[发明专利]一种含单一活性官能团的Y型聚乙二醇及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型的Y型聚乙二醇及其制备方法，特别是涉及一种端基用官能团修饰的Y型聚乙二醇，其具有单一活性官能团，分子量具有窄分布。此外，还涉及所述Y型聚乙二醇在制备生物医药制剂的载体中的用途。 

背景技术

官能化聚乙二醇（PEG）可以利用其含有的活性基团与药物分子（包括蛋白质药物和有机小分子药物）、肽类、糖类、脂类、寡核苷酸、亲和配体、辅因子、脂质体以及生物材料等进行化学偶合，对药物分子等进行聚乙二醇修饰，即聚乙二醇化（PEGylation）。聚乙二醇化后，聚乙二醇的许多优良性质，如亲水性、柔性、抗凝血性等也会随之转移到结合物中。 

相比较于相同分子量的线性聚乙二醇，含单官能团的支化（双臂及多臂）聚乙二醇具有更大的分子体积，因而更有利于对小分子药物的修饰与改性。同时，由于具有特殊的分子形态，这种支化聚乙二醇可以在药物的表层形成一层伞形的保护层，增大了药物分子周围的空间位阻，比线性聚乙二醇能更有效的阻止了体内其它大分子物质对药物的进攻，进而减少了药物在生物体内失活或被酶水解的程度。 

1995年Monfardini将2根线性甲氧基聚乙二醇分别接到赖氨酸的两个氨基上得到带两臂的分叉型聚乙二醇，再将赖氨酸的羧基活化成琥珀酰亚胺活化酯，并用于蛋白质修饰研究（Bioconjugate Chemistry，1995，6，62-69），这是目前推广最普遍的制备含单官能团的支化聚乙二醇及其药物衍生物的方法，并已经在三种商业化的药物中得到应用，包括两个蛋白质，分别为α-interferon（α-干扰素）和anti-TNF-receptor（TNF受体-抗体）；另外一个为核酸适体，anti-VEGF（血管内皮生长因子抗体）。但该方法也有以下三个主要缺点： 

一是合成周期长。因为该方法是通过两步偶合的方法将线性聚乙二醇接入到赖氨酸的两个氨基上，因此，其通常要花费大量时间在线性聚合物和支化聚合物的分离上，并且往往产率低，所得产品也为这两者的混合物。 

二是在碱性条件下不稳定。由于同α位的氨基偶合的线性聚乙二醇生成的是不稳定的氨基甲酸酯键，在碱性条件下容易水解断裂，从而影响试剂的使用（Bioorg.Med.Chem.，2004， 12，5031–5037）。 

三是与药物偶合效率低。该支化聚乙二醇的活性基团位于该聚合物的中点，由于位阻效应在同药物分子偶合时，效率极低，通常需要过量5～50倍的支化聚乙二醇才能使反应充分。 

此外，已有文献报道的多臂星型聚乙二醇的合成也可由多活性官能团小分子同时引发制备得到，这些聚合物的结构都具有良好的规整性，较低的分子量和单分散性。例如，以丙三醇、季戊四醇等多羟基小分子都可以作为引发剂得到多臂星型聚乙二醇（Macromocules，2000,33,5418-5426.）。Gnanou等则制备了Denrimer结构的聚乙二醇（Polymer，2003,44,5067-5074）。然而，这些多臂聚乙二醇中每条臂的端基往往含有相同的羟基官能团，它们不能进行特异性反应。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种含单一活性官能团的Y型聚乙二醇，其分子量具有窄分布，且可根据需要选择合适的活性官能团。本发明的聚乙二醇产品可作为缓释制剂的载体广泛运用于生物医学制药领域中，具有非常优异的产业化前景。 

本发明的另一个目的是提供一种上述含单一活性官能团的Y型聚乙二醇的制备方法，该方法通过使用小分子引发剂，通过氢化钾等为碱夺取醇羟基质子，形成氧负离子，与环氧乙烷进行阴离子聚合反应，反应结束后用溴代丙酮缩甘油对活性氧阴离子进行封端，随后在酸性环境下脱除缩酮保护基，得到含有两个活性羟基和一个被保护羟基的聚乙二醇中间体的特征结构。接着，利用聚乙二醇中间体上的两个活性羟基和氢化钾等阴离子引发剂作为共引发体系引发环氧乙烷进行开环聚合（ROP），并用卤代烷烃将活性环氧乙烷链封端，随后，将羟基的保护基团用Pd/C氢解脱除制得所述Y型聚乙二醇。本发明的制备方法具有合成工艺易控制、反应步骤少、获得的产品纯度高的优点。 

本发明还包括制备这种单官能团的Y型聚乙二醇和抗肿瘤药物顺铂的结合物的方法，该方法包括，使用上述带有可与顺铂上的两个氨基反应的单一活性官能团的Y型聚乙二醇与顺铂反应，获得所述Y型聚乙二醇和抗肿瘤药物顺铂的结合物。 

具体实施方式

本发明具体是通过以下方式完成的。