吡硫醇聚乙二醇前藥的合成與表征【文庫(kù)論文】

1、吡硫醇聚乙二醇前藥的合成與表征【文庫(kù)論文】吡硫醇聚乙二醇前藥的合成與表征=作者: 張圍宇，王紅，蔡波濤，胡春 【摘要】 目的 合成吡硫醇聚乙二醇前體藥物，對(duì)目標(biāo)化合物進(jìn)行初步體外釋放及刺激性試驗(yàn)研究。方法 以單甲氧基聚乙二醇 4000 為原料，與丁二酸酐反應(yīng)后再與羥基丁二酰亞胺縮合得到活潑酯，最后與吡硫醇反應(yīng)得到目標(biāo)化合物 ; 用薄層色譜、紫外、紅外、核磁共振氫譜對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。結(jié)果與結(jié)合成產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)表征結(jié)果表明單甲氧基聚乙二醇 4000 成功地連接到了吡硫論醇上; 初步的體外降解及刺激性試驗(yàn)表明該前藥具有一定緩釋作用，且能顯著減小對(duì)注射部位及血管的刺激作用。【關(guān)鍵詞】 吡硫醇 ;單甲氧基聚

2、乙二醇 ;前藥; 結(jié)構(gòu)表征Abstprodrug, and assess its in vitro release and irritation.Methods mPEG4K was first reacted with succinic anhydride, and thenpyritcharacterized by TLC ，characterization of the target compound showed that mPEG4K wasbondedrelease test, and significantly low vascular irritation.Key words:

3、pyritinol; methoxy polyethyleneglycol; prodrug;synthesis高分子量的聚乙二醇及其單甲氧基聚乙二醇等由于其良好的水溶性、生物相容性和無(wú)免疫原性，以及無(wú)毒等優(yōu)點(diǎn)，在前體藥物的制備中有越來(lái)越多的應(yīng)用 ,1-2, 。吡硫醇臨床上主要用于腦震蕩綜合癥、腦外傷后遺癥、腦炎及腦炎后遺癥等的頭脹痛、頭暈、失眠、記憶力減退、注意力不集中、情緒變化等癥狀的改善，亦用于腦動(dòng)脈硬化、老年癡呆等。臨床主要用其鹽酸鹽，因其半衰期短，口服給藥需每天 3 次，很不方便 ;靜脈滴注時(shí)，藥物對(duì)血管黏膜有刺激作用，易發(fā)生注射部位血管腫脹、疼痛、呈青紫色、樹(shù)枝狀及注射部位乃至整個(gè)

4、上肢皮膚水腫、發(fā)硬、癢痛等不良反應(yīng)。作者通過(guò)采用單甲氧基聚乙二醇的活化酯與吡硫醇合成前體藥物 ,3-6, ，以期改善吡硫醇藥物半衰期短以及刺激性大的問(wèn)題。1 實(shí)驗(yàn)部分1.1 儀器與試劑旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 (上海亞榮生化儀器廠 ); 型恒溫磁力攪拌器 (杭州儀表電機(jī)有限公 司); 電熱恒溫鼓風(fēng)干燥器 (湖北省黃石市醫(yī)療器械廠 ); 循環(huán)水式多用真空泵 ( 鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司 ); 紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) ( 日本島津 ); 低溫恒溫反應(yīng)浴 (鄭州長(zhǎng)城儀 器有限公司 ); 數(shù)字熔點(diǎn)儀 (上海精密科學(xué)儀器公司 );Spectrum 2000 FTIR 光譜儀 ( 美國(guó) PE公司);AS600(600 MHz

5、) 高分辨率核磁共振 儀; 型三用紫外線分析儀 (上海嘉鵬科技有限公司 )。藥用單甲氧聚乙二醇 4000(mPEG4K)(南京威爾化工有限公司 ); 吡硫醇 (質(zhì)量分 數(shù):98.5% ，水分 :0.17%，批號(hào) :080519 ，上海新云化工有限公司提供 );、羥基琥珀酰亞胺 (NHS)、對(duì)二甲氨基吡丁二酸酐、二環(huán)己基碳酰亞胺 (DCC)啶(DMAP 薄層層析硅膠 GF254均為化學(xué)純，二甲基甲酰胺 (DMF)、三氯甲烷、二氯甲烷、乙醚、甲醇、吡啶、丙酮均為分析純。1.2 方法1.2.1 單甲氧基聚乙二醇 4000 琥珀酸單酯的合成參照文獻(xiàn) ,7-8, 進(jìn)行合成試驗(yàn)研究。稱(chēng)取干燥的單甲氧基聚乙

6、二醇4000(mPEG4000)40 g (10 mmoL)，溶于 150 mL 三氯甲烷中 , 加入丁二酸酐 2.0 g(20 mmoL)和 1.6 mL 吡啶 , 加熱回流反應(yīng) 48 h, 減壓回收溶劑 , 殘余物中加入飽和 NaHCO液 150 mL 使溶解 , 過(guò)濾 , 用 80 mL 乙酸乙酯萃取 2 次 , 水相冷卻至 0 ?后用2 mol/L 的 HCl 酸化至 pH 2 左右，用二氯甲烷 100 mL 分 3 次萃取 , 合并二氯甲烷層 , 無(wú)水 Na2SO4干燥過(guò)夜。濾去干燥劑 , 濃縮至粘稠 , 快速攪拌下加入冷無(wú)水乙醚300 mL, 放入冰箱靜置 , 待產(chǎn)品完全析出后過(guò)濾

7、 , 抽干,P2O5干燥 , 稱(chēng)重 , 得，產(chǎn)率為85%， mp 56.3,58.2 ? 。1.2.2 吡硫醇聚乙二醇前藥的合成參照文獻(xiàn) ,9-10, 進(jìn)行合成試驗(yàn)研究。稱(chēng)取干燥的mmoL 用 50 mL DMF溶解， 0,5 ? 攪拌 20 min ，依次加入 NHS 0.23 g(0.2 mmoL)和 DCC 0.62 g(0.3 mmoL), 0,5 ? 攪拌 10 min ，依次加入吡硫醇 0.48 g(0.13 mmoL) 和 DMAP 0.16 g(0.13 mmoL)。 0,5 ? 反應(yīng) 2 h， 30,35 ? 下反應(yīng) 20h，停止反應(yīng)，反應(yīng)液過(guò)濾，濾液在快速攪拌下加入冷乙醚

8、180 mL，攪拌 5 min 后置冰箱中靜置 30 min 。過(guò)濾得淺米黃色固體，將固體用 30 mL 水溶解，過(guò)濾，濾液用二氯甲烷萃取 (35 mL3) ，用 1 mol/L HCl 洗滌(10 mL2) 后再用水洗 (15mL2) 。加入適量無(wú)水硫酸鈉干燥，靜置過(guò)夜。過(guò)濾干燥劑，濾液再用 0.45 m微孔濾膜過(guò)濾，濾液濃縮，快速攪拌下加入冷無(wú)水乙醚沉淀產(chǎn)物，過(guò)濾得淺米黃色粉末， 40 ?真空干燥 24 h( 干燥劑為 P2O5)，得淺米黃色粉末 ( 吡硫醇的載藥量 4.89%)， mp 56.5,59.2 ? 。2 結(jié)果與討論2.1 合成吡硫醇聚乙二醇前藥的合成路線如下。2.2 表征2.

9、2.1 熔點(diǎn)測(cè)定用毛細(xì)管法對(duì)目標(biāo)化合物與吡硫醇進(jìn)行熔點(diǎn)測(cè)定，得目標(biāo)化合物的熔點(diǎn)為56.5,59.2 ? ，明顯低于吡硫醇的 215.9,217.7 ? ，推斷目標(biāo)化合物是不同于吡硫醇的其他物質(zhì)。2.2.2 薄層色譜鑒別稱(chēng)取吡硫醇、吡硫醇聚乙二醇前藥，用 DMF溶解，分別點(diǎn)樣于同一硅膠板上，以丙酮石油醚甲醇 (體積比 1?1?1) 為展開(kāi)劑，展開(kāi)，取出，晾干，置紫外燈 (254nm)下檢視，吡硫醇斑點(diǎn)與目標(biāo)化合物斑點(diǎn)清晰，且兩試樣 Rf 值相差較大，說(shuō)明目標(biāo)化合物是不同于吡硫醇的其他物質(zhì)。2.2.3 紫外色譜鑒別分別稱(chēng)取吡硫醇及目標(biāo)化合物少量，溶于 0.1 mol?L-1 HCl 中，經(jīng)適當(dāng)稀釋

10、得一定濃度的溶液，分別在 200,400 nm 波長(zhǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行紫外掃描。結(jié)果 : 吡硫醇的 0.1 mol?L-1 HCl 溶液在 295.20 nm 有最大吸收，目標(biāo)化合物的 0.1 mol?L-1 HCl 溶液在 297.40 nm 有最大吸收。結(jié)果表明 : 目標(biāo)化合物具有吡硫醇分子的基本結(jié)構(gòu) ; 最大吸收波長(zhǎng)發(fā)生紅移， mPEG已經(jīng)連接在吡硫醇上。2.2.4 紅外光譜表征將目標(biāo)化合物和各步反應(yīng)產(chǎn)物用壓片法進(jìn)行紅外掃描，各圖譜進(jìn)行對(duì)比，得到目標(biāo)化合物中可能的基團(tuán) :3 525.40 cm-1( 酚羥基伸縮振動(dòng) ); 1 735.68 cm-1( 酯羰 基上羰基伸縮振動(dòng) );1 455.32

11、 cm-1 ， 1 349.52 cm-1 ， 1 297.18 cm-1 ， 949.67 cm-1( 均為聚乙二醇骨架伸縮振動(dòng) );1108.25 cm-1( 醚健不對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng) );2 869.55cm-1( 吡啶環(huán)上碳?xì)渖炜s振動(dòng) ) 。表明 mPEG已經(jīng)連接在吡硫醇上。2.2.5 核磁共振氫譜表征由于 mPEG4相對(duì)分子質(zhì)量及氫的個(gè)數(shù)遠(yuǎn)超過(guò)所載的吡硫醇 , 所以在圖譜上很難看到吡硫醇的氫信號(hào)，無(wú)法準(zhǔn)確積分氫的個(gè)數(shù)。各氫的化學(xué)位移 ( )如下 :2.6,2.8 ( O COCH2CH2 COO ),3.3,3.4( OCH3),3.4,3.8( OCH),4.2,4.3( CH2OCO

12、)。2.3 初步體外釋放及刺激性試驗(yàn)2.3.1 體外釋放試驗(yàn)參照文獻(xiàn) ,11-12, 采用透析袋與紫外分光光度法，分別在 0.1 mol?L-1的 HCl、 0.1 mol?L-1 的 NaOH、及 0.1 mol?L-1 的 pH7.2 的磷酸鹽緩沖液 3種不同的環(huán)境中對(duì)吡硫醇聚乙二醇前藥做了體外釋放研究。結(jié)果 : 吡硫醇與單甲氧基聚乙二醇 4000 琥珀酸單酯的物理混合物在酸性、中性、堿性條件下 ,24h釋放率均達(dá) 90%以上; 吡硫醇聚乙二醇前藥 24 h 后的降解情況分別為酸性條 件下釋放 36%、堿性條件下 53%、中性條件下 26%;前藥在不同條件下的釋放速率大小為 :堿性 , 酸

13、性 , 中性。2.3.2 刺激性試驗(yàn)參照文獻(xiàn) ,13-14, 通過(guò)小鼠抓撓試驗(yàn)、大鼠舔足試驗(yàn)、大鼠尾靜脈刺激性試驗(yàn)對(duì)吡硫醇聚乙二醇前藥做初步刺激性考察。小鼠抓撓試驗(yàn)結(jié)果 :供試組與陽(yáng)性對(duì)照組、陰性對(duì)照組比較差異均有顯著性 (P0.01) 。大鼠舔足試驗(yàn)結(jié)果:供試組與陽(yáng)性對(duì)照組比較差異有顯著性 (P0.05), 供試組與陰性對(duì)照組比 較差異有顯著性 (P0.01) 。大鼠尾靜脈刺激性試驗(yàn)結(jié)果 :供試組的刺激性與 陽(yáng)性對(duì)照組比較顯著減小。3 結(jié) 論本研究合成了吡硫醇聚乙二醇前藥，經(jīng)熔點(diǎn)測(cè)定、薄層色譜、紫外圖譜、紅外光譜、核磁共振氫譜表征，表明 mPEG4功地連接到了吡硫醇上。通過(guò)初步的體外降解及刺

14、激性試驗(yàn)，該前藥具有一定緩釋作用，且能顯著減小在注射過(guò)程中對(duì)注射部位及血管的刺激作用?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】,1,GREENWALD RB, CHOE YH,MCGUIRE J,et al. Effective drugdelivery by pegylated drug conjugates,J,. Advan Drug Deliv Rev ，2003,55(2):217-250.,2,GREENWALD RB. PEG drugs: an overview,J,. J ControllReleas,2001,74(2):159-171.,3,ABUCHOWSKI A,MCCOY R R,PALCZU

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