一种连接子NH-双(四聚乙二醇-叔丁酯)的制备方法与流程

本发明属于生物医药领域，具体涉及一种连接子nh-双(四聚乙二醇-叔丁酯)的制备方法。

背景技术：

1、nh-双(四聚乙二醇-叔丁酯),cas:2055041-41-1,是含有一个具有两个末端羧酸的氨基；其中氨基很容易与羧酸和活化的酯反应形成酰胺键，它还可以在还原胺化条件下与酮、醛等羰基反应，形成c-n键；末端羧酸可以在edc、dcc、hatu等偶联剂存在下与伯胺基团反应，形成稳定的酰胺键，可以作为偶联药物的连接子(linker)。化学结构如下：

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3、放射性核素偶联药物(rdc)由配体、核素、螯合剂、连接子共同构成。放射性核素偶联药物通常通过静脉给药，药物随着血液循环与肿瘤细胞表面抗原或者微环境中蛋白结合，通过内化/吞噬或者无需内吞即可发挥药效。cn115304582披露一组fap-ɑ特异性肿瘤诊断显像剂(放射性核素偶联药物rdc中诊断性药物)，其组合物通过连接子和双功能螯合物进行连接，再与放射性核素配位偶联形成。该组显像剂以成纤维细胞激活蛋白ɑ(fap-ɑ)过度表达为特征的疾病也有应用。该专利特别保护三种配位化合物，如化合物a、化合物b和化合物c，通过共性原料连接子nh-双(四聚乙二醇-叔丁酯)可以快速实现合成。其中化合物a如下所示：

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5、经合成文献搜索，如org.biomol.chem.,2018,16,8579–8584揭露了nh-双(四聚乙二醇-叔丁酯)最主要的合成方法，其他的方法都是在基础上加工或者修改而成。

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7、该路线以四聚乙二醇为原料，采用了昂贵的碳酸银试剂，和高爆炸性的叠氮化钠合成工艺，还原步骤机理复杂，副产物较多导致纯化困难，不稳定，该四步总收率收率为35％左右，诸多缺陷导致不适合工业化生产。

技术实现思路

1、发明目的：本发明的目的是提供一种全新高效、低廉、简单、环保的连接子nh-双(四聚乙二醇-叔丁酯)的制备方法。得到的目标产物即可作为一种放射性核素偶联药物连接子使用，亦可作为抗体偶联药物连接头使用，同时可以作为生物成像探针的标记物，用于监测生物体内分子的动态变化等等用途。

2、技术方案

3、一种nh-双(四聚乙二醇-叔丁酯)的制备方法，其特征在于，按如下步骤实现：

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5、步骤(1)、中间体1的合成：

6、丙烯酸叔丁酯和四聚乙二醇溶解在有机溶剂中，室温下加入叔丁醇钾，tlc检测反应完毕后，倒入水中，石油醚萃取，洗涤，干燥，浓缩干得到化合物1；

7、反应的有机溶剂为四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、二氧六环；丙烯酸叔丁酯和四聚乙二醇的摩尔比为1：1-1：1.5；

8、步骤(2)、中间体2的合成(x＝cl)：

9、中间体2溶解于二氯甲烷中，加入三乙胺，冰浴下滴加二氯亚砜，室温反应，tlc检测反应完毕后，加水淬灭二氯甲烷萃取、洗涤、干燥，浓缩干得到中间体2；中间体2与二氯亚砜的摩尔比为1：1-1：1.1；

10、或：中间体2的合成(x＝br或i)：

11、中间体2溶解于有机溶剂中，加入三乙胺，冰浴下甲磺酰氯或甲磺酸酐，室温反应，tlc检测反应完毕后，加入溴化钾，当x＝i,加入碘化钾，室温反应。tlc检测反应完毕后，加水淬灭，浓缩除掉四氢呋喃，乙酸乙酯萃取、洗涤、干燥，浓缩干得到中间体2；中间体2与甲磺酰氯或甲磺酸酐的摩尔比为1：1.05-1：1.1；反应的有机溶剂为乙腈、四氢呋喃。

12、步骤(3)中间体3的合成：

13、将中间体2溶于有机溶剂中，加入中间体2和2,4-二甲氧基苄胺和碳酸钾和催化剂，氮气气氛中加热反应，tlc检测反应完毕后,降至室温后过滤，减压除掉溶剂，乙酸乙酯萃取，洗涤干燥过滤，浓缩干得到中间体3；

14、反应的溶剂n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮，二甲基亚砜；反应的催化剂为碘化钠、peg400、peg600、4-二甲氨基吡啶；反应的反应温度为80-120℃；2,4-二甲氧基苄胺与中间体2的摩尔比为1:2.05-1：3，2,4-二甲氧基苄胺与碳酸钾的摩尔比为1:2-1:6；步骤(4)、an001465的合成：

15、中间体3溶于有机溶剂，加入催化量钯碳，氢气气氛中，15psi气压中室温下反应，tlc检测反应完毕后过滤回收钯碳，浓缩除掉溶剂，减压高真空蒸馏即得产品；反应的溶剂为四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、二氧六环、异丙醇。

16、有益效果：

17、1.合成nh-双(四聚乙二醇-叔丁酯)看似简单，但实际操作面临巨大困难，首先涉及中间体1-3及产物(nh-双(四聚乙二醇-叔丁酯))都为油状物，难以结晶，那么无法通过结晶方式等进行纯化，对后续步骤造成巨大影响；其次、其中氨基很容易与羧酸和活化的酯反应形成酰胺键，它还可以在还原胺化条件下与酮、醛等羰基反应，形成c-n键，即活泼的“n”导致杂质产生，难以实现高得率。

18、由于本发明每步都是油状物，无法进行纯化，故必须每一步都是高得率，本发明控制反应条件，如温度或反应溶剂、催化剂等使得反应得率高。步骤(3)中在合成中间体3时采用特殊的胺源即2,4-二甲氧基苄胺实现得率79％以上，直接可以进行下一步无需纯化，而常规的如氨水、卞胺，四甲氧基卞胺，二甲氧基卞胺，反应不彻底，容易形成单取代产物、容易出现季胺盐或反应不完全等问题，得率偏低(30％-40％)，后处理无法纯化；其他二取代甲氧基苄胺或者多取代甲氧基苄胺也可以达到相当的效果，但是商购价格过高，不适合工业生产。另外采用2,4-二甲氧基苄胺容易与中间体2发生对接，更重要的是容易脱去保护基；

19、步骤(3)中中间体2作为供体与二甲氧基苄胺发生取代反应形成中间体3时，作为供体必须卤代物(x＝cl、br或i)；当供体为酯时如利用甲基磺酸酯(mso)﹑对甲基苯磺酸酯(tso)﹑4-三氟甲苯苯磺酸酯(tfo)与中间体1成酯，该酯尽管也可以与二甲氧基苄胺反应，但由于高温下稳定性不佳导致反应失败等，并不可行。

20、2.本发明四个步骤总收率高达65％，无危险工艺存在，可直接放大至吨级规模，特别适合工业化生产，有力促进新型药物研发进度和降低新型药物的研发成本。

技术特征：

1.一种nh-双(四聚乙二醇-叔丁酯)的制备方法，其特征在于按如下步骤实现：

2.根据权利要求1的所述方法，其特征在于，步骤(1)中反应的有机溶剂为四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃或二氧六环；丙烯酸叔丁酯和四聚乙二醇的摩尔比为1：1-1：1.5。

3.根据权利要求1的所述方法，其特征在于步骤(2)中当其中x＝cl时中间体2与二氯亚砜的摩尔比为1：1-1：1.1；当x＝br或i时，中间体2与甲磺酰氯或甲磺酸酐的摩尔比为1：1.05-1：1.1，反应的有机溶剂为乙腈或四氢呋喃。

4.根据权利要求1的所述方法，其特征在于，步骤(3)中反应的有机溶剂n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜；反应的催化剂为碘化钠、peg400、peg600或4-二甲氨基吡啶；步骤(3)中反应的反应温度为80-120℃；2,4-二甲氧基苄胺与中间体2的摩尔比为1:2.05-1：3，2,4-二甲氧基苄胺与碳酸钾的摩尔比为1:2-1:6。

5.根据权利要求1的所述方法，其特征在于，步骤(4)中反应的溶剂为四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、二氧六环或异丙醇。

技术总结
本发明涉及一种全新连接子NH‑双(四聚乙二醇‑叔丁酯)的制备方法，该方法包括如下步骤：1)叔丁基丙烯酸酯与四聚乙二醇在碱催化下发生麦克加成反应得到化合物1；2)化合物1与卤代试剂直接或间接发生卤代反应生成中间体2；3)中间体2与2，4‑二甲氧基苄胺在碱性情况下发生亲核取代反应生成中间体3；4)中间体3氢化脱苄即得产物。生成连接子NH‑双(四聚乙二醇‑叔丁酯)的制备方法。本发明避免使用叠氮工艺，具有反应原料易得、步骤短、收率高、纯化简单、三废少、终产物纯度高等特点，可大规模化生产，生产出连接子使用，亦可作为生物成像探针的标记物，用于监测生物体内分子的动态变化等广泛用途。

技术研发人员：刘志平,肖文松,周磊,曹安主,叶朝阳,钟荣斌
受保护的技术使用者：斯坦德药典标准物质研发（湖北）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/18