[发明专利]甲氧基聚乙二醇乙基马来酰亚胺的新型制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高纯度的甲氧基聚乙二醇乙基马来酰亚胺(下文中称为 “mPEG-乙基马来酰亚胺”)及其衍生物的制备方法。

背景技术

已知PEG作为代表性亲水大分子可连同天然大分子和合成大分子一 起与水分子形成氢键。

此外，PEG还可溶于各种有机溶剂中，并具有极小人类毒性或没有 人类毒性。由于PEG在水中具有十分细长的构型，因此与其它药物(蛋白、 肽、酶或基因等)结合可依靠空间位阻而使得药物分子的毒性降低，从而 给予其保护而免受免疫系统的影响。因此，PEG作为延长药物在人类血 浆中的半衰期的手段可应用于多种药物。

此外，PEG可以与具有优异活性但毒性高、溶解性差的难以应用的 药物组合，以提高PEG-药物的溶解性和降低毒性，从而改善活性。

为将PEG结合至另一药物，可采用向PEG链的末端添加各种官能 团以将其与药物组合的方法。

mPEG-乙基马来酰亚胺是可与各种药物组合以提高其溶解性和活性 的物质之一。

通常，mPEG-乙基马来酰亚胺可以通过以下两种方法中的一种获得： 一种是包括从mPEG-乙基马来酰胺酸进行分离和提纯、氯化或酯化然后 环化的步骤的方法(反应式1)；另一种是使用MCM(甲氧基羰基马来酰亚 胺)从mPEG-胺经环化来制备mPEG-乙基马来酰亚胺的方法(反应式2)。

第一种方法制备的mPEG-乙基马来酰亚胺具有比第二种方法制备的 mPEG-乙基马来酰亚胺低得多的测定纯度。在第一种方法的反应过程中， 可能发生PEG链的分解从而导致最终产物分子量分布的增加。根据所述 第二种mPEG-乙基马来酰亚胺制备方法，通过迄今为止的手段尚无法预 计确切的反应终点。此外，由于在重结晶中使用二乙醚，因此在将该方 法应用于商业方法时，该方法可能会产生人类毒性和爆炸的危险。另外， 由于最终产物中含有难以除去的副产物(mPEG-酰胺-酰亚胺、mPEG马来 酰胺酸)，因此该产物不适于用在药物输送系统中。

[反应式1]

[反应式2]

虽然美国专利第6,602,498号(Shearwater Corporation)描述了如上所 述的两种方法，但是并没有详细说明关于反应终点的具体反应条件(搅拌 器速率对于反应转化率的影响和分析方法)、适于经济商业化的结晶方法 和最终产物中可能含有的副产物的类型。

根据美国专利第6,875,841号(NOF Corporation)，使甲氧基聚乙二醇 (mPEG)进行氰化和胺化以制备mPEG-丙胺，然后使其与马来酸酐反应以 获得mPEG-丙基马来酰胺酸。在乙酸酐/乙酸的条件下，使如此获得的 mPEG-丙基马来酰胺酸成环以制备mPEG-丙基马来酰亚胺。如此制备的 mPEG-丙基马来酰亚胺的结构中在PEG骨架和马来酰亚胺之间包含三个 碳，因而不同于mPEG-乙基马来酰亚胺的结构。此外，该方法包括复杂 的反应步骤，即从mPEG开始的四(4)个步骤(氰化→胺化→制备马来酰胺 酸→马来酰亚胺环的形成)。由于该方法涉及高压和高温条件(＞4MPa， ＞130℃)，因此最终产物的纯度会因PEG链发生分解而低于其它方法的最 终产物的纯度。

根据美国专利第6,828,401号(SunBio Inc.)，首先制备mPEG-乙基马 来酰胺酸，然后在二异丙基乙胺/三氟乙酸五氟苯酯/DMF条件下制备 mPEG-乙基马来酰亚胺。然而，该方法的缺点在于因使用昂贵的反应物 并且产生许多杂质而带来的商业上的限制。

发明内容

技术问题

为克服上述问题，本发明提供了一种以高产率制备mPEG-乙基马来 酰亚胺的方法。

本发明的另一主题是提供一种产生极少中间体或杂质的mPEG-乙基 马来酰亚胺的新型制备方法。

本发明的再一主题是通过开发使mPEG-乙基马来酰亚胺在反应进程 中水解而转化为mPEG-乙基马来酰胺酸的量最小化的工艺而提供一种高 纯度mPEG-乙基马来酰亚胺的制备方法。

本发明的又一主题是提供一种mPEG-乙基马来酰亚胺的生产方法， 所述mPEG-乙基马来酰亚胺含有不超过10摩尔％的反应中间体化合物和 不超过10摩尔％的作为目标化合物水解产生的副产物的mPEG-乙基马来 酰胺酸。