聚N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺-氯尼达明大分子前药及其制备方法

摘要

聚N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺-氯尼达明大分子前药及其制备方法。本发明公开了结构通式（I）所示的化合物，其中，m=10～500，n=10～500。本发明合成得到的PHPMA-LND大分子前药不仅能增加小分子药LND的水溶性和半衰期，接药率高，而且在人体内能有效的控制其药物的释放，减少患者的服药次数，减少其副作用。

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺作为载体的氯尼达明前药及其合成方法，属于药物合成技术领域。

背景技术

人们日常所用的小分子药物虽然疗效高, 使用方便, 但是其中的许多品种存在着很大的副作用。一般小分子药物都是通过口服或注射进入人体, 在进药后的短时间内, 血液中药剂的浓度远远超过治疗所需的浓度, 过高的浓度可能使人中毒、过敏等。同时它们在生物体内新陈代谢速度快, 半衰期短, 易排泄, 故随着时间的推延, 药剂的浓度很快降低而影响疗效。另一方面, 小分子药物对进入体内指定部位也缺乏选择性, 这也是进药量增多, 疗效较低的原因之一。鉴于此，科学家研究出了聚合物药物控制释放体系，也就是所谓的大分子药物，这类药物有效的克服了上述小分子药物的诸多缺点，一方面能有效地减少药物的副作用，另一方面能延长药物的释放时间，减少用量，增加溶解性。如果使用靶向性聚合物与低分子药物结合，这种大分子前药可能聚集在病变的细胞上，而不影响其它正常的细胞，既达到了治疗的目的，又不会给人造成大的副作用。前药是一种特殊的药物形式，这种药物在转运到达作用位点前保持着非活性，当在目标位点通过特定的条件激活后便可释放出活性药物。一般来说大分子前药的合成是通过共价键将低分子药连接到合适的大分子上。

氯尼达明［Lonidamine,1-(2,4-二氯苄基)-1H-吲唑-3-羧酸，简称LND］是一种新型抗癌药，结构式如下：

它最先由德国Angeloharm公司开发，1986年作为抗肿瘤药在意大利上市，1990年在葡萄牙上市，商品名Doridamina，Threshold公司已于2005年6月被FDA批准用于前列腺癌治疗的Ⅱ期临床研究。可用于多种肿瘤的治疗，包括头颈部癌、肺癌、恶性黑色素瘤、慢性淋巴细胞白血病、乳癌和脑瘤等，特别是对乳腺癌、肺癌、前列腺癌和脑癌有显著作用。LND的抗癌机理不涉及蛋白质或核酸的合成，主要作用于细胞的能量代谢，通过抑制线粒体糖酵解过程中的己糖激酶，降低肿瘤细胞的耗氧量和葡萄糖利用率，达到抑杀肿瘤细胞的目的。氯尼达明曾因良性前列腺增生（BPH）的III期临床试验，使受试者产生的肝问题而遭美国食品和药物管理局（FDA）暂停其使用。然而，到目前为止，通过对转移性乳腺癌和非小细胞肺癌治疗的II/ III期临床试验表明，已产生了令人鼓舞的效果。但是氯尼达明的水溶性小、生物利用度低、无靶向性，使其治疗指数降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水溶性好，具有控制缓释功能的PHPMA-LND前药。

本发明的另一目的在于提供PHPMA -LND的制备方法。

本发明的实现过程如下：

结构通式（I）所示的化合物，

其中，m= 10～500,   n=10～500。

上述化合物的制备方法：先将聚N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺和DCC溶于DMF中，然后加入氯尼达明和DMAP，在40～60℃反应完全后，减压蒸馏除去DMF，加入丙酮析出固体，过滤、洗涤、干燥得产物。

上述聚N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺通过以下方法制备得到：将N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺与引发剂AIBN溶于乙醇，在隔绝空气情况下50～60℃进行聚合反应，反应完毕蒸出乙醇，加入乙醚得白色固体，用丙酮浸泡3～8 h，过滤得产品。

上述化合物的制备方法中，聚N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺与氯尼达明的质量比为5：1～20：1。

本发明的优点与积极效果：针对氯尼达明的水溶性小、无靶向性，生物利用度低等问题，本发明首先合成得到聚N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺（PHPMA），其具有水溶性高、生物相容性好、对人体无毒、易降解的优点。合成得到的PHPMA-LND大分子前药不仅能增加小分子药LND的水溶性和半衰期，接药率高，而且在人体内能有效的控制其药物的释放，减少患者的服药次数，减少其副作用。

附图说明

图1为本发明的合成路线图；

图2为PHPMA-LND红外吸收图谱；

图3为 PHPMA-LND的DSC图谱；

图4为反应温度对载药量的影响；

图5 为PHPMA-LND的水解释药曲线。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详述。

本发明采用的试剂规格如下：氯尼达明（化学纯，常州瑞明药业有限公司）；乙醇、DCC、丙酮，乙醚、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)(化学纯，均国药集团化学试剂有限公司)；偶氮二异丁腈(化学纯，AIBN上海山浦化工有限公司)； HPMA（自制）

实施例1：PHPMA的合成

在100 mL三口瓶中，依次加入55 mL乙醇、8.0 gHPMA，1.3 g AIBN，通氮气于液面下5 mins（排出空气），密封，缓慢升温至55℃并保持24 h，反应完毕，减压蒸馏出约50 mL乙醇，加入40 mL乙醚，剧烈搅拌，有大量白色固体生成，抽滤，得到固体用丙酮浸泡5 h，过滤得白色粉末，称重6.8 g。用黏度法测得其平均分子量为17000。

实施例2：PHPMA-LND的的合成

如图1所示，将10.0 g PHPMA、0.7g DCC加入100mL的圆底烧瓶中，加入20 mL新蒸的DMF，待搅拌溶解后，加入1.0 g LND和0.1 gDMAP，油浴加热至50℃后，继续反应12 h，减压蒸馏，除去DMF后，加入40 mL丙酮，有大量固体析出，抽滤，得到白色固体，分别用少量冷的异丙醇、无水乙醇、无水乙醚和丙酮洗涤多次后，干燥，称重得白色固体10.2 g，用UV测定其载药量为4.9%。

对合成得到的PHPMA-LND前药进行IR 和DSC 分析，结果如下：

从图2 PHPMA 和PHPMA-LND和的IR图谱可以看出，3340cm^-1为聚合物载体PHPMA分子链中羟基的伸缩振动吸收峰，2950 cm^-1为与氨基相连亚甲基的不对称、对称伸缩振动，1640 cm^-1、 1530 cm^-1和1380 cm^-1 分别为酰胺Ⅰ带酰胺Ⅱ带和酰胺Ⅲ带吸收峰； 在PHPMA-LND的红外图谱中出现了几个新的吸收峰，1730cm^-1为酯羰基的伸缩振动吸收峰；1450 cm^-1为苯环的骨架变形振动峰，810 cm^-1和760 cm^-1为苯环邻接氢的变形振动吸收峰， 750cm^-1 为C-Cl键的伸缩振动峰。

图3是LND和PHPMA-LND的DSC热分析图谱，从图3可以看出PHPMA-LND的熔点为102.5℃, LND的熔点为 209.5℃，在前药的DSC图谱中，该温度附近没有吸收峰出现，由此说明： PHPMA-LND中没有未反应的LND。

本发明还研究了不同反应温度对PHPMA-LND前药载药量的影响。由图3-4可以看出，不同反应温度对PHPMA-HYD的载药量影响较大。当反应温度由30℃上升至50℃时，LND在大分子前药中的载药量由1.2%增长至4.9%。但当温度高于50℃且继续升高时，载药量逐渐降低，这是因为随着反应温度升高，其副反应增加，使前药的载药量降低，因此，最佳反应温度为50℃。

实施例3：PHPMA-LND的体外水解释放实验 

将PHPMA-LND分别装入4cm长的透析袋（截留分子量10000）并密封，分别放入40mL的pH=1.1(KCl-甘氨酸/HCl)、pH=7.4 (Na₂HPO₄/KH₂PO₄)、pH=8.0（tris/ CaCl₂）、pH=10.0（Na₂CO₃/ NaHCO₃）的缓冲溶液中，恒温至37℃进行释放实验。以一定的时间间隔取样5.0mL进行紫外测试，定量确定该时间间隔所释放药物的量，同时给释放体系补充5.0mL新鲜缓冲溶液，以维持释放体系的溶液为40 mL。药物的累计释放量按下式计算。

Cumulative Release (%)=100×(40.0C_n + 5.0∑C(n-1))/W₀     

式中：W₀ — 待测大分子前药中LND的质量（mg）；

C_n— t时间里第n次测量时释放液中LND的浓度(mg/mL)，其值由紫外光谱按工作曲线拟合的公式确定；

C_n-1— 第n-1次测量时释放液中LND的浓度(mg/mL)；

∑C(n-1)— 前n-1次测量出的LND浓度之和。

图5是PHPMA-LND前药在不同pH的缓冲溶液中30h的的释放曲线。PHPMA-LND在pH=10.0、7.4、1.1的缓冲溶液中，30h释放出LND的量分别为85.8%、80.2%、67.9%；结果表明：PHPMA-LND能缓慢释放出小分子母药LND；PHPMA-LND在pH=1.1的缓冲溶液中，LND的释放速率最慢；在pH=10.0的缓冲溶液中，LND的释放速率最快。随着缓冲溶液碱性增加，大分子前药的水解速率增大，这与酯键的水解情况一致。