1,2-十八酰基-SN-甘油的制备和应用

发布日期:2021/10/15 9:57:26

背景及概述^[1]

1,2-十八酰基-SN-甘油是一种有机中间体，可由(R)-(+)-3-苄氧基-1,2-丙二醇和辛酰氯为原料，先酰化，融合脱去苄氧羰基得到1,2-十八酰基-SN-甘油。1,2-十八酰基-SN-甘油可用于制备叶酸靶向分子聚乙二醇(2000Da)化1，2‑十八酰基‑SN‑甘油脂质材料。

制备^[1]

十分钟内，向(R)-(+)-3-苄氧基-1,2-丙二醇(4.0g,21.95mmol)在无水吡啶(40mL)中的溶液中逐滴加入辛酰氯(8.93g,54.87mmol)，然后加入DMAP（267毫克，2.19毫摩尔）。将反应混合物在55°C搅拌48小时，用EtOAc(300mL)稀释，依次用水(100mL)、1NHCl(2x100mL)和盐水(100mL)洗涤，干燥(Na2SO4)并浓缩。残余物在SiO2柱(3%EtOAc/己烷)上纯化，得到7.3g(75%)无色浆状产物。产量7.3g(75%)。TLC(SiO2)hexane/EtOAc(9:1)Rf~0.52.1HNMRδ(CDCl3,500MHz)0.87(t,J=7.0Hz,6H),1.22-1.34(m,16H),1.52-1.66(m,4H),2.22-2.34(m,4H),3.58(d,J=4.2Hz,2H),4.18(dd,J=6.Aand11.9Hz,1H),4.34(dd,J=6.4and11.9Hz,1H),4.51(d,J=12.2Hz,1H),4.57(d,J=12.2Hz,1H),5.21-5.28(m,1H),7.28-7.36(m,5H).

将上述油状物(6.8g,15.66mmol)溶于EtOH:EtOAc:AcOH(9:1:0.1)(30mL)中的溶液，在40psi下在10%Pd/C(900mg,10%)中氢化3小时。在硅藻土床上滤出催化剂并浓缩得到1,2-十八酰基-SN-甘油，产率(5.0,93%)。TLC(SiO2)hexane/EtOAc(3:2)Rf~0.31.1HNMRδ(CDCl3,300MHz)0.87(t,J=7.0Hz,6H),1.22-1.34(m,16H),1.52-1.66(m,4H),2.03(t,J=6.2Hz,1H,D2Oexchangeable),2.32(t,J=7.6Hz,2H),2.35(t,J=7.6Hz,2H)3.73(t,J=6.0Hz,2H)),4.22(dd,J=5.8and11.9Hz,1H),4.33(dd,J=5.8and11.9Hz,1H),5.08(quintet,J=5.1Hz,1H).

应用^[2]

报道一、

近年来，在生物材料和高分子化学高速发展的推动下，各种功能的高分子材料不断涌现，促使药物制剂和剂型的研究飞速发展，并进入给药系统(Drugdeliverysystem，DDS)时代，使研制长效、高效、靶向性等新型给药系统成为药剂学研究发展的方向。聚乙二醇(PEG)具有良好的水溶性、生物相容性、无抗原、毒性小等特点。常用来修饰磷脂酰胆碱及脂肪酸作为制备乳剂或脂质体的辅料，该辅料对脂质载体表面进行修饰后，可增加脂质载体的亲水性和空间位阻，还可以避免其被体内网状内皮系统吞噬，并且能提高脂质载体的稳定性，使脂质载体具有更长的体内循环时间，更高的血药浓度聚集，使得在病变部位更好的发挥疗效，且能减轻毒副作用。在PEG的另一端接上靶向分子，被修饰的脂质材料，也具有良好的生物相容性、无抗原、毒性小等特点，将它作为药物载体，其优点包括：用于临床能赋予药用载体靶向性，可提高靶向组织的药物浓度，增加药物的治疗指数以及扩大临床应用等。

1,2-十八酰基-SN-甘油可用于制备叶酸靶向分子聚乙二醇(2000Da)化1，2‑十八酰基‑SN‑甘油脂质材料，步骤如下：

(1)将1mmol钾在50ml石油醚下剪碎转移至两口瓶中，除去石油醚，室温及氮气保护下，将1mmol萘加入50ml无水的四氢呋喃(THF)中溶解，磁力搅拌反应48h，生产钾萘溶液；

(2)用40ml无水的THF溶液，将1mmol引发剂1，2‑十八酰基‑SN‑甘油溶解，与钾萘溶液混合，室温及磁力搅拌下12h，冰水浴条件下，加入‑20℃保存的环氧乙烷单体45.0mmol，磁力搅拌反应48h，用10.0mmol无水乙醇终止反应，过滤溶液，得到聚乙二醇(2000Da)化1，2‑十八酰基‑SN‑甘油脂质溶液；

(3)将聚乙二醇(2000Da)化1，2‑十八酰基‑SN‑甘油脂质溶液用枸橼酸调节pH值为4，将其溶液与乙醚的比例1∶50沉淀三次，过200～300目的硅胶柱，透析两天，用乙醇重结晶，得到末端为羟基的聚乙二醇(2000Da)化1，2‑十八酰基‑SN‑甘油脂质材料；

(4)将末端为羟基的聚乙二醇(2000Da)化1，2‑十八酰基‑SN‑甘油偶联叶酸靶向分子，即将聚乙二醇(2000Da)化1，2‑十八酰基‑SN‑甘油脂质末端的羟基氨基化后，再偶联上叶酸靶向分子，其操作步骤如下：

(i)将0.5mmol的末端为羟基的聚乙二醇(2000Da)化1，2‑十八酰基‑SN‑甘油脂质材料溶解于无水的二氯甲烷中，在氮气的保护及冰水浴下，磁力搅拌下，缓慢滴加5.0mmol的三乙胺和5.0mmol的甲基磺酰氯，搅拌12h，过滤反应产物，产物在乙醇中进行重结晶，甲基磺酰化聚乙二醇(2000Da)化1，2‑十八酰基‑SN‑甘油脂质材料；

(ii)另将0.2mmol的甲基磺酰化聚乙二醇(2000Da)化1，2‑十八酰基‑SN‑甘油脂质材料加入100ml25％的氨水中溶解，在室温下高速搅拌下反应4天，溶液进行萃取，粗产品在乙醇中进行重结晶两次，在真空下干燥，得到氨基化的聚乙二醇(2000Da)化1，2‑十八酰基‑SN‑甘油脂质材料；

(iii)在氮气保护下，将0.4mmol的叶酸靶向分子溶解于无水的DMSO中，在室温及磁力搅拌下，缓慢滴加入1.0mmol的EDC·HCL和1.0mmol的NHS搅拌2h，得到羧基活化的叶酸靶向分子溶液；

(iv)在室温下，将0.1mmol的氨基化聚乙二醇(2000Da)化1，2‑十八酰基‑SN‑甘油脂质材料溶解于无水DMSO中，缓慢的滴加到羧基活化的叶酸靶向分子溶液中，反应48h，过滤反应产物，用水透析，进行重结晶，得到含有叶酸靶向分子的聚乙二醇(2000Da)化1，2‑十八酰基‑SN‑甘油脂质材料。

本方法是采用阴离子聚合法，由引发剂直接诱发环氧乙烷单体聚合，并通过酸化和纯化得到生物相容性良好的聚乙二醇化脂质材料，或进一步通过化学方法将聚乙二醇化脂质材料偶联上靶向分子，将具有靶向分子的聚乙二醇化脂质材料作为药用材料时，能赋予药用载体的靶向性，用于临床可提高靶向组织的药物浓度。

报道二、

CN201510675515.6提供一种基于聚羧基甜菜碱分子的基因转染试剂，所述基因转染试剂包含聚羧基甜菜碱聚合物、复合缓冲液和基因转染工作液。

聚羧基甜菜碱聚合物的每个单体单元侧链都有一个阴离子基团(羧酸根基团)和一个阳离子基团(季胺基团)并且总体表现中性。在酸性条件下，聚羧基甜菜碱分子的阴离子基团(羧酸根基团)可以质子化，使聚羧基甜菜碱带有正电荷，可以利用静电相互作用与负电荷的核酸作用，高效负载核酸分子形成复合物。当复合物恢复生理条件下，聚羧基甜菜碱分子去质子化使复合物表面接近中性，同时可利用阳离子和阴离子基团与水分子的静电相互作用吸附大量水分子，在复合物表面形成水合层，有效抵抗非特异性蛋白质，具有显著的血液稳定性，从而显著提高核酸的基因转染效率。

优选地，所述聚羧基甜菜碱聚合物为R-PCBn，所述R为二硬脂酰磷脂酰乙醇胺(DSPE)、1,2-油酰基磷脂酰乙醇胺(DOPE)、1,2-十八酰基-sn-甘油(DG)。