pH敏感藥用載體mPEG-HZ-Chol的合成

(江蘇大學藥學院，江蘇 鎮江 212013)

(江蘇大學藥學院，江蘇 鎮江 212013)

膽固醇經酯化反應、酰氯化反應及與水合肼反應制得丁二酸單膽固醇酯酰肼(3)；再通過腙鍵將3接枝到mPEG上，合成了新型pH敏感藥用載體材料mPEG 2000-HZ-Chol，其結構經1H NMR，IR和MS表征。

膽固醇；PEG；pH敏感；合成

抗腫瘤藥物由于其靶向性不強、不能濃集于病變部位［1］而具有許多副作用。正常生理條件下人體不同部位pH不同，病理狀況下pH變化尤為明顯，利用這種變化可設計pH敏感型釋藥系統以提高藥物的靶向性［2-5］。研究表明，水溶性高分子對實體瘤具有增強的滲透性和滯留效應(EPR)，基于這一點，將可作為生物材料的膽固醇PEG化，作為藥物傳遞系統，可減少所包載的藥物或生物大分子被MPS捕獲，延長血循環時間，再通過EPR效應，使其有效蓄積在實體瘤部位。藥物載體到達病變部位，若PEG脫去，則藥物載體的空間位阻減小，可更好地穿越細胞，釋放藥物，使藥物濃集于腫瘤位置，發揮藥效，同時減少對正常組織的損害。

基于腫瘤組織pH值低于正常組織的特點，本文設計以具有pH敏感特性的腙鍵作為膽固醇與mPEG之間的連接鍵。選取剛性的膽固醇經酯化反應、酰氯化反應及與水合肼反應制得丁二酸單膽固醇酯酰肼(3)；再通過腙鍵將3接枝到柔性的mPEG上，合成了新型pH敏感藥用載體材料mPEG 2000-HZ-Chol(5，Scheme 1)，其結構經1H NMR，IR和MS表征。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

RY-1型熔點儀(溫度未校正)；Bruker(AVACE)AV-300型和AV-500型核磁共振儀(CDCl3為溶劑，TMS為內標)；FT-IR Nicolet Impact410型紅外光譜儀(KBr壓片)；Agilent(1100LC/TOF MSD系統)型質譜儀。

Scheme 1

所用試劑均為分析純或化學純。

1.2 合成

(1)丁二酸單膽固醇酯(1)的合成

在反應瓶中依次加入二氯甲烷40 mL，膽固醇2.0 g(5 mmol)，丁二酸酐1.5 g(15 mmol)及二甲氨基吡啶(DMAP)0.1 g(0.8 mmol)，攪拌使其溶解；回流反應40 h。依次用水(2×20 mL)和2 mol·L-1HCl溶液(2×20 mL)洗滌，減壓蒸除溶劑后用丙酮重結晶得白色固體1 1.5 g，收率59%，m.p.181℃ ～183℃；1H NMR δ:1.0～2.4 (m，43H，CH3，CH2，CH)，2.58～2.68(d，4H，1，2-H)，4.62～4.65(d，1H，3-H)，5.37(s，1H，CH=C)；IR ν:3 469，2 946，2 895，2 866，1 731，1 709，1 467，1 285，1 178 cm-1。

(2)丁二酸單膽固醇酯酰肼(3)的合成

在反應瓶中依次加入1 0.5 g(1 mmol)和二氯亞砜1 mL，于43℃反應3 h。減壓蒸除剩余二氯亞砜得棕色固體丁二酸單膽固醇酯酰氯(2)。

在三頸瓶中加入水合肼0.3 mL(約5 mmol)和碳酸氫鈉10 mg，冰浴冷卻，攪拌下緩慢滴加2的二氯甲烷(15 mL)溶液，滴畢，反應2 h。分液，有機相濃縮后經硅膠柱層析［洗脫劑:A=V(氯仿)∶V(甲醇)=50∶1］純化得深棕色固體3 0.21 g，收率42%；1H NMR δ:2.45～2.47(s，2H，2-H)，2.64～2.66(s，2H，1-H)，4.62～4.65(d， 1H，3-H)，5.37(s，1H，CH=C)，1.0～2.4(m，43H，CH3，CH2，CH)；IR ν:3 416，3 306，3 249，2 948，2 898，2 866，1 730，1 665，1 633，1 591，1 189，996 cm-1；MS m/z:501.2{［M+ H］+}。

(3)mPEG 2000-對羧基苯甲醛(4)的合成

在反應瓶中依次加入 mPEG 2000 2 g(1 mmol)，對羧基苯甲醛1.5 g(10 mmol)，二環己基碳酰亞胺(DCC)0.97 g(5 mmol)，DMAP 0.61 g(5 mmol)及二氯甲烷40 mL，攪拌下于30℃反應24 h。過濾，濾液濃縮后用異丙醇重結晶，用適量異丙醇/乙醚洗滌，干燥得淡黃色固體4 1.9 g，收率88%。

(4)5的合成［6］

在反應瓶中加入4 0.64 g(0.3 mmol)，3 0.122 g(0.36 mmol)及適量二氯甲烷，攪拌使其溶解；于室溫反應24 h。緩慢滴入冷乙醚中(析出白色沉淀)，過濾，濾餅用乙醚洗滌，干燥得類白色固體5 0.24 g，收率31%；1H NMR δ:1.0～2.4(m，43H，CH3，CH2，CH)，2.58～2.80(d，4H，1，2-H)，2.9～4.6(m，mPEG-CH2，CH3)，7.4～8.4(m，4H，ArH)，4.62～4.65(d，1H，3-H)，5.37(s，1H，CH=C)；IR ν:3 430，3 224，2 939，2 846，1 724，1 647，1 599，1 576，1 503，910～665 cm-1。

2 結果與討論

2.1 合成

(1)1的合成［7］

1的合成可采用兩種方法。方法一:以吡啶作催化劑，在正庚烷中回流(98℃)反應21 h；方法二:以DMAP為催化劑，在CH2Cl2中回流(40℃)反應40 h。方法一收率稍高，但是吡啶惡臭、毒性較大，正庚烷價格遠高于二氯甲烷。本文選用方法二合成1。

(2)3的合成［8-11］

在3的合成中，本文首先嘗試由1經酰氯化反應合成2后，減壓蒸除未參與反應的SOCl2，殘余物溶于CH2Cl2，與三乙胺的CH2Cl2溶液一起緩慢滴加到鹽酸肼的二氯甲烷溶液中反應合成3。但是反應結果顯示未能獲得預期產物(MS m/z:400，386)。

隨后嘗試采用水合肼代替鹽酸肼，n(2)∶n (水合肼)=1∶5，以NaHCO3為縛酸劑，CH2Cl2為溶劑，冰浴條件下反應2 h成功合成了3。

在制備2時，應注意氯化亞砜與1的摩爾比應大于1.6，且溫度不宜過高，否則氯化亞砜在反應過程中會揮發，難以保證體系里有足夠的氯化亞砜參與反應。

(3)4的合成

酸與醇反應合成酯的方法很多，最常見的是用硫酸催化酯化，但一般需要在較高溫度下進行。本文采用先將羧酸制成酰氯，再和mPEG 2000反應成酯，反應步驟較為繁瑣；DCC和DMAP合用，酯化反應條件溫和，可在室溫下進行。因此，本文選用DCC/DMAP法合成4。

在mPEG 2000上接枝小分子，由于1或3性質均與反應產物有較大區別，可方便除去。

3 結論

合成了新型pH敏感藥用載體材料mPEG 2000-HZ-Chol(5)。5的合成為提高抗腫瘤藥物的靶向性提供參考。

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pH敏感藥用載體mPEG-HZ-Chol的合成*

李 靜，孫阿敏，楊曉燕，李紅霞

Synthesis of pH-Sensitive PEG-HZ-Chol

LI Jing， SUN A-min， YANG Xiao-yan， LI Hong-xia
(School of Pharmacy，Jiangsu University，Zhenjiang 212013，China)

Succinic acid single cholesteryl ester hydrazide(3)was obtained by esterification，acylchlorination and reaction with hydrazine hydrate from cholesterol.A novel pH-sensitive material，mPEG 2000-HZ-Chol，was synthesized by conjugation of 3 with mPEG through hydrazone linkage. The structure was characterized by1H NMR，IR and MS.

cholesterol；PEG；pH-sensitive；synthesis

O633.1；O629.2；O625.5

A

1005-1511(2014)01-0094-03

2013-03-25；

2013-11-18

江蘇省自然科學基金青年基金資助項目(BK20130526)；江蘇省高校自然科學基金資助項目(09KJB530001)；江蘇大學學生科研立項(11A146)

李靜(1977-)，女，漢族，山西太原人，講師，主要從事藥理學研究。

李紅霞，博士，副教授，E-mail:lihongxia@ujs.edu.cn