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一种六臂聚乙二醇衍生物、制备方法及修饰的生物相关物质

摘要

本发明公开一种通式(1)所示的六臂聚乙二醇衍生物、制备方法及其修饰的生物相关物质,其中,1个三价中心结构A0和3个对称的三价支化结构A1共同构成六价中心结构;L2连接A1与聚乙二醇臂;六条聚乙二醇链的聚合度为n1~n6,均选自1~2000;FG为‑(L0‑G)g‑(F)k;g为0或1,PEG链与F之间可通过二价连接基L0连接末端支化基团G,提供更多反应位点,提高载药量;k为单个官能化末端中F的个数,选自1或2~250。六羟基小分子引发剂末端羟基的活性基本相同,使得在规模生产中六臂聚乙二醇衍生物及其修饰的生物相关物质的性能更均一、易控;连接基中允许存在可降解的连接基,可发生降解释药,提高药效。

著录项

  • 公开/公告号CN112694608A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-04-23

    原文格式PDF

  • 申请/专利号CN201911013365.7

  • 发明设计人 翁文桂;刘超;王爱兰;闫策;

    申请日2019-10-23

  • 分类号C08G65/28(20060101);C08G65/332(20060101);C08G65/333(20060101);C08G65/334(20060101);A61K47/60(20170101);

  • 代理机构

  • 代理人

  • 地址 361100 福建省厦门市火炬高新区翔安产业区建业楼D栋801、803、805室

  • 入库时间 2023-06-19 10:44:55

说明书

技术领域

本发明涉及高分子合成领域,特别涉及一种六臂聚乙二醇衍生物、制备方法及修饰的生物相关物质。

背景技术

聚乙二醇化(PEGylation)是药物修饰的重要手段之一。其中,官能化聚乙二醇(PEG)可以利用其含有的活性基团与药物分子(包括蛋白药物和有机小分子药物)、肽类、糖类、脂类、寡核苷酸、亲和配体、辅因子、脂质体以及生物材料等通过共价键进行偶联,实现对药物和其他生物相关物质的聚乙二醇修饰。经修饰后的药物分子将具备聚乙二醇的许多优良性质(如亲水性、柔性、抗凝血性等)。同时,由于空间排斥效应,聚乙二醇修饰后的药物避免肾小球的过滤及生物反应如免疫反应,使其比未修饰的药物在血液中有着更长的半衰期。例如:Greenwald等人(J.Org.Chem.1995,331-336)通过与聚乙二醇偶联的手段修饰紫杉醇,增加其水溶性。

自1995年,Monfardini将两根线性甲氧基聚乙二醇分别接到赖氨酸的两个氨基上得到两臂的分叉型(V型)聚乙二醇,再将赖氨酸的羧基活化成琥珀酰亚胺活性酯,并用于蛋白质修饰研究(Bioconjugate Chem.1995,6,62-69)以后,这种方法被推广为最普遍的制备单一官能化的支化聚乙二醇及其药物衍生物的方法,并已经在三种商业化的药物中得到应用。相比于相同分子量的线性聚乙二醇,由于具有特殊的分子形态,带支链的聚乙二醇可以在药物的表层形成一层伞形的保护层,增大了药物分子周围的空间位阻,比线性聚乙二醇能更有效地阻止体内其它大分子物质对药物的进攻,减少了药物在生物体内失活或被酶水解的程度,延长了药物在体内的作用时间。

除线性单官能化、线性双官能化聚乙二醇产品外,多臂聚乙二醇如三臂聚乙二醇、四臂聚乙二醇、六臂聚乙二醇、八臂聚乙二醇等,因其在结构、载药量上的优势在市场上也开始占据一席之地。尤其是对于小分子药物,由于溶解性低、毒副作用大,极大地限制了其在临床上的应用。而采用传统的线性结构,不论是单官能化还是双官能化,在提升溶解性并降低毒副作用的同时,也往往由于药物分子被PEG链所包埋,而导致药物活性大大降低。相对于线性结构、多臂支化结构的聚乙二醇衍生物,可同时实现溶解性的提高、毒副作用的降低和药物活性的高保持度。此外,多臂结构的体系粘度大大降低,还有利于获得更佳的药代动力学。目前已有两例四臂聚乙二醇修饰的小分子药物进入临床II、III期。

六臂聚乙二醇相比于四臂聚乙二醇,可提供更高的载药量,更好的溶解性和更高的药物活性。现有公开的六臂聚乙二醇结构有二聚季戊四醇((-OCH

由于现有的六臂聚乙二醇分子结构内部的醚键比较稳定,聚乙二醇分子不可降解,且由于四聚甘油支化聚乙二醇的六价中心结构(-OCH

基于上述背景,有必要开发一种可降解的、各个支化末端羟基是对称的且活性基本相同的引发剂分子,进一步进行制备得到链长一致、分子量均一的六臂聚乙二醇衍生物。

发明内容

本发明针对上述背景,提供一种六臂聚乙二醇衍生物、制备方法及修饰的生物相关物质。

本发明的目的通过如下技术方案予以实现:

一种六臂聚乙二醇衍生物,其结构通式如下:

其中,A

A

L

PEG通式为

F

g=0时,k=1,L

g=1时,G存在,L

所述六臂聚乙二醇衍生物可稳定存在或可降解;同一分子中,A

本发明提供一种六臂聚乙二醇衍生物的制备方法,通过以下技术方案制备:

步骤一、采用含有六个羟基的六羟基小分子

步骤二、引发环氧乙烷聚合;

步骤三、反应结束后向步骤二得到的具有六条聚乙二醇链的中间产物体系中加入质子源,即可得到羟基封端的六臂聚乙二醇;

步骤四,将六臂聚乙二醇的末端官能化即可得到六臂聚乙二醇衍生物,所述末端官能化选自末端线性官能化、末端支化官能化中任一种;当g=0时,进行末端线性官能化,当g=1时,进行末端支化官能化。

本发明还提供一种六臂聚乙二醇衍生物的制备方法,该方法涉及一个含有六个相同官能团的六官能化小分子

biLPEG另一端的功能性基团与目标结构相同或不同;当不同时,该方法还包括对六臂聚乙二醇

本发明还提供一种六臂聚乙二醇衍生物的制备方法,该方法涉及1个含有三个相同官能团的三官能化小分子与3个支化聚乙二醇分子V-PEG

两个PEG链端的功能性基团与目标结构相同或不同;当不同时,该方法还包括对六臂聚乙二醇衍生物的末端官能化过程,所述末端官能化选自末端线性官能化、末端支化官能化中任一种;当g=0时,进行末端线性官能化,当g=1时,进行末端支化官能化。

本发明还提供一种六臂聚乙二醇衍生物修饰的生物相关物质,其结构通式如下:

其中,A

所述六臂聚乙二醇衍生物修饰的生物相关物质可稳定存在或可降解;同一分子中,A

与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:

(1)本发明的六臂聚乙二醇可采用对称型的六羟基小分子作为引发剂分子,经聚合反应获得。与现有结构的六臂聚乙二醇产品相比,六羟基小分子可以通过一个残基可以作为A

(2)相比于线性聚乙二醇、三臂及四臂聚乙二醇,六臂结构增加了活性基团的数量,提高了载药量。

(3)在功能化基团和PEG臂之间可引入三价及三价以上的末端支化基团,进一步增加了聚乙二醇中的活性基团数量,很大程度上提高了载药量,可进一步提高药效。

(4)除利用六羟基小分子引发剂直接引发环氧乙烷聚合,从而引入六个聚乙二醇臂以外,还可以通过偶合法将六个线性PEG臂偶联至六官能化小分子的末端。六官能化小分子含有6个相同的官能团,选自本发明的类A-类H中合适的反应性基团。六官能化小分子可通过残基可以为A

(5)还可以通过偶合法将三个含有两个相同的支链PEG链段的支化聚乙二醇分子V-PEG

(6)可得到PDI=1的单一分子量的产物,对应的六臂聚乙二醇衍生物及其修饰的生物相关物质具有确定的结构和分子量,标准化控制和生产的程度更高。

(7)本发明的六臂聚乙二醇衍生物,A

(8)本发明的六臂聚乙二醇衍生物修饰的生物相关物质中,功能性基团(F)与聚乙二醇链之间允许可降解连接基的存在,允许在特定的环境下发生降解释药,改善药物的组织分布,增加在病灶部分的蓄积,提高药效。

具体实施方式

术语说明

本发明中,聚乙二醇组分的重复单元氧化乙烯基单元也记为EO单元,重复单元的数量也记为EO单元数,重复单元的平均数也记为EO单元平均数,且优选数均平均数。

本发明涉及的术语大多在文献CN104530415A、CN104530417A、CN104877127A、WO/2016/206540A、US15/738761、CN106967213A、CN201710125672.9、CN201710126727.8及各引用文献中已记载,包括但不限于说明书术语解释部分;上述文献及各引用文献中记载的术语解释、相关结构举例、及优选方式,作为参考一并纳入本发明中,这里不再详细赘述。

本发明的引用文献中的描述与本发明的描述不同的,以本发明为准;这个原则针对说明书全文的所有引用文献。

概括地讲,引用文献中涉及的术语包括但不限于烃、脂肪烃、芳烃、芳烷烃、饱和烃、烷烃、饱和脂肪烃、不饱和烃、不饱和脂肪烃、烯烃、炔烃、二烯烃、开链烃、直链结构(不含侧基)、直链烃、直链脂肪烃、支链烃、支链结构(含侧基)、支链脂肪烃、环烃、环状结构、树状结构、梳状结构、超支化结构、成环原子、环骨架、烃来源的环、碳环、脂环烃、脂环、饱和脂环、饱和脂环烃(环烷烃)、不饱和脂环、不饱和脂环烃、环烯烃、环炔烃、环二烯烃、苯环、芳环、稠环、构成环骨架的结构单元、含有或不含嵌套的环状结构、杂原子、杂原子的种类、杂环、脂杂环、芳杂环、杂脂环(hetero-aliphatic rings)、杂芳环(hetero-aromatic ringsor heteroaryl rings)、氧杂、氮杂、硫杂、磷杂、杂原子的数量、氮氧杂化合物、氮硫杂化合物、杂原子的位置、环状结构的数量、单环、多环、单环化合物、多环化合物、环的数量、双环、三环、四环、环状结构之间的连接方式、螺环、桥环、多环中任意两个相连接的环、杂单环(单杂环)、杂多环、杂螺环、杂桥环、杂稠环、稠芳环(condensed aryl rings)、稠杂环(杂稠环)、芳稠杂环(aryl-condensed heterorings)、芳并杂环(aryloheterorings)、苯并杂环、杂稠杂环、杂稠芳环、单环烃、多环烃、螺环烃、桥环烃、稠环烃、稠芳烃、饱和环烃(环烷烃)、不饱和环烃、杂烃、开链杂烃、杂环烃、脂杂烃、芳杂烃、脂杂环烃、脂杂开链烃、饱和脂杂烃(杂烷烃)、杂芳烃、稠杂烃、稠杂环烃、芳稠杂环烃、杂稠杂环烃、杂芳烷烃等的术语解释、相关结构举例、及优选方式。

引用文献中涉及的术语还包括但不限于:基团、残基、基团的价态、一价基团、二价基团、三价基团、四价基团、……、一百价基团、连接基、氧基、硫基、烃基、一价烃基、二价烃基(亚烃基)、三价烃基、“取代的”、取代原子、取代基、烃基取代基、含杂原子的基团、杂烃基、含杂原子的取代基、酰基、碳酰基、非碳酰基、烃基氧基、烃基硫基、酰基氧基(酰氧基)、氧基酰基、氨基酰基、酰基氨基、取代的烃基、烃基取代的烃基(仍属于烃基)、饱和烃基(烷基)、不饱和烃基、烯基、炔基、二烯基、烯基烃基、炔基烃基、二烯基烃基、开链烃基、直链烃基、支链烃基、环烃基、脂肪烃基、脂环烃基、环烷烃基、不饱和脂环烃基、单环烃基、多环烃基、芳基(aryl groups)、芳基烃基(aryl-hydrocarbyl groups)、芳烷基、杂烃基取代的烃基(属于杂烃基)、脂杂烃基、杂烷基、开链杂烃基、脂杂环烃基、杂环烃基、杂环取代的烃基、芳杂烃基、杂芳基、杂芳基烃基、杂芳烷基、稠环烃基、稠芳基、稠杂环烃基、芳稠杂环烃基、杂稠杂环烃基、氧杂烃基、氮杂烃基、硫杂烃基、磷杂烃基、单杂的杂烃基、双杂的杂烃基、多杂的杂烃基、亚烷基、亚烃基的来源、不饱和脂肪烃获得的亚烃基、亚环烃基、亚脂环烃基、亚芳基(arylene groups)、芳基亚烃基(aryl-hydrocarbylene groups)、环状结构作为取代基、亚烃基中可以含有或不含取代基或侧基、亚烃基中连接其它基团的两个位置、保护基、巯基保护基、炔基保护基、羟基保护基、氨基保护基、氨基、二价连接基等的术语解释、相关结构举例及优选方式。其中,取代原子形成仅由一个杂原子构成的取代基。其中,烯基、炔基、二烯基、烯烃基、炔烃基、二烯烃基的定义如下:不饱和烃失去氢原子形成诸如烯烃基(也称烯基)、炔烃基(也称炔基)、二烯烃基等。不饱和烃失去不饱和碳上氢原子形成的烃基,如1-烯基、1-炔基、1-二烯基等等,作为举例如丙烯基、丙炔基。不饱和烃失去饱和碳上的氢原子形成的烃基根据不饱和键的不同,例如烯基烃基、炔基烃基、二烯基烃基等,具体地如烯丙基(2-丙烯基)、炔丙基(2-丙炔基)。

引用文献中涉及的术语还包括但不限于:支化中心、支化结构、三支化结构、四支化结构、环状结构(包括但不限于脂肪族环、芳香族环、糖环、缩合环、聚合物环等)、“可稳定存在”、“可降解”、“环状单糖”、“多分散”与“单分散”、三价基团及其举例、四价基团及其举例、五价基团及其举例、六价基团及其举例、七价基团及其举例、八价基团及其举例、更高价基团及其举例、除三价核结构以外的部分不包括杂原子的三价基团及其举例、除三价核结构以外的部分包括杂原子的三价基团及其举例、三价支化结构、除四价核结构以外的部分不包括杂原子的四价基团及其举例、除四价核结构以外的部分包括杂原子的四价基团及其举例、基团之间的组合方式、低价基团之间的组合方式(梳状组合方式、树状组合方式、支化组合方式、超支化组合方式、环状组合方式等)、梳状组合结构、树状组合结构、支化组合结构、超支化组合方式、环状组合结构、相同的结构类型、功能性基团及其被保护形式的举例、反应性基团、功能性基团的保护基、被保护的功能性基团、被保护的反应性基团、可稳定存在、可降解、可稳定存在的二价连接基、可降解的二价连接基、可降解的多价基团、靶向因子、靶向分子、光敏感性基团(涵盖荧光性基团)、荧光性物质、异官能团对(可同时存在的异官能团对)、含有两个相同或不同官能团的小分子、含三价核结构的异官能化小分子(htriSM)、末端官能化方法(线性官能化和支化官能化)及其原料、偶合反应及其举例、偶合反应生成的共价连接基、生物相关物质、聚乙二醇衍生物与生物相关物质之间的反应、定点修饰、不定点修饰、药物、药物的应用领域、小分子药物、小分子药物的应用领域等的定义、描述、相关举例及相关引用。上述涉及的相关举例的优选方式也一并纳入本发明范畴。

特别地,文献CN201710126727.8及其引用文献中有关官能团的保护与脱保护,特别是“反应原料、中间体中官能团的保护与脱保护”的结构举例及优选方式也一并纳入本发明。包括但不限于常用的保护基团及相应的保护与脱保护方法、巯基保护基与被保护的巯基、氨基保护基与被保护的氨基、羟基保护基与被保护的羟基、炔基保护基与被保护的炔基、醛基保护基、羧基保护基、氨基羧酸的保护基、天然氨基酸的保护基、氨基羧酸的保护与脱保护方法、天然氨基酸的保护与脱保护方法(例如氨基、羧基、酰氨基、巯基、胍基、β,γ-羧基、咪唑基、ω-氨基、β,γ-酰胺、吲哚基等的保护与脱保护)、选择性保护与脱保护等。

文献CN201710126727.8及其引用文献中有关烷基化反应及烷基化方法的内容也一并纳入本发明,包括但不限于取代型、加成型、缩合型三种类型。

部分术语简单概括如下。

本发明中,“基团”含有至少1个原子,指化合物失去一个或更多个原子形成的自由基。相对于化合物,化合物失去部分基团后形成的基团也称为残基。本发明中的“基团”不为氢原子。基团的价态没有特别限定,作为举例可以分为一价基团、二价基团、三价基团、四价基团、……、一百价基团等。一价基团举例如苯基、氯基、醛基、甲氧基、羟基和乙基。关于基团的价态,“多价”指价态至少为3。

“基团”指有机物失去原子或原子团后剩余的部分,价态至少为1,原子数至少为1。其中,价态大于等于2的基团统称为连接基。连接基还可以只含有一个原子,如氧基、硫基。“取代基”指化合物或基团中取代氢原子的基团。“取代基”(a substituent)可以是一个原子(取代原子,a substituting atom),也可以是一个包含两个或更多个原子的原子团(asubstituting group)。上述引用文献及各自引用文献中的取代原子、取代基、取代基团均包括在本发明的“取代基”范畴内。

本发明中,烯基、炔基、二烯基、芳基分别与烯烃基、炔烃基、二烯烃基、芳烃基具有相同的概念范畴。而烯基烃基、炔基烃基、二烯基烃基、芳基烃基分别由“烯基+亚烃基”、“炔基+亚烃基”、“二烯基+亚烃基”、“芳基+亚烃基”构成。其中,烯烃、炔烃、二烯烃、芳烃等不饱和烃失去一个氢原子分别形成烯基或烯烃基(alkenyl groups)、炔基或炔烃基(alkynylgroups)、二烯基或二烯烃基(dienyl groups)、芳基(aryl groups)或芳烃基(aromatichydrocarbon groups)等。烯基、炔基、二烯基、芳基等与亚烃基构成烯基烃基、炔基烃基、二烯基烃基、芳基烃基等,而烃基与亚烯基、亚炔基、亚二烯基、亚芳基等分别构成烃基烯基、烃基炔基、烃基二烯基、烃基芳基等。本发明未特别指明的情况下,烯基烃基(alkenyl-hydrocarbyl groups)、炔基烃基(alkynyl-hydrocarbyl groups)、二烯基烃基(dienyl-hydrocarbyl groups)等特别包括自由端基不位于不饱和键的情况,具体地如烯丙基(2-丙烯基)、炔丙基(2-丙炔基);烃基烯基(hydrocarbyl-alkenyl groups)、烃基炔基(hydrocarbyl-alkynyl groups)、烃基二烯基(hydrocarbyl-dienyl groups)等特别包括自由端基位于不饱和键上的情况,具体举例如烯丙基(3-丙烯基)、炔丙基(3-丙炔基)。

以一价基团为例。芳烃失去一个氢原子形成的基团形成芳基或芳烃基(arylgroups or aromatic hydrocarbyl groups)。芳烃失去非芳环上的氢原子形成的芳烃基为芳基烃基(aryl-hydrocarbyl groups)。芳基与亚烃基构成芳基烃基(aryl-hydrocarbylgroups),而烃基与亚芳基构成烃基芳基(hydrocarybyl-aryl groups)。本发明未特别指明的情况下,芳基烃基特别包括自由端基不位于芳环上的情况,烃基芳基特别包括自由端基位于芳环上的情况。芳烷烃失去非芳环上的氢原子形成芳烷基(aralkyl group或arylalkyl groups)。芳烷基同时属于芳基、芳烃基、芳基烃基的范畴。作为举例,最典型的芳基如苯基、苯撑,最典型芳基烃基如苄基。

为简便起见,本发明中基团中的碳原子数范围还可以用下标形式标注在C的下标位置,表示该基团具有的碳原子数,例如C

上述由整数构成的整数数值区间的释义,并不限于碳原子下标,也适用于其他原子的下标区间,还适用于其他任何下标形式、非下标形式的整数数值区间,既包括短横线标记的数值区间(如1-6),也包括波浪线标记的数值区间(如2~250),但不适用于对于非整数构成的数值区间。本发明中,在没有特别说明的情况下,以区间形式标记的整数区间均可表示该区间范围内所有整数构成的组,且该范围包括两个端点。如整数范围2~12表示2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12构成的组。又如,一个PEG链段中的氧化乙烯基单元数选自4~20,是指其氧化乙烯基单元数可选自4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20。关于非整数构成的数值区间,例如EO单元平均数选自22~100,其选择范围并不限于该区间内的整数,还可以是任意的非整数。

对于本发明中两个或多个对象“各自独立地优选”,当具有多级的优选情况时,并不要求均选自同级的优选组,可以一个为大范围的优选、一个为小范围的优选,也可以一个为最大范围、另一个为任一种优选情况,也可以选自同级的优选。例如,“R

本发明中的二价连接基,例如亚烃基、亚烷基、亚芳基、酰胺键等,没有特别限定的情况下,其连接其它基团时可选两个连接端中的任一个,例如在A-CH

本发明的部分基团的结构式中,一个或更多个自由端用星号加以标记,作为定向的连接端。例如对于A

当涉及到的结构具有同分异构体时,没有特别指定的情况下,可以为其中任一种异构体。例如对于存在顺反异构体的结构,既可以为顺式结构也可以为反式结构;有旋光性时可以为左旋或右旋。如对于烷基,指烷烃失去任意位置的一个或多个氢原子形成的烃基,没有特别指定的情况下,一般指一价烷基。具体地,如丙基指正丙基、异丙基中任一种,亚丙基指1,3-亚丙基、1,2-亚丙基、异亚丙基中任一种。

在结构式中,当连接基的端基与连接基含有的取代基易发生混淆时,如在结构式

本发明中环状结构用圆形表示,根据环状结构的特征不同加以不同的标注。例如,

作为举例,如

对上述各类环状结构的定义还包括但不限于上述引用文献及各自引用文献中公开及引用的下位结构、相应的结构举例及优选方式等。举例如:

脂肪族环(aliphatic rings)包括脂环和脂杂环。脂环(acyclic rings)指脂肪烃基来源的碳环,是一种全碳脂环。本发明中,脂杂环(aliphatic-derived heterorings)指脂环的环碳原子被杂原子替代的杂环。作为举例,脂杂环烃指来源于脂环烃的杂环烃,如3-氧杂环丁烷、1,4-二氧杂六环。脂肪族环举例如环丙烷、环氧乙烷、氮杂环丙烷、环丁烷、环丁烯、方酸、环丁烷二酮、半方酸、环戊烷、环戊二烯(茂)、四氢呋喃、吡咯烷、噻唑烷、二氢异恶唑、恶唑烷、环己烷、环己烯、四氢吡喃、哌啶、1,4-二氧六环、降冰片烷、降冰片烯、降冰片二烯、1,4,7-三氮杂环壬烷、轮环藤宁等,需要补充说明的是,呋喃、噻吩、吡咯、咪唑、恶唑、异恶唑、噻唑、异噻唑、吡唑等具有弱芳香性的环在本发明中也包括在脂肪族环中,三氮唑也包括在此类,可归为脂杂环。所述三氮唑包括乙炔基和叠氮基反应生成的基团,也包括环炔基和叠氮基反应生成的基团。

芳香族环(aromatic rings)包括芳环和芳杂环。芳环(aryl rings)指芳香烃基来源的碳环,是一种芳香族全碳环(aromatic all-carbon rings)。芳杂环(aromatic-derived heterorings或aromatic heterorings))指芳环的环碳原子被杂原子替代的杂环。举例,芳香族环包括但不限于苯、吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、1,3,5-三嗪、四嗪(1,2,3,4-、1,2,4,5-和1,2,3,5-三种异构体)、茚、二氢化茚、吲哚、异吲哚、嘌呤、萘、二氢蒽、氧杂蒽(呫吨)、硫代呫吨、二氢菲、10,11-二氢-5H-二苯并[a,d]环庚烷、二苯并环庚烯、5-二苯并环庚烯酮、喹啉、异喹啉、芴、咔唑、亚氨基二苄、萘乙环、二苯并环辛炔、氮杂二苯并环辛炔等,任一种的被取代形式,及任一种的被杂化形式。其中,环上的氮原子还允许以阳离子的形式存在。如吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪是苯的氮杂形式,吲哚、异吲哚是茚的氮杂形式,咔唑是芴的氮杂形式,呫吨是二氢蒽的氧杂形式,硫代呫吨是二氢蒽的硫杂形式,9H-硫代呫吨-10,10-二氧化物是二氢蒽的砜杂化形式。吡啶嗡是吡啶的取代形式,此时,氮原子以阳离子形式存在。芳香族环除包括但不限于CN104530417A中的第[130]~[131]段外,还包括但不限于第[267]~[284]段。需要说明的是,三价联苯中的联苯并非基础环状核结构,而是由一个三价苯基的环状核结构与一个二价苯基(苯撑)组合而成;三价的二苯基甲烷与三价联苯类似。

糖环(sugar rings),举例包括但不限于呋喃糖环、吡喃糖环、环糊精等。糖环选自环状单糖或环状单糖衍生物的骨架

所述环状单糖或环状单糖衍生物的骨架,其碳原子数为3、4、5、6或7,其结构为同分异构体、手性异构体、旋光异构体、构象异构体、旋转异构体中任一种形式、任两种或任两种以上形式的组合形式。优选具有6个碳原子的环状单糖骨架的单糖或单糖衍生物,作为举例,包括但不限于葡萄糖、阿洛糖、阿卓糖、甘露糖、古洛糖、艾杜糖、半乳糖、塔罗糖、阿洛酮糖、果糖、山梨糖、塔格酮糖、肌醇中任一种单糖。环状结构优选五元环或六元环。

所述寡聚糖或寡聚糖衍生物的骨架,其环状单糖骨架之间的组合方式包括但不限于线性、支化、超支化、树状、梳状、环状的方式。其单糖单元的个数为2~10。以环状方式为例,可以组合形成α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精中任一种环糊精或其衍生物。

所述多糖或多糖衍生物骨架,其环状单糖骨架之间的组合方式包括但不限于线性、支化、超支化、树状、梳状、环状的方式。其单糖单元的个数为大于10。作为举例,如D-吡喃葡萄糖单元通过α-1,4糖苷键依次相连形成线性组合;上述线性结构首尾相连,则可以形成环状组合方式。又如,当至少一个D-吡喃葡萄糖单元之间通过α-1,2糖苷键、α-1,3糖苷键、α-1,4糖苷键、α-1,6糖苷键等糖苷键中至少两种与相邻葡萄糖单元键合时,则形成支化或超支化组合方式。当所有的葡萄糖单元均通过特定的三个以上糖苷键以规则方式重复连接时,可形成梳状组合方式。具体地,作为举例,多糖或多糖衍生物可以为淀粉、几丁质、纤维素、葡聚糖中任一种。

缩合环(condensed rings)包括但不限于内酯(如β-丙内酯)、交酯(羟基羧酸的环状二酯,如丙交酯)、内酰胺(如β-丙内酰胺)、环酰亚胺(如马来酰亚胺、琥珀酰亚胺、3H-1,2,4-三唑啉-3,5-二酮)、环酸酐、环肽等。

本发明中“取代的”,以“取代的”“烃基”为例,指被取代的“烃基”中任一位置的任一个或一个以上的氢原子可以被取代。

烃中至少一个位置的碳原子被含杂原子的基团替代形成的化合物,统称为杂烃。本发明中的杂原子没有特别限定,包括但不限于O、S、N、P、Si、F、Cl、Br、I、B等。

除杂烃基外,含杂原子的取代基还包括但不限于卤代烷基、硝基、硅基(三甲基硅基、叔丁基二甲基硅基、三甲氧基硅基等);还包括但不限于烃基或杂烃基与氧基、硫基、酰基、酰基氧基、氧基酰基、-NH-C(=O)-、-C(=O)-NH-等含杂原子的连接基直接相连形成的基团等等;以烃基为例,依次形成烃基氧基、烃基硫基、酰基、酰基氧基、烃基氧基酰基、氨基酰基、酰基氨基等。

“酰基”,包括碳酰基与非碳酰基,作为举例包括但不限于碳酰基、磺酰基、亚磺酰基、磷酰基、亚磷酰基、次磷酰基、硝酰基、亚硝酰基、硫代碳酰基、亚胺酰基、硫代磷酰基、二硫代磷酰基、三硫代磷酰基、硫代亚磷酰基、二硫代亚磷酰基、硫代次磷酰基、硫代膦酰基、二硫代膦酰基、硫代次膦酰基等。并优选羰基、硫代羰基、磺酰基或亚磺酰基。没有特别指明的情况下,酰基特指碳酰基。

对于一个化合物、一个基团或一个原子,可以同时被取代和被杂化,例如硝基苯基取代氢原子(硝基苯基作为取代基还同时含有杂原子N),又如-CH

“原子间隔”或“原子间距”指沿着主链所间隔的主链原子数,不考虑侧基和侧链的因素,通常也是最短的原子间距,可用来表示连接基的长度;例如A-CO-NH-B中A与B的原子间隔为2,A-p-Ph-CH

“碳链连接基”指主链原子全部为碳原子的连接基,而侧链部分则允许杂原子或含杂原子的基团取代主链碳的氢原子。“主链原子”为杂原子时,也称为“主链杂原子”,如A-S-CH

“碳链连接基”主链全部由碳原子构成,碳链的侧基允许含有杂原子。也即由亚甲基或取代的亚甲基连接而成。所述取代的亚甲基可以被一个一价取代基、二个一价取代基或一个二价取代基(如二价氧,如与二价亚甲基共同构成三元环

本发明中的仲氨键、联氨键指“-NH-”两端均被亚烃基封端,如-CH

本发明中的“聚合物链”中相应重复单元的个数至少为2。

本发明中,“分子量”表征一个化合物分子的质量大小,“平均分子量”表征宏观物质中通式化合物组分的质量大小,且没有特别规定时,“平均分子量”一般指“数均分子量”M

本发明中,对于多分散性情况,化合物单个分子的分子量/聚合度、宏观物质中化合物组分的数均分子量/数均聚合度的“相等”或“相同”或“等于”(包括其他形式的等价表达),在没有特别指定的情况下,并不限定在数值上严格相等,而是指数值相接近或近似相等,所述相接近或近似相等优选偏差不超过±10%,通常以预设数值为基数。“约”、“左右”一般指±10%的数值范围,部分情况可放大到±15%,但不超过±20%。例如10kDa与11kDa、12kDa的偏差分别为10%、20%。又如,指定通式中某个PEG组分的分子量等于5kDa时,允许相应的分子量或数均分子量在5kDa±10%,也即4500~5500Da的范围内变化。而对于单分散性情况,单个化合物分子及通式中氧化乙烯基单元数相同或相等是指在数值上严格相等;例如设定某个PEG组分的EO单元数为11,则等于12的设定值不落在设定范畴;但对于为了获得含设定EO单元数的化合物组分,而采用一定制备方法获得的宏观产物,由于制备方法、纯化方法的限制,可能导致该宏观产物中还含有除目标EO单元数组分之外的其他EO单元数组分的杂质,此时当EO单元平均数偏离预设的EO单元数不超过±5%(基数≥10)或者不超过±0.5(基数<10)时,视为获得了含目标组分的单分散性宏观产物;此外,当符合EO单元数或EO单元平均数范围的组分含量达到一定百分比时(优选≥90%,更优选>95%,更优选大于96%,更优选大于98%,更优选99%~100%),所获得的宏观产物落入本发明保护范围;即使未达到上述的含量比例,只要采用了本发明的制备方法或采用基本相同的制备思路的类似方法,因故获得的含量不足的产品、以联产品或副产品形式出现的组分,不论是否进行分离纯化,均在本发明的范围内。

当用Da、kDa、重复单元数、EO单元数描述多分散组分的化合物通式的分子量时,对于单个化合物分子,数值落在给定数值的一定范围内(包括端点,优选±10%范围内);用氧化乙烯基单元描述单分散组分的化合物通式的预设分子量时,则无范围波动,为离散点,但其制备产物可能因分子量不均一而使EO单元平均数在一定范围范围内波动(不超过±10%或±1,优选不超过±5%或±0.5)。例如mPEG的分子量为5kDa,指通式中单个分子的分子量数值在4500~5500Da之间,对应的制备产物相应组分的平均分子量为5kDa,也即平均分子量的数值在4500~5500Da之间时的产物为目标产物,且分子量落在该范围的组分才对目标组分的含量有贡献;又如设计mPEG具有22个氧化乙烯基单元,则通式中所有化合物分子的EO单元数均应当严格为22,但制备产物可能是20、21、22、23、24个EO单元的化合物的混合物,此时EO单元的平均数落在22±2.2范围内(优选在22±1.1范围内)时则视为获得目标组分,而分子量落在该数值范围内的组分均可视为目标组分用以计算纯度。本发明中,产物PDI<1.005即可视为单分散性,可记为PDI=1。

本发明中,PEG的结构通式为

不限于上述对分子量、数均分子量的定义,本发明中的数值涉及“约”、“左右”一般指±10%的数值范围,部分情况可放大到±15%,但不超过±20%。以预设数值为基数。

关于本发明中的多分散系数PDI,对于不同批次原料,在其他参数相同或视为相同的情况下,只要PDI不超过预设数值,就可视为不存在显著性差异,视为相同的原料。

本发明中的百分数,“约”一般指±0.5%。

本发明中的数值范围,包括但不限于整数、非整数、百分数、分数表示的数值范围,如无特别说明,则包括两个端点。例如,4~8的数值,则包括左端点整数4和右端点整数8。又如,99%~100%,包括左端点99%和右端点100%。

本发明中基团的“可稳定存在”和“可降解”是一对相对的概念。

“可降解”(be degradable or can be degraded)指发明化学键的断裂,且断裂为彼此独立地至少两个残基。如果经化学变化后改变了结构,但整个连接基仍仅为一个完整的连接基,那么该连接基仍归到“可稳定存在”的范畴。所述可降解的条件没有特别限制,既可为体内生理条件,也可为体外模拟生理环境或其它条件,优选在体内生理条件及体外模拟生理条件。所述生理条件没有特别限制,包括但不限于血清、心、肝、脾、肺、肾、骨骼、肌、脂肪、脑、淋巴结、小肠、生殖腺等部位,可以指细胞内,也可指细胞外基质中,可以指正常生理组织,也可以指病变生理组织(如肿瘤、炎症等)。所述体外模拟环境没有特别限制,包括但不限于生理盐水、缓冲液、培养基等。所述可降解的速度没有特别限制,例如既可以为酶作用下的快速降解,也可以指生理条件下的缓慢水解等。所述的体内生理条件包括治疗时的生理条件,如紫外照射、热疗等情况。包括但不限于在光、热、低温、酶、氧化还原、酸性、碱性、生理条件、体外模拟环境等条件下可降解,优选在光、热、酶、氧化还原、酸性、碱性等条件下可降解。所述可降解指在上述任一条件下的刺激下发生降解。所述光条件包括但不限于可见光、紫外光、红外光、近红外光、中红外光等光照条件。所述热条件指高于正常生理温度,通常指高于37℃的温度条件,且通常低于45℃,优选低于42℃。所述低温条件指低于人体生理温度,优选低于25℃,更优选≤10℃,具体举例如冷藏温度、冷冻温度、液氮治疗温度、2~10℃、4~8℃、4℃、0℃、-20±5℃等。所述酶条件没有特别限制,生理条件下可生成的酶均包含在内,作为举例,如肽酶、蛋白酶、裂解酶等。所述氧化还原条件没有特别限制,如巯基与二硫键之间的氧化还原转变、氢化还原转变。所述酸性、碱性条件主要指正常组织、病变组织、处于治疗期的器官或组织等体内部位的pH条件,比如胃为酸性条件,肿瘤部位也往往偏酸性。这里的可降解指可通过体内代谢作用发生降解(如生理作用、如酶、如氧化还原等)、在体内特定部位因微环境刺激而发生降解(如酸性、碱性)、或在临床治疗刺激下发生降解(如光、如热、如低温)等。需要说明的是,有机化学中相对于生物体而言的一些极端条件,如强酸、强碱、高温(如100℃以上)等条件下的键断裂,并不包括在本发明的可降解条件的范畴。又如,虽然醚键可在如氢溴酸的强酸条件下发生断裂,但本发明中始终将其归为可稳定存在的连接基。

相对地,只要连接基能保持作为一个完整的连接基存在(一个连接基与其相邻的基团稳定地共价相连接),则定义为“可稳定存在”(be stable or can remain stable),其中,允许发生能保持连接基完整性的化学变化。所述化学变化没有特别限制,包括但不限于异构化转变、氧化、还原、离子化、质子化、去质子化、取代反应等。可稳定存在的条件没有特别限制,包括但不限于光、热、低温、酶、氧化还原、中性、酸性、碱性、生理条件、体外模拟环境等条件下可稳定存在,优选在光、热、酶、氧化还原、酸性、碱性等条件下可稳定存在。这里的稳定存在指不进行特殊刺激(如特殊部位的pH条件、治疗时的光、热、低温等)的条件下,在体内代谢循环中可保持稳定的连接,不因发生链的断裂而导致分子量降低(只要仍能保持整体性)。

此外,对同一个连接基而言,“可稳定存在”并非绝对的概念,比如酰胺键在酸性或碱性条件下相比于酯键要稳定地多,本发明中的“可稳定存在”的连接基包含了酰胺键。但是,比如肽键,由一分子氨基酸的α-羧基和一分子氨基酸的α-氨基脱水缩合形成的一种酰胺键,当遇到特定酶作用时,则可以断裂,因此也包括在“可降解”的连接基中。同样地,氨基甲酸酯基、硫代氨基甲酸酯基等既可以为可稳定存在的连接基,也可以为可降解的连接基。更普遍地,氨基甲酸酯基、硫代氨基甲酸酯基等更倾向会发生缓慢降解,而非肽键的酰胺键则在体内循环过程中可稳定存在。又如常见的酯键可在酸、碱条件下降解,而包含在特殊结构的中酯键还可在紫外光条件下发生降解。又比如,即使某些化学键在特定酶作用下能发生降解,但如果其在临床使用时,如果循环路径不经过或者基本不经过该特定酶环境(比如定点给药的情况下),相应的化学键仍可以视为是可稳定存在的。

为了更明确地对化合物结构的可降解性质进行定义,提供一个参考的判断标准,即在一个有限的时间区间内的考察化学键接保持一特定百分比(如90%)为界。以90%为例,通常以官能化聚乙二醇修饰产物的药代动力学曲线为参考,以符合临床评价标准的剂量百分比为基准。例如,对于静脉给药的PEG化药物,当血药浓度(以有效药物成分计,包括PEG化的药物以及降解后的非PEG化成分)低于初始浓度的15%(或者更符合该药物临床评价的其他比例)时,以其余85%为基数,如果一种连接基保持化学键接的比例超过90%则在本发明中属于可稳定存在的基团,反之如果低于90%则属于可降解的基团。

已公开文献中所报道的水解稳定、酶降解等也一并纳入本发明中。以水解稳定为例,囊括已公开文献中所报道的水解稳定时的水解速率,优选指生理条件下的水解速率低于每天1-2%(一般取2%),质量或摩尔量。典型化学键的水解速率可参考大多标准化学手册。

对于在血液中循环的聚乙二醇化药物而言,聚乙二醇组分的重复单元之间的醚键CH

与价态中对“多价”的定义相似,对于多官能化化合物中相同的官能团的数量。本发明中的“官能团”也即功能性基团,优选反应性基团、被保护的反应性基团、反应性基团的前体等等。“多元”指官能团的数量至少为3,如多元醇指至少含3个羟基的化合物,多元硫醇指至少含3个巯基的化合物,等。需要说明的是,允许还含有异质的其他类型的官能团,比如三(羟甲基)氨基甲烷为还含有一个氨基的三元醇,柠檬酸为还含有一个羟基的三元羧酸。

本发明中的“异质官能团”,指与某种官能团类型不同的另一种官能团,比如对于三元醇,其中还含有的氨基相对于羟基就是一种异质官能团。本发明中的“异官能团对”互为异质官能团。“异质官能团”、“异官能团对”不限于用于描述存在于同一种分子中的不同的官能团,也可以描述存在于不同分子或结构中的不同的官能团,比如一种含炔基的化合物与一种含叠氮基的化合物进行反应,炔基和叠氮基互为异质官能团,也是一组“异官能团对”。

本发明中的“官能团源”指具有反应活性或具有潜在的反应活性、具有光敏性质或具有潜在的光敏性质、具有靶向性或具有潜在的靶向性。所述“潜在的”,指经过选自包括但不限于官能化修饰(如接枝、取代等)、脱保护、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、改变离去基团等的化学过程可以转变为反应性基团,经过光、热、酶、特异结合分子、体内微环境等外界刺激下能发光或产生靶向性。所述发光没有特别限制,包括但不限于可见光、荧光、磷光等。

本发明中的变化形式指经过氧化、还原、水合、脱水、电子重排、结构重排、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、被取代、脱保护、改变离去基团等中任一种化学变化过程,能够转变为目标反应性基团的结构形式。

本发明中“反应性基团的变化形式”,指一个反应性基团经过氧化、还原、水合、脱水、电子重排、结构重排、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、被取代、脱保护、改变离去基团等至少一个化学变化过程后仍具有活性的形式(仍是反应性基团),或者经过被保护后的非活性形式。

本发明中的“微修饰”,指经过简单的化学反应过程即可完成的化学修饰过程。所述简单的化学反应过程主要指脱保护、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、离去基团的转变等化学反应过程。

“微变化形式”与“微修饰”相对应,指经历脱保护、盐络合与解络合、离子化、质子化、去质子化、离去基团的转变等简单的化学反应过程后能形成目标反应性基团的结构形式。所述离去基团的转变,如酯形式向酰氯形式的转变。

“任意合适的连接基”、“任意合适的反应性基团”等中的“任意合适的”是指符合化学结构的基本原则,且能够使本发明的制备方法顺利实施的结构。用此方式描述的化学结构可视为具有清楚的、确定的范围。

当列举了至少两种结构类型时,所列举的结构类型的“任意组合”指前述列举的相关结构类型中任两种或任两种以上结构的组合;且对结构单元的数量不做限定,任一种结构单元的数量可以为零个、一个或大于一个,同种类型结构单元的数量大于1个时,可以是相同或不同化学结构的结构单元,构成单元的数量总和至少为2个。例如,亚烷基、二价环烷基、二价环烯基、二价环炔基、二价环二烯基、芳撑、碳碳双键、碳碳三键、共轭的碳碳双键、二价脂杂环连接基、二价芳杂环连接基、侧基含杂原子的碳链连接基的任意组合举例,-Ph-CH

“供选择的范围包括但不限于”,指所述范围内的结构可选,但不限定为所示范围的结构,但并非所述范围内的所有结构都适用,尤其是本发明明确排除的结构不在候选之列。基本原则是以本发明的制备方法顺利实施为筛选标准。

本发明中的“氨基羧酸”指一端为NH

本发明中的氨基酸的来源,在没有特别指明的情况下没有特别限制,既可以为天然来源,也可以是非天然来源,还可以为两者的混合。本发明中的氨基酸结构类型,在没有特别指明的情况下没有特别限制,既可以指

参考文献CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378X(CN106967213A)、CN201710125672.9、CN201710126727.8及各引用文献中有关氨基酸骨架、氨基酸衍生物骨架、环状单糖骨架的定义与举例亦作为参考纳入本发明中。其中,氨基酸骨架指具有氨基酸基本特征的残基,具体指失去羧羟基(包括所有的C端羧羟基,还包括如天冬氨酸、谷氨酸中侧基上的羧羟基)、羟基上的氢原子、酚羟基上的氢原子(酪氨酸)、巯基上的氢原子(如半胱氨酸)、氮原子上的氢原子后(包括所有的N端氢原子,还包括侧基中氨基中的氢原子如赖氨酸、鸟氨酸上的ε-氨基上的氢原子、组氨酸及色氨酸的侧基环上的氨基中的氢原子等)、酰胺上的氨基(如天冬氨酰胺、谷氨酰胺等)、胍基侧基中的氨基或氨基中的氢原子形成的残基。氨基酸衍生物骨架指除具有氨基酸骨架外,还具有其基本特征的原子或基团部分。

本发明中,氨基酸的“C-羧基、N-氨基”,在没有特别指定的情形下,均指α-位。

“生物相关物质”包括但不限于文献CN104877127A、WO/2016/206540A、CN201610252378X(CN106967213A)、CN201710125672.9、CN201710126727.8及各引用文献中所描述、列举及引用的物质。概括地,生物相关物质包括但不仅限于以下物质:药物、蛋白质、多肽、寡肽、蛋白模拟物、片段及类似物、酶、抗原、抗体及其片段、受体、小分子药物、核苷、核苷酸、寡核苷酸、反义寡核苷酸、多核苷酸、核酸、适配体、多糖、蛋白多糖、糖蛋白、类固醇、甾类化合物、脂类化合物、激素、维生素、磷脂、糖脂、染料、荧光物质、靶向因子、靶向分子、细胞因子、神经递质、细胞外基质物质、植物或动物提取物、病毒、疫苗、细胞、囊泡、脂质体、胶束等。所述生物相关物质可以为生物相关物质自身,也可以为其前体、激活态、衍生物、异构体、突变体、类似物、模拟物、多晶型物、药物学上可接受的盐、融合蛋白、化学改性物质、基因重组物质等,还可以为相应的激动剂、激活剂、活化剂、抑制剂、拮抗剂、调节剂、受体、配体或配基、抗体及其片段、作用酶(如激酶、水解酶、裂解酶、氧还原酶、异构酶、转移酶、脱氨酶、脱亚胺酶、转化酶、合成酶等)、酶的底物(如凝血级联蛋白酶底物等)等。所述衍生物包括但不限于甙类、核苷类、氨基酸类、多肽类衍生物。形成新的反应性基团的化学修饰产物,即对反应性基团进行改性而改变类型、额外引入功能性基团、反应性基团、氨基酸或氨基酸衍生物、多肽等结构后生成的改性产物,均属于生物相关物质的化学改性物质。生物相关物质在与官能化聚乙二醇结合之前或之后,还允许有与其结合的目标分子、附属物或递送载体,形成改性的生物相关物质或复合的生物相关物质。其中,所述药物学上可接受的盐,既可以为无机盐,如盐酸盐、硫酸盐、磷酸盐,也可以为有机盐,如草酸盐、苹果酸盐、柠檬酸盐等。其中,本发明中的“药物”包括在体内或体外提供生理或药理作用的任何药剂、化合物、组合物或混合物,且往往提供的是有益效果。其种类没有特别限制,包括但不限于药物、疫苗、抗体、维生素、食品、食品添加剂、营养剂、营养保健品及其它提供有益效果的药剂。所述“药物”在体内产生生理或药理作用的范围没有特别限制,可以为全身效果,也可以只在局部产生效果。所述“药物”的活性没有特别限制,主要为能与其它物质发生相互作用的活性物质,也可以为不发生相互作用的惰性物质;但惰性的药物可通过体内作用或一定刺激转变为活性形式。其中,“小分子药物”为分子量不超过1000Da的生物相关物质,或任一生物相关物质的小分子拟态物或活性片段。

本发明的一个分子中某个符号数量为2个或2个以上时,没有特别写明的情况下,具有相同的结构或聚合物通式,对于聚合物通式,允许有不同的分子量。而诸如发明中Q、Q

本发明中“电子改变基团”是指相对于氢原子,可以改变不饱和结构(尤其是芳环结构)上的电子云密度。以芳环为例,综合考虑电子改变基团对芳环的诱导效应、共轭效应和超共轭效应的总和,使芳环电子云密度升高的是“供电子基团”,反之使芳环电子云密度降低的则是“吸电子基团”。供电子基团举例如低级烷氧基、低级烷氨基、二低级烷氨基、低级烷基、芳氧基、芳烷氧基、氨基芳基、羟基、氨基、巯基、烷硫基等。本发明中涉及的低级烷基的典型示例为C

本发明中,对于从环状结构引出的单键,当未标记于特定的成环原子,而是穿过两个成环原子之间的共价键指向环内部时,如

具体实施方式

1.一种六臂聚乙二醇衍生物,其结构如通式式(1)所示:

其中,A

A

L

PEG通式为

F

g=0时,k=1,L

g=1时,G存在,L

所述六臂聚乙二醇衍生物可稳定存在或可降解;同一分子中,A

1.1.三价中心结构A

三价中心结构A

其中,三价核原子CM

R

R

作为取代基时,R

作为取代基时,R

作为取代基时,R

作为取代基时,R

R

R

具体地,作为举例R

R

R

其中,三价不饱和键核结构CB

其中,三价环状核结构CC

其中,M

M

M

其中,脂肪族环

其中,芳香族环

其中,糖环

所述环状单糖或环状单糖衍生物的骨架,其碳原子数为3、4、5、6或7,其结构为同分异构体、手性异构体、旋光异构体、构象异构体、旋转异构体中任一种形式或任两种或两种以上形式的组合形式。优选具有6个碳原子的环状单糖骨架的单糖或单糖衍生物,作为举例,包括但不限于葡萄糖、阿洛糖、阿卓糖、甘露糖、古洛糖、艾杜糖、半乳糖、塔罗糖、阿洛酮糖、果糖、山梨糖、塔格酮糖、肌醇中任一种单糖。环状结构优选五元环或六元环。

所述寡聚糖或寡聚糖衍生物的骨架,其环状单糖骨架之间的组合方式包括但不限于线性、支化、超支化、树状、梳状、环状的方式。其单糖单元的个数为2~10。以环状方式为例,可以组合形成α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精中任一种环糊精或其衍生物。

所述多糖或多糖衍生物骨架,其环状单糖骨架之间的组合方式包括但不限于线性、支化、超支化、树状、梳状、环状的方式。其单糖单元的个数为大于10。作为举例,如D-吡喃葡萄糖单元通过α-1,4糖苷键依次相连形成线性组合;上述线性结构首尾相连,则可以形成环状组合方式。又如,当至少一个D-吡喃葡萄糖单元之间通过α-1,2糖苷键、α-1,3糖苷键、α-1,4糖苷键、α-1,6糖苷键等糖苷键中至少两种与相邻葡萄糖单元键合时,则形成支化或超支化组合方式。当所有的葡萄糖单元均通过特定的三个以上糖苷键以规则方式重复连接时,可形成梳状组合方式。具体地,作为举例,多糖或多糖衍生物可以为淀粉、几丁质、纤维素、葡聚糖中任一种。

其中,缩合环

CC

A

A

1.2.三价支化结构A

A

A

其中,R

A

A

A

1.3.二价连接基L

A

所述“A

所述“A

“A

L

1.4.二价连接基L

L

L

上述通式(1)中L

L

L

L

L

1.5.聚乙二醇链的聚合度及分散性

通式(1)中,六个PEG链的聚合度可彼此相同或不同,可以分别表示为n

采用聚合方式获得六个聚乙二醇链同为多分散性。

采用偶合方式获得的六臂聚乙二醇,PDI取决于原料的多分散性质,优选六个聚乙二醇链同为单分散性或同为多分散性。

需要说明的是,没有特别限定时,本发明中所指的“分子量”为“数均分子量”,M

对于多分散性的PEG链n

对于单分散性的PEG嵌段,其分子量用氧化乙烯基单元数(oxyethylene,记为EO单元)进行定义。根据现有常规技术制备的单分散性聚乙二醇的EO单元数大约在1~70之间,包括但不限于参考文献{Expert Rev.Mol.Diagn.2013,13(4),315-319}、{J.Org.Chem.2006,71,9884-9886}、{Angew.Chem.2009,121,1274-1278}、{Bioorganic&Medicinal Chemistry Letters,2015,25:38-42}、{Angew.Chem.Int.Ed.,2015,54:3763-3767}及上述文献所引用文献中所列举的EO单元数。典型的单分散PEG的EO单元数包括但不限于1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、13、16、20、22、24、27、29、36、44、48、56、62、64、67等。需要特别指出的是,通式(1)的六臂聚乙二醇的多分散性是由六个PEG链的组合共同决定的,六臂聚乙二醇物质可以为单一组分,也可以为不同组分的混合,只要聚合物的PDI为1即可。当为单一组分时,六条PEG链具有相同的EO单元数。当为不同组分的混合物时,聚合物中每一个六臂聚乙二醇分子的总分子量是固定的,但其中六个PEG链的EO单元数可以各自独立地相同或不同。优选不同EO单元数的PEG链组分的相对摩尔百分比是确定的。最优选六个PEG链具有相同的EO单元数。当为不同组分的混合物时,对应的数均聚合度可以为整数,也可以为非整数。由不同EO单元数的单分散性嵌段构成的聚合物中,若各组分含量不确定,PDI大于1,仍形成多分散性的嵌段或物质。单分散性的PEG嵌段,其EO单元数优选2~70;更优选3~70;更优选3~50;更优选3~25。越优选的情况,其制备方法越多样。单分散的PEG链的EO单元数优选选自2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、18、20、22、24、26、27、28、29、30、32、34、36、38、40、42、44、45、46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、67、68、70中任一种。

对于整个六臂聚乙二醇衍生物,其多分散性系数与单个PEG链的多分散性可以相同或不同。但整个化合物的PDI越低越好。因此,对于通式(1)所示的六臂聚乙二醇衍生物的六条PEG链的链长分布,优选n

1.6.功能性基团(F)

功能性基团F为-(Z

1.6.1.功能性基团R

R

R

类A:活性酯基基(包括但不限于琥珀酰亚胺活性酯基(如A1、A6)、对硝基苯活性酯基(如A2、A7)、邻硝基苯活性酯基(如A11、A12)、苯并三唑活性酯基(如A5、A10)、1,3,5-三氯苯活性酯基(如A3、A8)、氟代苯基活性酯基(如A13,如1,3,5-三氟苯活性酯基、五氟苯活性酯基)、咪唑活性酯基(如A4、A9)),及活性酯基的类似结构A16-A18(如2-硫酮-3-噻唑烷甲酸酯基(四氢噻唑-2-硫酮-N-甲酸酯基)、2-硫氧代噻唑烷-3-羧酸酯基、2-硫酮吡咯烷-N-羧酸酯基、2-硫酮吡咯烷-N-甲酸酯基、2-硫酮苯并噻唑-N-甲酸酯基、1-氧代-3-硫氧代异吲哚啉-N-甲酸酯基等)等;

类B:磺酸酯基、亚磺酸酯基、砜基、亚砜基、1,3-二砜基-2-丙基羰基苯基、砜甲基丙烯酰基等;

类C:羟胺基、巯基、氨基(伯氨基,如C4,或仲氨基,如C5、C15)、卤原子、卤代乙酰胺基(如碘代乙酰胺基)、四甲基哌啶氧基、二氧杂哌啶氧基(3,5-二氧-1-环己胺-N-氧基)、铵盐(胺盐)、肼基、二硫化物/双硫化合物(如线性的邻二硫吡啶等、如环状的硫辛酸等)、C17(酯基、硫酯基、硫代酯基)、C18(碳酸酯基、硫代碳酸酯基、二硫代碳酸酯基、三硫酯基/三硫代碳酸酯基)、C19(酰羟胺)、黄原酸酯基、过硫代碳酸酯基、四硫双酯基、O-羰基羟胺基、酰胺基、酰亚胺基、酰肼基、磺酰肼基、腙基、亚胺基、烯胺基、炔胺基、被保护的羟基或巯基(氨基甲酸酯、一硫代氨基甲酸酯、二硫代氨基甲酸酯)、被保护的氨基(氨基甲酸酯、一硫代氨基甲酸酯、二硫代氨基甲酸酯)等;

类D:羧基、磺酸基、次磺酸基、异羟肟酸基、硫代异羟肟酸基、黄原酸基、酰卤、磺酰氯基、醛基、乙二醛基、缩醛基、半缩醛基、水合醛基、酮基、缩酮基、半缩酮基、半酮缩醇基、酮缩醇基、水合酮基、原酸基、原酸酯基、氰酸酯基、硫氰酸酯基、异腈酸酯基、异硫氰酸酯基、酯基、氧羰酰卤、二氢恶唑基(恶唑啉D13、异恶唑啉)、硫醛基、硫酮基、硫缩醛基、硫酮水合物基、酮缩硫醇基、硫酯基(如D26)、硫代酯基(如D27)、双硫酯基(二硫代酯,如D18)、硫代半缩醛基、单硫代水合物基、二硫代水合物基、硫醇水合物基、硫代羧酸基[一硫代羧酸(硫代羰基D16或硫代羟基D15)、二硫代羧酸基D17]、脲基、硫脲基、胍基及其质子化形式、脒基及其质子化形式、酸酐基、方酸基、方酸酯基、半方酸基、半方酸酯基、N-氨基甲酰基-3-咪唑基、N-氨基甲酰基-3-甲基碘化咪唑鎓、亚氨酸基、亚氨酸酯基、硝酮基、肟基、脲基、硫脲基、假脲基等;

类E:马来酰亚胺基、丙烯酸酯基、N-丙烯酰胺基、甲基丙烯酸酯基、N-甲基丙烯酰胺基、被保护的马来酰亚胺基(如E5)、马来酰胺酸基、1,2,4-三唑啉-3,5-二酮基、偶氮基(如线性的偶氮化合物、环状的E7等)、环烯烃基(如环辛烯烃基、降冰片烯基、7-氧杂-双环[2.2.1]庚-5-烯-2-基、二环庚二烯/2,5-降冰片二烯基、7-氧杂二环庚二烯基等)等,其中E13中的W

类F:环氧基(缩水甘油醚基)、烯基(包括乙烯基、丙烯基等)、烯基烃基(如烯丙基等)、炔基(如丙炔基)、炔基烃基(如炔丙基)等;

类G,

类Ga:环炔烃基或环炔杂烃基(如G1、G2、G3、G4、G7、G8、G9、G10)、共轭二烯烃基(如线性的丁二烯基,如环状的环戊二烯)、杂化的共轭二烯烃基(如呋喃基)、1,2,4,5-四嗪基等;

类Gb:叠氮基、氧化腈基、氰氧化物基、氰基、异氰基、醛肟基、重氮基、重氮鎓离子、氧化偶氮基、腈亚胺基、N-氧化醛亚胺基、四氮唑基、4-乙酰基-2-甲氧基-5-硝基苯氧基(G31)及其重氮化形式(G32)等;其它可发生1,3-偶极环加成反应官能化基团亦纳入本发明中;

类H:羟基(包括但不限于醇羟基、酚羟基、烯醇式羟基、半缩醛羟基等)、被保护的羟基、硅氧基、被保护的双羟基、三羟基硅基、被保护的三羟基硅基等;

文献Adv.Funct.Mater.,2014,24,2572中所报道的及其引用的click反应相关的功能性基团作为参考均纳入本发明中。CN为其氧化形式C≡N

1.6.2.上述功能性基团(含其变化形式)的用途,作为举例,包括但不限于:

类A的基团可进行氨基修饰,生成酰胺键或氨基甲酸酯键.

类B的基团中的磺酸酯或亚磺酸酯可以用于进行烷基化修饰,含砜基或亚砜基的基团可用于进行巯基或二硫键的修饰。

类C的基团也经常出现于生物相关物质的被修饰位点,如巯基、氨基、二硫键等。此类别中主要为具有类似反应性的基团(如羟胺、肼)、被保护形式、盐形式等,此外还包括易离去的卤素等。C10中如碘代乙酰胺还可以进行巯基修饰。C13和C14同时还可以隶属被保护的巯基C3。C14的典型举例如硫辛酸。

类D的基团或脱保护后形式可以与羟基或类C中的基团相互反应,如D1~D6、D9、D10、D12、D13、D14-D16、D19、D20、D21、D22、D23、D25、D29,或D7、D8、D11、D18、D24、D26~D28的脱保护形式,可以与氨基、巯基、羟基或卤代物中的合适基团发生反应。类D中的基团也可以与此类别中的其它基团发生反应,例如D25可以与D1发生反应,D13可以与D1、D4发生反应。其中,胍基可与丹参酮IIa的两个羰基形成二氢键。

类E的基团含有α,β-不饱和键,可发生1,2-加成反应,例如可与类C中氨基、巯基及类H中的羟基反应。E13还可以与双巯基发生取代反应。

类F的基团,其最常见的几种结构在制备方法上具有相似性,可通过相应的卤代物发生取代反应获得。其中,环氧基包括但不限于通过开环得到裸露的双羟基、与氨基发生开环加成反应等。F2的烯基可发生加成反应。F3和脱保护的F4是click反应的常见基团。

类G的基团均可进行click反应,又分成Ga和Gb两小类,Ga中的环炔及其前体、共轭二烯烃、1,2,4,5-四嗪基可以发生环加成或Diels-Alder加成反应,Gb中烯丙基、炔丙基、丙二烯等类型的基团可发生1,3-偶极环加成反应。另外,G31可经联胺等处理转化为G32所示的反应性基团,G32可与羧基反应生成酯键。

类H的基团为羟基、双羟基、三羟基,或任一种的被保护形式,是本发明中重要的官能化修饰的起始基团(如来自PEG末端),含羟基或其去质子化形式的基团也是本发明中引发环氧乙烷聚合的引发剂中心的必要构成。类H中的羟基也可存在于生物相关物质的被修饰位点。此外,H6、H7可在光条件下转化为烯醇式的羟基,进而与如类E中的α,β-不饱和键发生加成反应。

R

类I:靶向基团及其药物学上可接受的盐,如叶酸及其衍生物、胆固醇及其衍生物、生物素及其衍生物等。生物素的衍生物如D-脱硫生物素、2-亚氨基生物素等。

类J:光敏性基团或荧光性基团,如酞菁配合物、荧光素、罗丹明、蒽、芘、香豆素、荧光黄3G、咔唑、咪唑、吲哚、茜素紫等上述任一种及任一种的功能性的衍生物。其中,罗丹明的衍生物包括但不限于四甲基罗丹明、四乙基罗丹明(罗丹明B、RB200)、罗丹明3G、罗丹明6G(罗丹明590)、5-羧基-X-罗丹明、6-羧基-X-罗丹明、磺酰罗丹明B、磺酰罗丹明G、磺酰罗丹明101、罗丹明X(R101)、罗丹明101、罗丹明110、罗丹明123、罗丹明700、罗丹明800等,还包括但不限于文献{Progress in Chemistry,2010,22(10):1929-1939}及其引用文献中所记载的罗丹明衍生物。

本发明中,将-(Z

1.6.3.功能性基团R

具体地,R

类A:

或类B:

或类C:

或类D:

或类E:

或类F:

或类G:

类Ga:

或类Gb:

或类H:

或类I:

或类J:

其中,Q

其中,Y

其中,W为F、Cl、Br或I,优选为Br或Cl。

其中,W

其中,W

其中,

其中,M是环上的碳原子或杂原子,包括但不限于碳原子、氮原子、磷原子、硅原子。

其中,M

其中,M

其中,PG

其中,R

R

其中,R

R

R

R

R

R

R

具体地,R

R

其中,R

R

R

R

R

R

R

R

具体地,R

R

其中,R

作为取代原子时,R

作为取代基时,R

作为取代基时,R

作为取代基时,R

R

R

R

R

具体地,R

R

R

R

其中,R

当为取代原子时,R

当为取代基时,R

当为取代基时,R

当为取代基时,R

R

R

R

R

具体地,R

R

R

类E3中,R

其中,R

其中,R

其中,R

其中,M

其中,X

其中,X

其中,X

当为巯基保护基时,X

其中,LG

LG

LG

LG

LG

LG

LG

具体地,LG

LG

LG

LG

LG

其中,X

其中,Q没有特别限制,只要有助于不饱和键电子的诱导、共轭效应即可。

当Q处于环上时,可以是一个或多个。当为多个时,可以为相同结构,也可以为两种或两种以上不同结构的组合。

Q可以为原子或取代基。

当为原子时,Q选自氢原子或卤素原子,优选氢原子或氟原子。

当为取代基时,Q选自包括但不限于术语部分列举的所有取代基的组合。可以含有碳原子或不含原子。不含碳原子时,作为举例,例如可以为硝基。含有碳原子时,其碳原子数没有特别限定,优选1~20个碳原子,更优选1~10个碳原子。

当为取代基时,Q的结构没有特别限制,包括但不限于直链结构、含侧基的支链结构或含环状结构。其中,环状结构没有特别限制,优选上述的脂肪族环、芳香族环、糖环、缩合环。

Q可选自氢原子、卤素原子、不含碳的取代基、烃基、杂烃基、取代的烃基或取代的杂烃基中任一种原子或基团。

Q优选氢原子、卤素原子、硝基、含硝基的取代基、含酰基的取代基、C

Q更优选为氢原子、卤素原子、硝基、含硝基的取代基、酰基、端基含酯基的取代基、端基含硫酯基的取代基、端基含酰胺键的取代基、C

Q更优选为氢原子、卤素原子、硝基、含硝基的取代基、C

Q更优选为氢原子、卤素原子、硝基、含硝基的取代基、C

具体地,Q可选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、硝基、硝基苯基、乙酰基、苯甲酰基、对甲苯磺酸基、甲磺酸基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、叔丁基氧基羰基、苯氧基羰基、苄氧基羰基、甲硫基酰基、乙硫基酰基、叔丁基硫基羰基、苯硫基羰基、苄硫基羰基、乙基氨基酰基、叔丁基氨基羰基、苯基氨基羰基、苄基氨基羰基、甲氧基硫代羰基、乙氧基硫代羰基、叔丁基氧基硫代羰基、苯氧基硫代羰基、苄氧基硫代羰基、甲硫基硫代羰基、乙硫基硫代羰基、叔丁基硫基硫代羰基、苯硫基硫代羰基、苄硫基硫代羰基、乙基氨基酰基、叔丁基氨基硫代羰基、苯基氨基硫代羰基、苄基氨基硫代羰基、甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、戊基、己基、庚基、2-乙基己基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、乙烯基、丙烯基、烯丙基、丙炔基、炔丙基、环丙基、环丙烯基、苯基、苄基、丁基苯基、对甲基苯基、甲氧基、乙氧基、苯氧基、苄氧基、甲硫基、乙硫基、苯硫基、苄硫基、C

Q优选氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、硝基、硝基苯基、乙酰基、苯甲酰基、对甲苯磺酸基、甲磺酸基、甲氧基酰基、乙氧基酰基、叔丁基氧基羰基、苯氧基羰基、苄氧基羰基、甲硫基酰基、乙硫基酰基、叔丁基硫基羰基、苯硫基羰基、苄硫基羰基、乙基氨基酰基、叔丁基氨基羰基、苯基氨基羰基、苄基氨基羰基、甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、乙烯基、丙烯基、烯丙基、丙炔基、炔丙基、环丙基、环丙烯基、苯基、苄基、丁基苯基、对甲基苯基、甲氧基、乙氧基、苯氧基、苄氧基、甲硫基、乙硫基、苯硫基、苄硫基、三氟甲基、2,2,2-三氟乙基等中任一种原子或基团,或任一种基团的被取代形式。其中,取代原子或取代基优选为氟原子、烷氧基、烯基、芳基或硝基。

Q更优选为氢原子、氟原子、甲基、三氟甲基、甲氧基、甲基氧基羰基、对甲苯磺酰基、甲磺酰基等中任一种原子或基团。

Q更优选为氢原子、氟原子、甲基、三氟甲基、甲氧基、甲基氧基羰基等中任一种原子或基团。

其中,Q

Q

Q

Q

Q

Q

Q

具体地,Q

Q

Q

Q

Q

Q

其中,Q

其中,Q

其中,Q

其中,PG

其中,PG

其中,PG

其中,PG

PG

所述SPG

所述PG

所述PG

所述PG

1.6.4.含功能性基团-(Z

作为举例,-(Z

1.7.可稳定及可降解基团的说明

本发明中的可稳定存在的连接基STAG或可降解的连接基DEGG,可存在于上述L

所述六臂聚乙二醇衍生物可稳定存在或可降解。当可降解时,同一分子中,可降解位点数量可以为1个或更多个。关于可降解的位置:(1)可位于L

根据六臂聚乙二醇衍生物中可降解位点数量及可降解位点位置的差异,对聚合物的稳定性及其所修饰药物的可释放性有着重要影响。当在六个聚乙二醇链末端的功能性基团与聚乙二醇链之间可发生降解时,即-(Z

比较典型的几种降解方式如下:(a)当g=0或1,当仅在L

所述六臂聚乙二醇衍生物中允许1种或1种以上的降解方式存在。当存在一种以上的降解方式时,可发生梯度式降解,更灵活地控制被修饰产物的降解动力学过程;对于PEG修饰的药物,其体内的药代动力学的控制更为灵活和精细,更能满足复杂的治疗效果的需求。

1.7.1.本发明中可稳定存在的二价连接基STAG

STAG可稳定存在的条件没有特别限制,在包括但不限于光、热、低温、酶、氧化还原、酸性、碱性条件、生理条件、体外模拟环境等任一条件下可稳定存在,优选在光、热、酶、氧化还原、酸性、碱性等任一条件下可稳定存在。

STAG的类型没有特别限制,包括但不限于亚烷基、二价杂烷基、双键、三键、二价二烯基、二价环烷基、二价环烯基、二价环烯烃基、二价环炔烃基、芳环基、脂杂环基、杂苯环基、芳并杂环基、杂稠杂环基、取代的亚烷基、取代的二价杂烷基、取代的双键、取代的二烯基、取代的二价环烷基、取代的二价环烯基、取代的二价环烯烃基、取代的二价环炔烃基、取代的芳环基、取代的脂杂环基、取代的杂苯环基、取代的芳并杂环基、取代的杂稠杂环基、醚键、硫醚键、脲键、硫脲键、氨基甲酸酯基、硫代氨基甲酸酯基、不含活泼氢的二价硅基、含硼原子的二价连接基、仲氨基、叔氨基、羰基、硫代羰基、酰胺基、硫代酰胺基、磺酰胺基、烯胺基、三氮唑基、4,5-二氢异恶唑基、氨基酸及其衍生物骨架中任一种二价连接基、任两种或任两种以上基团构成的稳定二价连接基。

具体地,STAG包括但不限于文献CN104530413A、CN104530415A、CN104530417A中所描述及列举的结构。以CN104530417A为例,对应段[0627]~[0704]。两种或两种以上可稳定存在的二价连接基组合成STAG的方式没有特别限制。包括但不限于CN104530417A的段[704]。

作为任两种或任两种以上结构的组合,举例如-CH

1.7.2.本发明中的可降解的二价连接基DEGG

DEGG可降解的条件没有特别限制,在包括但不限于光、热、低温、酶、氧化还原、酸性、碱性、生理条件、体外模拟环境等任一条件下可降解,优选在光、热、酶、氧化还原、酸性、碱性等任一条件下可降解。

由任一种DEGG与任一种STAG组合而成的二价连接基仍为一种可降解的连接基。对于含芳环的可降解的二价连接基,还可由芳环与可降解的二价连接基组合而成。

DEGG的类型没有特别限制,包括但不限于含有二硫键、乙烯醚键、酯基、硫酯基、硫代酯基、二硫代酯基、碳酸酯基、硫代碳酸酯基、二硫代碳酸酯基、三硫代碳酸酯基、氨基甲酸酯基、硫代氨基甲酸酯基、二硫代氨基甲酸酯基、缩醛基、环缩醛基、缩硫醛基、氮杂缩醛基、氮杂环缩醛基、氮硫杂缩醛基、二硫代缩醛基、半缩醛基、硫代半缩醛基、氮杂半缩醛基、缩酮基、缩硫酮基、氮杂缩酮基、氮杂环缩酮基、氮硫杂缩酮基、亚胺键、腙键、酰腙键、肟键、硫肟醚基、半卡巴腙键、硫代半卡巴腙键、肼基、酰肼基、硫代碳酰肼基、偶氮羰酰肼基、硫代偶氮羰酰肼基、肼基甲酸酯基、肼基硫代甲酸酯基、卡巴肼基、硫代卡巴肼基、偶氮基、异脲基、异硫脲基、脲基甲酸酯基、硫脲基甲酸酯基、胍基、脒基、氨基胍基、氨基脒基、亚氨酸基、亚氨酸硫酯基、磺酸酯基、亚磺酸酯基、磺酰肼基、磺酰脲基、马来酰亚胺基、原酸酯基、磷酸酯基、亚磷酸酯基、次磷酸酯基、膦酸酯基、磷硅烷酯基、硅烷酯基、碳酰胺基、硫代酰胺基、磺酰胺基、聚酰胺基、磷酰胺基、亚磷酰胺基、焦磷酰胺基、环磷酰胺基、异环磷酰胺基、硫代磷酰胺基、乌头酰基、多肽片段、核苷酸及其衍生物骨架、脱氧核苷酸及其衍生物骨架中任一种二价连接基、任两种或任两种以上二价连接基的组合。

这里的氨基甲酸酯基、硫代氨基甲酸酯基、碳酰胺基、磷酰胺基等即可以作为可稳定存在的连接基,也可以作为可降解的连接基。因其使用的环境特点而异。

具体地,DEGG包括但不限于文献CN104530413A、CN104530415A、CN104530417A中所描述及列举的结构。以CN104530417A为例,对应段[705]~[0725]。

1.7.3.可降解的多价基团

可降解的三价或四价或更高价基团需含有至少一个可降解的二价连接基DEGG。

对于可降解的三价基团,包括但不限于含三价原子核结构的稳定三价基团与可降解的二价连接基组成的基团、三价芳环与可降解的二价连接基组成的基团、可降解的三价环结构与可稳定存在的二价连接基的组合、可降解的三价环结构与可降解的二价连接基的组合、上述任一种可降解的二价连接基的三价形式。其中,可降解的三价环结构指为可降解成至少两个独立的片段的三价环状结构。可以为2个或2个以上可降解基团串联而成的三价封闭环结构。例如环肽,如2个或2个以上酯键串联而成的环状结构。包括但不限于文献CN104530413A、CN104530415A、CN104530417A中所描述及列举的结构。以CN104530417A为例,对应段[726]~[0731]。

1.8.末端支化结构G的举例

G的结构没有特别限制,各自独立地包括但不限于支化、含环状结构、梳状、树状、超支化等类型。G可降解或可稳定存在。

L

六臂聚乙二醇衍生物的末端支化基团G具有相同的结构类型,例如同为三支化结构,或同为四支化结构,或同为梳状结构,或同为树状结构,或同为超支化结构,或同为环状结构。在结构类型相同的情况下,允许六个PEG链末端的结构并非完全一致。例如,对于梳状结构,允许因重复单元数量不一致而产生的价态的不同;对于超支化结构,支化单元数不要求严格一致外,还允许各支化单元随机进行连接。因此同一分子中,PEG链末端为梳状或超支化结构时,其末端k可以不等。而对于树状和环状结构,则要求其结构完全一致,对应的k也完全相等。

本发明中六臂聚乙二醇衍生物g=1时,G选自包括但不限于上述任一种k+1(k=2~250)价的基团。G的优选结构包括但不限于文献CN104530413A、CN104530415A、CN104530417A中所描述及列举的结构。以CN104530417A为例,对应段[0824]~[0825]。

末端反应位点k=2时,G为三价基团,包括但不限于上述集合G

末端反应位点k=3时,G为四价基团,包括但不限于上述集合G

末端反应位点k≥3时,即G的价态≥4时,k+1价的G包括但不限于上述集合G

所述直接或间接组合而成的k+1(k≥4)价的G,所述组合方式包括但不限于梳状组合方式、树状组合方式、支化组合方式、超支化组合方式、环状组合方式等。例如对于多个低价基团组合而成的梳状、树状或超支化的基团,多个低价基团可以彼此相同或不同,优选由相同的低价基团组合而成。

其中,树状组合方式形成的树状组合结构以DENR(U

所述树状组合结构举例如

其中,构成支化或超支化组合结构的多价G的基本单元优选三价G或四价G。其优选的基本单元包括但不限于上述树状组合方式所述,还包括

其中,构成梳状组合结构的多价G的基本单元优选三价G、四价G或五价G。优选CN104530417A中段[824]~[0825]、CN104530413A中段[1130]、[1143]所述的重复单元。构成梳状组合结构的多价G的基本单元包括但不限于多聚甘油、多聚季戊四醇、取代的环氧丙烷、取代的环氧丙烷与二氧化碳的组、丙烯酸酯及其衍生物、甲基丙烯酸酯及其衍生物、含缩醛结构的基本单元(如(1→6)β-D吡喃葡萄糖苷)、含羟基或硫基的氨基酸及其衍生物、酸性氨基酸及其衍生物、碱性氨基酸及其衍生物等。G还可为由D-吡喃葡萄糖单元通过β-1,6糖苷键、α-1,6糖苷键、β-1,4糖苷键、α-1,4糖苷键、β-1,3糖苷键、α-1,3糖苷键中任一种键合形式进行首尾相连形成的缩醛化葡聚糖,或上述多聚体的被氧化形式。梳状组合结构的重复单元还可以为合适的三元醇、合适的四元醇、开链式戊糖醇、开链式己糖醇,相应的原料优选任一种的醚键羟基以外的其它羟基均被保护的形式,所述的醇举例如甘油、三羟乙基乙烷、三羟乙基丙烷。

其中,环状组合方式的多价G优选环肽或其衍生物的残基、环状单糖或其衍生物的残基、环状多糖或其衍生物(如环糊精的官能化衍生物)的残基、1,4,7-三叔丁氧羰基-1,4,7,10-四氮杂环十二烷的骨架、2-羟甲基哌啶-3,4,5-三醇的骨架、6-氨基-4-(羟甲基)-4-环己基-[4H,5H]-1,2,3-三醇的骨架等。

例如,末端反应位点k=4时,G为五价基团,包括但不限于上述集合G

;3个三价基团间接组合而成的梳状结构,如由甘氨酸、丙氨酸等氨基酸作为间隔基组合在一起的三个赖氨酸等。其中,结构里的星号*标记,表示星号端指向聚乙二醇单元。

例如,末端反应位点k=5时,G为六价基团,包括但不限于上述集合G

2.六臂聚乙二醇衍生物的制备方法

2.1.一种六臂聚乙二醇衍生物的制备方法,涉及以下步骤:

步骤一、采用含有六个羟基的六羟基小分子

步骤二、引发环氧乙烷聚合;

步骤三、反应结束后向步骤二得到的具有六条聚乙二醇链的中间产物体系中加入质子源,即可得到羟基封端的六臂聚乙二醇;

步骤四,将六臂聚乙二醇的末端官能化即可得到六臂聚乙二醇衍生物,所述末端官能化选自末端线性官能化、末端支化官能化中任一种;当g=0时,进行末端线性官能化,当g=1时,进行末端支化官能化。

上述步骤可以在溶剂或没有溶剂条件下进行,溶剂并没有特别限制,但优选非质子性溶剂,如甲苯、苯、二甲苯、乙腈、乙酸乙酯、四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺,更优选二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、甲苯或四氢呋喃。

2.1.1.六羟基小分子引发剂(IN-(OH)

六羟基小分子引发剂的结构通式为

六羟基小分子可以通过1个残基可以作为A

所述三官能化小分子可以为天然存在,或直接购买,或通过合适的偶合反应获得。参与反应的官能团选自本发明的类A-类H中合适的反应性基团。

制备六羟基小分子引发剂时,残基可以作为A

具体的六羟基小分子引发剂的结构举例如下:

2.1.2.引发剂体系

六羟基小分子的结构可通过现有常规技术手段,包括但不限于核磁、圆二色谱、MALDI-TOF、HPLC、紫外分光光度计、FT-IR、质谱、拉曼光谱、单晶衍射等方法进行表征确认。六羟基小分子的羟值可以采用现有相关领域已有手段进行测定,包括但不限于GB/T12008.3-2009(苯酐-吡啶法)、HG/T 2709-95(乙酸酐-吡啶法)、其它酰化法(如乙酸酐-高氯酸-乙酸乙酯催化酰化法、乙酸酐-高氯酸-二氯乙烷催化酰化法、乙酸酐-N甲基咪唑-DMF催化酰化法等),可以采用常温催化酰化法,也可以采用加热回流酰化法。优选GB/T12008.3-2009或HG/T 2709-95。

所述引发剂体系还含有碱,使六羟基小分子在碱催化下实现去质子化,形成氧负离子。

去质子化在碱性条件下进行。用于去质子化的碱没有特别限制,但优选金属钠、钾、氢化钠、氢化钾、甲醇钠、甲醇钾、萘锂、正丁基锂、叔丁基锂、叔丁醇钾或二苯基甲基钾,更优选用金属钠、钾或二苯基甲基钾,最优选二苯基甲基钾。催化剂的用量在5mol%至320mol%,优先5mol%至80mol%。如果催化剂的用量小于5mol%,聚合速率慢而累计热增加,导致副产物生成,如末端羟基发生消除生成乙烯醚化合物。在无溶剂条件下反应,催化剂的量超过50mol%会导致反应溶液粘度增加或有固体析出,导致反应不均衡且给纯化带来困难。而在甲苯或四氢呋喃做溶剂时,反应液粘度增加或有固体析出的问题可以得到解决,催化剂量可以相应的增加到80mol%或更高。

去质子化一般在10℃至50℃的条件下进行,优选25℃至50℃。当温度小于10℃时,去质子化不完全,碱作为亲核试剂参与阴离子聚合,得到目标聚合物链为目标分子量0.5倍的低分子量杂质。这类杂质可能与生物相关物质发生反应并改变其物理性能。如果用于引发环氧乙烷聚合的物质中含有保护基,当温度高于50℃时,会导致保护基的部分分解脱保护,得到高于目标聚合物链为目标分子量的高分子量杂质。当含有这类杂质的状态下修饰药物,必然导致药物制剂不均匀,质量不稳定,不能满足高纯度药物的修饰。

去质子化时间,优选10分钟至24小时,时间的控制随着碱的不同而不同。一般的,碱性弱或在有机溶剂中溶解度比较小的强碱(如:甲醇钠、甲醇钾、氢化钠、氢化钾等),需要较长的去质子化时间,一般在1小时至24小时;而碱性强且在有机溶剂中溶解度良好的碱(如:二苯基甲基钾、正丁基锂、叔丁基锂等),即使在无溶剂条件下也可以与引发剂充分互溶,去质子速度快,一般在10分钟至24小时,优选20分钟至1小时。当去质子化时间较短,去质子化不完全,碱作为亲核试剂参与阴离子聚合,得到目标聚合物链目标分子量0.5倍的低分子量杂质;如果用于引发环氧乙烷聚合的物质中含有保护基,而当去质子化时间大于24小时,会导致保护基的部分分解脱保护,得到高于目标分子量的高分子量杂质;含有这类杂质的状态下修饰药物,不能满足高纯度药物的修饰。

当使用甲醇钾、叔丁醇钾、甲醇钠作为催化剂时,优选甲醇钾,其用量为5mol%至80mol%,在25℃至80℃的条件下进行,优选50℃至60℃,除此外,应该在减压条件下操作以促进质子交换。由于甲醇钾、叔丁醇钾或甲醇钠自身在聚合条件下,也会与环氧乙烷发生聚合,得到目标聚合物链分子量为目标分子量0.5倍的一端醚化聚乙二醇,干扰后续反应生成副产物。所以这类反应需要在较高的温度(优选50℃至60℃)保证完全质子化的同时,减压操作除去低级醇。

2.1.3.环氧乙烷的聚合

环氧乙烷的用量由聚乙二醇链的设计分子量决定,投入计量的环氧乙烷。

当在非质子性溶剂条件下,优选在50℃至70℃进行聚合。当温度低于50℃时,随着聚合的进行,分子量逐步增加,反应液体的粘度会增加或有固体析出,导致反应体系不均匀,得到的目标产物分布较宽,不适合用于高纯度药物的修饰;而当温度高于70℃,反应体系容易发生爆聚或易发生副反应,如末端醇消除得到乙烯基醚。

当无溶剂条件下,优选在50℃至130℃进行聚合,更优选在80℃至110℃进行聚合。当温度低于50℃时,聚合速率较低其累计热增加从而降低了目标产物的质量;此外,当温度高于130℃,容易发生副反应如末端醇消除得到乙烯基醚。同样地,随着聚合的进行,分子量逐步增加,反应液体的粘度会增加或会产生固化,使得反应不均匀,得到的目标产物分布较宽。

聚合过程可以在溶剂或无溶剂条件下进行,溶剂并没有特别限制,但优选非质子性溶剂,如甲苯、苯、二甲苯、乙腈、乙酸乙酯、四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺。一般优选在非质子性溶剂下进行,溶剂优选二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、甲苯或四氢呋喃。

2.1.4.结束聚合反应

经步骤二后得到的聚合产物是醇与氧负离子的混合物。当聚合到一定程度,加入质子源,即可得到具有特定聚合度的羟基封端的中间体化合物。其中质子源要求能提供活泼氢即可。

质子化试剂并没有特别限制,优选自水、乙酸、乙醇、甲醇。一般,质子化试剂的用量为去质子化试剂的1到100倍,优选2到10倍。如果质子化试剂用量小于去质子化试剂摩尔当量的1倍,会导致质子化不完全,活泼的氧负离子会导致产物结构不稳定,久置于空气中会形成分子量大于目标分子量的杂质,导致分子量分布变宽。当质子化试剂用量大于去质子化试剂摩尔当量的20倍时,过量的试剂或化合物给纯化带来麻烦,可能会引起副反应。

质子化一般在30℃至100℃条件下进行,优选50℃至80℃。当温度小于30℃时,高分子量的聚合产品容易因为粘度增加或固化导致反应体系搅拌不均匀,引起产品质子化不完全。而当温度高于100℃时,产品容易发生链转移而导致分子量变大、分布变宽。

质子化时间优选10分钟至60分钟,时间的控制随着质子化试剂的酸性不同而不同。一般的,酸性较弱或两相反应条件下需要较长时间进行质子化,一般在30分钟至60分钟;而酸性较强或均相反应条件下质子化速度较快,一般在10分钟至30分钟即可完成。

2.2.一种六臂聚乙二醇衍生物的制备方法,该方法涉及一个含有六个官能团的六官能化小分子

biLPEG另一端的功能性基团与目标结构相同或不同;当不同时,该方法还包括对六臂聚乙二醇

2.2.1.六官能化小分子

所述六官能化小分子的降解性没有特别限制,可以只含稳定的连接基STAG,也可含有1个或1个以上的可降解的连接基DEGG。其中,可降解的连接基的种类可以为1种或更多种。

所述六官能化小分子含有6个相同的反应性基团,选自本发明的类A-类H中合适的反应性基团。所述六官能化小分子可以通过1个残基可以为A

所述三官能化小分子可以为天然存在,或直接购买,或通过合适的偶合反应获得。参与反应的官能团选自本发明的类A-类H中合适的反应性基团。

制备六官能化小分子时,残基可以为A

所述六官能化小分子除了为上述2.1.1.中所述用于聚合反应中的任一种六羟基小分子引发剂IN-(OH)

2.2.2.线性双端官能化PEG衍生物biLPEG

所述biLPEG一端具有单一可与六官能化小分子反应的官能团,经偶合形成二价连接基L

所述biLPEG的另一端,与目标结构相同或不同,其功能性基团可以与目标功能性基团相同或不同。对于通式(1)可以为PEG末端羟基、线性官能化的官能团(只含有一个官能团)或支化官能化的官能团(可含有2个或更多的官能团)。该端所携带的官能团选自包括但不限于上述A-J中任一种功能性基团,包括任一反应性基团的前体、以其作为前体的变化形式、被取代的形式,被保护形式及脱保护的形式等变化形式。当该端含有反应性基团时,优选只含有一种反应性基团。比如,当末端采用赖氨酸、谷氨酸、天冬氨酸封端时,可能出现末端同时含有羧基或氨基的情况,但是通过后续选择性保护,可最终实现末端只含一种反应性基团。又比如,允许该端含有两种或者更多种的被保护的反应性基团,不过在后续应用中,当用于修饰生物相关物质时,只选择对其中一种脱保护而得到种类单一的反应性基团。当该端的结构、功能性基团与目标不同时,可通过对上述偶合反应得到的六臂聚乙二醇衍生物进行末端官能化,得到具有目标功能性基团的目标结构。可进行合适的末端线性官能化或末端支化官能化。当该端与目标结构同为线性结构,或同为支化结构,且区别仅在于末端的功能性基团时,优选仅通过脱保护即可得到目标功能性基团。

所述biLPEG的两端的官能团可以相同或不同,优选两端具有两种不同官能团的线性异官能化PEG衍生物(biheteroLPEG)。其中可同时存在的异官能团对包括但不限于:羟基与被保护的羟基、羟基或被保护的羟基与类A~类H的非羟基反应性基团(如氨基、被保护的氨基、胺盐、醛基、活性酯基、马来酰亚胺基、羧基、被保护的羧基、炔基、被保护的炔基、叠氮基、烯基、丙烯酸基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、环氧基、异氰酸酯基等)、羟基或被保护的羟基与类I-类J中的功能性基团或其衍生物(如靶向基团、光敏感性基团等)、活性酯基与马来酰亚胺基、活性酯基与醛基、活性酯基与叠氮基、活性酯基与炔基或被保护的炔基、活性酯基与丙烯酸酯基、活性酯基与甲基丙烯酸酯基、活性酯基与丙烯酸基、马来酰亚胺基与叠氮基、马来酰亚胺基与炔基或被保护的炔基、马来酰亚胺基与丙烯酸酯基、马来酰亚胺基与甲基丙烯酸酯基、马来酰亚胺基与丙烯酸基、马来酰亚胺基与羧基、马来酰亚胺基与氨基或被保护的氨基或胺盐、马来酰亚胺基与异氰酸酯基、马来酰亚胺基与被保护的巯基、醛基与叠氮基、醛基与丙烯酸酯基、醛基与甲基丙烯酸酯基、醛基与丙烯酸基、醛基与环氧基、醛基与羧基、醛基与炔基或被保护的炔基、叠氮基与巯基或被保护的巯基、叠氮基与氨基或被保护的氨基或胺盐、叠氮基与丙烯酸酯基、叠氮基与甲基丙烯酸酯基、叠氮基与丙烯酸基、叠氮基与羧基、丙烯酸酯基与氨基或被保护的氨基或胺盐、丙烯酸酯基与异氰酸酯基、丙烯酸酯基与环氧基、丙烯酸酯基与甲基丙烯酸酯基、丙烯酸酯基与羧基、甲基丙烯酸酯基与羧基、甲基丙烯酸酯基与氨基或被保护的氨基或胺盐、甲基丙烯酸酯基与异氰酸酯基、甲基丙烯酸酯基与环氧基、炔基或被保护的炔基与氨基或被保护的氨基或胺盐、炔基或被保护的炔基与异氰酸酯基、炔基或被保护的炔基与丙烯酸酯基、炔基或被保护的炔基与甲基丙烯酸酯基、炔基或被保护的炔基与丙烯酸基、炔基或被保护的炔基与环氧基、炔基或被保护的炔基与羧基、被保护的炔基与叠氮基、丙烯酸基与异氰酸酯基、丙烯酸基与丙烯酸酯基、丙烯酸基与环氧基、丙烯酸基与羧基、羧基与巯基或被保护的巯基、羧基与氨基或被保护的氨基或胺盐、羧基与异氰酸酯基、羧基与环氧基、氨基或被保护的氨基或胺盐与巯基或被保护的巯基、靶向基团与非羟基反应性基团、光敏感性基团与非羟基反应性基团等。其中,所述活性酯包括但不限于本发明中任一种琥珀酰亚胺活性酯(如琥珀酰亚胺碳酸酯基)、对硝基苯活性酯、邻硝基苯活性酯、苯并三唑活性酯、1,3,5-三氯苯活性酯、1,3,5-三氟苯活性酯、五氟苯活性酯、咪唑活性酯、2-硫氧代噻唑烷-3-羧酸酯、2-硫酮吡咯烷-1-羧酸酯等;所述氨基包括伯氨基与仲氨基。所述胺盐优选氨基的盐酸盐形式如NH

所述biLPEG可以为多分散,也可以为单分散的。当为多分散性时,对应n

当biLPEG为多分散性时,其多分散系数没有特别限制,但是优选多分散系数PDI低于1.15,更有选低于1.10,更优选低于1.08,更优选低于1.05的原料。PDI越低,分子量越均一,所得产物的分子量分布也越窄,用于修饰药物等分子时,修饰产物的质量越高,越能满足实际需求。

当biLPEG为单分散性时,PDI=1,六个PEG链均具有固定分子量,且彼此相等,可得到具有确定分子结构的六臂聚乙二醇衍生物。用于修饰药物时,可到具有确定药物结构的产品,性能更均一和易控。

采用单分散性原料制备的产物,分子量较为均一,但基于制备方法的限制,分子量大多受限,步骤冗长。采用多分散性原料的优势是步骤简单,分子量的调节范围大。

制备单分散聚乙二醇链的制备方法可采用本技术领域的公知技术,包括但不限于文献《J.Org.Chem.2006,71,9884-9886》及其引用文献、文献《Angew.Chem.2009,121,1274-1278》及其引用文献、文献《Expert Rev.Mol.Diagn.2013,13(4),315-319》及其引用文献、文献《Angew.Chem.Int.Ed.2014,53,6411-6413》及其引用文献、文献《Bioorganic&Medicinal Chemistry Letters,2015,25:38-42》及其引用文献、文献《Angew.Chem.Int.Ed.,2015,54:3763-3767》及其应用文献等。

2.3.一种六臂聚乙二醇衍生物的制备方法,该方法涉及1个含有三个相同官能团的三官能化小分子与3个支化聚乙二醇分子V-PEG

两个PEG链端的功能性基团与目标结构相同或不同;当不同时,该方法还包括对六臂聚乙二醇衍生物的末端官能化过程,所述末端官能化选自末端线性官能化、末端支化官能化中任一种;当g=0时,进行末端线性官能化,当g=1时,进行末端支化官能化。

2.3.1.三官能化小分子

所述含有三个相同官能团的三官能化小分子为前述制备六官能化小分子中残基可以为A

2.3.2.支化聚乙二醇分子V-PEG

支化V-PEG

支化聚乙二醇分子V-PEG

支化V-PEG

支化V-PEG

当支化V-PEG

当支化V-PEG

采用单分散性原料制备的产物,分子量较为均一,但基于制备方法的限制,分子量大多受限,步骤冗长。采用多分散性原料的优势是步骤简单,分子量的调节范围大。

2.4.末端官能化

将位于聚乙二醇链末端的羟基或非目标功能性基团修饰为目标功能性基团的过程为末端官能化,可以分为末端线性官能化和末端支化官能化。所述功能性基团包括但不限于类A~类J所列举的功能性基团。引发环氧乙烷聚合后的聚乙二醇末端为羟基,对应g=0,k=1,末端形成羟乙基。

通式(1)中,F中的g为0时的末端官能化过程为末端线性官能化,此时对应的G不存在,k=1,聚乙二醇链末端的功能性基团R

F中的k=1时,进行末端线性官能化;F中的k>1时,进行末端支化官能化。

2.4.1.聚乙二醇链末端的线性官能化

末端线性官能化的方法没有特别限制,与最终的功能性基团的类型相关。既可以为基于聚乙二醇链末端羟基的线性官能化,也可以为基于反应性基团的向目标功能性基团的转变,也可以为两者的组合。可采用本领域的公知技术。且包括但不限于文献CN104530413A、CN104530415A、CN104530417A、CN104877127A中所描述及列举。以CN104530413A为例,对应段[960]~[1205],以CN104877127A为例,对应段[1005]~[1087]。其反应温度、反应时间、剂量、溶剂条件、反应条件(如强碱性、酸性)、催化剂、去质子化试剂、氧化剂、还原剂、烷基化试剂、卤代试剂、弱酸性的盐等参数及各参数的优选为本领域技术人员所熟知,或可通过有限次实验进行优化获得,这里不再赘述,而主要对涉及的反应类型(如缩合反应、开环反应、关环缩合反应、酯化反应、氧化反应、加成反应、取代反应、烷基化反应、脱氢反应等)的反应原理、反应原料、反应路线等进行概括描述,相关细节或优选条件同样为本领域技术人员所熟知,并可通过有限次试验获得。

2.4.1.1.类A:R

类A中的功能性基团为活性酯或活性酯的类似物。其制备方法包括但不限于以下方法。

a:相应的活性酯(A6-A10、A12、A14),可以通过末端羟基中间体在碱的存在下,与相应的碳酸酯(N,N'-二琥珀酰亚胺基碳酸酯、二(对硝基苯)碳酸酯、二(邻硝基苯)碳酸酯、双苯并三氮唑碳酸酯等)、卤代甲酸酯(对硝基苯基氯甲酸酯、邻硝基苯基氯甲酸酯、三氯苯基氯甲酸酯等)、N,N'-羰基二咪唑经缩合反应得到。相应的环上氢原子被取代的衍生物也可通过类似的方式获得,如通过与1,1’-羰基二(2-甲基咪唑)的反应得到2-甲基咪唑的活性酯。相应的卤代甲酸酯选自氯代、溴代或碘代物,优选氯代物。

b:相应的活性酯(A1-A5、A11、A13),也可以通过缩合反应得到。末端羟基通过一步或多步反应得到末端羧基,然后在缩合剂的存在下,与相应的醇(N-羟基琥珀酰亚胺、对硝基苯酚、邻硝基苯酚、三氯苯酚、1-羟基苯并三唑等)反应得到相应的活性酯。

c:活性酯的类似物(A15-A18),可以通过末端羧基,在缩合剂的存在下,与相应的胺(如噻唑-2-硫酮、四氢吡咯-2-硫酮、苯并[d]噻唑-2(3H)-硫酮、4-氧代-2-硫代噻唑烷等)反应得到相应的酰胺。相应的环上氢原子被取代的衍生物也可通过类似的方式获得,如通过与4-异丙基-1,3-噻唑烷-2-硫酮、(R)-4-异丙基噻唑啉-2-硫酮、4-苯基噻唑啉-2-硫酮等反应可得到相应的活性酯类似物。

并不特别限制缩合剂,但优选N,N’-二环己基羰二亚胺(DCC),1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(EDC·HCl),2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯(HATU),苯并三氮唑-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸盐(HBTU),最优选为DCC。溶剂可以是无溶剂或非质子性溶剂。碱包括一般为有机碱,优选三乙胺、吡啶。

2.4.1.2.类B:R

磺酸或亚磺酸酯类衍生物(B1、B2)可以通过末端羟基与含离去基团Y

砜类或亚砜类衍生物(B3、B4)可以通过含离去基团Y

砜类衍生物(B3)可以通过末端羟基与碱反应去质子化后,与乙烯基砜加成反应得到。

双砜基衍生物(B5)及其变形形式(B6)可以参考文献{Advanced Drug DeliveryReviews,2008,60,3-12}的方法进行制备。

2.4.1.3.类C:R

羟胺化合物(C1)可以通过末端羟基,在强碱条件下(如二苯基甲基钾),与过量的盐酸羟胺反应得到。

巯基衍生物(C2)可以通过末端羟基与硫脲反应得到,该反应可以在溶剂中或在没有溶剂的条件下进行,溶剂没有限制,优选水、甲苯、苯、二甲苯、乙腈、乙酸乙酯、乙醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺,优选水、四氢呋喃、二氯甲烷、乙腈。

巯基衍生物(C2)还可通过磺酸酯化合物与黄原酸钾化合物反应,然后用伯胺进行分解得到。这个反应可以在无溶剂或溶剂条件下进行,溶剂没有受到限制,优选非质子性溶剂。

保护的硫化合物(C7)可以由相应的硫化合物(C2)与相应的保护试剂进行反应制得。制备的方法没有限制,包括但不极限于以下方法:a、硫醚保护的硫化物可以由硫化合物在碱的存在下与相应的带有离去基团的烷基化试剂进行反应制得。溶剂可以是无溶剂或非质子性溶剂。b、硫酯类化合物(C7&C17)可以由硫化合物在碱的存在下与相应的酰卤进行反应制得。溶剂可以是无溶剂或非质子性溶剂。

胺类衍生物(C4)可以在碱催化下,末端羟基与丙烯氰或类似物发生偶联反应,然后在高压反应釜中,在钯或镍催化下还原氰基得到相应的胺。这个反应可以在无溶剂或溶剂条件下进行,溶剂没有受到限制,优选水或1,4-二氧六环及其组合。碱包括有机碱或无机碱,优选无机碱,更优选氢氧化钠、氢氧化钾。

胺类衍生物(C4)还可以通过磺酸酯化合物(B1)与氨水反应得到。

保护的胺类化合物(C6)可以由相应的胺(C3)与相应的保护试剂进行反应制得。制备的方法没有限制,包括但不局限于以下方法:

a、氨基甲酸酯类化合物可以由胺在碱的存在下与相应的卤代甲酸酯进行反应制得。溶剂可以是无溶剂或非质子性溶剂。碱包括有机碱或无机碱,优选有机碱,更优选三乙胺、吡啶。

b、酰胺类化合物可以由胺在碱的存在下与相应的酰卤进行反应制得。

c、烷基化的氨基化合物可以由胺在碱的存在下与相应的带有离去基团的烷基化试剂进行反应制得。溶剂可以是无溶剂或非质子性溶剂碱包括有机碱或无机碱,优选有机碱,更优选三乙胺、吡啶、钠氢、DPMK、氢化钾、醇钠。

d、烷基化的胺化合物的另外一个制备方法可以由胺与相应的醛或酮进行反应制得亚胺类化合物后在还原剂的存在下将亚胺(希夫碱)还原成相应烷基化胺化合物(C5)。相应的醛或酮没有特别限制。溶剂可以是质子性溶剂或非质子性溶剂,溶剂包括甲苯、苯、二甲苯、乙腈、乙酸乙酯、乙醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、甲醇、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺,优选四氢呋喃、甲醇、乙酸乙酯。还原剂没有特别限制,只要能将氨与醛或酮生成的希夫碱还原成氨基即可;优选硼氢化钠、氰基硼氢化钠、氢化铝锂、硼烷、二硼烷、二异丁基氢化铝、二异松莰基硼烷、硼氢化锂、硼氢化锌、硼烷-吡啶、硼烷-甲硫醚、硼烷-四氢呋喃等中的一种或组合;更优选氰基硼氢化钠。

卤代物(C7)、四甲基哌啶氧基化合物(C8)、二氧杂哌啶氧基化合物(C9)可以通过磺酸酯化合物(B1)与相应的卤代盐、2,2,6,6-四甲基哌啶-氮-羟基、3,5-二氧-1-环己胺反应得到。溴盐也没有限制,只要在溶剂中有游离的溴离子生成即可,优选溴化钠、溴化钾。

卤代化合物(C7)还可以末端羟基与卤代试剂反应得到。卤代试剂没有特别限制,只要可以将羟基转化为相应的卤原子就可以,优选二氯亚砜、三氯化磷、三溴化磷、二溴亚砜等中的一种或及其组合。溶剂可以是无溶剂或非质子性溶剂。

酯及硫代酯化合物(C17),可以通过末端羟基、巯基与末端羧基或酰卤进行缩合反应得到,所述酰卤优选酰氯。

硫酯化合物(C7)还可以通过巯基与活性酯之间的反应得到。参照文献{Journalof Controlled Release,2014,194:301-309}。

碳酸酯或硫代碳酸酯化合物(C18)可以通过末端羟基、巯基与氧羰酰氯化合物进行缩合反应得到。举例如氯甲酸乙酯、硫代氯甲酸乙酯。

三硫代碳酸酯衍生物(C18)还可以通过含三硫酯基的小分子化合物(如3-(苄硫基硫代羰基硫基)丙酸)与携带合适官能团的官能化聚乙二醇,经偶合反应得到。

酯类化合物(D11)用氨水、水合肼处理,分别可得到酰胺类化合物(C20)、酰肼类化合物(C21)。

卤代乙酰胺化合物(C10)可通过卤代乙酸与聚乙二醇胺衍生物(C4)在缩合剂作用下,反应生成酰胺键得到。

硫辛酸衍生物(C14)可通过硫辛酸与相应的醇(H1)或胺(C4)经缩合反应得到。

2.4.1.4.类D:R

酯类化合物(D11)及硫代酯类化合物(D26、D27、D28)可通过将末端羟基去质子化后,与α-卤代酯发生取代反应得到。举例如氯乙酸乙酯、溴乙酸乙酯。

硫酯类化合物(D26)还可通过相应的酯(D11)与硫醇反应得到。

酯类化合物(D11)用碱性溶液进行水解可得到羧酸化合物(D1)。

酰卤化合物(D4)可通过羧酸类化合物(D1)与卤代试剂反应得到。卤代试剂没有特别限制,只要可以将羧酸中羟基转化为相应的卤原子就可以,优选二氯亚砜、三氯化磷、三溴化磷、二溴亚砜等中的一种或及其组合。溶剂可以是无溶剂或非质子性溶剂。

酸酐衍生物(D11)可以通过羧酸衍生物(D4)与酰卤、小分子酸酐、小分子混合酸酐反应得到。酰卤、小分子酸酐、小分子混合酸酐试剂没有特别限制,只要可以将羧酸中转化为相应的酸酐就可以,优选C

磺酸衍生物(D2)可通过卤代烷基磺酸(如2-溴乙基磺酸)与末端羟基进行烷基化反应获得。

乙醛类衍生物(D6)可以由末端羟基直接氧化得到。氧化剂没有特别限制,优选PDC(pyridinium chlorochromate)、PCC(pyridinium dichromate)、DCC+DMSO、草酰氯+MDSO、三氧化硫吡啶+DMSO、三氟乙酸酐+DMSO、MnO

丙醛以及其他醛类衍生物(D6)可以通过末端羟基去质子化后,与卤代物反应得到缩醛中间体(D7),化合物(D7)在酸性条件下水解得到相应的醛。去质子化使用的碱没有特别限制,优选金属钠、钾,氢化钠、氢化钾,甲醇钠、叔丁醇钾或二苯基甲基钾,更优选用氢化钠或二苯基甲基钾。并不特别限制反应溶剂,优选非质子性溶剂。缩醛脱保护在酸性条件下进行,溶液pH值优选1至4。酸没有特别限制,优选乙酸、磷酸、硫酸、盐酸、硝酸,更优选盐酸。反应溶剂没有特别的限制,只要能够溶解反应物和产物即可,优选水。

醛类衍生物(D6)还可以通过含缩醛结构的小分子试剂经偶合反应,及缩醛脱保护后引入。例如通过聚乙二醇胺与2,2-二乙氧基乙酸、3,3-二乙氧基丙酸、4,4-二乙氧基丁酸、5,5-二乙氧基戊酸等经酰胺化反应后,脱除缩醛保护,得到相应的-C(=O)-(CH

缩醛类衍生物(D7)还可由聚乙二醇醛类衍生物(D6)在酸的催化下,与相应的醇反应得到醛保护形式的聚乙二醇(D7)。其中酸没有特别限制,可以是质子酸或Lewis酸,其中优选盐酸、硫酸、三氟乙酸、三氟甲磺酸、对甲苯磺酸、三氯化铝、氯化锡等。其中优选质子酸,更优选盐酸、硫酸、三氟乙酸、三氟甲磺酸、磷酸、硝酸。优选质子酸,更优选醇没有特别限制,可以为一元醇,二元醇或多元醇,其中优选甲醇,乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、乙二醇、1,3-丙二醇,1,4-丁二醇等。溶剂可以是无溶剂或非质子性溶剂。

异氰酸酯(D9)、硫代异氰酸酯(D10)衍生物可以通过醇类(H1)、胺类衍生物(C4)与过量的二异氰酸酯、二硫代异氰酸酯进行反应得到。二异氰酸酯、二硫代异氰酸酯没有特别限制,优选含C

氧羰酰氯衍生物(D12)可以对末端羟基(H1)在碱性条件下与三光气进行反应获得。碱优选有机碱,举例如二甲基氨基吡啶。溶剂优选非质子溶剂,举例如二氯甲烷。

方形酸酯(D24)可以通过胺衍生物(C4)与方形酸二酯之间的反应获得。

2.4.1.5.类E:R

马来酰亚胺衍生物(E1)可以通过胺类化合物(C4)与马来酸酐发生开环反应得到酸中间体(E5),然后在乙酸酐或乙酸钠催化下发生关环缩合反应。反应溶剂没有特别限制,优选非质子性溶剂。在关环缩合反应中,溶剂不受受到限制,优选上述的非质子性溶剂或乙酸酐。

马来酰亚胺衍生物(E1)还可以通过胺类化合物(C3)与含有马来酰亚胺基团(MAL基团)的酸或活性酯进行缩合反应得到。含有MAL基团的酸包括但不限于3-马来酰亚胺基丙酸、4-马来酰亚胺基苯甲酸、6-马来酰亚胺基己酸、11-马来酰胺基十一烷酸。含有MAL基团的活性酯包括但不限于马来酰亚胺基乙酸琥珀酰亚胺酯、3-马来酰亚胺基丙酸羟基琥珀酰亚胺酯、6-(马来酰亚胺基)己酸琥珀酰亚胺酯、3-马来酰亚胺基苯甲酸琥珀酰亚胺酯、4-(N-马来酰亚胺基甲基)环己烷-1-羧酸琥珀酰亚胺酯、4-(4-马来酰亚胺基苯基)丁酸琥珀酰亚胺酯、11-(马来酰亚胺基)十一烷酸琥珀酰亚胺酯、N-(4-马来酰亚胺丁酰基)琥珀酰亚胺。类似地,二氮杂马来酰亚胺衍生物(E6)也可以通过胺类化合物(C3)与相应的酸或活性酯进行缩合反应得到。

马来酰亚胺衍生物(E1)还可以通过活性酯类衍生物(A1-A14)与含有MAL基团的胺进行缩合反应得到。含有MAL基团的胺包括但不限于N-(2-氨基乙基)马来酰亚胺、N-(4-氨基苯)马来酰亚胺。

α,β-不饱和酯(E2、E3)可以通过对末端羟基去质子化后,与相应的卤代物反应得到。去质子化的碱没有限制,优选金属钠、钾,氢化钠、氢化钾,甲醇钠、叔丁醇钾或二苯基甲基钾,更优选用氢化钠或二苯基甲基钾。反应溶剂没有限制,优选非质子性溶剂。卤代物举例如丙烯酰氯、甲基丙烯酰氯。

衍生物(E5)还可以由胺衍生物(C5)在缩合剂的存在下,与相应的二元羧酸反应得到相应的酰胺衍生物。缩合剂并不特别限制缩合剂,优选DCC、EDC·HCl、HATU、HBTU,最优选为DCC。溶剂可以是无溶剂或非质子性溶剂。碱包括一般为有机碱,优选三乙胺、吡啶。

偶氮类化合物(E7)及含不饱和双键的环状化合物环烯类化合物(E8)、降冰片烯类化合物(E9)2,5-降冰片二烯类化合物(E10)、7-氧杂-双环[2.2.1]庚-5-烯类化合物(E11),可通过含相应环结构的醇、羧酸、胺、酰胺、甲酯衍生物与相应的反应性基团经缩合反应获得,生成包括但不限于酯键、酰胺键、氨基甲酸酯键、碳酸酯键、酰肼键等的连接基。如(E8)类的环辛烯-4-甲醇、碳酸甲基-4环辛烯-1-基酯、环辛烯-4-甲酸。如(E9)类的举例包括但不限于5-降冰片烯-2-甲醇、5-降冰片烯-2-羧酸(2-羟乙基)酯、a,a-二甲基双环[2.2.1]庚-5-烯-2-甲醇、5-降冰片烯-2-甲胺、5-降冰片烯-2-羧酸、2-甲基双环[2.2.1]庚-5-烯-2-羧酸、丁二酸氢-1-(1-双环[2.2.1]庚-5-烯-2-乙基)酯、5-降冰片烯-2-甲酰胺、2-降冰片烯-2-甲酰胺、2-甲基双环[2.2.1]庚-5-烯-2-甲酰胺、2-氰基-5-降冰片烯、5-降冰片烯-2-基(乙基)氯二甲基硅烷、N-[4-(4-氨基苯)苯基]-5-降冰片烯-2,3-二甲酰亚胺、N-羟基-5-降冰片烯-2,3-二甲酰亚胺、5-降冰片烯-2,3-二甲酰亚胺、5-降冰片烯-2-甲醛、降冰片烯二酸酐、甲基内亚甲基四氢苯酐、N-甲基-N炔丙基-(5-降冰片二烯-2-甲胺)。

2.4.1.6.类F:R

该类化合物(F1、F2、F3、F4)可以通过对末端羟基去质子化后,与相应的卤代物发生取代反应得到。去质子化的碱没有受到限制,优选金属钠、钾,氢化钠、氢化钾,甲醇钠、叔丁醇钾或二苯基甲基钾,更优选氢化钠或二苯基甲基钾。反应溶剂没有特别限制,优选非质子性溶剂。环氧类化合物(F1)对应的卤代物的举例如环氧氯丙烷、2-氯甲基-2-甲基环氧乙烷、3-氯苯基环氧乙烷、环氧氟丙烷、环氧溴丙烷、4-溴-1,2-环氧丁烷、6-溴-1,2-环氧己烷等;优选环氧氯丙烷。乙烯类化合物(F1)对应的卤代物的举例如3-氯乙烯、3-溴乙烯。乙炔类化合物对应的卤代物的举例如3-溴丙炔。被保护的乙炔类化合物对应的卤代物的举例如3-甲基硅基溴丙炔、3-叔丁基二甲基硅基溴丙炔。

2.4.1.7.类G:R

环炔类化合物(G1-G7)、环二烯烃化合物(G8、G9)、呋喃类化合物(G10)可通过含相应环结构的醇、羧酸、胺、酰胺、甲酯衍生物与相应的反应性基团经缩合反应获得,生成包括但不限于酯键、酰胺键、氨基甲酸酯键、碳酸酯键、酰肼键等的连接基。原料举例如下:

叠氮类化合物(G21)可以通过磺酸酯化合物(B1)与相应的叠氮盐反应得到。叠氮盐没有限制,只要在溶剂中有游离的叠氮离子生成即可,优选叠氮化钠、叠氮化钾。该反应的溶剂不受限制,优选水、乙醇、乙腈、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺溶剂中进行,优选水和二甲基甲酰胺。

氰氧化物(G22)可由醛类衍生物(D6)与羟胺形成肟(G24)后,经氧化后得到。形成肟的反应,溶剂可以是无溶剂或非质子性溶剂。氧化过程中,氧化剂没有特别限制,优选N-碘代丁二酰亚胺、N-氯代丁二酰亚胺、N-溴代丁二酰亚胺等的一种或其组合。溶剂可以是无溶剂或非质子性溶剂。

腈化合物(G23)可以在碱性条件下,通过末端羟基与丙烯腈之间的加成反应得到。也可通过对胺衍生物(C4)在镍或钯碳催化下,先用氨加压,再用氢气加压,然后在高温条件下发生脱氢反应获得。

化合物(G31)和(G32)可采用文献PCT/US2013/046,989的方法进行制备。

2.4.1.8.类H:R

引发环氧乙烷聚合后得到的产物为醇与氧负离子的混合物,经质子化后得到末端羟基(H1)的聚乙二醇链。

末端为羟基的醇衍生物(H1)也可以通过对非羟基反应性基团进行修饰获得,例如碳酸乙烯酯与仲胺反应可形成–NH-CH(=O)CH

末端为羟基的醇衍生物(H1)还可以通过对胺衍生物(C4)用亚硝酸盐进行重氮化处理,并在低温酸性条件下进行水解获得。其中酸没有特别限制,可以是质子酸或Lewis酸,其中优选质子酸,更优选盐酸、硫酸、三氟乙酸、三氟甲磺酸、磷酸、硝酸。所述低温优选0℃左右。

被保护的羟基(H2)可以通过末端羟基与保护剂进行反应得到,一般保护剂没有特别限制,优选卤代硅烷、羧酸、酰氯、酸酐、卤代烃、磺酰氯、烯基醚、羰基等。

A、一般地,末端羟基在中性条件或碱的存在下,与卤代硅烷、酰氯、酸酐、磺酰氯、卤代烃发生反应得到被保护形式(H2)。溶剂可以是无溶剂或非质子性溶剂。碱包括有机碱或无机碱,优选有机碱,更优选三乙胺、吡啶。所述醚结构的被保护形式OPG

B、末端羟基在碱和缩合剂的存在下,与羧酸发生反应得到(H2),反应条件与R

C、末端羟基在酸的存在下,与烯基醚发生加成反应得到(H2),烯基醚没有特别限制,其中优选乙基乙烯基醚、四氢吡喃。其中,酸没有特别限制,可以为质子酸或Lewis酸。溶剂可以是无溶剂或非质子性溶剂。

D、末端羟基与叔丁基二甲基氯硅烷、乙烯基乙醚、二氢吡喃、溴化苄、二碳酸二叔丁酯可分别被硅基、乙烯基乙醚基、二氢吡喃基、苄基、Boc保护的羟基。

末端被保护的双羟基(H3)可以采用包括但不限于文献{Macromol.Biosci.2011,11,1570-1578}、文献{J.Am.Chem.Soc.,Vol.123,No.25,2001}的方法得到。

可转化为烯醇式羟基的光反应性基团(H6)和(H7)可采用文献US14,021,040的方法进行制备。

2.4.1.9.类I:R

聚乙二醇化叶酸(I1)可以通过叶酸中的羧基与聚乙二醇醇或其醇衍生物(H1)、胺衍生物(C4)经缩合反应得到,其中,并不特别限制缩合剂,但优选DCC、EDC·HCl、HATU、HBTU,最优选为DCC。而一般缩合剂的叶酸摩尔当量的1至20倍,优选为5-10倍,这个反应可以加入适当的催化剂(如4-二甲基氨基吡啶)。溶剂可以是无溶剂或非质子性溶剂。碱包括一般为有机碱,优选三乙胺、吡啶。

聚乙二醇化胆固醇(I2)可以通过聚乙二醇末端羟基与羧酸(D1)、酰卤(D4)、磺酰氯(D5)、异氰酸酯(D9)、异硫氰酸酯(D10)等进行缩合反应得到。通过胆固醇的衍生物与合适的基团发生偶合反应也可得到聚乙二醇化胆固醇。以胆甾醇基氢琥珀酸盐为例,可与聚乙二醇末端羟基进行缩合反应获得。

聚乙二醇化生物素(I3)可以通过生物素中的羧基与聚乙二醇或其醇衍生物(H1)、胺衍生物(C4)经缩合反应得到。反应条件与上述的羧基与羟基之间的反应一致。生物素的衍生物如D-脱硫生物素、2-亚氨基生物素,也可通过羧基与聚乙二醇或其醇衍生物(H1)、胺衍生物(C4)经缩合反应得到。

聚乙二醇化生物素(I3)还可以通过包括但不限于本发明中上述公开的生物素衍生物与选自聚乙二醇、聚乙二醇的胺衍生物(C4)、炔衍生物(F3、G1-G7)、羧酸衍生物(D1)、酰卤衍生物(D4)、醛衍生物(D6)等构成的组的合适的聚乙二醇或其衍生物经偶合反应获得。其中,生物素的胺衍生物、醇衍生物还可与相应的聚乙二醇磺酸酯或聚乙二醇卤代物发生烷基化反应。

2.4.1.10.类J:R

该类中荧光素及其衍生物(包括但不限于J1、J3)、罗丹明及其衍生物(包括但不限于J2)、蒽及其衍生物(J4)、芘及其衍生物(J5)、香豆素及其衍生物(包括但不限于J6)、荧光黄3G及其衍生物(包括但不限于J7)、咔唑及其衍生物(J8)、咪唑及其衍生物(J9)、吲哚及其衍生物(J10),可利用其含有的琥珀酰亚胺活性酯(A1、A6)、羧基(D1)、伯氨基(C4)、仲氨基(C15)、肼基或取代的肼基(C12,如N-氨基咔唑)、氰基(G23)、马来酰亚胺的不饱和键(E1)、马来酰亚胺基(C21)、醛基(D6)、丙烯酸酯基(E2)、甲基丙烯酸酯基(E3)、肟基(G24)、羟基(H1)与官能化聚乙二醇发生偶合反应,进而得到聚乙二醇修饰的生物相关物质。所述偶合反应包括但不限于上述的偶合反应。其中,(J1-J10)类的原料包括但不限于本发明上述公开的荧光性试剂。

2.4.1.11.基于反应性基团的向目标功能性基团的转变

可以通过以下任一种方式实现:(1)直接修饰,基于反应性基团的直接修饰,得到目标功能性基团。作为举例,如羧基向活性酯、活性酯类似物、酰卤、酰肼、酯、硫酯、二硫代酯的转变,如羟基、巯基、炔基、氨基、羧基等向相应的被保护结构的转变等等。又如酸酐对羟基、氨基等的修饰等。(2)两个反应性基团之间的偶联反应,以含有1种反应性基团及目标功能性基团的异官能化试剂为原料,通过其中一种反应性基团与聚乙二醇链末端的反应性基团之间的反应,引入目标功能性基团。两个反应性基团之间的反应方式、方法没有特别限制,包括但不限于上述的偶合反应方法,举例如烷基化反应、α,β-不饱和键加成反应、炔基加成反应、席夫碱反应联合还原反应、缩合反应、叠氮-炔环加成反应、1,3-偶极环加成反应、Diels-Alder反应、thiol-yne反应、thiol-ene反应、thiol-vinyl反应、缩合反应等。其中,烷基化反应优选为基于羟基、巯基或氨基的烷基化的反应,依次对应于醚键、硫醚键、仲氨基或叔氨基的形成。其中缩合反应包括但不限于生成酯基、硫酯基、酰胺基、亚胺键、腙键、氨基甲酸酯基等的缩合反应。又如以含叠氮、炔基、烯基、三硫酯基、巯基、二烯基、呋喃基、12,4,5-四嗪基、氰氧化物等基团与目标功能性基团的异官能化试剂为原料,通过click反应引入目标功能性基团。两个反应性基团之间的反应伴随新键的生成,新生成的二价连接基的典型代表为酰胺键、尿烷键、酯基、仲胺键、硫醚键、三氮唑基团等。(3)通过直接修饰与偶联反应的组合,获得目标功能性基团。

2.4.2.聚乙二醇链末端的支化官能化

支化官能化指在聚乙二醇链末端引入支化基团连接功能性基团。此时,对应的聚乙二醇链末端的功能性基团的数量大于1。被引入支化基团的聚乙二醇链末端可以为羟基或选自类A-类H的线性官能化的反应性基团。

2.4.2.1.末端支化官能化方法

支化末端的官能化修饰过程包括支化基团的引入、功能性基团的引入两个环节。这两个环节的先后进行没有特别限制。此时,末端支化官能化的实现包括但不限于以下几种方式:(1)官能化的支化基团直接与聚乙二醇链末端羟基反应;(2)将主链聚乙二醇的末端羟基进行官能化修饰,再与官能化的支化基团反应;(3)先引入支化基团,再对支化基团进行官能化修饰。其中,支化基团的引入可以形成或不形成连接基L

上述支化基团的引入方法没有特别限制,可以采用化学领域的已有技术,只要可以形成共价连接键即可,包括但不限于上述的各种偶合反应。作为举例,如文献{Macromolecules 2013,46,3280-3287}、文献{Macromol.Chem.Phys.2014,215,566-571}、文献{Macromolecules,2012,45,3039-3046}、文献{Polym.Chem.,2012,3,1714-1721}、US5,811,510,US7,790,150,US7,838,619等中梳状结构的制备,又如文献{Journal ofPolymer Science,Part A:Polymer Chemistry,2013,51,995-1019}、文献{Macromol.Biosci.2011,11,1553-1562}、文献{Macromol.Rapid Commun.2010,31,1811-1815}、{Langmuir 2010,26(11),8875–8881}等中超支化结构的制备,又如文献{NanoscaleResearch Letters,2014,9:247}、文献{J.Movellan et al.Biomaterials 35(2014)7940-7950}、文献{Chem.Soc.Rev.,2011,40,2673–2703}、文献{Macromolecules,Vol.33,No.12,2000}、文献{Chem.Soc.Rev.,2011,40,2673-2703}、文献{Biomacromolecules 2012,13,4089-4097}等中树状结构的制备等等。上述文献中记载的支化结构及其制备方法均作为参考纳入本发明中。

支化基团末端的官能化方法没有特别限制,包括但不限于上述的线性官能化方法。

2.4.2.2.末端支化官能化的原料

进行末端二官能化时,优选自异官能化小分子htriSM、含1个环氧基的醛、含1个环氧基的醇(如

所述异官能化小分子htriSM包括但不限于文献CN104877127A段[0902]~[0979]所列举及引用的结构。

所述异官能化小分子htriSM中含有两种不同官能团,即异官能团对,其中一种为1个另一种为两个。其中,可同时存在的异官能团对如2.2.2部分所述,这里不再赘述。

所述htriSM包括但不限于含两个裸露羟基或两个被保护羟基的醇、硫醇、伯胺、仲胺、磺酸酯或卤代物(又如三乙醇胺对甲苯磺酸酯、单巯基乙酸甘油酯、3,4-二羟基-2'-氯苯乙酮及上述htriSM的羟基被保护形式),含两个巯基或两个被保护巯基的醇、硫醇、伯胺、仲胺、磺酸酯或卤代物(又如二巯基丙醇及其巯基被保护形式),含两个伯氨基、两个仲氨基、两个被保护伯氨基或两个被保护仲氨基的醇、硫醇、伯胺、仲胺、磺酸酯或卤代物等。其中,含两个伯胺的醇举例如1,3-二氨基-2-丙醇。

所述htriSM还包括但不限于:含2个羟基的伯胺、含2个被保护羟基的醛、含1个环氧基的醛、含1个环氧基的伯胺、含2个伯氨基的仲胺、含2个羟基的磺酸、含2个羟基的羧酸、含两个羟基的叠氮化合物及上述的羟基被保护形式。所述含有2个羟基的伯胺包括但不限于2-氨基-1,3-丙二醇、2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇、N,N-双(2-羟乙基)乙二胺、3-氨基-1,2-丙二醇、2-氨基-1-[4-(甲硫基)苯基]-1,3-丙二醇、2-氨基-1-苯基-1,3-丙二醇、2-(3,4-二羟基苯基)乙胺、2-氨基-1,3-苯二酚等。所述含有2个伯氨基的仲胺包括但不限于二乙撑三胺、N-(3-氨基丙基)-1,4-丁二胺、3,3'-二氨基二丙基胺、N-(2-氨乙基)-1,3-丙二胺、3,6-二氨基咔唑等。所述含有两个羟基的磺酸包括但不限于6,7-二羟基萘-2-磺酸、1,4-二羟基蒽醌-2-磺酸。所述含2个羟基的羧酸(二羟基一元羧酸)包括但不限于2,3-二羟基丙酸、2,2-二羟甲基丙酸、2,4-二羟基-3,3-二甲基丁酸、N,N-二羟乙基甘氨酸、2,3-二羟基苯甲酸、2,4-二羟基苯甲酸、2,5-二羟基苯甲酸、2,6-二羟基苯甲酸、3,4-二羟基苯甲酸、3,5-二羟基苯甲酸、3,4-二羟基苯乙酸、3,5-二羟基苯乙酸、3,4-二羟基肉桂酸、2,6-二羟基吡啶-4-羧酸、4,8-二羟基喹啉-2-甲酸。所述含两个羟基的叠氮化合物包括但不限于3-叠氮-2,3-二脱氧基-1-O-(叔丁基二甲基甲硅烷基)-β-D-阿拉伯-六吡喃糖、2,2-二羟甲基丙酸叠氮己酯。其中,两个羟基被保护的形式,以双羟基保护为例,如

所述htriSM还包括但不限于:3-烯丙氧基-1,2-丙二醇、5-降冰片烯-2,3-二羧酸、1-丙炔基甘油醚、2,6-二羟基-3-氰基-4-甲基吡啶、1,3-二溴-2-丙醇、2,3-二溴-1-丙醇、1,4-二溴-2-丁醇、1,4-二叠氮基-2-丁醇、1,3-二氯丙醇、4,4'-二氯二苯甲醇、2-溴丙二醛、2-羟基己二醛、2-(4-氯苯基)丙二醛、2-(3-羟基羰基-6-吡啶基)丙二醛、7-氨基-1,3-萘二磺酸、4-氯-1,2-苯二胺、4-溴邻苯二胺、6,8-二巯基辛酸、4-氯-1,3-苯二硫醇、2,6-二(对叠氮基亚苄基)-4-羧基环己酮、羟基二元羧酸(包括但不限于丙醇二酸、L-苹果酸、D-苹果酸、柠苹酸、3-羟基戊二酸)、氨基二元羧酸(包括但不限于2-氨基丙二酸、2-氨基丙二酸二乙酯、3-氨基戊二酸)、巯基二元羧酸(包括但不限于巯基丁二酸)、4-氯邻苯二酸、2-溴丁二酸、亚甲基丁二酸、4-氨基-2-(2-氨基乙胺基)丁酸、两个氨基被保护的4-氨基-2-(2-氨基乙胺基)丁酸、二甲基丙烯酸甘油酯、2,2-二(烯丙基氧甲基)-1-丁醇、

所述htriSM还包括但不限于:赖氨酸、两个氨基被保护的赖氨酸、谷氨酸、天冬氨酸。

由于伯胺中的两个氢均可被取代形成三价N支化中心,因此含一个伯氨基及另一个反应性基团的异官能化小分子也可用作htriSM。举例如,二甘醇胺、2-(2-氨基乙巯基)乙醇、1-氨基-2-丙醇、4-羟基苯乙胺、巯基乙胺、N-甲基-1,3-丙二胺、N-乙基-1,3-丙二胺、N-异丙基-1,3-丙二胺。

进行末端三官能化时,包括但不限于采用含三个羟基及另一种反应性基团的四官能化小分子htetraSM,包括但不限于:N-三羟甲基甲基-2-氨基乙磺酸、三羟甲基甲胺基丙磺酸、甲基-6-O-对甲苯磺酰基-α-D-葡萄糖苷、2-(溴甲基)-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇、三羟甲基氨基甲烷、2-氨基-1,3,4-十八烷三醇、3-氨丙基硅烷三醇、4-(2-氨基-1-羟基乙基)-1,2-苯二酚、4-[(2-异丙氨基-1-羟基)乙基]-1,2-苯二酚、3,4-二羟基-α-((甲氨基)甲基)苄醇、2,5-脱水-1-叠氮-1-脱氧-D-葡萄糖醇、2,3,4-三羟基丁醛(L-赤藓糖、D-赤藓糖、L-(+)-苏糖、D-(+)-苏糖)、2,3,4-三羟基苯甲醛、3,4,5-三羟基苯甲醛、三(羟甲基)甲基甘氨酸、2,3,4-三羟基丁酸(包括但不限于赤糖酸、苏糖酸)、2,4,6-三羟基苯甲酸、莽草酸、3,4,5-三羟基苯甲酸、2,3,4-三羟基苯甲酸、阿江榄仁酸、1,4,7-三叔丁氧羰基-1,4,7,10-四氮杂环十二烷、三叔丁氧羰基精胺、1,4,7-三叔丁氧羰基-1,4,7,10-四氮杂环十二烷等及上述任一种的羟基被保护形式。还可以选自柠檬酸、松蕈酸、N-羟乙基乙二胺三乙酸、季戊四醇三丙烯酸酯、氨基甲烷三丙酸、氨基甲烷三丙酸三叔丁酯等构成的组。还包括基于烯基、三氯硅烷和烯丙基氯化镁的末端支化反应,参照文献{Macromolecules,Vol.33,No.12,2000},形成四价的硅基支化中心。还包括基于烯基、三氯硅烷和烯丙醇的末端支化反应,形成四价的硅氧烷支化中心。还可以包括1,4,7-三(叔丁氧碳酰甲基)-1,4,7,10-氮杂环十四烷(NOTA)等三官能化的小分子,反应时这类三官能化的小分子需要过量。

进行末端四官能化时,其原料可以选自五官能化的木糖醇、1,5-无水葡萄糖醇、双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷、米格列醇、D-(+)-塔罗糖、熊果苷、二乙烯三胺五醋酸等。但优选含2种官能团的异五官能化的小分子。包括但不限于含四个被保护羟基及一个反应性基团的1,2,5,6-二异亚丙基-α-D-异呋喃糖、2,3,5,6-二-O-环亚己基-α-D-甘露糖、2-叠氮基-1,3-双[(2,2-二甲基-1,3-二恶烷-5-基)氧代]丙烷等。还包括但不限于含2个环氧基及1个反应性基团的分子。还可以优选含两种官能团,其中一种数量为4、另一种数量为1的五官能化小分子hpentSM:2-(2-羟乙氨基)-2-羟甲基-1,3-丙二醇、2-羟甲基哌啶-3,4,5-三醇、6-氨基-4-(羟甲基)-4-环己基-[4H,5H]-1,2,3-三醇、非诺特罗、苄丝肼、1-叠氮-1-脱氧-β-D-吡喃半乳糖苷、2-叠氮乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷、2,3,4,5-四羟基戊醛(包括但不限于核糖、阿拉伯糖、木糖、来苏糖)、2,3,4,5-四羟基戊酸(包括但不限于核糖酸、阿拉伯糖酸、木质酸、来苏糖酸)、二乙烯三胺、N-(3-氨基丙基)-1,4-丁二胺等及上述任一种的数量为4的官能团被保护的形式。

进行末端五官能化时,其原料优选含两种官能团,其中一种数量为5、另一种数量为1的六官能化小分子hhexaSM,包括但不限于:山梨醇、甘露醇、D-塔罗糖醇、D-萄糖胺、1-巯基山梨糖醇、N-甲基-D-葡糖胺、2,3,4,5,6-五羟基己醛(包括但不限于β-D-阿洛糖、D-阿卓糖、D-无水葡萄糖、D-(+)-甘露糖、L(-)-甘露糖、D-古洛糖、艾杜糖、D-半乳糖、L-(-)-塔罗糖、D-(+)-塔罗糖)、2,3,4,5,6-五羟基己酸(包括但不限于阿洛糖酸、阿卓糖酸、葡糖酸、甘露糖酸、古洛糖酸、艾杜糖酸、半乳糖酸、塔罗糖酸)、D-山梨糖醇-3-磷酸酯等及上述任一种的数量为5的官能团被保护的形式。

制备树枝状结构的原料,可以选自包括但不限于以下结构的组:htriSM、htetraSM、hpentSM、hhexaSM、含1个环氧基及另一个反应性基团的异官能化分子、含两个乙炔基或被保护的乙炔基及另一个反应性基团的htriSM、二烯丙基(甲基)硅烷、丙烯酸酯与二元胺的组合(重复伯胺与2分子丙烯酸酯的迈克尔加成反应、酯基的酰胺化反应)、炔丙基缩水甘油醚与巯基乙胺、巯基乙胺盐酸盐或氨基被保护的巯基乙胺的组合(重复伯氨基与环氧基的加成反应、炔基与2个巯基的click反应)、二烯丙基甲基硅烷等。具体举例如

制备超支化结构的单体,包括但不限于文献{Journal of Polymer Science,PartA:Polymer Chemistry,2013,51,995-1019}中所公开的单体,举例如:环氧丙醇、

制备具有重复单元的梳状结构的单体,包括但不限于:2-位羟基被保护的丙三醇(形成多聚甘油结构)、两个羟基被保护的季戊四醇(如单苯甲醛缩季戊四醇,形成多聚季戊四醇)、

制备环状结构的原料包括但不限于:2,5-脱水-1-叠氮-1-脱氧-D-葡萄糖醇、1,4,7-三叔丁氧羰基-1,4,7,10-四氮杂环十二烷、2-羟甲基哌啶-3,4,5-三醇、6-氨基-4-(羟甲基)-4-环己基-[4H,5H]-1,2,3-三醇、1-叠氮-1-脱氧-β-D-吡喃半乳糖苷、2-叠氮乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷、炔丙基-α-D-吡喃甘露糖苷、炔丙基-α-L-吡喃海藻糖苷、炔丙基-β-D-乳糖苷、单官能化的环糊精(如单-6-O-(叠氮基)-β-环糊精、单-6-O-(对甲苯磺酰基)-γ-环糊精、单-2-O-(对甲苯磺酰基)-γ-环糊精、单-6-O-(对甲苯磺酰基)-β-环糊精、单-2-O-(对甲苯磺酰)-α-环糊精)等。

2.4.2.3.末端G中支化中心的形成

末端G中支化中心各自独立地选自包括但不限于碳原子、氮原子、磷原子、硅原子、环状结构、上述任2种或2种以上的组合构成的组。对于三价支化中心,可以为对称结构,也可以为不对称结构。

上述支化中心既可以直接源自于原料,也可通过原料间的偶合反应获得。

作为直接源自于原料的举例,如对称的三价碳支化中心可来自

通过原料间的偶合反应获得的支化中心。举例如仲胺的烷基化反应、酰胺化反应可得到三价氮中心。如伯胺与2分子磺酸酯、卤代物、环氧化物、α,β-不饱和键(如丙烯酸酯)之间进行反应也可得到三价氮支化中心。又如炔基与2分子巯基之间的反应可得到不对称的三价碳支化中心。又如B5或B6类官能团与双硫键之间的反应,可形成三价碳支化中心。又如四价硅支化中心可通过上述基于烯基、三氯硅烷和烯丙基氯化镁的末端支化反应,或基于烯基、三氯硅烷和烯丙醇的末端支化反应得到。又如三价硅支化中心可通过二烯丙基甲基硅烷作为重复单元的反应得到。通过硫辛酸的五元环的双硫键的还原,可得到不对称碳支化的双巯基。通过对羟甲基苯甲醛的缩醛化反应,可得到缩醛结构的三价碳支化中心,该支化中心可降解。又如类B5或类B6的反应性基团与双硫键反应可得到对称的三价碳支化中心。

2.5.偶合反应过程

本发明中所述的偶合反应的选择范围没有特别限制,只要两个相同或不同的反应性基团经反应可形成共价连接基即可。其反应条件,与反应生成的共价连接基类型有关,可采用已有公开技术。包括但不限于文献CN104877127A、CN104530413A、CN104530415A、CN104530417A及各引用文献中所描述及列举。以CN104530417A为例,对应段[1212]~[1280],文献CN104877127A对应段[0992]~[0997]。包括但不限于本发明及引用文献中公开的任一种反应性基团可发生的可生成共价连接基的反应。还包括本发明提及的其它反应类型。共价连接基的价态可以为二价或三价,以二价为主。

所述偶合反应可生成稳定的基团,也可生成可降解的基团。

概括地,例如:氨基分别与活性酯、甲酸活性酯、磺酸酯、醛、α,β-不饱和键、羧酸基团、环氧化物、异氰酸酯、异硫氰酸酯反应得到酰胺基、尿烷基、氨基、亚胺基(可进一步还原成仲氨基)、氨基、酰胺基、氨基醇、脲键、硫脲键等二价连接基;巯基分别与含有活性酯、甲酸活性酯、磺酸酯、巯基、马来酰亚胺、醛、α,β-不饱和键、羧酸基团、碘代乙酰胺、酸酐反应得到硫酯基、硫代碳酸酯、硫醚、二硫化物、硫醚、硫代半缩醛、硫醚、硫酯、硫醚、酰亚胺等二价连接基;不饱和键与巯基反应得到硫醚基;羧基或酰卤分别与巯基、氨基反应得到硫酯基、酰胺基等基团;羟基与羧基、异氰酸酯、环氧化物、氯甲酰氧基反应得到酯基、氨基甲酸酯基、醚键、碳酸酯基等二价连接基;羰基或醛基与氨基、肼、酰肼反应得到亚胺键、腙、酰腙等二价连接基;叠氮、炔基、烯基、巯基、叠氮、二烯、马来酰亚胺、1,2,4-三唑啉-3,5-二酮、二硫代酯、羟胺、酰肼、丙烯酸酯、烯丙基氧基、异氰酸酯、四氮唑等反应性基团发生点击化学反应可生成含包括但不限于三氮唑、异恶唑、硫醚键等结构的相应二价连接基。文献{Adv.Funct.Mater.,2014,24,2572}中所报道的及其引用的click反应类型及其生成的连接基作为参考均纳入本发明中,具体如叠氮-炔基环加成反应、Diels-Alder加成反应、生产肟或酰腙的反应、巯基-乙烯基加成反应、巯基-炔基加成反应、巯基-异氰酸酯基反应、1,3-偶极环加成反应等。还包括但不但限于下述类G中可发生的环加成反应、Diels-Alder加成反应、1,3-偶极环加成反应等。伯胺与一分子磺酸酯、卤代物、环氧化物、α,β-不饱和键反应可得到反应二价的仲氨基,与两分子反应时,可形成三价叔氨基。又如本发明的B5或B6类官能团与双硫键之间的反应,可形成三价连接基。又如反应性基团E13与双硫键反应生成三价连接基

生成的二价连接基的典型代表为酰胺键、尿烷键、酯基、仲胺键、硫醚键、三氮唑基团等。当形成酰胺键(-CONH-)或酰亚胺(-CON(-)

生成稳定的二价连接基的典型反应是烷基化类型,包括但不限于羟基、巯基或氨基与磺酸酯或卤代物发生的烷基化的反应,依次对应于醚键、硫醚键、仲氨基或叔氨基的形成。

2.6.中间体及产物的纯化与表征

本发明中制备的中间体或产物可通过包括但不限于萃取、重结晶、吸附处理、沉淀、反沉淀、薄膜透析或超临界提取等的纯化方法加以纯化。对关键中间体及产物的结构、分子量、分子量分布进行表征确认,可采用包括但不限于核磁、电泳、紫外-可见分光光度计、FTIR、AFM、GPC、HPLC、MALDI-TOF、圆二色谱法等表征方法。对于单分散性的六臂聚乙二醇衍生物,其分子量优选通过MALDI-TOF确认。关于核磁测试中特征峰的归属确定方法包括但不限于文献CN104877127A、CN104530413A、CN104530415A、CN104530417A及各引用文献中所描述及列举。六臂聚乙二醇衍生物的末端官能化率(取代率),即六臂聚乙二醇的末端羟基被官能化修饰的摩尔百分比,通过六臂聚乙二醇原料核磁特征峰中末端羟基特征峰-CH

2.7.分子量及PDI测定

采用GPC、MALDI-TOF等方法进行测试。分子量偏差控制在10%以内,部分情况下可达8%以内,甚至可达5%以内。PDI控制在1.10~1.08以下,对于大多分子量5kDa~40kDa,稳定控制在1.05以下,部分可达1.03以下,还可达1.02以下,最佳可达1.01左右。

3.本发明还提供一种六臂聚乙二醇衍生物修饰的生物相关物质,其结构通式如下:

其中,A

EF可表示为ED(结构为

所述六臂聚乙二醇衍生物修饰的生物相关物质可稳定存在或可降解;同一分子中,A

对于前述通式(2),g=0时,六臂聚乙二醇衍生物修饰的生物相关物质的结构如式(3)所示。

对于前述通式(2),g=1时,D含量等于75%,也可以大于75%,也可小于75%;优选大于80%,更优选大于85%,更优选大于90%,更优选大于94%,最优选等于100%。其中,g=1且D含量为100%时,六臂聚乙二醇衍生物修饰的生物相关物质的结构如式(4)所示。

同一分子中,六个PEG链末端的k

所述D来自同一种生物相关物质,但允许为不同反应位点与R

单个分子中,D含量(D的数量相对于反应位点的百分数)没有特别限制,可大于约75%,等于约75%或小于约75%。组成六臂聚乙二醇衍生物修饰产物的宏观物质的各分子中D含量可以相同或不同,作为举例,如等于100%,或如在65~90%之间,或如在75~94%之间。D含量越高,也即载药量越高,生物相关物质的效果更容易提高,同时产物结构的均一性越高,性能更好。当生物相关物质中具有多个反应位点时,同一个生物相关物质与相同的R

其中,k

L可以为共价连接方式或非共价连接方式。优选共价连接基;也可以为二氢键或多重氢键。由于允许与来自同一生物相关物质的不同位点反应,因此允许同一分子的六个PEG链末端对应不同的L,优选六个PEG链末端的L相同。任一个L各自独立地可稳定存在或可降解,且L与相邻杂原子基团的连接基可稳定存在或可降解,区别可稳定存在、可降解的条件选自以下任一种:光、热、酶、氧化还原、酸性、碱性、生理条件或体外模拟环境。相应地,任一个(Z

根据降解位置的不同,所述六臂聚乙二醇衍生物修饰的生物相关物质的稳定性质(也可称为可降解性)的差异,包括但不限于以下几种情况:

(1)g=0,具有稳定的六价中心

(2)g=0,具有稳定的六价中心

(3)g=0,具有可降解的六价中心

(4)g=1,具有稳定的六价中心

(5)g=1,具有稳定的六价中心

(6)g=1,具有稳定的六价中心

(7)g=1,具有可降解的六价中心

(8)g=1,具有可降解的六价中心

(9)g=1,具有可降解的六价中心

(10)g=1,具有稳定的六价中心

(11)g=1,具有可降解的六价中心

(12)g=0,具有稳定的六价中心

(13)g=1,具有稳定的六价中心

(14)g=0,具有稳定的六价中心

(15)g=1,具有稳定的六价中心

不同的降解数量及降解位置的组合上文已有说明,这里不再赘述。其中,(1)、(4)、(12)、(13)对应稳定的六臂聚乙二醇衍生物;(3)、(5)、(7)~(11)对应可降解的六臂聚乙二醇衍生物;(2)、(6)中只要(Z

前述通式(2)中六个PEG链的来源方式相同,因此其长度完全相同或接近,六臂聚乙二醇衍生物修饰的生物相关物质在成分上更为均一、可控性更好、性能更稳定,更适于实际应用和规模化生产。PEG链长可以为n

3.1.生物相关物质

通式(2)所述生物相关物质可以为生物相关物质,改性的生物相关物质,或复合的生物相关物质。其中,所述复合的生物相关物质为2种或2种以上的生物相关物质的化学结合物。

所述生物相关物质可以为天然存在的生物相关物质,也可以为人工合成的生物相关物质。所述生物相关物质的获得方式没有特别限制,包括但不限于天然提取物及其衍生物、天然提取物的降解产物、基因重组产物(分子克隆产物)、化学合成物质等。所述生物相关物质的亲疏水性没有特别限制,可以为亲水性或水溶性,也可以为疏水性或脂溶性。所述生物相关物质的电荷性质没有特别限制。

所述生物相关物质可以为生物相关物质自身,也可以为其二聚体或多聚体、部分亚基或片段等。

所述生物相关物质可以为生物相关物质自身,也可以其前体、激活态、衍生物、异构体、突变体、类似物、模拟物、多晶型物、药物学上可接受的盐、融合蛋白、化学改性物质、基因重组物质等,还可以为相应的激动剂、激活剂、活化剂、抑制剂、拮抗剂、调节剂、受体、配体或配基、抗体及其片段、作用酶(如激酶、水解酶、裂解酶、氧还原酶、异构酶、转移酶、脱氨酶、脱亚胺酶、转化酶、合成酶等)、酶的底物(如凝血级联蛋白酶底物等)等。所述衍生物包括但不限于甙类、核苷类、氨基酸类、多肽类衍生物。形成新的反应性基团的化学修饰产物,及额外引入功能性基团、反应性基团、氨基酸或氨基酸衍生物、多肽等结构后生成的改性产物,均属于生物相关物质的化学改性物质。生物相关物质在与六臂聚乙二醇衍生物结合之前或之后,还允许有与其结合的目标分子、附属物或递送载体,形成改性的生物相关物质或复合的生物相关物质。其中,所述药物学上可接受的盐,既可以为无机盐,如盐酸盐,也可以为有机盐,如草酸盐、苹果酸盐、柠檬酸盐等。

对于生物相关物质的来源没有特别限制,包括但不限于人源、兔源、鼠源、羊源、牛源、猪源等。

上述生物相关物质的应用领域没有特别限制,包括但不限于医学、再生医学、组织工程、干细胞工程、生物工程、基因工程、聚合物工程、表面工程、纳米工程、检测与诊断、化学染色、荧光标记、化妆品、食品、食品添加剂、营养剂等诸领域。其中,对于医学上的生物相关物质,包括但不限于药物、药物载体、医疗器械,可用于疾病治疗与预防、创伤处理、组织修复与替代、影像诊断等各个方面。作为举例,相关物质还可以包括:用于定量或半定量分析的染料分子;例如可用于造影诊断、血液代用品等用途的氟碳分子等;例如抗寄生虫药物如伯氨喹等;例如可用作解毒剂的载体,如螯合剂乙二胺四乙酸(EDTA)、二乙撑三胺五醋酸(DTPA)等。当生物相关物质作为药物使用时,其治疗领域没有特别限制,包括但不限于用于治疗癌症、肿瘤、肝病、肝炎、糖尿病、痛风、风湿、类风湿、老年痴呆、心血管疾病等疾病的药物、抗过敏药物、抗感染剂、抗生素剂、抗病毒剂、抗真菌剂、疫苗、中枢神经系统抑制剂、中枢神经系统刺激剂、精神药物、呼吸道药物、外周神经系统药物、在突触连接位点或神经效应器连接位点起作用的药物、平滑肌活性药物、组胺能剂、抗组胺能剂、血液和造血系统药物、胃肠道药物、类固醇剂、细胞生长抑制剂、驱肠虫剂、抗疟剂、抗原生动物剂、抗微生物剂、抗炎剂、免疫抑制剂、阿尔茨海默病药物或化合物、显像剂、解毒剂、抗痉挛药、肌肉弛缓药、消炎药、食欲抑制剂、治偏头痛的药剂、肌肉收缩药、抗疟药、止呕剂/止吐药、支气管扩张剂、抗血栓药、抗高血压药、抗心律失常药、抗氧化剂、抗哮喘药、利尿剂、脂类调节剂、抗雄激素药、抗寄生物药、抗凝血剂、抗赘生药剂、低血糖药、营养药剂、添加剂、生长增补剂、抗肠炎药剂、疫苗、抗体、诊断剂(包括但不限于造影剂)、对比剂、催眠药、镇静剂、精神兴奋剂、镇定剂、抗帕金森病药、止痛剂、抗焦虑药物、肌肉感染剂、听觉疾病制剂等。其中,典型抗癌或抗肿瘤药物包括但不限于乳腺癌、卵巢癌、宫颈癌、子宫癌、子宫内膜癌、胃肠癌、肠癌、转移性大肠癌、直肠癌、结肠癌、结直肠癌、胃癌、鳞状细胞癌、喉癌、食管癌、食道癌、恶性肿瘤、肺癌、小单元肺癌(小细胞肺癌)、非小细胞肺癌、肝癌、甲状腺癌、肾癌、胆管癌、脑癌、皮肤癌、胰腺癌、前列腺癌、膀胱癌、睾丸癌、鼻咽癌、头颈癌、胆囊和胆管癌、视网膜癌、肾细胞癌、胆囊腺癌、多药耐药性癌症、黑素瘤、淋巴瘤病、非霍奇金淋巴瘤、腺瘤、白血病、慢性淋巴细胞白血病、多发性骨髓瘤、脑肿瘤、维尔姆斯瘤、脂肉瘤、子宫内膜肉瘤、横纹肌肉瘤、成神经细胞瘤、与AIDS相关的癌症(如卡波西肉瘤)等原发或继发的癌、肉瘤或癌肉瘤。

本发明中的“药物”包括在在体内或体外提供生理或药理作用的任何药剂、化合物、组合物或混合物,且往往提供的是有益效果。其种类没有特别限制,包括但不限于药物、疫苗、抗体、维生素、食品、食品添加剂、营养剂、营养保健品及其它提供有益效果的药剂。所述“药物”在体内产生生理或药理作用的范围没有特别限制,可以为全身效果,也可以只在局部产生效果。所述“药物”的活性没有特别限制,主要为能与其它物质发生相互作用的活性物质,也可以为不发生相互作用的惰性物质;但惰性的药物可通过体内作用或一定刺激转变为活性形式。

所述生物相关物质的种类没有特别限制,包括但不仅限于以下物质:药物、蛋白质、多肽、寡肽、蛋白模拟物、片段及类似物、酶、抗原、抗体及其片段、受体、小分子药物、核苷、核苷酸、寡核苷酸、反义寡核苷酸、多核苷酸、核酸、适配体、多糖、蛋白多糖、糖蛋白、类固醇、甾类化合物、脂类化合物、激素、维生素、囊泡、脂质体、磷脂、糖脂、染料、荧光物质、靶向因子、细胞因子、神经递质、细胞外基质物质、植物或动物提取物、病毒、疫苗、细胞、胶束等。

3.1.1.生物相关物质的分类和列举

下列对所述生物相关物质进行分类说明和列举。一种生物相关物质可以出现在下列一个或多个类别中。概括地,本发明通式(2)所述生物相关物质包括但不限于文献CN104877127A、CN104530413A、CN104530415A、CN104530417A中所描述及列举。CN104530413A包括段[0813]~[0921]、段[0971]~[1146]、实施例部分,CN104877127A段[0827]~[0870]及段[0889]~[0901],这里不再赘述。

3.2.连接生物相关物质与聚乙二醇分支链的连接基L

六臂聚乙二醇衍生物中的功能性基团与生物相关物质中的反应性基团反应后形成的共价键连接基L,其结构与生物相关物质及聚乙二醇的反应性基团有关。包括但不限于文献CN104877127A、CN104530413A、CN104530415A、CN104530417A中所描述及列举。以CN104530413A为例,对应段[0922]~[0935]及实施例部分。

概括地,

所述生物相关物质中的反应位点没有特别限制,可以为天然存在的反应位点,也可以为经改性后被活化的基团或被引入的反应性基团。以药物分子为例,常见的天然存在的反应位点如氨基、巯基、羧基、双硫键、N-氨基、C-羧基、羟基(含醇羟基、酚羟基等)、羰基、胍基等。文献{Journal of Controlled Release,161(2012):461-472}、文献{Expert OpinDrug Deliv,2009,6(1):1-16}、文献{Pharm Sci Technol Today.,1998,1(8):352-356}、文献{Polymers,2012,4(1):561-589}中所述的氨基酸的反应位点作为参考均纳入本发明中。非天然存在的基团,经改性引入的反应位点包括但不限于上述类A~类H中的任一种R

所述生物相关物质中的反应性基团包括但不限于含有氨基、巯基、二硫基、羧基、羟基、羰基或醛基、不饱和键、被引入的反应性基团中任一种。例如:含有氨基的生物相关物质分别与含有活性酯、甲酸活性酯、磺酸酯、醛、α,β-不饱和键、羧酸基团、环氧化物、异氰酸酯、异硫氰酸酯的聚乙二醇反应得到带酰胺基、尿烷基、氨基、亚胺基(可进一步还原成仲氨基)、氨基、酰胺基、氨基醇、脲键、硫脲键等基团连接的聚乙二醇修饰物;含有巯基的生物相关物质分别与含有活性酯、甲酸活性酯、磺酸酯、巯基、马来酰亚胺、醛、α,β-不饱和键、羧酸基团、碘代乙酰胺、酸酐的聚乙二醇反应得到含硫酯基、硫代碳酸酯、硫醚、二硫化物、硫醚、硫代半缩醛、硫醚、硫酯、硫醚、酰亚胺等基团连接的聚乙二醇修饰物;含有不饱和键的生物相关物质与含有巯基的聚乙二醇反应得到带硫醚基团连接的聚乙二醇修饰物;含有羧酸的生物相关物质分别与含有巯基、氨基的聚乙二醇反应得到带硫酯基、酰胺基等基团连接的聚乙二醇修饰物;含有羟基的生物相关物质分别与含有羧基、异氰酸酯、环氧化物、氯甲酰氧基的聚乙二醇反应得到带酯基、氨基甲酸酯基、醚键、碳酸酯基等基团连接的聚乙二醇修饰物;含有羰基或醛基的生物相关物质分别与含有氨基、肼、酰肼的聚乙二醇反应得到带亚胺键、腙、酰腙等基团连接的聚乙二醇修饰物;含叠氮、炔基、烯基、巯基、叠氮、二烯、马来酰亚胺、1,2,4-三唑啉-3,5-二酮、二硫代酯、羟胺、酰肼、丙烯酸酯、烯丙基氧基、异氰酸酯、四氮唑等反应性基团发生点击化学反应可生成含包括但不限于三氮唑、异恶唑、硫醚键等结构的各种连接基。文献{Adv.Funct.Mater.,2014,24,2572}中所报道的及其引用的click反应生成的连接基作为参考均纳入本发明中。

L的结构没有特别限制,包括但不限于直链结构、支链结构或含环状结构。

L的价态没有特别限制,例如可以为二价连接基,也可以为三价或更高价的共价连接基。L优选二价连接基。通常情况下形成的为二价连接基。三价连接基,举例如巯基与炔基反应形成的三价连接基。又如类B5的反应性基团与双硫键反应可得到三价连接基

L的稳定性没有特别限制,可以为可稳定存在的连接基,也可以为可降解的连接基。所述可稳定存在的条件、可降解的条件与术语部分一致。所述L优选为在光、热、低温、酶、氧化还原、酸性、碱性、生理条件或体外模拟环境下可稳定存在的连接基,或为在光、热、低温、酶、氧化还原、酸性、碱性、生理条件或体外模拟环境下可降解的连接基。所述L更优选为在光、热、低温、酶、氧化还原、酸性或碱性条件下可稳定存在的连接基,或为在光、热、低温、酶、氧化还原、酸性或碱性条件下可降解的连接基。

当为可稳定存在的连接基时,L可含有包括但不限于醚键、硫醚键、脲键、硫脲键、氨基甲酸酯基、硫代氨基甲酸酯基、仲氨基、叔氨基、酰胺基、酰亚胺基、硫代酰胺基、磺酰胺基、烯胺基、三氮唑、异恶唑等的连接基。

当L所在的位置可降解时,药物分子可实现去聚乙二醇化,解除聚乙二醇的包裹,使得药效得以最大程度地发挥。

当为可降解的连接基时,L可含有包括但不限于上述任一种可降解的连接基,具体地,包括但不限于二硫键、乙烯醚键、酯基、硫酯基、硫代酯基、二硫代酯基、碳酸酯基、硫代碳酸酯基、二硫代碳酸酯基、三硫代碳酸酯基、氨基甲酸酯基、硫代氨基甲酸酯基、二硫代氨基甲酸酯基、缩醛、环缩醛、缩硫醛、氮杂缩醛、氮杂环缩醛、氮硫杂缩醛、二硫代缩醛、半缩醛、硫代半缩醛、氮杂半缩醛、缩酮、缩硫酮、氮杂缩酮、氮杂环缩酮、氮硫杂缩酮、亚胺键、腙键、酰腙键、肟键、硫肟醚基、半卡巴腙键、硫代半卡巴腙键、肼基、酰肼基、硫代碳酰肼基、偶氮羰酰肼基、硫代偶氮羰酰肼基、肼基甲酸酯基、肼基硫代甲酸酯基、卡巴肼、硫代卡巴肼、偶氮基、异脲基、异硫脲基、脲基甲酸酯基、硫脲基甲酸酯基、胍基、脒基、氨基胍基、氨基脒基、亚氨酸基、亚氨酸硫酯基、磺酸酯基、亚磺酸酯基、磺酰胺基、磺酰肼基、磺酰脲基、马来酰亚胺、原酸酯基、磷酸酯基、亚磷酸酯基、次磷酸酯基、膦酸酯基、磷硅烷酯基、硅烷酯基、碳酰胺、硫代酰胺、磷酰胺、亚磷酰胺、焦磷酰胺、环磷酰胺、异环磷酰胺、硫代磷酰胺、乌头酰基、肽键、硫代酰胺键等的连接基。

L优选含三氮唑、4,5-二氢异恶唑、醚键、硫醚基、酰胺键、酰亚胺基、亚胺键、仲氨键、叔胺键、脲键、酯基、硫酯基、二硫基、硫代酯基、二硫代酯基、硫代碳酸酯基、磺酸酯基、磺酰胺基、氨基甲酸酯基、硫代氨基甲酸酯基、二硫代氨基甲酸酯基、硫代半缩醛、碳酸酯基等中任一种连接基。

除上述可降解或不可降解的连接基部分外,L中还可以含有上述任一种可稳定存在的二价连接基STAG,或任两种或两种以上稳定存在的二价连接基的组合。例如对药物分子的羟基进行修饰时,可以先对药物进行改性使其连接一个氨基酸分子(以甘氨酸最为常见,也可以为二甘肽或多聚甘氨酸),将羟基转化为氨基,与之反应的功能性基团的选择范围更广。

3.3.六臂聚乙二醇衍生物与生物相关物质之间的反应

六臂聚乙二醇衍生物与生物相关物质之间的反应包括但不限于文献CN104877127A、CN104530413A、CN104530415A、CN104530417A中所描述及列举。以CN104530413A为例,对应段[0936]~[0939]。

所述六臂聚乙二醇衍生物与生物相关物质之间的反应类型没有特别限制,可以为定点修饰,也可以为不定点修饰(也称为无规修饰)。作为举例,定点修饰如商业化产品

所述六臂聚乙二醇衍生物修饰生物相关物质时,一个生物相关物质可以连接1个或1个以上的六臂聚乙二醇衍生物分子。作为参考,如商业化产品

六臂聚乙二醇衍生物修饰具有两个或两个以上反应位点的生物相关物质时,没有特别说明的情况下,在同一个六臂聚乙二醇衍生物修饰的生物相关物质分子中,可以与生物相关物质的任一个或多个反应位点反应;优选1个生物相关物质分子仅与1个功能性基团发生反应。

3.4.六臂聚乙二醇衍生物修饰的小分子药物

本发明还公开一种六臂聚乙二醇修饰的小分子药物,对应通式(2)中D为小分子药物的残基(SD)。相应的优选的结构包括通式(3)、(4)中D为小分子药物的残基(SD)。

同一分子中的SD来自相同的小分子药物,可以是不同的反应位点参与反应后形成的残基。

所述小分子药物为分子量不超过1000Da的生物相关物质,或任一生物相关物质的小分子拟态物或活性片段。

所述小分子药物还可为任一种的衍生物、或任一种的药物学上可接受的盐。所述衍生物除包括分子改性的衍生物外,还包括但不限于甙类、核苷类、氨基酸类、多肽类衍生物。

所述小分子药物的类型没有特别限制,可以为有机、无机、有机金属化合物、寡肽或多肽及其它分子量不超过1000Da的生物相关物质。具体地,除包括上述类(2)中的小分子药物外,还包括类(1)及类(3)~类(14)中任一类别中任一分子量不超过1000Da的生物相关物质,及任一生物相关物质的小分子拟态物或活性片段(包括变异体)。

所述小分子药物的分子量通常不超过1000Da。可以为0~300Da,300~350Da,350~400Da,400~450Da,450~500Da,500~550Da,550~600Da,600~650Da,650~700Da,700~750Da,750~800Da,800~850Da,850~900Da,900~950Da,950~1000Da中任一区间任一分子量;每个区间中不包括小值端点但包括大值端点。

所述小分子药物的获得方式没有特别限制,包括但不限于天然提取物及其衍生物、天然提取物的降解产物、基因重组产物(分子克隆产物)、化学合成物质等。

所述小分子药物的亲疏水性没有特别限制,可以为亲水性或水溶性,也可以为疏水性或脂溶性。所述小分子药物的电荷性质没有特别限制。

所述小分子药物可以为小分子药物自身,也可以为其二聚体或多聚体、部分亚基或片段等。

所述小分子药物可以为小分子药物自身,也可以为其前体、激活态、衍生物、异构体、突变体、类似物、模拟物、多晶型物、药物学上可接受的盐、融合蛋白、化学改性物质、基因重组物质等,还可以为相应的激动剂、激活剂、活化剂、抑制剂、拮抗剂、调节剂、受体、配体或配基、抗体及其片段等。小分子药物在与官能化聚乙二醇结合之前或之后,还允许有与其结合的目标分子、附属物或递送载体。

所述小分子药物的应用领域没有特别限制,包括但不限于上述生物相关物质的任一治疗领域,作为举例包括但不限于抗癌药物、抗肿瘤药物、抗肝炎药物、糖尿病治疗药物、抗感染药、抗生素、抗病毒剂、抗真菌药、疫苗、抗呼吸道药物、抗痉挛药、肌肉弛缓药、消炎药、食欲抑制剂、治偏头痛的药剂、肌肉收缩药、治风湿药、抗疟药、止呕剂、气管扩张剂、抗血栓药、抗高血压药、心血管药、抗心律失常药、抗氧化剂、抗哮喘药、利尿剂、脂类调节剂、抗雄激素药、抗寄生物药、抗凝血剂、抗赘生药剂、低血糖药、营养药剂和添加剂、生长增补剂、抗肠炎药剂、抗体、诊断剂、造影剂、对比剂等。优选为抗癌、抗肿瘤药物抗生素、抗病毒剂或抗真菌药物。典型抗癌或抗肿瘤药物与上述一致。

所述小分子药物优选自SN38、伊立替康、白藜芦醇、斑蝥素及其衍生物、黄杨木碱、雷公藤提取物、黄酮或类黄酮药物、丹参提取物、水飞蓟提取物中任一种或任一种的衍生物或任一种的药物学上可接受的盐;所述药物学上可接受的盐,既可以为无机盐,如盐酸盐,也可以为有机盐,如草酸盐、苹果酸盐、柠檬酸盐等,优选盐酸盐。所述衍生物除包括分子改性的衍生物外,还包括但不限于甙类、核苷类、氨基酸类、多肽类衍生物。当六臂聚乙二醇衍生物通过醇羟基或酚羟基与小分子药物结合时,优选小分子药物的氨基酸衍生物或2~10个EO单元的寡聚乙二醇片段,更优选小分子药物的氨基酸衍生物,更优选小分子药物的甘氨酸或丙氨酸改性产物,最优选小分子药物的甘氨酸改性产物,也即优选L中含有氨基酸衍生物骨架,更优选含有甘氨酸骨架或丙氨酸骨架,最优选含有甘氨酸骨架(-C(=O)-CH

下面结合一些具体实施例对本发明所述六臂聚乙二醇衍生物及其制备方法做进一步描述。具体实施例为进一步详细说明本发明,非限定本发明的保护范围。其中,制备六臂聚乙二醇、六臂聚乙二醇衍生物的实施例中,单分散性的原料、关键中间体和产物,通过MALDI-TOF确认分子量。关于核磁测试中特征峰的归属确定采用CN104877127A、CN104530413A、CN104530415A、CN104530417A及各引用文献中实施例的分析方法。六臂聚乙二醇衍生物修饰的生物相关物质中的产率指实际所得产物质量相对于理论质量的百分比。

实施例1:氮原子支化中心的六羟基小分子S1-3的制备

制备过程如下所示:

往无水无氧的密闭反应釜中,先后加入四氢呋喃400mL、化合物S1-1(1.49g,10.0mmol)和过量的二苯基甲基钾(75.0mmol),然后加入化合物S1-2(29.28g,75.0mmol),反应温度在30℃,反应时间为12小时;反应完成后,将反应釜打开,反应液经洗涤、浓缩后用甲醇溶解,加入1M盐酸至pH=3.5,反应4小时后,经浓缩、洗涤、柱层析纯化得到六羟基小分子引发剂S1-3。六羟基小分子S1-3的氢谱数据如下:

实施例2:碳原子支化中心的六羟基小分子S2-3的制备

制备过程如下所示:

往无水无氧的密闭反应釜中,先后加入四氢呋喃400mL、化合物S2-1(1.20g,10.0mmol)和过量的二苯基甲基钾(75.0mmol),然后加入化合物S2-2(33.63g,75.0mmol),反应温度在30℃,反应时间为12小时;反应完成后,将反应釜打开,反应液经洗涤、浓缩后用甲醇溶解,加入1M盐酸至pH=3.5,反应4小时后,经浓缩、洗涤、柱层析纯化得到六羟基小分子引发剂S2-3。六羟基小分子S2-3的氢谱数据如下:

实施例3:硅原子支化中心的六羟基小分子S3-3的制备

制备过程如下所示:

往无水无氧的密闭反应釜中,先后加入四氢呋喃400mL、化合物S3-1(0.94g,10.0mmol)和过量的二苯基甲基钾(75.0mmol),然后加入

实施例4:环己烷支化中心的六羟基小分子S4-2的制备

制备过程如下所示:

往无水无氧的密闭反应釜中,先后加入四氢呋喃400mL、化合物S4-1(1.32g,10.0mmol)和过量的二苯基甲基钾(75.0mmol),然后加入化合物S1-2(29.28g,75.0mmol),反应温度在30℃,反应时间为12小时;反应完成后,将反应釜打开,反应液经洗涤、浓缩后用甲醇溶解,加入1M盐酸至pH=3.5,反应4小时后,经浓缩、洗涤、柱层析纯化得到六羟基小分子引发剂S4-2。六羟基小分子S4-2的氢谱数据如下:

实施例5:氮原子支化中心的六臂聚乙二醇丁炔衍生物E1-1的制备

对应通式(1),其中,A

制备过程如下所示:

步骤a:往无水无氧的密闭反应釜中,依次加入四氢呋喃(500mL)、六羟基小分子引发剂S1-3(0.93g,2.5mmol)和二苯基甲基钾(6.0mmol)。

步骤b:加入计算量的环氧乙烷,逐步升温至温度为60℃,反应48小时。

步骤c:加入过量的质子源甲醇,得到氮原子支化中心的六臂聚乙二醇H1-1。H1-1的氢谱数据如下:

步骤d:在干燥洁净的1L圆底烧瓶中,加入六臂聚乙二醇H1-1(18.74g,2.0mmol),过量4-戊炔酸(3.53g,36.0mmol)和溶剂二氯甲烷(200mL),冰浴条件下,加入DMAP(0.05g,0.4mmol),将溶解于100mL二氯甲烷的DCC(7.40g,36.0mmol)逐滴加到前述反应液中,滴加完毕后室温下反应16h。反应结束后,过滤除去不溶物,浓缩,柱层析纯化得到氮原子支化中心的六臂聚乙二醇丁炔衍生物E1-1(15.37g,产率78%)。E1-1的氢谱数据如下:

对六臂聚乙二醇丁炔衍生物E1-1进行GPC测试,确定M

实施例6:碳原子支化中心的六臂聚乙二醇叠氮衍生物E2-1的制备

对应通式(1),其中,A

制备过程如下所示:

步骤a:往无水无氧的密闭反应釜中,依次加入四氢呋喃(500mL)、六羟基小分子引发剂S2-3(1.28g,2.5mmol)和二苯基甲基钾(6.0mmol)。

步骤b:加入计算量的环氧乙烷,逐步升温至温度为60℃,反应48小时。

步骤c:加入过量的质子源甲醇,得到碳原子支化中心的六臂聚乙二醇H1-2。H1-2的氢谱数据如下:

步骤d:在干燥洁净的1L圆底烧瓶中,加入干燥的六臂聚乙二醇H1-2(30.51g,1.0mmol)溶解于DMF(300mL)中,然后将5-叠氮基戊酸(4.29g,30.0mmol)、N,N'-二异丙基碳二亚胺DIC(3.79g,30.0mmol)和DMAP(3.67g,30.0mmol)加入到前述溶液中,室温下搅拌反应48小时,反应完成后,透析72小时,最终得到六臂聚乙二醇叠氮衍生物E2-1(24.39g,产率78%)。E2-1的氢谱数据如下:

对六臂聚乙二醇叠氮衍生物E2-1进行GPC测试,确定M

实施例7:硅原子支化中心的六臂聚乙二醇乙胺衍生物E3-1的制备

对应通式(1),其中,A

制备过程如下所示:

步骤a:往无水无氧的密闭反应釜中,先后加入四氢呋喃400mL、化合物S3-1(0.94g,10.0mmol)和过量的二苯基甲基钾(75.0mmol),然后加入化合物S1-2(29.28g,75.0mmol),反应温度在30℃,反应时间为12小时;反应结束后,将反应釜打开,反应液经洗涤、浓缩后用甲醇溶解,加入1M盐酸至pH=3.5,反应4小时后,经浓缩、洗涤、柱层析纯化得到六羟基小分子引发剂S3-4。六羟基小分子S3-4的氢谱数据如下:

步骤b:往无水无氧的密闭反应釜中,依次加入四氢呋喃(500mL)、六羟基小分子引发剂S3-4(0.79g,2.5mmol)和二苯基甲基钾(6.0mmol)。

步骤c:加入计算量的环氧乙烷,逐步升温至温度为60℃,反应48小时。

步骤d:加入过量的质子源甲醇,得到硅原子支化中心的六臂聚乙二醇H1-3;H1-3的氢谱数据如下:

步骤e:在干燥洁净的1L圆底烧瓶中,加入六臂聚乙二醇H1-3(42.63g,2.0mmol),过量氨基Fmoc保护的β-丙氨酸(7.47g,24.0mmol)和溶剂二氯甲烷(300mL),加入DMAP(0.04g,0.3mmol),冰浴条件下,将溶解于100mL二氯甲烷的DCC(4.93g,24.0mmol)逐滴加到前述反应液中,滴加完毕后室温下反应16h。反应结束后,过滤除去不溶物,浓缩,柱层析纯化得到氨基Fmoc保护的六臂聚乙二醇乙胺衍生物S3-5(35.09g,产率76%)。S3-5的氢谱数据如下:

步骤f:脱除Fmoc保护基,将S3-5(23.08g,1.0mmol)用20%哌啶/DMF溶液处理,脱除Fmoc保护得到裸露氨基,旋蒸去除溶剂,二氯甲烷溶解,无水乙醚沉淀,异丙醇重结晶,最终得到六臂聚乙二醇乙胺衍生物E3-1(21.75g)。E3-1的氢谱数据显示Fmoc的特征峰消失,

对六臂聚乙二醇乙胺衍生物E3-1进行GPC测试,确定M

实施例8:环己烷支化中心的六臂聚乙二醇丙醛衍生物E4-1的制备

对应通式(1),其中,A

制备过程如下所示:

步骤a:往无水无氧的密闭反应釜中,依次加入四氢呋喃(500mL)、六羟基小分子引发剂S4-2(0.89g,2.5mmol)和二苯基甲基钾(6.0mmol)。

步骤b:加入计算量的环氧乙烷,逐步升温至温度为60℃,反应48小时。

步骤c:加入过量的质子源甲醇,得到环己烷支化中心的六臂聚乙二醇H1-4。环己烷支化中心的六臂聚乙二醇H1-4的氢谱数据如下:

步骤d:在干燥洁净的1L圆底烧瓶中,将干燥的H1-4(36.35g,1.0mmol)溶解于DMF(200mL)中,并搅拌均匀,然后将

步骤e:将S4-4进行脱缩醛保护,在干燥洁净的1000mL圆底烧瓶中,将S4-4溶解于二氯甲烷中,并往溶液中滴加乙酸溶液,使溶液pH为3-4,然后在室温下搅拌21小时。反应结束后,冷冻干燥过夜,纯化得到最终产物六臂聚乙二醇丙醛衍生物E4-1。E4-1的氢谱数据如下:

对六臂聚乙二醇丙醛衍生物E4-1进行GPC测试,确定M

实施例9:氮原子支化中心的六臂聚乙二醇丙酸衍生物E5-1的制备

对应通式(1),其中,A

制备过程如下所示:

步骤a:往无水无氧的密闭反应釜中,先后加入四氢呋喃400mL、化合物S1-1(1.49g,10.0mmol)和过量的二苯基甲基钾(75.0mmol),然后加入化合物S5-1(32.60g,75.0mmol),反应温度在30℃,反应时间为12小时;反应完成后将反应釜打开,反应液经洗涤、浓缩后用甲醇溶解,加入1M盐酸至pH=3.5,反应4小时后,经浓缩、洗涤、柱层析纯化得到六羟基小分子引发剂S5-2。六羟基小分子S5-2的氢谱数据如下:

步骤b:往无水无氧的密闭反应釜中,依次加入四氢呋喃(500mL)、六羟基小分子引发剂S5-2(1.25g,2.5mmol)和二苯基甲基钾(6.0mmol)。

步骤c:加入计算量的环氧乙烷,逐步升温至温度为60℃,反应48小时。

步骤d:加入过量的质子源甲醇,得到氮原子支化中心的六臂聚乙二醇H1-5。H1-5的氢谱数据如下:

步骤e:将六臂聚乙二醇H1-5(15.50g,1.0mmol)溶解于甲苯(300mL),加入过量丁二酸酐(3.0g,30.0mmol),反应温度在50℃,反应时间为12小时。反应结束后,将反应釜打开,溶剂浓缩后,在0℃无水乙醚中沉淀,过滤,干燥,硅胶柱纯化,得到六臂聚乙二醇丙酸衍生物E5-1(13.37g,产率83%)。E5-1的氢谱数据如下:

对六臂聚乙二醇丙酸衍生物E5-1进行GPC测试,确定M

实施例10:氮支化中心的六臂聚乙二醇硫辛酸衍生物E6-1的制备

对应通式(1),其中,A

制备过程如下所示:

步骤a:往无水无氧的密闭反应釜中,先后加入四氢呋喃400mL、化合物S1-1(1.49g,10.0mmol)和过量的二苯基甲基钾(75.0mmol),然后加入化合物S6-1(31.39g,75.0mmol),反应温度在30℃,反应时间为12小时;将反应釜打开,经洗涤、浓缩后用甲醇溶解,加入1M盐酸至pH=3.5,反应4小时后,经浓缩、洗涤、柱层析后得到六羟基小分子引发剂S6-2。S6-2的氢谱数据如下:

步骤b:往无水无氧的密闭反应釜中,依次加入四氢呋喃(500mL)、六羟基小分子引发剂S6-2(1.14g,2.5mmol)和二苯基甲基钾(6.0mmol)。

步骤c:加入计算量的环氧乙烷,逐步升温至温度为60℃,反应48小时。

步骤d:加入过量的质子源甲醇,得到氮原子支化中心的六臂聚乙二醇H1-6。H1-6的氢谱数据如下:

步骤e:在干燥洁净的1L圆底烧瓶中,加入六臂聚乙二醇H1-6(6.72g,2.0mmol),过量硫辛酸化合物S6-3(4.95g,24.0mmol)和溶剂二氯甲烷(100mL),加入DMAP(0.04g,0.3mmol),冰浴条件下,将溶解于100mL二氯甲烷的DCC(4.93g,24.0mmol)逐滴加到前述反应液中,滴加完毕后室温下反应16h。反应结束后,过滤除去不溶物,浓缩,柱层析纯化得到六臂聚乙二醇硫辛酸衍生物E6-1(7.0g,产率78%)。E6-1的氢谱数据如下:

对六臂聚乙二醇硫辛酸衍生物E6-1进行GPC测试,确定M

实施例11:氮原子支化中心的六臂聚乙二醇羟基衍生物E7-1的制备

对应通式(1),其中,A

制备过程如下所示:

步骤a:往无水无氧的密闭反应釜中,先后加入四氢呋喃400mL、化合物S1-1(1.49g,10.0mmol)和过量的二苯基甲基钾(75.0mmol),然后加入化合物S7-1(33.50g,75.0mmol),反应温度在30℃,反应时间为12小时;反应结束后,将反应釜打开,反应液经洗涤、浓缩后用甲醇溶解,加入1M盐酸至pH=3.5,反应4小时后,经浓缩、洗涤、柱层析纯化得到六羟基小分子引发剂S7-2。六羟基小分子S7-2的氢谱数据如下:

步骤b:往无水无氧的密闭反应釜中,依次加入四氢呋喃(500mL)、六羟基小分子引发剂S7-2(1.23g,2.5mmol)和二苯基甲基钾(6.0mmol)。

步骤c:加入计算量的环氧乙烷,逐步升温至温度为60℃,反应48小时。

步骤d:加入过量的质子源甲醇,得到氮原子支化中心的六臂聚乙二醇H1-7。H1-7的氢谱数据如下:

步骤e:在干燥洁净的1L圆底烧瓶中,加入六臂聚乙二醇H1-7(12.98g,2.0mmol),过量羟基EE保护的4-羟基丁酸(S7-3,4.23g,24.0mmol)和溶剂二氯甲烷(100mL),加入DMAP(0.04g,0.3mmol),冰浴条件下,将溶解于100mL二氯甲烷的DCC(4.93g,24.0mmol)逐滴加到前述反应液中,滴加完毕后室温下反应16h。反应结束后,过滤除去不溶物,浓缩,柱层析纯化得到羟基EE保护的六臂聚乙二醇衍生物S7-4(12.05g,产率81%)。

步骤f:将S7-4进行脱除EE保护基,在干燥洁净的容器中加入上步中制得的羟基EE保护的六臂聚乙二醇衍生物S7-4(7.44g,1.0mmol),用甲醇溶解,加入1M盐酸至pH=3.5,反应4小时后,即得到羟基裸露的六臂聚乙二醇E7-1(7.01g)。E7-1的氢谱数据如下:

对六臂聚乙二醇羟基衍生物E7-1进行GPC测试,确定M

实施例12:苄三醇支化中心的六臂聚乙二醇马来酰亚胺衍生物E8-1的制备

对应通式(1),其中,A

制备过程如下所示:

步骤a:往无水无氧的密闭反应釜中,先后加入四氢呋喃400mL、化合物S8-1(1.68g,10.0mmol)和过量的二苯基甲基钾(75.0mmol),然后加入化合物S1-2(29.28g,75.0mmol),反应温度在30℃,反应时间为12小时;反应结束后,将反应釜打开,反应液经洗涤、浓缩后用甲醇溶解,加入1M盐酸至pH=3.5,反应4小时后,经浓缩、洗涤、柱层析纯化得到六羟基小分子引发剂S8-2。S8-2的氢谱数据如下:

步骤b:往无水无氧的密闭反应釜中,依次加入四氢呋喃(500mL)、六羟基小分子引发剂S8-2(0.98g,2.5mmol)和二苯基甲基钾(6.0mmol)。

步骤c:加入计算量的环氧乙烷,逐步升温至温度为60℃,反应48小时。

步骤d:加入过量的质子源甲醇,得到六臂聚乙二醇H1-8。H1-8的氢谱数据如下:

步骤e:在干燥洁净的1L圆底烧瓶中,加入六臂聚乙二醇H1-8(36.78g,2.0mmol),过量马来酰亚胺丙酸(4.06g,24.0mmol)和溶剂二氯甲烷(100mL),冰浴条件下,加入DMAP(0.04g,0.3mmol),将溶解于100mL二氯甲烷的DCC(4.93g,24.0mmol)逐滴加到前述反应液中,滴加完毕后室温下反应16h。反应结束后,过滤除去不溶物,浓缩,柱层析纯化得到六臂聚乙二醇马来酰亚胺衍生物E8-1(30.88g,产率80%)。E8-1的氢谱数据如下:

对六臂聚乙二醇马来酰亚胺衍生物E8-1进行GPC测试,确定M

实施例13:碳原子支化中心的六臂聚乙二醇丙烯衍生物E9-1的制备

对应通式(1),其中,A

制备过程如下所示:

步骤a:往无水无氧的密闭反应釜中,先后加入四氢呋喃400mL、化合物S4-1(1.20g,10.0mmol)和过量的二苯基甲基钾(75.0mmol),然后加入化合物S9-1(36.20g,75.0mmol),反应温度在30℃,反应时间为12小时;将反应釜打开,经洗涤、浓缩后用甲醇溶解,加入1M盐酸至pH=3.5,反应4小时后,经浓缩、洗涤、柱层析后得到六羟基小分子引发剂S9-2。S9-2的氢谱数据如下:

步骤b:往无水无氧的密闭反应釜中,依次加入四氢呋喃(500mL)、六羟基小分子引发剂S9-2(1.43g,2.5mmol)和二苯基甲基钾(6.0mmol)。

步骤c:加入计算量的环氧乙烷,逐步升温至温度为60℃,反应48小时。

步骤d:加入过量的质子源甲醇,得到六臂聚乙二醇H1-9。六臂聚乙二醇H1-9的氢谱数据如下:

步骤e:在干燥洁净的1L圆底烧瓶中,加入六臂聚乙二醇H1-9(60.57g,1.0mmol),加入过量的二苯基甲基钾(10.0mmol),然后加入过量丙烯基氯(0.77g,10.0mmol),反应温度在30℃,反应时间为12小时;将反应釜打开,溶剂浓缩后,在0℃无水乙醚中沉淀,过滤,干燥,即得六臂聚乙二醇丙烯基醚衍生物E9-1(24.32g)。E9-1的氢谱数据如下:

对六臂聚乙二醇丙烯基醚衍生物E9-1进行GPC测试,确定M

实施例14:六臂聚乙二醇丙烯酸酯衍生物E10-1的制备

对应通式(1),其中,A

制备过程如下所示:

步骤a:往无水无氧的密闭反应釜中,先后加入四氢呋喃400mL、化合物S5-1(1.32g,10.0mmol)和过量的二苯基甲基钾(75.0mmol),然后加入化合物S9-1(36.20g,75.0mmol),反应温度在30℃,反应时间为12小时;反应结束后,将反应釜打开,反应液经洗涤、浓缩后用甲醇溶解,加入1M盐酸至pH=3.5,反应4小时后,经浓缩、洗涤、柱层析纯化得到六羟基小分子引发剂S10-1。S10-1的氢谱数据如下:

步骤b:往无水无氧的密闭反应釜中,依次加入四氢呋喃(500mL)、六羟基小分子引发剂S10-1(1.46g,2.5mmol)和二苯基甲基钾(6.0mmol)。

步骤c:加入计算量的环氧乙烷,逐步升温至温度为60℃,反应48小时。

步骤d:加入过量的质子源甲醇,得到环己烷支化中心的六臂聚乙二醇H1-10。H1-10的氢谱数据如下:

步骤e:在干燥洁净的1L圆底烧瓶中,将六臂聚乙二醇H1-10(24.58g,1.0mmol)和4,4'-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)(0.9wt%)溶解在无水DMF(150mL)中,将过量的异氰酸酯丙烯酸乙酯S10-2(2.54g,18.0mmol)和催化剂二月桂酸二丁基锡(DBTDL,0.1wt%)加入到前述溶液中,在40℃下搅拌反应24-36小时。反应完成后,将反应釜打开,溶剂浓缩后,在0℃无水乙醚中沉淀两次,过滤,干燥,即得到六臂聚乙二醇丙烯酸酯衍生物E10-1(21.62g,产率85%)。E10-1的氢谱数据如下:

对六臂聚乙二醇丙烯酸酯衍生物E10-1进行GPC测试,确定M

实施例15:分支链末端为支化结构的六臂聚乙二醇衍生物E11-1的制备

对应通式(1),其中,A

制备过程如下所示:

在干燥洁净的1L圆底烧瓶中加入3.20g带有六个羧基的六臂聚乙二醇E2-1(甲苯共沸除水)、20mL三乙胺和55.68g化合物S11-1,氮气保护,加入溶剂二氯甲烷(300mL),搅拌至溶解,再加入29.61g二环己烷碳二亚胺(DCC),室温下反应24小时后,过滤除去不溶物,浓缩,异丙醇重结晶,柱层析纯化,得到六臂聚乙二醇羟基衍生物E11-1。E11-1的氢谱数据如下:

对六臂聚乙二醇衍生物E11-1进行GPC测试,确定M

实施例16:分支链末端为梳状结构的六臂聚乙二醇衍生物E12-1的制备

对应通式(1),其中,A

制备过程如下所示:

步骤a:往无水无氧的密闭反应釜中,依次加入200mL四氢呋喃、含6个羟基的六臂聚乙二醇H1-1(18.74g,2.0mmol)和二苯基甲基钾(9.6mmol)。

步骤b:加入计算量的S12-1(Ethoxy ethyl glycidyl ether,2400mmol),逐步升温至温度为60℃,反应48小时。

步骤c:加入过量的二苯基甲基钾(24.0mmol),然后加入过量碘甲烷(60.0mmol),反应温度在30℃,反应时间为12小时;将反应釜打开,溶剂浓缩后,在0℃无水乙醚中沉淀,过滤,干燥,即得六臂聚乙二醇衍生物E12-1;E12-1的氢谱数据如下:

对六臂聚乙二醇衍生物E12-1进行GPC测试,确定M

实施例17:分支链末端为超支化结构的六臂聚乙二醇羟基衍生物E13-1的制备

对应通式(1),其中,A

制备过程如下所示:

步骤a:往无水无氧的密闭反应釜中,依次加入200mL四氢呋喃、含6个羟基的六臂聚乙二醇H1-1(18.74g,2.0mmol)和二苯基甲基钾(9.6mmol)。

步骤b:加入计算量的化合物S13-1(2400mmol),逐步升温至温度为60℃,反应48小时。

步骤c:加入过量甲醇,溶剂浓缩后,在0℃无水乙醚中沉淀,过滤,干燥,即得六臂聚乙二醇羟基衍生物E13-1;化合物E13-1的氢谱数据如下:

对六臂聚乙二醇羟基衍生物E13-1进行GPC测试,确定M

实施例18:分支链末端为超支化结构的六臂聚乙二醇羟基衍生物E14-1的制备

对应通式(1),其中,A

制备过程如下所示:

步骤a:依次加入200mL四氢呋喃、含6个羟基的六臂聚乙二醇H1-1(18.74g,2.0mmol)和二苯基甲基钾(9.6mmol)。

步骤b:加入计算量的缩水甘油S14-1(2400mmol),逐步升温至温度为60℃,反应48小时。

步骤c:加入过量甲醇,溶剂浓缩后,在0℃无水乙醚中沉淀,过滤,干燥,即得六臂聚乙二醇羟基衍生物E14-1;E14-1的氢谱数据如下:

对六臂聚乙二醇羟基衍生物E14-1进行GPC测试,确定M

实施例19:分支链末端为树枝状结构的六臂聚乙二醇羟基衍生物E15-1的制备

对应通式(1),其中,A

制备过程如下所示:

步骤a:往无水无氧的密闭反应釜中,加入200mL四氢呋喃和六臂聚乙二醇H1-1(18.74g,2.0mmol)和过量的二苯基甲基钾(96.0mmol),然后加入过量化合物S15-1(240mmol),反应温度在30℃,反应时间为12小时;将反应釜打开,溶剂浓缩后,在0℃无水乙醚中沉淀,过滤,干燥,即得端部羟基硅醚保护的六臂聚乙二醇中间体S15-2;S15-2的氢谱数据如下:

步骤b:脱除TBS保护基,在干燥洁净的容器中,加入上步骤中制得的中间体S15-2,用四氢呋喃溶解,加入四叔丁基氟化铵(TBAF),反应过夜后,即得到羟基裸露的六臂聚乙二醇中间体S15-3。

步骤c:重复a、b步骤两次,得到羟基裸露的的树枝状的六臂聚乙二醇羟基衍生物E15-1。

对六臂聚乙二醇羟基衍生物E15-1进行GPC测试,确定M

实施例20:分支链末端为支化结构的六臂聚乙二醇羟基衍生物E16-1的制备

对应通式(1),其中,A

制备过程如下所示:

步骤a:在干燥洁净的1L圆底烧瓶中,加入六臂聚乙二醇H1-1(18.74g,2.0mmol),过量S16-1(7.38g,24.0mmol)和溶剂二氯甲烷(100mL),冰浴条件下,加入DMAP(0.04g,0.3mmol),将溶解于100mL二氯甲烷的DCC(4.93g,24.0mmol)逐滴加到前述反应液中,滴加完毕后室温下反应16h。反应结束后,过滤除去不溶物,浓缩,柱层析纯化得到羟基EE保护的六臂聚乙二醇中间体S16-2(16.88g,产率76%)。S16-2的氢谱数据如下:

步骤b:脱除EE保护基,将S16-2用甲醇溶解,加入1M盐酸至pH=3.5,反应4小时后,经浓缩、洗涤、柱层析后得到六臂聚乙二醇羟基衍生物E16-1。E16-1的结构以NMR确定。E16-1的氢谱数据如下:

对六臂聚乙二醇羟基衍生物E16-1进行GPC测试,确定M

实施例21:分支链末端为树枝状结构的六臂聚乙二醇胺衍生物E17-1的制备

对应通式(1),其中,A

制备过程如下所示:

步骤a:在干燥洁净的1L圆底烧瓶中,加入六臂聚乙二醇H1-1(18.74g,2.0mmol),过量三聚赖氨酸S17-1(30.66g,24.0mmol)和溶剂二氯甲烷(200mL),冰浴条件下,加入DMAP(0.04g,0.3mmol),将溶解于100mL二氯甲烷的DCC(4.93g,24.0mmol)逐滴加到前述反应液中,滴加完毕后室温下反应16h。反应结束后,过滤除去不溶物,浓缩,柱层析纯化得到氨基Fmoc保护的六臂聚乙二醇中间体S17-2(19.52g,产率75%)。

步骤b:脱除Fmoc保护基,将S17-2用20%哌啶/DMF溶液处理,脱除Fmoc保护得到裸露氨基,旋蒸去除溶剂,二氯甲烷溶解,无水乙醚沉淀,异丙醇重结晶,最终得到六臂聚乙二醇胺衍生物E17-1。E17-1的结构以NMR确定。

对六臂聚乙二醇胺衍生物E17-1进行GPC测试,确定M

实施例22:六臂聚乙二醇叠氮衍生物E18-1的制备(偶合法)

对应通式(1),其中,A

制备过程如下所示:

步骤a:在干燥洁净的250mL圆底烧瓶中,将三端基琥珀酰亚胺酯改性的酸衍生物S18-1(1.45g,3.0mmol)溶于100mL二氯甲烷中,加入含有两个TBS保护羟基的胺衍生物S18-2(1.69g,7.2mmol),室温下搅拌反应12小时。反应结束后,过滤得到无色二氯甲烷的溶液,在冰乙醚中沉淀,乙醇重结晶2次,柱纯化,得到含有六个TBS保护羟基的六官能化小分子中间体;进行脱保护反应脱去TBS保护基,将前述得到的含有六个TBS保护羟基的六官能化小分子中间体用四氢呋喃溶解,加入四叔丁基氟化铵(TBAF),反应过夜,脱除TBS保护,硅胶过柱纯化,得到含有六个裸露羟基的六官能化小分子S18-3(1.02g,产率83%)。S18-3的氢谱数据如下:

步骤b:往无水无氧的密闭反应釜中,将六官能化小分子S18-3(0.41g,1.0mmol)溶解于DMF中,然后加入碳酸钾(0.46g,3.3mmol)和溶解于DMF中的的苯磺酰化聚乙二醇叠氮衍生物

对六臂聚乙二醇叠氮衍生物E18-1进行GPC测试,确定M

实施例23:六臂聚乙二醇乙胺衍生物E19-2的制备(偶合法)

对应通式(1),其中,A

制备过程如下所示:

步骤a:在干燥洁净的500mL圆底烧瓶中,氮气保护下,加入小分子化合物NOTA-(COOH)

步骤b:在干燥洁净的1000mL圆底烧瓶中,将氨基Fmoc保护的聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯

步骤c:将含Fmoc保护氨基的E19-1进行脱保护,E19-1用20%哌啶/DMF溶液处理,旋蒸去除溶剂,二氯甲烷溶解,无水乙醚沉淀,异丙醇重结晶,得到含六个裸露氨基的六臂聚乙二醇乙胺衍生物E19-2。氢谱核磁测试,Fmoc的芳环、9-H、亚甲基的特征峰消失,端基取代率约100%。

对六臂聚乙二醇乙胺衍生物E19-2进行GPC测试,确定M

实施例24:六臂聚乙二醇TBS保护羟基衍生物E20-1的制备(偶合法)

对应通式(1),其中,A

制备过程如下所示:

步骤a:在圆底烧瓶中,加入含有一个Fmoc保护氨基和两个裸露羟基的化合物S20-1(

步骤b:在干燥洁净的1L圆底烧瓶中,加入V-PEG

对六臂聚乙二醇TBS保护羟基衍生物E20-1进行GPC测试,确定M

实施例25:六臂聚乙二醇修饰的伊立替康衍生物E21-1的制备

制备过程如下所示:

在干燥洁净的1L圆底烧瓶中,加入六臂聚乙二醇H1-1(18.74g,2.0mmol),过量伊立替康丙酸衍生物S21-1(12.11g,18.0mmol)和溶剂二氯甲烷(200mL),冰浴条件下,加入DMAP(0.04g,0.3mmol),将溶解于100mL二氯甲烷的DCC(4.93g,24.0mmol)逐滴加到前述反应液中,滴加完毕后室温下反应16h。反应结束后,过滤除去不溶物,浓缩,柱层析纯化得到六臂聚乙二醇修饰的伊立替康衍生物E21-1(15.64g,产率78%)。E21-1的结构以NMR确定。

对E21-1进行GPC测试,确定M

实施例26:六臂聚乙二醇化伊立替康的生物学测试

(1)细胞毒性试验

采用MTT染色法进行六臂聚乙二醇化伊立替康E21-1的细胞毒性测试,实验过程中设置了空白对照组合阳性对照组,空白对照组不加任何药物只加培养基,阳性对照组加一定浓度的单独伊立替康药物,实验组加相应浓度的六臂聚乙二醇化伊立替康药物,药物浓度为1nM、10nM、100nM三个梯度浓度点,每个浓度6个复孔,重复三次试验。选用COLO205人结肠癌细胞、人结肠腺癌细胞HT29细胞、人肺腺癌细胞A549细胞、胰腺癌细胞MiaPaCa-2细胞、人卵巢癌细胞A2780细胞和人卵巢腺癌细胞OVCAR-3六种癌细胞为体外癌细胞模型。

以接种密度1×10

(2)抗肿瘤效果

采用动物移植性肿瘤实验法,用H

以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

对于本领域技术人员来说,在不脱离本发明的宗旨和范围,以及无需进行不必要的实验情况下,可在等同参数、浓度和条件下,在较宽范围内实施本发明。虽然本发明给出了特殊的实施例,对此应该理解为,可以对本发明作进一步的改进。总之,按本发明的原理,本申请欲包括任何变更、用途或对本发明的改进,包括脱离了本申请中已公开范围,而用本领域已知的常规技术进行的改变。

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