專利名稱：葉酸鍵接的ε-己內酯類聚合物的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種s-己內酯類聚合物，特別涉及一種葉酸鍵接的可作為耙向藥物載體的s-己內酯類聚合物。
背景技術：
s-己內酯聚合物(PCL)，因其具有良好的生物相容性和生物降解性，是良好的藥物控釋 載體。然由于其主鏈上缺乏反應性側基官能團，增加了對聚合物鏈進行修飾(如耙向因子等) 的困難性。因此，對PCL的功能化改性和修飾勢在必行。
為滿足不同的需要，可采用不同的功能化方法。如Mikael T. (Macromolecules. 2000,33:4619-46)、 Lang M D (J Polym Sci Polym Chem. 2001,39:4214-4226)等合成了含有保護 了的官能化取代基的己內酯的單體，開環聚合并脫去保護從而得到側基反應官能團；RiegerJ 等(.Chem Commun. 2005,274-276)通過Michael加成方法在PCL的羰基a-位上直接引入官能 團。
葉酸(folate， FA)是一組化學結構相似、生化特征相近的化合物的統稱，由蝶啶、對氨基 苯甲酸和一個或多個谷氨酸結合而成。現已證實在腫瘤、關節炎部位有高表達的葉酸受體 (folate rec印tor， FR)，因此FA作為一種靶向試劑被廣泛應用。
鑒于此，如能實現FA與PCL的結合，將拓寬PCL的應用領域。
發明內容
本發明的目的在于，提供一種可作為靶向藥物載體的葉酸鍵接的s-己內酯類聚合物，且 在所說的葉酸鍵接的s-己內酯類聚合物中，葉酸含量可控。
本發明所說的葉酸鍵接的s-己內酯類聚合物，其首先由4-羰基々己內酯和s-己內酯經共 聚得數均分子量為5,000 100,000的共聚物；然后將所得共聚物依次經還原反應、與內酸酐 酯化反應和與氨基化葉酸接枝反應后獲得。
在本發明一個優選技術方案中，數均分子量為5，000 100,000的共聚物的還原產物與內 酸酐按摩爾為1: U 5)進行酯化反應；
在本發明另一個優選技術方案中，氨基化葉酸與數均分子量為5，000 100,000的共聚物 的還原產物與內酸酐酯化反應的產物按質量比為1: (I 30)進行接枝反應；
3在本發明又一個優選技術方案中，推薦使用的內酸酐為馬來酸酐或琥珀酸酐。
具體實施例方式
本文中所說的4-羰基-S-己內酯，其具有式A所示結構；所說的S-己內酯，其具有式B 所示結構；所說的氨基化葉酸，其具有式D所示結構。<image>image see original document page 4</image>
所說的4-羰基-s-己內酯(式A所示化合物)由1,4-環己二酮經Baeyer-Villiger氧化反應 制得；
所說的氨基化葉酸(式D所示化合物)，由葉酸(式E所示化合物)與Boc單保護二胺 (式F所示化合物)經酰胺化反應獲得式G所示化合物、再經三氟乙酸(TFA)脫保護后獲 得。其反應方程式如下<image>image see original document page 4</image>其中11=2 6的整數，DCC為N，N'-二環己基碳二亞胺。以內酸酐為馬來酸酐(式C所示化合物)為例，制備本發明所述的葉酸鍵接的S-己內酯 類聚合物的方法，包括如下步驟
(1) 氨基化葉酸的制備
將式E所示化合物、式F所示化合物、脫水劑、催化劑和無水極性非質子有機溶劑置于
反應器中，在有惰性氣體存在條件下及15t: 3(TC反應10小時 20小時，將所得到的產物 溶于TFA中，并在15'C 3(TC狀態下保持1小時 2小時，得氨基化葉酸；
其中式E所示化合物與式F所示化合物按摩爾比為(1 5) :1。
(2) 側基官能團的s-己內酯類聚合物的制備
(2-1) e-己內酯共聚合物的制備 將4-羰基-s-己內酯(式A所示化合物)與e-己內酉旨(式B所示化合物)按摩爾比l: (l 10)混合后加入聚合反應器中，以全部單體摩爾數的0.05% (摩爾百分數) 1.0% (摩爾百分 數)的異辛酸亞錫為催化劑，干燥的甲苯為溶劑，60。C 90。C下反應20小時 30小時后得到 s-己內酯共聚合物。
(2-2) s-己內酯共聚合物的還原 將由步驟(2-1)所制得的s-己內酯共聚合物、還原劑(如硼氫化鈉等)和由d C3 的鹵代垸(如二氯甲垸等)與無水乙醇組成的混合溶劑置于反應器中，于2(TC 3(TC狀態 下保持至少0.5小時，得到s-己內酯共聚物的還原產物； (2-3)與內酸酐酯化反應 將由步驟(2-2)得到的e-己內酯共聚物的還原產物、馬來酸酐和d C3的鹵代烷(如二 氯甲垸等)置于反應器中，在回流狀態下保持至少3小時得酯化產物； 其中s-己內酯共聚物的還原產物與馬來酸酐的摩爾為1: (1 5)。 (2-4)目標物的制備
將由步驟(2-3)得到的酯化產物、氨基化葉酸(式D所示化合物)、催化劑(如吡啶 等)、脫水劑(優選DCC)和有機溶劑混合于反應器中，在20'C 3(TC狀態下保持至少18 小時后目標物(葉酸鍵接的s-己內酯類聚合物)；
其中氨基化葉酸(式D所示化合物)與由步驟(2-3)得到的酯化產物的質量比為1: (1 30)。
本發明制備的葉酸鍵接的s-己內酯類聚合物，其優越性在于，選用帶有可轉換反應官能 團的s-己內酯類衍生物為原料，通過簡單的還原和酯化反應(接枝)，獲得了側基官能團化s-己內酯類聚合物，并與葉酸進行接枝獲得目標化合物。采用接枝使聚合物結構可控性強，可以通過改變支鏈的密度以及葉酸的接枝密度實現葉酸含量的可控，并可以提供近一步修飾的 反應官能團。
下面通過實施例對本發明作進一步闡述。所舉實施例并不限制本發明的保護范圍。
實施例1
(1)氨基化葉酸的制備 葉酸t).600g、 Boc單保護1，6-己二胺0.879g、脫水劑DCC 1.88g溶于32mL無水DMSO 中加入催化劑吡啶4mL。在N2保護下，25'C反應18小時。將所得到的化合物溶于5mL的 TFA中，25匸條件下反應2小時，得到氨基化葉酸。'H-NMR(CDCl3， Sppm)特征峰8.48 (1H， Ha), 7.52 (2H, Hb,b.), 6.59 (2H, Hcc.), 1.91 (2H， Hd )。
NH2
(3)側基官能團的S-己內酯類聚合物的制備
(2-1) s-己內酯類聚合物的制備
將4-羰基-e-己內酯與s-己內酯按摩爾比l: 4混合后加入聚合反應器中，以全部單體摩爾 數的0.5%的異辛酸亞錫為催化劑，干燥的甲苯為溶劑，80'C下反應24小時后得到共聚物。聚 合物中4-羰基-e-己內酯單元'H-NMR(CDCl3,5ppm)特征峰4.35 (2H， COOCH2)， 2.77 (2H， COCH2); s-己內酯單元'H-NMR(CDCl3,Sppm)特征峰4.08 (2H， COOCH2)。 (2-2) s-己內酯類聚合物的還原
將3.012 g上述共聚物和0.157 g硼氫化鈉加入到200 mL 二氯甲垸和80 mL無水乙醇 的混合溶劑中，在25 'C條件下反應0.5小時，得到s-己內酯類共聚物還原產物。
'H-NMR(CDCl3,Sppm)特征峰4.08 (2H， COOCH2)， 3.65 (2H， OHCH2)， 2.32 (2H， COCH2)。
與未還原聚合物的iH-NMR相比較，4-羰基-s-己內酯結構單元的特征三重峰完全消失，由 此可以確定其結構單元中的羰基被完全還原成為羥基。 (2-3)酯化反應接枝馬來酸酐 0.272 g上述還原聚合物和0.046 g馬來酸酐加入到50mL二氯甲烷中，在40 'C條件下回
6流反應3 h。
!H-NMR(CDCl3,Sppm)特征峰6.23 (1H， COCH)， 6.41 (1H， CHCO)， 4.08 (2H， COOCH2)， 3.65 (2H, OHCH2)， 2.32 (2H， COCH2)。
與還原后聚合物的'H-NMR相比較，S6.23, 56.41為接枝共聚物中馬來酸酐結構單元雙鍵 的特征峰，其余與還原后e-己內酯共聚物的特征峰相同，可判斷接枝馬來酸酐成功。 (2-4)目標物的制備
0.302 g側基官能團化s-己內酯類聚合物、0.057 g的氨基化葉酸、0.1 mL的吡啶和0.102 g的DCC，加入至2 mL CH2C12和2 mL DMSO的混合溶劑中，在25 °C下反應18小時獲
得目標物。
'H-NMR(CDCl3, Sppm)特征峰8.65 (1H， He )， 7.62 (2H, Hd,d')， 6.63 (2H, Hcc.)， 6.12-6.34 (2H，Hb,b')3.98 (2H, Ha)。
實施例2-3
實施例2-3具體步驟和操作與實施例基本相同，僅改變實施例l步驟(2-1)中4-羰基-e-己內酯(OPD)與己內酯摩爾比為l: 2和1: 9，可得到不同分子量的聚合物。采用凝膠滲 透色譜法分析所得共聚物，結果見表l。 表l
分子量分布
實例序號 OPD與己內酯摩爾比 Mw Mn
1 1:4 1880012700 1.48
2 1:2 167009600 1.26
3 1:9 2670016300 1.64
7實施例4-8
實施例4-8具體步驟和操作與實施例基本相同，僅改變實施例l步驟(2-3)中還原后聚 合物與馬來酸酐摩爾比。即還原后聚合物與馬來酸酐摩爾比分別為1:1.5、 1:2、 1:2.5、 1:3 或l:5可得到羧基含量不同的側基官能團化s-己內酯類聚合物。使用酸堿滴定的方法，以二 氯甲烷為溶劑，酚酞為指示劑進行滴定并計算羧基含量，結果見表2。
表2
實例序號還原后聚合物馬來酸酐聚合物馬來酸酐聚合物中羧基含量
(g)(g)(mol: mol)(mmol/g)
10.2720馬1:1.00.68
40.2740.0661:1.50.87
0.2730扁1:2.00.88
60.2740.1121:2.51.20
"70.2730.1341:3.01.40
80.2210.1791:5.01.38
實施例9-10
實施例9-10具體步驟和操作與實施例基本相同，僅改變實施例1步驟(3)中氨基化葉酸 (FA-DAH)與側基官能團化e-己內酯類聚合物(P(CL-OPD)-mal)質量比分別為1:2和1:18, 可得到葉酸含量不同的s-己內酯類聚合物，結果見表3。 表3
FA-DAH P(CL-OPD)-mal FA-DAH與P(CL-OPD)-mal 葉酸含量
實例序號
(g) (g) 質量比 (mmoI/g)
10.057 0.302 1:5 0.51
9 0.202 0.409 1:2 0.86
10 0.023 0.407 1:18 0.15
8
權利要求
1、一種可作為靶向藥物載體的葉酸鍵接的ε-己內酯類聚合物，其特征在于，所說的ε-己內酯類聚合物首先由4-羰基-ε-己內酯和ε-己內酯經共聚得數均分子量為5,000～100,000的共聚物；然后將所得共聚物依次經還原反應、與內酸酐酯化反應和與氨基化葉酸接枝反應后獲得；所說的4-羰基-ε-己內酯和氨基化葉酸分別具有式A和式D所示結構其中n為2～6的整數。
2、 如權利要求l所述的s-己內酯類聚合物,其特征在于,其中數均分子量為5，000 100,000 的共聚物的還原產物與內酸酐按摩爾為1: (1 5)進行酯化反應。
3、 如權利要求l所述的s-己內酯類聚合物，其特征在于，其中氨基化葉酸與數均分子量 為5，000~100，000的共聚物的還原產物與內酸酐酯化反應的產物按質量比為1: (1 30)進 行接枝反應。
4、 如權利要求1 3中任意一項所述的s-己內酯類聚合物，其特征在于，其中所用的內 酸酐為馬來酸酐。
全文摘要
本發明涉及一種可作為靶向藥物載體的葉酸鍵接的ε-己內酯類聚合物，所說的ε-己內酯類聚合物首先由4-羰基-ε-己內酯和ε-己內酯經共聚得數均分子量為5,000～100,000的共聚物；然后將所得共聚物依次經還原反應、與內酸酐酯化反應和與氨基化葉酸接枝反應后獲得。本發明的優越性在于，采用接枝鍵接的方法獲得葉酸含量可控的目標化合物，從而實現調控ε-己內酯類聚合物的靶向性和進一步進行官能化修飾的目的。
文檔編號A61K47/48GK101579526SQ20091005338
公開日2009年11月18日 申請日期2009年6月19日 優先權日2009年6月19日
發明者琰 張, 李家詩, 郎美東 申請人:華東理工大學