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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)。

参考文献

[1]PCT Int. Appl., 2004039817,13 May 2004

[2][中国发明,中国发明授权]CN201110047613.7靶向性聚乙二醇化脂质药用材料的合成方法

[3] [中国发明] CN201510675515.6 一种聚羧基甜菜碱基因转染制剂及其制备方法和用途

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