文摘

与线性聚合物分子量相同的相比,星型聚合物药物加载和交付的优越性。甘草次酸(GA)从甘草非常肝脏分布和肝细胞targetability的特征。摘要四臂星形聚已酸内酯合成和氨基聚乙二醇被甘草次酸(NH修改₂-PEG-GA)。然后两个以上聚合物之间的缩合反应最后生产的四臂星形聚(乙二醇)-b-poly (ε己内酯)嵌段共聚物(sPCL-b-PEG-GA)。中间体和产品的结构特征¹H NMR。结果表明,的结构和分子量sPCL-b-PEG-GA可以控制不同比率的季戊四醇(PTOL)ε己内酯(εcl)的辛酸酯亚锡(Sn(10月)₂),两亲性共聚物sPCL-b-PEG-GA由PTOL为核心、PCL内部疏水段,挂钩为外部亲水段,和终端甘草酸作为靶向配体。明星的工作探索新的合成路线聚(乙二醇)-b-poly (ε己内酯)共聚物与肝脏targetability。预计的星形聚合物是一种有效的药物载体。

1。介绍

聚已酸内酯(PCL)具有良好的生物相容性、无毒性和生物降解性,所以它被广泛研究和应用领域的生物医学和药物控制释放,等等(1,2]。然而,PCL也具有较强的疏水性,这阻碍了其应用在生物和医药领域。PCL修改的两亲性嵌段共聚物聚乙二醇(PEG)可以提高PCL的亲水性,防止蛋白质吸附,逃避网状内皮系统的识别和吞噬作用,且容易通过生理障碍,已成为当前的重点nanopharmaceutical研究[3- - - - - -5]。

近年来,人们越来越感兴趣的星形聚合物,这是支化聚合物的结构包含三个或更多线性武器从中心辐射。文献[6- - - - - -8)报道,与线性聚合物分子量相同的相比,聚合物具有优越的性能,如较小的流体力学体积和低粘度,有利于药物加载和交付。

靶向药物输送系统已经成为近年来的一个研究热点。靶向配体可以特别认可的受体存在于所需的网站。从甘草的有效成分甘草次酸(GA)具有良好的肝保护和解毒,可以促进肿瘤细胞的凋亡。此外,它也是肝脏分布的显著特征和肝细胞targetability,由许多科学家证实,如毛et al。9和他et al。10]。

在这项研究中,我们结合星型聚合物作为药物载体的优点和甘草次酸肝targetability合成一种新型、高效的星形聚合物为肝靶向药物载体。同时提出了一种高效的合成路线甘草次酸改性聚(乙二醇)-b-poly(明星ε己内酯)聚合物(sPCL-b-PEG-GA),其结构特征¹核磁共振。

2。实验

2.1。材料

甘草次酸(纯度99%)购买不借制药有限公司有限公司(西安,中国);亚锡辛酸酯和己内酯通过σ公司购买;琥珀酸酐、甲苯磺酰基氯和聚乙二醇(4000)从天津Guangfu购买化学研究所;4-dimethylaminopyridine N-hydroxysuccinimide, N, N′二环己基碳化二亚胺买来GL生物化学(上海)有限公司。

2.2。NH的合成₂-PEG-NH₂

挂钩4000(20克,5更易)溶解在100毫升CH₂Cl₂和氯化p-toluenesulfonyl (TsCl) (3.81 g,更易与20日)和28毫升三乙胺连续搅拌下加入上面的解决方案。混合物在室温下反应12 h。

当反应结束后,反应性的解决方案是用1 mol / L盐酸中和。多余的无水碳酸钠添加到有机相分离。搅拌和过滤后,滤液集中下降到多余的冷无水乙醚。得到白色沉淀,真空干燥在40°C至恒重,这是甲苯磺酰化聚乙二醇(sTO-PEG-OTs)。

sTO-PEG-OTs(23.19、10.0更易)和80毫升氨加入150毫升高压反应器和反应在140°C 6 h。冷却到室温后,用二氯甲烷提取水相。100 L (1 mol / L)氢氧化钠溶液中添加有机相结合,然后搅拌4小时。有机相是由饱和盐水洗,直到pH值是7。的解决方案是由无水硫酸钠干燥12小时。最后,白色的固体通过过滤和集中,证实了其结构¹H NMR。

2.3。NH的合成₂-PEG-GA

GA (0.4707 g, 1更易),EDC (0.7668 g, 4更易),NHS (0.4604 g, 4更易)和三乙胺(8毫升,4更易)在100毫升CH涨跌互现₂Cl₂并在室温下反应5 h。然后,缓慢下降到NH反应解决方案₂-PEG-NH₂(2 g、0.5摩尔)解决方案在30毫升CH₂Cl₂和反应24小时。解决方案集中在减少压力和乙醚沉淀与冷。最后,NH的固体产品₂-PEG-GA通过过滤,真空干燥。产品的结构特点¹核磁共振。

2.4。明星PCL的合成与羟基终止

一定比例的己内酯(CL)(20毫升)、季戊四醇(PTOL)(0.1225克,0.0009摩尔),和Sn(10月)₂(0.058毫升)被添加到二氯甲烷的解决方案在一个密封的管熔融缩聚。管与氮反复抽真空和通风。反应进行了24小时的60°C。密封管中混合溶解在二氯甲烷反应完成后并与无水甲醇沉淀和净化两次。最后,产品(sPCL-OH)真空下干燥,其分子量可以由发起人/单体的比例控制。

2.5。PCL的合成与羧基终止

琥珀酸酐(6.0毫克,0.12更易),深度贴图(7.3毫克,0.12更易)和三乙胺(0.008毫升,0.12更易)添加到1,恶烷溶液含有0.04更易sPCL-OH和反应24小时在室温下不断搅拌。溶剂在反应完成后删除。那么浓溶液水解在热水和二氯甲烷提取三次。最后,经甲醇sPCL-COOH再结晶和真空干燥。

2.6。冷凝sPCL-COOH和北半球₂-PEG-GA

DCC(0.2更易,0.0413 g), NHS(0.2更易,0.0232),和三乙胺(0.1毫升,0.2更易)添加到30毫升CH₂Cl₂解决方案(包含1 g PCL-COOH)。反应混合物进行了16 h下N₂在室温下气氛。反应物溶液过滤。然后GA-PEG-NH₂被添加到上面的解决方案。24小时后反应,反应溶液被转移到透析袋(MWCO, 10000)和透析了两天。最后,sPCL-b-PEG-GA被冷冻干燥获得的。其结构和分子量都进一步的特征¹H NMR, GPC。

2.7。测量

2.7.1。¹H NMR表征

¹H NMR光谱进行blucker 500光谱仪。四甲基硅烷作为内部标准。

2.7.2。紫外线测试

紫外可见吸收光谱的样品被记录在室温下用日本岛津公司2401紫外可见分光光度计(金刀)。

2.7.3。GPC测试

平均分子量()的聚合物决心水域510凝胶渗透色谱法与高效液相色谱级四氢呋喃为溶剂和聚苯乙烯为标准。样品浓度2.5 - 5毫克/毫升,流量是1毫升/分钟30°C。

3所示。结果与讨论

3.1。NH的表征₂-PEG-GA和中间产品

在这项研究中,北半球₂-PEG-NH₂合成和NH₂-PEG-NH₂由遗传算法进一步修改。计划1和2显示NH的合成路线₂-PEG-NH₂和NH₂分别-PEG-GA。他们的结构确认¹H NMR。就像图中所示1与原来的相比,挂钩(图1(一)),2.86 ppm的转变(b)峰值出现在图1(b)是亚甲基质子的化学位移与氨基。和3.65 ppm (d)峰值从氧乙烯链质子的化学位移。与数据1(b)和1(d)、角甲基甲基和亚甲基质子峰GA出现在图0.6 ppm ~ 1.9 ppm1(c),因此,在北半球₂-PEG-GA合成成功。

图2显示NH的紫外光谱₂-PEG-GA甲醇。GA有特征吸收峰的甲醇溶液在246 nm, NH的解决方案₂-PEG-NH₂没有耦合GA 200 nm和300 nm之间没有吸收。自从NH的甲醇溶液₂-PEG-GA具有明显的特征吸收峰在250 nm, NH的修改₂-PEG-NH₂通过遗传算法被证明是成功的基础。

3.2。表征sPCL-COOH、sPCL-b-PEG-GA和中间产品

计划3和4分别显示sPCL-COOH的合成过程和sPCL-b-PEG-GA。首先,sPCL-OH开环聚合合成的εcl使用PTOL作为引发剂。第二,sPCL-OH进一步激活产生sPCL-COOH琥珀酸酐,然后NH₂-PEG-GA sPCL-COOH产生sPCL-b-PEG-GA共轭。

不同的分子量-哦不同摩尔比合成的ε在开环反应(cl / PTOL贴上让₅₀,让_{One hundred.},让_200年分别)。的合成参数-哦是显示表1。

sPCL-OH的结构、sPCL-COOH sPCL-PEG-GA证实了¹H NMR。图3(一个)显示¹sPCL-OH H NMR谱。化学变化在1.4 ~ 1.6 (c和d高峰峰值),2.4 (b)峰值,和4.1 ppm(峰值e)可以分配给信号独立的亚甲基质子,羰基相邻亚甲基质子,和氧原子在酸基组相邻亚甲基质子在PCL单元,分别。当sPCL-OH与琥珀酸酐反应,正如图所示3(b),一个新的化学位移的CH₂出现在δ= 2.6,这表明PCL终止与羧基(sPCL-COOH)是由sPCL-OH与琥珀酸酐的反应。相比之下,图3(b)和图1(c),图3(c)显示,不仅特征峰的PCL(1.4 ~ 1.6, 2.4和4.1 ppm)而且NH的₂-PEG-GA (3.65, 0.6 - -1.9 ppm)出现,证实了sPCL-g-PEG-GA的化学结构。

表2显示,通过GPC分子量及其分布-哦,-PEG-NH₂。包含不同的sPCL-g-PEG-GA PCL块分子量通过改变生成的摩尔比εcl / PTOL反应的解决方案。两亲性共聚物的形成被Mn的增加显示-PEG-GA而相应的通过GPC -哦。的分子量-哦,让_{One hundred.}-哦,让_200年-哦是9520、12985和16890道尔顿,分别。的分子量-PEG-GA接近的总和-哦的分子量和PEG链的分子量从四个手臂,这进一步证实了聚合物的支化结构。

4所示。结论

NH₂-PEG-GA和sPCL-COOH成功合成工作。最后,sPCL-PEG-GA由氨基和羧基团体之间的偶联反应在北半球₂分别-PEG-GA和sPCL-COOH的结构确认¹H NMR。与此同时的分子量sPCL-PEG-GA参数可以改变的反应。明星的工作探索新的合成路线与肝脏targetability聚合物。预计的星形聚合物是一种有效的药物载体,在制药学的应用将在后续的研究工作。

缩写

	星形聚ε己内酯)聚(乙二醇)嵌段共聚物改性甘草次酸
TsCl:	p-Toluenesulfonyl氯
EDC:	(1)- 3-Dimethylaminopropyl 3-ethylcarbodiimide
深度贴图:	4-Dimethylaminopyridine
国民健康保险制度:	N-Hydroxysuccinimide
遗传算法:	甘草次酸
NH2-PEG-GA:	Amine-terminated甘草次酸聚乙二醇改性
sTO-PEG-OTs:	Bistosylation聚乙二醇
sPCL-OH:	星形聚已酸内酯与羟基终止
sPCL-COOH:	星形聚已酸内酯与羧基终止
PTOL:	季戊四醇
肤色线:	己内酯
挂钩:	聚乙二醇。

利益冲突

作者宣称他们没有利益冲突有关的出版。

确认

这项工作是财务支持的天津市高中科技基金计划项目(20090227),国家自然科学基金(81202921),第五十批中国博士后科学基金(92388),和全国大学生创新与企业家精神的培训项目(201310063012)。