聚乙二醇單甲醚偶聯的絲裂霉素C 前藥的合成

陳卓，石蕊，譚李玉，李夢琦

(1.西安醫學院 藥學院，陜西 西安 710021;2.陜西省人民醫院 眼科，陜西 西安 710068)

翼狀胬肉是我國西北地區最常見的眼表疾病之一，臨床主要采用手術中聯用抗代謝藥物絲裂霉素C(MMC)為治療手段，目前沒有其他成熟、等效的替代方案。絲裂霉素C 屬于抗腫瘤抗生素，毒副作用較大，用絲裂霉素C 滴眼雖能有效阻止胬肉復發，但有較強的眼內毒副作用［1］。翼狀胬肉生長的主要過程發生在眼表，而絲裂霉素C 的眼內副作用則常由角膜吸收所導致。藥物的分子量對角膜吸收的影響很大，高分子藥物難以通過角膜吸收［2］。本研究將絲裂霉素C 與聚乙二醇(PEG)制備為高分子前藥，以減少其角膜吸收，從而使其在翼狀胬肉等結膜、眼表疾病的應用中，降低全眼副作用。

PEG 為線性結構，具有良好的水溶性和生物相溶性，無毒、無免疫性、無致畸性且無抗原性［3］，是FDA 批準的藥用合成聚合物之一［4］。在藥物化學研究領域，PEG 可用來與藥物通過化學反應形成共價鍵結合得到新藥［5］。PEG 的接枝主要靠其端基的羥基作為化學反應的功能基團，由于PEG 的分子質量一般較大，兩端的羥基活性較差，因此，一般情況下對天然產物及有機小分子藥物的修飾，PEG 不直接與藥物反應，而是采用連接臂對PEG 活化，引入更加活潑的基團與藥物連接。PEG 與藥物偶聯常用的連接臂有乙酰基［6］、琥珀酸［7］、曼尼希基［8］等。MMC 上有3 個胺基，可以與琥珀酸的一個羧基以酰胺鍵連接，而琥珀酸的另一個羧基則可以與PEG 以酯鍵連接，在琥珀酸與MMC 連接時，由于酰胺鍵不易形成，為了提高反應收率，我們使用N-琥珀酰亞胺(NHS)活化的mPEG 琥珀酸酯與MMC 反應，提高了反應收率。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

絲裂霉素C、聚乙二醇2000 單甲醚均為化學純;琥珀酸酐、吡啶、1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二酰亞胺鹽酸鹽(EDC)、N-羥基琥珀酰亞胺、N-甲基嗎啉、DMAP、DMSO(使用前經500 ℃活化的4A分子篩浸泡除水)均為分析純;雙蒸水;硅膠H。

UV-1780 紫外分光光度計;FD-1000 冷凍干燥機;PSL-1810 磁力攪拌低溫槽。

1.2 實驗方法

合成路線如下:

1.2.1 單甲醚聚乙二醇2000 琥珀酸酯(化合物1)的制備 向500 mL 圓底瓶中加入mPEG2000 20 g(10 mmol)，琥珀酸酐7.5 g(75 mmol)及5 mL 吡啶，氮氣保護下回流反應24 h，蒸去溶劑，用飽和碳酸氫鈉溶液溶解得混懸液，超聲后用60 mL 乙酸乙酯萃取，水相調pH 至2，用60 mL 氯仿提取，氯仿層干燥后蒸干，得白色固體15 g，m.p.50 ～53 ℃。

1.2.2 單甲醚聚乙二醇2000 琥珀酰亞胺琥珀酸酯(mPEG2000-NHS，化合物2)的制備 向500 mL 圓底瓶中加入單甲醚聚乙二醇2000 琥珀酸酯(化合物1)15 g(7.5 mmol)，琥珀酰亞胺5 g(44 mmol)，1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二酰亞胺鹽酸鹽5 g(24 mmol)及5 mL N-甲基嗎啉，加入二氧六環300 mL溶解后，在氮氣保護下回流反應8 h。蒸去溶劑，用氯仿溶解，2 mol/L 鹽酸60 mL 洗滌，氯仿層干燥后蒸干，得黃色油狀物7 g，N2保護下保存。

1.2.3 絲裂霉素C-聚乙二醇單甲醚前藥(mPEGMMC 化合物3)的制備 稱取絲裂霉素C 0.05 g(0.15 mmol)、DMAP 0.036 g (0.3 mmol)于5 mL DMSO 中，攪拌，滴加溶有mPEG2000-NHS 0. 23 g(0.1 mmol)的2 mL DMSO 溶液，滴畢升溫至50 ℃，反應24 h。將反應液直接傾入20 mL 水中，混勻后加入截留分子量為2000 透析袋中，透析4 d，期間每隔24 h 更換外液一次，通過TLC 法檢測外液中的MMC，至無MMC 檢出后結束透析。將袋內液體冷凍干燥得灰色粉末31 mg。

2 結果與討論

2 mg 絲裂霉素C(MMC)與絲裂霉素C-聚乙二醇單甲醚前藥(mPEG-MMC 化合物3，灰色粉末)7 mg分別使用雙蒸水溶解，分別轉移入250 mL 容量瓶中，定容，得待測液。分別使用紫外分光光度計掃描其全波長，結果見圖1。

由圖1 可知，灰色粉末與MMC 的紫外吸收曲線基本一致。由于該粉末在截留分子量2000 的透析袋中保留，可知其為mPEG2000 化的高分子化合物，其紫外吸收又與MMC 一致，因此可確證其為mPEG-MMC(化合物3)。

圖1 絲裂霉素C(MMC)與絲裂霉素C-聚乙二醇單甲醚前藥(mPEG-MMC)的紫外全波長光譜圖Fig.1 UV spectra of MMC and mPEG-MMC

3 結論

以聚乙二醇2000 單甲醚及絲裂霉素C 為底物，經三步反應，制備了絲裂霉素C 的聚乙二醇單甲醚衍生物高分子前藥，并通過紫外法對其結構進行了表征。從而獲得一種有望減少絲裂霉素C 在眼表疾病應用中經角膜吸收導致的眼內副作用，具更大治療窗的絲裂霉素C 前藥。

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