[发明专利]制备含有末端胺基的聚合物的方法

说明书

相关申请的交叉参考

本申请是2005年12月1日提出的美国专利申请11/291,546号的部分继续申请，后者是2005年8月26日提出的美国专利申请11/212,901号的部分继续申请，这两件申请的全部内容引入本说明书作为参考。

发明领域

本发明涉及制备活性聚合物例如聚氧化烯烃(polyalkylene oxides)的方法。本发明特别涉及制备高纯度的含有末端胺(terminal amine)的线性聚合物的方法。

发明背景

水溶性聚氧化烯烃与治疗部分例如蛋白质和多肽的缀合(conjugation)作用是已知的。参见例如美国专利4,179,337号，该专利的内容在此引入作为参考。4,179,337号专利公开了用PEG改性的生理活性多肽在体内循环延长的时间，降低了免疫原性和抗原性。

为了缀合聚氧化烯烃，所述聚合物的羟基端基必须首先转化成活性官能团。该过程通常称为“活化”，而产物称为“活化的聚氧化烯烃”。其他聚合物类似地活化。

胺端基聚合物例如PEG-NH2是已知的。参见Zalipsky等，Eur.Polym.J.(1983)Vol.19 No.12.，pp1177-1183。该聚合物本身可以与一些生物活性化合物上存在的COOH基团直接缀合。通常，在需要其他聚合物输送体系时PEG-NH2(或PEG-胺)用作进一步官能化的中间体。例如，一些包含苄基消除体系、三甲基锁定体系等的基于聚合物的药物输送平台体系可以包括PEG-NH2作为合成方法中的主要中间体。参见Greenwald等，J.Med.Chem.Vol.42，1999 Sept.9；No.18，3657-3667；Greenwald等，J.Med.Chem.2004 Jan.29；Vol.47，No.3，726-734；Greenwald等，J.Med.Chem.2000 Feb.10；Vol.43，No.3，475-487。上述文献的内容在此引入作为参考。

PEG-胺还可以用于与生物活性小分子和含有合适醛基的多肽缀合(通过还原胺化作用)。也参见Nektar Advanced PEGylation catalog 2005-2006，第24页，该文献的内容在此引入作为参考。

以前，通常知道PEG-胺的制备包括：由PEG-OH制备PEG-卤化物、甲磺酸酯、甲苯磺酸酯，然后与氨水(Hoffmann反应)，叠氮化钠或邻苯二甲酰亚氨基钾(potassium phthalimide)(Gabriel试剂)进行亲和取代反应。PEG-卤化物与氨的反应直接形成PEG-胺。更重要地，主要缺点是在浓氨水处理中大量PEG-卤化物水解形成PEG-OH。在形成较高分子量PEG-胺时这是特别重要的。形成较高分子量PEG，特别是PEG-OH。例如，在PEG_5,000的情况下其量为约5％，而较高分子量PEG例如PEG_40,000其量可高达20％。因此，所需最终产物的纯度可显著地降低。

即使使用PEG-叠氮化物作为制备PEG-胺的中间体时，在使用金属催化氢化时也观察到一些缺点。另外，与邻苯二甲酰亚氨基钾的反应提供基本上保护的胺，其在乙醇中在回流下用肼脱保护基。这也与缺点有关系。除去邻苯二甲酰基的苛刻条件和对最终产物充分纯化的要求显著地增加所需产物的成本。

鉴于上述情况，最好是提供制备PEG-胺的改进方法和含有末端胺的相关聚合物以克服现有技术的缺点和不足。本发明满足这个需要。

发明概述

在本发明的一个优选方面中，提供制备含有末端胺聚合物的改进方法。该方法包括使基本上非抗原性的式(I)的聚合物与膦-基还原剂或碱金属硼氢化物还原剂反应

(I)R₁-R₂-N₃

其中

R₁是封端基团或N₃；和

R₂是基本上非抗原性的聚合物。

聚合物-叠氮化物与膦-基还原剂的反应优选在极性溶剂中进行，反应物在回流条件下反应足够的时间以基本上完成反应并形成聚合物上的末端胺。在本发明的更优选方面中，转化为胺衍生物的聚合物是PEG-叠氮化物且该叠氮基可以在PEG的至少一个或多个末端上。一个优选的膦-基还原剂是三苯基膦。在本发明的另一方面中，优选的碱金属硼氢化物是NaBH₄。