pH敏感药用载体mPEG-HZ-Chol的合成

(江苏大学药学院，江苏 镇江 212013)

(江苏大学药学院，江苏 镇江 212013)

胆固醇经酯化反应、酰氯化反应及与水合肼反应制得丁二酸单胆固醇酯酰肼(3)；再通过腙键将3接枝到mPEG上，合成了新型pH敏感药用载体材料mPEG 2000-HZ-Chol，其结构经1H NMR，IR和MS表征。

胆固醇；PEG；pH敏感；合成

抗肿瘤药物由于其靶向性不强、不能浓集于病变部位［1］而具有许多副作用。正常生理条件下人体不同部位pH不同，病理状况下pH变化尤为明显，利用这种变化可设计pH敏感型释药系统以提高药物的靶向性［2-5］。研究表明，水溶性高分子对实体瘤具有增强的渗透性和滞留效应(EPR)，基于这一点，将可作为生物材料的胆固醇PEG化，作为药物传递系统，可减少所包载的药物或生物大分子被MPS捕获，延长血循环时间，再通过EPR效应，使其有效蓄积在实体瘤部位。药物载体到达病变部位，若PEG脱去，则药物载体的空间位阻减小，可更好地穿越细胞，释放药物，使药物浓集于肿瘤位置，发挥药效，同时减少对正常组织的损害。

基于肿瘤组织pH值低于正常组织的特点，本文设计以具有pH敏感特性的腙键作为胆固醇与mPEG之间的连接键。选取刚性的胆固醇经酯化反应、酰氯化反应及与水合肼反应制得丁二酸单胆固醇酯酰肼(3)；再通过腙键将3接枝到柔性的mPEG上，合成了新型pH敏感药用载体材料mPEG 2000-HZ-Chol(5，Scheme 1)，其结构经1H NMR，IR和MS表征。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

RY-1型熔点仪(温度未校正)；Bruker(AVACE)AV-300型和AV-500型核磁共振仪(CDCl3为溶剂，TMS为内标)；FT-IR Nicolet Impact410型红外光谱仪(KBr压片)；Agilent(1100LC/TOF MSD系统)型质谱仪。

Scheme 1

所用试剂均为分析纯或化学纯。

1.2 合成

(1)丁二酸单胆固醇酯(1)的合成

在反应瓶中依次加入二氯甲烷40 mL，胆固醇2.0 g(5 mmol)，丁二酸酐1.5 g(15 mmol)及二甲氨基吡啶(DMAP)0.1 g(0.8 mmol)，搅拌使其溶解；回流反应40 h。依次用水(2×20 mL)和2 mol·L-1HCl溶液(2×20 mL)洗涤，减压蒸除溶剂后用丙酮重结晶得白色固体1 1.5 g，收率59%，m.p.181℃ ～183℃；1H NMR δ:1.0～2.4 (m，43H，CH3，CH2，CH)，2.58～2.68(d，4H，1，2-H)，4.62～4.65(d，1H，3-H)，5.37(s，1H，CH=C)；IR ν:3 469，2 946，2 895，2 866，1 731，1 709，1 467，1 285，1 178 cm-1。

(2)丁二酸单胆固醇酯酰肼(3)的合成

在反应瓶中依次加入1 0.5 g(1 mmol)和二氯亚砜1 mL，于43℃反应3 h。减压蒸除剩余二氯亚砜得棕色固体丁二酸单胆固醇酯酰氯(2)。

在三颈瓶中加入水合肼0.3 mL(约5 mmol)和碳酸氢钠10 mg，冰浴冷却，搅拌下缓慢滴加2的二氯甲烷(15 mL)溶液，滴毕，反应2 h。分液，有机相浓缩后经硅胶柱层析［洗脱剂:A=V(氯仿)∶V(甲醇)=50∶1］纯化得深棕色固体3 0.21 g，收率42%；1H NMR δ:2.45～2.47(s，2H，2-H)，2.64～2.66(s，2H，1-H)，4.62～4.65(d， 1H，3-H)，5.37(s，1H，CH=C)，1.0～2.4(m，43H，CH3，CH2，CH)；IR ν:3 416，3 306，3 249，2 948，2 898，2 866，1 730，1 665，1 633，1 591，1 189，996 cm-1；MS m/z:501.2{［M+ H］+}。

(3)mPEG 2000-对羧基苯甲醛(4)的合成

在反应瓶中依次加入 mPEG 2000 2 g(1 mmol)，对羧基苯甲醛1.5 g(10 mmol)，二环己基碳酰亚胺(DCC)0.97 g(5 mmol)，DMAP 0.61 g(5 mmol)及二氯甲烷40 mL，搅拌下于30℃反应24 h。过滤，滤液浓缩后用异丙醇重结晶，用适量异丙醇/乙醚洗涤，干燥得淡黄色固体4 1.9 g，收率88%。

(4)5的合成［6］

在反应瓶中加入4 0.64 g(0.3 mmol)，3 0.122 g(0.36 mmol)及适量二氯甲烷，搅拌使其溶解；于室温反应24 h。缓慢滴入冷乙醚中(析出白色沉淀)，过滤，滤饼用乙醚洗涤，干燥得类白色固体5 0.24 g，收率31%；1H NMR δ:1.0～2.4(m，43H，CH3，CH2，CH)，2.58～2.80(d，4H，1，2-H)，2.9～4.6(m，mPEG-CH2，CH3)，7.4～8.4(m，4H，ArH)，4.62～4.65(d，1H，3-H)，5.37(s，1H，CH=C)；IR ν:3 430，3 224，2 939，2 846，1 724，1 647，1 599，1 576，1 503，910～665 cm-1。

2 结果与讨论

2.1 合成

(1)1的合成［7］

1的合成可采用两种方法。方法一:以吡啶作催化剂，在正庚烷中回流(98℃)反应21 h；方法二:以DMAP为催化剂，在CH2Cl2中回流(40℃)反应40 h。方法一收率稍高，但是吡啶恶臭、毒性较大，正庚烷价格远高于二氯甲烷。本文选用方法二合成1。

(2)3的合成［8-11］

在3的合成中，本文首先尝试由1经酰氯化反应合成2后，减压蒸除未参与反应的SOCl2，残余物溶于CH2Cl2，与三乙胺的CH2Cl2溶液一起缓慢滴加到盐酸肼的二氯甲烷溶液中反应合成3。但是反应结果显示未能获得预期产物(MS m/z:400，386)。

随后尝试采用水合肼代替盐酸肼，n(2)∶n (水合肼)=1∶5，以NaHCO3为缚酸剂，CH2Cl2为溶剂，冰浴条件下反应2 h成功合成了3。

在制备2时，应注意氯化亚砜与1的摩尔比应大于1.6，且温度不宜过高，否则氯化亚砜在反应过程中会挥发，难以保证体系里有足够的氯化亚砜参与反应。

(3)4的合成

酸与醇反应合成酯的方法很多，最常见的是用硫酸催化酯化，但一般需要在较高温度下进行。本文采用先将羧酸制成酰氯，再和mPEG 2000反应成酯，反应步骤较为繁琐；DCC和DMAP合用，酯化反应条件温和，可在室温下进行。因此，本文选用DCC/DMAP法合成4。

在mPEG 2000上接枝小分子，由于1或3性质均与反应产物有较大区别，可方便除去。

3 结论

合成了新型pH敏感药用载体材料mPEG 2000-HZ-Chol(5)。5的合成为提高抗肿瘤药物的靶向性提供参考。

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pH敏感药用载体mPEG-HZ-Chol的合成*

李 静，孙阿敏，杨晓燕，李红霞

Synthesis of pH-Sensitive PEG-HZ-Chol

LI Jing， SUN A-min， YANG Xiao-yan， LI Hong-xia
(School of Pharmacy，Jiangsu University，Zhenjiang 212013，China)

Succinic acid single cholesteryl ester hydrazide(3)was obtained by esterification，acylchlorination and reaction with hydrazine hydrate from cholesterol.A novel pH-sensitive material，mPEG 2000-HZ-Chol，was synthesized by conjugation of 3 with mPEG through hydrazone linkage. The structure was characterized by1H NMR，IR and MS.

cholesterol；PEG；pH-sensitive；synthesis

O633.1；O629.2；O625.5

A

1005-1511(2014)01-0094-03

2013-03-25；

2013-11-18

江苏省自然科学基金青年基金资助项目(BK20130526)；江苏省高校自然科学基金资助项目(09KJB530001)；江苏大学学生科研立项(11A146)

李静(1977-)，女，汉族，山西太原人，讲师，主要从事药理学研究。

李红霞，博士，副教授，E-mail:lihongxia@ujs.edu.cn