將口11調(diào)整至5.0-5.5。于70-80°(:,向這一溶液加入每 摩爾PEG二馬來酸酯重復(fù)單元的2摩爾當(dāng)量十六烷胺。之后緩慢流動加入溶于最小體積的水 中的N-羥基琥珀酰亞胺(每摩爾PEG二馬來酸酯2摩爾當(dāng)量)的溶液,之后是EDC ? HC1的水溶 液(每摩爾PEG二馬來酸酯3摩爾當(dāng)量)。將混合物于70-80°C攪拌直到TLC(硅膠,用EtOH顯 層)顯示反應(yīng)的完成(十六烷胺的點不變化或不存在)。將反應(yīng)混合物冷卻并且通過加入乙 酸破壞過量的碳二亞胺直到pH在2.5和3之間保持穩(wěn)定。將產(chǎn)物通過透析純化,第一次對 EtOH水溶液之后對水,或者可選擇地通過用異丙醇沉淀。
      [0131] 將這樣形成的PEG二酰胺溶解于水,用TEMED將反應(yīng)混合物的pH調(diào)節(jié)至6.5和9之 間,并且將溫度升至60-70°C。加入DTT溶液(每摩爾PEG二酰胺1.2摩爾當(dāng)量),并且將反應(yīng)混 合物攪拌過夜。用化學(xué)計量當(dāng)量的氯乙酰胺和TEMED消耗過量的硫醇,以產(chǎn)生陰性的 Ellmar/s測試。之后將產(chǎn)物通過對水的透析純化,并且通過蒸發(fā)濃縮滲余物。
      [0132] 實施例2 :PEG_二(烷基酰胺基琥珀酰)二硫醚高分子量聚合物
      [0133] 除了使用每mol馬來酸酐0.55mol DTT和0.55mol TEMED之外,遵循實施例1中列出 的步驟。由于粘度快速上升,有力的攪拌是必須的。表明大多數(shù)反應(yīng)在5-10分鐘內(nèi)完成,之 后是當(dāng)溫度升高至55°C至80°C時經(jīng)過4小時緩慢完成。
      [0134] 實施例3 :PEG_二(烷基酰胺基琥珀酰)二硫醚聚合物
      [0135]除了每mol聚合物中的羧酸基團(tuán)使用1.5mol十二烷胺之外,遵循實施例1中列出的 步驟。加入N-羥基琥珀酰亞胺(NHS,每mo 1羧酸基團(tuán)1. Omol)和1,V -羰基二咪唑(CDI,每mo 1 羧酸基團(tuán)3.Omol),并且將反應(yīng)于80°C攪拌4小時并如上文進(jìn)行后處理。
      [0136]通過這一方法,將下列氨基化合物與聚合物輒合:
      [0137] 實施例3a: ^烷胺
      [0138] 實施例3b:十四烷胺
      [0139] 實施例3c:十八烷胺 [0140]實施例3d:脫氫樅胺
      [0141] 實施例3e:膽固醇2-氨基乙醚
      [0142] 實施例3f: 10-苯氧基癸烷胺
      [0143] 實施例3g:癸二酸酰肼
      [0144] 實施例3h:油酸酰肼
      [0145] 實施例3i:脫氫樅酸酰肼
      [0146] 實施例3 j:膽酸酰肼
      [0147] 實施例3k:棕櫚酸酰肼
      [0148] 實施例4: PEG-共聚_(烷基酰胺基琥珀酸酯)聚合物
      [0149] 將溶于無水乙醚中的PEG(6.66mmol)和三乙胺(2.32ml,16.65mmol)的溶液在氬氣 下于0°C冷卻并用甲磺酰氯(1.03 1111,13.32111111〇1)滴加處理。于0°(:持續(xù)攪拌111并且之后于室 溫持續(xù)攪拌2h。將醚蒸發(fā)并向殘留物中加入無水丙酮(15ml)以便沉淀鹽酸三乙胺,將其從 溶液中過濾。將濾出液用溴化鋰(2.31 g,26.64mmo 1)處理并加熱至回流20h。之后用己烷稀 釋混合物并通過由CeliteTM(0.5 Cm)封口的短的二氧化硅柱(3cm)過濾,并用己烷洗脫。將濾 出液干燥、過濾并蒸發(fā)以剩余油狀的a,《_二溴-PEG。
      [0150] 通過Godjoian等人,Tetrahedron Letters,37:433_6(1996)的方法將a,二溴-PEG與一當(dāng)量的2,2_二丁基-4,5-雙(甲氧基羰基)-1,3,2_二氧雜錫雜環(huán)戊烷 (dioxastannolane)反應(yīng)。將所得的酒石酸二甲酯-PEG聚醚用溶于甲醇的K0H阜化,并且之 后用如上文實施例1和3中的十二烷胺或十六烷胺對其酰胺化,或用實施例3a-3k中的胺對 其酰胺化。
      [0151] 實施例5: PEG與EDTA雙酐共聚
      [0152] 通過實施例1中描述的方法將無水PEG與乙二胺四乙酸二酐反應(yīng),并且之后用如實 施例1中的十二烷胺或用如實施例3中的十六烷胺或用實施例3a-3k中的胺對其酰胺化。
      [0153] 以同樣的方法,將下列雙酐與PEG共聚并隨后對其酰胺化:
      [0154] 實施例5a:萘四羧酸雙酐
      [0155] 實施例5b:茈四羧酸雙酐
      [0156] 實施例5c:二苯甲酮四羧酸雙酐
      [0157] 實施例5d:4,f-(六氟異亞丙基)二酞酸酐
      [0158] 實施例5e: 丁燒四甲酸雙酐
      [0159] 實施例5f:雙環(huán)(2,2,2)辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸雙酐
      [0160] 實施例5g:二亞乙基四胺五乙酸雙酐
      [0161] 實施例511:3,4,3/,4/-二苯基砜四羧酸雙酐
      [0162] 實施例5i: 3,4,3人V-二苯基醚四羧酸雙酐
      [0163] 實施例5 j:苯均四酸二酐
      [0164] 實施例6A:具有懸垂的硫醚的PEG-二胺共聚物
      [0165] 用與實施例1中用于DTT的同樣的步驟將如實施例1中制備的PEG二馬來酸酯與十 二烷硫醇(每當(dāng)量PEG二馬來酸酯二當(dāng)量)反應(yīng)。沒有聚合發(fā)生時,則不必稀釋,并且在熔化 的PEG-二馬來酸酯中進(jìn)行反應(yīng)。加入TEMED催化劑并且之后加入硫醇。使用TLC通過起始材 料的消失來觀察反應(yīng)??墒褂弥钡接捎谡舭l(fā)損失的烷基硫醇變得顯著的點的溫度(直到約 100°C)。使用稍微過量的烷基硫醇以充分飽和馬來酸基團(tuán)。在反應(yīng)最后,將過量的烷基硫醇 通過用氮氣或氬氣噴射和/或在真空中加熱來去除,直到通過氣味或通過TLC檢測不到烷基 硫醇。
      [0166] 以此方法,將下列硫醇與PEG二馬來酸酯輒合:
      [0167] 實施例6Aa:巰基琥珀酸二叔丁酯
      [0168] 實施例6Ab:十四烷硫醇
      [0169] 實施例6Ac:十六烷硫醇 [0170] 實施例6Ad: 2-巰基乙磺酸
      [0171] 實施例6Ae: 3-巰基丙磺酸
      [0172] 實施例6Af: 6-巰基己酸叔丁酯 [0173]實施例6Ag: 4-疏基苯甲酸叔丁酯
      [0174] 實施例6Ah:巰基乙酸叔丁酯
      [0175] 實施例6Ai:4_(叔丁氧基羰基氨基)丁烷硫醇
      [0176] 實施例6Aj:3_(叔丁氧基羰基氨基)芐硫醇
      [0177] 實施例6Ak: 4-癸基芐硫醇
      [0178] 具有反應(yīng)性官能團(tuán)的硫醇是適用于連接C鏈的,和/或反應(yīng)性官能團(tuán)可用作靶向部 分的連接點(X)。
      [0179] 實施例6B:具有懸垂的硫醚的PEG-二胺共聚物
      [0180]
      [0181 ]使用與實施例1中用于十二烷胺的同樣的步驟將在實施例6A中得到的硫醇加合物 用1,4_二氨基丁烷(每兩C00H基團(tuán)一當(dāng)量的二胺)酰胺化,同時當(dāng)對于維持反應(yīng)混合物的流 動性來說必需時用水稀釋。當(dāng)對于確保完成聚合來說必需時加入另外等份的H)C。通過這一 方法,實施例6A和6Aa到6Ak的硫醇加合物被轉(zhuǎn)化為PEG-二氨基丁烷聚酰胺。
      [0182] 通過此方法,可將下列二胺轉(zhuǎn)化為PEG聚酰胺(B0C =叔丁氧基羰基):
      [0183] 實施例6Ba: 2-(0-B0C)_l,3-二氨基-2-丙醇
      [0184] 實施例eBbW,N〃_二(B0C)六亞乙基四胺
      [0185] 實施例eBc:^,N〃_二(B0C)精胺
      [0186] 實施例eBcUN'-BOC亞精胺
      [0187] 實施例eBe:^,?/〃-三(B0C)五亞乙基六胺
      [0188] 實施例6Bf:胍基丁胺 [0189]實施例6Bg:賴氨酸叔丁酯 [0190] 實施例6Bh:l,6_二氨基己烷
      [0191] 實施例6Bi:l,4_苯二胺
      [0192] 實施例6Bj:l,3_苯二胺
      [0193] 實施例6Bk: 1,4-二氨基丁烷-2,3-二醇丙酮化合物
      [0194] 實施例7: PEG-二(烷基琥珀酸酯)二硫醚
      [0195]
      [0196] 通過S ? Sasaki等人,Chem. Pharm? Bui 1 ? 33( 10): 4247-4266(1985)的步驟的變體制 備DTT的2,3_雙-0-十六烷基醚(內(nèi)消旋_2,3_雙(十六烷氧基)丁烷_1,4_二硫醇)。通過實施 例1的方法將其加至PEG-二馬來酸酯。
      [0197]通過這一方法,將下列醚二硫醇偶聯(lián)至PEG聚合物:
      [0198] 實施例7a:內(nèi)消
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