甲氧基聚乙二醇吡硫醇制备条件的优化研究

中南药学2011年8月第9卷第8期 Central South Pharmacy. August2011,Vol9No8炎性细胞因子,实验证实Ⅱ-10可抑制Ⅱ-1、n6、Ⅱ-8、TNFa及自身的合成,降低黏附分子表达,对组织器官的参考文献损伤起着保护作用。TNFa是炎性反应过程中出现最早、最[1 Kaminska J, Kowalska m, Kotowicz E,eta. Pretreatment重要的炎性介质,能激活中性粒细胞和淋巴细胞,促使细胞serum levels of cytokines and cytokine receptors in patients with因子的合成和释放,其升高程度与疾病严重程度相关nonsmall-eell lung cancer, and correlations with clinic opathor-国内学者研究发现某些中药具有明确的改善急性肺损logical features and prognosis. M CSF-an independent prognos-伤,抗多器官功能障碍综合症(MDS)的作用,参麦注射tie factor [] Oncology, 2006, 70(2)115-1液是其中较常用的药物明。作用机制与其显著抑制TNF[2]杨阳,毛黎明,参麦配伍川尊嚎注射液对心肌缺血再灌注损伤a,减少细胞因子的释放,抑制炎症反应有关的临床疗效观察[J.中华实用中西医杂志,2004,4(17)参麦注射液是在古方参麦散的基础上运用现代科学技术改型的中药静脉注射液,由人参、麦冬2味药物提取精制而3]李建生,赵君攻,郭胜典,等.川芎嗪和参麦注射液对脑缺血成。具有补元气、益气固脱、养阴牛津之功效,可增强单核再灌注肺脏损伤的保护作用[].河南中医药学刊,2003,18巨嘴细胞系统功能及非特异性抗感染作用,并能抑制炎性介[4]Ngcs,wans, Hui cw,ea. Video-assisted thoracic质的过度释放,有效调控IL6、Il10、TNFa等炎性细胞gery for early stage lung cancer-can short-term immunol因子的产生,改善微循环和组织灌注,减轻肺损伤9。advantages improve long-term survival? []. Ann Thorac Card本研究表明,肺癌根治术后4h2组血浆TNFa、IL-6、vase surg,2006,12(3):308-312LL10浓度均升高并达到一峰值,说明肺癌根治术后发生全[s] Newman MS, Colten GT, Working PI, et al. Comparative身炎性反应,随着促炎细胞因子的大皱释放,抗炎细胞因子pharmacokinetics, tissue distribution, and therapeutic effec-水平亦随之升高,而炎性细胞因子与抗炎细胞因子之间的动tiveness of cisplatin encapsulated in long circulating, pegylated态平衡对于决定炎性反应程度是非常重要的。本研究发现,liposomes(SP1-077) in tumor bearing mice [] Cancer Che肺癌根治术患者围术期应用参麦注射液后可明显抑制血浆other Pharmacol. 1999. 43(1):1-7炎性细胞因子Ⅱ、TNF生成释放,促进抗炎性细胞因6KmAY,wks1,Mma子Ⅱ10生成,观察组TNF-a浓度在术后第3日已降至术前[7]王敬民,金炜,孙秀笺.参麦注射液对心力衰竭患者血ET及水平,观察组LL6、TNFa浓度比较在术后4h及第1日、TNFa的影响[渐江中西医结合杂志,200,14(1):46日均明显低于对照组,L-10浓度均明显高于对照组,提8]钮炜两,华宁,齐帜,等、心力衰竭患者心功能的改善与参麦参麦注射液可通过调节血浆细胞因子水平,进而减轻肺癌注射液及血清炎症因子水平的关系[J.中国临床康复根治术患者围术期全身炎性反应综上所述,参麦注射液给药后可明显抑制促炎性细胞因9]毛静远,王恒和,王强,等.生脉注射液对心力衰竭患者血清子生成,促进抗炎性细胞因子生成,提示参麦注射液叮通过TNFa水平影响的临床研究[J].新中医,2003,35(6):调节血浆细胞因子水平,从而减轻肺癌切除术患者围术期全32-34身炎性反应。(收稿日期:2011-0603;修回日期:201106-13)甲氧基聚乙二醇吡硫醇制备条件的优化研究万芬,王红1,吴红菱2,蔡波涛,马俊1(1.湖北中医药大学药学院药物化学教研室,武汉4306;2.湖北医药学院药检系,湖北十堰44200摘要:目的优化甲氧基聚乙二醇吡硫醇的制备条件。方法采用N羟基丁二酰亚胺活性酯法合威甲氧基聚乙二醇吡硫醇,并以紫外分光光度法测定的甲氧基聚乙二醇吡硫醇中吡硫醇的載药量为考察指标,通过正交试验对合威工艺进行优化。结果甲氧基聚乙二醇吡硫醉较优工艺条件为:草甲氧基聚乙二醇頓000琥珀酸单酯(mPEG4KS)与N羟基丁二酰亚胺(NHS)物质的量比为1:1.5,在5℃反应2.5h后再在5℃下加入吡硫醇和4二甲氯基吮啶(DMAP)反应20h。结论该合成工艺操作简便,稳定可行,产物中吡硫醇的载药量高关键词:甲氧基聚乙二醇吡硫醇;单甲氧基聚乙二醇4000琥珀酸单酯;合成工艺;正交试验中图分类号:R914,TQ460.31文献标识码:A文章编号:1672-2981(2011)08057304doi:10.3969/isn1672-2981.2011.08.005基金项目:湖北省自然科学基金资助课题(编号:2007ABA213)。作者简介:万芬,男,在读硕士研究生,主要从事药物合成新技术及新工艺研究,Tel:13871528960, E-mail: wwffok@126通讯作者:王红,女,教授,硕士研究生导师,主要从事药物合成新技术及新工艺研究,E-mail:wanghong502@yahoo.com.cnCentral South pharmacy, August2011,vo9N8中南药学2011年8月第9卷第8期Preparation optimization of mPEG pyritinolWAN Fen, WANG Hong, WU Hong-ling, CAI Bo-tao, MA Jun'(1. Department of Medicinal ChemistryCollege of Pharmacy, Hubei University of Chinese Medicine, Wuhan 430065: 2. Department of laboratory medi-cine, Hubei University of Medicine, Shiyan Hubei 442000)Abstract: Objective To optimize the preparation of methoxy polyethylene glycol (mPEG)pyritinoL.MethodsmPEG pyritinol was synthesized by N-hydroxy succinimide active ester. Drug-loading rate of the prodrugs as the indexwas measured by the UV and the synthetic process was optimized by the orthogonal test.n/n)reacted for 2. 5 h at 5 C, and pyritinol and 4-dimethylamio pryidine(DMAP)were added and reacted for 20 h at5 C. Conclusion The method is simple, stable and acceptable. It shows a high drug-loading rate of pyritinol in theKey words: mPEG pyritinol; mPEG4K-S; synthesis; orthogonal test盐酸吡硫醇是治疗老年痴呆症的一线药物。在临床应SKFG-01电热恒温鼓风干燥器(湖北省黄石市医疗器械用过程中,因其半衰期(t)短,口服不方便;而静脉滴厂);SHB-Ⅲ循环水式多用真空泵(郑州长城科工贸有限注时,对血管黏膜有很强的刺激作用,易发生注射部位血管公司);紫外可见分光光度计UV-1700(日本岛津);肿胀、疼痛、呈青紫色、树枝状及注射部位乃至整个上肢皮DFY低温恒温反应浴(郑州长城仪器有限公司);单甲氧肤水肿、发硬、痒痛等不良反应23,参考吡硫醇前药方面聚乙二醇4000號珀酸单酯(mPEG4KS)(本实验室自制);的报道,我们用甲氧基聚乙二醇对吡硫醇进行修饰,合成二环己基碳酰亚胺(DCC)、N羟基琥珀酰亚胺(NHS)、吡硫醇聚乙二醇前体药物,对目标化合物进行了初步体外降对二甲氨基吡啶(DMAP,均为化学纯,国药集团化学试剂解和动物刺激性实验,证明该药具有一定缓释作用,并能显有限公司);吡硫醇(含量:985%水分:0.17%批号:著减少在注射过程中对家兔的注射部位以及血管的刺激作080519,上海新云化工有限公司);N,N二甲基甲酰胺用。为了增加吡硫醇的载药量,使制剂成型更容易,所以(DMF)、二氯甲烷(均为分析纯,国药集团化学试剂有限本文对甲氧基吡硫醇聚乙二醇的制备条件进行了优化公司);乙醚(分析纯,天津市德恩化学试剂有限公司)。1仪器与试剂RE-52AA旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂);2.1合成路线78HW-1型恒温磁力搅拌器(杭州仪表电机有限公司)-oHO-fcHCHO+chCH.0PyritinolHOCH CH0HH CHo-C-CHCH C-0-DMAPCH,OCH+CHCHtcHCHO-CCHCH&R R= Ho图1甲氧基聚乙二醇吡硫醇的合成路线Fig 1 Synthesis of mPEG pyritinol中南药学2011年8月第9卷第8期 Central South Pharmacy. August201l,voL9No82.2试验过程其他物质。22.1正交试验设计参考文献报道,经过预试验,根312TC鉴别用适量DMF溶解适量的吡硫醇、目标据反应条件对产物的影响,选取mPEG4KS/NHS物质的量化合物,分别点样于同一硅胶板上,用丙酮石油醚甲醇比(A)、反应时间(B)、反应温度(C)三因素三水平,选(1:1:1)展开晾干,置紫外灯(254nm)下检视,吡硫醇用L4(3)因素水平表安排正交试验,各因素水平见表1。与目标化合物斑点小而清晰,且两斑点的R1值相差较大,其中DCC作为脱水剂,定为摩尔比mPEC4 K-SDCC=1:说明目标化合物是不同于吡硫醇的其他物质3,DMAP吡硫醇=1:13.L.3UV鉴别用0.1 mol.L-lHCI溶解适量的吡硫醇、表1因素水平表标化合物,并稀释得一定浓度的溶液,分别在200Bb1 Lew and factor400m紫外扫描。结果吡硫醇的0.1mol·LHCl溶液在因素( factor)295.20mm有最大吸收,而目标化合物在297.40mm有最大(level)吸收。表明目标化合物具有吡硫醇分子的基本结构;最大吸1:1.5收波长发生红移,mPEG已连在吡硫醇上l:1.81:2.03..4IR表征将目标化合物和各步反应产物用压片法进22.2甲氧基聚乙二醇吡硫醇的合成]称取干燥的行红外扫描,各图谱进行对比,得到目标化合物可能的基mPEG4KS4.0g(0.1mmol)加入到100m的圆底烧瓶,团:3525.4cm-1(vOH),为羟基伸缩振动;1735.68加入50mDM在5℃搅拌10min溶解,依次加入NHscm1(vCO),为酯羰基上的羰基伸缩振动;1455.320.17g(0.15mmol)和DC0.62g(0.3mml),在5℃搅m-1、1349.52cm1、1297.18cm-1、949.67(y(CH2拌反应2.5h然后依次加入吡硫醇和DMAP,继续在5℃),均为聚乙二醇上的碳骨架伸缩振动;1108.25cm1下反应20h,停止反应,反应液过滤,滤液在快速搅拌下加(wCOC),为醚键不对称伸缩振动;2869.55cm-1(y入180mL冷乙醚,搅拌5min后置冰箱中静置30min。过CH,吡啶环上),为吡啶环上的碳氢伸缩振动,表明吡硫醇滤得浅米黄色固体,将固体用30mL水溶解,过滤,滤液接到了mPEG4KS上用二氯甲烷萃取(35mL×3),然后用1 mol.L-THCI洗二31.5HNMR表征由于 mPEG4R-S分子量及氢原子的氯甲烷萃取液(④0mlL×2),再用水洗二氯甲烷萃取液个数远超过所载的毗硫醉。所以在图谱上很难看到哦硫酵的5mL×2),加人无水硫酸钠干燥,密封静置过夜。滤除氢的信号,无法准确积分氢的个数,各氢的化学位移()如干燥剂,滤液用045m微孔滤膜过滤,滤液浓缩,快速搅下:2.6~2.8ppm(COCH2CH2COO),3.3~34pm拌下加人冷无水乙醚沉淀产物,过滤,抽干,PO真空F(OCH3),3.4~3.8ppm(OCH2-),4.2~4.3(CH2O燥,得浅米黄色结晶性粉末,mp56.8~59.1℃,称重并用紫外分光光度法测定产物中吡硫醇的载药量32结果及分析3结果将表1按L(3)正交表所列条件及“2.2.2”项下条3.I表征件进行3次平行实验,计算得到的载药量取平均值。正交分3.L.1mp测定用毛细管熔点仪测定目标化合物和吡硫醇析所用正交表表2各列除因素列外,空白列D作对照。极的熔点,测得目标化合物mp568~59.1℃,远低于吡硫醇差分析分析数据和计算结果见表3的mp215.9~217.7℃,推断目标化合物是不同于吡硫醇的表2三因囊三水平正交实验设计与结果助20tddI()emd实验号因素( factor)吡硫醇含量药量(test number) A(product)/g (pyritinol content)/%(loading rate)/g0.0451.1722.912.6322.613.41KIK?0.2510.200K30.2240.1860.017Central South Pharmacy. august201l,voL9№a8中南药学2011年8月第9卷第8期3方差分析结果4讨论Eb 3 Amlsis of varance4.】合成路线的确定误差来源在预实验中,我们经两步反应和经一步反应后的产物进MS行吡硫醇的载药量比较,发现经过一步反应所得到的产物的20.00050.000314.5460>0载药量高于经过两步反应所得到的产物的载药量,经过一步ABcD20.00210.001056.7117<0.05反应更省时,且省去了中间产物活性酯的处理,故我们选择20.00240.001266.6319<0.了一步反应来进行合成试验。20.00000.00001.00004.2影响反应的因素表2、3结果表明,因素B、C有显著性差异,A没有从极差值的大小来看,反应时间与反应温度是影响实验显著性差异,从主到次的实验因素依次为:C>B>A,即反的较重要的因素,说明反应时间相对较短、反应温度相对较应温度>反应时间> mPEG4K-S与NHS用量比,初步认为低可减小副反应的发生,使产物中吡硫醇的载药量增加较优的合成工艺为A3BC2,即 mPEG4K-S/NHS物质的量43工艺的可行性比为1:2.0在5℃反应2.5hN羟基丁二酰亚胺活性酯法,反应条件温和,副反应32.1 mPEG4K-S与NHS用量比影响由表3方差分析少,产物容易分离,所得产物中吡硫醇的载药量高,合成工可知, mPEG4K-S/NHS物质量比对最后的得到的载药量没艺简单可行。有显著影响,为节约原料,故选择用t比1:1.5。3.2.2反应温度的影响由表2极差分析,表3方差分析参考文献可知,反应温度对反应影响显著,在一定的温度范围内,随]周晖,王东凯,王海风吡硫醇酯类前体药物的制备及理化性着温度的升高,载药量逐渐增加,在5℃时载药量最多;而质研究[]山西庆药杂志,2009,38(1):78-79.后随温度升高,载药量逐渐减少且副反应增加。故温度选择2]李新芳,古丽巴新静脉滴注盐酸吡硫醇氯化钠注射液引起的5℃为最佳。静脉[].中国现代应用药学杂6,23(2):173.3.2.3反应时间的影响同样,反应时间对反应影响显著[3]连玉珍,于旭云,输注脑复新致迟发性静脉炎1例[].中原医刊,2005,32(2):加,在反应时间为2.5h时载药量最多,随后减少,反应时41王海风,王东凯,张翠,等硫醇内酯前体药物的合成及其降解动力学[].中国新药杂志,2007,16(18):1488间越长,副反应发生越多,得到的载药量会下降。故选择2.5h为宜[5]张围宇,王红,蔡波涛,等.吡硫醇聚乙二醇前药的合成与表3.2.4验证试验通过以上分析,得到较优工艺为征[].广东药学院学报,2009,25(5):493-495mPEG4K-S与NHS用址比为1:1.5,温度为5℃,反应时[6叶海,张灿,沈文斌,等.灯盏乙素聚乙二醇前药的合成与表间为25h。称取mPE4KS各40g,以最佳工艺条件合征[J].中国天然药物,2006,4(4):283-286.成3批甲氧基聚乙二醇吡硫醇,按紫外分光光度法测定吡硫[7]苏志国,何明磊带单甲氧基聚乙二醇长尾的蛋白质修饰剂及醇的载药量,结果见表4。制法和用途:中国,03100736[P]20040811表4验证试验结果表[8]叶海,张灿,沈文斌,等.灯盏乙素棗乙二醇前药的合成与表Bh 4 verification test征[J.中国天然药物,2006,4(4):283-286试验号产物量吡硫醇含量[9] Greenwald RB, Pendri A, Conover C, et al. Drug deliver sys吡硫醇载药量tems: 2, Camptothecin 20-0-poly (ethleneglycol)ester trans-content)/%Loading rate)/gportforms [] J Med Chem, 1996, 39(20), 1938-19404.29[10]中国药典2010年版.二部[S]2010:附录2322.33[11]蔡波涛,王红,薛大权,等,吡硫醇聚乙二醇前体药物含量测定[].湖北中医学院学报,2010,12(3):2930结果3个试验号的结果没有显著性差异,表明该工艺是收痛日期;2011-03-21;修回日期:2011-04-28)稳定可行的欢迎向中南药学投稿