1、吡硫醇聚乙二醇前藥的合成與表征【文庫論文】吡硫醇聚乙二醇前藥的合成與表征=作者: 張圍宇，王紅，蔡波濤，胡春 【摘要】 目的 合成吡硫醇聚乙二醇前體藥物，對目標化合物進行初步體外釋放及刺激性試驗研究。方法 以單甲氧基聚乙二醇 4000 為原料，與丁二酸酐反應后再與羥基丁二酰亞胺縮合得到活潑酯，最后與吡硫醇反應得到目標化合物 ; 用薄層色譜、紫外、紅外、核磁共振氫譜對其結構進行表征。結果與結合成產物的結構表征結果表明單甲氧基聚乙二醇 4000 成功地連接到了吡硫論醇上; 初步的體外降解及刺激性試驗表明該前藥具有一定緩釋作用，且能顯著減小對注射部位及血管的刺激作用。【關鍵詞】 吡硫醇 ;單甲氧基聚

2、乙二醇 ;前藥; 結構表征Abstprodrug, and assess its in vitro release and irritation.Methods mPEG4K was first reacted with succinic anhydride, and thenpyritcharacterized by TLC ，characterization of the target compound showed that mPEG4K wasbondedrelease test, and significantly low vascular irritation.Key words:

3、pyritinol; methoxy polyethyleneglycol; prodrug;synthesis高分子量的聚乙二醇及其單甲氧基聚乙二醇等由于其良好的水溶性、生物相容性和無免疫原性，以及無毒等優點，在前體藥物的制備中有越來越多的應用 ,1-2, 。吡硫醇臨床上主要用于腦震蕩綜合癥、腦外傷后遺癥、腦炎及腦炎后遺癥等的頭脹痛、頭暈、失眠、記憶力減退、注意力不集中、情緒變化等癥狀的改善，亦用于腦動脈硬化、老年癡呆等。臨床主要用其鹽酸鹽，因其半衰期短，口服給藥需每天 3 次，很不方便 ;靜脈滴注時，藥物對血管黏膜有刺激作用，易發生注射部位血管腫脹、疼痛、呈青紫色、樹枝狀及注射部位乃至整個

4、上肢皮膚水腫、發硬、癢痛等不良反應。作者通過采用單甲氧基聚乙二醇的活化酯與吡硫醇合成前體藥物 ,3-6, ，以期改善吡硫醇藥物半衰期短以及刺激性大的問題。1 實驗部分1.1 儀器與試劑旋轉蒸發儀 (上海亞榮生化儀器廠 ); 型恒溫磁力攪拌器 (杭州儀表電機有限公 司); 電熱恒溫鼓風干燥器 (湖北省黃石市醫療器械廠 ); 循環水式多用真空泵 ( 鄭州長城科工貿有限公司 ); 紫外可見分光光度計 ( 日本島津 ); 低溫恒溫反應浴 (鄭州長城儀 器有限公司 ); 數字熔點儀 (上海精密科學儀器公司 );Spectrum 2000 FTIR 光譜儀 ( 美國 PE公司);AS600(600 MHz

5、) 高分辨率核磁共振 儀; 型三用紫外線分析儀 (上海嘉鵬科技有限公司 )。藥用單甲氧聚乙二醇 4000(mPEG4K)(南京威爾化工有限公司 ); 吡硫醇 (質量分 數:98.5% ，水分 :0.17%，批號 :080519 ，上海新云化工有限公司提供 );、羥基琥珀酰亞胺 (NHS)、對二甲氨基吡丁二酸酐、二環己基碳酰亞胺 (DCC)啶(DMAP 薄層層析硅膠 GF254均為化學純，二甲基甲酰胺 (DMF)、三氯甲烷、二氯甲烷、乙醚、甲醇、吡啶、丙酮均為分析純。1.2 方法1.2.1 單甲氧基聚乙二醇 4000 琥珀酸單酯的合成參照文獻 ,7-8, 進行合成試驗研究。稱取干燥的單甲氧基聚乙

6、二醇4000(mPEG4000)40 g (10 mmoL)，溶于 150 mL 三氯甲烷中 , 加入丁二酸酐 2.0 g(20 mmoL)和 1.6 mL 吡啶 , 加熱回流反應 48 h, 減壓回收溶劑 , 殘余物中加入飽和 NaHCO液 150 mL 使溶解 , 過濾 , 用 80 mL 乙酸乙酯萃取 2 次 , 水相冷卻至 0 ?后用2 mol/L 的 HCl 酸化至 pH 2 左右，用二氯甲烷 100 mL 分 3 次萃取 , 合并二氯甲烷層 , 無水 Na2SO4干燥過夜。濾去干燥劑 , 濃縮至粘稠 , 快速攪拌下加入冷無水乙醚300 mL, 放入冰箱靜置 , 待產品完全析出后過濾

7、 , 抽干,P2O5干燥 , 稱重 , 得，產率為85%， mp 56.3,58.2 ? 。1.2.2 吡硫醇聚乙二醇前藥的合成參照文獻 ,9-10, 進行合成試驗研究。稱取干燥的mmoL 用 50 mL DMF溶解， 0,5 ? 攪拌 20 min ，依次加入 NHS 0.23 g(0.2 mmoL)和 DCC 0.62 g(0.3 mmoL), 0,5 ? 攪拌 10 min ，依次加入吡硫醇 0.48 g(0.13 mmoL) 和 DMAP 0.16 g(0.13 mmoL)。 0,5 ? 反應 2 h， 30,35 ? 下反應 20h，停止反應，反應液過濾，濾液在快速攪拌下加入冷乙醚

8、180 mL，攪拌 5 min 后置冰箱中靜置 30 min 。過濾得淺米黃色固體，將固體用 30 mL 水溶解，過濾，濾液用二氯甲烷萃取 (35 mL3) ，用 1 mol/L HCl 洗滌(10 mL2) 后再用水洗 (15mL2) 。加入適量無水硫酸鈉干燥，靜置過夜。過濾干燥劑，濾液再用 0.45 m微孔濾膜過濾，濾液濃縮，快速攪拌下加入冷無水乙醚沉淀產物，過濾得淺米黃色粉末， 40 ?真空干燥 24 h( 干燥劑為 P2O5)，得淺米黃色粉末 ( 吡硫醇的載藥量 4.89%)， mp 56.5,59.2 ? 。2 結果與討論2.1 合成吡硫醇聚乙二醇前藥的合成路線如下。2.2 表征2.

9、2.1 熔點測定用毛細管法對目標化合物與吡硫醇進行熔點測定，得目標化合物的熔點為56.5,59.2 ? ，明顯低于吡硫醇的 215.9,217.7 ? ，推斷目標化合物是不同于吡硫醇的其他物質。2.2.2 薄層色譜鑒別稱取吡硫醇、吡硫醇聚乙二醇前藥，用 DMF溶解，分別點樣于同一硅膠板上，以丙酮石油醚甲醇 (體積比 1?1?1) 為展開劑，展開，取出，晾干，置紫外燈 (254nm)下檢視，吡硫醇斑點與目標化合物斑點清晰，且兩試樣 Rf 值相差較大，說明目標化合物是不同于吡硫醇的其他物質。2.2.3 紫外色譜鑒別分別稱取吡硫醇及目標化合物少量，溶于 0.1 mol?L-1 HCl 中，經適當稀釋

10、得一定濃度的溶液，分別在 200,400 nm 波長范圍內進行紫外掃描。結果 : 吡硫醇的 0.1 mol?L-1 HCl 溶液在 295.20 nm 有最大吸收，目標化合物的 0.1 mol?L-1 HCl 溶液在 297.40 nm 有最大吸收。結果表明 : 目標化合物具有吡硫醇分子的基本結構 ; 最大吸收波長發生紅移， mPEG已經連接在吡硫醇上。2.2.4 紅外光譜表征將目標化合物和各步反應產物用壓片法進行紅外掃描，各圖譜進行對比，得到目標化合物中可能的基團 :3 525.40 cm-1( 酚羥基伸縮振動 ); 1 735.68 cm-1( 酯羰 基上羰基伸縮振動 );1 455.32

11、 cm-1 ， 1 349.52 cm-1 ， 1 297.18 cm-1 ， 949.67 cm-1( 均為聚乙二醇骨架伸縮振動 );1108.25 cm-1( 醚健不對稱伸縮振動 );2 869.55cm-1( 吡啶環上碳氫伸縮振動 ) 。表明 mPEG已經連接在吡硫醇上。2.2.5 核磁共振氫譜表征由于 mPEG4相對分子質量及氫的個數遠超過所載的吡硫醇 , 所以在圖譜上很難看到吡硫醇的氫信號，無法準確積分氫的個數。各氫的化學位移 ( )如下 :2.6,2.8 ( O COCH2CH2 COO ),3.3,3.4( OCH3),3.4,3.8( OCH),4.2,4.3( CH2OCO

12、)。2.3 初步體外釋放及刺激性試驗2.3.1 體外釋放試驗參照文獻 ,11-12, 采用透析袋與紫外分光光度法，分別在 0.1 mol?L-1的 HCl、 0.1 mol?L-1 的 NaOH、及 0.1 mol?L-1 的 pH7.2 的磷酸鹽緩沖液 3種不同的環境中對吡硫醇聚乙二醇前藥做了體外釋放研究。結果 : 吡硫醇與單甲氧基聚乙二醇 4000 琥珀酸單酯的物理混合物在酸性、中性、堿性條件下 ,24h釋放率均達 90%以上; 吡硫醇聚乙二醇前藥 24 h 后的降解情況分別為酸性條 件下釋放 36%、堿性條件下 53%、中性條件下 26%;前藥在不同條件下的釋放速率大小為 :堿性 , 酸

13、性 , 中性。2.3.2 刺激性試驗參照文獻 ,13-14, 通過小鼠抓撓試驗、大鼠舔足試驗、大鼠尾靜脈刺激性試驗對吡硫醇聚乙二醇前藥做初步刺激性考察。小鼠抓撓試驗結果 :供試組與陽性對照組、陰性對照組比較差異均有顯著性 (P0.01) 。大鼠舔足試驗結果:供試組與陽性對照組比較差異有顯著性 (P0.05), 供試組與陰性對照組比 較差異有顯著性 (P0.01) 。大鼠尾靜脈刺激性試驗結果 :供試組的刺激性與 陽性對照組比較顯著減小。3 結 論本研究合成了吡硫醇聚乙二醇前藥，經熔點測定、薄層色譜、紫外圖譜、紅外光譜、核磁共振氫譜表征，表明 mPEG4功地連接到了吡硫醇上。通過初步的體外降解及刺

14、激性試驗，該前藥具有一定緩釋作用，且能顯著減小在注射過程中對注射部位及血管的刺激作用。【參考文獻】,1,GREENWALD RB, CHOE YH,MCGUIRE J,et al. Effective drugdelivery by pegylated drug conjugates,J,. Advan Drug Deliv Rev ，2003,55(2):217-250.,2,GREENWALD RB. PEG drugs: an overview,J,. J ControllReleas,2001,74(2):159-171.,3,ABUCHOWSKI A,MCCOY R R,PALCZU

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