專利名稱：由市售低成本化學(xué)品合成peg-6部分的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供由成本有效且易于得到的原料或化學(xué)品或改性聚乙二醇得到氨氧基 聚乙二醇化接頭的新合成方法。更具體地講，實(shí)現(xiàn)得到改性的Boc-保護(hù)的氨氧基PEG-6 接頭的新合成方法，以使得所述接頭可連接至載體如基于肽的片段上。
背景技術(shù)：
使用稱為接頭的雙官能間隔物分子能較好地進(jìn)行在固態(tài)基質(zhì)上的生物分子(如 肽或低聚核苷酸)和其它有機(jī)化合物的制備。接頭的兩個(gè)反應(yīng)性官能團(tuán)之一最常通過穩(wěn) 定的酰胺鍵永久地連接至合適官能化的樹脂，而生長分子在接頭的另一反應(yīng)性位置處暫 時(shí)連接。雖然大多數(shù)接頭依靠酸解作用來從載體釋放最終分子，但是最后解離已采用不 同機(jī)理(例如光解、氟解和堿催化的β消除)。另外，選擇性地與特定細(xì)胞類型相互作用的生物學(xué)活性分子可用于向目標(biāo)組織 傳遞放射性。例如，放射性標(biāo)記的肽具有向腫瘤、梗塞和感染組織傳遞用于診斷成像和 放射療法的放射性核素的重要效能。半衰期為約Iio分鐘的18F為選擇用于許多受體成像 研究的正電子放射核素。因此，18F-標(biāo)記的生物活性肽因其在PET中對(duì)于定量檢測(cè)并表 征多種疾病的實(shí)用性而具有巨大臨床潛力。新血管可通過兩種不同機(jī)理形成血管發(fā)生(vasculogenesis)或血管形成 (angiogenesis) 血管形成是新血管通過從現(xiàn)有血管分支而形成。該過程的原刺激可為 向組織中的細(xì)胞供應(yīng)營養(yǎng)素和氧氣(缺氧)不充分。所述細(xì)胞可通過分泌血管生成因子 (存在許多血管生成因子，它的一個(gè)實(shí)例常被稱為血管內(nèi)皮生長因子(VEGF))應(yīng)答。這 些因子引發(fā)分泌堿壞基膜的蛋白質(zhì)的蛋白水解酶以及限制這些潛在有害酶的作用的抑制 劑。血管生成因子的另一顯著功效是導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞遷移并分裂。連接至基膜的內(nèi)皮細(xì)胞 沒有經(jīng)歷有絲分裂，基膜圍繞內(nèi)腔外側(cè)上的血管形成連續(xù)覆蓋層。來自血管生成因子的 受體的連接和信號(hào)損失的綜合效應(yīng)導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞轉(zhuǎn)移、增殖并自身重排，最后合成圍繞 新血管的基膜。血管形成在組織生長和重建(包括傷口愈合和炎癥過程)中占主導(dǎo)。當(dāng)腫瘤達(dá) 到毫米尺寸時(shí)，為了保持其生長速度，必定引發(fā)血管形成。血管形成伴隨有內(nèi)皮細(xì)胞和 其環(huán)境的特征改變。這些細(xì)胞表面被重建來為遷移作準(zhǔn)備，并暴露隱微結(jié)構(gòu)，其中除了 進(jìn)行并控制蛋白水解所涉及的蛋白質(zhì)種類以外，基膜也被降解。在腫瘤的情況下，所得 血管網(wǎng)絡(luò)通常被瓦解，形成明顯紐結(jié)以及動(dòng)靜脈分路。還認(rèn)為對(duì)血管形成的抑制是抗腫 瘤療法的一種有前途的策略。伴隨血管形成的轉(zhuǎn)化對(duì)于診斷同樣非常有前途，一個(gè)實(shí)例 為惡性病，但該原理在炎癥和多種炎癥相關(guān)疾病(包括動(dòng)脈粥樣硬化、早期動(dòng)脈粥樣硬 化病變的巨噬細(xì)胞(其為血管生成因子的潛在源))同樣顯示巨大前途。細(xì)胞粘著所涉及的許多配體含有精氨酸-甘氨酸-天門冬氨酸(RGD)三肽序 列。RGD序列似乎充當(dāng)表現(xiàn)該序列的配體和細(xì)胞表面上的受體之間的首要識(shí)別部位。普 遍認(rèn)為配體和受體之間的次要相互作用提高相互作用的特異性。這些次要相互作用可出現(xiàn)在緊鄰RGD序列或在遠(yuǎn)離RGD序列的部位的配體和受體的各部分之間。因此與體內(nèi)血管形成相關(guān)的整合素受體的有效靶向和成像需要化學(xué)上穩(wěn)固并穩(wěn) 定的基于選擇性高親和力RGD的載體。此外，排泄路徑是設(shè)計(jì)成像劑時(shí)為了減少與背景 相關(guān)問題的重要因素。WO 06/030291涉及基于肽的化合物作為目標(biāo)載體的用途，該目標(biāo)載體結(jié)合與血 管形成相關(guān)的受體。另外，WO 2006/030291描述了對(duì)于診斷成像具有實(shí)用性的基于肽的 化合物，其可迅速地制備。本發(fā)明描述得到改性的Boc-保護(hù)的氨氧基(-COOCH(CH3)3) PEG-6接頭的新合成方法。該P(yáng)EG-6接頭隨后能連接至基于肽的片段以形成基于Boc-保 護(hù)的氨氧基肽的化合物。此后，合成基于Boc-保護(hù)的氨氧基肽的化合物以得到可用于血 管形成的基于放射性標(biāo)記肽的化合物。不應(yīng)將本文參考文獻(xiàn)的論述和引用視為承認(rèn)這類參考文獻(xiàn)為本發(fā)明的現(xiàn)有技 術(shù)。發(fā)明概述本發(fā)明描述了在制備具有連接至PEG-6接頭一端的各種保護(hù)基如改性的Boc-保 護(hù)的氨氧基(-COOCH(CH3)3)的PEG-6接頭的有效方法中的成本有效并易于得到的原料 和化學(xué)品。本發(fā)明還描述了通過合成改性的聚乙二醇得到PEG-6接頭的新合成方法。本文使用的術(shù)語“改性”是指已用能夠使該分子連接至基于肽的片段的官能團(tuán) 改性的分子。使用核磁共振譜(NMR)、質(zhì)譜(MS)和HPLC-MS (高效液相色譜(HPLC)與 MS結(jié)合)來鑒定具有多種保護(hù)基如改性的Boc-保護(hù)的氨氧基連接的PEG-6接頭的所要 求保護(hù)的新方法中的中間體。本發(fā)明的合成步驟全部用成本有效且易于得到的原料和化學(xué)品進(jìn)行。使用該方 法來制備具有任何下文所述的保護(hù)基如改性的Boc-保護(hù)的氨氧基連接的PEG-6接頭的重 要優(yōu)勢(shì)在于當(dāng)組合使用時(shí)反應(yīng)步驟中鑒定的結(jié)構(gòu)中沒有一個(gè)是不穩(wěn)定的。反應(yīng)步驟中鑒 定的結(jié)構(gòu)全部可以容易地再現(xiàn)。結(jié)構(gòu)的詳細(xì)說明表1描述了接頭以及用于制備所述接頭的中間體和原料的關(guān)鍵所選結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu) 名稱。發(fā)明詳述在制備血管形成放射性標(biāo)記產(chǎn)物中，得到基于放射性標(biāo)記肽的化合物的合成中 的重要結(jié)構(gòu)單元識(shí)別可靠且有效的接頭。在本發(fā)明中，雖然對(duì)于PEG-6接頭沒有能買到 的試劑，但是本文公開了由商業(yè)成本有效并可得到的試劑短時(shí)間且簡(jiǎn)便合成的方法。使用所要求保護(hù)的合成方法得到所要求保護(hù)的PEG-6接頭具有優(yōu)勢(shì)。一個(gè)優(yōu)勢(shì) 在于所要求保護(hù)的合成方法為一種得到PEG-6接頭的快速方法。另一優(yōu)勢(shì)在于所用的簡(jiǎn) 便合成方法中，各試劑為廣泛市售的并且是成本有效的化學(xué)品。更具體地講，當(dāng)分別使 用原料化合物如化合物B或2時(shí)，從成本的觀點(diǎn)，使用本文公開的接頭A或1對(duì)于大規(guī) 模生產(chǎn)是有利的。例如，如果開始制備接頭A或1的反應(yīng)，人們不會(huì)從所公開的化合物 E或5開始，因?yàn)樵摶衔锓浅０嘿F并且難分離得多。特別對(duì)于大規(guī)模生產(chǎn)來說，使用 化合物B或2作為本文所述的起始化合物將具有更高的成本有效性。
本發(fā)明還涉及通過合成改性的聚乙二醇得到PEG-6接頭的新合成方法。對(duì)于合成改性的聚乙二醇以得到所要求保護(hù)的PEG-6接頭存在許多優(yōu)勢(shì)。一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于所要求保護(hù)的合成為一種得到PEG-6部分的短時(shí)間且快速的方 法。本文所用的簡(jiǎn)便合成可在一天內(nèi)進(jìn)行，使得在不足兩周內(nèi)生成PEG-6部分成為可 能。本文定義的PEG 6為由一連串6個(gè)單獨(dú)的乙二醇組成的PEG (聚乙二醇)。如先前所述，本文得到的PEG-6改性的Boc-保護(hù)的氨氧基接頭(圖⑴)可連 接至載體上。具體地說，所述載體可為基于肽的片段(圖(II))，其形成基于Boc-保護(hù) 的氨氧基肽的化合物(圖(III))。此后，基于Boc-保護(hù)的氨氧基肽的化合物被合成以得 到基于放射性標(biāo)記肽的化合物，例如基于18F肽的化合物，如圖(IV)所示，其可用于血管 形成中。
權(quán)利要求
1. 一種制備式(A)接頭的方法，其包括以下反應(yīng)
2.—種制備式(1)接頭的方法，其包括以下反應(yīng)
3.權(quán)利要求1的方法，其中關(guān)鍵中間體為D-E和Η-Ι。
4.權(quán)利要求1的方法，其中使所述式(A)接頭與化合物(II)反應(yīng)
5.權(quán)利要求4的方法，其中所述式(A)接頭連接化合物(II)以形成化合物(III)
6.權(quán)利要求2的方法，其中使所述式(1)接頭與化合物(II)反應(yīng)
7.權(quán)利要求6的方法，其中所述式(1)接頭連接化合物(II)以形成化合物(IIIa)
8.權(quán)利要求1的方法，其中使用對(duì)甲苯磺酰氯與1，11-二羥基_3，6，8-三氧 雜_十一烷(B)反應(yīng)，在約15°C -約27°C的溫度下將它們混合在一起歷時(shí)約6小時(shí)-約 15小時(shí)以形成11-0-甲苯磺?；鵢3，6，9-三氧雜-1-羥基-十一烷(C)。
9.權(quán)利要求8的方法，其中優(yōu)選溫度為約22°C且優(yōu)選時(shí)間為約8小時(shí)。
10.權(quán)利要求1的方法，其中將11-0-甲苯磺?；?3，6，9-三氧雜-1-羥基-十一烷 (C)溶解于二甲基甲酰胺中且在約70°C -約100°C的溫度范圍下將鄰苯二甲酰亞胺鉀攪拌 到(C)中歷時(shí)約6小時(shí)-約15小時(shí)以形成N_(3，6，9-三氧雜-11-羥基^一烷)-鄰 苯二甲酰亞胺(D)。
11.權(quán)利要求1的方法，其中在約30°C-約70°C的溫度范圍內(nèi)將(D)溶解于四氫呋喃 中以達(dá)到(D)的純化。
12.權(quán)利要求1的方法，其中將約80-約120毫克化合物(D)溶解于甲醇中，將單水 合胼加到化合物(D)中，隨后將化合物(D)加熱到約30°C-約80°C歷時(shí)約1-約5小時(shí)， 隨后冷卻到室溫并攪拌約6小時(shí)-約15小時(shí)，因此形成11-氨基_3，6，9-三氧雜-羥 基_十一烷(E)。
13.權(quán)利要求1的方法，其中將(E)與約1.0摩爾二氯甲烷、1.0摩爾二甲基甲酰胺和 1.5摩爾二甘醇酸酐混合并將其加熱到約30°C -約50°C的溫度范圍歷時(shí)約1-約3小時(shí)。
14.權(quán)利要求13的方法，其中用約1摩爾NaOH(水溶液)將化合物(E)調(diào)整到pH 值為約9-約15，因此形成17-羥基-3，9，12，15-四氧雜-6-氮雜-5-氧代-十七烷酸 (F)0
15.權(quán)利要求1的方法，其中將(PG-氨氧基)乙酸(G)溶解于乙酸酐中并將其加熱 到約40°C -約70°C的溫度歷時(shí)約48小時(shí)-約72小時(shí)以形成(PG_氨氧基)乙酸酐(H)。
16.權(quán)利要求1的方法，其中將式(H)化合物溶解于四氫呋喃和2-(2_氨乙基)乙醇 中并在室溫下攪拌約2-4天。
17.權(quán)利要求16的方法，其中接著將式(H)化合物與水混合并用NaOH(水溶液)將 pH值調(diào)整為約9-12并攪拌約6小時(shí)-約15小時(shí)以形成5-N- (PG-氨氧基-乙酰胺)_3_氧 雜-ι-羥基戊烷⑴。
18.權(quán)利要求1的方法，其中式(F)化合物和式⑴化合物通過堿_二異丙基氨基鋰化合。
19.一種根據(jù)權(quán)利要求1制備式(A)接頭的方法。
全文摘要
本發(fā)明提供由成本有效且易于得到的原料和化學(xué)品或改性聚乙二醇得到保護(hù)基氨氧基PEG-6接頭的新合成方法。更具體地講，實(shí)現(xiàn)得到改性的Boc-保護(hù)的氨氧基PEG-6接頭的新合成方法，以使得所述接頭可連接至載體如基于肽的片段上。
文檔編號(hào)C07C271/18GK102015632SQ200980115920
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2009年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月28日
發(fā)明者T·恩格爾 申請(qǐng)人:通用電氣健康護(hù)理有限公司