具有一个氨基的聚乙二醇的纯化方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种具有一个氨基的聚乙二醇化合物的纯化方法，该化合物用于药物 用途。更具体地，本发明是用于获得高纯的具有一个氨基的聚乙二醇化合物的纯化方法，该 聚乙二醇化合物是用于在药物递释系统中的化学改性用途的高分子量的活化的聚乙二醇 并且用作其原材料。
[0002] 本发明特别适合于包括多肤、酶、抗体和其他低分子药物、包括基因、寡核巧酸等 的核酸化合物、核酸药物、W及其他生理活性物质的改性或诸如脂质体、聚合物胶束和纳米 粒子的药物递释系统载体的应用的药物用途。
【背景技术】
[0003] 最近，活化的聚乙二醇已经被广泛用作药物递释系统的重要载体。作为用于药物 用途目的的此类活化聚乙二醇，从通过对其改性而制造的药物的性质和安全的角度，已经 要求那些活化聚乙二醇仅含极少杂质。具有氨基的聚乙二醇自身就是药物的改性剂，并且 也是用于合成其他活化聚乙二醇的原材料。当具有一个氨基的聚乙二醇中含有不具有氨基 的聚乙二醇作为杂质时，在使用其作为原材料合成活化聚乙二醇的情况下，不能合成高纯 的具有一个氨基的活化聚乙二醇。因此，当产物键合至药物时改性率降低，并且存在不能获 得期望的效果的可能性。由于作为杂质的不具有氨基的聚乙二醇化合物和具有一个氨基的 聚乙二醇是高分子量化合物，所W物理化学性质是相似的，使得难W通过普通技术相互分 离。
[0004] 另一方面，键合至聚乙二醇后的药物纯化也存在其分离困难的技术问题。在进行 纯化的情况下，药物收率显著降低，并因此制作成本上升。因此，希望尽可能地在键合至药 物之前除去作为杂质的聚乙二醇化合物。
[0005] 通常，在从大分子化合物除去诸如低分子化合物和盐的杂质的情况下，经常执行 结晶操作和萃取操作。在要除去的杂质是低分子的情况下，取决于分子量的巨大差异，物理 化学性质显著不同，并且特别是，由于产生溶解性方面的巨大差异，所W使分离和纯化成为 可能。另一方面，在杂质的分子量大的情况下，在诸如溶解性的物理化学性质方面不会出现 巨大差异。因此，难W通过用于除去低分子杂质的普通操作从具有一个氨基的聚乙二醇化 合物中分离并除去不具有氨基的聚乙二醇化合物。
[0006] 另一方面，关于具有氨基的低分子量化合物，当其在低抑下质子化时，由于离子 相互作用而使亲水性增强。因此，在杂质的亲水性低的情况下，使用适合的有机溶剂通过萃 取操作能够将杂质萃取至有机层W将其除去。然而，由于聚乙二醇化合物自身具有强亲水 性，所W难W利用水性层和单一疏水有机层通过萃取将具有一个氨基的聚乙二醇化合物作 为杂质的不具有氨基的聚乙二醇化合物分离。另一方面，当使用诸如作为聚乙二醇化合物 的良好溶剂的面代控的有机溶剂时，聚乙二醇化合物无视氨基的存在而被萃取至有机层， 使得也不可能分离和纯化。
[0007] 此处，描述了传统技术的性能特征并描述了通过传统技术纯化具有一个氨基的聚 乙二醇化合物是否可能和传统技术是否能够在工业规模中进行。
[0008] 作为一种方法，如专利文献UJP-A-8-165343)中所示，在具有氨基的聚乙二醇的 情况下，能够使用离子交换树脂通过层析来分离。然而，由于运样的使用离子交换树脂的纯 化方法是主要利用固体表面的相互作用及吸附现象的方法，所W必须在稀释溶液条件下使 用大量树脂来执行纯化处理。由于必须在步骤中的聚乙二醇化合物的浓度为约1~2%的 运样的稀释下进行该步骤，W抑制分离能力的降低，使得该方法从工业生产率的角度来讲 不是充分令人满意的。而且，最后，排放大量的离子交换树脂的废料，因此该方法也是在工 业应用中存在问题的纯化方法。
[0009] 另一方面，如专利文献2(JP-A-2010-254978)中所示，存在使作为杂质的聚乙二 醇化合物物理吸附在吸附剂上并除去的方法。当使用适合的吸附剂时，优先吸附作为杂质 的具有两个径基的聚乙二醇杂质，但是并未描述能够根据氨基的存在与否选择性地除去杂 质。此外，在于工业规模中执行该方法的情况下，存在吸附处理之后大量的过滤掉的吸附剂 成为废料的问题。
[0010] 另一方面，如专利文献3(JP-A-2010-254981)中所示，存在将高分子量聚乙二醇 与有机溶剂在水中混合，W分馈并除去具有不同分子量的杂质的方法。通过控制水溶性的 盐浓度和萃取溫度使除去具有不同分子量的杂质变为可能。由于该方法是简单方法，所W 该方法能够在工业规模中进行，并且存在不排放诸如吸附剂的废料的巨大优势。然而，通过 该方法，不能根据氨基的存在与否来将具有相同分子量的聚乙二醇化合物彼此分离。
[0011] 另一方面，如专利文献4扣S2009/000834)中所示，存在分离在结构中具有两个叔 胺的低分子化合物与具有一个叔胺的低分子化合物的方法。利用酸将具有叔胺的低分子 化合物的水溶液调节至pH4,W使胺基质子化。当将乙酸乙醋与其混合W引起分层时，能 够将具有一个叔胺的目标低分子化合物选择性地萃取至乙酸乙醋层。而且，如专利文献 5(W02006/057778)中所示，存在将作为仲胺的甲基苯丙胺与作为叔胺的甲基苯异丙基节胺 分离的方法。将甲基苯异丙基节胺的粗纯化产品溶解在水中并用酸将该溶液调节至P册，W 使氨基质子化。当将甲苯与其混合W引起分层时，能够将目标甲基苯异丙基节胺选择性地 萃取至甲苯层。在两种方法中，通过利用酸将水溶液调节至适当的抑，使得能够将目标物 质与杂质的分离。运些方法包括相对简单的步骤并几乎不排放废料，因此即使在工业规模 中运些方法也能充分应用。然而，由于聚乙二醇化合物具有高亲水性，所W无论氨基的存在 与否，都不能利用在上述体系中使用的乙酸乙醋或甲苯来将化合物萃取至有机层。另一方 面，在使用诸如在面代控系有机溶剂的有机溶剂时，即使当降低抑W使氨基质子化并因此 增强亲水性时，具有一个氨基的聚乙二醇化合物和不具有氨基的聚乙二醇化合物二者均被 萃取至有机层中，使得无法实现选择性。因此，不能通过应用运些方法获得萃取纯化。
[0012] 用于药物用途的具有一个氨基的聚乙二醇化合物均包含在制造过程中形成的聚 乙二醇杂质。运些杂质是具有与目标物质的分子量大约相同的分子量的聚乙二醇化合物， 因此运些杂质的去除包括许多问题。
[0013] 现有技术文献
[0014] 专利文献
[0015] 专利文献 1 :JP-A-8-165343
[0016] 专利文献 2 :JP-A-2010-254978
[0017]专利文献 3 :JP-A-2010-254981
[0018]专利文献 4 :US2009/0008：M
[0019] 专利文献 5 :W02006/057778
[0020] 专利文献 6 :JP-A-2004-197077
[0021] 专利文献7 :JP-T-9-504299 (本文中使用的术语"JP-T"表示PCT专利申请的公布 的日译文）
【发明内容】
[0022] 本发明要解决的技术问题
[0023] 本发明的目的是提供一种工业实用的纯化方法，该方法能够W良好的效率和纯度 纯化具有一个氨基的聚乙二醇化合物，并且不排放诸如任何吸附剂和任何离子交换树脂的 任何废料。
[0024] 解决问题的技术方案
[00巧]作为为了解决上述问题而深入研究的结果，本发明人已经发现了通过在特定溫度 范围内、在由W-定比例混合的两种W上有机溶剂和酸性水溶液所组成的体系中执行萃取 操作来纯化具有一个氨基的聚乙二醇化合物的方法。本发明的特征在于其能够通过将特定 芳控溶剂或醋类化合物溶剂与面代控系溶剂的混合比例和萃取溫度控制在适当范围内来 实现，并且该方法即使在不使用大量诸如树脂或凝胶的载体（suppod)/吸附剂、和超滤膜 等的情况下也能够实施，并且因此是工业上可W实用的。 阳0%]旨P，本发明如下。
[0027] (1) 一种用于纯化具有一个氨基并且加成在其分子中的环氧乙烧单元的总平均摩 尔数为20~2300的聚乙二醇化合物的方法，
[002引该方法包括W下步骤（A)、做和似：
[0029] (A)制备具有一个氨基的聚乙二醇化合物的水溶液的步骤，该溶液的pH为1~5，
[0030] 做在10°CW上且55°CW下的溫度下将在步骤（A)中获得的水溶液与混合的有机 溶剂混合并引起分层为有机层和水性层的萃取步骤，其中，混合有机溶剂中有机溶剂I的 比例为25~65质量％并且有机溶剂II的比例为75~35质量％，有机溶剂I选自总碳数 为8W下的芳控系溶剂和不包含杂原子并且总碳数为5W下的醋类化合物溶剂，有机溶剂 II为面代控系溶剂，并且有机溶剂I与有机溶剂II的混合比例（有机溶剂1/有机溶剂II) Y、混合时的溫度T(°C)和聚乙二醇化合物的分子量M满足W下关系：
[0031] 1. 9X10 6m+〇. 09《Y-0. 015T《-1. 4X10 6m+〇. 44 阳03引，从及
[0033] (C)从水性层回收聚乙二醇化合物的步骤。
[0034] 似在步骤做中，有机溶剂I与有机溶剂II的混合比例（有机溶剂1/有机溶剂 II)Y、混合时的溫度T(°C)和聚乙二醇化合物的分子量M满足W下关系：
[0035] 1. 0X10 6m+〇. 19《Y-0. 015T《-1. 4X10 6m+〇. 44。
[0036] 做根据（1)或似的方法，其中，对在步骤做中分离的水性层进行一次W上的 萃取步骤度）。
[0037] (4)根据（1)至做任意一项的方法，其中，在步骤（A)中，水溶液含有选自由盐 酸、憐酸和和=氣乙酸所组成的组中的酸性试剂。
[00測 妨根据（1)至（4)任意一项的方法，其中，有机溶剂I选自由甲苯和乙酸乙醋所 组成的组。
[0039] (6)根据（1)至妨任意一项的方法，其中，有机溶剂II为氯仿。 W40] (7)根据（1)至（6)任意一项的方法，其中，步骤做中的有机溶剂I的质量和有 机溶剂II的质量各自为聚乙二醇化合物的质量的1~50倍，并且步骤（A)中的水溶液中 所含的水的质量为聚乙二醇化合物的质量的1~50倍。
[0041] (8)根据（1)至（7)任意一项的方法，其中，在步骤（C)中，在使水性层为中性或碱 性之后，经萃取至有机层中，通过浓缩、结晶或干燥来回收聚乙二醇。
[0042] (9)根据（1)至（8)任意一项的方法，其中，加成在聚乙二醇化合物分子中的环氧 乙烧单元的总平均摩尔数为为40~2050。 阳0创本发明的优点
[0044]本发明设及一种用于获得用于药物用途目的的高纯的具有一个氨基的聚乙二醇 化合物的新颖纯化方法。在该纯化方法中，利用聚乙二醇固有的溶解度能够将不具有氨基 的聚乙二醇与目标物质分离。此外，还能够分离具有与目标物质的分子量大约相同的分子 量并且不具有氨基的、通过传统技术难W分离的聚乙二醇。此外，该方法是容易工业实践 的、生产率优异、并且能够利用不形成诸如吸附剂或离子交换树脂的废料的步骤W高收率 执行。
【附图说明】
[0045] 图1是示出聚乙二醇的分子量为5000的情况下溶剂混合比例Y与萃取溫度T之 间的关系的曲线图。
[0046] 图2是示出聚乙二醇的分子量为60000的情况下溶剂混合比例Y与萃取溫度T之 间的关系的曲线图。
[0047] 图3是示出聚乙二醇的分子量M与溶剂混合比例Y的截距之间的关系的曲线图。 W48] 图4是示出聚乙二醇的溶剂混合比例Y与萃取溫度T之