专利名称：末端连接脯氨酸的聚乙二醇的酸或活性酯的制法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及聚乙二醇水溶性聚合物及其制备方法和应用，尤其涉及聚乙二醇活性酯及其制备方法和应用。
背景技术：
使用化学方法将水溶性聚合物聚乙二醇(Polyethylene Glycol, PEG)结合到分子和表面在生物技术中具有重大的应用意义。PEG在生物技术领域有着广泛的应用一些PEG的活性衍生物结合到蛋白质、酶的分子上，即对酶进行修饰，由于PEG可以溶于有机溶齐[J，PEG结合到酶分子可以使PEG与酶的结合物溶于有机溶剂；与未修饰的蛋白质相比，将 PEG连接到蛋白质上可减小蛋白的免疫原性、降低肾脏排除速率，并可从中促使结合物在血液循环中的半衰期的增加；PEG结合到表面可减小蛋白质和细胞的吸附并改变表面的带电性质，PEG结合到脂质体上可以使其半衰期有极大增加，并能够增加其作为药物缓释的介质的能力。PEG只有经过活化才能够结合到分子或表面上。因此，一系列的活化衍生物被制备出来。目前应用较广的修饰剂活化类型为羧酸的活化酯类。该类修饰剂是通过活化酯对蛋白的自由氨基进行酰化，从而将PEG链结合到蛋白质分子上实现修饰的。目前，许多用于修饰的活化的羧基PEG具有较差的反应活性。例如，羧甲基化PEG(CM-PEG)的NHS酯的反应活性太强，以至溶解在水中立刻水解(在pH8、25° C下的水解半衰期为O. 75 min)，这种高反应活性是羧甲基化PEG活性酯的严重缺陷。而第一代修饰剂中活化的SC-PEG虽然有较好的反应活性(在pH8、25° C下的半衰期为20. 4 min)，但由于在分子内含有不稳定的酯键，现已较少使用。又如丁二酸酐丁二酰亚胺酯活化的PEG(succinimidyl succinate, SS-PEG)。SS-PEG 的制备是通过 mPEG 与丁二酸酐发生酯化反应，使丁二酸酐开环，从而在PEG的链端造成一个羧基，然后又将羧基活化成丁二酰亚胺酯。该试剂在与蛋白质结合后还存在一个酯键，而酯键由于其固有的不稳定性在PEG高分子结合到蛋白质上时非常容易被水解。这种水解不仅会使PEG链从蛋白上脱落，丧失PEG修饰带来的益处，而且留在蛋白质上的丁二酸尾部还可作为半抗原导致蛋白质的免疫原性。Harris等人在mPEG的末端引入丙酸单位，使得这种丙酸PEG活性酯的水解半衰期增加到16. 5分钟，但该方法涉及了在PEG —端引入氰基，需要再进行强酸和强碱的水解才能得到产物，极有可能破坏PEG主链。目前，许多用于修饰的活化的羧基PEG具有很差的反应活性不是反应太快就是反应太慢。例如，羧甲基化PEG (CM-PEG)的NHS酯的反应活性太强，以至溶解在水中立刻水解，这种高反应活性是羧甲基化PEG活性酯的严重缺陷。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是公开一种末端连接脯氨酸的聚乙二醇的酸或活性酯的制法和应用，以克服现有技术存在的缺陷，满足医药领域和生物工程领域发展的需要。
本发明的末端连接脯氨酸的聚乙二醇的活性酸或酯的结构式如下
权利要求
1.一种末端连接脯氨酸的聚乙二醇的酸或活性酯，其特征在于，结构如下 R1 - (OCH2CH2)n -O-R2 其中η = 43 680 ； R1可以是CH3 —，也可以是R2 R2的结构如下
2.根据权利要求I所述的末端连接脯氨酸的聚乙二醇的活性酸或酯，其特征在于，所说的酸或酯为
3.根据权利要求I或2所述的末端连接脯氨酸的聚乙二醇的活性酸或酯的制备方法包括如下步骤 (1)将聚乙二醇溶于甲苯中，加入叔丁醇钾回流反应f2小时，加入溴乙酸乙酯回流反应2 4小时，然后室温反应18 24小时，浓缩后用乙醚沉淀，沉淀物碱水解然后酸化，获得CM-PEG ； (2)将氯化氢气体通入含有脯氨酸的乙醇直到饱和，然后收集脯氨酸乙酯盐酸盐； (3)取步骤(I)中制备的CM-PEG溶于二氯甲烷，然后依次加入二环己基碳二亚胺、脯氨酸乙酯盐酸盐，然后用三乙胺将溶液的pH值调节到8 9，反应8 12小时，过滤，滤液加入乙醚，收集沉淀产物，将产物干燥后溶于水，加入氢氧化钠溶液调节PH至1(Γ12，反应f 3小时，然后用草酸将溶液PH调节到2 4，收集产物，获得末端连接脯氨酸的聚乙二醇衍生物； (4)取步骤(3)的产物溶于二氯甲烷，加入I.5 3倍摩尔量的二环己基碳二亚胺和I.5^3倍摩尔量的N-羟基丁二酰亚胺，1(T30°C搅拌反应2(Γ28小时，收集产物，获得末端连接脯氨酸的聚乙二醇活性酯。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，脯氨酸可以是D型、L型或外消旋体。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述的聚乙二醇可以为单甲氧基聚乙二醇，也可以为双羟基聚乙二醇，所述聚乙二醇的分子量为200(T30000 Da。
6.根据权利要求I或2所述的末端连接脯氨酸的聚乙二醇活性酸或酯的应用，其特征在于，用于与蛋白质或酶相连接，制备具有PEG修饰的蛋白质或酶。
7.—种权利要求I或2所述的末端连接脯氨酸的聚乙二醇活性酸或酯与生物活性物质的结合物，其特征在于，结构通式如下
8.根据权利要求7所述的修饰物，其特征在于生物活性物质选自蛋白质、酶、多肽、药物、染料、核苷、酯类或脂质体。
全文摘要
本发明公开了一种末端连接脯氨酸的聚乙二醇的酸或活性酯的制法和应用，该发明应用于医药领域。此聚合物活性酯在水中水解半衰期为10.9分钟，具有理想的与生物活性物质的氨基反应的活性。其结构式如下R1－(OCH2CH2)n－O－R2其中n＝43~680；R1可以是CH3－，也可以是R2R2的结构如下R3可以是H－，也可以是－N－丁二酰亚胺基。
文档编号A61K47/34GK102964587SQ20121044608
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月9日 优先权日2012年11月9日
发明者熊玉春, 李志成, 罗宇 申请人:河南工业大学