專(zhuān)利名稱(chēng)：制備多臂聚(乙二醇)胺的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文公開(kāi)了制備多臂(multi-arm)聚(乙二醇)(PEG)氯化物和 胺的方法。具體而言，多臂PEG胺由多臂PEG多元醇經(jīng)由兩步法制 成，其中使多臂PEG多元醇與亞硫酰氯反應(yīng)，隨后使所得多臂PEG 氯化物與氨水或無(wú)水氨反應(yīng)。
背景技術(shù)：
多臂聚(乙二醇)(PEG)胺可用于制備用于藥物輸遞、用于結(jié)合 到蛋白質(zhì)上以降低蛋白質(zhì)毒性和延長(zhǎng)蛋白質(zhì)在體內(nèi)的壽命、和用于醫(yī) 療器材和器械的表面功能化的水凝膠。特別有意義的是多臂PEG胺用 于制備組織粘合劑的用途，該組織粘合劑如Kodokian等人(共同待 審和共同所有的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No. 2006/0078536 )所述通過(guò)使多 臂PEG胺與氧化多糖反應(yīng)而形成。
制備多臂聚氧化烯胺(polyoxyalkylene amines)的方法是已知的。 例如，Larkin等人(美國(guó)專(zhuān)利No. 4，766，245 )描述了三臂和八臂聚(丙 二醇)通過(guò)在氫和阮內(nèi)鎳/鋁催化劑存在下與氨反應(yīng)來(lái)轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的聚 胺。Nho等人(美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No. U.S. 2004/0225097 )描述了多 臂PEG多元醇通過(guò)甲苯磺酰化然后與氨水反應(yīng)10天來(lái)轉(zhuǎn)化成其相應(yīng) 的多臂PEG胺。另外,Buckmann等人(Makromol. Chem. 182:1379-1384 (1981))描述了線(xiàn)型PEG經(jīng)由兩步反應(yīng)轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的二胺，該兩步反 應(yīng)包括使PEG與亞硫酰溴反應(yīng)形成溴化物衍生物，隨后與乙醇-氨反 應(yīng)。
所有上述方法都具有各種局限，特別是當(dāng)多臂PEG胺要用于制備 用作組織粘合劑或用于藥物輸遞用途的水凝膠時(shí)。具體而言，使用這 些方法，羥端基向伯胺的轉(zhuǎn)化率通常低于95%，這在將多臂PEG胺用于形成水凝膠組織粘合劑或藥物輸遞組合物時(shí)造成低交聯(lián)密度。以 強(qiáng)酸亞硫酰溴的使用為基礎(chǔ)的方法造成PEG聚合物的酸催化解聚。另 外， 一些方法導(dǎo)致形成鹽或?qū)е庐a(chǎn)物被重金屬或其它毒性物質(zhì)污染，
所有這些都必須從多臂PEG胺產(chǎn)物中分離。
因此，要解決的問(wèn)題是，提供一種實(shí)現(xiàn)羥端基向伯胺的高轉(zhuǎn)化率
的由多臂PEG多元醇制備多臂PEG胺的方法。該方法還應(yīng)該使PEG 的酸催化解聚最小化，避免形成鹽，將有機(jī)溶劑的使用減至最少，并 避免毒性副產(chǎn)物的潛在污染。
通過(guò)發(fā)現(xiàn)一種由多臂PEG多元醇制備多臂PEG胺的兩步法，申 請(qǐng)人解決了所述問(wèn)題，在該方法中，多臂PEG多元醇與亞硫酰氯反應(yīng)， 且所得多臂PEG氯化物隨后與氨水或無(wú)水氨反應(yīng)。
發(fā)明概述本發(fā)明的各種實(shí)施方案提供了制備多臂P E G氯化物和胺的方法。 通過(guò)使至少一種多臂PEG多元醇與亞硫酰氯在使多臂PEG的酸催化 解聚最小化的條件下反應(yīng)來(lái)制備多臂PEG氯化物。通過(guò)使多臂PEG 氯化物與氨水或無(wú)水氨反應(yīng)來(lái)制備多臂P E G胺。羥端基向氯端基的轉(zhuǎn) 化率和氯端基向胺端基的轉(zhuǎn)化率高于大約95%。
相應(yīng)地，在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了制造包含至少一種具 有3至大約IO個(gè)臂的多臂PEG氯化物的組合物的方法，包括下列步 驟
a) 在低于或等于大約IO(TC的溫度下，任選在溶劑存在下，使亞 硫酰氯和至少一種具有3至大約IO個(gè)臂的多臂PEG多元醇反 應(yīng)，以形成多臂PEG氯化物，其中多臂PEG多元醇的至少大 約95%的羥端基轉(zhuǎn)化成氯端基；和
b) 將多臂PEG氯化物與未反應(yīng)的亞硫酰氯和任選溶劑分離。 在另一實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了制造包含至少一種具有3至大
約10個(gè)臂的多臂PEG胺的組合物的方法，包括下列步驟
a)在低于或等于大約100。C的溫度下，任選在溶劑存在下，使亞 硫酰氯和至少一種具有3至大約IO個(gè)臂的多臂PEG多元醇反 應(yīng)，以形成多臂PEG氯化物，其中多臂PEG多元醇的至少大 約95%的羥端基轉(zhuǎn)化成氯端基；b) 將多臂PEG氯化物與未反應(yīng)的亞硫酰氯和任選溶劑分離；
c) 通過(guò)使多臂PEG氯化物與氨水或無(wú)水氨反應(yīng)，形成反應(yīng)混合 物，反應(yīng)時(shí)間和溫度使得形成其中多臂PEG氯化物的至少大 約95%的氯端基轉(zhuǎn)化成胺端基的反應(yīng)產(chǎn)物，由此產(chǎn)生HCl,所 述氨水或無(wú)水氨的量足以防止反應(yīng)混合物膠凝；
d) 任選地，從反應(yīng)產(chǎn)物中去除HC1或?qū)C1轉(zhuǎn)化成鹽并去除所 述鹽；和
e) 任選從(c)的反應(yīng)產(chǎn)物或步驟(d)的產(chǎn)物中去除水。
發(fā)明詳述
本發(fā)明的各種實(shí)施方案提供了由多臂PEG多元醇制備多臂PEG 氯化物和胺的方法。幾乎不使用或完全不使用有機(jī)溶劑，在低溫條件 下使多臂PEG多元醇與亞硫酰氯反應(yīng)，以形成多臂PEG氯化物。然 后使多臂PEG氯化物與氨水或無(wú)水氨反應(yīng)形成相應(yīng)的多臂PEG胺。
該多臂P E G胺可用于各種用途，包括但不限于制備用作組織粘合 劑或用于藥物輸遞、用于結(jié)合到蛋白質(zhì)上以降低蛋白質(zhì)在體內(nèi)的毒性 和延長(zhǎng)蛋白質(zhì)在體內(nèi)的壽命，和用于醫(yī)療器材和器械的表面功能化的 水凝膠。
本文中使用下列定義，并且應(yīng)該被用于解讀權(quán)利要求和說(shuō)明書(shū)。
術(shù)語(yǔ)"多臂PEG多元醇"，本文中也稱(chēng)作"多臂PEG-OH"，是指其 中3至大約IO個(gè)分支("臂")被羥基封端的支化聚(乙二醇)。
術(shù)語(yǔ)"多臂PEG氯化物"，本文中也稱(chēng)作"多臂PEG-C1"，是指其 中3至大約IO個(gè)分支("臂")被氯基封端的支化聚(乙二醇)。
術(shù)語(yǔ)"多臂PEG胺"，本文中也稱(chēng)作"多臂PEG-NH2",是指其中3 至大約IO個(gè)分支("臂")被伯胺基封端的支化聚(乙二醇)。
術(shù)語(yǔ)"樹(shù)枝狀聚(乙二醇)"，本文中也稱(chēng)作"樹(shù)枝狀PEG"，是指具 有樹(shù)狀結(jié)構(gòu)的高支化多臂聚(乙二醇)。
術(shù)語(yǔ)"梳形聚(乙二醇)"，本文中也稱(chēng)作"梳形PEG",是指具有含 多個(gè)三官能分支點(diǎn)的主鏈的多臂聚(乙二醇)，從各分支點(diǎn)發(fā)散出線(xiàn)型 臂。
術(shù)語(yǔ)"星形聚(乙二醇)"，本文中也稱(chēng)作"星形PEG"是指具有中心 分支點(diǎn)的多臂聚(乙二醇)，該中心分支點(diǎn)可以是單原子或化學(xué)基團(tuán)，
6從其發(fā)散出線(xiàn)型臂。
術(shù)語(yǔ)"氧化多糖"是指已與氧化劑反應(yīng)從而將醛基團(tuán)引入分子的多糖。
除非另行指明，本文所用的術(shù)語(yǔ)"重量％"是指相對(duì)于溶液總重量 的重量百分比。
術(shù)語(yǔ)"水凝膠"是指由通過(guò)共價(jià)鍵或非共價(jià)交聯(lián)鍵結(jié)合在一起的大 分子的三維網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的水可溶脹聚合基質(zhì)，其可以吸收顯著量的水以 形成彈性凝膠。
本文公開(kāi)了由多臂PEG多元醇制備多臂PEG氯化物和胺的方法。 幾乎不使用或不使用有機(jī)溶劑，在使PEG的酸催化解聚最小化的低溫 條件下使多臂PEG多元醇與亞硫酰氯反應(yīng)形成多臂PEG氯化物。然 后，使多臂PEG氯化物與氨水或無(wú)水氨反應(yīng)形成相應(yīng)的多臂PEG胺。 該方法導(dǎo)致羥端基向氯端基和氯端基向伯胺的高轉(zhuǎn)化率，并高度選擇 性地形成游離堿形式的伯胺，使PEG的酸催化解聚最小化，避免形成 鹽，使所用有機(jī)溶劑的量最小化，并避免產(chǎn)物被毒性物質(zhì)污染。 多臂PEG多元醇
用于本文所公開(kāi)方法的原材料是具有3至大約10個(gè)被羥基封端 的臂的多臂PEG多元醇。合適的多臂PEG多元醇包括但不限于樹(shù)枝 狀、梳形和星形聚(乙二醇)。通常，可用的多臂PEG多元醇具有大約 450至大約200,000道爾頓，此外大約2,000至大約40,000道爾頓的 分子量。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，多臂PEG多元醇通常是具有臂長(zhǎng)的分布且在一 些情況下具有不同臂數(shù)物類(lèi)的分布的不均勻混合物。當(dāng)PEG多元醇具 有不同臂數(shù)物類(lèi)的分布時(shí)，其可以以該分布中的平均臂數(shù)為基礎(chǔ)表 示。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，多臂PEG多元醇是可獲自Nektar Transforming Therapeutics ( Huntsville， AL )的8-臂星形PEG多元醇， 其包含多臂星形PEG多元醇的混合物，其中一些具有少于8個(gè)臂，一 些具有多于8個(gè)臂；但是，該混合物中的多臂星形PEG多元醇具有8 個(gè)臂的平均值。另外可以使用具有不同臂數(shù)和/或不同分子量的多臂 PEG多元醇的混合物作為原材料。
在另一實(shí)施方案中，多臂PEG多元醇是可獲自SunBio Corp. (Orinda, CA )的6-臂星形PEG多元醇。
在另一實(shí)施方案中，多臂PEG多元醇是可獲自NOF America Corp.(White Plains, NY )的4-臂星形PEG多元醇。
其它多臂 PEG 多元醇也可購(gòu)自如Nektar Transforming Therapeutics, SunBio Corp.和NOF America Corp.之類(lèi)的7/^司?；蛘?， 多臂PEG多元醇可以使用本領(lǐng)域中已知的方法(參見(jiàn)例如Merrill等 人，美國(guó)專(zhuān)利No. 5,830,986; Hamann等人，EP 540823;和Nho等人， 美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No. 2004/096507 )合成。 多臂PEG氯化物的制備
通過(guò)將至少一種多臂PEG多元醇轉(zhuǎn)化成至少一種多臂PEG氯化 物，制備包含至少一種多臂PEG氯化物的組合物。由于初始多臂PEG 多元醇通常是如上所述具有不同臂數(shù)物類(lèi)的分布的不均勻混合物，包 含多臂PEG氯化物的組合物也是不均勻混合物。
多臂PEG多元醇可以在用于該反應(yīng)中之前使用本領(lǐng)域中已知的 方法干燥，例如在真空下加熱或使用溶劑如曱苯在減壓下共沸蒸餾。 為了實(shí)現(xiàn)該轉(zhuǎn)化，使多臂PEG多元醇與亞硫酰氯(CAS No. 7719-09-7 ) 在低于或等于大約100°C，優(yōu)選大約0。C至大約100°C,更優(yōu)選大約 2CTC至大約100。C的溫度下反應(yīng)，持續(xù)足以將羥端基轉(zhuǎn)化成氯端基的 時(shí)間，通常大約2小時(shí)至大約24小時(shí)?？捎脺囟确秶南孪奕Q于 多臂PEG多元醇的性質(zhì)。具體而言，該溫度應(yīng)該足以提供均勻反應(yīng)混 合物。例如，對(duì)于在室溫下是液體的低分子量多臂PEG多元醇，該反 應(yīng)可以在環(huán)境溫度(即大約23°C )下進(jìn)行，而對(duì)于高分子量多臂PEG 多元醇，需要更高的溫度來(lái)溶解多元醇和產(chǎn)生均勻反應(yīng)混合物。
任選地，多臂PEG多元醇與亞硫酰氯的反應(yīng)可以在催化劑存在下 進(jìn)行以提高反應(yīng)速率。合適的催化劑包括但不限于N,N-二烷基曱酰 胺，例如N,N-二甲基曱酰胺、N,N-二乙基曱酰胺、N-曱酰基嗎啉、 N-曱?；哙ず蚇-曱酰基吡咯烷；鐵(III)鹽，如氯化鐵、氧化鐵和硫 酸纟失；及其混合物。
這些低溫條件的使用和使用亞硫酰氯代替亞硫酰溴使多臂PEG 的酸催化解聚最小化。該反應(yīng)可以在干燥氣氛，例如干燥氮?dú)庀逻M(jìn)行。 溶劑在該反應(yīng)中的使用是任選的。優(yōu)選地，該反應(yīng)在無(wú)溶劑的情況下 進(jìn)行；但是，在高分子量多臂PEG多元醇的情況下可能需要溶劑以產(chǎn) 生均勻溶液。合適的溶劑包括但不限于甲苯、苯、二曱苯、氯苯、二 氯曱烷、氯仿、四氯化石友、1,2-二氯乙烯、三氯乙烯、全氯乙烯、1,2-二氯乙烷、l，l,l-三氯乙烷、二乙醚、二異丙醚、四氫呋喃、二氧雜環(huán)
己烷、丙酮、曱乙酮、甲基異丁基酮、N,N-二甲基曱酰胺、N，N-二甲 基乙酰胺、及其混合物。
可以使用本領(lǐng)域中^^知的方法將多臂PEG氯化物產(chǎn)物與亞碌u酰 氯和任選溶劑分離。由于沒(méi)有使用堿，無(wú)需與鹽分離，可以簡(jiǎn)單地通 過(guò)在減壓下蒸發(fā)過(guò)量亞硫酰氯和任選溶劑(如果使用)來(lái)分離出多臂 PEG氯化物?？梢约尤霑醣街?lèi)的溶劑以助于去除亞碌b酰氯。
在該反應(yīng)中，羥端基向氯端基的轉(zhuǎn)化率為至少大約95%。羥端基 向氯端基的轉(zhuǎn)化度可以使用本領(lǐng)域中已知的方法測(cè)定，例如核磁共振 能譜法(NMR)或通過(guò)公認(rèn)方法，例如ASTM D4252 ( Standard Test Methods for Chemical Analysis of Alcohol Ethoxylates and Alkylphenol Ethoxylates (用于化學(xué)分析醇乙氧基化物和烷基酚乙氧基化物的標(biāo)準(zhǔn) 試驗(yàn)法))滴定剩余羥基。 多臂PEG胺的制備
通過(guò)將如上所述制成的至少一種多臂PEG氯化物的氯端基轉(zhuǎn)化 成伯胺端基，制備包含至少一種多臂PEG胺的組合物。由于用于制備 多臂PEG氯化物的初始多臂PEG多元醇通常是如上所述具有不同臂 數(shù)物類(lèi)的分布的不均勻混合物，包含多臂PEG胺的組合物也是不均勻 混合物。
通過(guò)使多臂PEG氯化物與氨水或無(wú)水氨反應(yīng)形成反應(yīng)混合物來(lái) 實(shí)現(xiàn)多臂P E G氯化物的氯端基向伯胺端基的轉(zhuǎn)化，反應(yīng)時(shí)間和溫度足 以形成其中至少大約95%的氯端基轉(zhuǎn)化成胺端基的反應(yīng)產(chǎn)物。氯端基 向胺端基的轉(zhuǎn)化度可以使用本領(lǐng)域中已知的方法測(cè)定，如核磁共振能 譜法(NMR)或滴定(參見(jiàn)例如Fields, Biochem. J. 124:581-590 (1971))。 優(yōu)選地，氨水是濃度為大約28重量％的濃氨水，然而也可以使用較低 的氨濃度。多臂PEG氯化物與氨水或無(wú)水氨的反應(yīng)優(yōu)選在密封反應(yīng)容 器如壓力容器中進(jìn)行以防止氨蒸發(fā)。在密封容器中產(chǎn)生壓力，其量取 決于反應(yīng)中所用的條件(例如氨的量和溫度)。
在一個(gè)實(shí)施方案中，使多臂PEG氯化物與濃氨水(即大約28重 量％)在大約6(TC至大約100。C的溫度下反應(yīng)大約4小時(shí)至大約48小 時(shí)。如本領(lǐng)域中已知的那樣，較低的溫度要求較長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間。例如在 60。C下，反應(yīng)時(shí)間為大約48小時(shí)，而在100。C下，反應(yīng)在大約4小時(shí)
9后完成。所用濃氨水的量應(yīng)該足以防止反應(yīng)混合物膠凝。反應(yīng)中要用 的濃氨水的最佳量可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員使用常規(guī)實(shí)驗(yàn)法測(cè)定。在反 應(yīng)完成后，可以使用本領(lǐng)域中已知的方法去除氨，例如用噴射干燥氮 氣、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)、減壓濃縮或其組合。
在另一實(shí)施方案中，使多臂PEG氯化物與無(wú)水氨在大約6(TC至 大約100。C的溫度下反應(yīng)大約4小時(shí)至大約48小時(shí)。所用無(wú)水氨的量 應(yīng)該足以防止反應(yīng)混合物的膠凝。反應(yīng)中要用的無(wú)水氨的最佳量可以 由本領(lǐng)域技術(shù)人員使用常規(guī)實(shí)驗(yàn)法測(cè)定。在反應(yīng)完成后，可以使用本 領(lǐng)域中已知的方法去除氨，例如用干氮?dú)鈬娚洹⑿D(zhuǎn)蒸發(fā)、減壓濃縮、 或在環(huán)境溫度和壓力下蒸發(fā)。
多臂PEG氯化物與氨水或無(wú)水氨的反應(yīng)也產(chǎn)生HC1，其任選可以 4吏用各種方法去除。例如，可以在分批或纟荅(column)方法中4吏用與 氬氧化物形式的強(qiáng)石咸性陰離子交換樹(shù)脂，例如Purolite A-860 (The Purolite Co., Bala-Cynwyd, PA)的離子交換來(lái)去除HC1?；蛘撸梢?通過(guò)添加》威，例如-友酸鉀、-友酸鈉、 >碳酸鋰、氫氧化鉀、氫氧化鈉、 氫氧化鋰、碳酸氬鉀、碳酸氫鈉、或碳酸氫鋰來(lái)將HC1轉(zhuǎn)化成鹽。然 后，可以使用本領(lǐng)域中公知的方法，例如溶劑萃取、沉淀、滲析或超 濾，將多臂PEG胺與鹽分離。
任選地，可以在反應(yīng)完成后或在任選去除HC1后，使用任何合適 的已知方法，例如凍干、超濾或噴霧干燥，從反應(yīng)產(chǎn)物中去除水。
多臂PEG胺隨后可用于預(yù)期用途。例如，多臂PEG胺可以以水 溶液形式使用并如Kodokian等人(共同待審和共同所有的美國(guó)專(zhuān)利 申請(qǐng)公開(kāi)No. U.S. 2006/0078536,經(jīng)此引用并入本文)所述與包含氧 化多糖，如葡聚糖醛的水溶液反應(yīng)以產(chǎn)生可用作組織粘合劑或用于藥 物輸遞的水凝膠。具體而言，將多臂PEG胺添加到水中以產(chǎn)生占溶液 總重量的大約5重量％至大約70重量％的濃度。氧化聚糖使用本領(lǐng)域 中已知的方法制備(例如Mo等人，J. Biomater. Sci. Polymer Edn. 11 :341-351 (2000))并添加到水中以產(chǎn)生占溶液總重量的大約5重量 %至大約40重量％的濃度。這兩種溶液可以進(jìn)一步包含各種添加劑， 并可以任選在使用前滅菌。這兩種溶液可以以組織粘合劑領(lǐng)域中公知 的各種方式施加到活體組織上的解剖位置。實(shí)施例
在下列實(shí)施例中進(jìn)一步規(guī)定本發(fā)明的各種實(shí)施方案。應(yīng)該理解的 是，這些實(shí)施例顯示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，但僅作為示例給出。 從上文的論述和這些實(shí)施例中，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以確定本發(fā)明的基 本特征，并在不背離其精神和范圍的情況下，可以對(duì)本發(fā)明作出各種 變動(dòng)和修改以使其適應(yīng)各種用途和條件。
所用縮寫(xiě)的含義如下"min"是指分鐘,"h"是指小時(shí)，"mL"是指 毫升，"L"是指升，'、L"是指微升,"mol"是指摩爾，"mmol"是指毫摩 爾，"g"是指克，"mg"是指毫克，"mm"是指毫米，"Pa"是指帕斯卡，"kPa" 是指千帕，"psig"是指磅/平方英寸，"wt %"是指重量百分比，"PEG" 是指聚(乙二醇)，"MW"是指標(biāo)稱(chēng)分子量，"Mw"是指重均分子量，"Mn" 是指數(shù)均分子量，"Mz"是指z-均分子量，"dn/dc"是指比折光指數(shù)增量 (即每濃度變化的折光指數(shù)變化)，"IV"是指特性粘度，"MHz"是指 兆赫，"SEC"是指尺寸排阻色譜法，"PBS"是指磷酸鹽緩沖鹽水,'"H NMR"是指質(zhì)子核磁共振能譜法，"DMSO-d6"是指氘化二甲亞砜，且 "Ac"是指乙酸根。
實(shí)施例1
分子量為10,000的8-臂星形PEG氯化物的合成 本實(shí)施例的目的是制備分子量為10,000的8-臂星形PEG氯化物。 通過(guò)使8-臂星形PEG-OH與亞硫酰氯在不存在溶劑的情況下反應(yīng)來(lái)制 備該8-臂星形PEG氯化物。
8臂星形PEG-OH,MW 10,000(假設(shè)所有聚合物分子具有8個(gè)臂， 通過(guò)羥端基滴定法測(cè)定)獲自NOF America Corp. ( White Plains, NY )。 8-臂星形PEG-OH ( 100克在500毫升圓底燒瓶中)通過(guò)在攪拌下在 真空(0.06毫米汞柱(8.0 Pa))下在85。C加熱4小時(shí)或通過(guò)用50克 曱苯在減壓(15毫米汞柱(2 kPa))下以60。C的罐溫共沸蒸餾來(lái)干 燥。
使8-臂星形PEG-OH冷卻至室溫。然后，將亞硫酰氯(35 mL， 0.48 mol)添加到配有回流冷凝器的燒瓶中，并將混合物在氮?dú)鈱酉略跀?拌下在85。C加熱24小時(shí)。通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)(浴溫40°C )去除過(guò)量亞硫 酰氯。相繼加入兩卩分50毫升曱苯，并在減壓(15毫米汞柱(2kPa), 浴溫60°C )下蒸發(fā)以完成亞硫酰氯的去除。8-臂星形PEG-C1的收率為100.9克(99%)。
1H NMR (500 MHz, DMSO-of6) A 3.71-3.69 (m， 16H), 3.67-3.65 (m， 16H). 3.50 (s, ~800H).
通過(guò)光散射在質(zhì)量分析下的水性SEC [30°C, PBS (10 mM磷酸鹽，2.7 mM KC1, 0.137 M NaCl, pH 7.4)， 0.5 mL/min,兩個(gè)Suprema線(xiàn)型M混 合床柱(Polymer Standards Services, Silver Springs, MD ) , dn/dc 0.135 mL/g]4尋出Mw 7，100, Mw/Mn 1.2, Mz/Mw 1.2，和IV 9.1 mL/g。
如下通過(guò)殘留羥端基的乙?；徒?jīng)iHNMR分析，測(cè)得端基轉(zhuǎn)化 率為99%。將8-臂星形PEG-Cl樣品(0.2g)溶解在0.25毫升乙酸酐 和0.35毫升吡啶的混合物中并在環(huán)境溫度下放置過(guò)夜。通過(guò)添加5克 冰，將反應(yīng)驟冷。將水層用三份3毫升氯仿萃取，并將合并的氯仿萃 取物相繼用3 4分1毫升20yw危酸氫鈉水溶液，2 <分1毫升飽和石友酸氫 鈉水溶液和1毫升水洗滌。在減壓下蒸發(fā)氯仿。將殘留物溶解在2毫 升水中，并將所得混濁溶液在減壓下濃縮直至清澈，從而去除殘留氯 仿。將溶液冷凍和凍干，并將殘留物溶解在DMSO-d6中并通過(guò)^ NMR 分析。
通過(guò)比較-CH20Ac端基[5 4.09 (t, J = 4.7 Hz， 2H, CH20Ac)和2.00 (s, 3H， AcO)]與CH2C1端基[5 3.72-3.68 (m, 2H, CH2C,丄H NMR峰 的積分，測(cè)定8-臂星形PEG-C1中殘留羥端基的比例。
實(shí)施例2
使用濃氨水合成分子量為IO，OOO的8-臂星形PEG胺 本實(shí)施例的目的是制備分子量為10,000的8-臂星形PEG胺。通 過(guò)使8-臂星形PEG氯化物與濃氨水在60。C下反應(yīng)來(lái)制備8-臂星形 PEG胺。使用離子交換色譜法去除反應(yīng)中形成的HC1。
將如實(shí)施例1中所述制成的8-臂星形PEG-C1 ( 100.9 g)溶解在 640 mL濃氨水(28 wt% )中并在密封容器(即，密封的Hastelloy⑧耐 蝕合金壓力容器)中在60。C下加熱48小時(shí)，產(chǎn)生40 psig ( 276 kPa ) 的壓力。將該溶液用干燥氮?dú)鈬娚?至2小時(shí)以逐出50至70克氨。 然后使該溶液通過(guò)氳氧化物形式的強(qiáng)^5咸性陰離子交換樹(shù)脂(Purolite A-860, The Purolite Co., Bala-Cynwyd， PA )的柱(500毫升床體積)。 收集洗脫液并使3份250毫升去離子水通過(guò)該柱并收集。合并水性級(jí) 分，在減壓(15毫米汞柱(2 kPa),浴溫60°C )下濃縮至大約200
12克，分份冷凍，并凍干產(chǎn)生97.4克產(chǎn)物(98%收率)。
如實(shí)施例1中所述用在吡啶中的過(guò)量乙酸酐處理8-臂星形 PEG-NH2并通過(guò)^ NMR檢查在DMSO-ds中的產(chǎn)物，表明氯端基完 全轉(zhuǎn)化且-OH端基向-NHb端基的總轉(zhuǎn)化率為99%。通過(guò)比較-OAc端 基[5 2.00 (s)]與-NHAc端基[S 1.78 (S)]的& NMR峰的積分，測(cè)定8-臂星形PEG-NH2中殘留羥端基的比例。
實(shí)施例3
使用濃氨水合成分子量為10,000的8-臂星形PEG胺
本實(shí)施例的目的是制備分子量為10,000的8-臂星形PEG胺。通
過(guò)使8-臂星形PEG氯化物與濃氨水在6(TC下反應(yīng)來(lái)制備8-臂星形
PEG胺。通過(guò)添加碳酸鉀，將反應(yīng)中形成的HC1轉(zhuǎn)化成鹽，并通過(guò)溶
劑萃取將8-臂星形PEG胺與鹽分離。
將如實(shí)施例1中所述制成的8-臂星形PEG-C1 ( 100.9 g)溶解在
640 mL濃氨水(28 wt% )中并在密封容器(即，密封的Hastelloy⑧耐
蝕合金壓力容器)中在60。C下加熱48小時(shí)，產(chǎn)生40psig ( 276 kPa)
的壓力。將該溶液用干燥氮?dú)鈬娚?至2小時(shí)以逐出50至70克氨。
然后將噴射過(guò)的反應(yīng)溶液在減壓(15毫米汞柱(2kPa)，浴溫60。C)
下濃縮至大約200克，通過(guò)添加12克碳酸鉀來(lái)呈堿性，并相繼用300、
200和100毫升氯仿萃取。將合并的氯仿萃取物在硫酸鎂上干燥，過(guò)
濾，并在減壓(15毫米汞柱(2kPa),浴溫40。C)下蒸發(fā)。將殘留
物放置在300毫升二氯曱烷中，過(guò)濾去除不溶物，并在減壓(15毫米
汞柱(2 kPa ),浴溫40°C )下氣提溶劑。在殘留物中加入水(100克)，
產(chǎn)生混濁溶液，其在減壓(15毫米汞柱(2kPa),浴溫40。C)下簡(jiǎn)
略濃縮以去除二氯曱烷并產(chǎn)生清澈溶液。將該溶液分份冷凍，并凍干
產(chǎn)生97%收率的8-臂星形PEG-NH2。
1H NMR (500 MHz， DMSO-cf6) d 3.50 (m, ~800H)， 3.34 (t， J = 5,8
Hz, 2H)， 2.62 (t， J = 5.8 Hz， 2H)，
通過(guò)光散射在質(zhì)量分析下的水性SEC [30°C, PBS (10 mM;粦酸鹽，2.7 mM KC1, 0.137 M NaCl, pH 7.4)， 0.5 mL/min,兩個(gè)Polymer Standards Services Suprema線(xiàn)型M混合床柱，dn/dc 0.135 mL/g]得出Mw 10,300, Mw/Mn 1.5, Mz/Mw 1.7, IV 11 mL/g。
如實(shí)施例2中所述用在吡啶中的過(guò)量乙酸酐處理8-臂星形PEG-NH2并通過(guò)力NMR檢查產(chǎn)物，表明氯端基完全轉(zhuǎn)化且-OH端基 向-NH2端基的總轉(zhuǎn)化率為99%。
實(shí)施例4
使用濃氨水合成分子量為10,000的8-臂星形PEG胺 本實(shí)施例的目的是制備分子量為IO，OOO的8-臂星形PEG胺。通 過(guò)使8-臂星形PEG氯化物與濃氨水在80。C下反應(yīng)來(lái)制備8-臂星形 PEG胺。
將如實(shí)施例1中所述制成的8-臂星形PEG-Cl( 5 g)溶解在50 mL 濃氨水(28wt%)中并在密封容器(即，密封的Hastelloy⑧耐蝕合金 壓力容器)中在80。C下加熱4小時(shí)，產(chǎn)生70psig ( 483 kPa )的壓力。 將該溶液過(guò)濾并在減壓(15毫米汞柱(2kPa)，浴溫60 。C )下濃縮 至大約20mL,通過(guò)添加l克碳酸鉀來(lái)呈堿性，并用20毫升的多份氯 仿萃取三次。將合并的氯仿萃取物在硫酸鎂上干燥，過(guò)濾，并在減壓 (15毫米汞柱(2kPa)，浴溫40。C)下蒸發(fā)。將殘留物放置在20毫 升二氯曱烷中，過(guò)濾去除不溶物，并在減壓(15毫米汞柱(2kPa)， 浴溫40°C )下氣提溶劑。在殘留物中加入水(5 mL)，產(chǎn)生混濁溶液， 其在減壓(15毫米汞柱(2 kPa)，浴溫40°C )下簡(jiǎn)略濃縮以去除二 氯曱烷并產(chǎn)生清澈溶液。將該溶液冷凍，并凍干產(chǎn)生8-臂星形 PEG-NH2。
通過(guò)力NMR和SEC分析產(chǎn)物得出與實(shí)施例3中所報(bào)道的一致的結(jié)果。
如實(shí)施例2.中所述用在吡啶中的過(guò)量乙酸酐處理8-臂星形 PEG-NH2并通過(guò)力NMR檢查產(chǎn)物，表明氯端基完全轉(zhuǎn)化且-OH端基 向-NH2端基的總轉(zhuǎn)化率為98.5%。
實(shí)施例5
使用無(wú)水氨合成分子量為10,000的8-臂星形PEG胺 本實(shí)施例的目的是制備分子量為10,000的8-臂星形PEG胺。通 過(guò)使8-臂星形PEG氯化物與無(wú)水氨在60。C下反應(yīng)來(lái)制備8-臂星形 PEG胺。4吏用離子交換色譜法去除反應(yīng)中形成的HC1。
將如實(shí)施例1中所述制成的8-臂星形PEG-C1 ( 10 g)與40克無(wú) 水氨合并并在密封容器(即，密封的Hastelloy⑧耐蝕合金壓力容器) 中在60。C下加熱24小時(shí)，產(chǎn)生365 psig ( 2520 kPa)的壓力。將該混合物冷卻至室溫，并蒸發(fā)氨。將殘留物溶解在50毫升去離子水中，
并使所得溶液通過(guò)氫氧化物形式的強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂(Purolite A-860 )的柱(50毫升床體積)。收集洗脫液并使2份150亳升去離 子水通過(guò)該柱并收集。合并水性級(jí)分，在減壓(15毫米汞柱(2kPa), 浴溫60°C )下濃縮至大約20克，冷凍，并凍干產(chǎn)生8-臂星形PEG-NH2。 通過(guò)iHNMR和SEC分析產(chǎn)物得出與實(shí)施例3中所才艮道的一致的 結(jié)果。
如實(shí)施例2中所述用在吡啶中的過(guò)量乙酸肝處理8-臂星形 PEG-NH2并通過(guò)力NMR檢查產(chǎn)物，表明氯端基完全轉(zhuǎn)化且-OH端基 向-NH2端基的總轉(zhuǎn)化率為98.5%。
實(shí)施例6
使用無(wú)水氨合成分子量為10,000的8-臂星形PEG胺 本實(shí)施例的目的是制備分子量為10,000的8-臂星形PEG胺。通 過(guò)使8-臂星形PEG氯化物與無(wú)水氨在80。C下反應(yīng)來(lái)制備8-臂星形 PEG胺。使用離子交換色譜法去除反應(yīng)中形成的HC1。
將如實(shí)施例1中所述制成的8-臂星形PEG-C1 ( 10 g)與40克無(wú) 水氨合并并在密封容器(即，密封的Hastelloy⑧耐蝕合金壓力容器) 中在80。C下加熱6小時(shí)，產(chǎn)生580 psig ( 4000 kPa)的壓力。將該混 合物冷卻至室溫，并蒸發(fā)氨。將殘留物溶解在50毫升去離子水中， 并使所得溶液通過(guò)氬氧化物形式的強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂(Purolite A-860)的柱(50毫升床體積)。收集洗脫液并使2份150毫升去離 子水通過(guò)該柱并收集。合并水性級(jí)分，在減壓(15毫米汞柱(2kPa)， 浴溫60°C )下濃縮至大約20克，冷凍，并凍干產(chǎn)生8-臂星形PEG-NH2。 通過(guò)^ NMR和SEC分析產(chǎn)物得出與實(shí)施例3中所報(bào)道的一致的 結(jié)果。
如實(shí)施例2中所述用在吡啶中的過(guò)量乙酸肝處理8-臂星形 PEG-NH2并通過(guò)力NMR檢查產(chǎn)物，表明氯端基完全轉(zhuǎn)化且-OH端基 向-NH2端基的總轉(zhuǎn)化率為98.5%。
實(shí)施例7
分子量為10,000的6-臂星形PEG氯化物的合成 本實(shí)施例的目的是制備分子量為IO，OOO的6-臂星形PEG氯化物。 通過(guò)使6-臂星形PEG-OH與亞硫酰氯在不存在溶劑的情況下反應(yīng)來(lái)制
15備該6-臂星形PEG氯化物。
6臂星形PEG-OH, MW 10,000 (通過(guò)羥端基滴定法測(cè)定，假設(shè)所 有聚合物分子具有6個(gè)臂)獲自SunBioCorp. ( Orinda, CA ) 。 6-臂星 形PEG-OH(50克在300毫升圓底燒瓶中)通過(guò)在攪拌下在真空(0.1 毫米汞柱(13Pa))下在90。C加熱16小時(shí)來(lái)干燥。使6-臂星形PEG-OH 冷卻至室溫。然后， 一奪亞石充酰氯(13 mL, 0.18 mol)添加到配有回流 冷凝器的燒瓶中，并將混合物在氮?dú)鈱酉略跀嚢柘略?0。C加熱16小 時(shí)。通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)(浴溫40°C )去除過(guò)量亞硫酰氯。相繼加入兩份 25毫升曱苯，并在減壓(15毫米汞柱(2kPa)，浴溫60。C)下蒸發(fā) 以完成亞石克酰氯的去除。產(chǎn)物在真空(0.06毫米汞柱(8 Pa))下在 攪拌下在90。C干燥。6-臂星形PEG-C1的收率為49.0克(99%)。 1H NMR (500 MHz, DMSO-c/6) tf 3.71-3.69 (m, 12H), 3.67-3.65 (m, 12H), 3.50 (s， ~620H).
通過(guò)光散射在質(zhì)量分析下的水性SEC [30°C, PBS (10 mM磷酸鹽，2.7 mM KCl， 0.137 M NaCl， pH 7.4), 0.5 mL/min,兩個(gè)Polymer Standards Services Suprema線(xiàn)型M混合床柱，dn/dc 0.135 mL/g]得出Mw 7,300, Mw/Mn 1.2， Mz/Mw 1.1且IV 9.9 mL/g。
使用實(shí)施例1中所述的方法測(cè)得羥端基向氯端基的轉(zhuǎn)化率為 99%。
實(shí)施例8
使用濃氨水合成分子量為10,000的6-臂星形PEG胺 本實(shí)施例的目的是制備分子量為10,000的6-臂星形PEG胺。通 過(guò)使6-臂星形PEG氯化物與濃氨水反應(yīng)來(lái)制備6-臂星形PEG胺。使 用離子交換色語(yǔ)法去除反應(yīng)中形成的HC1。
將如實(shí)施例7中所述制成的6-臂星形PEG-Cl(48.9g)溶解在232 mL濃氨水(28 wt%)中并在密封容器(即，密封的Hastelloy⑧耐蝕 合金壓力容器)中在60。C下加熱48小時(shí)，產(chǎn)生大約40 psig ( 276 kPa ) 的壓力。將該溶液用干燥氮?dú)鈬娚?小時(shí)然后通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)(15毫米 汞柱(2 kPa),浴溫60°C )濃縮至大約160克。然后4吏該溶液通過(guò) 氬氧化物形式的強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂(Purolite A-860 )的柱(450 毫升床體積)。收集洗脫液并使3 4分200毫升去離子水通過(guò)該柱并收 集。合并水性級(jí)分，在減壓(15毫米汞柱(2 kPa)，浴溫60°C )下濃縮至大約130克，分份冷凍，并凍干產(chǎn)生46.6克產(chǎn)物(96%收率)。
1H NMR (500 MHz, DMSO-ofe) J 3.50 (m, ~700H), 3.34 (t， J - 5.8 Hz, 12H)， 2.63 (t' J= 5.8 Hz, 12H).
通過(guò)光散射在質(zhì)量分析下的水性SEC [30°C, PBS (10 mM磷酸鹽, 2.7 mM KCl, 0.137 M NaCl, pH 7.4), 0.5 mL/min,兩個(gè)Polymer Standards Services Sup認(rèn)a線(xiàn)型M混合床柱，dn/dc 0.135 mL/g〗得出 Mw 10,260， Mw/Mn 1.3, Mz/Mw 1.4, IV 5.7 mL/g。
如實(shí)施例2中所述用在吡啶中的過(guò)量乙酸酐處理6-臂星形 PEG-NH2并通過(guò)iHNMR檢查產(chǎn)物，表明氯端基完全轉(zhuǎn)化且-OH端基 向-NH2端基的總轉(zhuǎn)化率為99%。
實(shí)施例9
分子量為2,000的4-臂星形PEG氯化物的合成 本實(shí)施例的目的是制備分子量為2，000的4-臂星形PEG氯化物。 通過(guò)使4-臂星形PEG-OH與亞硫酰氯在環(huán)境溫度下在二氯甲烷溶劑中 反應(yīng)來(lái)制備該4-臂星形PEG氯化物。
4臂星形PEG-OH， MW 2,000 (通過(guò)羥端基滴定法測(cè)定，假設(shè)所 有聚合物分子具有4個(gè)臂)獲自NOF America ( White Plains, NY )。 將4-臂星形PEG-OH ( 100克在500毫升圓底燒瓶中)溶解在100毫 升二氯曱烷中。加入亞硫酰氯(88mL, 1.2mol),并將混合物在氮?dú)?層下在環(huán)境溫度下攪拌24小時(shí)。通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)(浴溫40°C )去除過(guò) 量亞硫酰氯和二氯曱烷。相繼加入兩份50毫升甲苯，并在減壓(15 毫米汞柱(2kPa)，浴溫60。C)下蒸發(fā)以完成亞碌u酰氯的去除。4-臂
星形PEG-C1的收率為100.1克(97%)。
1H NMR (500 MHz, DMSO-cfe) 3.71-3.68 (m, 8H), 3.67-3.65 (m， 8H), 3.57-3.55 (m， 8H)， 3.50 (m, ~140H)， 3.47-3.45 (m， 8H), 3.31 (s, 8H).
通過(guò)光散射在質(zhì)量分析下的水性SEC [30°C, PBS (10 mM磷酸鹽，2.7 mM KC1， 0.137 M NaCl, pH 7.4), 0.5 mL/min,兩個(gè)Polymer Standards Services Suprema線(xiàn)型M混合床柱，dn/dc 0.135 mL/g]得出Mw 1，8卯, Mw/Mn 1.1 , Mz/Mw 1.0, IV 5.7 mL/g。
使用實(shí)施例1中所述的方法測(cè)得羥端基向氯端基的轉(zhuǎn)化率為 98%。
實(shí)施例10
17使用濃氨水合成分子量為2,000的4-臂星形PEG胺 本實(shí)施例的目的是制備分子量為2,000的4-臂星形PEG胺。通過(guò) 使4-臂星形PEG氯化物與濃氨水反應(yīng)來(lái)制備4-臂星形PEG胺。使用 離子交換色譜法去除反應(yīng)中形成的HC1。
將如實(shí)施例9中所述制成的4-臂星形PEG-C1 (39.15 g)溶解在 600 mL濃氨水(28 wt% )中并在密封容器(即，密封的Hastelloy⑧耐 蝕合金壓力容器)中在60。C下加熱48小時(shí)，產(chǎn)生大約40 psig( 276 kPa ) 的壓力。將該溶液用干燥氮?dú)鈬娚?.5小時(shí)然后通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)(15毫 米汞柱(2 kPa),浴溫60°C )濃縮至大約500克。然后使該溶液通 過(guò)氫氧化物形式的強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂(Purolite A-860 )的柱(500 毫升床體積)。收集洗脫液并使2份250毫升去離子水通過(guò)該柱并收 集。合并水性級(jí)分，在減壓(15毫米汞柱(2 kPa),浴溫60°C )下 蒸發(fā)產(chǎn)生36.43克產(chǎn)物(97%收率)。
1H NMR (500 MHz' CDCI3) <J 3.65-3.51 (m， ~170H), 3.47 (m, 8H)， 3.36 (s, 8H)， 2.86 (t' J = 5.3 Hz, 7,4H)， 2.76 (t, J = 5.4 Hz， 0.6H).
通過(guò)光散射在質(zhì)量分析下的水性SEC [30°C, PBS (10 mM磷酸鹽, 2.7 mM KCl， 0.137 M NaCl， pH 7.4), 0.5 mL/min，兩個(gè)Polymer Standards Services S寧ema線(xiàn)型M混合床柱，dn/dc 0.135 mL/g]得出 Mw 2，330, Mw/Mn 1.2, Mz/Mw 1.3, IV 2.2 mL/g。
如實(shí)施例2中所述用在吡啶中的過(guò)量乙酸酐處理4-臂星形 PEG-NH2并通過(guò)iHNMR一企查產(chǎn)物，表明氯端基完全轉(zhuǎn)化且-OH端基 向-NH2端基的總轉(zhuǎn)化率為96%。
實(shí)施例11
使用N,N-二曱基曱酰胺和氯化鐵作為催化劑合成分子量 為2,000的4-臂星形PEG氯化物 本實(shí)施例的目的是制備分子量為2,000的4-臂星形PEG氯化物。 通過(guò)使4-臂星形PEG-OH與亞硫酰氯在作為催化劑的DMF ( N,N-二 曱基甲酰胺)和氯化鐵存在下反應(yīng)來(lái)制備該4-臂星形PEG氯化物。
通過(guò)溶解在50毫升曱苯中然后在減壓(15毫米汞柱(2kPa)， 浴溫60。C)下蒸發(fā)，將4-臂星形PEG-OH, MW2,000 ( 50 g)共沸干 燥。將干燥的4-臂星形PEG-OH溶解在50毫升新鮮曱苯中，并加入 氯化鐵(16mg)和DMF(0.75 mL )。加入亞硫酰氯(15 mL， 0.2 mol),并將混合物在氮?dú)鈱酉略?0。C下攪拌8小時(shí)。通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)(浴溫 60°C)去除過(guò)量亞硫酰氯和曱苯。相繼加入兩份25毫升曱苯，并在 減壓(15毫米汞柱(2kPa),浴溫60°C )下蒸發(fā)以完成亞碌u酰氯的 去除。將殘留物溶解在75毫升二氯曱烷中，經(jīng)硅膠墊過(guò)濾，并用稍 多的二氯曱烷漂洗。通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)(浴溫40°C)氣提溶劑以產(chǎn)生4-臂星形PEG-C1。
通過(guò)&NMR和SEC分析產(chǎn)物得出與實(shí)施例9中所報(bào)道的一致的 結(jié)果。
實(shí)施例12
使用N,N-二曱基曱酰胺作為催化劑合成分子量為2,000的
4-臂星形PEG氯化物
本實(shí)施例的目的是制備分子量為2,000的4-臂星形PEG氯化物。 通過(guò)使4-臂星形PEG-OH與亞硫酰氯在作為催化劑的DMF ( N，N-二 曱基甲酰胺)存在下反應(yīng)來(lái)制備該4-臂星形PEG氯化物。
通過(guò)溶解在50毫升曱苯中然后在減壓(15毫米汞柱(2kPa), 浴溫60。C)下蒸發(fā)，將4-臂星形PEG-OH， MW 2,000 ( 50 g)共沸干 燥。將干燥的4-臂星形PEG-OH溶解在50毫升新鮮甲苯中，并加入 DMF (0.37mL)。加入亞碌u酰氯(15 mL, 0.2 mol)，并將混合物在 氮?dú)鈱酉略?(TC下攪拌8小時(shí)。通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)(浴溫60°C)去除過(guò) 量亞硫酰氯和甲苯。相繼加入兩份25毫升曱苯，并在減壓(15毫米 汞柱(2kPa),浴溫60°C )下蒸發(fā)以完成亞碌u酰氯的去除。
通過(guò)iHNMR和SEC分析產(chǎn)物得出與實(shí)施例9中所報(bào)道的一致的 結(jié)果。
實(shí)施例13
使用濃氨水合成分子量為2,000的4-臂星形PEG胺 本實(shí)施例的目的是制備分子量為2,000的4-臂星形PEG胺。通過(guò) 使4-臂星形PEG氯化物與濃氨水反應(yīng)來(lái)制備4-臂星形PEG胺。使用 離子交換色譜法去除反應(yīng)中形成的HC1。
將如實(shí)施例11中所述制成的4-臂星形PEG-C1 (45.7 g)溶解在 703 mL濃氨水(28 wt% )中并在密封容器(即，密封的Hastelloy⑧耐 蝕合金壓力容器)中在6(TC下加熱48小時(shí)，產(chǎn)生大約40 psig( 276 kPa ) 的壓力。將該溶液過(guò)濾，用千燥氮?dú)鈬娚?6小時(shí)以致其損失279克，
19然后使其通過(guò)氬氧化物形式的強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂(Purolite A-860 )的柱(450毫升床體積)。收集洗脫液并使3份250毫升去離 子水通過(guò)該柱并收集。合并水性級(jí)分，在減壓(15毫米汞柱(2kPa)， 浴溫60°C )下蒸發(fā)產(chǎn)生4-臂星形PEG-NH2。
通過(guò)& NMR和SEC分析產(chǎn)物得出與實(shí)施例10中所才艮道的一致 的結(jié)果。
如實(shí)施例2中所述用在吡啶中的過(guò)量乙酸酐處理4-臂星形 PEG-NH2并通過(guò)^NMR檢查產(chǎn)物，表明氯端基完全轉(zhuǎn)化且-OH端基 向-NH2端基的總轉(zhuǎn)化率為98%。
實(shí)施例14
分子量為2,000的4-臂星形PEG氯化物的合成 本實(shí)施例的目的是制備分子量為2，000的4-臂星形PEG氯化物。
通過(guò)使4-臂星形PEG-OH與亞硫酰氯在不存在溶劑的情況下反應(yīng)來(lái)制
備該4-臂星形PEG氯化物。
將4-臂星形PEG-OH (100 g)添加到含有預(yù)先冷卻至-78。C的亞
石克酰氯(88 mL)的500毫升圓底燒^f瓦中，并將該混合物在氮?dú)鈱酉?br> 在60。C下攪拌20小時(shí)。通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)(浴溫40°C )去除過(guò)量亞硫酰
氯。相繼加入兩份50毫升曱苯，并在減壓(15毫米汞柱(2kPa)，
浴溫55。C)下蒸發(fā)以完成亞硫酰氯的去除。
通過(guò)^ NMR和SEC分析產(chǎn)物得出與實(shí)施例9中所報(bào)道的 一致的結(jié)果。
實(shí)施例15
使用無(wú)水氨合成分子量為2,000的4-臂星形PEG胺 本實(shí)施例的目的是制備分子量為2,000的4-臂星形PEG胺。通過(guò) 使4-臂星形PEG氯化物與無(wú)水氨在60。C下反應(yīng)來(lái)制備4-臂星形PEG 胺。使用離子交換色譜法去除反應(yīng)中形成的HC1。
將如實(shí)施例14中所述制成的4-臂星形PEG-C1 ( 50 g)與513克 無(wú)水氨合并并在密封容器(即，密封的Hastelloy⑧耐蝕合金壓力容器) 中在60。C下加熱48小時(shí)，產(chǎn)生大約365 psig ( 2520 kPa)的壓力。將 該混合物冷卻至室溫，并蒸發(fā)氨。將殘留物溶解在足夠的去離子水中 以產(chǎn)生500毫升溶液，并使所得溶液通過(guò)氫氧化物形式的強(qiáng)堿性陰離 子交換樹(shù)脂(Purolite A-860 )的柱(500毫升床體積)。收集洗脫液并使3份250毫升去離子水通過(guò)該柱并收集。合并水性級(jí)分，在減 壓(15毫米汞柱(2 kPa),浴溫60°C )下蒸發(fā)并進(jìn)一步真空(0.06 毫米汞柱(8 Pa))干燥以產(chǎn)生4-臂星形PEG-NH2。
通過(guò)NMR和SEC分析產(chǎn)物得出與實(shí)施例10中所報(bào)道的一致 的結(jié)果。
如實(shí)施例2中所述用在吡啶中的過(guò)量乙酸酐處理4-臂星形 PEG-NH2并通過(guò)^NMR檢查產(chǎn)物，表明氯端基完全轉(zhuǎn)化且-OH端基 向-NH2端基的總轉(zhuǎn)化率為96%。
實(shí)施例16
具有臂數(shù)和分子量的混合的星形PEG氯化物的合成 本實(shí)施例的目的是制備具有臂數(shù)和分子量的混合的星形PEG氯 化物。通過(guò)使4-臂星形PEG-OH ， MW 2，000和8臂PEG-OH ， MW 10,000 的混合物與亞硫酰氯在不存在溶劑的情況下反應(yīng)來(lái)制備4 -臂星形 PEG氯化物，MW2，000和8臂PEG-氯化物，MW 10,000的混合物。 將4-臂星形PEG-OH， MW 2,000( 30g )和8臂PEG-OH， MW 10,000 (30g)的混合物通過(guò)在真空(0.06毫米汞柱(8 Pa))下在66。C加 熱16小時(shí)來(lái)干燥。加入亞硫酰氯(37mL)并將該混合物在氮?dú)鈱酉?在66。C下攪拌16小時(shí)。通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)(浴溫60°C )去除過(guò)量亞硫酰 氯。相繼加入兩份100毫升甲苯，并在減壓(15毫米汞柱(2kPa), 浴溫60°C )下蒸發(fā)以完成亞碌b酰氯的去除。
使用實(shí)施例1中所述的方法測(cè)得羥端基向氯端基的轉(zhuǎn)化率^99%。
實(shí)施例17
分子量為40,000的8-臂星形PEG氯化物的合成 本實(shí)施例的目的是制備分子量為40,000的8-臂星形PEG氯化物。 通過(guò)使8-臂星形PEG-OH與亞硫酰氯在作為溶劑的二氯甲烷中反應(yīng)來(lái) 制備該8-臂星形PEG氯化物。
8臂星形PEG-OH， MW 40,000 (通過(guò)羥端基滴定法測(cè)定，假設(shè)所 有聚合物分子具有8個(gè)臂)獲自NOF America Corp. (White Plains, NY)。將8-臂星形PEG-OH ( 100克)溶解在200毫升二氯曱烷中， 并加入亞碌L酰氯(15 mL, 0.20 mol)。將混合物在氮?dú)鈱酉略谑覝叵?攪拌24小時(shí)。通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)(浴溫40°C )去除過(guò)量亞硫酰氯和二氯 曱烷。相繼加入兩份100毫升曱苯，并在減壓(15毫米汞柱(2kPa)，
21浴溫60°C )下蒸發(fā)以完成亞辟u(mài)酰氯的去除。8-臂星形PEG-C1的收率
為101克(100%)。
1H NMR (500 MHz， DMSO-c/6) tf 3.71-3.69 (m， 16H), 3.67-3.65 (m, 16H), 3.50 (s， ~3500H).
通過(guò)光散射在質(zhì)量分析下的水性SEC [30°C， PBS (10 mM磷酸鹽，2.7 mM KCl, 0.137 M NaCl， pH 7.4), 0.5 mL/min,兩個(gè)Suprema線(xiàn)型M混 合床柱(Polymer Standards Services, Silver Springs, MD ) , dn/dc 0.135 mL/g]4尋出Mw 30,000, Mw/Mn 1.3, Mz/Mw 1.3，和IV 12 mL/g。
實(shí)施例18
使用濃氨水合成分子量為40,000的8-臂星形PEG胺 本實(shí)施例的目的是制備分子量為40,000的8-臂星形PEG胺。通 過(guò)使8-臂星形PEG氯化物與濃氨水在60。C下反應(yīng)來(lái)制備8-臂星形 PEG胺。通過(guò)添加^灰酸鉀，將反應(yīng)中形成的HC1轉(zhuǎn)化成鹽，并通過(guò)溶 劑萃取將8-臂星形PEG胺與鹽分離。
將如實(shí)施例17中所述制成的8-臂星形PEG-C1 (101 g)溶解在 500 mL濃氨水(28 wt% )中并在密封容器(即，密封的Hastelloy⑧耐 蝕合金壓力容器)中在60。C下加熱48小時(shí)，產(chǎn)生大約40 psig( 276 kPa ) 的壓力。將該溶液用干燥氮?dú)鈬娚?小時(shí)，造成53克的損失，然后 在減壓(15毫米汞柱(2 kPa),浴溫60°C )下濃縮至大約300克， 通過(guò)添加3克石友酸鉀來(lái)呈石咸性，并相繼用400、 200和100毫升氯仿 萃取。將合并的氯仿萃取物在硫酸鎂上干燥，過(guò)濾，并在減壓(15毫 米汞柱(2 kPa),浴溫40°C )下蒸發(fā)。將殘留物放置在300毫升二 氯曱烷中，過(guò)濾去除不溶物，并在減壓(15毫米汞柱(2 kPa)，浴 溫40°C )下氣^是溶劑。在殘留物中加入水(100克)，產(chǎn)生混濁溶液， 其在減壓(15毫米汞柱(2 kPa),浴溫40。C)下簡(jiǎn)略濃縮以去除二 氯曱烷并產(chǎn)生清澈溶液。將該溶液分份冷凍，并凍干產(chǎn)生8-臂星形 PEG-NH2。
1H NMR (500 MHz, DMSO-c/6)石3.50 (m, ~3900H), 3.35 (t， J = 5.8 Hz, 16H), 2.64 (t, J = 5.8 Hz, 16H).
通過(guò)光散射在質(zhì)量分析下的水性SEC [30°C, PBS (10 mM磷酸鹽，2.7 mM KCl， 0.137 M NaCl, pH 7.4), 0.5 mL/min,兩個(gè)Polymer Standards Services Suprema線(xiàn)型M混合床柱，dn/dc 0.135 mL/g]得出Mw 32,000,Mw/Mn 1.1，M2/MW 1.1, IV 12mL/g。
如實(shí)施例2中所述用在吡啶中的過(guò)量乙酸酐處理8-臂星形 PEG-NH2并通過(guò)iHNMR^r查產(chǎn)物，表明氯端基完全轉(zhuǎn)化且-OH端基 向-NH2端基的總轉(zhuǎn)化率為95%。
實(shí)施例19
分子量為10,000的8-臂PEG氯化物的合成
本實(shí)施例的目的是制備分子量為IO,OOO的8-臂星形PEG氯化物。 通過(guò)使8-臂星形PEG-OH與亞硫酰氯在溶劑存在下反應(yīng)來(lái)制備該8-臂星形PEG氯化物。在反應(yīng)中每摩爾當(dāng)量羥基使用少于6摩爾亞硫酰 氯，反應(yīng)時(shí)間為4小時(shí)。
8臂星形PEG-OH， MW 10,000 ( 100克在500毫升圓底燒瓶中) 通過(guò)用100毫升曱苯在減壓(15毫米汞柱(2 kPa))下以60。C的罐 溫共沸蒸餾來(lái)干燥。
將8-臂星形PEG-OH在85。C下熔化并溶解在100毫升曱苯中。將 亞硫酰氯(23.5 mL， 0.32 mol)添加到配有回流冷凝器的燒瓶中，并 將混合物在氮?dú)鈱酉略跀嚢柘略?5。C加熱4小時(shí)。通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)(浴 溫40°C )去除過(guò)量亞硫酰氯。相繼加入兩份50毫升曱苯，并在減壓 (15毫米汞柱(2kPa),浴溫6(TC)下蒸發(fā)以完成亞硫酰氯的去除。 8-臂星形PEG-C1的收率為93克(92% )。
使用實(shí)施例1中所述的方法測(cè)得羥端基向氯端基的轉(zhuǎn)化率>99%。 通過(guò)^ NMR和SEC分析產(chǎn)物得出與實(shí)施例1中所報(bào)道的一致的結(jié) 果。
實(shí)施例20
分子量為10,000的8-臂PEG胺的合成 才艮據(jù)實(shí)施例2的方法將如實(shí)施例19中所述制成的8-臂星形PEG 氯化物轉(zhuǎn)化成8-臂星形PEG胺。如實(shí)施例2中所述用在吡啶中的過(guò) 量乙酸酐處理8-臂星形PEG胺并通過(guò)力NMR檢查產(chǎn)物，表明氯端 基完全轉(zhuǎn)化且-OH端基向-NH2端基的總轉(zhuǎn)化率為99%。通過(guò)^NMR 和SEC分析產(chǎn)物得出與實(shí)施例2中所報(bào)道的一致的結(jié)果。
實(shí)施例21
使用N,N-二曱基曱酰胺作為催化劑在85"C下合成分子量為2,000的
4-臂PEG氯化物
23本實(shí)施例的目的是制備分子量為2，000的4-臂星形PEG氯化物。 通過(guò)使4-臂星形PEG-OH與亞硫酰氯在作為催化劑的DMF ( N,N-二 曱基曱酰胺)存在下在85。C下反應(yīng)來(lái)制備該4-臂星形PEG氯化物。
4臂星形PEG-OH, MW 2,000 ( 100克在500毫升圓底燒瓶中) 通過(guò)用100毫升曱苯在減壓(15毫米汞柱(2 kPa))下以60。C的罐 溫共沸蒸餾來(lái)干燥。
將4-臂星形PEG-OH溶解在100毫升甲苯中。將亞硫酰氯(58mL, 0.80 mol)添加到配有回流冷凝器的燒瓶中，并將混合物在氮?dú)鈱酉?在攪拌下在85。C加熱2.5小時(shí)。通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)(浴溫40°C )去除過(guò)量 亞硫酰氯。相繼加入兩份50毫升曱苯，并在減壓(15毫米汞柱(2kPa), 浴溫60°C )下蒸發(fā)以完成亞碌b酰氯的去除。
使用實(shí)施例1中所述的方法測(cè)得羥端基向氯端基的轉(zhuǎn)化率〉99%。 通過(guò)& NMR和SEC分析產(chǎn)物得出與實(shí)施例9中所報(bào)道的一致的結(jié) 果。
實(shí)施例22 分子量為2,000的4-臂PEG胺的合成 才艮據(jù)實(shí)施例10的方法將如實(shí)施例21中所述制成的4-臂星形PEG 氯化物轉(zhuǎn)化成4-臂星形PEG胺。如實(shí)施例2中述用在吡咬中的過(guò) 量乙酸酐處理4-臂星形PEG胺并通過(guò)^ NMR檢查產(chǎn)物，表明氯端 基完全轉(zhuǎn)化且-OH端基向-NH2端基的總轉(zhuǎn)化率為99%。通過(guò)^NMR 和SEC分析產(chǎn)物得出與實(shí)施例10中所報(bào)道的一致的結(jié)果。
實(shí)施例23
使用N,N-二曱基曱酰胺作為催化劑合成分子量為40,000的8-臂PEG
氯化物
本發(fā)明的目的是制備分子量為40,000的8-臂星形PEG氯化物。 通過(guò)使8-臂星形PEG-OH與亞硫酰氯在作為催化劑的DMF ( N,N-二 曱基曱酰胺)存在下反應(yīng)來(lái)制備該8-臂星形PEG氯化物。
8臂星形PEG-OH， MW 40,000 ( 100克在500毫升圓底燒瓶中) 通過(guò)用100毫升甲苯在減壓(15毫米汞柱(2 kPa))下以60。C的罐 溫共沸蒸餾來(lái)干燥。
將8-臂星形PEG-OH在85。C下通過(guò)加熱溶解在100毫升曱苯中。 將亞硫酰氯(6 mL， 0.08 mol)添加到配有回流冷凝器的燒瓶中，并將混合物在氮?dú)鈱酉略跀嚢柘略?5。C加熱8小時(shí)。通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)(浴溫 40°C )去除過(guò)量亞硫酰氯。相繼加入兩份50毫升曱苯，并在減壓(15 毫米汞柱(2kPa)，浴溫60°C )下蒸發(fā)以完成亞石克酰氯的去除。
使用實(shí)施例1中所述的方法測(cè)得羥端基向氯端基的轉(zhuǎn)化率>99%。 通過(guò)& NMR和SEC分析產(chǎn)物得出與實(shí)施例17中所報(bào)道的一致的結(jié) 果。
權(quán)利要求
1. 制造包含至少一種具有3至大約10個(gè)臂的多臂PEG氯化物的組合物的方法，包括下列步驟a)在低于或等于大約100℃的溫度下，任選在溶劑存在下，使亞硫酰氯和至少一種具有3至大約10個(gè)臂的多臂PEG多元醇反應(yīng)，以形成多臂PEG氯化物，其中多臂PEG多元醇的至少大約95％的羥端基轉(zhuǎn)化成氯端基；和b)將多臂PEG氯化物與未反應(yīng)的亞硫酰氯和任選溶劑分離。
2. 制造包含至少一種具有3至大約IO個(gè)臂的多臂PEG胺的組合 物的方法，包括下列步驟a) 在低于或等于大約IO(TC的溫度下，任選在溶劑存在下，使亞 硫酰氯和至少一種具有3至大約IO個(gè)臂的多臂PEG多元醇反 應(yīng)，以形成多臂PEG氯化物，其中多臂PEG多元醇的至少大 約95%的羥端基轉(zhuǎn)化成氯端基；b) 將多臂PEG氯化物與未反應(yīng)的亞硫酰氯和任選溶劑分離；c) 通過(guò)使多臂PEG氯化物與氨水或無(wú)水氨反應(yīng)，形成反應(yīng)混合 物，反應(yīng)時(shí)間和溫度使得形成其中多臂PEG氯化物的至少大 約95%的氯端基轉(zhuǎn)化成胺端基的反應(yīng)產(chǎn)物，由此產(chǎn)生HCl,所 述氨水或無(wú)水氨的量足以防止反應(yīng)混合物"交凝；d) 任選地，從反應(yīng)產(chǎn)物中去除HCl或通過(guò)添加石咸將HCl轉(zhuǎn)化成 鹽并去除所述鹽；和e) 任選從(c)的反應(yīng)產(chǎn)物或步驟(d)的產(chǎn)物中去除水。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中步驟(a)的反應(yīng)在大約0°C 至大約IO(TC的溫度下進(jìn)行。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中步驟(a)的反應(yīng)在大約20°C 至大約IO(TC的溫度下進(jìn)行。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中步驟(a)的反應(yīng)進(jìn)行大約 2小時(shí)至大約24小時(shí)的時(shí)間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中所述任選溶劑選自曱苯、苯、 二曱苯、氯苯、二氯曱烷、氯仿、四氯化碳、1,2-二氯乙烯、三氯乙 烯、全氯乙烯、1,2-二氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、二乙醚、二異丙醚、 四氫呋喃、二氧雜環(huán)己烷、丙酮、曱乙酮、甲基異丁基酮、N,N-二曱基曱酰胺、N,N-二曱基乙酰胺及其混合物。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中通過(guò)在減壓下蒸發(fā)來(lái)去除亞 硫酰氯和任選溶劑，由此進(jìn)行步驟(b)的分離。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中多臂PEG多元醇選自8-臂 星形PEG多元醇、6-臂星形PEG多元醇和4-臂星形PEG多元醇。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中步驟(a)的反應(yīng)在催化劑 存在下進(jìn)行。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中催化劑選自N,N-二烷基曱酰胺、鐵(m)鹽及其混合物。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中N,N-二烷基曱酰胺選自N，N-二甲基曱酰胺、N,N-二乙基曱酰胺、N-曱?；鶈徇?、N-曱?；哙ず?N-曱?；量┩椤?br> 12. 根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中鐵(m)鹽選自氯化鐵、氧化鐵和硫酸鐵。
13. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中通過(guò)使多臂PEG氯化物與氨水 在大約60。C至大約100。C的溫度下反應(yīng)大約4小時(shí)至大約48小時(shí)的 時(shí)間來(lái)形成步驟(c)的反應(yīng)混合物。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中氨水是濃度為大約28重量％ 的濃氨水。
15. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中通過(guò)使多臂PEG氯化物與無(wú)水 氨在大約6(TC至大約IO(TC的溫度下反應(yīng)大約4小時(shí)至大約48小時(shí) 的時(shí)間來(lái)形成步驟(c)的反應(yīng)混合物。
16. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中任選使用具有氫氧化物形式的 強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂的離子交換法從反應(yīng)產(chǎn)物中去除HC1。
17. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中在步驟(d)中用于將HC1轉(zhuǎn)化 成鹽的堿選自碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸鋰、氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧 化鋰、碳酸氫鉀、碳酸氫鈉和碳酸氫鋰。
18. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中任選使用選自溶劑萃取、沉淀、 滲析和超濾的方法從反應(yīng)產(chǎn)物中去除鹽。
19. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中任選使用選自?xún)龈?、超濾和噴 霧干燥的方法從(c)的反應(yīng)產(chǎn)物和步驟(d)的產(chǎn)物中去除水。
全文摘要
描述了由多臂PEG多元醇制備多臂聚(乙二醇)(PEG)胺的方法。該方法包括兩步過(guò)程，其中首先使多臂PEG多元醇與亞硫酰氯反應(yīng)形成多臂PEG氯化物，其隨后與氨水或無(wú)水氨反應(yīng)產(chǎn)生多臂PEG胺。
文檔編號(hào)C08G65/325GK101432338SQ200780014760
公開(kāi)日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2007年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月25日
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