一种马来酰亚胺型连接子及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及ADC药物技术领域，尤其涉及一种马来酰亚胺型连接子及其制备方法与应用。

背景技术

ADC药物也称抗体偶联药物，是由单克隆抗体和小分子药物偶联而形成，这种药物具有特异性高、安全性较好的特点，可以有效地杀伤肿瘤细胞，临床用于治疗肿瘤疾病。

ADC药物通常包含下述三个关键组成部分：抗体、连接子与小分子细胞毒性药物。ADC药物进入血液后，其抗体成分可以识别靶点并结合到高度表达细胞表面抗原的肿瘤细胞上，当ADC—抗原复合物通过内吞作用进入肿瘤细胞后，该复合物在溶酶体的降解作用下，细胞毒性载荷(药物)会被释放出来，破坏DNA或组织肿瘤细胞分裂，起到杀死肿瘤细胞的作用。

马来酰亚胺型连接子是合成ADC药物的一个重要linker，在合成ADC药物领域具有广泛的应用，马来酰亚胺型连接子是将马来酰亚胺基引入到聚乙二醇的端基上，能对蛋白质或者多肽进行改性修饰，其通常是对药物中一个巯基连接形成键合物，可被用作聚合物实际来选择性诱捕含巯基的多肽。

期刊文献Cancers 2020，12(3)，744公开了一种结构式为

该方法存在所用原料昂贵、反应过程温度高，且反应收率差，产物分离提纯也较困难的缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了马来酰亚胺连接子

本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明提供了所述马来酰亚胺型连接子的制备方法，包括缩合、关环和脱保护步骤。

本发明所述马来酰亚胺型连接子(化合物1)的合成路线为：

具体的，所述缩合、关环步骤如下：

将氨基-聚乙二醇-丙酸叔丁酯(化合物2)用溶剂溶解后与TEA、化合物3混合反应，反应结束后蒸除溶剂，然后将剩余物用乙酸酐溶解，加入NaAcO反应，反应完成后处理得到化合物4。

具体的，所述脱保护步骤如下：

将化合物4与TFA混合反应，反应结束后处理得到化合物1，即马来酰亚胺型连接子。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述缩合、关环步骤中溶剂为乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、二氧六环、四氢呋喃、四氯化碳中的一种或多种的混合物；进一步优选的，所述缩合、关环步骤中溶剂为乙腈。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述缩合、关环步骤中化合物2、溶剂、TEA、化合物3、乙酸酐、NaAcO的用量比为200-400g:3-8L:200-300g:150-300g:3-6L:120-200g；进一步优选的，所述脱保护步骤中化合物2、溶剂、TEA、化合物3、乙酸酐、NaAcO的用量比为300g:5L:240g:200g:4L:160g。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述缩合、关环步骤后处理步骤包括：向反应液中加入水，然后用饱和NaHCO

在以上技术方案的基础上，优选的，所述脱保护步骤中化合物4、TFA的用量比为220-430g:4-6L；进一步优选的，所述脱保护步骤中化合物4、TFA的用量比为70g:1L。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述脱保护步骤后处理步骤包括：旋干反应液，加入石油醚和乙酸乙酯混合溶液打浆，有大量白色固体析出，继续搅拌，过滤，滤饼用PE和EA的混合溶液淋洗两次，干燥。

第二方面，本发明还公开了所述氨基-聚乙二醇-丙酸叔丁酯的制备方法，包括如下步骤：

S1将2-氨基乙醇溶解后加入NaHCO

S2将Cbz保护的氨基乙醇溶解后加入NaH搅拌，然后加入丙烯酸叔丁酯反应得到Cbz保护的氨基-聚乙二醇-丙酸叔丁酯；

S3将Cbz保护的氨基-聚乙二醇-丙酸叔丁酯溶解，加入Pd/C，通入H

第三方面，本发明还公开了上述马来酰亚胺型连接子在制备抗肿瘤药物中的应用。

本发明的马来酰亚胺型连接子相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)本发明设计开发一种马来酰亚胺型连接子的制备方法，以氨基-聚乙二醇-丙酸叔丁酯为原料，通过缩合、关环、脱保护得到本发明的马来酰亚胺型连接子，整个工艺条件温和，所用反应温度仅75℃，反应过程中只有胺基一个反应位点，反应单一进行，收率高，利于纯化，适合工业化大生产；

(2)本发明所用自制的原料氨基-聚乙二醇-丙酸叔丁酯，所述氨基-聚乙二醇-丙酸叔丁酯的制备方法操作简单，反应条件温和，中间体不需提纯即可直接进行下一步反应，且产品纯度高，相较于使用

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1得到的化合物4的核磁共振氢谱谱图；

图2为本发明实施例1得到的化合物1的核磁共振氢谱谱图；

图3为本发明实施例1得到的氨基-聚乙二醇-丙酸叔丁酯的核磁共振氢谱谱图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

本发明中的化学式缩写：

MeCN：乙腈；

TEA：三乙胺；

THP：2-四氢呋喃；

NaAcO：过氧乙酸钠；

NaHCO

EA：乙酸乙酯；

DCM：二氯甲烷；

TFA：三氟乙酸；

PE：石油醚；

CbzCl：氯甲酸苄酯；

THF：四氢呋喃；

NaH：氢化钠；

Pd/C：钯碳催化剂；

化合物2为氨基-聚乙二醇-丙酸叔丁酯；

化合物3为马来酸酐；

化合物4为

化合物5为

鉴于现有技术中马来酰亚胺连接子

本发明所述马来酰亚胺型连接子

本发明的反应机理如下：

化合物2在碱性条件下，氨基进攻羰基碳开环得到内盐2-A；2-A互变异构成2-B,在醋酸钠加热条件下，羧基氧进攻醋酸酐，脱掉一分子醋酸得到活性中间态2-C，碱性条件下，2-C发生分子内环化反应，得到化合物4；化合物4在酸性条件下脱掉叔丁基得到目标化合物1。

实施例1

一种马来酰亚胺型连接子

X1将300g氨基-聚乙二醇-丙酸叔丁酯溶于5L MeCN中，加入240gTEA和200g化合物3，25℃搅拌2小时，TLC显示原料反应完全，旋干反应液，得到黄色油状物，然后将黄色油状物溶于4L乙酸酐中，加入160g NaAcO，加热至75℃反应2小时，TLC显示原料反应完全，加入10L水，用饱和NaHCO

X2将350g化合物4溶于5L DCM和5L TFA中，25℃搅拌2小时，TLC点板显示原料反应完全，旋干反应液，加入10L体积比为5:1的PE和EA的混合溶液打浆，有大量白色固体析出，搅拌3小时，过滤，滤饼用5L体积比为5:1的PE和EA的混合溶液淋洗两次，干燥得250g白色固体即为化合物1，收率92％。1HNMR(400MHz，Chloroform-d)：δ：6.71(s，2H)，3.77-3.69(m，4H)，3.63(td，J＝5.5，0.7Hz，2H)，2.57(t，J＝6.1Hz，2H)。

所述氨基-聚乙二醇-丙酸叔丁酯的制备方法如下：

S1将500g 2-氨基乙醇(500g)溶于2L DCM和2L水中，加入1kg NaHCO

S2将1.45kg Cbz取代的氨基乙醇溶于6L THF中，加入1g NaH，搅拌1小时，降温至0℃，以2滴/秒的速度滴加1.5kg丙烯酸叔丁酯，滴加完成后升温至30℃反应2小时，加入1L水淬灭反应，减压蒸除80％的溶剂，向剩余物中加入4L EA萃取3次，合并有机相，用饱和氯化钠溶液洗涤一次，过滤，收集滤液，加入无水硫酸钠干燥过夜，过滤，将滤液减压蒸除溶剂后，过柱纯化得Cbz保护的氨基-聚乙二醇-丙酸叔丁酯；

S3将1.5kg Cbz保护的氨基-聚乙二醇-丙酸叔丁酯溶于5L甲醇中，加入15g10％湿Pd/C，在15Psi H

实施例2

一种马来酰亚胺型连接子

X1将200g氨基-聚乙二醇-丙酸叔丁酯溶于3L二氯甲烷中，加入200gTEA和200g化合物3，25℃搅拌2小时，TLC显示原料反应完全，旋干反应液，得到黄色油状物，然后将黄色油状物溶于3L乙酸酐中，加入120g NaAcO，加热至75℃反应2小时，TLC显示原料反应完全，加入10L水，用饱和NaHCO

X2将220g化合物4溶于3L DCM和4L TFA中，25℃搅拌2小时，TLC点板显示原料反应完全，旋干反应液，加入10L体积比为5:1的PE和EA的混合溶液打浆，有大量白色固体析出，搅拌3小时，过滤，滤饼用5L体积比为5:1的PE和EA的混合溶液淋洗两次，干燥得157g白色固体即为化合物1，收率90％。1HNMR(400MHz，Chloroform-d)：δ：6.71(s，2H)，3.77-3.69(m，4H)，3.63(td，J＝5.5，0.7Hz，2H)，2.57(t，J＝6.1Hz，2H)。

所述氨基-聚乙二醇-丙酸叔丁酯的制备方法如下：

S1将500g 2-氨基乙醇(500g)溶于2L DCM和2L水中，加入1kg NaHCO

S2将1.45kg Cbz取代的氨基乙醇溶于6L THF中，加入1g NaH，搅拌1小时，降温至0℃，以2滴/秒的速度滴加1.5kg丙烯酸叔丁酯，滴加完成后升温至30℃反应2小时，加入1L水淬灭反应，减压蒸除80％的溶剂，向剩余物中加入4L EA萃取3次，合并有机相，用饱和氯化钠溶液洗涤一次，过滤，收集滤液，加入无水硫酸钠干燥过夜，过滤，将滤液减压蒸除溶剂后，过柱纯化得Cbz保护的氨基-聚乙二醇-丙酸叔丁酯；

S3将1.5kg Cbz保护的氨基-聚乙二醇-丙酸叔丁酯溶于5L甲醇中，加入15g10％湿Pd/C，在15Psi H

实施例3

一种马来酰亚胺型连接子

X1将400g氨基-聚乙二醇-丙酸叔丁酯溶于8L THF中，加入300gTEA和300g化合物3，25℃搅拌2小时，TLC显示原料反应完全，旋干反应液，得到黄色油状物，然后将黄色油状物溶于6L乙酸酐中，加入200g NaAcO，加热至75℃反应2小时，TLC显示原料反应完全，加入10L水，用饱和NaHCO

X2将430g化合物4溶于5L DCM和6L TFA中，25℃搅拌2小时，TLC点板显示原料反应完全，旋干反应液，加入10L体积比为5:1的PE和EA的混合溶液打浆，有大量白色固体析出，搅拌3小时，过滤，滤饼用5L体积比为5:1的PE和EA的混合溶液淋洗两次，干燥得303g白色固体即为化合物1，收率92％。1HNMR(400MHz，Chloroform-d)：δ：6.71(s，2H)，3.77-3.69(m，4H)，3.63(td，J＝5.5，0.7Hz，2H)，2.57(t，J＝6.1Hz，2H)。

所述氨基-聚乙二醇-丙酸叔丁酯的制备方法如下：

S1将500g 2-氨基乙醇(500g)溶于2L DCM和2L水中，加入1kg NaHCO3,将体系降温至0℃，以2滴/秒的速度滴加1.7kg CbzCl，滴加完成后升温至30℃反应2小时，反应完毕后静置分层，收集油相，水相用1L DCM萃取2次，合并有机相，减压整除溶剂后得1.6kg粗品，粗品用PE:EA＝10:1打浆搅拌3小时，过滤，收集滤饼，将滤饼置于60℃干燥8h得到1.45kg的Cbz保护的氨基乙醇；

S2将1.45kg Cbz取代的氨基乙醇溶于6L THF中，加入1g NaH，搅拌1小时，降温至0℃，以2滴/秒的速度滴加1.5kg丙烯酸叔丁酯，滴加完成后升温至30℃反应2小时，加入1L水淬灭反应，减压蒸除80％的溶剂，向剩余物中加入4L EA萃取3次，合并有机相，用饱和氯化钠溶液洗涤一次，过滤，收集滤液，加入无水硫酸钠干燥过夜，过滤，将滤液减压蒸除溶剂后，过柱纯化得Cbz保护的氨基-聚乙二醇-丙酸叔丁酯；

S3将1.5kg Cbz保护的氨基-聚乙二醇-丙酸叔丁酯溶于5L甲醇中，加入15g10％湿Pd/C，在15Psi H

对比例1

一种马来酰亚胺型连接子

将60g化合物5溶于1L乙酸中，加入53g化合物3，加热至120℃反应6小时，TLC点板显示原料反应完全，将体系降温至25℃，旋掉大部分乙酸，加入5L水，用饱和NaHCO

从实施例1与对比例1的实验结果可以看出，本发明实施例1制得的马来酰亚胺型连接子的收率明显高于参照期刊文献Cancers 2020，12(3)，744中公开的实验方法(对比例1)，而且反应条件也更温和，最高温度只需要75℃，而对比例1中需要120℃。而自制的氨基-聚乙二醇-丙酸叔丁酯是以2-氨基乙醇为原料，市场售价为50-60元/kg，而化合物5

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。