專(zhuān)利名稱(chēng)：雜雙官能聚乙二醇衍生物和它們的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及雜雙官能聚乙二醇衍生物和它們的制備方法。
本發(fā)明的背景親水聚合物聚乙二醇，(縮寫(xiě)(PEG)，也稱(chēng)為聚環(huán)氧乙烷，縮寫(xiě)(PEO))至分子和表面的共價(jià)連接在生物技術(shù)和醫(yī)藥中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。最通常形式的PEG是在各終端具有羥基的線性聚合物HO-CH2-CH2O(CH2CH2O)nCH2CH2-OH該式能夠簡(jiǎn)單表示為HO-PEG-OH，很清楚，其中-PEG-表示沒(méi)有端基的聚合物骨架-PEG-等于-CH2CH2O(CH2CH2O)nCH2CH2-PEG通常作為甲氧基-PEG-OH，或者mPEG(簡(jiǎn)寫(xiě))使用，其中一個(gè)終端是相對(duì)惰性的甲氧基，而另一個(gè)終端是容易進(jìn)行化學(xué)改性的羥基。
CH3O-(CH2CH2O)nCH2CH2-OH本領(lǐng)域中的那些技術(shù)人員將會(huì)理解，術(shù)語(yǔ)聚乙二醇或PEG表示或包括所有以上形式和還有其它形式。
環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的共聚物在它們的化學(xué)性質(zhì)上與PEG緊密相關(guān)，以及它們能夠在PEG的許多應(yīng)用中代替它們。
HO-CH2CHRO(CH2CHRO)nCH2CHR-OHR＝H和CH3PEG是具有水溶性以及在許多有機(jī)溶劑中具有溶解性的有用聚合物。PEG還是無(wú)毒的和非致免疫的。當(dāng)PEG化學(xué)連接于水不溶性化合物時(shí)，所得綴合物一般是水溶性的以及可溶于許多有機(jī)溶劑。當(dāng)PEG所連接的分子具有生物活性時(shí)，如藥物，該活性通常在連接PEG之后得到保留，以及該綴合物可以顯示改變的藥物動(dòng)力學(xué)。例如，Bentley等人在Polymer Preprints，38(1)，584(1997)證實(shí)，當(dāng)偶聯(lián)于PEG時(shí)，水不溶性antemisinin變成水溶性并表現(xiàn)了增加的抗瘧疾活性。Davis等人在U.S.專(zhuān)利No.4,179,337中已經(jīng)表明，偶聯(lián)于PEG的蛋白質(zhì)由于腎廓清率降低和免疫原性降低而具有增加的血液循環(huán)時(shí)間。PEG的無(wú)毒性和它的快速?gòu)捏w內(nèi)清除有利于藥物應(yīng)用。
因?yàn)镻EG化學(xué)性質(zhì)的應(yīng)用已經(jīng)變得更加成熟，所以對(duì)雜雙官能PEG，即攜帶不同端基的PEG存在著遞增的需求X-PEG-Y其中X和Y是不同的基團(tuán)。具有骨架酯基和端基X和Y的PEGX-PEG-CO2-PEG-Y能夠被認(rèn)為是雜雙官能的，即使X和Y是相同的，因?yàn)樵诠羌軆?nèi)的各PEG單元被不對(duì)稱(chēng)取代。
這種攜帶適宜官能團(tuán)的雜雙官能PEG可以用于將PEG連接于表面或其它聚合物，如多糖或蛋白，其中另一終端例如連接于藥物，脂質(zhì)體，其它蛋白或生物傳感器。如果一個(gè)終端連接于聚合物，和另一個(gè)終端鍵接于適宜的官能團(tuán)，能夠發(fā)生交聯(lián)以形成有用的水凝膠。
然而，利用現(xiàn)有方法，雜雙官能PEG通常難以或不可能以高純度制備。例如，人們能夠使用摩爾當(dāng)量的各試劑來(lái)進(jìn)行以下反應(yīng)，目的是制備以下所示的雜雙官能PEG乙縮醛產(chǎn)物
然而，在實(shí)踐中，還不可避免地形成了一些二取代的PEG二乙基乙縮醛(C2H5O)2CH2O-PEG-OCH2CH(OC2H5)2，以及還保留了一些未反應(yīng)的PEG。將需要繁雜的色譜法以分離該混合物。
Zalipsky(Bioconjugate Chemistry，4296-299，1993)已經(jīng)用色譜法從還含有未反應(yīng)PEG和二取代的羧酸衍生物的反應(yīng)產(chǎn)物混合物中純化以下雜雙官能PEG衍生物HO-PEG-CONHCH2CO2H。
在某些應(yīng)用中，要求HO-PEG-OH以最少的量存在于用于制備單官能活化PEG的單烷基PEG中，因?yàn)镠O-PEG-OH的存在將產(chǎn)生交聯(lián)產(chǎn)物和具有其它不希望的效果的雙活化PEG衍生物。事實(shí)上，HO-PEG-OH是在單烷基PEG中的常見(jiàn)污染物。在U.S.專(zhuān)利No.5,298,410中已經(jīng)公開(kāi)了色譜法，通過(guò)形成三苯甲基(Ph3C-衍生物)，色譜法分離該衍生物，和從CH3O-PEG-OCPh3中除去三苯甲基，以從HO-PEG-OH中分離CH3O-PEG-OH。Suzawa等人的最新專(zhuān)利申請(qǐng)(WO 96/35451)公開(kāi)了在制備在一個(gè)終端攜帶具有目標(biāo)細(xì)胞親合力的基團(tuán)和在另一終端具有毒素的雜雙官能PEG中作為中間體的芐基PEG(C6H5-CH2-OPEG-OH)。然而，芐基PEG通過(guò)PEG的芐基化來(lái)制備，隨后需要大工作量的梯度色譜法以從二芐基PEG和未反應(yīng)的PEG中分離芐基PEG。該操作程序以小規(guī)模進(jìn)行，僅有7.8％的收率。該方法因此對(duì)于有用的工業(yè)生產(chǎn)幾乎沒(méi)有任何價(jià)值。
用于制備雜雙官能PEG的第二條路線，即聚合法包括將環(huán)氧乙烷陰離子聚合至陰離子X(jué)-上，它最終變成聚合物的端基
Yokoyama等人已經(jīng)使用該方法(Bioconjugate Chemistry，3275-276，1992)來(lái)制備在一個(gè)終端具有羥基和在另一終端具有氨基的PEG。Cammas等人(Bioconjugate Chemistry，6226-230，1995)已使用該方法來(lái)制備在一個(gè)終端具有氨基和在另一終端具有羥基或甲氧基的PEG。Nagasaki等人也使用了該方法(Biocojugate Chemistry，6231-233，1995)來(lái)制備在一個(gè)終端具有甲酰基和在另一終端具有羥基的PEG。該方法是可通用的，只要X是在其上可引發(fā)聚合的適合和理想基團(tuán)；通常，事實(shí)不是這樣。還有，該方法的成功應(yīng)用需要嚴(yán)格地排除水以避免HO-PEG-OH的形成，以及當(dāng)分子量增加時(shí)，該問(wèn)題變得更加嚴(yán)重。還必需小心控制聚合度以便獲得PEG衍生物的所需分子量。該方法受到了許多種藥物分子在苛刻的聚合條件下降解的限制，假如環(huán)氧乙烷聚合直接在藥物分子上進(jìn)行的話。該方法也受到了缺乏選擇性的限制，假如一個(gè)以上的官能團(tuán)存在于能夠發(fā)生聚合的地方。
希望提供基本上消除了前述方法的至少一些問(wèn)題和缺陷的用于制備雜雙官能PEG的其它方法。
本發(fā)明的概述本發(fā)明提供了經(jīng)在一個(gè)終端攜帶可除去基團(tuán)的PEG中間體來(lái)制備雜雙官能聚乙二醇衍生物的方法。提供了這類(lèi)的PEG衍生物，即W-PEG-OH，其中W是可通過(guò)溫和的化學(xué)方法除去的基團(tuán)，和首先通過(guò)改性O(shè)H基團(tuán)為所需基團(tuán)X，隨后通過(guò)除去W以產(chǎn)生第二羥基來(lái)變換。后一羥基然后可以進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成第二官能團(tuán)Y，如此提供了所需的雜雙官能PEGW-PEG-OH→W-PEG-X→HO-PEG-X→Y-PEG-X優(yōu)選的可除去基團(tuán)是芐氧基(C6H5CH2-O-)，盡管可以使用其它芳甲基，包括，但不限于4-甲基芐基，3-甲基芐基，4-氯芐基，4-甲氧基芐基，二苯基甲基，三苯基甲基，或1-萘基甲基。二芳基甲基和三芳基甲基也將是可以的。例如，芐氧基-PEG-OH(BzO-PEG-OH)可通過(guò)環(huán)氧乙烷聚合至芐氧根離子BzO-上來(lái)以高純度制備。通過(guò)在小心控制、無(wú)水的條件下進(jìn)行反應(yīng)，能夠以具有最少量的HO-PEG-OH來(lái)制備雜雙官能衍生物產(chǎn)物。芐基和其它芳甲基的優(yōu)點(diǎn)是它們可以在相對(duì)溫和的條件下通過(guò)催化氫解或通過(guò)酸催化的水解從PEG中去除。
在以上反應(yīng)中，cat是催化劑如Pd/C。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，該方法在將PEG或相關(guān)聚合物綴合于大分子如蛋白、脂肪、多糖，或其它聚合物或表面中使用。首先，將中間體聚合物BzO-PEG-OH的羥基轉(zhuǎn)化成第一反應(yīng)相官能團(tuán)。該反應(yīng)性官能團(tuán)使BzO-PEG-連接于大分子。芐基然后通過(guò)氫解或水解來(lái)除去，不會(huì)在化學(xué)性質(zhì)上影響大分子，如此使得可以獲得在PEG衍生物上的新端部羥基。該新羥基可以直接用于將PEG衍生物的終端連接于相同或另一大分子。另外，該羥基可以進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成第二反應(yīng)性官能團(tuán)，然后用于將PEG衍生物連接于大分子。如果第二反應(yīng)性官能團(tuán)連接于另一聚合物，可以產(chǎn)生用作水凝膠的交聯(lián)聚合物。該反應(yīng)路線可以以通用形式例示如下(1)(X＝反應(yīng)性官能團(tuán))(2)(M1＝大分子，例如表面，藥物，蛋白或聚合物)(3)或者
(4)(M2＝大分子，例如表面，藥物，蛋白，或聚合物，或在M1上的不同部位)如果需要，能夠控制反應(yīng)次序以避免破壞對(duì)氫化或水解敏感的化學(xué)基團(tuán)(1)(2)(M2＝藥物，表面，聚合物，或?qū)浠蛩獠幻舾械钠渌鶊F(tuán))(3)或者
(4)(M1＝藥物，表面，聚合物，或?qū)浠蛩獠幻舾械钠渌鶊F(tuán))在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，公開(kāi)了在W-O-PEG-OH和HO-PEG-OH的混合物中抑制HO-PEG-OH的反應(yīng)性的方法。在該方法中，含HO-PEG-OH的W-O-PEG-OH的烷基化產(chǎn)生了W-O-PEG-OR和RO-PEG-OR的混合物，其中R是烷基。
X是離去基團(tuán)如甲磺酸酯或甲苯磺酸酯。
催化氫化將BzO-PEG-OR轉(zhuǎn)化為RO-PEG-OH。
因此，獲得了RO-PEG-OH和RO-PEG-OR的混合物。
不象HO-PEG-OH，RO-PEG-OR是惰性和非反應(yīng)性的。因此，該混合物等同于在大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)中的RO-PEG-OH的純產(chǎn)物。
本發(fā)明的前述和其它目的，優(yōu)點(diǎn)和特征，以及它們的實(shí)現(xiàn)方式在思考了本發(fā)明的以下詳細(xì)描述之后將變得更加清楚。
本發(fā)明的詳細(xì)描述本發(fā)明提供了以高純度和高收率制備聚乙二醇或相關(guān)聚合物的雜雙官能衍生物的方法。在該方法中不需要色譜法純化步驟。根據(jù)本發(fā)明的方法，提供了在一個(gè)終端攜帶可除去基團(tuán)W的具有W-Poly-OH的結(jié)構(gòu)式的中間體聚合物。中間體聚合物W-Poly-OH首先通過(guò)將OH基團(tuán)改性成第一官能團(tuán)X，隨后除去W以產(chǎn)生第二羥基來(lái)轉(zhuǎn)換。后一羥基然后可以進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成第二官能團(tuán)Y，如此提供了所需的雜雙官能衍生物為方便起見(jiàn)，在以下的論述中，Poly通常用來(lái)指代PEG或聚乙二醇。然而，應(yīng)該清楚的是，在本發(fā)明的實(shí)施中，其它相關(guān)聚合物也適合于使用，在這一點(diǎn)上，名詞PEG或聚乙二醇的使用意圖是包涵性的，而不是排他性的。
聚乙二醇或PEG可用于生物應(yīng)用，因?yàn)樗哂懈叨壤硐牒鸵话惚徽J(rèn)可用于生物或生物技術(shù)應(yīng)用的性能。PEG一般是透明、無(wú)色、無(wú)味的，可溶于水中，對(duì)熱穩(wěn)定，與許多化學(xué)試劑不起作用，不水解或變質(zhì)，以及是無(wú)毒的。聚乙二醇據(jù)信具有生物相容性，也就是說(shuō)，PEG能夠與活組織或生物體共存，不會(huì)引起傷害。更尤其是，PEG是非免疫原性的，也就是說(shuō)，PEG不趨向于在體內(nèi)產(chǎn)生免疫應(yīng)答。當(dāng)在體內(nèi)連接于具有一些理想功能的結(jié)構(gòu)部分時(shí)，PEG趨向于掩蔽該結(jié)構(gòu)部分和能夠降低或消除任何免疫應(yīng)答，致使生物體能夠耐受該結(jié)構(gòu)部分的存在。因此，本發(fā)明的雜雙官能衍生物應(yīng)該基本上是無(wú)毒性的和基本不趨向于產(chǎn)生免疫應(yīng)答或引起凝固或其它不希望的效果。
具有結(jié)構(gòu)式-CH2CH2-(CH2CH2O)n-CH2CH2-的PEG在本發(fā)明的實(shí)施中是一種有用的聚合物，其中n是大約8至大約4000。除了PEG以外的其它二官能、水溶性、非肽聚合物也適合于本發(fā)明。這些其它聚合物包括聚(乙烯醇)(“PVA”)；其它聚(氧化烯)如聚(丙二醇)(“PPG”)等；和聚(氧乙基化多元醇)如聚(氧乙基化甘油)，聚(氧乙基化山梨醇)，和聚(氧乙基化葡萄糖)，以及其它等等。聚合物能夠是均聚物，或者是直鏈或支化的以上述聚合物的單體為基礎(chǔ)的無(wú)規(guī)或嵌段共聚物和三元共聚物。
適合的其它聚合物的具體實(shí)例包括聚(噁唑啉)，二官能聚(丙烯?；鶈徇?(“PAcM”)，和聚(乙烯基吡咯烷酮)(“PVP”)。PVP和聚(噁唑啉)是本領(lǐng)域中眾所周知的聚合物和它們的制備對(duì)熟練技術(shù)人員來(lái)說(shuō)應(yīng)是非常清楚的。在U.S.專(zhuān)利Nos.5,629,384和5,631,322中描述了PAcM及它的合成和用途，它們的內(nèi)容在這里全面引入供參考。
術(shù)語(yǔ)“基團(tuán)”，“官能團(tuán)”，“結(jié)構(gòu)部分”，“活性結(jié)構(gòu)部分”和“反應(yīng)部位”在化學(xué)領(lǐng)域中在某種程度上同義，并在本領(lǐng)域中使用，這里是指分子的不同的、可定義的部分或單元和指具有一些功能或活性并與其它分子或分子的一部分反應(yīng)的單元。
術(shù)語(yǔ)“鍵”用來(lái)指正常作為化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果而形成的基團(tuán)和一般是共價(jià)鍵。
應(yīng)該清楚的是，所謂“藥物”是指用來(lái)診斷、治療、減輕、處理或預(yù)防人和其它動(dòng)物的疾病，或用來(lái)提高身體或精神健康的任何物質(zhì)。
術(shù)語(yǔ)“大分子”用來(lái)指大分子物質(zhì)，包括、但不限于脂類(lèi)、多糖、蛋白、核酸序列，藥物，聚合物等等。通常希望將上述聚合物綴合于這些大分子。
根據(jù)本發(fā)明，可除去基團(tuán)W能夠通過(guò)溫和的化學(xué)反應(yīng)從聚合物W-Poly-X中除去。這些化學(xué)反應(yīng)能夠在聚合物W-Poly-X的其它結(jié)構(gòu)部分，尤其第一官能團(tuán)X不被不良地改變的條件下進(jìn)行。優(yōu)選W具有Ar-C(R1)(R2)-O-的結(jié)構(gòu)式，其中Ar表示選自苯基、取代苯基、聯(lián)苯基、取代的聯(lián)苯基、多環(huán)芳基、取代的多環(huán)芳基、和雜環(huán)芳基中的結(jié)構(gòu)部分，其中R1和R2是H、烷基，或如上定義的Ar。因此，可除去基團(tuán)W的示例包括、但不限于芐氧基(C6H5CH2-O-)，和其它芳基甲氧基，包括、但不限于4-甲基芐氧基，3-甲基芐氧基，4-氯芐氧基，4-甲氧基芐氧基，二苯基甲氧基，三苯基甲氧基，和1-萘基甲氧基。芳基甲氧基能夠在相對(duì)緩和的條件下通過(guò)催化氫解或酸催化的水解從聚合物中除去。
根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選通過(guò)例如將適合的聚合物的單體聚合至芳基甲基氧根離子上來(lái)合成W-Poly-OH的中間體聚合物。例如，芐氧基-PEG-OH(BzO-PEG-OH)可以高純度和高收率通過(guò)環(huán)氧乙烷聚合至芐基氧根離子BzO-上來(lái)制備。優(yōu)選的是，聚合反應(yīng)在無(wú)水條件下進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明的該方面，使HO-PEG-OH的形成減至最少。不需要大工作量的梯度色譜法，以及BzO-PEG-OH的收率是高的。這與PEG的芐基化而后進(jìn)行大工作量的梯度色譜法的現(xiàn)有技術(shù)方法形成鮮明對(duì)比，現(xiàn)有技術(shù)的方法不可避免地導(dǎo)致了高成本和低收率，使得該方法的商業(yè)生產(chǎn)價(jià)值很低。
根據(jù)本發(fā)明，聚乙二醇或相關(guān)聚合物的雜雙官能衍生物的最終產(chǎn)物具有Y-Poly-X的結(jié)構(gòu)式。第一官能團(tuán)X和第二官能團(tuán)Y是能夠與需要PEG衍生物綴合于其的其它分子反應(yīng)的反應(yīng)性結(jié)構(gòu)部分，所述其它分子例如是大分子，包括、但不限于蛋白、脂類(lèi)、多糖和其它聚合物。第一官能團(tuán)X的實(shí)例包括、但不限于甲磺酸酯；甲苯磺酸酯；tresylate；-O-(CH2)n-CO2H，其中n＝1-6；-O-(CH2)n-CO2R3，其中n＝1-6和R3是烷基；-NHR4，其中R4是H或烷基或胺保護(hù)基團(tuán)如t-Boc和Fmoc；-O-(CH2)n-CH(ZR5)2，其中n是1-6的數(shù)值，Z是O或S，R5是H或烷基；Ar-CH＝CH-CH＝CH-CO2-，其中Ar表示選自苯基、取代苯基、聯(lián)苯基、取代聯(lián)苯基、多環(huán)芳基、取代多環(huán)芳基和雜環(huán)芳基中的結(jié)構(gòu)部分；-O-(CH2)n-CHO；和-O2CCH2CH2CO2R6，其中R6是H或NHS，表示N-丁二酰亞胺基。
第二官能團(tuán)Y的實(shí)例包括，但不限于羥基；甲磺酸酯；甲苯磺酸酯；tresylate；-O-(CH2)n-CO2H，其中n＝1-6；-O-(CH2)n-CO2R3，其中n＝1-6和R3是烷基；-NHR4，其中R4是H或烷基或胺保護(hù)基團(tuán)如t-Boc和Fmoc；-O-(CH2)n-CH(ZR5)2，其中n是1-6的數(shù)值，Z是O或S，R5是H或烷基；Ar-CH＝CH-CH＝CH-CO2-，其中Ar表示選自苯基、取代苯基、聯(lián)苯基、取代聯(lián)苯基、多環(huán)芳基、取代多環(huán)芳基和雜環(huán)芳基中的結(jié)構(gòu)部分；-O-(CH2)n-CHO；-O2CCH2CH2CO2R6，其中R6是H或NHS，表示N-丁二酰亞胺基；和CH2＝CH-CO2-。在式Y(jié)-Poly-X的聚乙二醇衍生物中，第一官能團(tuán)X和第二官能團(tuán)Y優(yōu)選彼此不相同，如此確保了聚合物是雜雙官能的。
優(yōu)選，當(dāng)X是Ar-CH＝CH-CH＝CH-CO2-時(shí)，其中Ar如以上所定義，Y是-O-(CH2)n-CHO或-O-(CH2)n-CH(ZR5)2，其中n是1-6的數(shù)值，Z是O或S，和R5是H或烷基。當(dāng)X是-O-(CH2)n-CH(ZR5)2時(shí)，其中n是1-6的數(shù)值，Z是O或S，和R5是H或烷基，Y優(yōu)選是-O2CCH2CH2CO2R6，其中R6是H或NHS。當(dāng)X是-O-CH2-CO2CH(CH3)CH2CONHS時(shí)，第二官能團(tuán)Y優(yōu)選是CH2＝CH-CO2-。
雖然本發(fā)明方法的反應(yīng)路線在以上按下面的反應(yīng)式示范，但應(yīng)清楚的是，在該反應(yīng)式中的任意兩種產(chǎn)物之間能夠有一個(gè)以上化學(xué)反應(yīng)步驟。例如，可以進(jìn)行幾個(gè)按序反應(yīng)步驟來(lái)將W-Poly-OH的端部羥基轉(zhuǎn)化成第一官能團(tuán)X。同樣，可以進(jìn)行幾個(gè)反應(yīng)步驟來(lái)改變HO-Poly-X的新羥基以產(chǎn)生第二官能團(tuán)Y。
此外，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，在去除可除去基團(tuán)W的步驟之前，聚合物W-Poly-X能夠經(jīng)在第一反應(yīng)性官能團(tuán)X和在大分子表面上的適合結(jié)構(gòu)部分之間形成的鍵連接于大分子或表面，如此將W-Poly-聚合物的一部分綴合于大分子W-Poly-M1，其中M1是大分子如蛋白、肽、脂類(lèi)、藥物、多糖或其它聚合物，或物質(zhì)例如微生物的表面。在綴合物W-Poly-M1中的可除去基團(tuán)W此后通過(guò)溫和的化學(xué)反應(yīng)，例如催化氫解或通過(guò)酸催化的水解來(lái)除去。所得-OH能夠直接與例如另一大分子M2如蛋白、肽、脂類(lèi)、藥物、多糖或其它聚合物，或物質(zhì)例如微生物的表面反應(yīng)以形成M2-Poly-M1。如果不需要綴合于另一大分子，該-OH基能夠任選被轉(zhuǎn)化成惰性非反應(yīng)性基團(tuán)，例如通過(guò)烷基化封端。另外，所得-OH基能夠如上述那樣被轉(zhuǎn)化成反應(yīng)性官能團(tuán)YY-Poly-M1。官能團(tuán)Y然后能夠與M2反應(yīng)以形成M2-Poly-M1。
(1)(X＝反應(yīng)性官能團(tuán))(2)(M1＝大分子，例如表面，藥物，蛋白或聚合物)(3)或者
(4)(5)(M2＝大分子，例如表面，藥物，蛋白，或聚合物，或在M1上的不同部位)在該方法中，通過(guò)多種不同大分子用PEG相關(guān)聚合物Poly的交聯(lián)能夠產(chǎn)生水凝膠。然而，應(yīng)該清楚的是，根據(jù)本發(fā)明，兩個(gè)官能團(tuán)X和Y還能夠連接于相同的大分子，其中PEG相關(guān)聚合物在大分子上的綴合可以在大分子上形成聚合物外殼。
在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，如上所述制備的PEG或相關(guān)聚合物Y-Poly-X的雜雙官能衍生物能夠通過(guò)官能團(tuán)X和Y與在大分子或其它物質(zhì)上的反應(yīng)性結(jié)構(gòu)部分與大分子或其它物質(zhì)反應(yīng)。例如，能夠選擇X和Y，以使得兩種不同類(lèi)型的大分子或其它物質(zhì)能夠分別連接于X和Y。還可能選擇X和Y使得它們與相同類(lèi)型的大分子反應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了聚乙二醇或相關(guān)聚合物的雜雙官能衍生物。這種聚合物用式Y(jié)-Poly-X表示，其中Poly表示如上所述的聚乙二醇或相關(guān)聚合物。X和Y是選自以下中的反應(yīng)性官能團(tuán)甲磺酸酯，甲苯磺酸酯，tresylate、-O-(CH2)n-CO2H，其中n＝1-6，-O-(CH2)n-CO2R3，其中n＝1-6和R3是烷基，-NHR4，其中R4是H或烷基或胺保護(hù)基團(tuán)，如t-Boc和Fmoc，-O-(CH2)n-CH(ZR5)2，其中n是1-6的數(shù)值，和Z是O或S，R5是H或烷基，Ar-CH＝CH-CH＝CH-CO2-，其中Ar表示選自苯基、取代苯基、聯(lián)苯基、取代聯(lián)苯基、多環(huán)芳基、取代多環(huán)芳基和雜環(huán)芳基中的結(jié)構(gòu)部分，-O-(CH2)n-CHO，和-O2CCH2CH2CO2R6，其中R6是H或NHS，n是l-6。優(yōu)選X不同于Y。
在一些實(shí)施方案中，當(dāng)X是Ar-CH＝CH-CH＝CH-CO2-時(shí)，其中Ar如以上定義，Y是-O-(CH2)n-CHO或者-O-(CH2)n-CH(ZR5)2，其中n是1-6的數(shù)值，Z是O或S，和R5是H或烷基；當(dāng)X是-O-(CH2)n-CH(ZR5)2時(shí)，其中n是1-6的數(shù)值，Z是O或S，和R5是H或烷基，Y優(yōu)選是-O2CCH2CH2CO2R6，其中R6是H或NHS；當(dāng)X是-O-CH2-CO2CH(CH3)CH2CONHS時(shí)，第二官能團(tuán)Y優(yōu)選是CH2＝CH-CO2-。
在本發(fā)明的還另一個(gè)方面，提供了制備具有結(jié)構(gòu)式X-Polya-O-CHR5(CH2)nCO2-Polyb-X的聚乙二醇或相關(guān)聚合物的雜雙官能衍生物的方法，其中Polya和Polyb表示相同類(lèi)型的由如上所述的Poly表示的聚合物，n是0-6，和R5是H或烷基，X是反應(yīng)性官能團(tuán)。基本純的雜雙官能衍生物能夠以高純度和高收率生產(chǎn)，不需采用色譜法純化步驟。
在該方法中，提供了具有結(jié)構(gòu)式Ar-C(R1)(R2)O-Polyb-U的第一聚合物和ArC(R1)(R2)O-Polya-CHR5(CH2)nCO-V的第二聚合物，其中R1和R2是H，烷基或Ar，其中Ar如以上所定義，并選自苯基、取代苯基、聯(lián)苯基、取代聯(lián)苯基、多環(huán)芳基、取代多環(huán)芳基和雜環(huán)芳基，以及其中U和V是如此選擇使得第一聚合物能夠與第二聚合物反應(yīng)以形成Ar-C(R1)(R2)O-Polya-O-CHR5(CH2)nCO2-Polyb-OC(R1)(R2)-Ar的聚合物的結(jié)構(gòu)部分。如上所述，第一聚合物和第二聚合物能夠通過(guò)以下方法來(lái)制備單獨(dú)將Polyb和Polya直接形成至芳基甲基氧根離子Ar-C(R1)(R2)O-上以產(chǎn)生Ar-C(R1)(R2)O-Polya-OH或Ar-C(R1)(R2)O-Polyb-OH，以及任選隨后將端部羥基分別改變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)部分U和V，使得兩種聚合物能夠例如以酯鍵來(lái)連接。連接的聚合物然后能夠通過(guò)用催化氫解或用酸催化的水解除去Ar-C(R1)(R2)O-部分來(lái)改性。所得-OH基能夠任選被轉(zhuǎn)化成其它反應(yīng)性官能團(tuán)。反應(yīng)性官能團(tuán)X的實(shí)例包括、但不限于-OH；CH2＝CR5CO2-，其中R5是H或烷基；-O-(CH2)n-CH(ZR)2，其中R是氫或烷基，Z是O或S和n是1-6；NHS-O2CO-，其中NHS表示N-丁二酰亞胺基。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，U是-OH和V是鹵素基團(tuán)如-Cl。
在本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供了制備具有結(jié)構(gòu)式R8O-Polya-O-CHR5(CH2)nCO2-Polyb-Y的聚乙二醇或相關(guān)聚合物的雙官能衍生物的方法，其中Polya和Polyb，n，R5如以上所定義，和R8是H或烷基。Y是反應(yīng)性官能團(tuán)。該方法不含色譜法步驟。在該方法中，如上所述提供了Ar-C(R1)(R2)O-Polyb-U的第一聚合物。也提供了R8O-Polya-CHR5(CH2)nCO-V的第二聚合物，其中R8是H或烷基，或Ar，其中Ar如以上所定義。結(jié)構(gòu)部分U和V能夠相互反應(yīng)，例如形成了酯鍵，使得第一聚合物能夠與第二聚合物連接以形成R8O-Polya-O-CHR5(CH2)nCO2-Polyb-OC(R1)(R2)-Ar的聚合物。Ar-C(R1)(R2)O-結(jié)構(gòu)部分然后能夠被轉(zhuǎn)化為所需的官能團(tuán)。優(yōu)選，U是-OH，和V是鹵素基團(tuán)如-Cl。Y能夠是官能團(tuán)如-OH；CH2＝CR5CO2-，其中R5是H或烷基；和-O-(CH2)n-CH(ZR)2，其中R是H或烷基，Z是O或S和n是1-6；和-O-(CH2)n-CO2H，其中n是1-6。
根據(jù)本發(fā)明的還一個(gè)方面，提供了制備R9O-Poly-OH的聚合物的方法，其中沒(méi)有反應(yīng)性的HO-Poly-OH污染該聚合物。Poly如以上所定義，和R9是烷基或芳基。如在現(xiàn)有技術(shù)中公開(kāi)的那樣，從PEG衍生物的制備中除去HO-Poly-OH如HO-PEG-OH正常需要大工作量的純化步驟如色譜法。本發(fā)明的方法免除了該需要。在該方法中，首先通過(guò)將聚合物Poly形成至芳基甲基氧根Ar-CR1R2O-上來(lái)合成Ar-CR1R2O-Poly-OH。然后將Ar-CR1R2O-Poly-OH烷基化以使該聚合物轉(zhuǎn)化為Ar-CR1R2-O-PEG-OR9。任何HO-Poly-OH的雜質(zhì)在烷基化時(shí)被轉(zhuǎn)化成R9O-PEG-OR9。第二步是將Ar-CR1R2-O-結(jié)構(gòu)部分通過(guò)酸催化的水解或氫解轉(zhuǎn)化成-OH和形成了R9O-PEG-OH和R9O-PEG-OR9的新混合物。因?yàn)镽9O-PEG-OR9在大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)中是惰性的，該混合物在化學(xué)性質(zhì)上等同于純R9O-PEG-OH。任選，R9O-PEG-OH能夠進(jìn)一步被轉(zhuǎn)化為R9O-PEG-CHO。
給出以下實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，但不應(yīng)被認(rèn)為是本發(fā)明的限制。
實(shí)施例1 HO-PEG-NH3+Cl-的合成實(shí)施例2 HO-PEG-OCH2CO2H的合成實(shí)施例3 Cl+H3N+-PEG-O-CH2CO2H的合成實(shí)施例4 Cl-H3N+-PEG-O-CH2CH2CO2H的合成實(shí)施例5 C6H5-CH＝CH-CH＝CH-CO2PEG-OCH2CH(OC2H5)2的合成實(shí)施例6 NHS-O2CO-PEG-OCH2CO2-PEG-O-CO2NHS(NHS＝N-丁二酰亞胺基)的合成實(shí)施例7 CH2＝CH-CO2-PEG-OCH2CO2-PEG-O2C-CH＝CH2的合成實(shí)施例8 CH3O-PEG-O-CH2CH2CO2-PEG-OH的合成實(shí)施例9 NHS-O2CCH2CH2COO-PEG-OCH2CH2CH(OC2H5)2的合成實(shí)施例10 CH2＝CHCO2-PEG-OCH2CO2-PEG-OCH(CH3)CH2CO2NHS的合成實(shí)施例11 從BzO-PEG-OH和HO-PEG-OH的混合物中制備無(wú)HO-PEG-OH的CH3O-PEG-OH的烷基化的應(yīng)用實(shí)施例1HO-PEG-NH3+Cl-的制備反應(yīng)
a)BzO-PEG-OMs的制備BzO-PEG-OH(MW＝3400，34g，10mmol)在150ml的甲苯中在氮?dú)夥障鹿卜姓麴s2小時(shí)，再將該溶液冷卻到室溫。向該溶液添加40ml干燥二氯甲烷和2.1ml干燥三乙胺(15mmol)。溶液在冰浴中冷卻，再滴加1.2ml的干燥甲磺酰氯(15mmol)。溶液在室溫和氮?dú)夥障聰嚢枰徽?，以及反?yīng)通過(guò)添加2ml無(wú)水乙醇來(lái)驟冷。在真空下蒸發(fā)混合物以除去溶劑，主要是除了甲苯以外的那些，過(guò)濾，再次在真空下濃縮，和然后沉淀到100ml的乙醚中。產(chǎn)物通過(guò)過(guò)濾來(lái)收集并在真空中干燥。產(chǎn)量34g(100％)。1H nmr(DMSO-d6)δ3.5(brm，PEG)，4.31(t，OCH2CH2OMs)，\4.49(s，C6H5-CH2-OPEG-)，7.33(s+complex mult.，C6H5-CH2-OPEG-)。
b)BzO-PEG-NH2的制備將BzO-PEG-OMs(25g，7.35mmol)溶解在含有5g氯化銨的500ml氨水溶液中，溶液再于室溫下攪拌72小時(shí)。然后用二氯甲烷萃取溶液三次。有機(jī)相用硫酸鈉干燥，過(guò)濾，在真空下濃縮，以及產(chǎn)物用100ml的乙醚沉淀。通過(guò)過(guò)濾收集產(chǎn)物，以及在真空中干燥。產(chǎn)量23g(92％)。1H nmr(DMSO-d6)δ3.5(br m，PEG)，2.9(t，-CH2NH2)，4.49(s，C6H5-CH2-OPEG-)，7.33(s+complex mult.，C6H5-CH2-OPEG-)。
c)HO-PEG-NH3+Cl-的制備將BzO-PEG-NH2(46g，14mmol)在200ml濃HCl(12M)中的溶液在室溫下攪拌44h。然后用水稀釋至1200ml，再加入NaCl以制成15％溶液。水溶液用二氯甲烷萃取三次以及合并的萃取物用硫酸鈉干燥。在真空下濃縮二氯甲烷和產(chǎn)物通過(guò)加入醚來(lái)進(jìn)行沉淀。通過(guò)過(guò)濾收集產(chǎn)物，并在室溫和真空下進(jìn)行干燥。產(chǎn)量42g(95％)。1H nmr(DMSO-d6)δ2.96(t，CH2-N)，3.5(br m，PEG)，4.6(br，OH)，7.9(br，NH3+)。
實(shí)施例2HO-PEG-OCH2CO2H的制備反應(yīng)
a)BzO-PEG-O-CH2CO2C(CH3)3的制備在N2下將BzO-PEG-OH(MW＝3400，40g，11.7mmol)與250ml甲苯共沸干燥。在2小時(shí)后，將溶液冷卻到室溫。將叔丁醇鉀(2.8g，23.5mmol)溶解在90ml叔丁醇中，以及將90ml甲苯加入到以上PEG溶液中。混合物在室溫下攪拌2小時(shí)。加入溴乙酸叔丁酯(4ml，26.3mmol)，以及溶液在N2和室溫下攪拌一整夜。過(guò)濾溶液，在真空下濃縮，以及沉淀到300ml醚中。產(chǎn)物通過(guò)過(guò)濾收集，并在真空下干燥。1H nmr(DMSO-d6)δ1.5(s，t-Bu)，3.51(m，PEG)，3.98(s，-OCH2CO2-)，4.49(s，C6H5CH2-O-)，7.33(s+comp.mult.，C6H5CH2O-)。
b)HO-PEG-O-CH2CO2H的制備將BzO-PEG-O-CH2CO2C(CH3)3(10g)溶解在100ml鹽酸(37％)中，以及該溶液在室溫下攪拌48小時(shí)。溶液用一升蒸餾水稀釋?zhuān)约坝?N氫氧化鈉溶液將pH調(diào)節(jié)至2。然后用二氯甲烷萃取溶液三次。有機(jī)相用無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾以除去鹽，在真空下濃縮，和沉淀到醚中。產(chǎn)物通過(guò)過(guò)濾收集和在真空下干燥。產(chǎn)量8.5g(85％)。1H nmr(DMSO-d6)δ3.51(br m，PEG)，4.01(s，-PEGOCH2COOH)。
實(shí)施例3Cl-H3N+-PEG-O-CH2CO2H的制備
a)HO-PEG3400-OCH2CO2CH3的制備將如實(shí)施例2制備的HO-PEG-OCH2CO2H(15g)溶解在75ml的甲醇中，再將3ml濃H2SO4加入到所得溶液中。溶液在室溫下攪拌1.5h，和小心加入180ml的5％NaHCO3水溶液。然后加入氯化鈉(25g)以及用5％Na2HPO4將所得溶液的pH調(diào)節(jié)至7.0。溶液用二氯甲烷萃取和合并的有機(jī)相用Na2SO4干燥。然后將二氯甲烷溶液蒸發(fā)至20ml和產(chǎn)物用300ml冷乙醚沉淀。通過(guò)過(guò)濾收集產(chǎn)物，并在室溫和真空下進(jìn)行干燥，獲得了13.5g的產(chǎn)物，通過(guò)GPC表明是100％純。
b)MsO-PEG-O-CH2CO2CH3的制備將HO-PEG3400-OCH2CO2CH3(13.5g)溶解在400ml CHCl3中，再蒸餾掉大約200ml溶劑。將殘余溶液冷卻至室溫，再先后加入三乙胺(0.72ml)和0.38ml MsCl。反應(yīng)混合物在N2和室溫下攪拌一整夜，加入2ml乙醇，以及所得混合物攪拌15分鐘。在真空下蒸發(fā)溶劑(55℃浴)，加入300ml冷乙醚以及所得沉淀通過(guò)過(guò)濾收集并在真空和室溫下干燥。產(chǎn)量是14g，1H nmr波譜表明為100％甲磺?；?。
c)H2N-PEG3400-CO2-NH4+的制備將MsO-OCH2CO2CH3(13g)溶解在70ml H2O中，將pH調(diào)節(jié)至12。在保持pH在12的同時(shí)攪拌1.5h，之后加入含5％NH4Cl的250ml NH4OH溶液。然后將反應(yīng)混合物攪拌大約40h。加入NaCl，使其濃度達(dá)到大約8％。所得溶液用CH2Cl2萃取和用Na2SO4干燥。將CH2Cl2相蒸發(fā)至大約20ml，并用大約300ml冷乙醚沉淀。沉淀產(chǎn)物通過(guò)過(guò)濾來(lái)收集，再于真空和室溫下進(jìn)行干燥。產(chǎn)量是12.5g。純度是97％(1H nmr)和95％(GPC)。
d)Cl-H3N+-PEG3400-O-CH2CO2H的制備將H2N-PEG-CO2-NH4+(g)溶解在含15％NaCl的H2O(50ml)中。用1N HCl將pH調(diào)至3.0，以及所得溶液用CH2Cl2萃取。CH2Cl2萃取物用Na2SO4干燥，蒸發(fā)至大約20ml，以及產(chǎn)物用大約300ml乙醚沉淀并在室溫和真空下進(jìn)行干燥。純度是95％(根據(jù)1H nmr)。
實(shí)施例4Cl-H3N+-PEG-O-CH2CH2CO2H的制備
a)HO-PEG3400-O-CH2CH2CO2H的制備將BzO-PEG-OH(100g)溶解在100ml的H2O中，將5ml的40％KOH水溶液加入到所得溶液中和將混合物攪拌1h。然后將溶液冷卻到0℃，并在氬氣下加入50ml丙烯腈。在攪拌3h后，加入1L的20％NaCl水溶液，和用10％NaH2PO4調(diào)節(jié)pH至7.0。溶液然后用CH2Cl2萃取和萃取物用Na2SO4干燥。在真空下蒸發(fā)溶劑后，將殘余物溶解在500ml濃HCl中，并在室溫下攪拌60h。然后將溶液加入到240g NaOH在1.2L H2O中的溶液中，加入NaCl以制備8％溶液，以及調(diào)節(jié)pH至7.0。溶液用CH2Cl2萃取，萃取物用Na2SO4干燥并在真空下蒸發(fā)至干燥。殘余物在1.5L的8％KOH中攪拌20h，然后加入180ml濃HCl和NaCl(8％)。將pH調(diào)至3.0和產(chǎn)物用二氯甲烷萃取。萃取物用NaSO4干燥，蒸發(fā)，和產(chǎn)物用乙醚進(jìn)行沉淀。產(chǎn)物通過(guò)過(guò)濾來(lái)收集并在真空下干燥，獲得了90g，含91％的HO-PEG-O-CH2CH2CO2H(根據(jù)GPC)。
b)Cl-+H3N-PEG-O-CH2CH2CO2H的制備通過(guò)與在實(shí)施例3中用于將HO-PEG-O-CH2CO2H轉(zhuǎn)化為Cl-+H3N-PEG3400-O-CH2CO2H所述相同的操作程序，將HO-PEG-O-CH2CH2CO2H轉(zhuǎn)化為Cl-+H3N-PEG-O-CH2CH2CO2H。
實(shí)施例5C6H5-CH＝CH-CH＝CH-CO2PEG-OCH2CH(OC2H5)2的制備反應(yīng)
a)BzO-PEG-OCH2CH(OC2H5)2的制備在三頸500ml圓底燒瓶中投入300ml二噁烷和14gBzO-PEG-OH(MW＝3400，0.0040mol)。所得溶液然后通過(guò)在N2下蒸餾掉130ml溶劑來(lái)進(jìn)行共沸干燥。在冷卻溶液后，在N2下加入精細(xì)粉狀NaOH(0.8g，0.02mol)和ClCH2CH(OC2H5)2(3ml，0.02mol)，所得懸浮液在回流24h的同時(shí)進(jìn)行快速攪拌。然后通過(guò)蒸餾除去30ml二噁烷，以及快速攪拌的溶液在N2下回流另外24h。然后冷卻該懸浮液，和添加CeliteR進(jìn)行過(guò)濾。濾液在真空下蒸發(fā)和將200ml乙醚加入到殘留油中。所得沉淀物通過(guò)過(guò)濾來(lái)收集以及在室溫和真空下干燥，獲得了黃褐色粉末(13.6g)。將粉末溶解在CH2Cl2(35ml)中和通過(guò)添加500ml的冷乙醚來(lái)進(jìn)行再沉淀。沉淀物通過(guò)過(guò)濾收集及在真空和室溫下干燥，獲得了13.0g的呈白色粉末的BzO-PEG-OCH2CH(OC2H5)2(純度94-98％，根據(jù)1H nmr)。1H nmr(DMSO-d6)δ1.11(t，OCH2CH3)；3.51(br m，O-CH2CH2-O)，4.48(s，C6H5-CH2O-)；4.55(t，-CH(OC2H5)2)，7.32(s，C6H5-)。
b)HO-PEG-OCH2CH(OC2H5)2的制備將BzO-PEG-OCH2CH(OC2H5)2(13g)溶解在150ml的95％乙醇中，再于N2下加入6.5g 10％Pd/C。該懸浮液在H2(40psi)下?lián)u動(dòng)70h，再過(guò)濾懸浮液。殘余催化劑用2×25ml沸騰氯仿洗滌，洗滌物與乙醇濾液合并以及在真空下蒸發(fā)，獲得了透明無(wú)色油。向該油添加400ml的冷乙醚和所得沉淀物通過(guò)過(guò)濾收集，在室溫下真空干燥后，獲得了11.3g呈白色粉末的HO-PEG-OCH2CH(OC2H5)2(92％純，根據(jù)1H nmr)。1H nmr(DMSO-d6)δ1.10(t，OCH2CH3)；3.51(br m，O-CH2CH2-O)，4.55(m，HO+-CH(OCH2CH3)2)。
c)C6H5-CH＝CH-CH＝CH-CO2-PEG-OCH2CH(OC2H5)2的制備亞肉桂基乙酸(1.7g，0.01mol)和亞硫酰氯(3ml，0.04mol)在50ml己烷中的溶液在N2下回流4h，然后過(guò)濾以除去小量的黑色固體和濾液在真空下蒸發(fā)。殘余物在真空和室溫下干燥一整夜，獲得了1.5g呈黃色固體的亞肉桂基乙酰氯，m.p.51-52℃。
將HO-PEG-OCH2CH(OC2H5)2(3.4g，mmol)在甲苯(50ml)中的溶液在氮?dú)庀鹿卜姓麴s2h，以除去痕量的水，然后冷卻到室溫。在氮?dú)庀聫腒OH中蒸餾掉三乙胺，以及在氮?dú)庀聦?.28ml(2mmol)新鮮餾出物注入到HO-PEG-OCH2CH(OC2H5)2在甲苯中的溶液中。在快速攪拌的同時(shí)，在室溫和氮?dú)夥障孪蛩萌芤旱渭觼喨夤鸹阴Ｂ?C6H5-CH＝CH-CH＝CH-COCl)。使攪拌在相同的條件下持續(xù)3天，以及通過(guò)過(guò)濾除去白色沉淀。將濾液在真空下蒸發(fā)至20ml和加入300ml冷醚。通過(guò)過(guò)濾收集淺黃色沉淀物并在真空下干燥，以獲得3.4g的淺黃色粉末。將粉末溶解在二氯甲烷中，和用50ml飽和氯化鈉水溶液萃取一次和用水萃取一次。有機(jī)相用硫酸鈉干燥，蒸發(fā)至25ml，和在旋流的同時(shí)加入300ml冷醚。所得沉淀物通過(guò)過(guò)濾收集，并在真空和室溫下干燥，獲得了3.05g(86％)的呈淺黃色粉末的C6H5-CH＝CH-CH＝CH-CO2-PEG-OCH2CH(OC2H5)2。1H nmr(DMSO-d6)δ1.11ppm(t，CH3CH2O-)；3.51ppm(m，PEG-O-CH2CH2-O+CH3CH2O-)；4.20ppm(t，-CH2O2C-)；4.52ppm(t，-CH(OC2H5)2)，6.11(d，＝CH，7.57-7.12(comp.Mult. C6H5-+＝CH)。根據(jù)nmr的純度89-96％。
實(shí)施例6NHS-O2CO-PEG-OCH2CO2-PEG-O-CO2NHS(NHS＝N-丁二酰亞胺基)的制備反應(yīng)
a)BzO-PEG-OCH2CO2H的制備將BzO-PEG-O-CH2CO2C(CH3)3(20g)溶解在蒸餾水中，并用1N NaOH溶液將pH調(diào)至12.0。通過(guò)連續(xù)添加NaOH溶液將該溶液保持在12.0pH達(dá)2小時(shí)以及將溶液攪拌一整夜。溶液的pH通過(guò)添加1N HCl溶液調(diào)至2.5和溶液用二氯甲烷萃取三次。合并的有機(jī)二氯甲烷有機(jī)相用無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾，和濾液在真空下濃縮，之后用乙醚沉淀產(chǎn)物。產(chǎn)物通過(guò)過(guò)濾收集和在室溫和真空下干燥。產(chǎn)量18g(90％)。1H nmr(DMSO-d6)δ3.5(br m，PEG)，4.01(s，-PEGOCH2COOH)，4.49(s，C6H5-CH2-OPEG-)，7.33(s+com，C6H5-CH2-OPEG-)。
b)BzO-PEG-O-CH2CO2-PEG-OBz的制備在100ml圓底燒瓶中，通過(guò)共沸蒸餾干燥在甲苯中的BzO-PEG-OCH2CO2H(MW＝3400，3.4g，1mmol)。注入亞硫酰氯(2M，4ml，8mmol)在二氯甲烷中的溶液和混合物在N2下攪拌一整夜。溶劑通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)來(lái)濃縮，漿液在真空中用P2O5粉末干燥大約4小時(shí)。向殘余物添加5ml的無(wú)水二氯甲烷和在甲苯(20ml)中的共沸干燥BzO-PEG-OH(MW＝3400，2.55g，0.75mmol)。在BzO-PEG-O-CH2COCl溶解后，添加新鮮蒸餾三乙胺(0.6ml)和將混合物攪拌一整夜。通過(guò)過(guò)濾除去三乙胺鹽和產(chǎn)物通過(guò)用乙醚沉淀來(lái)收集。通過(guò)溶解在水中和用二氯甲烷萃取來(lái)進(jìn)一步純化。產(chǎn)物的凝膠滲透色譜法表明，100％的BzO-PEG-OH已經(jīng)被轉(zhuǎn)化為酯。然后用離子交換柱對(duì)混合物進(jìn)行色譜分析(DEAE sepharose fast flow，Pharmacia)以除去BzO-PEG-OCH2CO2H，獲得了純BzO-PEG-OCH2CO2-PEG-OBz。產(chǎn)量4.1g(80％)。1H nmr(DMSO-d6)δ3.5(br m，PEG)，4.14(s，-PEGOCH2COOPEG-)，4.18(t，-PEGO-CH2COOCH2CH2OPEG-)，4.48(s，Ar-CH2O)，7.32(s，C6H5-)。
c)HO-PEG-O-CH2-CO2PEG-OH的制備BzO-PEG-OCH2CO2-PEG-OBz(MW＝6800，2g，0.59mmol)在1，4-二噁烷(20ml)中的溶液用H2(2atm)和1g Pd/C(10％)氫解一整夜。催化劑通過(guò)過(guò)濾除去，在大多數(shù)溶劑用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去后，產(chǎn)物沉淀到乙醚中。通過(guò)過(guò)濾收集了純的HO-PEG-OCH2CO2-PEG-OH，并在真空和室溫下進(jìn)行干燥，獲得了1.5g(75％)HO-PEG-O-CH2CO2-PEG-OH。1H nmr(DMSO-d6)δ3.5(br m，PEG)，4.14(s，-PEGOCH2COOPEG-)，4.18(t，-PEGO-CH2COOCH2CH2OPEG-)。
d)NHS-O2CO-PEG-O-CH2CO2-PEG-O-CO2NHS的制備將HO-PEG-O-CH2CO2-PEG-OH(2g，0.29mmol)與100ml乙腈一起共沸蒸餾和然后緩慢冷卻至室溫。向所得溶液添加二丁二酰亞胺基碳酸酯(621mg，1.17mmol)和吡啶(0.3ml)，以及溶液在室溫下攪拌一整夜。然后在真空下除去溶劑和將35ml干燥二氯甲烷加入到殘余物中。不溶性固體通過(guò)過(guò)濾除去和濾液用pH 4.5氯化鈉飽和乙酸鹽緩沖劑洗滌。有機(jī)相用無(wú)水硫酸鈉干燥，和溶劑在真空下除去。加入乙基醚和沉淀物通過(guò)過(guò)濾收集和在真空下干燥。產(chǎn)量1.8g(90％)。1H nmr(DMSO-d6)δ3.5(br m，PEG)，4.14(s，-PEGOCH2COOPEG-)，4.18(t，-PEGO-CH2COOCH2CH2OPEG-)，4.45(t，-PEGOCH2CH2OCONHS)，2.81(s，NHS)。
實(shí)施例7CH2＝CH-CO2-PEG-OCH2CO2-PEG-O2C-CH＝CH2的制備反應(yīng)
將HO-PEG-OCH2CO2-PEG-OH(M.W.＝6800，1.5g，0.44mmol端基)與100ml甲苯共沸干燥達(dá)2小時(shí)。在N2下將溶液冷卻至室溫，再加入25ml的二氯甲烷和三乙胺(TEA，0.56mmol)。在冰浴中冷卻溶液，再將在CH2Cl2中的丙烯酰氯(1.5mmol)滴加到該溶液中。在添加丙烯酰氯后，除去冰浴，和溶液在室溫下攪拌一整夜。加入1ml的乙醇以消耗掉過(guò)量的丙烯酰氯，然后在真空下濃縮二氯甲烷。鹽通過(guò)過(guò)濾除去，以及剩余的溶液沉淀到100ml醚中。產(chǎn)物通過(guò)過(guò)濾來(lái)收集和在真空中干燥。將產(chǎn)物溶解在50ml氯仿中和加入碳酸鈉(1.3g)?；旌衔镌谑覝叵聫?qiáng)烈攪拌一整夜。鹽通過(guò)過(guò)濾除去和溶劑在真空下除去。殘余物溶解在5ml二氯甲烷中，以及將溶液加入到100ml乙醚中。所得沉淀物通過(guò)過(guò)濾收集，再先后用20ml的2-丙醇和40ml醚洗滌。產(chǎn)物最后在真空中干燥。溶解在5ml二氯甲烷中，然后沉淀到100ml乙醚中。產(chǎn)物通過(guò)過(guò)濾收集，用20ml的2-丙醇和然后用40ml的醚洗滌。產(chǎn)量1.35g(90％)。1H nmr(DMSO-d6)δ3.5(br m，PEG)，4.14(t，-PEGOCH2COOPEG-)，4.18(t，-PEGOCH2COOCH2CH2OPEG-)，4.21(t，CH2＝CH-COO-CH2CH2-O-PEG-，4H)，5.85-6.45(m，CH2＝CHCOOPEG-)。
實(shí)施例8CH3O-PEG-O-CH2CH2CO2-PEG-OH的制備反應(yīng)
a)CH3O-PEG-OCH2CH2CO2-PEG-OBz的制備在100ml圓底燒瓶中，將CH3O-PEG-OCH2CH2CO2H(MW＝2000，2g，1mmol)的溶液溶解在甲苯中，并共沸干燥2小時(shí)。在緩慢冷卻至室溫后，將溶液加入到在二氯甲烷中的亞硫酰氯(3ml，6mmol)中，和然后在N2下攪拌一整夜。然后通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑和殘余漿液在真空中用P2O5粉末干燥約4小時(shí)。向該固體加入5ml的無(wú)水二氯甲烷和共沸干燥BzO-PEG-OH(Mw＝3400，2.04g，0.60mmol)在甲苯中的溶液(20ml)。向所得溶液加入0.6ml的新鮮蒸餾的三乙胺，再將溶液攪拌一整夜。通過(guò)過(guò)濾除去三乙胺鹽，粗產(chǎn)物用乙醚沉淀和通過(guò)過(guò)濾收集。混合物然后通過(guò)離子交換色譜法(DEAE sepharose fast flow柱，Pharmacia)來(lái)純化。獲得了純CH3O-PEG-OCH2CH2CO2-PEG-OBz。產(chǎn)量2.6g(80％)。1H nmr(DMSO-d6)δ3.5(br mult.，PEG)，3.24(s，CH3OPEG-)， 4.48(s，-PEGOCH2C6H5)，7.33(s+comp.mult.，-PEGOCH2C6H5)，2.55(t，-OCH2CH2CO2PEG-)，4.13(t，-PEG-CO2CH2CH2O-PEG)。
b)CH3O-PEG-O-CH2CH2CO2-PEG-OH的制備將2gCH3O-PEG-OCH2CH2CO2PEG-OBz在1，4-二噁烷中的溶液用H2(2atm)和1克Pd/C(10％)氫解一整夜。通過(guò)過(guò)濾除去催化劑，將溶劑在真空下濃縮和將溶液加入到乙醚中。產(chǎn)物通過(guò)過(guò)濾收集以及在真空和室溫下干燥，獲得了1.5g(75％)的CH3O-PEG-O-CH2CH2CO2-PEG-OH。1H nmr(DMSO-d6)δ3.5(br mult.，PEG)，3.24(s，CH3OPEG-)，2.55(t，-OCH2CH2CO2PEG-)，4.13(t，-PEG-CO2CH2CH2O-PEG)。
實(shí)施例9NHS-O2CCH2CH2COO-PEG-OCH2CH2CH(OC2H5)2的制備反應(yīng)
BzO-PEG-OCH2CH2CH(OC2H5)2+H2(Pd，C)→→BzH+HO-PEG-OCH2CH2CH(OC2H5)2
6a)BzO-PEG-OMs的制備BzO-PEG-OH(MW＝3400，25g，7.35mmol)在150ml甲苯中在氮?dú)庀鹿卜姓麴s達(dá)1小時(shí)，再將該溶液冷卻到室溫。向該溶液滴加20ml干燥二氯甲烷，1.14ml干燥三乙胺(8.16mmol)和0.61ml的干燥甲磺酰氯(7.86mmol)。溶液在室溫和氮?dú)庀聰嚢枰徽购头磻?yīng)通過(guò)添加5ml無(wú)水乙醇來(lái)驟冷?；旌衔镌谡婵障聺饪s，過(guò)濾，再次在真空下濃縮和沉淀到乙醚中。產(chǎn)物通過(guò)過(guò)濾收集和在真空中干燥。產(chǎn)量23g(100％)。1H nmr(DMSO-d6)δ3.5(br m，PEG)，4.31(t，OCH2CH2OMs)，4.49(s，C6H5-CH2-O-PEG-)，7.33(s，comp m.，C6H5-CH2-O-PEG-)。
b)BzO-PEG-OCH2CH2CH(OC2H5)2的制備3，3-二乙氧基丙醇(9.806g，66.2mmol)的溶液在氮?dú)夥障略?0ml甲苯中共沸蒸餾1小時(shí)。在冷卻至室溫后，將溶液加入到氫化鈉(在礦物油中的60％濃度，2.75g，68.7mmol)在50ml無(wú)水甲苯中的分散體中。溶液在35℃的緩和加熱下混合2h，然后過(guò)濾。將濾液加入到BzOPEG-OMs(23g，6.76mmol)在150ml甲苯中的共沸蒸餾溶液中?；旌衔镌?25℃和氮?dú)夥障聰嚢?0小時(shí)。在真空下濃縮混合物，再將殘余物溶解在80ml二氯甲烷中。過(guò)濾溶液和產(chǎn)物用1升的冷異丙醇沉淀。產(chǎn)物通過(guò)過(guò)濾收集，再于真空中干燥。將粉末溶解在100ml的去離子水中和用200ml二氯甲烷萃取3次?；旌衔镌谡婵障聺饪s，過(guò)濾和沉淀到乙醚中。產(chǎn)物通過(guò)過(guò)濾收集，再在真空中干燥。產(chǎn)量19g(100％)。1H nmr(DMSO-d6)δ1.10(t，-CH(OCH2CH3)2)，1.73(q，-OCH2CH2-CH)，3.5(br m，PEG)，4.49(s，C6H5-CH2-O-PEG-)，4.56(m，-CH(OCH2CH3)2)，7.33(s，comp m.，C6H5-CH2-O-PEG-)。
c)HO-PEG-OCH2CH2CH(OC2H5)2的制備將BzO-PEG-OCH2CH2CH(OC2H5)2(10g，2.94mmol)溶解在100ml的96％乙醇中，再于氮?dú)庀录尤?.0g的10％Pd/C。該懸浮液在H2(40psi)下?lián)u動(dòng)48h，再過(guò)濾懸浮液。殘余催化劑用二氯甲烷洗滌。將在二氯甲烷和乙醇的合并濾液中的產(chǎn)物在真空下濃縮，再過(guò)濾。粘性溶液沉淀到冷乙醚中，產(chǎn)物通過(guò)過(guò)濾回收，然后于真空中干燥。產(chǎn)量15g。1H nmr(DMSO-d6)δ1.10(t，-CH(OCH2CH3)2)，1.72(q，-OCH2CH2-CH)，3.5(br m，PEG)，4.55(m，-CH(OCH2CH3)2)。
d)HO2CCH2CH2CO2-PEG-OCH2CH2CH(OCH2CH3)2的制備將HO-PEG-OCH2CH2CH(OC2H5)2(3g，0.88mmol)和BHT(5mg)溶解在20ml無(wú)水甲苯中，并在氮?dú)庀略?20℃共沸蒸餾1小時(shí)。在將溶液冷卻至75℃后，加入吡啶(0.36ml)和丁二酸酐(0.353g)，并在75℃下攪拌24小時(shí)。在真空下濃縮溶液，過(guò)濾，和沉淀到冷乙醚中。沉淀物通過(guò)過(guò)濾回收和在真空中干燥。粉末重新溶解在50ml去離子水中，再滴加1M氫氧化鈉，以保持7.2的恒定pH達(dá)1小時(shí)?？焖俚渭?N HCl以獲得3.0的pH，并立即3次萃取到100ml二氯甲烷中。在有機(jī)相中的產(chǎn)物用硫酸鈉干燥，在真空下濃縮，沉淀到冷乙醚中，通過(guò)過(guò)濾回收和在真空中干燥。產(chǎn)量2.0g(88％)。1H nmr(DMSO-d6)δ1.10(t，-CH(OCH2CH3)2)，1.72(q，-OCH2CH2-CH)，3.5(br m，PEG)，4.12(t，-CO2CH2-)，4.55(m，-CH(OCH2CH3)2)。
e)NHS-O2CCH2CH2CO2-PEG-OCH2CH2CH(OCH2CH3)2的制備在氮?dú)夥諊聦O2CCH2CH2CO2-PEG-OCH2CH2CH(OCH2CH3)2(2.0g，0.56mmol)溶解在20ml無(wú)水二氯甲烷中。首先將N-羥基丁二酰亞胺(105mg，0.91mmol)加入到溶液中，然后加入二環(huán)己基碳化二亞胺(174mg，0.84mmol)。溶液在室溫和氮?dú)夥諊聰嚢枰徽?。產(chǎn)物在真空下濃縮，過(guò)濾，沉淀到冷乙醚中，通過(guò)過(guò)濾回收和在真空中干燥。產(chǎn)量1.5g(99％)。1H nmr(DMSO-d6)δ1.10(t，-CH(OCH2CH3)2)，1.72(q，-OCH2CH2-CH)，2.80(s，NHS)，3.5(br m，PEG)，4.12(t，-CO2CH2-)，4.55(t，-CH(OCH2CH3)2)。
實(shí)施例10CH2＝CHC2-PEG-OCH2CO2CH(CH3)CH2CO2NHS的制備反應(yīng)
a)BzO-PEG-OCH2CO2-CH(CH3)CH2CO2H的制備BzO-PEG-OCH2CO2H(MW＝3400，15g，4.4mmol)與60ml甲苯在N2下共沸干燥。在2小時(shí)后，將溶液緩慢冷卻至室溫。向該溶液添加亞硫酰氯(18ml，36mmol)。所得溶液攪拌一整夜，溶劑通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，以及漿液用P2O5粉末在真空中干燥大約4小時(shí)。3-羥基丁酸(1.45g，13.5mmol)與70ml的1，4-二噁烷進(jìn)行共沸干燥，然后加入到干燥的BzO-PEG-OCH2COCl中。在PEG酰氯已經(jīng)溶解后，將4.5ml的干燥三乙胺注入到體系中，以及將溶液徹夜攪拌。通過(guò)過(guò)濾除去鹽，以及濾液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在55℃下濃縮和在真空中干燥。然后將粗產(chǎn)物溶解在100ml蒸餾水中和將溶液的pH調(diào)至3.0。水相用總計(jì)80ml的二氯甲烷萃取三次。有機(jī)相用硫酸鈉干燥，過(guò)濾，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮，和沉淀到100ml乙醚中。產(chǎn)物通過(guò)過(guò)濾來(lái)收集以及在真空和室溫下干燥。產(chǎn)量14g(93％)。1H nmr(DMSO-d6)δ3.5(brm，PEG)，2.58(d，-PEGCOOCH(CH3)CH2COOH)，5.14(h，-PEG-COOCH(CH3)CH2COOH)，1.21(d，-PEGCOOCH(CH3)CH2COOH)，4.055(s，PEGOCH2COO，4.49(s，C6H5-CH2-O-PEG-)，7.33(s，comp.mult.，C6H5-CH2-O-PEG-)。
b)HO-PEG-OCH2CO2-CH(CH3)CH2CO2H的制備將BzO-PEG-OCH2CO2-OCH(CH3)CH2CO2H(8g)在苯(50ml)中的溶液用H2(2atm)和4g Pd/C(10％)在室溫下氫解48小時(shí)。催化劑通過(guò)過(guò)濾除去，濃縮溶劑，以及使溶液沉淀到乙醚中。產(chǎn)物通過(guò)過(guò)濾收集并在真空和室溫下干燥。產(chǎn)量6.6g(83％)。1H nmr(DMSO-d6)δ3.5(br m，PEG)，2.51(d，-PEGCO2CH(CH3)CH2CO2H)，5.16(h，-PEG-CO2CH(CH3)CH2CO2H)，1.22(ds，PEGCO2CH(CH3)CH2CO2H)，4.06(s，-PEGOCHCO2CH(CH3)-)。
c)CH2＝CHCO2-PEG-OCH2CO2-CH(CH3)CH2CO2H的制備HO-PEG-OCH2CO2CH(CH3)CH2CO2H(3g，0.88mmol)與40ml甲苯在N2下共沸蒸餾，直至保留大約15ml的溶液為止。然后在N2下將溶液冷卻至室溫，再加入25ml二氯甲烷和三乙胺(1.5mmol)。溶液在冰浴中冷卻，再滴加丙烯酰氯(2mmol)。在添加丙烯酰氯后，除去冰浴和溶液在室溫下徹夜攪拌。然后在真空下部分除去二氯甲烷，通過(guò)過(guò)濾除去鹽，以及將濾液加入到100ml的醚中。通過(guò)過(guò)濾收集沉淀產(chǎn)物并在真空中干燥。然后將產(chǎn)物溶解在乙酸鈉緩沖劑(0.1M，pH5.5)中，攪拌半小時(shí)，和用二氯甲烷萃取三次。有機(jī)相用硫酸鈉干燥，過(guò)濾，濃縮，和在100ml乙醚中沉淀。沉淀物通過(guò)過(guò)濾收集，以及在真空中和室溫下干燥。產(chǎn)量2.4g(80％)。1H nmr(DMSO-d6)δ3.5(br m，PEG)，2.51(d，CH2CO2H)，5.16(h，-CH(CH3)-)，1.22(ds，-CH(CH3)-)，4.06(s，-PEGOCH2CO2PEG-)，4.21(t，-CO2CH2CH2O-)，5.85-6.45(m，CH2＝CH-)。
d)CH2＝CHCO2-PEG-OCH2CO2CH(CH3)CH2CO2NHS的制備將CH2＝CH-CO2-PEG-OCH2CO2CH(CH3)CH2CO2H(1.4g，約0.4mmol)和N-羥基丁二酰亞胺(51mg，0.43mmol)溶解在30ml干燥二氯甲烷中。向該溶液添加在5ml的干燥二氯甲烷中的二環(huán)己基碳化二亞胺(95mg，0.45mmol)。溶液在氮?dú)夥障聫匾箶嚢?，以及通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑。所得漿液溶解在10ml干燥甲苯中，并通過(guò)過(guò)濾除去不溶性固體。將濾液加入到100ml的干燥乙醚中，沉淀產(chǎn)物通過(guò)過(guò)濾收集，并在真空和室溫下干燥。產(chǎn)量0.94g(94％)。1H nmr(DMSO-d6)δ3.5(br m，PEG)，3.0-3.2(m，-PEGCOO-CH(CH3)CH2COONHS)，5.26(h，PEGCOOCH(CH3)CH2COONHS)，1.3(d，-PEG-COOCH(CH3)CH2COONHS)，4.10(s，-PEGOCH2COO(CM))，2.81(s，NHS)，4.21(t，CH2＝CH-COO-CH2CH2-O-PEG，4H)，5.85-6.45(m，CH2＝CHCOOPEG-)。
實(shí)施例11從BzO-PEG-OH和HO-PEG-OH的混合物制備不含HO-PEG-OH的CH3O-PEG-OH的方法反應(yīng)
BzO-PEG-OCH3+CH3O-PEG-OCH3的替代合成方法
氫解來(lái)自兩條反應(yīng)路線的產(chǎn)物
a)BzO-PEG-OMs的制備將含有6wt％HO-PEG-OH的BzO-PEG-OH(Mw＝5000，50g，10mmol)溶解在甲苯中，溶液在氮?dú)庀鹿卜懈稍?小時(shí)，再冷卻至室溫。向該溶液添加50ml無(wú)水二氯甲烷和2.1ml無(wú)水三乙胺(15mmol)。所得溶液在冰浴中冷卻，再滴加1.2ml的甲磺酰氯(15mmol)。然后將溶液在室溫下徹夜攪拌和反應(yīng)通過(guò)添加2ml的無(wú)水乙醇來(lái)驟冷。混合物然后在減壓下濃縮以除去100ml的溶劑，過(guò)濾，再加入到800ml的冷醚中。沉淀產(chǎn)物通過(guò)過(guò)濾收集和在減壓下干燥。產(chǎn)量48.3g(96.6％)。1H nmr(DMSO-d6)δ3.5(br m，PEG)，4.31(t，OCH2CH2OMs)，4.49(s，C6H5-CH2-OPEG-)，7.33(s+comp.mult.，C6H5-CH2-O-PEG)。
b)BzO-PEG-OCH3的制備含有6wt％的MsO-PEG-OMs的BzO-PEG-OMs(MW＝5078，45g，8.86mmol)在250ml的甲苯中共沸干燥達(dá)2h。向所得溶液添加甲醇鈉(11.5g，53.2mmol，6倍過(guò)量)在甲醇中的25wt％溶液，所得溶液再于氮?dú)夥諊略?20-122℃加熱20h。然后將所得溶液冷卻至室溫，加入2ml水，再將混合物攪拌15分鐘。然后在減壓下濃縮混合物以除去100ml溶劑，過(guò)濾，再將濾液加入到700ml冷醚中。沉淀產(chǎn)物通過(guò)過(guò)濾收集和在減壓下干燥。產(chǎn)量42.8g。1H nmr(DMSO-d6)δ3.24(s，PEG)，3.51(br.mult.，PEG)，4.49(s，C6H5-CH2-OPEG-)，7.33(s+comp.mult.，C6H5-CH2-O-PEG-)。
c)從BzO-PEG-OH制備BzO-PEG-OCH3含6wt％HO-PEG-OH的BzO-PEG-OH(MW＝10,000，50g，5.0mol)在250ml的甲苯中在氮?dú)庀鹿卜姓麴s2h，再將溶液冷卻至室溫。加入叔丁醇鉀(在叔丁醇中的1.0M溶液，25ml，25mmol)，再攪拌混合物15分鐘。然后加入甲基碘(7.1g，50mmol)，混合物再于黑暗中在室溫和氮?dú)庀聰嚢?0h。在減壓下除去溶劑，殘余物溶解在100ml二氯甲烷中，再加入到800ml的冷醚中。沉淀產(chǎn)物通過(guò)過(guò)濾收集，并在減壓干燥。產(chǎn)量46.8g。1H nmr(DMSO-d6)δ3.24(s，CH3O-PEG)，3.51(br.mult.，PEG)，4.49(s，C6H5-CH2-OPEG-)，7.33(s+comp.mult.，C6H5-CH2-O-PEG-)。
d)不含HO-PEG-OH的CH3OPEG-OH的制備將含6wt％的CH3O-PEG-OCH3的BzO-PEG-OCH3(40g，MW＝10,000，mmol)溶解在400ml的乙醇中，再加入4g Pd/C(10％Pd)。混合物在室溫下氫化(800psi)。然后過(guò)濾混合物以及在真空下除去溶劑。產(chǎn)量37.1g。1H nmr(DMSO-d6)δ(s，CH3O-PEG)，3.51(br.mult.，PEG)，4.58(t，OH)。
本發(fā)明已在特定示例實(shí)施方案中被描述。然而，前面的描述不是用來(lái)將本發(fā)明限制于這些示例實(shí)施方案，和技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，能夠在如前面說(shuō)明書(shū)中描述的本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)做出許多變化。相反，如所附權(quán)利要求書(shū)定義的那樣，本發(fā)明包括了可以包括在本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的所有這些供選擇方案，修改，和等同物。
權(quán)利要求
1.制備聚乙二醇或相關(guān)聚合物的雜雙官能衍生物的方法，包括提供W-O-Poly-OH的聚合物，其中W是可通過(guò)催化氫解或通過(guò)酸催化的水解除去的基團(tuán)，和Poly表示二官能、水溶性、非肽聚合物；改性-OH結(jié)構(gòu)部分以產(chǎn)生第一官能團(tuán)；和將所述W基團(tuán)轉(zhuǎn)化為第二官能團(tuán)，所述第二官能團(tuán)不同于所述第一官能團(tuán)。
2.權(quán)利要求1的方法，其中W具有Ar-C(R1)(R2)-的結(jié)構(gòu)式，其中Ar表示選自苯基、取代苯基、聯(lián)苯基、取代的聯(lián)苯基、多環(huán)芳基、取代的多環(huán)芳基、和雜環(huán)芳基中的結(jié)構(gòu)部分，其中R1和R2是H、烷基，或如上定義的Ar。
3.權(quán)利要求1的方法，其中Poly選自聚(氧化烯)，聚(氧乙基化多元醇)，聚(烯屬醇)，聚(丙烯?；鶈徇?，和以這些聚合物的單體為基礎(chǔ)的均聚物，無(wú)規(guī)或嵌段共聚物，或三元共聚物。
4.權(quán)利要求1的方法，其中Poly是由-CH2CH2-(CH2CH2O)n-CH2CH2-表示的聚乙二醇，其中n是大約8-大約4000。
5.權(quán)利要求1的方法，其中Poly是環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的共聚物。
6.權(quán)利要求1的方法，其中所述第二官能團(tuán)是-OH。
7.權(quán)利要求1的方法，其中所述第一官能團(tuán)選自以下基團(tuán)甲磺酸酯，甲苯磺酸酯，tresylate，-O-(CH2)n-CO2H，其中n＝1-6，-O-(CH2)n-CO2R3，其中n＝1-6和R3是烷基，-NHR4，其中R4是H或烷基或胺保護(hù)基團(tuán)，和-O-(CH2)n-CH(ZR5)2，其中n是1-6的數(shù)值，Z是O或S，R5是H或烷基，Ar-CH＝CH-CH＝CH-CO2-，其中Ar表示選自苯基、取代苯基、聯(lián)苯基、取代聯(lián)苯基、多環(huán)芳基、取代多環(huán)芳基和雜環(huán)芳基中的結(jié)構(gòu)部分，-O-(CH2)n-CHO，和-O2CCH2CH2CO2R6，其中R6是H或NHS。
8.權(quán)利要求1的方法，其中第二官能團(tuán)選自以下基團(tuán)羥基，甲磺酸酯，甲苯磺酸酯，tresylate，-O-(CH2)n-CO2H，其中n＝1-6，-O-(CH2)n-CO2R3，其中n＝1-6和R3是烷基，-NHR4，其中R4是H或烷基或胺保護(hù)基團(tuán)，和-O-(CH2)n-CH(ZR5)2，其中n是1-6的數(shù)值，Z是O或S，R5是H或烷基，Ar-CH＝CH-CH＝CH-CO2-，其中Ar表示選自苯基、取代苯基、聯(lián)苯基、取代聯(lián)苯基、多環(huán)芳基、取代多環(huán)芳基和雜環(huán)芳基中的結(jié)構(gòu)部分，CH2＝CH-CO2-，-O-(CH2)n-CHO，-O2CCH2CH2CO2R6，其中R6是H或NHS。
9.用于制備雜雙官能聚合物衍生物的方法，包括提供式Ar-C(R1)(R2)O-Poly-OH的聚合物，其中Ar選自苯基、取代苯基、聯(lián)苯基、取代聯(lián)苯基、多環(huán)芳基、取代多環(huán)芳基和雜環(huán)芳基，其中R1和R2是H、烷基，或Ar，其中Ar如以上所定義，和其中Poly是選自聚(氧化烯)，聚(氧乙基化多元醇)，聚(烯屬醇)和聚(丙烯?；鶈徇?中的二官能聚合物；化學(xué)改性-OH基團(tuán)以產(chǎn)生第一官能團(tuán)；除去Ar-CR1R2O-基團(tuán)以產(chǎn)生新羥基；將新羥基轉(zhuǎn)化為第二官能團(tuán)，所述第二官能團(tuán)不同于所述第一官能團(tuán)。
10.權(quán)利要求9的方法，其中Poly具有結(jié)構(gòu)式-CH2CH2-(CH2CH2O)n-CH2CH2-，其中n是大約8-大約4000。
11.權(quán)利要求9的方法，其中Poly是環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的共聚物。
12.權(quán)利要求9的方法，其中所述第一官能團(tuán)選自以下基團(tuán)甲磺酸酯，甲苯磺酸酯，tresylate，-O-(CH2)n-CO2H，其中n＝1-6，-O-(CH2)n-CO2R3，其中n＝1-6和R3是烷基，-NHR4，其中R4是H或烷基或胺保護(hù)基團(tuán)，和-O-(CH2)n-CH(ZR5)2，其中n是1-6的數(shù)值，Z是O或S，R5是H或烷基，Ar-CH＝CH-CH＝CH-C2-，其中Ar表示選自苯基、取代苯基、聯(lián)苯基、取代聯(lián)苯基、多環(huán)芳基、取代多環(huán)芳基和雜環(huán)芳基中的結(jié)構(gòu)部分，-O-(CH2)n-CHO，和-O2CCH2CH2CO2R6，其中R6是H或NHS。
13.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述第二官能團(tuán)選自以下基團(tuán)甲磺酸酯，甲苯磺酸酯，tresylate，-O-(CH2)n-CO2H，其中n＝1-6，-O-(CH2)n-CO2R3，其中n＝1-6和R3是烷基，-NHR4，其中R4是H或烷基或胺保護(hù)基團(tuán)，和-O-(CH2)n-CH(ZR5)2，其中n是1-6的數(shù)值，Z是O或S，R5是H或烷基，Ar-CH＝CH-CH＝CH-CO2-，其中Ar表示選自苯基、取代苯基、聯(lián)苯基、取代聯(lián)苯基、多環(huán)芳基、取代多環(huán)芳基和雜環(huán)芳基中的結(jié)構(gòu)部分，CH2＝CH-CO2-，-O-(CH2)n-CHO，其中n是1-6，和-O2CCH2CH2CO2R6，其中R6是H或NHS。
14.權(quán)利要求9的方法，其中所述第一官能團(tuán)是Ar-CH＝CH-CH＝CH-CO2-和所述第二官能團(tuán)是-O-(CH2)n-CH(ZR5)2，其中n是1-6的數(shù)值，和Z是O或S，R5是H或烷基。
15.權(quán)利要求9的方法，其中所述第一官能團(tuán)是Ar-CH＝CH-CH＝CH-CO2-和所述第二官能團(tuán)是-O-(CH2)n-CHO，其中n是1-6。
16.權(quán)利要求9的方法，其中所述第一官能團(tuán)是-O-(CH2)n-CH(ZR5)2，其中n是1-6的數(shù)值，和Z是O或S，R5是H或烷基，所述第二官能團(tuán)是-O2CCH2CH2CO2R6，其中R6是H或NHS。
17.權(quán)利要求9的方法，其中所述第一官能團(tuán)是-O-CH2-CO2CH(CH3)CH2CO-NHS，其中所述第二官能團(tuán)是CH2＝CH-CO2-。
18.用結(jié)構(gòu)式Y(jié)-Poly-X表示的雜雙官能聚合物衍生物，其中Poly表示二官能、水溶性、非肽聚合物，和其中X和Y是選自以下基團(tuán)的官能團(tuán)甲磺酸酯，甲苯磺酸酯，tresylate，-O-(CH2)n-CO2H，其中n＝1-6，-O-(CH2)n-CO2R3，其中n＝1-6和R3是烷基，-NHR4，其中R4是H或烷基或胺保護(hù)基團(tuán)，-O-(CH2)n-CH(ZR5)2，其中n是1-6的數(shù)值，Z是O或S，R5是H或烷基，Ar-CH＝CH-CH＝CH-CO2-，其中Ar表示選自苯基、取代苯基、聯(lián)苯基、取代聯(lián)苯基、多環(huán)芳基、取代多環(huán)芳基和雜環(huán)芳基中的結(jié)構(gòu)部分，-O-(CH2)n-CHO，其中n是1-6，和-O2CCH2CH2CO2R6，其中R6是H或NHS，X不同于Y。
19.權(quán)利要求18的雜雙官能衍生物，其中Poly是由-CH2CH2-(CH2CH2O)n-CH2CH2-表示的PEG，其中n是大約8-大約4000。
20.權(quán)利要求18的雜雙官能衍生物，其中Poly是環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的共聚物。
21.權(quán)利要求18的雜雙官能衍生物，其中X是Ar-CH＝CH-CH＝CH-CO2-和Y是-O-(CH2)n-CH(ZR5)2，其中n是1-6的數(shù)值，和Z是O或S，R5是H或烷基。
22.權(quán)利要求18的雜雙官能衍生物，其中X是Ar-CH＝CH-CH＝CH-CO2-和Y是-O-(CH2)n-CHO，其中Ar表示選自苯基、取代苯基、聯(lián)苯基、取代聯(lián)苯基、多環(huán)芳基、取代多環(huán)芳基和雜環(huán)芳基中的結(jié)構(gòu)部分，和其中n是1-6。
23.權(quán)利要求18的雜雙官能衍生物，其中X是-O-(CH2)n-CH(ZR5)2，其中n是1-6的數(shù)值，和Z是O或S，R5是H或烷基，以及Y是-O2CCH2CH2CO2R6，其中R6是H或NHS。
24.權(quán)利要求18的雜雙官能衍生物，其中X是Ar-CH＝CH-CH＝CH-CO2-，其中Ar表示選自苯基、取代苯基、聯(lián)苯基、取代聯(lián)苯基、多環(huán)芳基、取代多環(huán)芳基和雜環(huán)芳基中的結(jié)構(gòu)部分，和其中Y是-O-(CH2)n-CO2R，其中R是H、烷基或NHS，n是1-6。
25.具有Ar-C(R1)(R2)O-PEG-X的結(jié)構(gòu)式的聚乙二醇的雜雙官能衍生物，其中Ar表示表示選自苯基、取代苯基、聯(lián)苯基、取代聯(lián)苯基、多環(huán)芳基、取代多環(huán)芳基和雜環(huán)芳基中的結(jié)構(gòu)部分，其中X選自以下基團(tuán)甲磺酸酯，甲苯磺酸酯，tresylate，-O-(CH2)n-CO2H，其中n＝1-6，-O-(CH2)n-CO2R3，其中n＝1-6和R3是烷基，-NHR4，其中R4是H或烷基或胺保護(hù)基團(tuán)，-O-(CH2)n-CH(ZR5)2，其中n是1-6的數(shù)值，Z是O或S，R5是H或烷基，Ar-CH＝CH-CH＝CH-CO2-，其中Ar如以上所定義，-O-(CH2)n-CHO，其中n是1-6，和-O2CCH2CH2CO2R6，其中R6是H或NHS。
26.制備具有X-Polya-O-CHR5(CH2)nCO2-Polyb-X結(jié)構(gòu)式的二官能聚合物衍生物的方法，其中Polya和Polyb是二官能、水溶性、非肽聚合物，它們能夠是相同或不同的，n是0-6，和R5是H或烷基，X是官能團(tuán)，所述方法沒(méi)有色譜法步驟，以及包括提供Ar-C(R1)(R2)O-Polyb-U的第一聚合物和ArC-(R1)(R2)O-Polya-CHR5(CH2)nCO-V的第二聚合物，其中R1和R2是H，烷基或Ar，其中Ar選自苯基、取代苯基、聯(lián)苯基、取代聯(lián)苯基、多環(huán)芳基、取代多環(huán)芳基和雜環(huán)芳基，U和V是如此選擇使得所述第一聚合物能夠與所述第二聚合物反應(yīng)以形成Ar-C(R1)(R2)O-Polya-O-CHR5(CH2)nCO2-Polyb-OC(R1)(R2)-Ar的聚合物的結(jié)構(gòu)部分；使所述第一聚合物與所述第二聚合物反應(yīng)以形成所述Ar-C(R1)(R2)O-Polya-O-CHR5(CH2)nCO2-Polyb-OC(R1)(R2)-Ar的聚合物；將Ar-C(R1)(R2)O-結(jié)構(gòu)部分轉(zhuǎn)化為官能團(tuán)。
27.權(quán)利要求26的方法，其中U是-OH，和V是鹵素。
28.權(quán)利要求26的方法，其中X是OH。
29.權(quán)利要求26的方法，其中X是CH2＝CR5CO2-，其中R5是H或烷基。
30.權(quán)利要求26的方法，其中X是-O-(CH2)n-CH(ZR)2，其中R是H或烷基，Z是O或S，和n是1-6。
31.權(quán)利要求26的方法，其中X是NHS-O2CO-。
32.制備具有結(jié)構(gòu)式R8O-Polya-O-CHR5(CH2)nCO2-Polyb-Y的二官能聚合物衍生物的方法，其中Polya和Polyb是二官能、水溶性、非肽聚合物，它們能夠是相同或不同的，n是0-6，R5和R8是H或烷基，Y是官能團(tuán)，所述方法沒(méi)有色譜法步驟，以及包括提供Ar-C(R1)(R2)O-Polyb-U的第一聚合物，和R8O-Polya-CHR5(CH2)nCO-V的第二聚合物，其中R8是H或烷基，R1和R2是H、烷基或Ar，其中Ar選自苯基、取代苯基、聯(lián)苯基、取代聯(lián)苯基、多環(huán)芳基、取代多環(huán)芳基和雜環(huán)芳基，U和V如此選擇使得所述第一聚合物能夠與所述第二聚合物反應(yīng)以形成R8O-Polya-O-CHR5(CH2)nCO2-Polyb-OC(R1)(R2)-Ar的聚合物的結(jié)構(gòu)部分；使所述第一聚合物與所述第二聚合物反應(yīng)以形成所述R8O-Polya-O-CHR5(CH2)nCO2-Polyb-OC(R1)(R2)-Ar的聚合物；和將Ar-C(R1)(R2)O-結(jié)構(gòu)部分轉(zhuǎn)化為官能團(tuán)。
33.權(quán)利要求32的方法，其中U是-OH，和V是-Cl。
34.權(quán)利要求32的方法，其中Y是OH。
35.權(quán)利要求32的方法，其中Y是CH2＝CR5CO2-，其中R5是H或烷基。
36.權(quán)利要求32的方法，其中Y是-O-(CH2)n-CH(ZR)2，其中R是H或烷基，Z是O或S，和n是1-6。
37.在Ar-CR1R2O-PEG-OH和HO-PEG-OH的混合物中抑制HO-PEG-OH的反應(yīng)活性的方法，其中PEG是聚乙二醇，Ar表示選自苯基、取代苯基、聯(lián)苯基、取代聯(lián)苯基、多環(huán)芳基、取代多環(huán)芳基和雜環(huán)芳基中的結(jié)構(gòu)部分，其中R1和R2是H、烷基或以上定義的Ar，包括將在所述混合物中的Ar-CR1R2O-PEG-OH和HO-PEG-OH烷基化以分別形成Ar-CR1R2-O-PEG-OR9和R9O-PEG-OR9；將Ar-CR1R2-O-結(jié)構(gòu)部分通過(guò)酸催化的水解或氫解轉(zhuǎn)化成-OH和形成了R9O-PEG-OH和R9O-PEG-OR9的新混合物，其中R9O-PEG-OR9是惰性的。
38.權(quán)利要求37的方法，進(jìn)一步包括將在新混合物中的R9O-PEG-OH轉(zhuǎn)化為R9O-PEG-CHO。
39.將PEG或相關(guān)聚合物綴合于大分子的方法，包括提供式Ar-C(R1)(R2)O-Poly-OH的聚合物，其中Ar選自苯基、取代苯基、聯(lián)苯基、取代聯(lián)苯基、多環(huán)芳基、取代多環(huán)芳基和雜環(huán)芳基，其中R1和R2是H、烷基，或Ar，其中Ar如以上所定義，和其中Poly是選自聚(乙二醇)，聚(氧化烯)，聚(氧乙基化多元醇)，聚(烯屬醇)和聚(丙烯酰基嗎啉)中的聚合物；化學(xué)改性-OH基團(tuán)以產(chǎn)生第一官能團(tuán)；將第一大分子連接于所述第一官能團(tuán)；除去Ar-CR1R2O-基團(tuán)以產(chǎn)生新羥基；將新羥基轉(zhuǎn)化為第二官能團(tuán)，以及將第二大分子連接于所述第二官能團(tuán)。
40.權(quán)利要求39的方法，其中所述第一和第二大分子選自蛋白、脂類(lèi)、多糖、低聚核苷酸和藥物。
41.權(quán)利要求39的方法，其中所述Poly用-CH2CH2-(CH2CH2O)n-CH2CH2-表示，其中n是大約8-大約4000。
42.權(quán)利要求39的方法，其中所述Poly是環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的共聚物。
43.權(quán)利要求39的方法，其中所述第一官能團(tuán)選自以下基團(tuán)甲磺酸酯，甲苯磺酸酯，tresylate，-O-(CH2)n-CO2H，其中n＝1-6，-O-(CH2)n-CO2R3，其中n＝1-6和R3是烷基，-NHR4，其中R4是H或烷基或胺保護(hù)基團(tuán)，和-O-(CH2)n-CH(ZR5)2，其中n是1-6的數(shù)值，Z是O或S，R5是H或烷基，Ar-CH＝CH-CH＝CH-CO2-，其中Ar表示選自苯基、取代苯基、聯(lián)苯基、取代聯(lián)苯基、多環(huán)芳基、取代多環(huán)芳基和雜環(huán)芳基中的結(jié)構(gòu)部分，-O-(CH2)n-CHO，其中n是1-6，和-O2CCH2CH2CO2R6，其中R6是H或NHS。
44.權(quán)利要求39的方法，其中所述第二官能團(tuán)選自以下基團(tuán)甲磺酸酯，甲苯磺酸酯，tresylate，-O-(CH2)n-CO2H，其中n＝1-6，-O-(CH2)n-CO2R3，其中n＝1-6和R3是烷基，-NHR4，其中R4是H或烷基或胺保護(hù)基團(tuán)，-O-(CH2)n-CH(ZR5)2，其中n是1-6的數(shù)值，Z是O或S，R5是H或烷基，Ar-CH＝CH-CH＝CH-CO2-，其中Ar表示選自苯基、取代苯基、聯(lián)苯基、取代聯(lián)苯基、多環(huán)芳基、取代多環(huán)芳基和雜環(huán)芳基中的結(jié)構(gòu)部分，CH2＝CH-CO2-，-O-(CH2)n-CHO，其中n是1-6，和-O2CCH2CH2CO2R6，其中R6是H或NHS。
45.權(quán)利要求39的方法，其中所述第一官能團(tuán)是Ar-CH＝CH-CH＝CH-CO2-和所述第二官能團(tuán)是-O-(CH2)n-CH(ZR5)2，其中n是1-6的數(shù)值，和Z是O或S，R5是H或烷基。
46.權(quán)利要求39的方法， 其中所述第一官能團(tuán)是Ar-CH＝CH-CH＝CH-CO2-和所述第二官能團(tuán)是-O-(CH2)n-CHO，其中n是1-6。
47.權(quán)利要求39的方法，其中所述第一官能團(tuán)是-O-(CH2)n-CH(ZR5)2，其中n是1-6的數(shù)值，和Z是O或S，R5是H或烷基，所述第二官能團(tuán)是-O2CCH2CH2CO2R6，其中R6是H或NHS。
48.權(quán)利要求39的方法，其中所述第一官能團(tuán)是CH2＝CH-CO2-，其中所述第二官能團(tuán)是-O-CH2-CO2CH(CH3)CH2CO-NHS。
全文摘要
本發(fā)明提供了以高純度和高收率制備聚乙二醇或相關(guān)聚合物的雜雙官能衍生物的方法。在該方法中不需要色譜法純化步驟。根據(jù)本發(fā)明的方法,提供在一個(gè)終端攜帶可除去基團(tuán)W的具有結(jié)構(gòu)式W－Poly－OH的中間體聚合物。該中間體聚合物W－Poly－OH首先通過(guò)將OH基團(tuán)改性成第一官能團(tuán)X,隨后通過(guò)除去W以產(chǎn)生第二羥基來(lái)改變。后一羥基然后可以進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成第二官能團(tuán)Y,如此提供了所需的雜雙官能衍生物。
文檔編號(hào)A61K47/48GK1374875SQ99816971
公開(kāi)日2002年10月16日 申請(qǐng)日期1999年10月8日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月8日
發(fā)明者M·D·本特利, J·M·哈里斯, A·科茲羅斯基 申請(qǐng)人:舍沃特公司