马来酰亚胺基聚乙二醇单甲醚的制备

背景及概述^[1][2]

随着生物技术的快速发展，越来越多的蛋白质多肽类药物在疾病的预防和治疗中得到应用。虽然蛋白质多肽类药物的作用位点专一、疗效确切，但溶解度低、稳定性差、半衰期短、存在免疫原性等缺陷，限制了它们的给药途径和药效的发挥。聚乙二醇(PEG)修饰可以很好地解决上述问题。PEG是一种pH中性、无毒、水溶性较高的亲水聚合物，由环氧乙烯单体聚合而成。在对蛋白质多肽类药物巯基定点修饰中，使用较多的活化PEG是马来酰亚胺基聚乙二醇单甲醚(mPEG-MAL)。为避免在修饰过程中发生交联和团聚，通常采用单甲氧基聚乙二醇(mPEG-OH)作为修饰剂的合成原料。

制备^[1]

1)mPEG-OTs的制备：称取mPEG5000-OH5g(1mmol)置于茄形瓶中，加入20ml二氯甲烷溶解，再加入0.86ml三乙胺(6mmol)和1.14g的对甲苯磺酰氯(6mmol)，室温下搅拌反应24h。反应过程中用TLC(甲醇：二氯甲烷=1：6)检测反应进程，待原料点消失，表明反应完全，依次用0.1%柠檬酸钠溶液、饱和氯化钠溶液洗三遍，无水硫酸钠干燥。

减压旋蒸除去溶剂，加无水乙醚沉淀出固体，抽滤，产物为白色固体，放入干燥器中干燥。得到产品4.85g，产率97%。1.3.2mPEG-NH2的合成：将4.5gmPEG5000-OTs(0.9mmol)溶于15mlN，N-二甲基甲酰胺中，加入1g邻苯二甲酰亚胺钾盐(5.4mmol)，120℃下氮气保护反应4h。90℃减压旋蒸除去溶剂，将残余物溶于35ml无水乙醇，加入3.5ml水合肼，90℃加热回流反应4h。60℃减压旋蒸除去溶剂，产物溶于二氯甲烷，滤去不溶物，依次用纯水、饱和氯化钠溶液洗三遍，无水硫酸钠干燥。TLC点板。减压蒸去溶剂，加无水乙醚沉淀出固体，抽滤，产物为白色粉末状固体，放入干燥器中干燥。得到产品4.2g，产率93%。

2)马来酰亚胺基聚乙二醇单甲醚的合成：将3gmPEG5000-NH2(0.6mmol)溶于30ml二氧六环中，在80℃磁子搅拌的条件下与0.24g马来酸酐(2.4mmol)反应30min。待反应结束，于55℃下旋蒸除去二氧六环，乙醚沉降，干燥。将所得固体溶于30ml乙酸酐，加入1g无水乙酸钠，100℃下搅拌反应45min。滤除反应液中的固体，向反应液中加入10倍乙酸酐体积的纯水，然后用二氯甲烷萃取水层三次，二氯甲烷层经饱和氯化钠溶液洗三次后，无水硫酸钠干燥。TLC检测。减压蒸去溶剂，乙醚沉降，抽滤，得到淡褐色固体2.3g，产率76%。2结果反应过程中通过TLC检测判断产物的有无及反应程度。mPEG-OH点为碘显色，mPEG-OTs点碘显色、254nm紫外下显色，mPEG-NH2茚三酮显色，马来酰亚胺基聚乙二醇单甲醚点紫外显色。

最终产物进行RP-HPLC分析，检测波长为215nm，梯度洗脱A：0.05%TFA/H2O、B：0.05%TFA/70%CH3CN/H2O，流速为1ml/min。mPEG5000-MAL保留时间29.273min。将马来酰亚胺基聚乙二醇单甲醚与联接半胱氨酸的多肽分别以当量1：3、1：1、3：1反应，用RP-HPLC监测反应进程，观察马来酰亚胺基聚乙二醇单甲醚峰、多肽峰与新物质峰的生成变化，其保留时间符合理论值，证实其活性。

主要参考资料

[1]马来酰亚胺基聚乙二醇单甲醚的合成研究