一种三臂聚乙二醇衍生物及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及聚乙二醇技术领域，尤其涉及一种三臂聚乙二醇衍生物及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 组织中存在大量的蛋白酶，蛋白质药物在体内很快被其水解而清除，从而达不到 治疗的目的；同时人体内的器官如肾脏、肝脏等，对蛋白质药物也有一定的滤过和代谢作 用，也都加速了蛋白质药物在体内的清除。为了延长蛋白质药物在体内的作用时间，人们做 了大量的研宄工作，如糖基修饰蛋白质或蛋白质纳米微球技术等，这些技术中较为成功的 方法是制备聚乙二醇化蛋白质药物（PEGylation)，即通过共价键将不同分子量、不同空间 结构的聚乙二醇（PEG)大分子偶联到蛋白质分子上，通过聚乙二醇大分子的空间结构来实 现对蛋白质药物分子表面的屏蔽作用；由于修饰后的蛋白质药物的分子量变大，其空间体 积变大，因此减小了肾的清除速率，而且聚乙二醇大分子的存在减少了蛋白酶对蛋白质药 物的分解作用，从而延长了蛋白质药物在体内的半衰期，实现了蛋白质药物的长效化。
[0003] 聚乙二醇是一种柔性高分子材料，具有无毒、无免疫原性、抗原性、低的肾脏排除 性等特点；聚乙二醇的生物相容性已经得到美国药品与食品管理局（FDA)的认证。被聚 乙二醇大分子修饰后的蛋白质药物具有低毒性、低免疫原性、低抗原性、高溶解性、高稳定 性。近年来，人们发现与高分子量的线型聚乙二醇分子相比，采用相同分子量的Y型或多分 支的聚乙二醇大分子修饰的蛋白质药物，即第II代蛋白质聚乙二醇化技术，具有许多优势 (Progress in Polymer Science 2007,32,933-961)。分支型的聚乙二醇大分子通过"伞 形效应"能够屏蔽更多的蛋白质分子表面，减少其表面抗原位点和酶解位点的暴露几率，从 而降低其免疫原性。相对于同分子量的线型聚乙二醇蛋白质偶合物，分枝状的聚乙二醇大 分子增加了蛋白质药物与蛋白酶之间的位阻，保护蛋白质药物免受消化的作用更强（Adv Drug Deliver Rev 2002, 54, 531-545)，而且分枝状聚乙二醇蛋白结合物的活性保留率更 尚。
[0004] 目前，市售的三臂聚乙二醇衍生物都是以甘油、2-羟甲基-1，3-丙二醇或者其衍 生物等多羟基官能团的小分子作为引发剂，经过同步或者分步引发环氧乙烷进行阴离子开 环聚合而得到的。申请号为200810225650. 0的中国专利公开一种新型的多臂聚乙二醇，这 种多臂聚乙二醇修饰蛋白质分子表面的官能团位于聚乙二醇臂支链的末端，当使用这种多 臂聚乙二醇对蛋白质药物进行修饰的时候，会在每一个聚乙二醇臂支链上连接一个或多个 蛋白质药物分子，造成多臂聚乙二醇分子和蛋白质分子形成三维网状结构，但这种产物结 构复杂，进行分离纯化较为困难。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种三臂聚乙二醇衍生物及其制备方法，本发 明提供的三臂聚乙二醇衍生物含有单一的官能团，而且官能团的位置不在聚乙二醇臂的末 端，采用本发明提供的三臂聚乙二醇衍生物修饰蛋白类药物得到的产物结构简单，便于对 产物进行后期的分离和纯化。
[0006] 本发明提供了一种三臂聚乙二醇衍生物，具有式I所示的结构：
[0007]
【主权项】
1. 一种三臂聚乙二醇衍生物，具有式I所示的结构：
式I中，&为功能性官能团，所述功能性官能团与生物活性物质具有反应活性； R2、馬和R 4独立地选自-H或碳原子数为1~18的烃基； X为-S-或
%为 7 ~1000 ; 化为1~10 ; η为1~10 ; i为0或1。
2. 根据权利要求1所述的三臂聚乙二醇衍生物，其特征在于，所述生物活性物质包括 具有生物活性的药物、抗体或疫苗。
3. 根据权利要求1所述的三臂聚乙二醇衍生物，其特征在于，所述R i具有式Al~式 A19中任意一种所示的结构：
!!^~m 8独立地选自2~5 ; R5 为-H 或-CH3。
4. 根据权利要求1所述的三臂聚乙二醇衍生物，其特征在于，R2、R#P R4独立地选自-H 或碳原子数为1~18的脂肪烃基。
5. 根据权利要求4所述的三臂聚乙二醇衍生物，其特征在于，R 2、RjPR 4独立地选 自-H、甲基、乙基、丙基、丙烯基、丙炔基、丁基、叔丁基、戊基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷 基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基或顺9-十八 條基。
6. 根据权利要求1所述的三臂聚乙二醇衍生物，其特征在于，η 2为10~800。
7. 根据权利要求1所述的三臂聚乙二醇衍生物，其特征在于，所述三臂聚乙二醇衍生 物具有式Bl~式Β14中任意一种所示的结构：
式BI~式B14中的n2独立地选自7~1000。
8. 根据权利要求1所述的三臂聚乙二醇衍生物，其特征在于，所述三臂聚乙二醇衍生 物的数均分子量为1000~120000。
9. 一种三臂聚乙二醇衍生物的制备方法，包括： 在引发剂和催化剂的作用下，将环氧乙烷进行开环聚合，得到聚合产物； 将所述聚合产物进行去质子化处理，得到第一中间体； 将所述第一中间体进行支链末端封端处理，得到第二中间体； 将所述第二中间体中的W官能团进行修饰，得到三臂聚乙二醇衍生物； 所述引发剂具有式II所示的结构：
化为1~10 ; η为1~10 ; 所述第一中间体具有式C所示的结构：
式I中，&为功能性官能团，所述功能性官能团与生物活性物质具有反应活性； R2、馬和R 4独立地选自-H或碳原子数为1~18的烃基； X为-S-或
%为 7 ~1000 ; 化为1~10 ; η为1~10 ; i为0或1。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述引发剂具有式El~E4中任意一种 所示的结构：
【专利摘要】本发明提供了一种三臂聚乙二醇衍生物，具有式I所示的结构。本发明提供的三臂聚乙二醇衍生物具有单一官能团，而且官能团位于高分子骨架的中心，采用这种三臂聚乙二醇衍生物修饰蛋白类药物得到的产物结构简单，便于对产物进行后期的分离和纯化。此外，本发明提供的三臂聚乙二醇衍生物可以在相对温和的条件下对生物活性分子进行定点修饰，便于官能团的转化，修饰率较高，能够提高生物药物的活性及其在体内的稳定性；同时这种三臂聚乙二醇衍生物的质量稳定，对所修饰的生物药物具有稳定的重复性。本发明还提供了一种三臂聚乙二醇衍生物的制备方法，采用具有式II所示结构的引发剂对环氧乙烷进行开环聚合后进行处理，即可得到三臂聚乙二醇衍生物。
【IPC分类】A61K39-395, A61K47-48, C08G65-334, C08G65-333, C08G65-332, A61K45-00, A61K39-00
【公开号】CN104744685
【申请号】CN201510166925
【发明人】吕常海
【申请人】吕常海
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年4月10日