化学酶法合成有光学活性的萘普生，酮洛芬和布洛芬的高分子前药.docx

化学酶法合成有光学活性的萘普生，酮洛芬和布洛芬的高分子前药 摘要一种将酶分解法和化学聚合法联合起来来制造旋光聚合前药的策略形成，（s）-萘普生，（s）-酮布酚，（s）-布洛芬的高光学纯度衍生物，在优化反应条件后通过酶分解法课获得较高产量。每个有旋光的单体同带有甲基丙烯酸甲酯的自由基聚合。这些带有（s）-萘普生，（s）-酮布酚，（s）-布洛芬残基的旋光聚合前药课通过ir，nmr和gpc来显示。我们还研究了萘普生乙烯基酯和甲基丙烯酸甲酯的摩尔比对聚合反应的影响。这套方法为合成油旋光力的聚合前药提供了一条简单、清洁的路线。 关键词：共聚物；酶拆分法；旋光力1、 引言近几年，大分子药物因为能有效控制药物释放的速度，低剂量，提高专一特异性，增强治疗效果1-3等优点，而在制药领域大量出现。目前，一些高分子聚合药物，比如brufen retard_ (布洛芬) and mst continus_ (硫酸吗啡)，不仅改善了临床药效，还成功的获得了可观的市场份额，然而，对手性药物来说，还没有有关它们的旋光聚合前药的合成报告，因为它本身代表了制备带有聚合团的旋光药物衍生物的一个主要困难。酮布酚，萘普生和布洛芬是有趣的非甾体消炎药，它们有生物活性的结构主要是（s）-对映体4。之前洛芬类药物的药理研究已经指出胃肠道副作用最常见的不利反应归因于酸性基团5。合理的设计聚合前药，使非甾体消炎药同可生物降解多糖或多羟基aspartamile型聚合物，已经被报告出会减少不利反应作、用和延长、药理活性6-9。然而这些前药通常都是连接聚合物，而且基本都是通过传统的化学方法获得，这些化学方法多数缺乏对应选择性且经常不可避免地产生消旋混合物，因此，我们的兴趣投入到制备洛芬类旋光聚合前药上，尤其是通过共聚，这样能提供多样的方法去设计具有可变性能和经过选择合适的共聚单体和控制共聚比例形成的高分子结构的新兴聚合前药10-12。此外，这种方法比将药物连接在聚合物上更受欢迎。因为对那些要求释放度更高的药物而言13，这使得聚合前药有很高的相关度。酶由于它简单的催化过程和高对映选择性的生物催化在温和的条件下，被广泛认可为对光学活性化合物十分有效的手性催化剂14，通过酶分解法来制备旋光洛芬类药物的研究已有相当多了15-18.然而，到目前为止，有关合成聚合团的旋光洛芬类的研究却很少。目前的工作中，我们研发了一种能制备超高分子量的nsaids的旋光聚合前药（图1）。通过酶分解法获得的（s）-萘普生乙烯基酯（nve），（s）-酮布酚乙烯基酯（kve），（s）-布洛芬乙烯基酯（ive）有很高的光学纯度。这些新型单体是由自由基和甲基丙烯酸甲酯（mma）聚合而成。2、 原料和方法2.1 原料lipozyme是由从fluka购得的灭黑毛霉固话得到的。脂肪酶是由从sigma购得的南极假丝酵母经丙烯酸树脂固化得到的，外消旋萘普生（2-（6-甲氧基-2-萘）丙酸）是从位于浙江台州的御夫制药有限公司制得的，外消旋酮布酚（2-（3-苯甲酰基）丙酸）是从位于浙江台州的九州制药有限公司赠送的。外消旋布洛芬（2-（4-异丁基苯）丙酸）是从位于衢州的九华集团制药总厂购得的、2-2-偶氮二异丁腈可在甲醇中重结晶纯化。本实验中使用的其他化学药品都是易于分析切经过3a分子筛干燥24小时后才使用的。2.2 方法用尼克莱nexus红外470分光光度计检测红外光谱，用bruker drx500核磁共振波谱仪记录核磁共振谱，用带有电源（billelica,ma,usa）的bruker7-特斯拉质朴ms测得hrms。用带有折射率检测器（water 2410）和water styragergpc柱的系统测gpc。gpc柱用分子量范围从4.7 * 106到2000的窄范围不均聚苯乙烯标定。流动相是速率为1.5ml/min的四氢呋喃。用带有手性柱（s,s）-whelk-o1,250*4.6mm，regis,usa）的agilent1100系列分析酮布酚、萘普生和布洛芬的对映体，分别在250nm,232nm和220nm处检测。流动相是由n-正己烷醇/异丙醇酸/醋酸以95/5/0.1,v/v/v比例配制，酮布酚的比例则是85/15/0.1,v/v/v,萘普生的比例则是98/2/0.1,v/v/v,布洛芬的流动速率为1.5ml/min。2.3 （r,s）-洛芬类乙烯基酯的合成乙烯基酯由杨先生等人合成，纯化。将3.2g消旋洛芬类和0.3g醋酸汞溶解在30ml的醋酸乙烯酯中。在室温下搅拌混合物30分钟后，加入0.2ml浓硫酸，然后回流3h。接着将混合物冷却至室温，加1.0g醋酸钠以淬火催化剂。再过滤，浓缩。用层析硅胶柱纯化粗品，流动相为混合比为30：1（v/v）的石油醚和乙酸乙酯混合物，产品可以用ir,h-nmr和hrms鉴定。2.4 （s）-洛芬类乙烯基酯的合成（s）-萘普生乙烯基酯用cal-b在ipe中催化，（s）-布洛芬乙烯基酯用四氢呋喃在lipozyme中催化。合成过程是相似的，将150mg脂肪酶加入到含1.5g消旋洛芬类乙烯基酯的15mg溶剂中，开始反应。是悬浊液保持在25c，用200rpm转速搅拌。反应用hplc检测，过滤酶则反应终止。在低压下浓缩反应混合物，用硅胶层析来分离产物，流动相为石油醚/乙酸乙酯（30:1，v/v），用ir,hnmr和hpms分析产物。（s）-萘普生乙烯基酯：白色固体；产量：80%；ee95%；20/d=+14.5(c=1，meoh)。h nmr (cdcl3),=7.38-7.5 (m,6h,arh),7.29 (dd, 1h,-ch=ch2,j=5.6hz,j=4.7hz),4.88(dd,1h, -ch=ch2，j =1.3 hz, j = 13.9 hz), 4.58 (dd,1h,-ch=ch2,j=1.3 hz,j =6.2 hz),3.94(t,3h,ch3o-,j=10.6 hz), 3.90 (m,1h,-c6h4ch),1.64(d, 3h, -ch3,j = 7.2 hz)。ir (kbr): 1750 (s, c=o), 1644 cm-1 (s,c=c)。hrms (esi) m/z calcd。for m+na c16h16o3na 279.0992,found 279.098。(s)-酮布酚乙烯基酯:淡黄色液体；产率90%；ee90%；20/d=+41:2 (c=1,meoh)。1h nmr(cdcl3),=7.81-7.46 (m,9h,arh),7.26 (dd,1h,-ch=ch2, j=6.3 hz,j=14.0hz),4.88(dd,1h,-ch=ch2,j=1.6 hz,j=14.0 hz)，4.58(dd,1h, -ch=ch2,j=1.6 hz,j=6.2 hz),3.87(q,1h,-c6h4ch),1.58(d,3h,-ch3,j=7.2 hz)。ir (kbr):1751(s，c=o),1660 cm-1(s,c=c)。hrms (esi) m/z calcd.。for m + nac18h16o3na303.0992, found 303.0983。(s)-布洛芬乙烯基酯:透明液体;产率:74%;ee70%;20/d=+21:2 (c = 1,meoh)。1h nmr (cdcl3),=7.26(dd,1h, -ch=ch2,j=6.3 hz,j=14.0 hz),7.22-7.10(m,4h,arh),4.85(dd,1h,-ch=ch2,j= 1.3 hz,j=14.0 hz),4.50(dd,1h,-ch=ch2,j=1.4 hz,j=6.3hz), 3.75(q,1h, -c6h4ch),2.44 (d, 2h,-c6h4ch2, j=7.2 hz), 1.84 (m, 1h, ch), 1.52 (d,3h, -ch3, j =7.2 hz), 0.89 (d, 6h, -(ch3)2, j=6.6 hz)。ir(kbr): 1751 (s, c=o), 1647 cm-1 (s, c=c). hrms (esi)m/z calcd. for m+na c7h9n3o4na 255.1356, found250.1350。2.5（s）-洛芬类乙烯基酯和甲基丙烯酸甲酯的共聚（s）-酮布酚乙烯基酯或（s）-布洛芬乙烯基酯和甲基丙烯酸甲酯的聚合是大批量的，用aibn作为引发剂。将1mmol酮布酚单体或布洛芬单体和0.5mmol甲基丙烯酸甲酯加入一个干燥的小烧瓶中。溶液脱气后（冻结/抽气/解冻周期）后，再加入0.2%aibn（w/w）,在65c下聚合10小时，在甲醇中沉淀聚合物，终止反应，用丙酮清洗白色沉淀。由聚合溶液加2ml四氢呋喃合成聚（nve-co-mma），这个过程的一般程序同聚（kve-co-mma）的合成相似。3、 结果和讨论旋光聚合物可由旋光聚合单体制得20-22。在优化反应条件之后，比如酶原，容易和温度23，我们获得了3中光学纯度好的单体。产品的光学纯度和产量在表格1中列出了。对萘普生乙烯基酯，cal-b表现出良好的选择对映性（ee95%）,为了获得（s）-酮布酚乙烯基酯，在二噁烷中用lipozyme催化酮布酚乙烯基酯的水解。然而，只能获得中等光学纯度的（s）-布洛芬乙烯基酯。我们选择甲基丙烯酸甲酯作为研究nsaids的旋光聚合前药合成的单体。我们用aibn做引发剂进行共聚。用ft-ir和nmr来分析产物。拿萘普生乙烯基酯举例（图1和2），如预期的一样，萘普生乙烯基酯中有双键。同时聚合物中缺失了甲基丙烯酸甲酯。对于出现在红外谱和核磁共振谱中的洛芬类乙烯基酯和甲基丙烯酸甲酯，其他基团被重新分配。旋光聚合前药的组成，从hnmr推测。根据甲基丙烯酸的甲氧质子（3.6ppm）和布洛芬的亚甲基质子（2.4ppm）的整数比或和萘普生的甲氧质子（3.9ppm）整数比，或和酮布酚次甲基质子（4.2ppm）整数比。旋光聚合前腰的分子量已确定，在表2中，同gpc简介（主要信息）的一样，聚合前药有合适的高分子量和好的分散度。（s）-萘普生乙烯基酯和33mmol%甲基丙烯酸甲酯聚合生成2.42*104mn和2.7mw/mn的聚nve-co-mma。另外两种产品是8.06*104mw和1.6mw/mn的聚（kve-co-mma）(33mol%mma)和5.80*104mw和1.9mw/mn的聚ive-co-mma(33mol%mma)。表格2中的结果指出通过大批聚合制备聚（kve-co-mma）和聚ive-co-mma使得产物同通过大批量聚合制备的聚nve-co-mma聚nve-co-mma相比有更高的分子量，更低的分散度和更多的药量。我们也研究了萘普生乙烯基酯和甲基丙烯酸甲酯的摩尔比的影响，67,50,33的不同组成的聚合前药产生了，25mol%的萘乙酯单体也在其中（表3）我们发现分子量随着甲基丙烯酸甲酯聚合增多，当甲基丙烯酸甲酯用量增多时，聚合产物的旋光度会降低。这再一次标明由聚合前要合成的药物随着甲基丙烯酸甲酯共聚单体的增加而减少。4、 结论我们发展了一条简便，清洁的化学-酶法莱制备高分子量的nsaids的旋光聚合前药，这些前药用ir,nmr和gpc来鉴别。洛芬类单体也可同其他活性剂聚合来获得具有某些特殊性能的旋光高分子前药，比如良好的水溶性，转移特异性。更多有关其他功能的共聚单体的聚合研究在进行中。 参考文献1 cavallaro g, pitarresi g, licciardi m, giammona g. bioconjug chem2001;12:143e51。2 prego c, garca m, torres d, alonso mj. j control release 2005;101:151e62。3 swarts jc. macromol symp 2002;186:123e8。4 caldwell j, hutt aj, fournel-gigleux s. biochem pharmacol 1988;37:105e14。5 tammara vk, narurkar mm, crider am, khan am. pharmaceut res1993;10:1191e9。6 bibby dc, daives nm, tucker ig. int j pharm 2000;197:1e11。7 giammona g, carlisi b, pitarresi g, fontana g. j bioact compat polym1991;6:129e41。8 jaksic p, mlinaric-majerski k, zorc b, dumic m. int j pharm 1996;135:177e82。9 zovko m, zorc b, lovrek m, boreschans b. int j pharm 2001;228:129e38。10 katti ds, lakshmi s, langer r, laurencin ct. adv drug deliv rev2002;54:933e61。11 kita-tokarczyk k, grumelard j, haefele t, meier w. polymer 2005;46(11):3540e63。12 li c, liu x, meng lz. polymer 2004;45(2):337e44。13 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