一種腦靶向基頭修飾性環糊精衍生物的合成方法

2023-12-05 15:26:16

專利名稱：一種腦靶向基頭修飾性環糊精衍生物的合成方法
一種腦靶向基頭修飾性環糊精衍生物的合成方法
技術領域：
本發明涉及生物醫藥技術領域，具體地說，是一種腦靶向基頭修飾性環糊精衍生 物的合成方法。
背景技術：
血腦屏障(blood-brain barrier, BBB)主要是由毛細血管內皮細胞、基膜及神經 膠質細胞的突起共同構成的具有防禦功能的結構，使大腦有用的營養物質和代謝產物可以 自由通過，並防止外界有害物質進入大腦。然而，各種藥物尤其是蛋白質和肽類藥物很難突 破BBB進人中樞神經系統發揮其治療作用。以往通過顱藥物轉運，或利用化學方法將水溶 性小分子脂化等試圖增加藥物腦轉運效率的方法將因種種不足而被摒棄。近年來，腦靶向給藥的研究取得了較大進展，實現了藥物有效通過BBB，達到治療 中樞神經系統疾病的目的。其方法主要是通過藉助處於血腦屏障上的內源性運載體，通過 改變藥物結構或設計藥物載體等方法，使其能藉助內源性轉運系統穿過血腦屏障。因此，腦 靶向給藥系統正引起越來越多的關注，成為靶向給藥系統研究的前沿領域之一。研究發現 轉鐵蛋白受體(TfR)，乳鐵蛋白受體(LfR)在腦細胞、腦毛細血管內皮細胞有高表達，在藥 物本身或載藥納米粒連接上轉鐵蛋白(Tf)或乳鐵蛋白(Lf)靶向性分子，使其選擇性的穿 過血腦屏障進人腦組織，能有效促進載藥納米粒突破BBB，使治療性藥物特異性地轉運至腦 內發揮藥效。Tf和Lf是離子結合單鏈糖蛋白，屬於轉鐵蛋白家族。血液中存在的Tf內源 性物質，能被腦內毛細血管內皮細胞腔面上表達的相應受體所識別。Tf或TfR單克隆抗體 (TfR-MAb)或TfR-Mab片段(fab，)能通過TfR介導主動轉運。TfR在腦細胞、腦毛細血管 內皮細胞有高表達，利用上述轉運途徑將載藥納米粒連接上Tf配體，能有效促進載藥納米 粒突破BBB，使治療性藥物特異性地轉運至腦內發揮藥效。再者，由於內源性Lf的濃度約為 5nmol/L，低於高結合位點的解離常數(Kd)值，不會因為大量佔據LfR而對外源性Lf修飾 的載藥系統形成競爭性抑制，是Lf，LfR單克隆抗體(LfR-MAb)或LfR-Mab片段(fab』 )作 為腦靶向配體的優勢之一。將Tf或Lf靶向性分子直接通過共價鍵連接在藥物分子上，容易改變藥物本身結 構特性，影響藥物藥理作用。構建新型的納米載體在藥物輸送方面具有許多優越性(1)緩 釋藥物，延長藥物作用時間；(2)在保證藥物作用的前提下，減少給藥劑量，減輕或避免毒 副反應；(3)提高藥物的穩定性，有利於儲存；(4)對其進行結構修飾，可達到靶向輸送的目 的。現階段採用的納米載體主要集中在脂質體，納米粒，膠束的研究，這些納米載體的製備 可重複性差，後處理複雜，不利於工業化生產。環糊精是一種很好的包合材料，其圓筒內部有-CH-葡萄糖苷結合的0原子，故呈 疏水性；而葡萄糖的2位和3位的-OH基位於圓筒的一端開口處，6位的-OH基則在圓筒的 另一端開口處，故其圓筒外部呈現親水性。這樣的中空筒狀結構使得很多分子都能被環糊 精分子包裹，形成超分子結構。利用環糊精將藥物製成包合物後，可使液態藥物固化，提高 藥物的穩定性，增大了藥物的溶解度，提高藥物的生物利用度。然而，尚未見到將腦靶向性分子修飾於環糊精載體的相關報導。本發明通過對環糊精進行結構修飾，進一步結合靶向 性分子，構建新型可控性納米載藥體系，從而作為特殊的輸送載體應用到醫藥領域。
-種腦靶向基頭修飾性環糊精衍生

發明內容本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供-物及其合成方法。本發明的構思為採用鹼性水溶液法對β -CD進行中間體單6-對甲基苯磺 醯-β -環糊精酯的製備，繼續通過對單6-對甲基苯磺醯-β -環糊精酯反應引入活潑的氨 基，得到氨基修飾性_ β _環糊精；再通過異官能團雙取代PEG衍生物NHS-PEG-MAL將氨基 修飾性_ β _環糊精與巰基化腦靶向基頭連接，製成腦靶向基頭修飾性環糊精衍生物。本發 明的優點製備腦靶向基頭修飾性環糊精衍生物方法簡便，反應條件溫和，製備成環糊精包 合物後可用作藥物載體，易於工業化生產；其結構具有長循環功效，有效避免載體被網狀內 皮系統吞噬；結構連有腦靶向性基團，有效提高其作為藥物輸送載體的腦部轉運率。本發明的目的是通過以下技術方案來實現的一種腦靶向基頭修飾性環糊精衍生物，其結構式為
權利要求
一種腦靶向基頭修飾性環糊精衍生物，其特徵在於，其結構式為FSA00000247714900011.tif
2.—種腦靶向基頭修飾性環糊精衍生物的合成方法，其特徵在於，具體步驟為以 β -環糊精為原料，先採用鹼性水溶液法對β -CD進行中間體單6-對甲基苯磺醯-β -環糊 精酯的製備，繼續通過對單6-對甲基苯磺醯-β -環糊精酯反應引入活潑的氨基，得到氨基 修飾性- β -環糊精；通過異官能團雙取代聚乙二醇衍生物將氨基修飾性- β _環糊精與巰 基化腦靶向基頭連接，製得腦靶向基頭修飾性環糊精衍生物。
3.如權利要求2所述的一種腦靶向基頭修飾性環糊精衍生物的合成方法，其特徵在 於，其具體步驟為(1)將β-環糊精均勻分散在水中，在10 20°C下，加入過量8.25mol/L的氫氧化鈉 溶液，滴加過程中溶液變得澄清；反應持續1小時後降低反應溫度至O 6°C，加入對甲苯 磺醯氯乙腈溶液，產生白色沉澱；在4°C下，反應液下攪拌反應2h，過濾，洗滌，10% HCl將濾 液調至PH為8 9，析出白色固體，在4°C下放置過夜；過濾，收集兩次沉澱，重結晶3次，於 50°C真空乾燥6小時，得6-對甲苯磺醯氯-β -環糊精；(2)將6-對甲苯磺醯氯-β-環糊精溶於無水乙二胺中，混合均勻後於80°C下反應 4 5h，反應結束，冷卻至室溫，反應液均勻分散在丙酮溶液，沉澱析出產物，真空抽濾得粗 產物；將粗產物溶於熱水中，用丙酮沉澱析出，高速離心，取下層沉澱，該過程反覆5 6次， 50°C真空乾燥7h，得單6-乙二胺- β -環糊精；(3)在硼砂緩衝液的ρΗ為8時，將腦靶向基頭及2-亞氨基硫烷鹽酸鹽氮氣保護下混 合，振蕩，4°C，反應1 1. 5小時，反應結束後，溶液用超濾膜過濾洗滌，除去多餘2-亞氨基 硫烷鹽酸鹽，得到巰基化腦靶向基頭；(4)在磷酸緩衝液的ρΗ為7時，將單6-乙二胺-β-環糊精及異官能團雙取代聚乙二 醇衍生物N-羥基琥珀醯亞胺-聚乙二醇_馬來醯亞胺順丁烯二醯亞胺混合，振搖，常溫反 應15 30分鐘，得到馬來醯亞胺順丁烯二醯亞胺-聚乙二醇修飾性環糊精衍生物；(5)在磷酸緩衝液的ρΗ為7 8時，巰基化腦靶向基頭與馬來醯亞胺順丁烯二醯亞 胺-聚乙二醇修飾性環糊精衍生物氮氣保護下混合，振蕩，4°C，反應18 24小時，反應結 束後，溶液用超濾膜過濾，除去多餘小分子物質，得到腦靶向基頭修飾性環糊精衍生物。
4.如權利要求3所述的一種腦靶向基頭修飾性環糊精衍生物的合成方法，其特徵在 於，在所述的步驟(1)中，所述的環糊精水溶液體積與滴加的氫氧化鈉溶液體積成正比，控 制在30 1 20 1;並且對甲苯磺醯氯加入摩爾量始終控制在過量環糊精0.5 1倍。
5.如權利要求3所述的一種腦靶向基頭修飾性環糊精衍生物的合成方法，其特徵在 於，在所述的步驟(3)中，所述的腦靶向基頭包括Tf，TfR單克隆抗體(TfR-MAb) ,TfR-Mab 片段(fab，)，Lf，LfR 單克隆抗體(LfR-MAb)及 LfR-Mab 片段(fab，)。
6.如權利要求3所述的一種腦靶向基頭修飾性環糊精衍生物的合成方法，其特徵在 於，在所述的步驟(3)中，所述的2-亞氨基硫烷鹽酸鹽的加入量與腦靶向基頭的加入量摩 爾比為35 1 45 1。
7.如權利要求5所述的一種腦靶向基頭修飾性環糊精衍生物的合成方法，其特徵在 於，所述的2-亞氨基硫烷鹽酸鹽的加入量與腦靶向基頭的加入量摩爾比為40 1。
8.如權利要求3所述的一種腦靶向基頭修飾性環糊精衍生物的合成方法，其特徵在 於，在所述的步驟(4)中，所述的異官能團雙取代聚乙二醇衍生物NHS-PEG-MAL，其PEG長鏈 包括 PEG3400，PEG5000。
9.如權利要求3所述的一種腦靶向基頭修飾性環糊精衍生物的合成方法，其特徵在 於，在所述的步驟(4)中，所述的單6-乙二胺-β -環糊精，NHS-PEG-MAL與巰基化腦靶向 基頭的摩爾比率範圍為900 160 1 20 10 1。
全文摘要
本發明涉及一種腦靶向基頭修飾性環糊精衍生物的合成方法，採用鹼性水溶液法對β-CD進行中間體單6-對甲基苯磺醯-β-環糊精酯的製備，繼續通過對單6-對甲基苯磺醯-β-環糊精酯反應引入活潑的氨基，得到氨基修飾性-β-環糊精；再通過異官能團雙取代聚乙二醇衍生物N-羥基琥珀醯亞胺-聚乙二醇-馬來醯亞胺順丁烯二醯亞胺將氨基修飾性-β-環糊精與疏基化腦靶向基頭連接，製成腦靶向基頭修飾性環糊精衍生物。本發明的優點製備腦靶向基頭修飾性環糊精衍生物方法簡便，反應條件溫和，用作藥物載體，易於工業化生產；含有PEG長鏈結構具有長循環功效，避免載體被網狀內皮系統吞噬結構連接腦靶向性基頭Tf或Lf，提高其作為藥物輸送載體的腦部轉運率。
文檔編號A61K47/42GK101935365SQ20101026605
公開日2011年1月5日 申請日期2010年8月25日 優先權日2010年8月25日
發明者付棟君, 孫怡, 曹海, 藍閩波, 趙紅利, 高峰 申請人:華東理工大學