制备多臂聚(乙二醇)胺的方法

专利名称：制备多臂聚(乙二醇)胺的方法
技术领域：
本文公开了制备多臂(multi-arm)聚(乙二醇)(PEG)氯化物和 胺的方法。具体而言，多臂PEG胺由多臂PEG多元醇经由两步法制 成，其中使多臂PEG多元醇与亚硫酰氯反应，随后使所得多臂PEG 氯化物与氨水或无水氨反应。
背景技术：
多臂聚(乙二醇)(PEG)胺可用于制备用于药物输递、用于结合 到蛋白质上以降低蛋白质毒性和延长蛋白质在体内的寿命、和用于医 疗器材和器械的表面功能化的水凝胶。特别有意义的是多臂PEG胺用 于制备组织粘合剂的用途，该组织粘合剂如Kodokian等人(共同待 审和共同所有的美国专利申请公开No. 2006/0078536 )所述通过使多 臂PEG胺与氧化多糖反应而形成。
制备多臂聚氧化烯胺(polyoxyalkylene amines)的方法是已知的。 例如，Larkin等人(美国专利No. 4，766，245 )描述了三臂和八臂聚(丙 二醇)通过在氢和阮内镍/铝催化剂存在下与氨反应来转化成相应的聚 胺。Nho等人(美国专利申请公开No. U.S. 2004/0225097 )描述了多 臂PEG多元醇通过甲苯磺酰化然后与氨水反应10天来转化成其相应 的多臂PEG胺。另外,Buckmann等人(Makromol. Chem. 182:1379-1384 (1981))描述了线型PEG经由两步反应转化成相应的二胺，该两步反 应包括使PEG与亚硫酰溴反应形成溴化物衍生物，随后与乙醇-氨反 应。
所有上述方法都具有各种局限，特别是当多臂PEG胺要用于制备 用作组织粘合剂或用于药物输递用途的水凝胶时。具体而言，使用这 些方法，羟端基向伯胺的转化率通常低于95%，这在将多臂PEG胺用于形成水凝胶组织粘合剂或药物输递组合物时造成低交联密度。以 强酸亚硫酰溴的使用为基础的方法造成PEG聚合物的酸催化解聚。另 外， 一些方法导致形成盐或导致产物被重金属或其它毒性物质污染，
所有这些都必须从多臂PEG胺产物中分离。
因此，要解决的问题是，提供一种实现羟端基向伯胺的高转化率
的由多臂PEG多元醇制备多臂PEG胺的方法。该方法还应该使PEG 的酸催化解聚最小化，避免形成盐，将有机溶剂的使用减至最少，并 避免毒性副产物的潜在污染。
通过发现一种由多臂PEG多元醇制备多臂PEG胺的两步法，申 请人解决了所述问题，在该方法中，多臂PEG多元醇与亚硫酰氯反应， 且所得多臂PEG氯化物随后与氨水或无水氨反应。
发明概述本发明的各种实施方案提供了制备多臂P E G氯化物和胺的方法。 通过使至少一种多臂PEG多元醇与亚硫酰氯在使多臂PEG的酸催化 解聚最小化的条件下反应来制备多臂PEG氯化物。通过使多臂PEG 氯化物与氨水或无水氨反应来制备多臂P E G胺。羟端基向氯端基的转 化率和氯端基向胺端基的转化率高于大约95%。
相应地，在一个实施方案中，本发明提供了制造包含至少一种具 有3至大约IO个臂的多臂PEG氯化物的组合物的方法，包括下列步 骤
a) 在低于或等于大约IO(TC的温度下，任选在溶剂存在下，使亚 硫酰氯和至少一种具有3至大约IO个臂的多臂PEG多元醇反 应，以形成多臂PEG氯化物，其中多臂PEG多元醇的至少大 约95%的羟端基转化成氯端基；和
b) 将多臂PEG氯化物与未反应的亚硫酰氯和任选溶剂分离。 在另一实施方案中，本发明提供了制造包含至少一种具有3至大
约10个臂的多臂PEG胺的组合物的方法，包括下列步骤
a)在低于或等于大约100。C的温度下，任选在溶剂存在下，使亚 硫酰氯和至少一种具有3至大约IO个臂的多臂PEG多元醇反 应，以形成多臂PEG氯化物，其中多臂PEG多元醇的至少大 约95%的羟端基转化成氯端基；b) 将多臂PEG氯化物与未反应的亚硫酰氯和任选溶剂分离；
c) 通过使多臂PEG氯化物与氨水或无水氨反应，形成反应混合 物，反应时间和温度使得形成其中多臂PEG氯化物的至少大 约95%的氯端基转化成胺端基的反应产物，由此产生HCl,所 述氨水或无水氨的量足以防止反应混合物胶凝；
d) 任选地，从反应产物中去除HC1或将HC1转化成盐并去除所 述盐；和
e) 任选从(c)的反应产物或步骤(d)的产物中去除水。
发明详述
本发明的各种实施方案提供了由多臂PEG多元醇制备多臂PEG 氯化物和胺的方法。几乎不使用或完全不使用有机溶剂，在低温条件 下使多臂PEG多元醇与亚硫酰氯反应，以形成多臂PEG氯化物。然 后使多臂PEG氯化物与氨水或无水氨反应形成相应的多臂PEG胺。
该多臂P E G胺可用于各种用途，包括但不限于制备用作组织粘合 剂或用于药物输递、用于结合到蛋白质上以降低蛋白质在体内的毒性 和延长蛋白质在体内的寿命，和用于医疗器材和器械的表面功能化的 水凝胶。
本文中使用下列定义，并且应该被用于解读权利要求和说明书。
术语"多臂PEG多元醇"，本文中也称作"多臂PEG-OH"，是指其 中3至大约IO个分支("臂")被羟基封端的支化聚(乙二醇)。
术语"多臂PEG氯化物"，本文中也称作"多臂PEG-C1"，是指其 中3至大约IO个分支("臂")被氯基封端的支化聚(乙二醇)。
术语"多臂PEG胺"，本文中也称作"多臂PEG-NH2",是指其中3 至大约IO个分支("臂")被伯胺基封端的支化聚(乙二醇)。
术语"树枝状聚(乙二醇)"，本文中也称作"树枝状PEG"，是指具 有树状结构的高支化多臂聚(乙二醇)。
术语"梳形聚(乙二醇)"，本文中也称作"梳形PEG",是指具有含 多个三官能分支点的主链的多臂聚(乙二醇)，从各分支点发散出线型 臂。
术语"星形聚(乙二醇)"，本文中也称作"星形PEG"是指具有中心 分支点的多臂聚(乙二醇)，该中心分支点可以是单原子或化学基团，
6从其发散出线型臂。
术语"氧化多糖"是指已与氧化剂反应从而将醛基团引入分子的多糖。
除非另行指明，本文所用的术语"重量％"是指相对于溶液总重量 的重量百分比。
术语"水凝胶"是指由通过共价键或非共价交联键结合在一起的大 分子的三维网络构成的水可溶胀聚合基质，其可以吸收显著量的水以 形成弹性凝胶。
本文公开了由多臂PEG多元醇制备多臂PEG氯化物和胺的方法。 几乎不使用或不使用有机溶剂，在使PEG的酸催化解聚最小化的低温 条件下使多臂PEG多元醇与亚硫酰氯反应形成多臂PEG氯化物。然 后，使多臂PEG氯化物与氨水或无水氨反应形成相应的多臂PEG胺。 该方法导致羟端基向氯端基和氯端基向伯胺的高转化率，并高度选择 性地形成游离碱形式的伯胺，使PEG的酸催化解聚最小化，避免形成 盐，使所用有机溶剂的量最小化，并避免产物被毒性物质污染。 多臂PEG多元醇
用于本文所公开方法的原材料是具有3至大约10个被羟基封端 的臂的多臂PEG多元醇。合适的多臂PEG多元醇包括但不限于树枝 状、梳形和星形聚(乙二醇)。通常，可用的多臂PEG多元醇具有大约 450至大约200,000道尔顿，此外大约2,000至大约40,000道尔顿的 分子量。应该认识到，多臂PEG多元醇通常是具有臂长的分布且在一 些情况下具有不同臂数物类的分布的不均匀混合物。当PEG多元醇具 有不同臂数物类的分布时，其可以以该分布中的平均臂数为基础表 示。例如，在一个实施方案中，多臂PEG多元醇是可获自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个臂，一 些具有多于8个臂；但是，该混合物中的多臂星形PEG多元醇具有8 个臂的平均值。另外可以使用具有不同臂数和/或不同分子量的多臂 PEG多元醇的混合物作为原材料。
在另一实施方案中，多臂PEG多元醇是可获自SunBio Corp. (Orinda, CA )的6-臂星形PEG多元醇。
在另一实施方案中，多臂PEG多元醇是可获自NOF America Corp.(White Plains, NY )的4-臂星形PEG多元醇。
其它多臂 PEG 多元醇也可购自如Nektar Transforming Therapeutics, SunBio Corp.和NOF America Corp.之类的7/^司。或者， 多臂PEG多元醇可以使用本领域中已知的方法(参见例如Merrill等 人，美国专利No. 5,830,986; Hamann等人，EP 540823;和Nho等人， 美国专利申请公开No. 2004/096507 )合成。 多臂PEG氯化物的制备
通过将至少一种多臂PEG多元醇转化成至少一种多臂PEG氯化 物，制备包含至少一种多臂PEG氯化物的组合物。由于初始多臂PEG 多元醇通常是如上所述具有不同臂数物类的分布的不均勻混合物，包 含多臂PEG氯化物的组合物也是不均勻混合物。
多臂PEG多元醇可以在用于该反应中之前使用本领域中已知的 方法干燥，例如在真空下加热或使用溶剂如曱苯在减压下共沸蒸馏。 为了实现该转化，使多臂PEG多元醇与亚硫酰氯(CAS No. 7719-09-7 ) 在低于或等于大约100°C，优选大约0。C至大约100°C,更优选大约 2CTC至大约100。C的温度下反应，持续足以将羟端基转化成氯端基的 时间，通常大约2小时至大约24小时。可用温度范围的下限取决于 多臂PEG多元醇的性质。具体而言，该温度应该足以提供均匀反应混 合物。例如，对于在室温下是液体的低分子量多臂PEG多元醇，该反 应可以在环境温度(即大约23°C )下进行，而对于高分子量多臂PEG 多元醇，需要更高的温度来溶解多元醇和产生均匀反应混合物。
任选地，多臂PEG多元醇与亚硫酰氯的反应可以在催化剂存在下 进行以提高反应速率。合适的催化剂包括但不限于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-曱酰基吗啉、 N-曱酰基哌啶和N-曱酰基吡咯烷；铁(III)盐，如氯化铁、氧化铁和硫 酸纟失；及其混合物。
这些低温条件的使用和使用亚硫酰氯代替亚硫酰溴使多臂PEG 的酸催化解聚最小化。该反应可以在干燥气氛，例如干燥氮气下进行。 溶剂在该反应中的使用是任选的。优选地，该反应在无溶剂的情况下 进行；但是，在高分子量多臂PEG多元醇的情况下可能需要溶剂以产 生均匀溶液。合适的溶剂包括但不限于甲苯、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、二异丙醚、四氢呋喃、二氧杂环
己烷、丙酮、曱乙酮、甲基异丁基酮、N,N-二甲基曱酰胺、N，N-二甲 基乙酰胺、及其混合物。
可以使用本领域中^^知的方法将多臂PEG氯化物产物与亚碌u酰 氯和任选溶剂分离。由于没有使用碱，无需与盐分离，可以简单地通 过在减压下蒸发过量亚硫酰氯和任选溶剂(如果使用)来分离出多臂 PEG氯化物。可以加入曱苯之类的溶剂以助于去除亚碌b酰氯。
在该反应中，羟端基向氯端基的转化率为至少大约95%。羟端基 向氯端基的转化度可以使用本领域中已知的方法测定，例如核磁共振 能谱法(NMR)或通过公认方法，例如ASTM D4252 ( Standard Test Methods for Chemical Analysis of Alcohol Ethoxylates and Alkylphenol Ethoxylates (用于化学分析醇乙氧基化物和烷基酚乙氧基化物的标准 试验法))滴定剩余羟基。 多臂PEG胺的制备
通过将如上所述制成的至少一种多臂PEG氯化物的氯端基转化 成伯胺端基，制备包含至少一种多臂PEG胺的组合物。由于用于制备 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 数物类的分布的不均匀混合物，包含多臂PEG胺的组合物也是不均匀 混合物。
通过使多臂PEG氯化物与氨水或无水氨反应形成反应混合物来 实现多臂P E G氯化物的氯端基向伯胺端基的转化，反应时间和温度足 以形成其中至少大约95%的氯端基转化成胺端基的反应产物。氯端基 向胺端基的转化度可以使用本领域中已知的方法测定，如核磁共振能 谱法(NMR)或滴定(参见例如Fields, Biochem. J. 124:581-590 (1971))。 优选地，氨水是浓度为大约28重量％的浓氨水，然而也可以使用较低 的氨浓度。多臂PEG氯化物与氨水或无水氨的反应优选在密封反应容 器如压力容器中进行以防止氨蒸发。在密封容器中产生压力，其量取 决于反应中所用的条件(例如氨的量和温度)。
在一个实施方案中，使多臂PEG氯化物与浓氨水(即大约28重 量％)在大约6(TC至大约100。C的温度下反应大约4小时至大约48小 时。如本领域中已知的那样，较低的温度要求较长反应时间。例如在 60。C下，反应时间为大约48小时，而在100。C下，反应在大约4小时
9后完成。所用浓氨水的量应该足以防止反应混合物胶凝。反应中要用 的浓氨水的最佳量可以由本领域技术人员使用常规实验法测定。在反 应完成后，可以使用本领域中已知的方法去除氨，例如用喷射干燥氮 气、旋转蒸发、减压浓缩或其组合。
在另一实施方案中，使多臂PEG氯化物与无水氨在大约6(TC至 大约100。C的温度下反应大约4小时至大约48小时。所用无水氨的量 应该足以防止反应混合物的胶凝。反应中要用的无水氨的最佳量可以 由本领域技术人员使用常规实验法测定。在反应完成后，可以使用本 领域中已知的方法去除氨，例如用干氮气喷射、旋转蒸发、减压浓缩、 或在环境温度和压力下蒸发。
多臂PEG氯化物与氨水或无水氨的反应也产生HC1，其任选可以 4吏用各种方法去除。例如，可以在分批或纟荅(column)方法中4吏用与 氬氧化物形式的强石咸性阴离子交换树脂，例如Purolite A-860 (The Purolite Co., Bala-Cynwyd, PA)的离子交换来去除HC1。或者，可以 通过添加》威，例如-友酸钾、-友酸钠、 >碳酸锂、氢氧化钾、氢氧化钠、 氢氧化锂、碳酸氬钾、碳酸氢钠、或碳酸氢锂来将HC1转化成盐。然 后，可以使用本领域中公知的方法，例如溶剂萃取、沉淀、渗析或超 滤，将多臂PEG胺与盐分离。
任选地，可以在反应完成后或在任选去除HC1后，使用任何合适 的已知方法，例如冻干、超滤或喷雾干燥，从反应产物中去除水。
多臂PEG胺随后可用于预期用途。例如，多臂PEG胺可以以水 溶液形式使用并如Kodokian等人(共同待审和共同所有的美国专利 申请公开No. U.S. 2006/0078536,经此引用并入本文)所述与包含氧 化多糖，如葡聚糖醛的水溶液反应以产生可用作组织粘合剂或用于药 物输递的水凝胶。具体而言，将多臂PEG胺添加到水中以产生占溶液 总重量的大约5重量％至大约70重量％的浓度。氧化聚糖使用本领域 中已知的方法制备(例如Mo等人，J. Biomater. Sci. Polymer Edn. 11 :341-351 (2000))并添加到水中以产生占溶液总重量的大约5重量 %至大约40重量％的浓度。这两种溶液可以进一步包含各种添加剂， 并可以任选在使用前灭菌。这两种溶液可以以组织粘合剂领域中公知 的各种方式施加到活体组织上的解剖位置。实施例
在下列实施例中进一步规定本发明的各种实施方案。应该理解的 是，这些实施例显示了本发明的优选实施方案，但仅作为示例给出。 从上文的论述和这些实施例中，本领域技术人员可以确定本发明的基 本特征，并在不背离其精神和范围的情况下，可以对本发明作出各种 变动和修改以使其适应各种用途和条件。
所用缩写的含义如下"min"是指分钟,"h"是指小时，"mL"是指 毫升，"L"是指升，'、L"是指微升,"mol"是指摩尔，"mmol"是指毫摩 尔，"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"是指标称分子量，"Mw"是指重均分子量，"Mn" 是指数均分子量，"Mz"是指z-均分子量，"dn/dc"是指比折光指数增量 (即每浓度变化的折光指数变化)，"IV"是指特性粘度，"MHz"是指 兆赫，"SEC"是指尺寸排阻色谱法，"PBS"是指磷酸盐緩沖盐水,'"H NMR"是指质子核磁共振能谱法，"DMSO-d6"是指氘化二甲亚砜，且 "Ac"是指乙酸根。
实施例1
分子量为10,000的8-臂星形PEG氯化物的合成 本实施例的目的是制备分子量为10,000的8-臂星形PEG氯化物。 通过使8-臂星形PEG-OH与亚硫酰氯在不存在溶剂的情况下反应来制 备该8-臂星形PEG氯化物。
8臂星形PEG-OH,MW 10,000(假设所有聚合物分子具有8个臂， 通过羟端基滴定法测定)获自NOF America Corp. ( White Plains, NY )。 8-臂星形PEG-OH ( 100克在500毫升圓底烧瓶中)通过在搅拌下在 真空(0.06毫米汞柱(8.0 Pa))下在85。C加热4小时或通过用50克 曱苯在减压(15毫米汞柱(2 kPa))下以60。C的罐温共沸蒸馏来干 燥。
使8-臂星形PEG-OH冷却至室温。然后，将亚硫酰氯(35 mL， 0.48 mol)添加到配有回流冷凝器的烧瓶中，并将混合物在氮气层下在搅 拌下在85。C加热24小时。通过旋转蒸发(浴温40°C )去除过量亚硫 酰氯。相继加入两卩分50毫升曱苯，并在减压(15毫米汞柱(2kPa), 浴温60°C )下蒸发以完成亚硫酰氯的去除。8-臂星形PEG-C1的收率为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).
通过光散射在质量分析下的水性SEC [30°C, PBS (10 mM磷酸盐，2.7 mM KC1, 0.137 M NaCl, pH 7.4)， 0.5 mL/min,两个Suprema线型M混 合床柱(Polymer Standards Services, Silver Springs, MD ) , dn/dc 0.135 mL/g]4寻出Mw 7，100, Mw/Mn 1.2, Mz/Mw 1.2，和IV 9.1 mL/g。
如下通过残留羟端基的乙酰化和经iHNMR分析，测得端基转化 率为99%。将8-臂星形PEG-Cl样品(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环境温度下放置过夜。通过添加5克 冰，将反应骤冷。将水层用三份3毫升氯仿萃取，并将合并的氯仿萃 取物相继用3 4分1毫升20yw危酸氢钠水溶液，2 <分1毫升饱和石友酸氢 钠水溶液和1毫升水洗涤。在减压下蒸发氯仿。将残留物溶解在2毫 升水中，并将所得混浊溶液在减压下浓缩直至清澈，从而去除残留氯 仿。将溶液冷冻和冻干，并将残留物溶解在DMSO-d6中并通过^ NMR 分析。
通过比较-CH20Ac端基[5 4.09 (t, J = 4.7 Hz， 2H, CH20Ac)和2.00 (s, 3H， AcO)]与CH2C1端基[5 3.72-3.68 (m, 2H, CH2C,丄H NMR峰 的积分，测定8-臂星形PEG-C1中残留羟端基的比例。
实施例2
使用浓氨水合成分子量为IO，OOO的8-臂星形PEG胺 本实施例的目的是制备分子量为10,000的8-臂星形PEG胺。通 过使8-臂星形PEG氯化物与浓氨水在60。C下反应来制备8-臂星形 PEG胺。使用离子交换色谱法去除反应中形成的HC1。
将如实施例1中所述制成的8-臂星形PEG-C1 ( 100.9 g)溶解在 640 mL浓氨水(28 wt% )中并在密封容器(即，密封的Hastelloy⑧耐 蚀合金压力容器)中在60。C下加热48小时，产生40 psig ( 276 kPa ) 的压力。将该溶液用干燥氮气喷射1至2小时以逐出50至70克氨。 然后使该溶液通过氲氧化物形式的强^5咸性阴离子交换树脂(Purolite A-860, The Purolite Co., Bala-Cynwyd， PA )的柱(500毫升床体积)。 收集洗脱液并使3份250毫升去离子水通过该柱并收集。合并水性级 分，在减压(15毫米汞柱(2 kPa),浴温60°C )下浓缩至大约200
12克，分份冷冻，并冻干产生97.4克产物(98%收率)。
如实施例1中所述用在吡啶中的过量乙酸酐处理8-臂星形 PEG-NH2并通过^ NMR检查在DMSO-ds中的产物，表明氯端基完 全转化且-OH端基向-NHb端基的总转化率为99%。通过比较-OAc端 基[5 2.00 (s)]与-NHAc端基[S 1.78 (S)]的& NMR峰的积分，测定8-臂星形PEG-NH2中残留羟端基的比例。
实施例3
使用浓氨水合成分子量为10,000的8-臂星形PEG胺
本实施例的目的是制备分子量为10,000的8-臂星形PEG胺。通
过使8-臂星形PEG氯化物与浓氨水在6(TC下反应来制备8-臂星形
PEG胺。通过添加碳酸钾，将反应中形成的HC1转化成盐，并通过溶
剂萃取将8-臂星形PEG胺与盐分离。
将如实施例1中所述制成的8-臂星形PEG-C1 ( 100.9 g)溶解在
640 mL浓氨水(28 wt% )中并在密封容器(即，密封的Hastelloy⑧耐
蚀合金压力容器)中在60。C下加热48小时，产生40psig ( 276 kPa)
的压力。将该溶液用干燥氮气喷射1至2小时以逐出50至70克氨。
然后将喷射过的反应溶液在减压(15毫米汞柱(2kPa)，浴温60。C)
下浓缩至大约200克，通过添加12克碳酸钾来呈碱性，并相继用300、
200和100毫升氯仿萃取。将合并的氯仿萃取物在硫酸镁上干燥，过
滤，并在减压(15毫米汞柱(2kPa),浴温40。C)下蒸发。将残留
物放置在300毫升二氯曱烷中，过滤去除不溶物，并在减压(15毫米
汞柱(2 kPa ),浴温40°C )下气提溶剂。在残留物中加入水(100克)，
产生混浊溶液，其在减压(15毫米汞柱(2kPa),浴温40。C)下简
略浓缩以去除二氯曱烷并产生清澈溶液。将该溶液分份冷冻，并冻干
产生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)，
通过光散射在质量分析下的水性SEC [30°C, PBS (10 mM;粦酸盐，2.7 mM KC1, 0.137 M NaCl, pH 7.4)， 0.5 mL/min,两个Polymer Standards Services Suprema线型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。
如实施例2中所述用在吡啶中的过量乙酸酐处理8-臂星形PEG-NH2并通过力NMR检查产物，表明氯端基完全转化且-OH端基 向-NH2端基的总转化率为99%。
实施例4
使用浓氨水合成分子量为10,000的8-臂星形PEG胺 本实施例的目的是制备分子量为IO，OOO的8-臂星形PEG胺。通 过使8-臂星形PEG氯化物与浓氨水在80。C下反应来制备8-臂星形 PEG胺。
将如实施例1中所述制成的8-臂星形PEG-Cl( 5 g)溶解在50 mL 浓氨水(28wt%)中并在密封容器(即，密封的Hastelloy⑧耐蚀合金 压力容器)中在80。C下加热4小时，产生70psig ( 483 kPa )的压力。 将该溶液过滤并在减压(15毫米汞柱(2kPa)，浴温60 。C )下浓缩 至大约20mL,通过添加l克碳酸钾来呈碱性，并用20毫升的多份氯 仿萃取三次。将合并的氯仿萃取物在硫酸镁上干燥，过滤，并在减压 (15毫米汞柱(2kPa)，浴温40。C)下蒸发。将残留物放置在20毫 升二氯曱烷中，过滤去除不溶物，并在减压(15毫米汞柱(2kPa)， 浴温40°C )下气提溶剂。在残留物中加入水(5 mL)，产生混浊溶液， 其在减压(15毫米汞柱(2 kPa)，浴温40°C )下简略浓缩以去除二 氯曱烷并产生清澈溶液。将该溶液冷冻，并冻干产生8-臂星形 PEG-NH2。
通过力NMR和SEC分析产物得出与实施例3中所报道的一致的结果。
如实施例2.中所述用在吡啶中的过量乙酸酐处理8-臂星形 PEG-NH2并通过力NMR检查产物，表明氯端基完全转化且-OH端基 向-NH2端基的总转化率为98.5%。
实施例5
使用无水氨合成分子量为10,000的8-臂星形PEG胺 本实施例的目的是制备分子量为10,000的8-臂星形PEG胺。通 过使8-臂星形PEG氯化物与无水氨在60。C下反应来制备8-臂星形 PEG胺。4吏用离子交换色谱法去除反应中形成的HC1。
将如实施例1中所述制成的8-臂星形PEG-C1 ( 10 g)与40克无 水氨合并并在密封容器(即，密封的Hastelloy⑧耐蚀合金压力容器) 中在60。C下加热24小时，产生365 psig ( 2520 kPa)的压力。将该混合物冷却至室温，并蒸发氨。将残留物溶解在50毫升去离子水中，
并使所得溶液通过氢氧化物形式的强碱性阴离子交换树脂(Purolite A-860 )的柱(50毫升床体积)。收集洗脱液并使2份150亳升去离 子水通过该柱并收集。合并水性级分，在减压(15毫米汞柱(2kPa), 浴温60°C )下浓缩至大约20克，冷冻，并冻干产生8-臂星形PEG-NH2。 通过iHNMR和SEC分析产物得出与实施例3中所才艮道的一致的 结果。
如实施例2中所述用在吡啶中的过量乙酸肝处理8-臂星形 PEG-NH2并通过力NMR检查产物，表明氯端基完全转化且-OH端基 向-NH2端基的总转化率为98.5%。
实施例6
使用无水氨合成分子量为10,000的8-臂星形PEG胺 本实施例的目的是制备分子量为10,000的8-臂星形PEG胺。通 过使8-臂星形PEG氯化物与无水氨在80。C下反应来制备8-臂星形 PEG胺。使用离子交换色谱法去除反应中形成的HC1。
将如实施例1中所述制成的8-臂星形PEG-C1 ( 10 g)与40克无 水氨合并并在密封容器(即，密封的Hastelloy⑧耐蚀合金压力容器) 中在80。C下加热6小时，产生580 psig ( 4000 kPa)的压力。将该混 合物冷却至室温，并蒸发氨。将残留物溶解在50毫升去离子水中， 并使所得溶液通过氬氧化物形式的强碱性阴离子交换树脂(Purolite A-860)的柱(50毫升床体积)。收集洗脱液并使2份150毫升去离 子水通过该柱并收集。合并水性级分，在减压(15毫米汞柱(2kPa)， 浴温60°C )下浓缩至大约20克，冷冻，并冻干产生8-臂星形PEG-NH2。 通过^ NMR和SEC分析产物得出与实施例3中所报道的一致的 结果。
如实施例2中所述用在吡啶中的过量乙酸肝处理8-臂星形 PEG-NH2并通过力NMR检查产物，表明氯端基完全转化且-OH端基 向-NH2端基的总转化率为98.5%。
实施例7
分子量为10,000的6-臂星形PEG氯化物的合成 本实施例的目的是制备分子量为IO，OOO的6-臂星形PEG氯化物。 通过使6-臂星形PEG-OH与亚硫酰氯在不存在溶剂的情况下反应来制
15备该6-臂星形PEG氯化物。
6臂星形PEG-OH, MW 10,000 (通过羟端基滴定法测定，假设所 有聚合物分子具有6个臂)获自SunBioCorp. ( Orinda, CA ) 。 6-臂星 形PEG-OH(50克在300毫升圆底烧瓶中)通过在搅拌下在真空(0.1 毫米汞柱(13Pa))下在90。C加热16小时来干燥。使6-臂星形PEG-OH 冷却至室温。然后， 一夺亚石充酰氯(13 mL, 0.18 mol)添加到配有回流 冷凝器的烧瓶中，并将混合物在氮气层下在搅拌下在90。C加热16小 时。通过旋转蒸发(浴温40°C )去除过量亚硫酰氯。相继加入两份 25毫升曱苯，并在减压(15毫米汞柱(2kPa)，浴温60。C)下蒸发 以完成亚石克酰氯的去除。产物在真空(0.06毫米汞柱(8 Pa))下在 搅拌下在90。C干燥。6-臂星形PEG-C1的收率为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).
通过光散射在质量分析下的水性SEC [30°C, PBS (10 mM磷酸盐，2.7 mM KCl， 0.137 M NaCl， pH 7.4), 0.5 mL/min,两个Polymer Standards Services Suprema线型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。
使用实施例1中所述的方法测得羟端基向氯端基的转化率为 99%。
实施例8
使用浓氨水合成分子量为10,000的6-臂星形PEG胺 本实施例的目的是制备分子量为10,000的6-臂星形PEG胺。通 过使6-臂星形PEG氯化物与浓氨水反应来制备6-臂星形PEG胺。使 用离子交换色语法去除反应中形成的HC1。
将如实施例7中所述制成的6-臂星形PEG-Cl(48.9g)溶解在232 mL浓氨水(28 wt%)中并在密封容器(即，密封的Hastelloy⑧耐蚀 合金压力容器)中在60。C下加热48小时，产生大约40 psig ( 276 kPa ) 的压力。将该溶液用干燥氮气喷射2小时然后通过旋转蒸发(15毫米 汞柱(2 kPa),浴温60°C )浓缩至大约160克。然后4吏该溶液通过 氬氧化物形式的强碱性阴离子交换树脂(Purolite A-860 )的柱(450 毫升床体积)。收集洗脱液并使3 4分200毫升去离子水通过该柱并收 集。合并水性级分，在减压(15毫米汞柱(2 kPa)，浴温60°C )下浓缩至大约130克，分份冷冻，并冻干产生46.6克产物(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).
通过光散射在质量分析下的水性SEC [30°C, PBS (10 mM磷酸盐, 2.7 mM KCl, 0.137 M NaCl, pH 7.4), 0.5 mL/min,两个Polymer Standards Services Sup認a线型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。
如实施例2中所述用在吡啶中的过量乙酸酐处理6-臂星形 PEG-NH2并通过iHNMR检查产物，表明氯端基完全转化且-OH端基 向-NH2端基的总转化率为99%。
实施例9
分子量为2,000的4-臂星形PEG氯化物的合成 本实施例的目的是制备分子量为2，000的4-臂星形PEG氯化物。 通过使4-臂星形PEG-OH与亚硫酰氯在环境温度下在二氯甲烷溶剂中 反应来制备该4-臂星形PEG氯化物。
4臂星形PEG-OH， MW 2,000 (通过羟端基滴定法测定，假设所 有聚合物分子具有4个臂)获自NOF America ( White Plains, NY )。 将4-臂星形PEG-OH ( 100克在500毫升圓底烧瓶中)溶解在100毫 升二氯曱烷中。加入亚硫酰氯(88mL, 1.2mol),并将混合物在氮气 层下在环境温度下搅拌24小时。通过旋转蒸发(浴温40°C )去除过 量亚硫酰氯和二氯曱烷。相继加入两份50毫升甲苯，并在减压(15 毫米汞柱(2kPa)，浴温60。C)下蒸发以完成亚碌u酰氯的去除。4-臂
星形PEG-C1的收率为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).
通过光散射在质量分析下的水性SEC [30°C, PBS (10 mM磷酸盐，2.7 mM KC1， 0.137 M NaCl, pH 7.4), 0.5 mL/min,两个Polymer Standards Services Suprema线型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。
使用实施例1中所述的方法测得羟端基向氯端基的转化率为 98%。
实施例10
17使用浓氨水合成分子量为2,000的4-臂星形PEG胺 本实施例的目的是制备分子量为2,000的4-臂星形PEG胺。通过 使4-臂星形PEG氯化物与浓氨水反应来制备4-臂星形PEG胺。使用 离子交换色谱法去除反应中形成的HC1。
将如实施例9中所述制成的4-臂星形PEG-C1 (39.15 g)溶解在 600 mL浓氨水(28 wt% )中并在密封容器(即，密封的Hastelloy⑧耐 蚀合金压力容器)中在60。C下加热48小时，产生大约40 psig( 276 kPa ) 的压力。将该溶液用干燥氮气喷射1.5小时然后通过旋转蒸发(15毫 米汞柱(2 kPa),浴温60°C )浓缩至大约500克。然后使该溶液通 过氢氧化物形式的强碱性阴离子交换树脂(Purolite A-860 )的柱(500 毫升床体积)。收集洗脱液并使2份250毫升去离子水通过该柱并收 集。合并水性级分，在减压(15毫米汞柱(2 kPa),浴温60°C )下 蒸发产生36.43克产物(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).
通过光散射在质量分析下的水性SEC [30°C, PBS (10 mM磷酸盐, 2.7 mM KCl， 0.137 M NaCl， pH 7.4), 0.5 mL/min，两个Polymer Standards Services S寧ema线型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。
如实施例2中所述用在吡啶中的过量乙酸酐处理4-臂星形 PEG-NH2并通过iHNMR一企查产物，表明氯端基完全转化且-OH端基 向-NH2端基的总转化率为96%。
实施例11
使用N,N-二曱基曱酰胺和氯化铁作为催化剂合成分子量 为2,000的4-臂星形PEG氯化物 本实施例的目的是制备分子量为2,000的4-臂星形PEG氯化物。 通过使4-臂星形PEG-OH与亚硫酰氯在作为催化剂的DMF ( N,N-二 曱基甲酰胺)和氯化铁存在下反应来制备该4-臂星形PEG氯化物。
通过溶解在50毫升曱苯中然后在减压(15毫米汞柱(2kPa)， 浴温60。C)下蒸发，将4-臂星形PEG-OH, MW2,000 ( 50 g)共沸干 燥。将干燥的4-臂星形PEG-OH溶解在50毫升新鲜曱苯中，并加入 氯化铁(16mg)和DMF(0.75 mL )。加入亚硫酰氯(15 mL， 0.2 mol),并将混合物在氮气层下在70。C下搅拌8小时。通过旋转蒸发(浴温 60°C)去除过量亚硫酰氯和曱苯。相继加入两份25毫升曱苯，并在 减压(15毫米汞柱(2kPa),浴温60°C )下蒸发以完成亚碌u酰氯的 去除。将残留物溶解在75毫升二氯曱烷中，经硅胶垫过滤，并用稍 多的二氯曱烷漂洗。通过旋转蒸发(浴温40°C)气提溶剂以产生4-臂星形PEG-C1。
通过&NMR和SEC分析产物得出与实施例9中所报道的一致的 结果。
实施例12
使用N,N-二曱基曱酰胺作为催化剂合成分子量为2,000的
4-臂星形PEG氯化物
本实施例的目的是制备分子量为2,000的4-臂星形PEG氯化物。 通过使4-臂星形PEG-OH与亚硫酰氯在作为催化剂的DMF ( N，N-二 曱基甲酰胺)存在下反应来制备该4-臂星形PEG氯化物。
通过溶解在50毫升曱苯中然后在减压(15毫米汞柱(2kPa), 浴温60。C)下蒸发，将4-臂星形PEG-OH， MW 2,000 ( 50 g)共沸干 燥。将干燥的4-臂星形PEG-OH溶解在50毫升新鲜甲苯中，并加入 DMF (0.37mL)。加入亚碌u酰氯(15 mL, 0.2 mol)，并将混合物在 氮气层下在7(TC下搅拌8小时。通过旋转蒸发(浴温60°C)去除过 量亚硫酰氯和甲苯。相继加入两份25毫升曱苯，并在减压(15毫米 汞柱(2kPa),浴温60°C )下蒸发以完成亚碌u酰氯的去除。
通过iHNMR和SEC分析产物得出与实施例9中所报道的一致的 结果。
实施例13
使用浓氨水合成分子量为2,000的4-臂星形PEG胺 本实施例的目的是制备分子量为2,000的4-臂星形PEG胺。通过 使4-臂星形PEG氯化物与浓氨水反应来制备4-臂星形PEG胺。使用 离子交换色谱法去除反应中形成的HC1。
将如实施例11中所述制成的4-臂星形PEG-C1 (45.7 g)溶解在 703 mL浓氨水(28 wt% )中并在密封容器(即，密封的Hastelloy⑧耐 蚀合金压力容器)中在6(TC下加热48小时，产生大约40 psig( 276 kPa ) 的压力。将该溶液过滤，用千燥氮气喷射16小时以致其损失279克，
19然后使其通过氬氧化物形式的强碱性阴离子交换树脂(Purolite A-860 )的柱(450毫升床体积)。收集洗脱液并使3份250毫升去离 子水通过该柱并收集。合并水性级分，在减压(15毫米汞柱(2kPa)， 浴温60°C )下蒸发产生4-臂星形PEG-NH2。
通过& NMR和SEC分析产物得出与实施例10中所才艮道的一致 的结果。
如实施例2中所述用在吡啶中的过量乙酸酐处理4-臂星形 PEG-NH2并通过^NMR检查产物，表明氯端基完全转化且-OH端基 向-NH2端基的总转化率为98%。
实施例14
分子量为2,000的4-臂星形PEG氯化物的合成 本实施例的目的是制备分子量为2，000的4-臂星形PEG氯化物。
通过使4-臂星形PEG-OH与亚硫酰氯在不存在溶剂的情况下反应来制
备该4-臂星形PEG氯化物。
将4-臂星形PEG-OH (100 g)添加到含有预先冷却至-78。C的亚
石克酰氯(88 mL)的500毫升圓底烧^f瓦中，并将该混合物在氮气层下
在60。C下搅拌20小时。通过旋转蒸发(浴温40°C )去除过量亚硫酰
氯。相继加入两份50毫升曱苯，并在减压(15毫米汞柱(2kPa)，
浴温55。C)下蒸发以完成亚硫酰氯的去除。
通过^ NMR和SEC分析产物得出与实施例9中所报道的 一致的结果。
实施例15
使用无水氨合成分子量为2,000的4-臂星形PEG胺 本实施例的目的是制备分子量为2,000的4-臂星形PEG胺。通过 使4-臂星形PEG氯化物与无水氨在60。C下反应来制备4-臂星形PEG 胺。使用离子交换色谱法去除反应中形成的HC1。
将如实施例14中所述制成的4-臂星形PEG-C1 ( 50 g)与513克 无水氨合并并在密封容器(即，密封的Hastelloy⑧耐蚀合金压力容器) 中在60。C下加热48小时，产生大约365 psig ( 2520 kPa)的压力。将 该混合物冷却至室温，并蒸发氨。将残留物溶解在足够的去离子水中 以产生500毫升溶液，并使所得溶液通过氢氧化物形式的强碱性阴离 子交换树脂(Purolite A-860 )的柱(500毫升床体积)。收集洗脱液并使3份250毫升去离子水通过该柱并收集。合并水性级分，在减 压(15毫米汞柱(2 kPa),浴温60°C )下蒸发并进一步真空(0.06 毫米汞柱(8 Pa))干燥以产生4-臂星形PEG-NH2。
通过NMR和SEC分析产物得出与实施例10中所报道的一致 的结果。
如实施例2中所述用在吡啶中的过量乙酸酐处理4-臂星形 PEG-NH2并通过^NMR检查产物，表明氯端基完全转化且-OH端基 向-NH2端基的总转化率为96%。
实施例16
具有臂数和分子量的混合的星形PEG氯化物的合成 本实施例的目的是制备具有臂数和分子量的混合的星形PEG氯 化物。通过使4-臂星形PEG-OH ， MW 2，000和8臂PEG-OH ， MW 10,000 的混合物与亚硫酰氯在不存在溶剂的情况下反应来制备4 -臂星形 PEG氯化物，MW2，000和8臂PEG-氯化物，MW 10,000的混合物。 将4-臂星形PEG-OH， MW 2,000( 30g )和8臂PEG-OH， MW 10,000 (30g)的混合物通过在真空(0.06毫米汞柱(8 Pa))下在66。C加 热16小时来干燥。加入亚硫酰氯(37mL)并将该混合物在氮气层下 在66。C下搅拌16小时。通过旋转蒸发(浴温60°C )去除过量亚硫酰 氯。相继加入两份100毫升甲苯，并在减压(15毫米汞柱(2kPa), 浴温60°C )下蒸发以完成亚碌b酰氯的去除。
使用实施例1中所述的方法测得羟端基向氯端基的转化率^99%。
实施例17
分子量为40,000的8-臂星形PEG氯化物的合成 本实施例的目的是制备分子量为40,000的8-臂星形PEG氯化物。 通过使8-臂星形PEG-OH与亚硫酰氯在作为溶剂的二氯甲烷中反应来 制备该8-臂星形PEG氯化物。
8臂星形PEG-OH， MW 40,000 (通过羟端基滴定法测定，假设所 有聚合物分子具有8个臂)获自NOF America Corp. (White Plains, NY)。将8-臂星形PEG-OH ( 100克)溶解在200毫升二氯曱烷中， 并加入亚碌L酰氯(15 mL, 0.20 mol)。将混合物在氮气层下在室温下 搅拌24小时。通过旋转蒸发(浴温40°C )去除过量亚硫酰氯和二氯 曱烷。相继加入两份100毫升曱苯，并在减压(15毫米汞柱(2kPa)，
21浴温60°C )下蒸发以完成亚辟u酰氯的去除。8-臂星形PEG-C1的收率
为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).
通过光散射在质量分析下的水性SEC [30°C， PBS (10 mM磷酸盐，2.7 mM KCl, 0.137 M NaCl， pH 7.4), 0.5 mL/min,两个Suprema线型M混 合床柱(Polymer Standards Services, Silver Springs, MD ) , dn/dc 0.135 mL/g]4寻出Mw 30,000, Mw/Mn 1.3, Mz/Mw 1.3，和IV 12 mL/g。
实施例18
使用浓氨水合成分子量为40,000的8-臂星形PEG胺 本实施例的目的是制备分子量为40,000的8-臂星形PEG胺。通 过使8-臂星形PEG氯化物与浓氨水在60。C下反应来制备8-臂星形 PEG胺。通过添加^灰酸钾，将反应中形成的HC1转化成盐，并通过溶 剂萃取将8-臂星形PEG胺与盐分离。
将如实施例17中所述制成的8-臂星形PEG-C1 (101 g)溶解在 500 mL浓氨水(28 wt% )中并在密封容器(即，密封的Hastelloy⑧耐 蚀合金压力容器)中在60。C下加热48小时，产生大约40 psig( 276 kPa ) 的压力。将该溶液用干燥氮气喷射2小时，造成53克的损失，然后 在减压(15毫米汞柱(2 kPa),浴温60°C )下浓缩至大约300克， 通过添加3克石友酸钾来呈石咸性，并相继用400、 200和100毫升氯仿 萃取。将合并的氯仿萃取物在硫酸镁上干燥，过滤，并在减压(15毫 米汞柱(2 kPa),浴温40°C )下蒸发。将残留物放置在300毫升二 氯曱烷中，过滤去除不溶物，并在减压(15毫米汞柱(2 kPa)，浴 温40°C )下气^是溶剂。在残留物中加入水(100克)，产生混浊溶液， 其在减压(15毫米汞柱(2 kPa),浴温40。C)下简略浓缩以去除二 氯曱烷并产生清澈溶液。将该溶液分份冷冻，并冻干产生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).
通过光散射在质量分析下的水性SEC [30°C, PBS (10 mM磷酸盐，2.7 mM KCl， 0.137 M NaCl, pH 7.4), 0.5 mL/min,两个Polymer Standards Services Suprema线型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。
如实施例2中所述用在吡啶中的过量乙酸酐处理8-臂星形 PEG-NH2并通过iHNMR^r查产物，表明氯端基完全转化且-OH端基 向-NH2端基的总转化率为95%。
实施例19
分子量为10,000的8-臂PEG氯化物的合成
本实施例的目的是制备分子量为IO,OOO的8-臂星形PEG氯化物。 通过使8-臂星形PEG-OH与亚硫酰氯在溶剂存在下反应来制备该8-臂星形PEG氯化物。在反应中每摩尔当量羟基使用少于6摩尔亚硫酰 氯，反应时间为4小时。
8臂星形PEG-OH， MW 10,000 ( 100克在500毫升圓底烧瓶中) 通过用100毫升曱苯在减压(15毫米汞柱(2 kPa))下以60。C的罐 温共沸蒸馏来干燥。
将8-臂星形PEG-OH在85。C下熔化并溶解在100毫升曱苯中。将 亚硫酰氯(23.5 mL， 0.32 mol)添加到配有回流冷凝器的烧瓶中，并 将混合物在氮气层下在搅拌下在85。C加热4小时。通过旋转蒸发(浴 温40°C )去除过量亚硫酰氯。相继加入两份50毫升曱苯，并在减压 (15毫米汞柱(2kPa),浴温6(TC)下蒸发以完成亚硫酰氯的去除。 8-臂星形PEG-C1的收率为93克(92% )。
使用实施例1中所述的方法测得羟端基向氯端基的转化率>99%。 通过^ NMR和SEC分析产物得出与实施例1中所报道的一致的结 果。
实施例20
分子量为10,000的8-臂PEG胺的合成 才艮据实施例2的方法将如实施例19中所述制成的8-臂星形PEG 氯化物转化成8-臂星形PEG胺。如实施例2中所述用在吡啶中的过 量乙酸酐处理8-臂星形PEG胺并通过力NMR检查产物，表明氯端 基完全转化且-OH端基向-NH2端基的总转化率为99%。通过^NMR 和SEC分析产物得出与实施例2中所报道的一致的结果。
实施例21
使用N,N-二曱基曱酰胺作为催化剂在85"C下合成分子量为2,000的
4-臂PEG氯化物
23本实施例的目的是制备分子量为2，000的4-臂星形PEG氯化物。 通过使4-臂星形PEG-OH与亚硫酰氯在作为催化剂的DMF ( N,N-二 曱基曱酰胺)存在下在85。C下反应来制备该4-臂星形PEG氯化物。
4臂星形PEG-OH, MW 2,000 ( 100克在500毫升圓底烧瓶中) 通过用100毫升曱苯在减压(15毫米汞柱(2 kPa))下以60。C的罐 温共沸蒸馏来干燥。
将4-臂星形PEG-OH溶解在100毫升甲苯中。将亚硫酰氯(58mL, 0.80 mol)添加到配有回流冷凝器的烧瓶中，并将混合物在氮气层下 在搅拌下在85。C加热2.5小时。通过旋转蒸发(浴温40°C )去除过量 亚硫酰氯。相继加入两份50毫升曱苯，并在减压(15毫米汞柱(2kPa), 浴温60°C )下蒸发以完成亚碌b酰氯的去除。
使用实施例1中所述的方法测得羟端基向氯端基的转化率〉99%。 通过& NMR和SEC分析产物得出与实施例9中所报道的一致的结 果。
实施例22 分子量为2,000的4-臂PEG胺的合成 才艮据实施例10的方法将如实施例21中所述制成的4-臂星形PEG 氯化物转化成4-臂星形PEG胺。如实施例2中述用在吡咬中的过 量乙酸酐处理4-臂星形PEG胺并通过^ NMR检查产物，表明氯端 基完全转化且-OH端基向-NH2端基的总转化率为99%。通过^NMR 和SEC分析产物得出与实施例10中所报道的一致的结果。
实施例23
使用N,N-二曱基曱酰胺作为催化剂合成分子量为40,000的8-臂PEG
氯化物
本发明的目的是制备分子量为40,000的8-臂星形PEG氯化物。 通过使8-臂星形PEG-OH与亚硫酰氯在作为催化剂的DMF ( N,N-二 曱基曱酰胺)存在下反应来制备该8-臂星形PEG氯化物。
8臂星形PEG-OH， MW 40,000 ( 100克在500毫升圓底烧瓶中) 通过用100毫升甲苯在减压(15毫米汞柱(2 kPa))下以60。C的罐 温共沸蒸馏来干燥。
将8-臂星形PEG-OH在85。C下通过加热溶解在100毫升曱苯中。 将亚硫酰氯(6 mL， 0.08 mol)添加到配有回流冷凝器的烧瓶中，并将混合物在氮气层下在搅拌下在85。C加热8小时。通过旋转蒸发(浴温 40°C )去除过量亚硫酰氯。相继加入两份50毫升曱苯，并在减压(15 毫米汞柱(2kPa)，浴温60°C )下蒸发以完成亚石克酰氯的去除。
使用实施例1中所述的方法测得羟端基向氯端基的转化率>99%。 通过& NMR和SEC分析产物得出与实施例17中所报道的一致的结 果。
权利要求
1. 制造包含至少一种具有3至大约10个臂的多臂PEG氯化物的组合物的方法，包括下列步骤a)在低于或等于大约100℃的温度下，任选在溶剂存在下，使亚硫酰氯和至少一种具有3至大约10个臂的多臂PEG多元醇反应，以形成多臂PEG氯化物，其中多臂PEG多元醇的至少大约95％的羟端基转化成氯端基；和b)将多臂PEG氯化物与未反应的亚硫酰氯和任选溶剂分离。
2. 制造包含至少一种具有3至大约IO个臂的多臂PEG胺的组合 物的方法，包括下列步骤a) 在低于或等于大约IO(TC的温度下，任选在溶剂存在下，使亚 硫酰氯和至少一种具有3至大约IO个臂的多臂PEG多元醇反 应，以形成多臂PEG氯化物，其中多臂PEG多元醇的至少大 约95%的羟端基转化成氯端基；b) 将多臂PEG氯化物与未反应的亚硫酰氯和任选溶剂分离；c) 通过使多臂PEG氯化物与氨水或无水氨反应，形成反应混合 物，反应时间和温度使得形成其中多臂PEG氯化物的至少大 约95%的氯端基转化成胺端基的反应产物，由此产生HCl,所 述氨水或无水氨的量足以防止反应混合物"交凝；d) 任选地，从反应产物中去除HCl或通过添加石咸将HCl转化成 盐并去除所述盐；和e) 任选从(c)的反应产物或步骤(d)的产物中去除水。
3. 根据权利要求1或2的方法，其中步骤(a)的反应在大约0°C 至大约IO(TC的温度下进行。
4. 根据权利要求1或2的方法，其中步骤(a)的反应在大约20°C 至大约IO(TC的温度下进行。
5. 根据权利要求1或2的方法，其中步骤(a)的反应进行大约 2小时至大约24小时的时间。
6. 根据权利要求1或2的方法，其中所述任选溶剂选自曱苯、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、二异丙醚、 四氢呋喃、二氧杂环己烷、丙酮、曱乙酮、甲基异丁基酮、N,N-二曱基曱酰胺、N,N-二曱基乙酰胺及其混合物。
7. 根据权利要求1或2的方法，其中通过在减压下蒸发来去除亚 硫酰氯和任选溶剂，由此进行步骤(b)的分离。
8. 根据权利要求1或2的方法，其中多臂PEG多元醇选自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. 根据权利要求1或2的方法，其中步骤(a)的反应在催化剂 存在下进行。
10. 根据权利要求9的方法，其中催化剂选自N,N-二烷基曱酰胺、铁(m)盐及其混合物。
11. 根据权利要求10的方法，其中N,N-二烷基曱酰胺选自N，N-二甲基曱酰胺、N,N-二乙基曱酰胺、N-曱酰基吗啉、N-曱酰基哌啶和 N-曱酰基吡咯烷。
12. 根据权利要求10的方法，其中铁(m)盐选自氯化铁、氧化铁和硫酸铁。
13. 根据权利要求2的方法，其中通过使多臂PEG氯化物与氨水 在大约60。C至大约100。C的温度下反应大约4小时至大约48小时的 时间来形成步骤(c)的反应混合物。
14. 根据权利要求13的方法，其中氨水是浓度为大约28重量％ 的浓氨水。
15. 根据权利要求2的方法，其中通过使多臂PEG氯化物与无水 氨在大约6(TC至大约IO(TC的温度下反应大约4小时至大约48小时 的时间来形成步骤(c)的反应混合物。
16. 根据权利要求2的方法，其中任选使用具有氢氧化物形式的 强碱性阴离子交换树脂的离子交换法从反应产物中去除HC1。
17. 根据权利要求2的方法，其中在步骤(d)中用于将HC1转化 成盐的碱选自碳酸钾、碳酸钠、碳酸锂、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧 化锂、碳酸氢钾、碳酸氢钠和碳酸氢锂。
18. 根据权利要求2的方法，其中任选使用选自溶剂萃取、沉淀、 渗析和超滤的方法从反应产物中去除盐。
19. 根据权利要求2的方法，其中任选使用选自冻干、超滤和喷 雾干燥的方法从(c)的反应产物和步骤(d)的产物中去除水。
全文摘要
描述了由多臂PEG多元醇制备多臂聚(乙二醇)(PEG)胺的方法。该方法包括两步过程，其中首先使多臂PEG多元醇与亚硫酰氯反应形成多臂PEG氯化物，其随后与氨水或无水氨反应产生多臂PEG胺。
文档编号C08G65/325GK101432338SQ200780014760
公开日2009年5月13日 申请日期2007年4月24日 优先权日2006年4月25日
发明者H·K·舍诺 申请人:纳幕尔杜邦公司