阅读说明：本技术 Alfa-亚麻酸修饰的单甲氧基聚乙二醇-寡壳聚糖及其制备 (Alfa-linolenic acid modified monomethoxy polyethylene glycol-chitosan oligosaccharide and preparation thereof ) 是由 冯润良 宋智梅 于 2019-09-05 设计创作，主要内容包括：单甲氧基聚乙二醇对硝基苯基碳酸酯为起始原料,与寡壳聚糖反应得到单甲氧基聚乙二醇-寡壳聚糖。然后,经选择性N-酰化反应,制备得到alfa-亚麻酸修饰单甲氧基聚乙二醇-寡壳聚糖聚合物。反应介质为二甲亚砜,避免了水为反应介质导致的碳酸酯水解以及亚麻酸溶解性偏低等缺陷。(The monomethoxy polyethylene glycol p-nitrophenyl carbonate is used as a starting material and reacts with the chitosan oligosaccharide to obtain the monomethoxy polyethylene glycol-chitosan oligosaccharide. Then, preparing the alfa-linolenic acid modified monomethoxy polyethylene glycol-chitosan oligomer through selective N-acylation reaction. The reaction medium is dimethyl sulfoxide, so that the defects of carbonate hydrolysis, low solubility of linolenic acid and the like caused by taking water as the reaction medium are overcome.)

Alfa-亚麻酸修饰的单甲氧基聚乙二醇-寡壳聚糖及其制备

技术领域

本发明主要涉及alfa-亚麻酸修饰单甲氧基聚乙二醇-寡壳聚糖两亲性聚合物及其制备，属于化学合成技术领域。

背景技术

寡壳聚糖是指单糖数量为6-20的低分子量壳聚糖，是一类水溶性的多氨基、多羟基壳聚糖低聚物。它具有壳聚糖所没有的较高溶解度，容易被生物体吸收利用。因而，在食品、化妆品、医药等领域具有广阔的应用前景。

值得注意的是，寡壳聚糖含有羟基、氨基等功能基团，可经改造形成多种寡壳聚糖衍生物，拓展其应用领域。单甲氧基聚乙二醇-寡壳聚糖，是一种水溶性多氨基寡壳聚糖聚电衍生物。一方面，可经静电作用包载负电性药物，用于疾病的防治。另一方面，可经氨基、羟基修饰途径引入亲脂性分子，形成新的两亲性聚合物，用于亲脂性药物的包载，实现药物的增溶、靶向递送、缓释以及药代动力学性质和细胞摄取改善等目标。早期研究主要是以氢氧化钠等为碱性催化剂，活化的单甲氧基聚乙二醇（即：单甲氧基聚乙二醇对硝基苯基碳酸酯）与壳聚糖在水中反应，制备单甲氧基聚乙二醇-壳聚糖聚合物（Progress in PolymerScience，2012，37（5）， 659-685）。但是，碳酸酯本身对碱性环境敏感，易发生水解，从而影响聚合物的合成。

Alfa-亚麻酸是一种天然亲脂性多不饱和脂肪酸，具有抗菌、抗氧化、抗炎、抗癌、心脏保护以及神经保护等多种药理活性（Food and Chemical Toxicology, 2014, 70,163-178）。因此，将alfa-亚麻酸引入单甲氧基聚乙二醇-寡壳聚糖中，将得到两亲性聚合物。该聚合物自组装所形成的胶束、纳米粒等可用于抗癌、抗菌、抗炎等药物的包载，以改善药物的释放特性、活性、稳定性或药代动力学性质等。

发明内容

本发明提供了一种alfa-亚麻酸修饰单甲氧基聚乙二醇-寡壳聚糖两亲性聚合物，其亲水性链段为单甲氧基聚乙二醇-寡壳聚糖，疏水性链段为alfa-亚麻酸，结构式如下：

式中，m=4-18；

p=0-18；

单甲氧基聚乙二醇的分子量为2000、4000、5000、10000或20000，对应的n=44、90、113、226、454。

该alfa-亚麻酸修饰单甲氧基聚乙二醇-寡壳聚糖两亲性聚合物的制备方法，其特征是包括以下反应步骤：

具体反应主要是：

（1）在有机反应介质中，参照文献（Gene Therapy，2004，11,194–203）制备的活化的单甲氧基聚乙二醇与寡壳聚、碱性催化剂混合，加热反应。透析，冻干，得单甲氧基聚乙二醇-寡壳聚糖；

（2）在有机反应介质中，alfa-亚麻酸经N-羟基丁二酰亚胺与1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐活化后，将单甲氧基聚乙二醇-寡壳聚糖加入，进行选择性N-酰化反应，透析，冻干，得到alfa-亚麻酸修饰单甲氧基聚乙二醇-寡壳聚糖两亲性聚合物。

步骤（1）中，活化的单甲氧基聚乙二醇与壳聚糖的摩尔比为：1:1，活化的单甲氧基聚乙二醇与碱性催化剂的摩尔比为：1:1-1:3。

步骤（1）中，碱性催化剂为三乙胺、N-甲基哌啶、N-甲基吡咯烷、N-甲基吗啉中的一种。

步骤（1）中，有机反应介质为二甲基亚砜。

步骤（1）中，反应温度为50-80℃，反应时间为6-24 h。

步骤（2）中，N-羟基丁二酰亚胺与alfa-亚麻酸的摩尔比为：1:1-1:2，1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐与alfa-的摩尔比为：1:1-1:2，,N-羟基丁二酰亚胺与1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的摩尔比为：1:1。

步骤（2）中，有机反应介质为二甲亚砜。

步骤（2）中，反应温度为15-35℃，反应时间为12-48 h。

本发明提供了一种alfa-亚麻酸修饰单甲氧基聚乙二醇-寡壳聚糖聚合物以及以活化单甲氧基聚乙二醇为起始原料制备alfa-亚麻酸修饰单甲氧基聚乙二醇-寡壳聚糖聚合物的制备方法。即首先活化单甲氧基聚乙二醇与寡壳聚糖反应得到单甲氧基聚乙二醇-寡壳聚糖，然后在N-羟基丁二酰亚胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐等存在条件下，单甲氧基聚乙二醇-寡壳聚糖经alfa-亚麻酸N-酰化反应，得到alfa-亚麻酸修饰单甲氧基聚乙二醇-寡壳聚糖聚合物。反应介质均为二甲亚砜，可避免水为反应介质时碳酸酯水解、亚麻酸溶解性差等弊端。

本发明所得alfa-亚麻酸修饰单甲氧基聚乙二醇-寡壳聚糖聚合物是在寡壳聚糖一端引入alfa-亚麻酸，以便于形成两亲性聚电聚合物，用于亲脂性药物包载，实现药物活性、稳定性、缓释性、细胞摄取或药代动力学性质等的改善。

具体实施方式

单甲氧基聚乙二醇、寡壳聚糖等的名称说明如下：

分子量为2000的活化单甲氧基聚乙二醇记为活化单甲氧基聚乙二醇2000，分子量为1000的寡壳聚糖记为寡壳聚糖1000，余同。

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，下述说明仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。

单甲氧基聚乙二醇-寡壳聚糖聚合物的合成

方法一：在干燥反应瓶中，依次加入活化单甲氧基聚乙二醇2000（2.167 g,1 mmol）、寡壳聚糖1000（1 g，1 mmol）、三乙胺（202 mg，2 mmol）及二甲亚砜，60 ℃加热溶解。同温反应24 h。透析，冻干，得淡黄色固体2.42 g，收率为80%；

方法二：在干燥反应瓶中，依次加入活化单甲氧基聚乙二醇5000（5.167 g,1 mmol）、寡壳聚糖3000（3 g，1 mmol）、N-甲基哌啶（297 mg，3 mmol）及二甲亚砜，80 ℃加热溶解。同温反应24 h。透析，冻干，得淡黄色固体6.5 g，收率为81%；

方法三：在干燥反应瓶中，依次加入活化单甲氧基聚乙二醇10000（10.167 g,1 mmol）、寡壳聚糖2000（2 g，1 mmol）、N-甲基吗啉（202 mg，2 mmol）及二甲亚砜，70 ℃加热溶解。同温反应12 h。透析，冻干，得淡黄色固体9.38 g，收率为78%。

亚麻酸修饰单甲氧基聚乙二醇-寡壳聚糖聚合物的合成

方法一：在干燥反应瓶中，N-羟基丁二酰亚胺（276 mg, 2.4 mmol）、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐（460 mg, 2.4 mmol）、alfa-亚麻酸（557 mg, 2 mmol）与二甲亚砜混合溶解后，室温反应4 h。将单甲氧基聚乙二醇2000-寡壳聚糖1000（3.026 g, 1mmol）加入其中，同温继续反应24 h。透析，冻干，得黄色固体2.68 g，收率为82%；

方法二：在干燥反应瓶中，N-羟基丁二酰亚胺（828 mg, 7.2 mmol）、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐（1380 mg, 7.2 mmol）、alfa-亚麻酸（1670 mg, 6 mmol）与二甲亚砜混合溶解后，室温反应4 h。将单甲氧基聚乙二醇5000-寡壳聚糖3000（8.026 g, 1mmol）加入其中，35℃继续反应24 h。透析，冻干，得黄色固体7.57 g，收率为79%；

方法三：在干燥反应瓶中，N-羟基丁二酰亚胺（1.15 g, 10 mmol）、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐（1.92 g, 10 mmol）、alfa-亚麻酸（1.95 g, 7 mmol）与二甲亚砜混合溶解后，室温反应4 h。将单甲氧基聚乙二醇10000-寡壳聚糖3000（6.5 g, 0.5mmol）加入其中，35℃继续反应24 h。透析，冻干，得黄色固体6.75 g，收率为81%；

方法四：在干燥反应瓶中，N-羟基丁二酰亚胺（805 mg, 7 mmol）、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐（1.34 g,7 mmol）、alfa-亚麻酸（1.39 g, 5 mmol）与二甲亚砜混合溶解后，室温反应4 h。将单甲氧基聚乙二醇5000-寡壳聚糖2000（7.026 g, 0.5 mmol）加入其中，35℃继续反应24 h。透析，冻干，得黄色固体8.05 g，收率为83.6%。