专利名称：杂双官能的聚乙二醇试剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及杂双官能的聚乙二醇试剂，其生产方法及其使用方法。
背景技术：
聚乙二醇(PEG)是一种惰性、无毒的水溶性聚合物。这些和其他所需性能的结果 是，发现PEG的衍生物在各种药物、生物医疗和生物技术应用中作为试剂。然而，未改性的PEG本身不可用作试剂，因为它对端羟基的反应性有限。因此，为 了制备有用的PEG试剂，必须改性端羟基之一，使之成为更具有反应性的基团。根据现有 技术的方法，通过首先以烷基醚或其他非反应性官能团形式封端其他端羟基，然后将未封 端的端羟基转化成亲电中心，例如活化的羧酸酯，从而将新的官能团施加到端羟基之一上。 或者，施加官能团到一个端羟基上，并分离单官能化PEG与未改性PEG、单官能化PEG和双 官能化 PEG 的混合物(Morpurgo 等人，Bioconjugate Chem.，7，363-368，(1996) ；Zalipsky 等人，J. Bioactive and Compatible Polymers，5，227-231，(1990) ；Snow 等人，美国专利 No. 5，414，135 ；Shadle 等人，美国专利 No. 4，847，325)。双官能PEG试剂在PEG分子的两个末端上含有反应性基团。这些双官能试剂在 PEG的两个末端上可含有相同的反应性基团(即均双官能PEG试剂)或不同基团(即杂双 官能PEG试剂)。相对于均双官能PEG试剂，杂双官能PEG试剂提供的优点在于，杂双官能 PEG试剂的每一官能团可与每一端基上的不同分子形成共价连接。在这一反应中，两个单独 的分子通过PEG聚合物连接。然而，尤其当在PEG分子的每一末端上希望不同官能团(即 杂双官能试剂)时，合成双官能试剂变得复杂。因此，仍急需开发新的杂双官能PEG试剂和生产这种试剂的方法。发明概述本发明提供一组新型的杂双官能PEG试剂。本发明的杂双官能PEG试剂相对于现 有技术具有以上提及的和其他优点。本发明的这些试剂包括新的和有用的官能团的结合且 可与一种或多种合适的目标分子反应。当发生这种反应时，PEG共价连接到一个或多个目 标分子上。本发明的杂双官能PEG试剂提供可具有不同相对反应性的两个官能团。在一些实 施方案中，一个官能团可比另一官能团更具有反应性。在其他实施方案中，一个官能团可对 特定的目标分子是优选的或者甚至具有选择性。在其他实施方案中，一个官能团可与目标 在一定反应条件下选择形成共价键。官能团之间反应性的差别有助于连接到两个不同的分子上，因为甚至在第二官能 团存在下，第一官能团可与第一目标分子反应并形成共价键。随后，具有不同相对反应性的 第二官能团然后可与第二目标分子反应并形成共价键。
在一个方面中，本发明提供含下式(I)的化合物的试剂 其中Y选自C1-C6亚烷基、C2-C6亚烯基和C2-C6亚炔基，其中Y被一个或多个取代 基R2任选取代；R2独立地选自支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链 C2-C6 炔基，羟基，C1-C6 烷氧基，CO2H, CO2 (C1-C6 烷基)，CONH2, CONH (C1-C6 烷基)，CON (C1-C6 烷基)2，硝基，氰基和卤素，其中在烷基、烯基或炔基链内的一个或多个氢可被一个或多个 氟取代；R1是C6-C14芳基，或含选自N、N(R7)、0、S和S(O)m中的一个或多个杂原子的C5-C14 杂芳基，其中m为1或2，和其中R1被一个或多个取代基R8任选取代；R7选自H、支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔基， 其中在烷基、烯基或炔基链内的一个或多个氢可被一个或多个氟取代；R8独立地选自支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔 基，羟基，NH2, NH(C1-C6 烷基)，N(C1-C6 烷基)2，C1-C6 烷氧基，CO2H, CO2 (C1-C6 烷基)，CONH2, CONH(C1-C6烷基)，CON(C1-C6烷基)2，硝基，氰基和卤素，其中在烷基、烯基或炔基链内的一 个或多个氢可被一个或多个氟取代；和η 是整数 1-1500。在化合物(I)的一些实施方案中，η优选是整数50-250。在化合物(I)的一些实 施方案中，R1优选是苯基、吡啶基、嘧啶基或萘基，其中该环被一个或多个取代基R8任选取 代。在化合物(I)的一些实施方案中，R1优选是苯基和R8是硝基。在另一方面中，本发明提供含下式(II)的化合物的试剂
(II)其中R6是H，支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔 基，和η 是整数 1-1500。在化合物(II)的一些实施方案中，η优选是整数50-250。在一些实施方案中，R6 优选是H或甲基。在另一方面中，本发明提供生产式(XIV)的杂双官能PEG化合物的方法 该方法包括下述步骤(a)使式(III)的化合物与二乙烯基砜反应， 形成式(XV)的化合物 和(b)在酯偶联剂存在下，使式(XV)的化合物与HO-R4反应，形成式(XIV)的化 合物，其中Y选自C1-C6亚烷基、C2-C6亚烯基和C2-C6亚炔基，其中Y被一个或多个取代基R2 任选取代；R2独立地选自支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔 基，羟基，C1-C6 烷氧基，CO2H, CO2 (C1-C6 烷基)，CONH2, CONH (C1-C6 烷基)，CON (C1-C6 烷基)2， 硝基，氰基和卤素，其中在烷基、烯基或炔基链内的一个或多个氢可被一个或多个氟取代；R5 是 H ；R4是C6-C14芳基，或含选自N、N(R7)、0、S和S(O)m中的一个或多个杂原子的C5-C14 杂芳基，其中m为1或2，和其中R4被一个或多个取代基R8任选取代；R7选自H、支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔基， 其中在烷基、烯基或炔基链内的一个或多个氢可被一个或多个氟取代；R8选自支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔基， 羟基，NH2, NH(C1-C6 烷基)，N(C1-C6 烷基)2，C1-C6 烷氧基，CO2H, CO2 (C1-C6 烷基)，CONH2, CONH(C1-C6烷基)，CON(C1-C6烷基)2，硝基，氰基和卤素，其中在烷基、烯基或炔基链内的一 个或多个氢可被一个或多个氟取代；和η 是整数 1-1500。在一些实施方案中，HO-R4是对硝基苯酚，和η是整数50-250。上述方法有利地提供甚至在游离酸存在下，使二乙烯基砜与化合物(III)反应的 有效方法。在另一方面中，本发明提供生产式(XIV)的杂双官能PEG化合物的方法 该方法包括下述步骤
Io
(a)在酯偶联剂存在下，使式(XV)的化合物
与R14-R4反应，形成式(XIV)的化合物， 其中Y、R2、R5、R4和η如上所定义，和
R14 选自 HO-、CF3C (0) -0-、CH3S (0) 2_0_、CF3S (0) 2_0_、CH3 (C6H4) S (0) 2_0_、Cl、Br 和
在一些实施方案中，R14是CF3C(O)-O-, R4是苯基和R8是硝基。 在另一方面中，本发明提供生产式(VIII)的化合物的方法
该方法包括下述步骤 (a)使式(IV)的化合物
O
与活化基反应，形成式(IVa)的化合物
(b)使式(IVa)的化合物与式(V)的化合物反应
形成式(VI)的化合物
O
(VI)，
(c)氧化式(VI)的化合物，形成式(VII)的化合物
(VII),
和(d)使式(VII)的化合物脱水，形成式(VIII)的化合物
(VIII),
其中W是C1-C6亚烷基，其中W被一个或多个取代基R11任选取代； A是C1-C6I-偏亚烷基(alkanyl-ylidene)，其中A被一个或多个取代基R11任选取 代；R11独立地选自H、支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6 炔基，羟基，C1-C6 烷氧基，CO2H, CO2 (C1-C6 烷基)，CONH2, CONH (C1-C6 烷基)，CON (C1-C6 烷基)2， 硝基，氰基和卤素，其中在烷基、烯基或炔基链内的一个或多个氢可被一个或多个氟取代；Y选自C1-C6亚烷基、C2-C6亚烯基和C2-C6亚炔基，其中Y被一个或多个取代基R2 任选取代；R2独立地选自支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔 基，羟基，C1-C6 烷氧基，CO2H, CO2 (C1-C6 烷基)，CONH2, CONH (C1-C6 烷基)，CON (C1-C6 烷基)2， 硝基，氰基和卤素，其中在烷基、烯基或炔基链内的一个或多个氢可被一个或多个氟取代；R3是H、支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔基， C6-C14芳基，或含选自N、N(R7)、0、S和S(O)m中的一个或多个杂原子的C5-C14杂芳基，其中 m为1或2，条件是若R3不是H，则R3被一个或多个取代基R8任选取代；R7选自H、支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔基， 其中在烷基、烯基或炔基链内的一个或多个氢可被一个或多个氟取代；R8选自支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔基， 羟基，NH2, NH(C1-C6 烷基)，N(C1-C6 烷基)2，C1-C6 烷氧基，CO2H, CO2 (C1-C6 烷基)，CONH2, CONH(C1-C6烷基)，CON(C1-C6烷基)2，硝基，氰基和卤素，其中在烷基、烯基或炔基链内的一 个或多个氢可被一个或多个氟取代；R9 选自 CH3S (0) 2-0-, CF3S (0) 2_0_、CH3 (C6H4) S (0) 2_0_、Cl、Br 禾口 I ；R12选自H、支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔基， 羟基，C1-C6 烷氧基，CO2H, CO2 (C1-C6 烷基)，CONH2, CONH (C1-C6 烷基)，CON (C1-C6 烷基)2，硝 基，氰基和卤素，其中在烷基、烯基或炔基链内的一个或多个氢可被一个或多个氟取代；R13选自H、支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔基， 羟基，C1-C6 烷氧基，CO2H, CO2 (C1-C6 烷基)，CONH2, CONH (C1-C6 烷基)，CON (C1-C6 烷基)2，硝 基，氰基和卤素，其中在烷基、烯基或炔基链内的一个或多个氢可被一个或多个氟取代；和η 是整数 1-1500。
上述方法有利地提供通过就地形成乙烯基砜，形成式(IV)的化合物的乙烯基砜 加合物的有效方法。在进一步的方面中，本发明提供生产式(X)的化合物的方法 该方法包括下述步骤(a)使式(IX)的化合物 与活化试剂反应，形成式⑴的化合物，其中活化试剂包括Riq-R14,R10是支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔基，C6-C14 芳基，或含选自N、N (R7)、0、S和S (0) m中的一个或多个杂原子的C5-C14杂芳基，其中m为1 或2，其中Rki被一个或多个取代基R8任选取代；R7选自H、支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔基， 其中在烷基、烯基或炔基链内的一个或多个氢可被一个或多个氟取代；R8独立地选自支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔 基，羟基，NH2, NH(C1-C6 烷基)，N(C1-C6 烷基)2，C1-C6 烷氧基，CO2H, CO2 (C1-C6 烷基)，CONH2, CONH(C1-C6烷基)，CON(C1-C6烷基)2，硝基，氰基和卤素，其中在烷基、烯基或炔基链内的一 个或多个氢可被一个或多个氟取代； R14 选自 HO-、CF3C (0) _0_、CH3S (0) 2_0_、CF3S (0) 2_0_、CH3 (C6H4) S (0) 2_0_、Cl、Br 和 I ；Z 选自-CH2CH2Cl、-CH2CH2Br、-CH2CH21、-CH2CH2OS (0) 2CH3、-CH2CH2OS (0) 2CF3、-CH2CH2 OS (0) 2 (C6H4) CH3 和-CH = CH2 ；Y选自C1-C6亚烷基、C2-C6亚烯基和C2-C6亚炔基，其中Y被一个或多个取代基R2 任选取代；R2独立地选自支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔 基，羟基，C1-C6 烷氧基，CO2H, CO2 (C1-C6 烷基)，CONH2, CONH (C1-C6 烷基)，CON (C1-C6 烷基)2， 硝基，氰基和卤素，其中在烷基、烯基或炔基链内的一个或多个氢可被一个或多个氟取代；和η 是整数 1-1500。在另一方面中，本发明提供使用杂双官能PEG形成式(XVI)的媒介物(vector)的
方法
(XVI),该方法包括下述步骤混合本发明的杂双官能PEG与⑴和(2)，其中⑴和⑵ 可以是小分子、蛋白质、多肽、肽、抗体、聚核苷酸、低聚核苷酸、其他聚合物物质、多肽侧链 或生物相关的靶向部分，或其片段、二聚体、三聚体或低聚物。在一些实施方案中，同时混合⑴和(2)与杂双官能的PEG。在其他实施方案中， 按序混合(1)和(2)与杂双官能的PEG。在一些实施方案中，(1)是阳离子聚合物。在一些实施方案中，(2)是靶向部分。 在优选的实施方案中，(1)是阳离子聚合物和(2)是靶向部分。在另一方面中，本发明提供使用杂双官能PEG形成式(XVII)的靶向递送核酸的载
体的方法 该方法包括下述步骤(a)混合本发明的杂双官能的PEG与(1)和(2)，和(b)与 核酸混合，其中(1)是阳离子聚合物和(2)是靶向部分。在一些实施方案中，同时混合(1)和(2)与杂双官能的PEG。在其他实施方案中， 按序混合(1)和(2)与杂双官能的PEG。发明详述为了可充分地理解此处描述的发明，列出下述详细说明。本发明提供杂双官能的 PEG试剂，它含有末端乙烯基砜和酯官能团。这些杂双官能PEG可用于以上所述的各种用 途。有利地，乙烯基砜和酯官能团提供不同的反应性，以便例如可在乙烯基砜端基处选择发 生与阳离子聚合物的反应。在一个方面中，本发明提供含式(I)的化合物的试剂 其中Y选自C1-C6亚烷基、C2-C6亚烯基和C2-C6亚炔基，其中Y被一个或多个取代 基R2任选取代；R2独立地选自支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链 C2-C6 炔基，羟基，C1-C6 烷氧基，CO2H, CO2 (C1-C6 烷基)，CONH2, CONH (C1-C6 烷基)，CON (C1-C6
(XVII),烷基)2，硝基，氰基和卤素，其中在烷基、烯基或炔基链内的一个或多个氢可被一个或多1 氟取代； R1是C6-C14芳基，或含选自N、N (R7)、0、S和S (0) m中的一个或多个杂原子的C5-C
杂芳基，其中m为1或2，和其中R1被一个或多个取代基R8任选取代；R7选自H、支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔基， 其中在烷基、烯基或炔基链内的一个或多个氢可被一个或多个氟取代；R8独立地选自支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔 基，羟基，NH2, NH(C1-C6 烷基)，N(C1-C6 烷基)2，C1-C6 烷氧基，CO2H, CO2 (C1-C6 烷基)，CONH2, CONH(C1-C6烷基)，CON(C1-C6烷基)2，硝基，氰基和卤素，其中在烷基、烯基或炔基链内的一 个或多个氢可被一个或多个氟取代；和η 是整数 1-1500。在化合物(I)的一些实施方案中，η优选是整数5-1000。在一些实施方案中，η优 选是20-500。在一些其他实施方案中，η优选是50-250。在化合物(I)的其他实施方案中，Y优选是亚甲基。在一些实施方案中，R1优选选 自苯基、嘧啶基、吡啶基和萘基；和R1被一个或多个取代基R8任选取代。在一些实施方案 中，R1优选是被一个或多个取代基R8任选取代的苯基。在一些实施方案中，R1是苯基和R8 是硝基。可如下述流程图I所示，由合适大小的未官能化或部分官能化的聚乙二醇(PEG)， 合成化合物(I)的PEG试剂及其前体。可根据文献中公知的方法，进行特定的反应。 在流程
图1中，化合物(IA)与碱和化合物(ID)反应，提供相应的PEG烷基酯。该 烷基酯随后水解，提供化合物(IB)。尽管水解可产生未官能化、双官能化和单官能化的PEG 的混合物，但可通过纯化，分离单官能化的PEG(参见，例如Zalipsky等人，J. Bioactive andCompatible Polymers, Vol.5,227-231, (1990))。然后，在碱存在下，使化合物(IB)与二乙烯基砜反应，提供化合物(IC)。接下来， 使化合物(IC)与R1-OH和偶联剂反应，提供化合物(I)。或者，两步制备化合物(I)。首先，R1-OH与活化试剂反应，然后与化合物(IC)反应，形成化合物(I)。合适的活化试剂包括但不限于甲磺酰氯、甲苯磺酰氯、三氟乙酸酐和三 氟乙酰氯。在一些实施方案中，活化试剂是甲磺酰氯。在一些实施方案中，活化试剂是甲苯 磺酰氯。在一些实施方案中，活化试剂是三氟乙酸酐。在一些实施方案中，活化试剂是三氟 乙酰氯。或者，化合物(IB)与活化基反应，然后与巯基烷基醇反应。合适的活化基包括但 不限于甲磺酰氯和甲苯磺酰氯。氧化所得硫醚并脱水，提供化合物(IC)。在另一方面中，本发明提供含式(II)的化合物的试剂 其中R6是H、支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔 基，和η 是整数 1-1500。在一些实施方案中，R6是H。在其他实施方案中，R6是烷基。在一些实施方案中， R6是甲基。在一些实施方案中，η优选是整数5-1000。在一些实施方案中，η优选是20-500。 在一些其他实施方案中，η优选是50-250。可如以上的流程图I所示，按照与化合物⑴类似的方式，合成化合物(II)的PEG 试剂及其前体。在一些实施方案中，如以下的流程图II所示，化合物(II)是化合物(IE)的前体。 在流程图II中，水解化合物(II)，生产化合物(IIA)。化合物(IIA)随后与R1-OH 和偶联剂反应，提供化合物(IE)。或者，两步制备化合物(IE)。首先，使R1-OH与活化试剂反应，然后与化合物(IIA) 反应，形成化合物(IE)。合适的活化试剂包括但不限于甲磺酰氯、甲苯磺酰氯、三氟乙酸酐 和三氟乙酰氯。在一些实施方案中，活化试剂是甲磺酰氯。在一些实施方案中，活化试剂是 甲苯磺酰氯。在一些实施方案中，活化试剂是三氟乙酸酐。在一些实施方案中，活化试剂是三氟乙酰氯。在另一方面中，本发明提供生产杂双官能PEG试剂的方法。这一方法尤其是有用 的，因为它有效地提供含末端乙烯基砜和酯官能团的杂双官能PEG试剂。根据这一方面，本发明提供生产式(XIV)的杂双官能PEG化合物的方法
该方法包括下述步骤(a)使式(III)的化合物与三乙烯基砜反应，
形成式(XV)的化合物 和(b)在酯偶联剂存在下，使式(XV)的化合物与HO-R4反应，形成式(XIV)的化
合物，其中 Y选自C1-C6亚烷基、C2-C6亚烯基和C2-C6亚炔基，其中Y被一个或多个取代基R2 任选取代；R2独立地选自支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔 基，羟基，C1-C6 烷氧基，CO2H, CO2 (C1-C6 烷基)，CONH2, CONH (C1-C6 烷基)，CON (C1-C6 烷基)2， 硝基，氰基和卤素，其中在烷基、烯基或炔基链内的一个或多个氢可被一个或多个氟取代；η 是整数 1-1500R5 是H;R4是C6-C14芳基，或含选自N、N(R7)、0、S和S(O)m中的一个或多个杂原子的C5-C14 杂芳基，其中m为1或2，和其中R4被一个或多个取代基R8任选取代；R7选自H、支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔基， 其中在烷基、烯基或炔基链内的一个或多个氢可被一个或多个氟取代；R8独立地选自支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔 基，羟基，NH2, NH(C1-C6 烷基)，N(C1-C6 烷基)2，C1-C6 烷氧基，CO2H, CO2 (C1-C6 烷基)，CONH2, CONH(C1-C6烷基)，CON(C1-C6烷基)2，硝基，氰基和卤素，其中在烷基、烯基或炔基链内的一 个或多个氢可被一个或多个氟取代。在一些实施方案中，η优选是整数5-1000。在一些实施方案中，η优选是整数20-500。在一些实施方案中，η优选是整数50-250。 在一些实施方案中，R4优选是苯基、吡啶基、嘧啶基或萘基；和R4任选被一个或多 个取代基R8取代。在一些实施方案中，R4优选是被一个或多个取代基R8任选取代的苯基， 在该方法的一些实施方案中，R4是苯基，和R8是硝基。
在另一方面中，本发明提供生产式(VIII)的化合物的方法
(VIII),
该方法包括下述步骤 (a)使式(IV)的化合物
(IV)
与活化基反应，形成式(IVa)的化合物
(IVa);
(b)使式(IVa)的化合物与式(V)的化合物反应
-(V),
形成式(VI)的化合物
(VI)；
(C)氧化式(VI)的化合物，形成式(VII)的化合物
(VII)；
和(d)使式(VII)的化合物脱水，形成式(VIII)的化合物
15
(VIII),其中W是C1-C6亚烷基，其中W被一个或多个取代基R11任选取代；A是C1-C6I-偏亚烷基，其中A被一个或多个取代基R11任选取代；R11独立地选自H、支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6 炔基，羟基，C1-C6 烷氧基，CO2H, CO2 (C1-C6 烷基)，CONH2, CONH (C1-C6 烷基)，CON (C1-C6 烷基)2， 硝基，氰基和卤素，其中在烷基、烯基或炔基链内的一个或多个氢可被一个或多个氟取代；Y选自(^-(；亚烷基、C2-C6亚烯基和C2-C6亚炔基，其中Y被一个或多个取代基R2 任选取代；R2独立地选自支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔 基，羟基，C1-C6 烷氧基，CO2H, CO2 (C1-C6 烷基)，CONH2, CONH (C1-C6 烷基)，CON (C1-C6 烷基)2， 硝基，氰基和卤素，其中在烷基、烯基或炔基链内的一个或多个氢可被一个或多个氟取代；R3是H、R17、支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔基， C6-C14芳基，或含选自N、N(R7)、0、S和S(O)m中的一个或多个杂原子的C5-C14杂芳基，其中 m为1或2，其中在烷基、烯基或炔基链内的一个或多个氢可被一个或多个氟取代；条件是若 R3不是H或R17，则R3被一个或多个取代基R8任选取代；R7选自H、支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔基， 其中在烷基、烯基或炔基链内的一个或多个氢可被一个或多个氟取代；R8选自支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔基， 羟基，NH2, NH(C1-C6 烷基)，N(C1-C6 烷基)2，C1-C6 烷氧基，CO2H, CO2 (C1-C6 烷基)，CONH2, CONH(C1-C6烷基)，CON(C1-C6烷基)2，硝基，氰基和卤素，其中在烷基、烯基或炔基链内的一 个或多个氢可被一个或多个氟取代；R17是保护基；R9 选自 CH3S (0) 2-0", CF3S (0) 2_0_、CH3 (C6H4) S (0) 2_0_、Cl、Br 禾口 I ；R12选自H、支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔基， 羟基，C1-C6 烷氧基，CO2H, CO2 (C1-C6 烷基)，CONH2, CONH (C1-C6 烷基)，CON (C1-C6 烷基)2，硝 基，氰基和卤素，其中在烷基、烯基或炔基链内的一个或多个氢可被一个或多个氟取代；R13选自H、支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔基， 羟基，C1-C6 烷氧基，CO2H, CO2 (C1-C6 烷基)，CONH2, CONH (C1-C6 烷基)，CON (C1-C6 烷基)2，硝 基，氰基和卤素，其中在烷基、烯基或炔基链内的一个或多个氢可被一个或多个氟取代；和η 是整数 1-1500。在一些实施方案中，在式(IV)的化合物中，R3是H。在其他实施方案中，在式(IV) 的化合物中，R3是烷基。在一些实施方案中，R3是甲基。在一些实施方案中，在式(IV)的化合物中，η优选是整数5-1000。在一些实施方 案中，η优选是整数20-500。在一些实施方案中，η更优选是整数50-250。在一些实施方案中，在式(IV)的化合物中，R3选自苯基、吡啶基、嘧啶基和萘基；和R3被一个或多个取代基R8任选取代。在一些实施方案中，R3是被一个或多个取代基R8 任选取代的苯基。在一些更优选的实施方案中，R3是苯基和R8是硝基。在一些实施方案中，在式(V)的化合物中，W优选是亚甲基和A是偏亚甲基 (methylidene)0在步骤(a)中可使用任何合适的活化基，形成式(IVa)的化合物。合适的活化试 剂包括但不限于三氟乙酸酐、4-甲基苯甲酰氯、对甲苯磺酰氯和甲磺酰氯。在一些实施方案 中，活化试剂是三氟乙酸酐。在一些实施方案中，活化试剂是甲磺酰氯。在步骤(c)中可使用任何合适的氧化剂，形成式(VII)的化合物。合适的氧化剂 包括但不限于过氧化氢、间氯过苯甲酸、过氧单硫酸钾、二氧化锰和高锰酸钾。氧化剂可包 括其他组分和/或催化剂，例如钨酸。在一些实施方案中，氧化剂是在钨酸催化剂存在下的 过氧化氢。在步骤(d)中可使用任何合适的脱水反应，形成式(VIII)的化合物。合适的脱水 反应包括但不限于与亚硫酰氯和碱反应；与甲磺酰氯和碱反应；以及与Burgess试剂反应。 在一些实施方案中，反应是用亚硫酰氯和碱反应处理。在一些实施方案中，反应是用甲磺酰 氯和碱处理。生产式(VIII)的化合物的方法可进一步包括下述步骤添加保护基到式IV、IVa、 VI、VII或VIII的一种或多种化合物上的羧酸基上。可使用本领域已知的任何合适的保护 基。参见，例如 Greene 等人，Protecting Groups in Organic Synthesis (3rd ed.), John Wileyand Sons, New York(1999)。生产式(VIII)的化合物的方法可进一步包括下述步骤从式IV、IVa, VI、VII或 VIII的一种或多种化合物中使保护基去保护。去保护步骤导致式IV、IVa、VI、VII或VIII 的相应化合物。该方法可包括大于一个这样的去保护步骤。可使用本领域已知的任何合适 的去保护方法，例如水解。在一些实施方案中，可同时进行一个或多个保护步骤与任何步骤(a)-(d)。例如， 可通过添加R9同时活化其中R3是H的式IV的化合物，以及通过添加保护基，在其游离酸处 保护，产生式IVa的化合物，其中R3是R17。类似地，可同时进行任何一个或多个去保护步骤 与任何步骤(a)-(d)。例如，可通过添加R9同时活化其中R3不是H的式IV的化合物，以及 采用合适的去保护剂去保护，产生其中R3是H的式IVa化合物中的游离酸。在另一方面中，本发明提供生产式(X)的试剂的方法 该方法包括下述步骤(a)使式(IX)的化合物 与活化试剂Rltl-R14反应，形成式⑴的化合物，其中R10是支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔基，C6-C14 芳基，或含选自N、N (R7)、0、S和S (0) m中的一个或多个杂原子的C5-C14杂芳基，其中m为1 或2，其中Rki被一个或多个取代基R8任选取代；R7选自H、支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔基， 其中在烷基、烯基或炔基链内的一个或多个氢可被一个或多个氟取代；R8独立地选自支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔 基，羟基，NH2, NH(C1-C6 烷基)，N(C1-C6 烷基)2，C1-C6 烷氧基，CO2H, CO2 (C1-C6 烷基)，CONH2, CONH(C1-C6烷基)，CON(C1-C6烷基)2，硝基，氰基和卤素，其中在烷基、烯基或炔基链内的一 个或多个氢可被一个或多个氟取代；R14 选自 HO-、CF3C (0) _0_、CH3S (0) 2_0_、CF3S (0) 2_0_、CH3 (C6H4) S (0) 2_0_、Cl、Br 和 I ；Z 选自-CH2CH2Cl、-CH2CH2Br、-CH2CH2I、-CH2CH2OS (0) 2CH3、-CH2CH2OS (0) 2CF3、-CH2CH2 OS (0) 2 (C6H4) CH3 和-CH = CH2 ；Y选自(^-(；亚烷基、C2-C6亚烯基和C2-C6亚炔基，其中Y被一个或多个取代基R2 任选取代；R2独立地选自支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔 基，羟基，C1-C6 烷氧基，CO2H, CO2 (C1-C6 烷基)，CONH2, CONH (C1-C6 烷基)，CON (C1-C6 烷基)2， 硝基，氰基和卤素，其中在烷基、烯基或炔基链内的一个或多个氢可被一个或多个氟取代；和η 是整数 1-1500。在一些实施方案中，Z是-CH = CH2。在一些实施方案中，R10优选是苯基，R8是硝基和R14是CF3C0-0-。在一些优选的实施方案中，Riq是苯基，R8是硝基和R14是H0-，和活化试剂进一步 包括酯偶联剂。在一些实施方案中，η优选是整数5-1000。在一些实施方案中，η优选是整数 20-500。在一些实施方案中，η优选是整数50-250。在一些其他实施方案中，R10选自苯基、吡啶基、嘧啶基和萘基；和R10被一个或多个 取代基R8任选取代。在一些优选的实施方案中，Rltl是被一个或多个取代基R8任选取代的 苯基。在一些更优选的实施方案中，R10是苯基和R8是硝基。当R14是HO-时，可在步骤(a)中使用任何合适的偶联剂。合适的偶联剂包括但不 限于DCC (1，3- 二环己基碳二酰亚胺)、EDC (1- (3- 二甲基氨丙基)_3_乙基碳二酰亚胺盐酸 盐)、撤1^(0-(7-氮杂苯并三唑-1-基)-队队& ,N'-四甲基uronium六氟磷酸盐)和 HBTU (0-苯并三唑-1-基-四甲基uronium六氟磷酸盐)。在一些实施方案中，酯偶联剂是 DCC。
在另一方面中，本发明进一步提供生产式(XIII)的化合物的方法 该方法包括下述步骤(a)使式(XI)的化合物 与活化试剂反应，形成式(XII)的化合物，其中活化试剂包括Rltl-R14 ； 和(b)使式(XII)的化合物脱水，形成式(XIII)的化合物，其中W是C1-C6亚烷基，其中W被一个或多个取代基R11任选取代；A是C1-C6I-偏亚烷基，其中A被一个或多个取代基R11任选取代；R11独立地选自H、支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6 炔基，羟基，C1-C6 烷氧基，CO2H, CO2 (C1-C6 烷基)，CONH2, CONH (C1-C6 烷基)，CON (C1-C6 烷基)2， 硝基，氰基和卤素，其中在烷基、烯基或炔基链内的一个或多个氢可被一个或多个氟取代；Y选自C1-C6亚烷基、C2-C6亚烯基和C2-C6亚炔基，其中Y被一个或多个取代基R2 任选取代；R2独立地选自支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔 基，羟基，C1-C6 烷氧基，CO2H, CO2 (C1-C6 烷基)，CONH2, CONH (C1-C6 烷基)，CON (C1-C6 烷基)2， 硝基，氰基和卤素，其中在烷基、烯基或炔基链内的一个或多个氢可被一个或多个氟取代；R10是支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C 2_C6炔基，C6-C14 芳基，或含选自N、N (R7)、0、S和S (0) m中的一个或多个杂原子的C5-C14杂芳基，其中m为1 或2，其中Rki被一个或多个取代基R8任选取代；R7选自H、支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔基， 其中在烷基、烯基或炔基链内的一个或多个氢可被一个或多个氟取代；R8独立地选自支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔 基，羟基，NH2, NH(C1-C6 烷基)，N(C1-C6 烷基)2，C1-C6 烷氧基，CO2H, CO2 (C1-C6 烷基)，CONH2, CONH(C1-C6烷基)，CON(C1-C6烷基)2，硝基，氰基和卤素，其中在烷基、烯基或炔基链内的一 个或多个氢可被一个或多个氟取代；
R14 选自 HO-、CF3C (0) _0_、CH3S (0) 2_0_、CF3S (0) 2_0_、CH3 (C6H4) S (0) 2_0_、Cl、Br 和 I ；R12选自H、支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔基， 羟基，C1-C6 烷氧基，CO2H, CO2 (C1-C6 烷基)，CONH2, CONH (C1-C6 烷基)，CON (C1-C6 烷基)2，硝 基，氰基和卤素，其中在烷基、烯基或炔基链内的一个或多个氢可被一个或多个氟取代；R13选自H、支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔基， 羟基，C1-C6 烷氧基，CO2H, CO2 (C1-C6 烷基)，CONH2, CONH (C1-C6 烷基)，CON (C1-C6 烷基)2，硝 基，氰基和卤素，其中在烷基、烯基或炔基链内的一个或多个氢可被一个或多个氟取代；和η 是整数 1-1500。在一些实施方案中，R10是苯基，R8是硝基，和R14是CF3-C0-0-。在一些实施方案中，Rki是苯基，R8是硝基，R14是H0-，和活化试剂进一步包括酯偶 联剂。在一些其他实施方案中，R10选自苯基、吡啶基、嘧啶基和萘基；和R10被一个或多个 取代基R8任选取代。在一些优选的实施方案中，Rltl是被一个或多个取代基R8任选取代的 苯基。在一些更优选的实施方案中，R10是苯基和R8是硝基。在一些实施方案中，W是亚甲基。在一些实施方案中，A是偏亚甲基。当R14是HO-时，在步骤(a)中可使用任何合适的酯偶联剂。合适的酯偶联剂包括 但不限于DCC (1，3- 二环己基碳二酰亚胺)、EDC (1-(3- 二甲基氨丙基)-3-乙基碳二酰亚 胺盐酸盐)、HATU (0-(7-氮杂苯并三唑-1-基)-N，N，N' ,N'-四甲基uronium六氟磷酸 盐)和HBTU (0-苯并三唑-1-基-四甲基uronium六氟磷酸盐)。在一些更优选的实施方 案中，酯偶联剂是DCC。在步骤(b)中可使用任何合适的脱水反应。合适的脱水反应包括但不限于与亚硫 酰氯和碱反应；与甲磺酰氯和碱反应；以及与Burgess试剂反应。在一些实施方案中，反应 是用亚硫酰氯和碱反应处理。在一些实施方案中，反应是用甲磺酰氯和碱处理。在另一方面中，本发明提供使用杂双官能PEG形成式(XVI)的媒介物的方法 该方法包括下述步骤混合本发明的杂双官能PEG与⑴和(2)，其中⑴和⑵ 可以是小分子、蛋白质、多肽、肽、抗体、聚核苷酸、低聚核苷酸、其他聚合物物质、多肽侧链 或生物相关的靶向部分，或其部分、二聚体、三聚体或低聚物。在一些实施方案中，同时混合⑴和(2)与杂双官能的PEG。在其他实施方案中， 按序混合(1)和(2)与杂双官能的PEG。在一些实施方案中，(1)是阳离子聚合物。在一些实施方案中，(2)是靶向部分。 在优选的实施方案中，(1)是阳离子聚合物和(2)是靶向部分。在另一方面中，本发明提供使用杂双官能PEG形成式(XVII)的靶向核苷酸递输用载体:
(XVII),该方法包括下述步骤(a)混合本发明的杂双官能的PEG与(1)和(2)，和(b)与 核酸混合，其中(1)是阳离子聚合物和(2)是靶向部分。在一些实施方案中，同时混合(1)和(2)与杂双官能的PEG。在其他实施方案中， 按序混合(1)和(2)与杂双官能的PEG。在一些实施方案中，杂双官能PEG试剂是式(I)的化合物。在其他实施方案中，杂 双官能PEG试剂是式(XIV)的化合物。在其他实施方案中，杂双官能PEG试剂是式(VIII) 的化合物。合适的核酸包括但不限于重组质粒；复制缺陷型质粒；缺少小质粒的细菌序列； 重组病毒基因组；编码治疗肽或蛋白质的线性核酸片段；杂交的DNA/RNA双链；双链DNA ； 反义DNA或其化学类似物；含5-200个碱基对的平端、双平端和突出端(overhanging)的双 链DNA或RNA片段；反义RNA或其化合物类似物；转录为反义RNA或核酶的线性多核苷酸； 核酶；和病毒基因组。在一些实施方案中，平端、双平端和突出端的双链DNA或RNA包括15_30个碱基 对。在一些实施方案中，平端、双平端和突出端的双链DNA或RNA包括15个碱基对。在一些 实施方案中，平端、双平端和突出端的双链DNA或RNA包括16个碱基对。在一些实施方案 中，平端、双平端和突出端的双链DNA或RNA包括17个碱基对。在一些实施方案中，平端、 双平端和突出端的双链DNA或RNA包括18个碱基对。在一些实施方案中，平端、双平端和 突出端的双链DNA或RNA包括19个碱基对。在一些实施方案中，平端、双平端和突出端的 双链DNA或RNA包括20个碱基对。在一些实施方案中，平端、双平端和突出端的双链DNA 或RNA包括21个碱基对。在一些实施方案中，平端、双平端和突出端的双链DNA或RNA包 括22个碱基对。在一些实施方案中，平端、双平端和突出端的双链DNA或RNA包括23个碱 基对。在一些实施方案中，平端、双平端和突出端的双链DNA或RNA包括24个碱基对。在 一些实施方案中，平端、双平端和突出端的双链DNA或RNA包括25个碱基对。在一些实施 方案中，平端、双平端和突出端的双链DNA或RNA包括26个碱基对。在一些实施方案中，平 端、双平端和突出端的双链DNA或RNA包括27个碱基对。在一些实施方案中，平端、双平端 和突出端的双链DNA或RNA包括28个碱基对。在一些实施方案中，平端、双平端和突出端 的双链DNA或RNA包括29个碱基对。在一些实施方案中，平端、双平端和突出端的双链DNA 或RNA包括30个碱基对。形成媒介物有用的合适的阳离子聚合物包括但不限于直链或支链HK共聚物(组 氨酸和赖氨酸的共聚物)，直链或支链聚乙烯亚胺(PEI)，聚赖氨酸，直链或非直链的聚酰胺基胺，鱼精蛋白硫酸盐，polybrine,甲壳素，聚甲基丙烯酸酯，聚胺类，精胺类似物和任何 其他合适的聚合物。优选的阳离子聚合物是HK共聚物。在一些实施方案中，由聚组氨酸、聚赖氨酸、组 氨酸和/或赖氨酸的任何合适的结合物，合成HK共聚物。在一些实施方案中，HK共聚物是 直链的。在一些优选的实施方案中，HK共聚物是支链的。在一些优选的实施方案中，支链HK共聚物包括多肽主链。优选地，多肽主链包括 1-10个氨基酸残基，和更优选2-5个氨基酸残基。在一些优选的实施方案中，多肽主链由赖氨酸的氨基酸残基组成。在一些优选的实施方案中，在支链HK共聚物上的主链数量比主链氨基酸残基的 数量大1。在一些优选的实施方案中，支链HK共聚物含有1-11个支链。在一些更优选的实 施方案中，支链HK共聚物含有2-5个支链。在一些甚至更优选的实施方案中，支链HK共聚 物含有4个支链。在一些实施方案中，支链HK共聚物中的支链包括10-100个氨基酸残基。在一些 优选的实施方案中，支链包括10-50个氨基酸残基。在一些更优选的实施方案中，支链包括 15-25个氨基酸残基。在一些实施方案中，支链HK共聚物中的支链在每5个氨基酸残基的 子片段中包括至少3个组氨酸的氨基酸残基。在一些其他实施方案中，支链在每4个氨基 酸残基的子片段中包括至少3个组氨酸的氨基酸残基。在一些其他实施方案中，支链在每3 个氨基酸残基的子片段中包括至少2个组氨酸的氨基酸残基。在一些其他实施方案中，支 链在每2个氨基酸残基的子片段中包括至少1个组氨酸的氨基酸残基。在一些实施方案中，至少50%的HK共聚物中的支链包括KHHH序列单元。在一些 优选的实施方案中，至少75%的支链包括KHHH序列单元。在一些实施方案中，HK共聚物支链包括除了组氨酸或赖氨酸以外的氨基酸残基。 在一些优选的实施方案中，支链包括半胱氨酸的氨基酸残基，其中半胱氨酸是N-末端的氨
基酸残基。在一些实施方案中，合适的HK共聚物包括但不限于在美国专利Nos. 6692911、 7070807和7163695中出现的那些，所有这些在此通过参考引入。可在本发明的媒介物中使用任何生物相关的靶向部分。在一些实施方案中，靶向 部分是小分子、多肽、肽、蛋白质、抗体或片段，其二聚体、三聚体或低聚物。合适的生物相关 的小分子靶向部分包括但不限于靶向血管内皮细胞的血管内皮细胞生长因子；靶向血管损 伤和肿瘤的FGF2 ；靶向肿瘤的转铁蛋白；肿瘤靶向的促黑素细胞激素(a MSH)肽；LDL受体 靶向用ApoE和肽；靶向柯萨奇腺病毒受体(CAR)表达细胞用冯威勒布兰特因子和肽；靶向 神经菌毛素(NeuropiIin 1)的PDl和肽；靶向EGF受体表达细胞用EGF和肽；靶向叶酸酯 受体用的叶酸和配体；靶向整合素表达细胞用RGD肽和任何其他合适的靶向部分。另外，可 使用具有相同或类似靶向性能的上述部分中的任何片段或肽作为它们各自的目标。除非另外定义，此处所使用的所有科技术语具有与本发明所属领域技术人员通常 理解的那些相同的含义。尽管可在本发明的实践或测试中使用与此处所述的那些类似或相 当的方法和材料，但此处描述了合适的方法和材料。这些材料、方法和实施例仅仅是阐述性 的，且不意图限制。此处提及的所有出版物、专利和其他文献在此通过参考全文弓I入。在本说明书当中，措辞“包括”或变体，例如“包含”或“含”要理解为暗含包括所述的整数或整数组，但不排除任何其他整数或整数组。 为了进一步定义本发明，提供下述术语和定义。正如以上所使用的，和在整个说明 书中，除非另有说明，下述术语应当理解为具有下述含义“烷基”是指下述脂族烃基，它可以是直链或支链且在链内包括约1-6个碳原子。 支链是指一个或多个烷基，例如甲基、乙基或丙基连接到直链烷基链上。“烯基”是指下述脂族烃基，所述脂族烃基可以是直链或支链且含有至少一个 碳_碳双键。支链是指一个或多个低级烷基，例如甲基、乙基或丙基连接到直链的烯基链 上。“炔基”是指下述脂族烃基，所述脂族烃基可以是直链或支链且含有至少一个 碳-碳三键。支链是指一个或多个低级烷基，例如甲基、乙基或丙基连接到直链炔基链上。“亚烷基”是指通过从以上定义的烷基中除去氢原子获得的二价烷基。“芳基”是指含有共轭双键的芳族单环或多环的环体系，其中与双键缔合的π -电 子结合任何参与的孤对电子、正电荷或负电荷满足2η+2式，其中η是整数。芳基的实例包 括但不限于苯基和萘。“杂芳基”是指芳族单环或多环的环体系，其中一个或多个环原子是除了碳以外的 单独或结合的元素，例如氮、氧或硫。在杂芳基词根前面的前缀氮杂、氧杂或硫杂是指至少 氮、氧或硫原子分别以环原子形式存在。合适的杂芳基包括但不限于吡啶、吡咯、呋喃和噻 吩。“亚烯基”是指在烃链内含有至少一个不饱和双键的直链或支链的2-10个碳的二 价烃基。支链是指一个或多个低级烷基，例如甲基、乙基或丙基连接到直链亚烯基链上。“亚炔基”是指在烃链内含有至少一个不饱和三键的直链或支链的2-10个碳的二 价烃基。支链是指一个或多个低级烷基，例如甲基、乙基或丙基连接到直链亚烯基链上。“卤素”是指氟、氯、溴或碘取代基。“保护基”是指在有机合成中临时掩盖选择官能团的特征化学所使用的基团。此处 所述的方法和化合物用的合适的保护基包括但不限于在标准教科书，例如Greene，Τ. W等 A, Protective Groups inOrganic Synthesis, Wiley, N. Y. (1999)中描述的那些。“活化基”是指连接到羟基上的部分，所述部分允许在相邻碳原子上更面式 (facial)亲核取代。合适的实例包括但不限于甲磺酰基和三氟乙酸基。尽管我们前面列出了本发明的许多实施方案，但显而易见的是，可改变我们的基 本结构，提供利用本发明方法的其他实施方案。因此，要理解，通过所附的权利要求书，而不 是此处作为实例列出的具体实施方案来定义本发明的范围。
实施例实施例1 制备PEG-3400-甲酯将乙酰氯(2. 50ml, 35. 16mmol)加入到250ml甲醇中。搅拌这一混合物5分钟， 然后加入到 Zalipsky 等人((J Bioactive and CompatiblePolymers, Vol. 5,227-231, (1990))制备的PEG-3400-单羧酸(20. Olg, 5. 81mmol)中。在室温下搅拌24小时之后， 浓缩所得溶液至干。将残渣溶解在二氯甲烷(15ml)中，并在剧烈搅拌下，将所得溶液加 入到醚(300ml)中。过滤所得固体，用醚洗涤，并真空干燥，以白色粉末形式得到所需的PEG-3400-甲酯(18. 93g，94%产率)。实施例2 制备PEG-3400-甲磺酸甲酯将实施例1的PEG-3400-甲酯产物(18. 93g，5. 45mmol)溶解在二氯甲烷(IOOml) 内。添加二异丙基乙基胺(3. 80ml，21.81mmol)，接着添加甲磺酰氯(1. 27ml，16. 36mmol)。 在室温下搅拌反应18小时，之后用盐水(90ml)、水(90ml)和6M HCl (20ml)的混合物分配 它。分离各层，并用二氯甲烷(3X60ml)洗涤水层。在无水硫酸镁上干燥结合的有机层，过 滤并浓缩到约20ml。在快速搅拌下将所得材料倾倒在醚(300ml)中。过滤所得固体，用醚 洗涤，并真空干燥，以灰白色到浅棕色粉末形式得到所需产物(18. 99g,98% )。实施例3 制备PEG-3400-单羧酸羟基乙基硫化物将来自实施例2的PEG-3400-甲磺酸甲酯(18. 99g，5. 19mmol)产物加入到水 (150ml)和巯基乙醇(2. 92ml，41.55mmol)的混合物中。随后添加2M氢氧化钠(20. 80ml, 41. 60mmol)到该混合物中。加热混合物至回流，并搅拌3小时，之后冷却到室温。添加氯 化钠(50g)，并使用6M HCl酸化该混合物。然后用二氯甲烷(3X60ml)洗涤混合物。在无 水硫酸镁上干燥结合的有机提取物，过滤并浓缩到约20ml。在快速搅拌下，将残渣倾倒在 醚(300ml)内。过滤所得固体，用醚洗涤和真空干燥，从而以白色粉末形式提供所需产物 (17. 76g，97%产率)。实施例4 制备PEG-3400-单羧酸羟基乙基砜将来自实施例3的PEG-3400-单羧酸巯基乙醇产物(17. 76g，5. 04mmol)产物溶 解在水(40ml)中。添加钨酸(1. 19g，4. 76mmol)，接着添加水(30ml)。添加30%过氧化氢 在水(2. 06ml)内的溶液，并在室温下搅拌反应20小时。从反应中过滤固体，并将氯化钠 (20g)溶解在滤液内。用二氯甲烷(3X60ml)洗涤所得溶液。在无水硫酸镁上干燥结合的 有机物，过滤并浓缩到约20ml。在快速搅拌下，添加残渣到醚(300ml)中。过滤所得固体， 用醚洗涤，并真空干燥，得到所需产物(17.658，98%产率)。实施例5 制备PEG-3400-甲酯羟乙基砜将乙酰氯(2. 50ml, 35. 16mmo 1)加入到甲醇(250ml)中，并在室温下搅拌5分钟。 然后将来自实施例4的PEG-3400-单羧酸羟基乙基砜产物(17. 65g，4. 97mmol)加入到该混 合物中。在室温下搅拌3天之后，浓缩所得溶液至干。将残渣溶解在二氯甲烷(20ml)中， 并在快速搅拌下，将所得溶液加入到醚(300ml)中。过滤所得固体，用醚洗涤，并真空干燥， 以白色粉末形式得到所需的甲酯(17. 08g，96%产率)。实施例6 制备PEG-3400-甲酯乙烯基砜将来自实施例5的PEG-3400-甲酯羟乙基砜产物(17. 08g, 4. 79mmol)溶解在二氯 甲烷(115ml)中，添加2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚(10. 6mg，0. 048mmol)和二异丙基乙基 胺(5.00ml，28. 75mmol)，接着添加甲磺酰氯(1. 12ml，14. 38mmol)。在室温下搅拌反应17 小时，之后用盐水(135ml)、水(135ml)和6M HCl (30ml)的混合物分配它。分离各层，并用 二氯甲烷(3X60ml)洗涤水层。在无水硫酸镁上干燥结合的有机提取物，过滤并浓缩到约 20ml。在快速搅拌下，将残渣倾倒在醚(300ml)内。过滤该固体，用醚洗涤，并真空干燥，以 灰白色到浅棕色粉末形式得到所需产物(16. 64g，98%产率)。实施例7 制备PEG-3400-单羧酸乙烯基砜将NaOH(lM在水中，7. 04ml)加入到水(340ml)中，并将稀释的NaOH溶液加入到
24来自实施例6的甲酯乙烯基砜产物(16.64g，4.69mm0l)中。在室温下搅拌反应15分钟，之 后用6M HCl酸化它。将氯化钠(96g)溶解在混合物内，并用二氯甲烷(5X60ml)提取该产 物。在无水硫酸镁上干燥结合的有机提取物，过滤并浓缩到约20ml。在快速搅拌下，将残渣 倾倒在醚(300ml)内。过滤该固体，用醚洗涤，并真空干燥，以灰白色到浅棕色粉末形式得 到所需产物(16. 00g，97%产率)。实施例8 制备PEG-3400对硝基苯酯乙烯基砜(DCC方法)将二环己基碳二酰亚胺(1. 40mg,6. 80mmol)溶解在二氯甲烷(55ml)中，并添加 4-硝基苯酚(2. 85g，20. 39mmol)。在室温下搅拌该混合物30分钟，之后，添加来自实施例 7的PEG-3400-单羧酸乙烯基砜产物(16. OOg, 4. 53mmol)和2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚 (10.0mg，0.045mmOl)。在室温下搅拌反应22小时，之后，用乙酸乙酯(97ml)稀释它。过滤 所得沉淀并用乙酸乙酯(50ml)洗涤滤液。浓缩所得溶液到约50ml。过滤所得沉淀，并用 乙酸乙酯(20ml)洗涤。在快速搅拌下，将所得溶液倾倒在醚(300ml)内。通过过滤，收集 所得固体，并用醚洗涤，和真空干燥。从含2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚(12.4mg)的异丙醇 (IOOml)中重结晶固体，以灰白色到浅棕色固体形式得到所需产物(15.878，96%产率)。实施例9 制备PEG-3400对硝基苯酯乙烯基砜(三氟乙酰基硝基苯酚方法)在含五氧化二磷作为干燥剂的真空干燥器内，真空干燥实施例7制备的PEG-3400 单羧酸乙烯基砜产物(528. 2mg,0. 15mmol)24小时。将干燥的PEG-3400单羧酸乙烯基砜 (5. 35g，1. 51mmol)和 2,6- 二叔丁基-4-甲基苯酚(3. 34mg，0. 015mmol)溶解在无水吡啶 (5. 35ml)中。添加三氟乙酰基硝基苯酚(1.60g，6.81mmOl)，并在室温下搅拌反应30分钟。 然后，在快速搅拌下，将该混合物倾倒在醚(300ml)内。过滤所得固体，用醚洗涤，并真空干 燥，以灰白色到浅棕色固体形式得到所需产物(5. 42g，98%产率)。实施例10 制备PEG-8000对硝基苯酯乙烯基砜基本上如 Zalipsky 等人(J. Bioactive and Compatible Polymers,5 227-231 (1990))所述，制备PEG-8000单羧酸。根据前面所述的实施例1_7和9，制备 PEG-8000对硝基苯酯乙烯基砜。实施例11 制备单羧酸乙烯基砜在甲苯(300ml)中共沸干燥根据Zalipsky 等人(J. Bioactive andCompatible Polymers，Vol. 5，227-231，(1990))制备的 PEG-3400-单羧酸(20. 0g，5. 80mmol)。在干 燥工艺过程中，通过蒸馏，除去甲苯(240ml)，并冷却所得溶液到室温。添加无水二氯甲烷 (600ml)，接着添加氢化钠(60%，1.88g，47mmOl)。在氦气下，在室温下搅拌反应3小时，之 后添加二乙烯基砜(29. 5ml，294mmol)。在氦气下，在室温下搅拌反应24-72小时，之后添 加冰醋酸(5ml)。然后通过过滤除去不溶物，并浓缩滤液到小的体积。将残渣倾倒在冷的 醚内。过滤所得固体，真空干燥，并溶解在含氯化钠(5g)的水(1000ml)中。用二氯甲烷 (3X300ml)洗涤所得溶液。在无水硫酸钠上干燥结合的有机提取物，过滤并浓缩。将残渣倾 倒在冷醚内，并过滤所得固体，和用冷醚洗涤。将所得固体溶解在温热的异丙醇(50-60°C) 内，和允许所得溶液冷却到室温过夜。通过过滤收集所得固体，用冷异丙醇洗涤并真空干 燥，提供粗产物(10-14g，50-70%产率)。用四硼酸钾(在水中10%的溶液)，接着用水处理DEAE-S印hadex柱(直径1英 寸)(5g)，直到洗脱液达到中性pH。将粗产物(4g)溶解在水(35ml)中，并在低的氮气压力辅助下，施加到柱子上。用水洗脱该柱子，直到洗脱液不含PEG有关的物质，这通过使用聚 丙烯酸(PAA)试验来测定。然后用氯化钠溶液(8mM在水中)洗脱柱子，并收集馏分，直到 使用PAA试验检测不到PEG有关的物质。用冰醋酸酸化含所得产物的馏分到PH4-5，并将产 物提取到二氯甲烷内。在无水硫酸钠上干燥二氯甲烷，过滤并浓缩。将残渣倾倒在冷醚内， 并过滤所得固体，和真空干燥，得到所需产物(2. 2g，来自柱子的产率为55% )。
权利要求
一种含式(I)的化合物的试剂其中Y选自C1 C6亚烷基、C2 C6亚烯基和C2 C6亚炔基，其中Y被一个或多个取代基R2任选取代；R2独立地选自支链或直链C1 C6烷基，支链或直链C2 C6烯基，支链或直链C2 C6炔基，羟基，C1 C6烷氧基，CO2H，CO2(C1 C6烷基)，CONH2，CONH(C1 C6烷基)，CON(C1 C6烷基)2，硝基，氰基和卤素，其中在烷基、烯基或炔基链内的一个或多个氢可被一个或多个氟取代；R1是C6 C14芳基，或含选自N、N(R7)、O、S和S(O)m中的一个或多个杂原子的C5 C14杂芳基，其中m为1或2，和其中R1被一个或多个取代基R8任选取代；R7选自H，支链或直链C1 C6烷基，支链或直链C2 C6烯基，支链或直链C2 C6炔基，其中在烷基、烯基或炔基链内的一个或多个氢可被一个或多个氟取代；R8独立地选自支链或直链C1 C6烷基，支链或直链C2 C6烯基，支链或直链C2 C6炔基，羟基，NH2，NH(C1 C6烷基)，N(C1 C6烷基)2，C1 C6烷氧基，CO2H，CO2(C1 C6烷基)，CONH2，CONH(C1 C6烷基)，CON(C1 C6烷基)2，硝基，氰基和卤素，其中在烷基、烯基或炔基链内的一个或多个氢可被一个或多个氟取代；和n是整数1 1500。FPA00001160954200011.tif
2.权利要求1的试剂，其中η是整数5-1000。
3.权利要求2的试剂，其中η是整数20-500。
4.权利要求3的试剂，其中η是整数50-250。
5.权利要求1的试剂，其中Y是亚甲基。
6.权利要求1的试剂，其中R1选自苯基、吡啶基、嘧啶基和萘基。
7.权利要求1的试剂，其中R1是苯基。
8.权利要求1的试剂，其中R1是苯基和R8是硝基。
9.生产式(VIII)的化合物的方法， 该方法包括下述步骤 (a)使式(IV)的化合物 与活化基反应，形成式(IVa)的化合物 (b)使式(IVa)的化合物与式(V)的化合物反应 (V),形成式(VI)的化合物 (VI)；(C)氧化式(VI)的化合物，形成式(VII)的化合物 (VII)；和(d)使式(VII)的化合物脱水，形成式(VIII)的化合物 其中W是C1-C6亚烷基，其被一个或多个取代基R11任选取代； A是C1-C6I-偏亚烷基，其被一个或多个取代基R11任选取代； R11独立地选自H、支链或直链C1-C6烷基、支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔 基，羟基，C1-C6 烷氧基，CO2H, CO2 (C1-C6 烷基)，CONH2, CONH (C1-C6 烷基)，CON (C1-C6 烷基)2， 硝基，氰基和卤素，其中在烷基、烯基或炔基链内的一个或多个氢可被一个或多个氟取代；Y选自C1-C6亚烷基、C2-C6亚烯基和C2-C6亚炔基，其中Y被一个或多个取代基R2任选 取代；R2独立地选自支链或直链C1-C6烷基，支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔基， 羟基，C1-C6 烷氧基，CO2H, CO2 (C1-C6 烷基)，CONH2, CONH (C1-C6 烷基)，CON (C1-C6 烷基)2，硝 基，氰基和卤素，其中在烷基、烯基或炔基链内的一个或多个氢可被一个或多个氟取代；R3是H，支链或直链C1-C6烷基，支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔基，C6-C14芳 基，或含选自N、N (R7)、0、S和S (0) m中的一个或多个杂原子的C5-C14杂芳基，其中m为1或 2，和其中R3被一个或多个取代基R8任选取代；R7选自H，支链或直链C1-C6烷基，支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔基，其中 在烷基、烯基或炔基链内的一个或多个氢可被一个或多个氟取代；R8独立地选自支链或直链C1-C6烷基，支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔基， 羟基，NH2, NH(C1-C6 烷基)，N(C1-C6 烷基)2，C1-C6 烷氧基，CO2H, CO2 (C1-C6 烷基)，CONH2, CONH(C1-C6烷基)，CON(C1-C6烷基)2，硝基，氰基和卤素，其中在烷基、烯基或炔基链内的一 个或多个氢可被一个或多个氟取代；R9 选自 CH3S (0) 2-0-, CF3S (0) 2-0-, CH3 (C6H4) S (0) 2_0_、Cl、Br 禾口 I ；R12选自H，支链或直链C1-C6烷基，支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔基，羟基，C1-C6 烷氧基，CO2H, CO2 (C1-C6 烷基)，CONH2, CONH (C1-C6 烷基)，CON (C1-C6 烷基)2，硝基，氰 基和卤素，其中在烷基、烯基或炔基链内的一个或多个氢可被一个或多个氟取代；R13选自H，支链或直链C1-C6烷基，支链或直链C2-C6烯基，支链或直链C2-C6炔基，羟基， C1-C6 烷氧基，CO2H, CO2 (C1-C6 烷基)，CONH2, CONH (C1-C6 烷基)，CON (C1-C6 烷基)2，硝基，氰 基和卤素，其中在烷基、烯基或炔基链内的一个或多个氢可被一个或多个氟取代； 和η是整数1-1500。
10.权利要求9的方法，其中W是亚甲基。
11.权利要求9的方法，其中A是偏亚甲基。
12.权利要求9的方法，其中活化步骤(a)包括使式(IV)的化合物与甲磺酰氯和碱反应。
13.权利要求9的方法，其中氧化剂包括过氧化氢。
14.权利要求9的方法，其中脱水步骤(d)包括使式(VII)的化合物与亚硫酰氯和碱反应。
15.权利要求9的方法，其中脱水步骤(d)包括使式(VII)的化合物与甲磺酰氯和碱反应。
16.权利要求9的方法，其中η是整数5-1000。
17.权利要求16的方法，其中η是整数20-500。
18.权利要求17的方法，其中η是整数50-250。
19.权利要求9的方法，其中R3是H。
20.权利要求9的方法，其中R3是甲基。
21.权利要求9的方法，其中R3选自苯基、吡啶基、嘧啶基和萘基。
22.权利要求21的方法，其中R3是苯基。
23.权利要求22的方法，其中R3是苯基和R8是硝基。
全文摘要
本发明涉及杂双官能的聚乙二醇试剂，生产它们的方法及其使用方法。
文档编号C08G65/334GK101903439SQ200880121726
公开日2010年12月1日 申请日期2008年11月12日 优先权日2007年11月12日
发明者D·E·莱维, S·M·夏莫, S·扎里普斯基 申请人:因特拉迪格姆公司