JP6500318B2 - ヘテロ二官能性ポリエチレングリコール誘導体およびその調製方法 - Google Patents
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る。
チレングリコール)略称(PEG)の、分子および表面への共有結合的付着は、バイオテ
クノロジーおよび医学における重要な適用を有する。その最も一般的な形では、PEGは
、各末端にヒドロキシル基を有する線形ポリマーである。
HO−CH2−CH2O(CH2CH2O)nCH2CH2−OH
この式は、HO−PEG−OHとして簡潔に示すことができ、−PEG−は、末端基を
有さないポリマー骨格を示すと理解される。
−PEG−=−CH2CH2O(CH2CH2O)nCH2CH2−
PEGは、メトキシ−PEG−OH、すなわち簡潔にはmPEGして一般的に使用され
、ここでは、一方の末端が、比較的不活性のメトキシ基であり、一方、他方の末端は、化
学修飾を受けることのできるヒドロキシル基である。
CH3O−(CH2CH2O)n−CH2CH2−OH
他の形も示すまたは含むと当業者により理解される。
接に関連し、それらは、その多くの適用においてPEGの代替が可能である。
HO−CH2CHRO(CH2CHRO)nCH2CHR−OH
R=HおよびCH3
である。PEGはまた、無毒性で非免疫原性である。PEGを水不溶性化合物に化学的に
付着すると、得られたコンジュゲートは一般に、水溶性、並びに、多くの有機溶媒に溶解
性である。PEGが付着した分子が、薬物のように生物学的に活性である場合、この活性
は、PEGの付着後も一般的に保持され、コンジュゲートは薬物動態の変化を示し得る。
例えば、Bentleyら、Polymer Preprints、38(1)、584
(1997)は、PEGに結合すると、水不溶性アンテミシニン(antemisini
n)は水溶性となり、抗マラリア活性の増加を示すことを実証した。Davisらは、米
国特許第4,179,337号で、PEGに結合したタンパク質は、腎クリアランスの減
少および免疫原性の減少から、血液循環寿命の増強を示すことを示した。PEGに毒性が
ないこと、および、生体からのその迅速なクリアランスは、医薬適用において有利である
。
る末端基を有するPEG:X−PEG−Y(ここでのXおよびYは異なる基である)の需
要は増加している。骨格エステル基および末端基XおよびYを有するPEG:X−PEG
−CO2−PEG−Yは、骨格内の各PEG単位が非対称に置換されているので、Xおよ
びYが同じであってもヘテロ二官能性であると考えることができる。
のポリマー、例えば多糖またはタンパク質に連結し得、他の末端は、例えば、薬物、リポ
ソーム、別のタンパク質、またはバイオセンサーに付着している。一方の末端がポリマー
に結合し、他方の末端が適切な官能基に結合している場合、架橋による有用なヒドロゲル
の形成が生じ得る。
または不可能であることが多い。例えば、以下の反応を、等モル量の各試薬を使用して、
示したヘテロ二官能性PEGアセタール生成物を調製することを目標に実施できる:
HO−PEG−OH+ClCH2CH(OC2H5)2+NaOH→
→HO−PEG−OCH2CH(OC2H5)2+NaCl+H2O
しかし、実践的には、いくつかの二置換PEGジエチルアセタール(C2H5O)2CH2
O−PEG−OCH2CH(OC2H5)2も必然的に形成され、いくらかの未反応PEGも
残るだろう。面倒なクロマトグラフィーがこの混合物の分離に必要である。
emistry、4:296〜299、1993)が使用し、以下のヘテロ二官能性PE
G誘導体:HO−PEG−CONHCH2CO2Hを、未反応PEGおよび二置換カルボン
酸誘導体も含む反応生成物の混合物から精製した。
に使用するモノアルキルPEGに存在することが必須である。なぜなら、HO−PEG−
OHの存在により、架橋生成物をもたらす、二重に活性化されたPEG誘導体が得られる
か、または他の望ましくない効果を有するからである。事実、HO−PEG−OHは、モ
ノアルキルPEGにおける一般的な混入物質である。トリチル(Ph3C−誘導体)を形
成し、誘導体をクロマトグラフィーにより分離し、そしてCH3O−PEG−OCPh3か
らトリチル基を除去することにより、CH3O−PEG−OHをHO−PEG−OHから
分離する、クロマトグラフィーアプローチが、米国特許第5,298,410号に開示さ
れている。近年の特許出願、Suzawaら(第WO96/35451号)は、ベンジル
PEG(C6H5−CH2−OPEG−OH)を、一方の末端に標的細胞に親和性を有する
基を有し、他方の末端に毒素を有する、ヘテロ二官能性PEGの調製における中間体とし
て開示している。しかし、ベンジルPEGは、PEGのベンジル化、次いで骨の折れる徹
底的な勾配クロマトグラフィーによりベンジルPEGをジベンジルPEGおよび未反応P
EGから分離することにより調製した。手順は、小規模で実施し、収率は僅か7.8%で
あった。従って、この方法は、商業的な製造にはほとんど有用ではない。
キシドのアニオンX-へのアニオン性重合を含み、このX-は最終的にポリマーの末端基と
なる。
3:275〜276、1992)により、一方の末端にヒドロキシル基を有し、他方にア
ミノ基を有するPEGの調製に使用されている。Cammasら(Bioconjuga
te Chemistry、6:226〜230、1995)は、この方法を使用して、
一方の末端にアミノ基を有し、他方にヒドロキシルまたはメトキシ基を有するPEGを調
製した。それは、Nagasakiら(Bioconjugate Chemistry
、6:231〜233、1995)により、一方の末端にホルミル基を有し、他方にヒド
ロキシル基を有するPEGの調製に使用されている。この方法は、一般に、Xが重合を開
始するのに適切で望ましい基である場合にのみ有用であり;そうではない場合が多い。ま
た、この方法の成功裡の適用には、HO−PEG−OHの形成を防ぐために厳密な水の除
外が必要であり、この問題は、分子量が増加するにつれより深刻となる。また、所望の分
子量のPEG誘導体を得るためには重合度を注意深く制御することが必要である。この方
法は、エチレンオキシド重合を直接薬物分子上に実施する場合には、過酷な重合条件下に
おける多くのタイプの薬物分子の分解により制限される。この方法はまた、重合が起こり
得る、2つ以上の官能基が存在する場合には、選択性の欠如により制限される。
性PEGを調製するための追加の方法を提供することが望ましい。
ポリ(エチレングリコール)誘導体を調製する方法を提供する。W−PEG−OH(ここ
で、Wは、温和な化学的方法により除去可能な基である)のクラスのPEG誘導体が提供
され、最初に、OH基を所望の基Xに修飾し、ついでWを除去して第二のヒドロキシル基
を作成することにより変化させる。次いで、後者のヒドロキシル基を、さらに第二の官能
基Yに変化させ得、よって、所望の二官能性PEGが提供される:
W−PEG−OH → W−PEG−X → HO−PEG−X → Y−PEG−X
チルベンジル、3−メチルベンジル、4−クロロベンジル、4−メトキシベンジル、ジフ
ェニルメチル、トリフェニルメチル、または1−ナフチルメチルを含むがこれに限定され
ない、他のアリールメチル基も使用し得る。ジアリールメチルおよびトリアリールメチル
基でもよい。ベンジルオキシ−PEG−OH(BzO−PEG−PH)は、例えば、高純
度で、エチレンオキシドの、ベンジルオキシドイオンBzO-への重合により調製し得る
。注意深く制御した無水条件下で反応を実施することにより、ヘテロ二官能性誘導体生成
物は、最少量のHO−PEG−OHでもって調製し得る。ベンジルおよび他のアリールメ
チル基の利点は、それらが、比較的温和な条件下で触媒的水素化分解により、または酸触
媒加水分解により除去し得るということである。
BzO−PEG−X+H2(cat)→C6H5−CH3+HO−PEG−X
BzO−PEG−X+H2O(H+)→C6H5CH2OH+HO−PEG−X
上記の反応において、catは炭素パラジウムなどの触媒である。
ク質、脂質、多糖または他のポリマーなどの巨大分子または表面にコンジュゲートするの
に使用する。最初に、即座のBzO−PEG−OHのヒドロキシル基を、第一の反応性官
能基に変換する。この反応性官能基により、BzO−PEG−の巨大分子への付着が可能
となる。次いで、ベンジル基を、巨大分子に化学的に影響を及ぼすことなく、水素化分解
または加水分解により除去し、従って、PEG誘導体上に新しい末端ヒドロキシル基が利
用可能となる。この新しいヒドロキシル基を直接使用して、PEG誘導体の末端を、同じ
または別の巨大分子に付着し得る。別法として、ヒドロキシル基は、さらに、第二の反応
性官能基に変換し得、次いでこれを使用してPEG誘導体を巨大分子に連結する。第二の
反応性官能基が別のポリマーに連結されると、ヒドロゲルとして有用な架橋ポリマーを作
成し得る。反応スキームは、以下のように一般的な形で説明され得る:
(1)BzO−PEG−OH → BzO−PEG−X(X=反応性官能基)
(2)BzO−PEG−X → BzO−PEG−M1(M1=巨大分子、例えば表面、薬物
、タンパク質、またはポリマー)
(3)BzO−PEG−M1+H2(Pd/C)→ BzH+HO−PEG−M1
または
BzO−PEG−M1+H2O/H+ → BzOH+HO−PEG−M1
(4)HO−PEG−M1 → M2−PEG−M1(M2=巨大分子、例えば表面、薬物、タ
ンパク質、またはポリマー、またはM1上の異なる部位)
避するように操作できる。
(1)Bz−PEG−OH → Bz−PEG−X
(2)BzO−PEG−X → BzO−PEG−M2(M2=薬物、表面、ポリマー、また
は、水素化または加水分解に感受性でない他の基)
(3)BzO−PEG−M2+H2(Pd/C)→ BzH(またはBzOH)+HO−P
EG−M2
BzO−PEG−M2+H2O/H+ → BzH(またはBzOH)+HO−PEG−M2
(4)HO−PEG−M2 → M1−PEG−M2(M1=薬物、表面、ポリマー、または、
水素化または加水分解に感受性である他の基)
中のHO−PEG−OHの反応性を阻害する方法が開示される。このアプローチでは、H
O−PEG−OHを含むW−O−PEG−OHのアルキル化は、W−O−PEG−ORと
RO−PEG−ORの混合物を生じ、ここでのRはアルキル基である。
BzO−PEG−OH+HO−PEG−OH+R−X → BzO−PEG−O
R+RO−PEG−OR+HX
Xは、メシレートまたはトシレートなどの脱離基である。
触媒的水素化により、BzO−PEG−ORはRO−PEG−OHに変換される。
BzO−PEG−OR+RO−PEG−OR+H2(Pd/C) → RO−P
EG−OH+RO−PEG−OR+BzH
従って、RO−PEG−OHとRO−PEG−ORの混合物が生じる。
HO−PEG−OHとは異なり、RO−PEG−ORは不活性で非反応性である。従っ
て、この混合物は、大半の化学反応でRO−PEG−OHの純粋な生成物に等価である。
発明の詳細な説明を考慮すれば、より容易に明らかとなろう。
二官能性誘導体を提供する。本方法ではクロマトグラフィーでの精製工程は必要ない。本
発明の方法によれば、一方に除去可能な基Wを保有するW−ポリ−OHを有する中間体ポ
リマーが得られる。中間体ポリマーW−ポリ−OHは、最初にOH基の第1の官能基Xへ
の改変後、Wが除去されて第2の水酸基が得られる。後者の水酸基を、第2の官能基Yに
さらに変換することができるので、所望のヘテロ二官能性誘導体が得られる。
W−Poly−OH → W−Poly−X → HO−Poly−X
→ Y−Poly−X
)という。しかし、他の関連ポリマーもまた本発明の実施に有用であり、用語PEGまた
はポリ(エチレングリコール)に含まれるが、この点では含まれないと理解すべきである
。
学または生物工学への適用が一般に承認されているために生物学への適用に有用である。
PEGは典型的には、無色透明、水溶性、熱安定性、多数の化学薬品に不活性で、加水分
解または変質せず、無毒である。ポリ(エチレングリコール)は、生体適合性を示す(す
なわちPEGは生きている組織または器官と害を与えることなく共存できる)と考えられ
ている。より詳細には、PEGは免疫原性を示さない(すなわち、PEGは体内で免疫応
答を起こす傾向がない)。体内でいくつかの所望の機能を有する部分と結合した場合、P
EGはその部分をマスクする傾向があり、器官がその部分の存在に耐性を示すように任意
の免疫応答を減少または消滅させることができる。したがって、本発明のヘテロ二官能性
誘導体は、実質的に無毒であり、免疫応答も凝固または他の望ましくない効果も実質的に
起こさないはずである。
る)を有するPEGは、本発明の実施における有用なポリマーの1つである。PEG以外
の他の二官能価で水溶性の非ペプチドポリマーもまた本発明に有用である。これらの他の
ポリマーには、ポリ(ビニルアルコール)(「PVA」);他のポリ(アルキレンオキシ
ド(ポリ(プロピレングリコール)(「PPG」)など);およびポリ(オキシエチル化
ポリオール(ポリ(オキシエチル化グリセロール)、ポリ(オキシエチル化ソルビトール
)、およびポリ(オキシエチル化グルコース)など)が含まれる。ポリマーは、ホモポリ
マーまたは無作為もしくはブロックコポリマーおよび上記ポリマーのモノマーを基本単位
とする直鎖もしくは分岐ターポリマーであり得る。
リロイルモルホリン)(「PAcM」)、およびポリ(ビニルピロリドン)(「PVP」
)が含まれる。PVPおよびポリ(オキサゾリン)は当該分野で周知のポリマーであり、
その調製は当業者に容易であるはずである。PAcMおよびその合成ならびに使用は米国
特許第5,629,384号および同第5,631,322号(その内容全体が本明細書
中で参考として援用される)に記載されている。
野で幾らか同義語であり、当該分野で使用されており、本明細書中では分子の識別および
定義可能な部分および幾らかの機能または活性を示す単位をいい、他の分子または分子の
一部と反応性を示す。
には共有結合である。
するか身体または精神の健康を向上させる任意の物質と理解すべきである。
どを含むがこれらに限定されない巨大分子を意味するために使用する。しばしば上記ポリ
マーとこのような高分子とを抱合することが望ましい。
−Xから除去することができる。ポリマーW−Poly−Xの他の部分(特に、第1の官
能基X)望ましくない改変を起こさない条件下でこのような化学反応を行うことができる
。好ましくは、Wは式Ar−C(R1)(R2)−O−(式中、Arは、フェニル、置換フ
ェニル、ビフェニル、置換ビフェニル、多環式アリール、置換多環式アリール、およびヘ
テロ環式アリールからなる群から選択される部分を示し、R1およびR2はH、アルキル、
または上記定義のArである)を有する。したがって、除去可能な基Wの例には、ベンジ
ルオキシ基(C6H5CH2O)および他のアリールメチルオキシ基(4−メチルベンジル
オキシ、3−メチルベンジルオキシ、4−クロロベンジルオキシ、4−メトキシベンジル
オキシ、ジフェニルメチルオキシ、トリフェニルメチルオキシ、および1−ナフチルメチ
ルオキシが含まれるこれらに限定されない)が含まれるが、これらに限定されない。アリ
ールメチルオキシ基を、触媒による水素化分解または酸触媒加水分解によって比較的穏や
かな条件下でポリマーから除去することができる。
ルオキシドへの重合に異よって合成することが好ましい。例えば、ベンジルオキシ−PE
G−OH(BzO−PEG−OH)を、エチレンオキシドのベンジルオキシイオンBzO
−への重合によって高純度および高収率で調製することができる。好ましくは、無水条件
下で重合反応を行う。本発明のこの態様によれば、HO−PEG−OHの生成は最小であ
る。広範な勾配クロマトグラフィー精製は必要ではなく、BzO−PEG−OHの収率は
高い。これは、PEGのベンジル化後の骨の折れる広範囲勾配のクロマトグラフィーを行
うコスト高および低収率を回避不可能な量産価値のほとんどない方法である先行技術とは
対照的である。
導体の最終生成物は式Y−Poly−Xを有する。第1の官能基Xおよび第2の官能基Y
はPEG誘導体が例えば他の高分子(タンパク質、脂質、他党、および他のポリマーが含
まれるが、これらに限定されない)と抱合することが望ましい他の分子と反応することが
できる反応部分である。第1の官能基Xの例には、メシレート;トシレート;トレシレー
ト、O(CH2)nCO2H(式中、n=1〜6)、O(CH2)nCO2R3(式中、n=1
〜6であり、R3はアルキル基である)、NHR4(式中、R4はHまたはアルキルまたは
t−BocおよびFmocなどのアミン保護基);O(CH2)nCH(ZR5)2(式中、
nは1〜6の数字であり、ZはOまたはSであり、R5はHまたはアルキル基である);
Ar−CH=CH−CH=CH−CO2(式中、Arは、フェニル、置換フェニル、ビフ
ェニル、置換ビフェニル、多環式アリール、置換多環式アリール、およびヘテロ環式アリ
ールからなる群から選択される部分を示す);−O−(CH2)n−CHOおよび−O2C
CH2CH2CO2R6(式中、R6はHまたはNスクシニミジルを示すNHSである)が含
まれるが、これらに限定されない。
2)nCO2H(式中、n=1〜6)、O(CH2)nCO2R3(式中、n=1〜6であり、
R3はアルキル基である)、NHR4(式中、R4はHまたはアルキルまたはt−Bocお
よびFmocなどのアミン保護基);O(CH2)nCH(ZR5)2(式中、nは1〜6の
数字であり、ZはOまたはSであり、R5はHまたはアルキル基である);Ar−CH=
CH−CH=CH−CO2(式中、Arは、フェニル、置換フェニル、ビフェニル、置換
ビフェニル、多環式アリール、置換多環式アリール、およびヘテロ環式アリールからなる
群から選択される部分を示す);−O−(CH2)n−CHOおよび−O2CCH2CH2C
O2R6(式中、R6はHまたはNスクシニミジルを示すNHSである);およびCH2=C
H−CO2−が含まれるが、これらに限定されない。式Y−Poly−Xのポリ(エチレ
ングリコール)誘導体では、第1の官能基Xおよび第2の官能基Yは互いに異なることが
好ましいので、ヘテロ二官能価であることが裏付けられている。
O−(CH2)n−CHOまたはO(CH2)nCH(ZR5)2(式中、nは1〜6の数字で
あり、ZはOまたはSであり、R5はHまたはアルキル基である)であることが好ましい
。XがO(CH2)nCH(ZR5)2(式中、nは1〜6の数字であり、ZはOまたはSで
あり、R5はHまたはアルキル基である)である場合、Yは−O2CCH2CH2CO2R6(
式中、R6はHまたはNHSである)であることが好ましい。XがOCH2CO2CH(C
H3)CH2CONHSである場合、第2の官能基YはCH2=CHCO2であることが好ま
しい。
W−Poly−OH → W−Poly−X → HO−Poly−X
→ Y−Poly−X
と示しているにもかかわらず、式中の任意の2つの生成物の間に1つを超える化学反応工
程が存在し得ると理解すべきである。例えば、W−Poly−OHの末端の水酸基を第1
の官能基Xに変換するためにいくつかの連続反応が起こり得る。同様に、いくつかの反応
工程を行って、HO−Poly−Xの新規の水酸基を改変して第2の官能基Yを得ること
ができる。
Poly−Xを高分子表面上で第1の反応性官能基Xと適切な部分との間で形成された結
合によって高分子または表面に結合することができる(したがって、ポリマーのW−Po
ly−部分と高分子との抱合:W−Poly−M1(M1は、タンパク質、ペプチド、脂質
、薬物、多糖類、もしくは他のポリマー、または物質(例えば、微生物)の表面などの高
分子))。抱合体W−Poly−M1中の除去可能な基Wは、その後穏やかな化学反応(
例えば、触媒による水素化分解または酸触媒加水分解など)によって除去される。得られ
た−OHは、例えば、別の高分子M2(など、タンパク質、ペプチド、脂質、薬物、多糖
類、もしくは他のポリマー、または物質(例えば、微生物)の表面など))と直接反応し
て、M2−Poly−M1を形成することができる。別の高分子への抱合が好ましい場合、
−OH基は任意選択的に例えばアルキル化によってキャップされた不活性の非反応性基に
変換することができる。あるいは、得られたOH基を上記の反応性官能基Yに変換するこ
とができる:Y−Poly−M1。次いで、官能基YをM2と反応させてM2−Poly−
M1を形成することができる。
(1)WPolyOH −−→ WPolyX (X=反応性官能基)
(2)WPolyX −−→ WPolyM1 (M1= 例えば、表面、薬物タンパク質
、またはポリマーなどの高分子)
(3)WPolyM1 + H2(Pd/C)→ WH + HOPolyM1
または
WPolyM1 + H20/H+ → WOH + HOPolyM1
(4)HOPolyM1 → Y2PolyM1
(5)YPolyM1 + M2 → M2PolyM1 (M2= 例えば、表面、薬物、
タンパク質、もしくはポリマーなどの高分子またはM1上の異なる部位)
てヒドロゲルを作製することができる。しかし、本発明により、2つの官能基XおよびY
を同一の高分子に結合させることができ、これにより高分子上でのPEG関連ポリマーの
抱合により高分子上にポリマーの殻を形成することができると理解すべきである。
ロ路二官能価誘導体Y−Poly−Xは、高分子または他の物質上での官能基XおよびY
ならびに反応部分を介して高分子または他の分子と反応することができる。例えば、Xお
よびYを、異なる型の高分子または他の物質がそれぞれXおよびYに結合するように選択
することができる。同一の型の高分子と反応するようにXおよびYを選択することも可能
である。
二官能性誘導体が得られる。このようなポリマーを、式Y−Poly−X(式中、Pol
yは、上記定義のポリ(エチレングリコール)または関連化合物を示す)と示す。Xおよ
びYは、メシレート;トシレート;トレシレート、O(CH2)nCO2H(式中、n=1
〜6)、O(CH2)nCO2R3(式中、n=1〜6であり、R3はアルキル基である)、
NHR4(式中、R4はHまたはアルキルまたはt−BocおよびFmocなどのアミン保
護基);O(CH2)nCH(ZR5)2(式中、nは1〜6の数字であり、ZはOまたはS
であり、R5はHまたはアルキル基である);Ar−CH=CH−CH=CH−CO2(式
中、Arは、フェニル、置換フェニル、ビフェニル、置換ビフェニル、多環式アリール、
置換多環式アリール、およびヘテロ環式アリールからなる群から選択される部分を示す)
;−O−(CH2)n−CHOおよび−O2CCH2CH2CO2R6(式中、R6はHまたはN
HSであり、nは1〜6である)からなる群から選択される反応性官能基である。好まし
くは、XとYは異なる。
うに定義)である場合、Yは−O−(CH2)n−CHOまたはO(CH2)nCH(ZR5
)2(式中、nは1〜6の数字であり、ZはOまたはSであり、R5はHまたはアルキル基
である)であることが好ましく、XがO(CH2)nCH(ZR5)2(式中、nは1〜6の
数字であり、ZはOまたはSであり、R5はHまたはアルキル基である)である場合、Y
は−O2CCH2CH2CO2R6(式中、R6はHまたはNHSである)であることが好まし
く、XがOCH2CO2CH(CH3)CH2CONHSである場合、第2の官能基YはCH
2=CHCO2であることが好ましい。
olyaおよびPolybは、上記のPolyによって示される同一の型のポリマーを示し
、nは0−6であり、R5はHまたはアルキルであり、Xは反応性官能基である)を有す
るポリ(エチレングリコール)または関連ポリマーの調製法を提供する。ヘテロ二官能性
誘導体の実質的に純粋な形態を、クロマトグラフィー精製工程に依存することなく高純度
且つ高収率で作製することができる。
(R1)(R2)OPolya−CHR5(CH2)nCO−Vの第2のポリマー(式中、R1
およびR2はH、アルキル、またはAr(Arは、フェニル、置換フェニル、ビフェニル
、置換ビフェニル、多環式アリール、置換多環式アリール、およびヘテロ環式アリールで
ある)であり、UおよびVは第1のポリマーが第2のポリマーと反応してArC(R1)
(R2)OPolyaOCHR5(CH2)nCO2PolybOC(R1)(R2)−Arのポ
リマーを形成するように選択した部分である)が得られる。上記のように、第1のポリマ
ーおよび第2のポリマーを、アリルメチルオキシドイオンArC(R1)(R2)O-から
生成物ArC(R1)(R2)O-Polya−OHまたはArC(R1)(R2)O-Pol
yb
−OHとPolybおよびPolyaとの個別の反応、および任意選択的に2つのポリマー
が例えばエステル結合によって結合するようなその後の末端水酸基の部分UおよびVへの
個別の改変によって作製することができる。次いで、結合したポリマーを、触媒による水
素化分解または酸触媒加水分解によるArC(R1)(R2)O−部分の除去により改変す
ることができる。得られたOH基を、任意選択的に他の反応性官能基に変換することがで
きる。反応性官能基Xの例には、−OH;CH2=CR5CO2(式中、R5はHまたはアル
キルである);O(CH2)nCH(ZR)2(式中、R5はHまたはアルキルであり、Zは
OまたはSであり、nは1〜6である);NHS−O2CO−(式中、NHSはN−スク
シニミジルを示す)が含まれるが、これらに限定されない。好ましい実施形態では、Uは
−OHであり、Vは−Clなどのハロゲン基である。
Y(式中、Polya、Polyb、n、R5は、上記定義の通りであり、R8はHまたはア
ルキル基である)を有するポリ(エチレングリコール)または関連ポリマーの調製法を提
供する。Yは反応性官能基である。本方法は、クロマトグラフィー工程が必要ない。本方
法では、上記のようにArC(R1)(R2)OPolybUの第1のポリマーが得られる
。R8OPolya−CHR5(CH2)nCO−V(R8はHまたはアルキル基であるか、A
r(式中、Arは上記定義の通り))の第2のポリマーも得られる。第1のポリマーが第
2のポリマーと結合してR8OPolyaOCHR5(CH2)nCO2PolybOC(R1)
(R2)−Arのポリマーを形成するように、部分UおよびVは互いに反応して、例えば
、エステル結合を形成することができる。次いで、ArC(R1)(R2)O−部分を、所
望の官能基に変換することができる。好ましくは、Uは−OHであり、Vは−Clなどの
ハロゲン基である。Yは、−OH;CH2=CR5CO2(式中、R5はHまたはアルキルで
ある);O(CH2)nCH(ZR)2(式中、RはHまたはアルキルであり、ZはOまた
はSであり、nは1〜6である);および−O−(CH2)n−CO2H(式中、nは1〜
6である)などの官能基であり得る。
汚染のないR9O−Poly−OHのポリマーの作製法を提供する。Polyは上記に定
義した通りであり、R9アルキル基またはアリール基である。当該分野で開示のように、
PEG誘導体の調製由来のHO−PEG−OHなどのHO−Poly−OHの除去には、
通常、例えばクロマトグラフィーを使用した広範で骨の折れる精製工程が必要である。本
発明の方法は、その必要がない。本方法では、ArCR1R2OPolyOHを、最初にア
リールメチルオキシイオンArCR1R2O-上へのポリマーPolyの形成によって合成
する。次いで、ArCR1R2OPolyOHをアルキル化してポリマーAr−CR1R2−
OPEGOR9に変換する。HO−Poly−OHの任意の不純物を、アルキル化の際に
R9OPEGOR9に変換する。次の工程は、酸触媒加水分解または水素化分解によってA
rCR1R2O部分を−OHに変換し、R9O−PEG−OHとR9O−PEG−OR9との
新規の混合物を形成することである。R9O−PEG−OR9はほとんどの化学反応に不活
性であるので、混合物は、純粋なR9O−PEG−OHと化学的に等価である。任意選択
的に、R9O−PEG−OHをR9O−PEG−CHOにさらに変換することができる。
い。
実施例1.HOPEGNH3 +Cl-の合成
実施例2.HOPEG OCH2CO2Hの合成
実施例3.Cl-H3N+PEGOCH2CO2Hの合成
実施例4.Cl-H3N+PEGOCH2CH2CO2Hの合成
実施例5.C6H5CH=CHCH=CHCO2PEGOCH2CH(OC2H5)2の合成
実施例6.NHS02COPEGOCH2CO2PEGOCO2NHS(NHS=Nsuc
cinimidyl)の合成
実施例7.CH2=CHCO2PEGOCH2CO2PEG02CCH=CH2の合成
実施例8.CH30PEGOCH2CH2CO2PEGOHの合成
実施例9.NHS02CCH2CH2COOPEGOCH2CH2CH(OC2H5)2の合成
実施例10.CH2=CHCO2PEGOCH2CO2PEGOCH(CH3)CH2CO2
NHSの合成
実施例11.BzOPEGOHとHOPEGOHとの混合物からHOPEGOHを含ま
ないCH3OPEGOHを調製するためのアルキル化の適用
mole)の150mlのトルエン溶液を、窒素下で2時間共沸し、溶液を室温に冷却し
た。この溶液に40mlの乾燥塩化メチレンおよび2.1mlの乾燥トリエチルアミン(
15mmole)を添加した。溶液を氷浴中で冷却し、1.2mlの乾燥メシルクロリド
(15mmole)を滴下した。溶液を窒素下、室温で一晩撹拌し、2mlの無水エタノ
ールの添加によって反応を停止させた。混合物を減圧蒸発させて特にトルエン以外の溶媒
を除去し、濾過し、再び減圧濃縮し、100mlのエチルエーテル中で沈殿させた。生成
物を濾過によって回収し、真空乾燥した。収量は34g(100%)であった。1H n
mr(DMSOd6):( 3.5(br m,PEG),4.31(t,OCH2CH 2O
Ms),\4.49(s,C6H5CH 2OPEG),7.33(s+complex m
ult.,C6 H 5CH2OPEG)。
)を、5gの塩化アンモニウムを含む500mlのアンモニア水に溶解し、溶液を室温で
72時間撹拌した。次いで、溶液を塩化メチレンで3回抽出した。有機層を硫酸ナトリウ
ムで乾燥し、濾過し、減圧濃縮し、生成物を100mlのエチルエーテルで沈殿させた。
生成物を濾過によって回収し、真空乾燥した。収量:23g(92%)。1H nmr(
DMSOd6):( 3.5(br m,PEG),2.9(t,CH 2NH2),4.49
(s,C6H5CH 2OPEG),7.33(s+complex mult.,C6 H 5C
H2OPEG)。
)の200ml濃HCl(12M)溶液を、室温で44時間撹拌した。次いで、これを水
で1200mlに希釈し、NaClを添加して15%溶液とした。水溶液を塩化メチレン
で3回抽出し、合わせた抽出物を硫酸ナトリウムで乾燥した。塩化メチレンを減圧濃縮し
、エーテルの添加によって生成物を沈殿させた。生成物を濾過によって回収し、室温で減
圧乾燥した。収量:42g(95%)。1H nmr(DMSOd6):( 2.96(t
,CH2N),3.5(br m,PEG),4.6(br,OH),7.9(br,N
H3 +)。
00,40g、11.7mmole)を、N2下で250mlのトルエンと共沸した。2
時間後、溶液を室温に冷却した。上記PEG溶液に90mlのtert−ブタノールおよ
び90mlのトルエンに溶解したカリウムtert−ブトキシド(2.8g、23.5m
mole)を添加した。混合物を室温で2時間撹拌した。tert−ブチルブロモ酢酸(
4 ml,26.3mmole)を添加し、溶液をN2下の室温で一晩撹拌した。溶液を
濾過し、減圧濃縮し、300mlのエーテル中で沈殿させた。生成物を濾過によって回収
し、減圧乾燥した。1H nmr(DMSOd6):( 1.5(s,tBu),3.51
(m,PEG),3.98(s,OCH 2CO2),4.49(s,C6H5CH 2O),7
.33(s + comp.mult.,C6 H 5CH2O−)。
10 g)を、100mlの塩酸(37%)に溶解し、溶液を室温で48時間撹拌した。
溶液を1リットルの蒸留水で希釈し、1Nの水酸化ナトリウムでpHを2に調整した。次
いで、溶液を塩化メチレンで3回抽出した。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過
して塩を除去し、減圧濃縮し、エーテルで沈殿させた。生成物を濾過によって回収し、減
圧乾燥した。収量:8.5 g(85%)。 1H nmr(DMSOd6):( 3.5
1(br m,PEG),4.01(s,−PEGOCH 2COOH)。
H2CO2H(15 g)を75mlのメタノールに溶解し、得られた溶液に3mlの濃H
2SO4を添加した。溶液を室温で1.5時間撹拌し、180mlの5%NaHCO3水溶
液を慎重に添加した。次いで、塩化ナトリウム(25g)を添加し、得られた溶液のpH
を5%Na2HPO4で7に調整した。溶液を塩化メチレンで抽出し、合わせた有機層をN
a2SO4で乾燥した。次いで、塩化メチレン溶液を20mlに蒸発させ、生成物を300
mlの冷エチルエーテルで沈殿させた。生成物を濾過によって回収し、室温で減圧乾燥し
て13.5gの生成物を獲得し、これはGPCによって純度100%であることが示され
た。
CH3(13.5 g)を、400mlのCHCl3に溶解し、約200mlの溶
媒を蒸留した。残りの溶液を室温に冷却し、トリエチルアミン(0.72ml)
を添加後、0.38mlのMsClを添加した。反応混合物をN2下の室温で一
晩撹拌し、2mlのエタノールを添加し、得られた混合物を15分間撹拌した。
減圧下(55℃の浴)での溶媒の蒸発後、得られた沈殿を濾過によって回収し、
室温で減圧乾燥した。収量は14gであり、1H nmrスペクトルにより、1
00%メシル化が示された。
)を、70mlのH2Oに溶解し、pHを12に調整した。pH12を維持しながら1.
5時間撹拌後、5%NH4Clを含む12,250のNH4OH溶液を添加した。次いで、
反応混合物を約40時間撹拌し、NaClを添加して濃度を約8%にした。得られた溶液
をCH2Cl2で抽出し、Na2SO4で乾燥した。CH2C12層を約20mlに蒸発させ、
約300mlの冷エチルエーテルで沈殿させた。沈殿した生成物を濾過によって回収し、
室温で減圧乾燥した。収量は12.5gであった。純度は1H nmrでは97%であり
、GPCでは95%であった。
g)を15%NaClを含むH2O(50ml)に溶解した。1N HClでpHを3.
0に調整し、得られた溶液をCH2Cl2で抽出した。CH2Cl2抽出物をNa2SO4で乾
燥し、約20mlに蒸発させ、約300mlのエチルエーテルで生成物を沈殿させ、室温
で減圧乾燥した。1H nmrでの純度は95%であった。
を、100mlのH2Oに溶解し、得られた溶液に5mlの40%のKOH水溶液を添加
し、混合物を1時間撹拌した。次いで、溶液を0℃に冷却し、アルゴン下で50mlのア
クリロニトリルを添加した。3時間の撹拌後、20%NaCl水溶液を添加し、10%N
aH2PO4でpHを7.0に調整した。ついで、溶液をCH2Cl2で抽出し、抽出物をN
a2SO4で乾燥した。溶媒の減圧蒸発後、残渣を500mlの濃HClに溶解し、室温で
60時間撹拌した。次いで、240gのNaOHの1.2l水溶液に溶液を添加し、Na
Clを添加して8%溶液を作製し、pHを7.0に調整した。溶液をCH2Cl2で抽出し
、抽出物をNa2SO4で乾燥し、減圧蒸発によって乾燥した。残渣を1.5lの8%KO
H中で20時間撹拌し、180mlの濃HClおよびNaCl(8%)を添加した。pH
を3.0に調整し、生成物を塩化メチレンで抽出した。抽出物をNa2SO4で乾燥し、蒸
発させ、生成物をエチルエーテルで沈殿させた。生成物を濾過によって回収し、減圧乾燥
して、GPCによって収率91%のHOPEGOCH2CH2CO2Hを含む90gの生成
物が得られた。
2CO2HのCl- H3N+PEG3400OCH2CO2Hへの変換と同一の手順によって、H
OPEGOCH2CH2CO2HをCl- +H3NPEGOCH2CH2CO2Hに変換した。
コに300mlのジオキサンおよび14gのBzOPEGOH(MW=3400,0.0
040 moles)を入れた。ついで、得られた溶液を130mlの溶媒とN2下で共
沸させた。溶液の冷却後、微粉末NaOH(0.8g、0.02 moles)およびC
lCH2CH(OC2H5)2(3 ml,0.02 moles)をN2下で添加し、得ら
れた懸濁液を24時間還流しながら急速に撹拌した。次いで、30mlのジオキサンを蒸
留によって除去し、急速に撹拌した溶液をN2下でさらに24時間還流した。次いで、懸
濁液を冷却し、Celite(商品名)の添加によって濾過した。濾過物を減圧蒸発し、
残渣のオイルに200mlのエチルエーテルを添加した。得られた沈殿を濾過によって回
収し、室温で減圧乾燥して黄褐色粉末(13.6g)を得た。粉末をCH2Cl2
(35 ml)に溶解し、500mlの冷エチルエーテルの添加によって再沈殿させた。
沈殿物を濾過によって回収し、室温で減圧乾燥して白色粉末として13.0gのBzOP
EGOCH2CH(OC2H5)2を得た(1H nmrによれば純度9498%)。1H n
mr(DMSOd6):( 1.11(t,OCH2CH 3);3.51(br m,O−C
H2CH 2O),4.48(s,C6H5 CH 2O);4.55(t,CH(OC2H5)2),
7.32(s,C6H5)。
C2H5)2(13 g)を150mlの95%エタノールに溶解し、N2下で6.5gの1
0%炭素担持Pd触媒を添加した。懸濁液をH2下(40psi)で70時間震盪し、懸
濁液を濾過した。残りの触媒を2×25mlのボイルクロロホルムで洗浄し、洗浄物をエ
タノールと合わせ、濾過し、減圧濃縮して、無色透明のオイルを得た。オイルに400m
lの冷エチルエーテルを添加し、得られた沈殿物を濾過によって回収し、室温での減圧乾
燥後に白色粉末として11.3gのHOPEGOCH2CH(OC2H5)2を得た(1H
nmrによれば純度92%)。1H nmr(DMSOd6):( 1.10,(t,OC
H2CH 3),3.51(br m,OCH 2CH 2O),4.55,(m,HO + CH
(OCH2CH3)2)。
ナミリデン酢酸(1.7g、0.01 moles)および塩化チオニル(3 ml,0
.04 moles)の50mlヘキサン溶液を、N2下で4時間還流し、濾過して少量
の暗色固体を除去し、濾過物を減圧蒸発させた。残渣を室温で一晩減圧乾燥して、黄色固
体として1.5gのシンナミリデンアセチルクロリド(融点51−52℃)を得た。
0ml)を、窒素下で2時間共沸して微量の水を除去し、室温に冷却した。窒素下でKO
Hからトリエチルアミンを蒸留し、窒素下でHOPEGO CH2CH(OC2H5)2のト
ルエン溶液に0.28ml(2mmole)の新鮮な蒸留物を注入した。室温および窒素
下で得られた溶液を急速に撹拌しながらシンナミリデンアセチルクロリド(C6H5CH=
CHCH=CHCOCl)を滴下した。同一の条件下で撹拌を3日間継続し、白色沈殿を
濾過によって取り出した。濾過物を減圧下で20mlに蒸発させ、300mlの冷エーテ
ルを添加した。淡黄色沈殿を濾過によって回収し、減圧乾燥して、3.4gの淡黄色粉末
を得た。粉末を塩化メチレンに溶解し、50mlの飽和塩化ナトリウム水溶液で1回抽出
し、水で1回抽出した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、25mlに蒸発させ、300
mlの冷エーテルを撹拌しながら添加した。得られた沈殿物を濾過によって回収し、室温
で減圧乾燥して淡黄色粉末として3.05g(86%)のC6H5CH=CHCH=CHC
O2PEG−OCH2CH(OC2H5)2を得た。1H nmr(DMSOd6):( 1.1
1ppm(t,CH 3CH2O,3.51ppm(m,PEGOCH 2CH 2O + CH3
CH 2O);4.20ppm(t,CH 202C),4.52ppm(t,CH(OC2H5
)2)6.11(d,=CH,7.577.12(comp.mult.,C6 H 5 +
=CH)nmrによる純度:8996%。
20 g)を蒸留水に溶解し、1N NaOH溶液でpHを12.0に調整した。NaO
Hの継続的添加により溶液をpH12.0に2時間維持し、溶液を一晩撹拌した。1N
NaOH溶液の添加により溶液のpHを2.5に調整し、溶液を塩化メチレンで3回抽出
した。合わせた有機塩化メチレン層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過し、濾過物を減
圧濃縮し、エチルエーテルで生成物を沈殿させた。生成物を濾過によって回収し、室温で
減圧乾燥した。収量は18g(90%)であった。1H nmr(DMSOd6):( 3.
5(br m,PEG),4.01(s,PEGOCH 2COOH),4.49(s,C6
H5CH 2OPEG),7.33(s+com,C6 H 5CH2OPEG)。
BzOPEGOCH2CO2H(MW=3400,3.4g、1mmol)のトルエン溶液
を共沸によって乾燥した。塩化チオニル(2M,4 ml,8mmole)の塩化メチレ
ン溶液を注入し、混合物をN2下で一晩撹拌した。溶媒を回転式蒸発器で濃縮し、P2O5
粉末と共にシロップを約4時間真空乾燥した。残渣に5mlの無水塩化メチレンを添加し
、トルエン中(20ml)でBzOPEGOH(MW=3400,2.55g、0.75
mmol)を共沸により乾燥させた。BzOPEGOCH2COClの溶解後、新たに
蒸留したトリエチルアミン(0.6ml)を添加し、混合物を一晩撹拌した。トリエチル
アミン塩を濾過によって取り出し、生成物をエチルエーテルでの沈殿によって回収した。
これを水への溶解および塩化メチレンでの抽出によってさらに精製した。生成物のゲル浸
透クロマトグラフィーにより、100%のBzOPEGOHがエステルに変換されたこと
が示された。次いで、混合物をイオン交換カラム(DEAEセファロースfast fl
ow、Pharmacia)でクロマトグラフィーを行ってBzOPEGOCH2CO2H
を取り出し、純粋なBzOPEGOCH2CO2PEGOBzを得た。収量:4.1グラム
(80%)。1H nmr(DMSO−d6):( 3.5(br m,PEG),4.1
4(s,PEGOCH 2COOPEG),4.18(t,PEGO−CH2COOCH 2C
H2OPEG),),4.48(s,ArCH 2O)7.32(s,C6 H 5 )。
Bz(MW=6800,2g、0.59mmole)の1,4−ジオキサン溶液(20m
l)をH2(2 atm)および1グラムのPd/C(10%)で一晩水素化分解した。
濾過によって触媒を除去し、回転式蒸発器でほとんどの溶媒を沈殿させた後に生成物をエ
チルエーテルに沈殿させた。濾過によって純粋なHOPEGOCH2CO2PEG−OHを
回収し、室温で減圧乾燥して1.5g(75%)のHOPEGOCH2CO2PEGOHを
得た。1H nmr(DMSOd6):( 3.5(br m,PEG),4.14(s,
PEGOCH 2COOPEG),4.18(t,PEGOCH2COOCH 2CH2OPEG
)。
H2CO2PEGOH(2g、0.29mmole)を100mlのアセトニトリルと共沸
し、ゆっくりと室温に冷却した。得られた溶液にジスクシニミジルカーボネート(621
mg,1.17mmole)およびピリジン(0.3ml)を添加し、溶液を室温で一
晩撹拌した。減圧下で溶媒を除去し、残渣に35mlの乾燥塩化メチレンを添加した。不
溶性固体を濾過によって取り出し、濾過物をpH4.5の塩化ナトリウム飽和酢酸緩衝液
で洗浄した。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧下で溶媒を除去した。エチルエ
ーテルを添加し、沈殿を濾過によって回収し、減圧乾燥した。収量:1.8g(90%)
。1H nmr(DMSOd6):( 3.5(br m,PEG),4.14(s,PE
GOCH 2COOPEG),4.18(t,PEGOCH2COOCH 2CH2OPEG),
4.45(t,PEGOCH2CH 2 OCONHS),2.81(s,NHS)。
H2CO2PEGOH(M.W.=6800,1.5g、0.44mmole 末端基)を
、100mlのトルエンで2時間共沸乾燥した。溶液をN2下で室温に冷却し、25ml
の塩化メチレンおよびトリエチルアミン(TEA,0.56mmole)を添加した。溶
液を氷浴中で冷却し、溶液にアクリロイルクロリド(1.5mmole)のCH2Cl2溶
液を滴下した。アクリロイルクロリドの添加後、氷浴を取り除き、溶液を室温で一晩撹拌
した。1mlのエタノールを添加して過剰量のアクリロイルクロリドを消費し、塩化メチ
レンを減圧濃縮した。濾過によって塩を除去し、残りの溶液を100mlのエーテルで沈
殿させた。生成物を濾過によって回収し、真空乾燥した。生成物を50mlのクロロホル
ムに溶解し、炭酸ナトリウム(1.3g)を添加した。混合物を室温で一晩激しく撹拌し
た。塩を濾過によって除去し、溶媒を減圧下で除去した。残渣を5mlの塩化メチレンに
溶解し、100mlエチルエーテルに溶液を添加した。得られた沈殿を濾過によって回収
し、20mlの2−プロパノールで洗浄し、40mlのエーテルで洗浄した。最後に、生
成物を真空乾燥した。収量1.35g(90%)。lH nmr(DMSOd6):( 3
。5mlの塩化メチレンに溶解し、100mlのエチルエーテルに沈殿させた。生成物を
濾過によって回収し、20mlの2−プロパノールで洗浄し、40mlnエーテルで洗浄
した。5(br m,PEG),4.14(t,PEGOCH 2COOPEG),4.1
8(t,PEGOCH2COOCH 2CH2OPEG),4.21(t,CH2=CHCOO
CH 2CH2OPEG,4H),5.85−6.45(m,CH 2=CHCOOPEG)。
コ中で、CH3OPEGOCH2CH2CO2H(MW=2000,2g、lmmole)溶
液をトルエンに溶解し、2時間共沸乾燥した。ゆっくりと室温に冷却後、チオニルクロリ
ド(3 ml,6mmole)の塩化メチレン溶液にこの溶液を添加し、N2下で一晩撹
拌した。次いで、回転式蒸発器によって溶媒を除去し、残ったシロップをP2O5粉末と共
に約4時間真空乾燥した。固体に5mlの無水塩化メチレンおよび共沸乾燥BzOPEG
OH(MW=3400,2.04g、0.60 mmol)のトルエン溶液(20ml)
を添加した。得られた溶液に0.6mlの新たに蒸留したトリエチルアミンを添加し、溶
液を一晩撹拌した。トリエチルアミン塩を濾過によって除去し、粗生成物をエチルエーテ
ルで沈殿させ、濾過によって回収した。次いで、混合物をイオン交換クロマトグラフィー
(DEAEセファロースfast flowカラム、Pharmacia)によって精製
した。純粋なCH3OPEGOCH2CH2CO2PEGOBzが得られた。収量:2.6g
(80%)。lH nmr(DMSOd6):( 3.5(br.mult.,PEG),
3.24(s,CH 3 OPEG),4.48(s,−PEGOCH 2C6H5),7.33(
s + comp.mult.,PEGOCH2C6 H 5),2.55(t,OCH2CH 2
CO2PEG),4.13(t,PEGCO2CH 2CH 2 OPEG)。
H2CH2CO2PEGOBzの1,4−ジオキサン溶液を1グラムのPd/C(10%)
上でH2(2atm)で一晩水素化分解した。濾過によって触媒を除去し、溶媒を減圧濃
縮し、エチルエーテルに溶液を添加した。生成物を濾過によって回収し、室温で減圧乾燥
して、1.5g(75%)のCH3OPEGOCH2CH2CO2PEGOHを得た。1H
nmr(DMSOd6):( 3.5(br.mult.PEG),3.24(s,CH 3
0PEG),2.55(t,OCH2CH 2CO2PEG),4.13(t,PEGCO2C
H 2 CH2OPEG)。
35 mmol)の150mlトルエン溶液を、窒素下で1時間共沸し、溶液を室温に冷
却した。溶液に20mlの乾燥塩化メチレン、1.14mlの乾燥トリエチルアミン(8
.16mmol)、および0.61mlの乾燥メシルクロリド(7.86mmol)を滴
下した。溶液を窒素下、室温で一晩撹拌し、5mlの無水エタノールの添加により反応を
停止させた。混合物を減圧濃縮し、濾過し、再度減圧濃縮し、エチルエーテル中で沈殿さ
せた。生成物を濾過によって回収し、真空乾燥した。収量:23g(100%)。1H
nmr(DMSOd6):( 3.5(br m,PEG),4.31(t,OCH2CH 2
OMs),4.49(s,C6H5CH 2OPEG),7.33(s + compm.,
C6 H 5CH2OPEG)。
パノール(9.806g、66.2 mmol)を窒素下の90mlのトルエン中で1時
間共沸した。室温に冷却後、水素化ナトリウム(60%鉱物油液、2.75g、68.7
mmol)の50ml無水トルエン分散物に溶液を添加した。35℃に穏やかに加熱し
ながら溶液を2時間混合し、濾過した。BzOPEGOMs(23g、6.76 mmo
l)の150mlトルエン共沸溶液に、濾過物を添加した。混合物を125℃の窒素雰囲
気下で20時間濃縮し、残渣を80mlの塩化メチレンに溶解した。溶液を濾過し、生成
物を1リットルの冷イソプロピルアルコールで沈殿させた。生成物を濾過によって回収し
、真空乾燥した。粉末を100mlの脱イオン水に溶解し、200mlの塩化メチレンで
3回抽出した。混合物を減圧濃縮し、濾過し、エチルエーテルで沈殿させた。生成物を濾
過によって回収し、真空乾燥した。収量19g(100%)。1H nmr(DMSOd6
):( 1.10(t,−CH(OCH2CH 3)2,1.73(q,OCH2CH 2CH),
3.5(br m,PEG),4.49(s,C6H5CH 2OPEG),4.56(m,
CH(OCH2CH3)2),7.33(s + comp m,C6 H 5CH2OPEG)。
CH(OC2H5)2(10g、2.94 mmol)を100mlの96%エタノールに
溶解し、窒素下で5.0gの10%炭素担持Pd触媒を添加した。懸濁液をH2(40p
si)下で48時間震盪し、懸濁液を濾過した。残渣を塩化メチレンで洗浄した。塩化メ
チレンとエタノールとの合わせた濾過物中の生成物を減圧濃縮し、濾過した。粘性溶液を
冷エチルエーテルで沈殿させ、生成物を濾過によって回収し、真空乾燥した。収量:15
g。1H nmr(DMSOd6):( 1.10(t,CH(OCH2CH 3)2,1.72
(q,−OCH2CH 2CH).3.5(br m,PEG),4.55(m,CH(OC
H2CH3)2)。
PEGOCH2CH2CH(OC2H5)2(3g,0.88mmol)およびBHT(5m
g)を、20mlの無水トルエンに溶解し、窒素下、120℃で1時間共沸した。溶液を
75℃に冷却後、ピリジン(0.36ml)および無水コハク酸(0.353g)を添加
し、75℃で24時間撹拌した。溶液を減圧濃縮し、濾過し、冷エチルエーテルに沈殿さ
せた。沈殿物を濾過によって回収し、真空乾燥した。粉末を50mlの脱イオン水中で再
構成し、1Mの水酸化ナトリウムを滴下してpHを7.2に1時間維持した。1N HC
lを即座に滴下して、pH3.0とし、その後すぐに100mlの塩化メチレンで3回抽
出した。有機層中の生成物を硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧濃縮し、冷エチルエーテルで
沈殿させ、濾過によって回収し、真空乾燥した。収量:2.0g(88%)。1H nm
r(DMSOd6):( 1.10(t,CH(OCH2CH 3)2,1.72(q,OCH2
CH 2CH),3.5(br m,PEG),4.12(t,CO2CH 2 ),4.55
(t,CH(OCH2CH3)2)。
:HO2CCH2CH2CO2PEGOCH2CH2CH(OCH2CH3)2(2.0g、0.
56 mmol)を窒素雰囲気下で20mlの無水塩化メチレンに溶解した。N−ヒドロ
キシスクシンイミド(105 mg,0.91 mmol)を、最初に溶液に添加し、そ
の後ジシクロヘキシルカルボジイミド(174 mg,0.84 mmol)を添加した
。溶液を窒素雰囲気下の室温で一晩撹拌した。生成物を減圧濃縮し、濾過し、冷エチルエ
ーテルに沈殿させ、濾過によって回収し、真空乾燥した。収量:1.5g:(99%)。
1H nmr(DMSOd6):( 1.10(t,CH(OCH2CH 3)2,1.72(q
,OCH2CH 2CH),2.80(s,NHS),3.5(br m,PEG),4.1
2(t,CO2CH 2),4.55(t,CH(OCH2CH3)2)。
CH2CO2H(MW=3400,15g、4.4mmole)を、N2下で60mlのト
ルエンと共沸した。2時間後、溶液をゆっくりと室温に冷却した。この溶液に、チオニル
クロリド(18 ml,36mmole)を添加した。得られた溶液を一晩撹拌し、溶媒
を回転式蒸発器で濃縮し、シロップをP2O5粉末と共に約4時間真空乾燥した。3−ヒド
ロキシ酪酸(1.45g、13.5mmole)を70mlの1,4−ジオキサンと共沸
乾燥し、乾燥BzOPEGOCH2COClに添加した。PEGアクリルクロリドを溶解
後、4.5mlの乾燥トリエチルアミンをこの系に注入し、溶液を一晩撹拌した。濾過に
よって塩を除去し、濾過物を55℃の回転式蒸発器で濃縮し、真空乾燥した。次いで、粗
生成物を100mlの蒸留水に溶解し、溶液のpHを3.0に調整した。水層を全部で8
0mlの塩化メチレンで3回抽出した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過し、回転
式蒸発器で濃縮し、100mlのエチルエーテルで沈殿させた。生成物を濾過によって回
収し、室温で真空乾燥した。収量:14g(93%)。1H nmr(DMSOd6):(
3.5(br m,PEG),2.58(d,PEGCOOCH(CH3)CH2COO
H),5.14(h,PEGCOOCH(CH3)CH2COOH),1.21(d,PE
GCOOCH(CH 3)CH2COOH),4.055(s,PEGOCH 2COO),4
.49(s,C6H5CH 2OPEG),7.33(s+comp.mult.,C6 H 5C
H2OPEG)。
CO2 OCH(CH3)CH2CO2H(8 g)のベンゼン(50ml)溶液を室温で4
8時間4グラムのPd/C(10%)上でH2(2atm)で水素化分解した。濾過によ
って触媒を除去し、溶媒を濃縮し、溶液をエチルエーテルで沈殿させた。生成物を濾過に
よって回収し、室温で真空乾燥した。収量:6.6グラム(83%)。1H nmr(D
MSOd6):( 3.5(br m,PEG),2.51(d,PEGCO2CH(CH3
)CH 2CO2H),5.16(h,PEGCO2CH(CH3)CH2CO2H),1.22
(ds PEGCO2CH(CH3)CH2CO2H),4.06(s,PEGOCHCO2
CH(CH3)−。
PEGOCH2CO2CH(CH3)CH2CO2H(3g,0.88mmole)を、約1
5mlの溶液となるまでN2下で40mlのトルエンと共沸した。次いで、溶液をN2下で
室温に冷却し、25mlの塩化メチレンおよびトリエチルアミン(1.5mmole)を
添加した。溶液を氷浴中で冷却し、アクリロイルクロリド(2mmole)を滴下した。
アクリロイルクロリドの添加後、氷浴を取り除き、溶液を室温で一晩撹拌した。次いで、
塩化メチレンを減圧下で部分的に除去し、塩を濾過によって除去し、100mlのエーテ
ルに濾過物を添加した。沈殿した生成物を濾過によって回収し、真空乾燥した。次いで、
生成物を酢酸ナトリウム緩衝液(0.1M,pH 5.5)に溶解し、30分間撹拌し、
塩化メチレンで3回抽出した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過し、濃縮し、10
0mlのエチルエーテル中で沈殿させた。沈殿物を濾過によって回収し、室温で真空乾燥
した。収量:2.4g(80%)。1H nmr(DMSOd6):( 3.5(br m
,PEG),2.51(d,CH 2 CO2H),5.16(h,CH(CH3),1.22
(d,CH(CH 3)),4.06(s,PEGOCH2CO2PEG),4.21(t,
CO2CH 2CH2O),5.856.45(m,CH 2=CH)。
CH2=CHCO2PEGOCH2CO2CH(CH3)CH2CO2H(1.4g、約0.4
mmole)およびN−ヒドロキシスクシンイミド(51 mg,0.43mmole)
を、30mlの乾燥塩化メチレンに溶解した。この溶液に、ジシクロヘキシルカルボジイ
ミド(95 mg,0.45mmole)の5mlの乾燥塩化メチレン溶液を添加した。
溶液を窒素下で一晩撹拌し、溶媒を回転式蒸発器によって除去した。得られたシロップを
、10mlの乾燥トルエンに溶解し、不溶性固体を濾過によって除去した。100mlの
乾燥エチルエーテルに濾過物を添加し、沈殿した生成物を濾過によって回収し、室温で真
空乾燥した。収量0.94g(94%)。1H nmr(DMSOd6):( 3.5(b
r m,PEG),3.03.2(m,PEGCOOCH(CH3)CH 2COONHS)
,5.26(h,PEGCOOCH(CH3)CH2COONHS),1.3(d,PEG
COOCH(CH 3)CH2COONHS),4.10(s,PEGOCH 2COO(CM
)),2.81(s,NHS),4.21(t,CH2=CHCOOCH 2CH2OPEG
,4H),5.856.45(m,CH 2=CHCOOPEG)。
BzOPEGOHとHOPEGOHとの混合物由来のHOPEGOHを含まないCH3
0PEGOHの調製法
反応:
(MW=5000,50g、10mmoles)をトルエンに溶解し、溶液を窒素下で2
時間共沸乾燥し、室温に冷却した。この溶液に50mlの無水塩化メチレンおよび2.1
mlの無水トリエチルアミン(15mmoles)を添加した。得られた溶液を氷浴中で
冷却し、1.2mlのメシルクロリド(15mmoles)を滴下した。次いで、溶液を
室温で一晩撹拌し、2mlの無水エタノールの添加によって反応を停止させた。混合物を
減圧濃縮して100mlの溶媒を除去し、濾過し、800mlの冷エーテルに添加した。
沈殿した生成物を濾過によって回収し、減圧乾燥した。収量48.3g(96.6%)。
1H nmr(DMSOd6):( 3.5(br m,PEG),4.31(t,OCH2
CH 2OMs),4.49(s,C6H5CH 2OPEG),7.33(s+complex
mult.,C6 H 5CH2OPEG)。
,45g、8.86mmoles)を含むBzOPEGOMsの250mlのトルエン溶
液を2時間共沸乾燥した。得られた溶液に25重量%のナトリウムメトキシド(11.5
g、53.2mmoles,6倍過剰)のメタノール溶液を添加し、得られた溶液を窒素
下、120〜122℃で20時間加熱した。次いで、得られた溶液を室温に冷却し、2m
lの水を添加し、混合物を15分間撹拌した。次いで、混合物を減圧濃縮して100ml
の溶媒を除去し、濾過し、700mlの冷エーテルに濾過物を添加した。沈殿した生成物
を濾過によって回収し、減圧乾燥した。収量:42.8g。1H nmr(DMSOd6)
:( 3.24(s,PEG),3.51(br.mult.,PEG),4.49(s
,C6H5CH 2OPEG),7.33(s+comp.mult.,C6 H 5CH2OPEG
)。
H(MW=10,000,50g、5.0 moles)を含むBzOPEGOHの25
0mlのトルエン溶液を窒素下で2時間共沸し、溶液を室温に冷却した。カリウムter
t−ブトキシド(1.0Mのtert−ブタノール溶液、25ml、25mmole)を
添加し、混合物を15分間撹拌した。次いで、ヨウ化メチル(7.1g、50mmole
)を添加し、混合物を暗所で室温の窒素下で20時間撹拌した。溶媒を減圧下で除去し、
残渣を100mlの塩化メチレンに溶解し、800mlの冷エーテルに添加した。沈殿し
た生成物を濾過によって回収し、減圧乾燥した。収量:46.8g。1H nmr(DM
SOd6):( 3.24(s,CH 3OPEG),3.51(br.mult.,PEG
),4.49(s,C6H5CH 2OPEG),7.33(s+comp.mult
.,C6 H 5CH2OPEG)。
OCH3(40g、MW=10,000,mmoles)を含むBzOPEGOCH3を4
00mlのエタノールに溶解し、4gの活性炭担持Pd触媒(10%Pd)を添加した。
混合物を室温で水素化分解した(800psi)。次いで、混合物を濾過し、減圧下で溶
媒を除去した。収量:37.1g。1H nmr(DMSOd6):((s,CH 3OPEG
),3.51(br.mult.,PEG),4.58(t,OH)。
定することを意図せず、上記の明細書中に記載の本発明の範囲および目的の範囲内で変形
形態を行うことができることが当業者に認識されるはずである。それに対して、本発明は
、すべての変更形態、修正形態、および等価物を含み、これは、特許請求の範囲によって
定義される本発明の目的および範囲内に含めることができる。
Claims (11)
- ヘテロ二官能性ポリエチレングリコール試薬を調製する方法であって、
BzO−PEG−OHを提供する工程であって、Bzがベンジルであり、PEGがCH2CH2 O(CH2CH2O)n−CH2CH2であり、nが8〜4000である、第一の工程と、
BzO−PEG−OHのヒドロキシル基を第一の反応性官能基Xに変換し、BzO−PEG−Xを形成する工程であって、Xが−O−(CH2)1〜6−CO2Hおよび−O−(CH2)1〜6−CO2R3(R3が、アルキル基である。)から選択される、第二の工程と
を含む、方法。 - Xが、−O−(CH2)2CO2Hまたは−O−(CH2)2CO2R3である、請求項1に記載の方法。
- 水素化分解または加水分解によりBzO−PEG−Xからベンジル基を除去して、HO−PEG−Xを形成する第三の工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 第三の工程にて水素化分解を行う、請求項3に記載の方法。
- 第三の工程にて加水分解を行う、請求項3に記載の方法。
- 前記加水分解が酸加水分解である、請求項5に記載の方法。
- BzO−PEG−Xをタンパク質またはペプチドと反応させて、前記タンパク質またはペプチドのポリエチレンコンジュゲートを形成する工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 水素化分解または加水分解により前記ポリエチレングリコールコンジュゲートからベンジル基を除去して、末端のヒドロキシル基を有するポリエチレングリコールコンジュゲートを形成する工程を含む、請求項7に記載の方法。
- 前記ポリエチレングリコールの末端のヒドロキシル基を、アルキル化により不活性の非反応性基に変換する工程を含む、請求項3または8に記載の方法。
- 前記第二の工程が、有機溶媒中のBzO−PEG−OHを含む溶液にカリウムtert−ブトキシドを添加して、BzO−PEG−O−K+で示すPEGアルコキシド塩を形成する工程(a)と、前記工程(a)で形成された溶液にtert−ブチルブロモ酢酸を添加して、BzO−PEG−OCH2CO2C(CH3)3を形成する工程(b)とを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記工程(b)で形成されたBzO−PEG−OCH2CO2C(CH3)3を塩酸水溶液の添加により加水分解して、OH−PEG−OCH2CO2Hを形成する工程をさらに含む、請求項10に記載の方法。
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