CN114524943B - 聚乙二醇-甘油衍生物及其中间体各自的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种聚乙二醇‑甘油衍生物及其中间体各自的制备方法。该制备方法包括：将包括聚乙二醇、磺酰氯树脂的原料进行酯化反应，得到包括聚乙二醇‑甘油衍生物中间体的第一产物体系，且聚乙二醇的至少一个端基为羟基，其中，磺酰氯树脂为含有磺酰氯基团的聚苯乙烯树脂。利用磺酰氯树脂的树脂高分子固相特性，采用固相合成法即可得到包含聚乙二醇‑甘油衍生物中间体的产物体系，所得产物体系仅需要通过简单的固液分离方法即可将聚乙二醇‑甘油衍生物中间体分离出来并用于后续的反应，极大地简化了分离纯化操作，更易获得高产率、高纯度的目标产物。且制备过程中所使用的试剂均可回收利用，极大的降低了成本。

Description

聚乙二醇-甘油衍生物及其中间体各自的制备方法
技术领域
本发明涉及聚乙二醇-甘油衍生物的制备技术领域，具体而言，涉及一种聚乙二醇-甘油衍生物及其中间体各自的制备方法。
背景技术
聚乙二醇(PEG)是一种结构为H(OCH2-CH2)nOH的聚合物，作为一种两亲性分子，PEG不仅溶于水，也可溶于有机溶剂。因此，即使是在水中难溶的物质，当与PEG偶联后也能转化为亲水性物质。在药物开发研究中，将修饰后的聚乙二醇通过一定手段偶联到蛋白、多肽、小分子有机药物和脂质体上，可以增加蛋白或多肽药物在体内半衰期，降低免疫原性，增加药物的水溶性和靶向性。PEG经修饰后与脂质体的结合也可以使脂质体对肿瘤有更强的被动靶向作用。因此，开发高效简便的PEG修饰工艺在生物工程及药物开发领域具有重要的研究意义。
对PEG的修饰包括活性官能团的修饰如，聚乙二醇马来酰亚胺衍生物（PEG-Mal）、聚乙二醇琥珀酰亚胺衍生物（PEG-NHS）、聚乙二醇醛基衍生物（PEG-ALD）等，也包括用于PEG合成中间体或脂质体的聚乙二醇甘油衍生物（PEG-Gly）的制备。传统的PEG修饰工艺通常为小分子液相合成，如在专利申请号为US6828401、US10752732的美国专利中，PEG-Mal及PEG-CM（聚乙二醇羧基衍生物）制备工艺涉及多步繁琐的分离纯化操作，难以达到较高的目标产物纯度。
用于PEG合成中间体或脂质体的PEG-Gly的制备同样面临上述问题，目前PEG-Gly的制备有两种工艺。一是利用环氧氯丙烷对PEG端羟基进行取代后，进行环氧基团的水解开环得到目标产物；二是如专利申请号公开号为CN102665685A的中国专利申请中，先将PEG与对甲基苯磺酰氯进行成酯反应，随后利用活化后的丙酮缩甘油进行取代，得到的中间产物经酸解后得到目标产物。无论上述哪种路线均涉及到中间产物的分离萃取操作，否则会进一步对后续目标产物造成污染，因此，多步的分离工艺不仅造成整个制备工艺的繁琐，而且增加了工艺生产成本。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种聚乙二醇-甘油衍生物及其中间体各自的制备方法，以解决现有技术中PEG-Gly的制备工艺繁琐、成本高的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种聚乙二醇-甘油衍生物中间体的制备方法，该制备方法包括：将包括聚乙二醇、磺酰氯树脂的原料进行酯化反应，得到包括聚乙二醇-甘油衍生物中间体的第一产物体系，且聚乙二醇的至少一个端基为羟基，其中，磺酰氯树脂为含有磺酰氯基团的聚苯乙烯树脂，磺酰氯树脂的结构式表示为
Figure DEST_PATH_IMAGE001
。
进一步地，1g的上述磺酰氯树脂包含1.78~4.61 mmol的磺酰氯基团，优选磺酰氯树脂选自HC9001-1-1磺酰氯树脂、商业化强酸树脂001*7的衍生磺酰氯树脂中的任意一种或多种。
进一步地，上述聚乙二醇的分子量为194~5000，优选聚乙二醇与磺酰氯树脂的磺酰氯基的摩尔比为1：0.9~4，聚乙二醇的另一个端基为羟基或保护基官能团，优选保护基官能团选自甲氧基、叔丁氧基、苯甲氧基中的任意一种，优选为甲氧基，优选聚乙二醇-甘油衍生物中间体具有式I所示结构：
Figure 942273DEST_PATH_IMAGE002
式I。
进一步地，上述原料还包括缚酸剂，优选缚酸剂与聚乙二醇的摩尔比10~50：1，优选缚酸剂选自NaOH、KOH、三乙胺、吡啶中的任意一种或多种。
进一步地，上述原料还包括催化剂，优选催化剂与聚乙二醇的摩尔比为0.05~2.2：1，优选催化剂为碱性物质，优选碱性物质为4-二甲氨基吡啶。
进一步地，上述酯化反应的温度为0~90 ℃，优选酯化反应的时间为4~72 h。
进一步地，上述制备方法还包括将第一产物体系进行第一固液分离，得到聚乙二醇-甘油衍生物中间体，优选第一固液分离为过滤。
根据本发明的另一个方面，提供了一种聚乙二醇-甘油衍生物的制备方法，该聚乙二醇-甘油衍生物具有式II所示结构：
Figure 735785DEST_PATH_IMAGE004
式II
制备方法包括：步骤S1，采用上述制备方法得到聚乙二醇-甘油衍生物中间体；步骤S2，将聚乙二醇-甘油衍生物中间体与丙酮缩甘油进行取代反应，得到化合物1；化合物1具有式III所示结构：
Figure DEST_PATH_IMAGE005
式III
步骤S3，将化合物1进行水解反应，得到聚乙二醇-甘油衍生物。
进一步地，上述步骤S2包括：使强碱性试剂与丙酮缩甘油在0~25℃下进行反应，得到反应中间体系；将反应中间体系在0~65 ℃下与聚乙二醇-甘油衍生物中间体进行取代反应，得到包括化合物1的第二产物体系，将第二产物体系进行第二固液分离，得到固相与液相；将液相进行萃取分离，得到化合物1，优选强碱性试剂选自KOtBu、NaH、丁基锂中的任意一种或多种，优选反应的时间为1~4h，优选取代反应的时间为15~24h，优选制备方法还包括：将固相进行洗涤，得到再生的磺酰氯树脂，优选将再生的磺酰氯树脂用于步骤S1的酯化反应，优选第二固液分离为过滤，优选反应在冰浴中进行。
进一步地，上述水解反应的H+浓度为0.1~4mol/L，优选水解反应的温度为40~80℃，优选水解反应的时间为2~24 h。
应用本发明的技术方案，本申请利用磺酰氯树脂的树脂高分子固相特性，采用固相合成法即可制备得到包含聚乙二醇-甘油衍生物中间体的产物体系，具体地，磺酰氯树脂中的磺酰氯基团与聚乙二醇中的羟基进行酯化反应，脱掉小分子氯化氢，所得第一产物体系仅需要通过简单的固液分离方法即可将聚乙二醇-甘油衍生物中间体分离出来并用于后续的反应。由于聚乙二醇-甘油衍生物中间体的高分子不溶性，除水解反应外，后续的反应仍然是固相合成反应，其得到的产物体系仍然可以采用简单的固液分离方法进行分离纯化，与传统液相小分子合成PEG-Gly的路线对比，避开了在液相合成中多步繁琐的分离纯化操作，极大地简化了分离纯化操作，更容易获得高产率、高纯度的目标产物。并且，制备过程中所使用的试剂均可回收利用，极大的降低了工艺成本。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的实施例1提供的mPEG2000-Gly的高分辨率液质联用（TOF）检测结果示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如背景技术所分析的，现有技术中PEG-Gly的制备工艺存在繁琐、成本高的问题，为解决该问题，本发明提供了一种聚乙二醇-甘油衍生物及其中间体各自的制备方法。
在本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种聚乙二醇-甘油衍生物中间体的制备方法，该制备方法包括：将包括聚乙二醇、磺酰氯树脂的原料进行酯化反应，得到包括聚乙二醇-甘油衍生物中间体的第一产物体系，且聚乙二醇的至少一个端基为羟基，其中，上述磺酰氯树脂为含有磺酰氯基团的聚苯乙烯树脂，磺酰氯树脂的结构式表示为
Figure 260307DEST_PATH_IMAGE006
。
本申请利用磺酰氯树脂的树脂高分子固相特性，采用固相合成法即可制备得到包含聚乙二醇-甘油衍生物中间体的产物体系，具体地，磺酰氯树脂中的磺酰氯基团与聚乙二醇中的羟基进行酯化反应，脱掉小分子氯化氢，所得第一产物体系仅需要通过简单的固液分离方法即可将聚乙二醇-甘油衍生物中间体分离出来并用于后续的反应。由于聚乙二醇-甘油衍生物中间体的高分子不溶性，除水解反应外，后续的反应仍然是固相合成反应，其得到的产物体系仍然可以采用简单的固液分离方法进行分离纯化，与传统液相小分子合成PEG-Gly的路线对比，避开了在液相合成中多步繁琐的分离纯化操作，极大地简化了分离纯化操作，更容易获得高产率、高纯度的目标产物。并且，制备过程中所使用的试剂均可回收利用，极大的降低了工艺成本。
需说明的是，上述磺酰氯树脂中一个树脂大分子上含有至少一个磺酰氯基团，其连接在相应苯环侧链位置。优选1g的磺酰氯树脂包含1.78~4.61mmol的磺酰氯基团，优选磺酰氯树脂选自HC9001-1-1磺酰氯树脂、商业化强酸树脂001*7的衍生磺酰氯树脂中的任意一种或多种，从而有利于提高聚乙二醇与磺酰氯树脂的酯化反应效率。
上述商业化强酸树脂001*7的衍生磺酰氯树脂，可以以强酸树脂001*7为反应原料，采用《聚苯乙烯磺酰氯树脂的制备及其在含氮碱性树脂合成中的应用》中公开的制备方法制备得到相应的磺酰氯树脂。
在本申请的一种实施例中，上述聚乙二醇的分子量为194~5000，优选聚乙二醇与磺酰氯树脂的磺酰氯基的摩尔比为1:0.9~4，聚乙二醇的另一个端基为羟基或保护基官能团，优选保护基官能团选自甲氧基、叔丁氧基、苯甲氧基中的任意一种，优选为甲氧基，优选聚乙二醇-甘油衍生物中间体具有式I所示结构：
Figure DEST_PATH_IMAGE007
式I。
上述式I中n值即为聚乙二醇的聚合度，用其分子量除以重复单元分子量即可得出，n约为4~113。
上述分子量范围的聚乙二醇以及聚乙二醇与磺酰氯树脂的磺酰氯基的摩尔比范围可以提供分子量范围更宽泛的聚乙二醇-甘油衍生物中间体，且聚乙二醇与磺酰氯树脂的磺酰氯基的摩尔比范围有利于提高不同分子量的聚乙二醇与磺酰氯树脂的酯化反应效率，尽可能地将聚乙二醇接枝到固相磺酰氯树脂上，从而得到丰富的聚乙二醇-甘油衍生物，优选的式I所示结构的聚乙二醇-甘油衍生物中间体能够对应的聚乙二醇-甘油衍生物更适合当前市场的需求。
在本申请的一种实施例中，上述原料还包括缚酸剂，优选缚酸剂与聚乙二醇的摩尔比为10~50：1，优选缚酸剂选自NaOH、KOH、三乙胺、吡啶中的任意一种或多种。上述酯化反应要脱去氯化氢分子，优选在上述缚酸剂的作用下，有利于尽可能地将氯化氢分子除掉，从而促进酯化反应的进行。
优选上述原料还包括催化剂，优选催化剂与聚乙二醇的摩尔比为0.05~2.2：1，优选催化剂为碱性物质，优选碱性物质为4-二甲氨基吡啶，从而促进酯化反应的进行。
为提高酯化反应的效率，优选上述酯化反应的温度为0~90℃，优选酯化反应的时间为4~72 h。
在本申请的一种实施例中，上述制备方法还包括将第一产物体系进行第一固液分离，得到聚乙二醇-甘油衍生物中间体，优选第一固液分离为过滤。上述聚乙二醇-甘油衍生物中间体不溶于有机溶剂（包括低分子量的聚乙二醇），且高分子量的聚乙二醇为固体，因此聚乙二醇-甘油衍生物中间体不会溶解于过量的聚乙二醇中，从而通过简单的过滤即可将聚乙二醇-甘油衍生物中间体分离出来。
在本申请的另一种典型的实施方式中，提供了一种聚乙二醇-甘油衍生物的制备方法，该聚乙二醇-甘油衍生物具有式II所示结构：
Figure 670429DEST_PATH_IMAGE009
式II
该制备方法包括：步骤S1，采用上述制备方法得到聚乙二醇-甘油衍生物中间体；步骤S2，将聚乙二醇-甘油衍生物中间体与丙酮缩甘油进行取代反应，得到化合物1；化合物1具有式III所示结构：
Figure 673020DEST_PATH_IMAGE005
式III
步骤S3，将化合物1进行水解反应，得到聚乙二醇-甘油衍生物。
本申请的上述制备方法中的步骤S1、步骤S2均采用固相合成法，所得到的产物体系通过简单的固液分离即可将目标产物分离出来，最后式III所示结构的化合物1通过水解反应即可以得到聚乙二醇-甘油衍生物，最后通过简单萃取即可以得到高收率的聚乙二醇-甘油衍生物。可见，与传统液相小分子合成PEG-Gly的路线对比，避开了在液相合成中多步繁琐的分离纯化操作，极大地简化了分离纯化操作，更容易获得高产率、高纯度的目标产物。并且制备过程中所使用的试剂均可回收利用，极大的降低了工艺成本。
在本申请的一种实施例中，上述步骤S2包括：使强碱性试剂与丙酮缩甘油在0~25℃下进行反应，得到反应中间体系；将反应中间体系在0~65 ℃下与聚乙二醇-甘油衍生物中间体进行取代反应，得到包括化合物1的第二产物体系，将第二产物体系进行第二固液分离，得到固相与液相；将液相进行萃取分离（例如，采用二氯甲烷对得到的液相进行三次萃取分离），得到化合物1，优选强碱性试剂选自KOtBu、NaH、丁基锂中的任意一种或多种，优选反应的时间为1~4h，优选取代反应的时间为15~24h，优选第二固液分离为过滤，优选反应在冰浴中进行。
上述反应通过强碱的作用将丙酮缩甘油羟基上的氢拔掉得到氧负离子中间体，该反应放热明显，较为危险，因此优选在上述条件下先反应以生成大量氧负离子中间体，然后再将该氧负离子中间体与固相聚乙二醇-甘油衍生物中间体进行取代反应，从而得到包括式III所示结构的第二产物体系，利用化合物1的不溶性，通过简单的过滤，就能够将化合物1分离出来，化合物1再经过水解反应即可得到聚乙二醇-甘油衍生物。
另外优选制备方法还包括：将固相进行洗涤，得到再生的磺酰氯树脂，优选将再生的磺酰氯树脂用于步骤S1的酯化反应，从而极大地降低了成本并且更加环保。
为提高上述水解反应的效率，优选上述水解反应的H+浓度为0.1~4mol/L，优选水解反应的温度为40~80℃，优选水解反应的时间为2~24 h。
以下将结合具体实施例和对比例，对本申请的有益效果进行说明。
以下实施例中，所用的磺酰氯树脂直接购买也可以采用DOI:10.1007/s00289-005-0417-y或者《聚苯乙烯磺酰氯树脂的制备及其在含氮碱性树脂合成中的应用》中公开的制备方法得到。
实施例1
第一步，
混合物：室温下，于250 mL的四口瓶中加入1 g的磺酰氯树脂（南开和成有限公司，型号：HC9001-1-1，磺酰氯含量：1.78 mmol/g）及25 mL的DCM，搅拌溶胀，得到混合物。
溶液：冰浴下，100 mL四口瓶中加入2.5 g的mPEG2000及50 mL的DCM，待底物彻底溶解后加入30 mg的4-二甲氨基吡啶（DMAP）、4 mL的三乙胺，继续搅拌15 min。
将以上混合物置于冰浴中并缓慢往里滴加上述配置好的溶液形成待反应体系，随后将待反应体系缓慢升至室温以进行酯化反应20 h，得到第一产物体系。将第一产物体系过滤并用DCM清洗，洗涤液回收。所得树脂即为mPEG2000-磺酰氯树脂，烘干后树脂重量增至1.37 g（树脂增重即为mPEG2000接枝量），该步骤产物纯度为100%，无需进一步纯化。
第二步，
冰浴下加入22 mg的KOtBu和0.5 mL干燥THF，搅拌30 min后加入丙酮缩甘油（丙酮缩甘油本身的浓度接近于100%）的THF溶液（25 μL/200 μL，继续于冰浴下进行反应2 h，得到反应中间体系。随后向反应中间体系加入第一步的树脂1.37 g及12 mL干燥THF，并将体系缓慢升温至65 ℃，进行取代反应20 h（包括升温的时间）得到第二产物体系，将第二产物体系降至室温并过滤，树脂用冰水及THF依次清洗后留作备用再生。收集洗涤液，旋蒸出去THF后用DCM萃取水相三次，将DCM相浓缩即得mPEG2000-丙酮缩甘油。
第三步，
将mPEG2000-丙酮缩甘油置于2 mol/L盐酸溶液中，60 ℃下水解8 h得到目标产物mPEG2000-Gly。
反应完成后所用树脂减重至1.02 g，即接枝的PEG几乎被完全取代下来。mPEG2000-Gly重量为0.25 g，产率为68%，产物纯度约为95%。其中，mPEG2000-Gly的高分辨率液质联用（TOF）检测结果如图1所示。
实施例2
第一步，
混合物：冰浴下，于250 mL的四口瓶中加入1 g的磺酰氯树脂（同实施例1）、2 g的NaOH及25 mL的THF，搅拌溶胀，得到混合物。
溶液：冰浴下，100 mL四口瓶中加入2.5 g的mPEG2000及50 mL的THF，待底物彻底溶解。
将上述配置好的溶液缓慢往里滴加入混合物中形成待反应体系，随后将待反应体系缓慢升至室温以进行酯化反应20 h，得到第一产物体系。将第一产物体系过滤并用THF清洗，洗涤液回收。所得树脂即为mPEG2000-磺酰氯树脂，烘干后树脂重量增至1.68 g（树脂增重即为mPEG2000接枝量），该步骤产物纯度为100%，无需进一步纯化。
第二步，
冰浴下加入41 mg的KOtBu和1 mL干燥THF，搅拌30 min后加入丙酮缩甘油的THF溶液45 μL/400 μL，继续于冰浴下进行反应2 h，得到反应中间体系。随后向反应中间体系加入第一步的树脂1.68 g及12 mL干燥THF，并将体系缓慢升温至65 ℃，进行取代反应20 h得到第二产物体系，将第二产物体系降至室温并过滤，树脂用冰水及THF依次清洗后留作备用再生。收集洗涤液，旋蒸出去THF后用DCM萃取水相三次，将DCM相浓缩即得mPEG2000-丙酮缩甘油。
第三步，
将mPEG2000-丙酮缩甘油置于2 mol/L盐酸溶液中，60 ℃下水解8 h得到目标产物mPEG2000-Gly。
反应完成后所用树脂减重至1.05 g，mPEG2000-Gly重量为0.49 g，产率为72%，产物纯度约为95%。
实施例3
磺酰氯树脂再生：取mPEG200-Gly制备后的树脂（见实施例2或3）10 g，加入20 mL的氯化亚砜回流8 h以上，随后蒸出多余的氯化亚砜。剩余体系至于冰浴中，并依次用冰水、丙酮快速清洗。最后将树脂于40 ℃下减压干燥得到再生后的磺酰氯树脂。
mPEG2000母液回收：将实施例1中的DCM相旋蒸浓缩即得到回收的mPEG2000；实施例2中，将THF/水混合溶液旋蒸后，剩余水相用DCM萃取三次，所得DCM相旋蒸后即得回收后的mPEG2000。
第一步，
混合物：冰浴下，于250 mL的四口瓶中加入1 g再生的磺酰氯树脂、2 g的NaOH及25mL的THF，搅拌溶胀，得到混合物。
溶液：冰浴下，100 mL四口瓶中加入回收的mPEG2000并补加2 g的mPEG2000，随后加入50 mL THF将底物溶解。
将上述配置好的溶液缓慢往里滴加入混合物中形成待反应体系，随后将待反应体系缓慢升至室温以进行酯化反应20 h，得到第一产物体系。将第一产物体系过滤并用依次用冰水、THF清洗，洗涤液回收。所得树脂即为mPEG2000-磺酰氯树脂，烘干后树脂重量增至1.70 g（树脂增重即为mPEG2000接枝量），该步骤产物纯度为100%，无需进一步纯化。
第二步，
冰浴下加入41 mg的KOtBu和1 mL干燥THF，搅拌30 min后加入丙酮缩甘油的THF溶液（45 μL/400 μL），继续于冰浴下进行反应2 h，得到反应中间体系。随后向反应中间体系加入第一步的树脂1.70 g及12 mL干燥THF，并将体系缓慢升至室温后升温至65 ℃，进行取代反应20 h得到第二产物体系，将第二产物体系降至室温并过滤，树脂用冰水及THF依次清洗后留作备用再生。收集洗涤液，旋蒸出去THF后用DCM萃取水相三次，将DCM相浓缩即得mPEG2000-丙酮缩甘油。
第三步，
将mPEG2000-丙酮缩甘油置于2 mol/L盐酸溶液中，60 ℃下水解8 h得到目标产物mPEG2000-Gly。
反应完成后所用树脂减重至1.03 g，mPEG2000-Gly重量为0.48 g，产率为69%，产物纯度约为95%。
实施例4
实施例4与实施例2的区别在于，所用mPEG2000的质量为0.9 g，经后处理后树脂增重至1.25 g。
第二步，
冰浴下加入20 mg的KOtBu和0.5 mL干燥THF，搅拌30 min后加入丙酮缩甘油的THF溶液（20 μL/200 μL），继续于冰浴下反应2 h，得到反应中间体系。随后向反应中间体系加入第一步的树脂1.25 g及12 mL干燥THF，并将体系缓慢升温至65 ℃，反应20 h得到第二产物体系，将第二产物体系降至室温并过滤，树脂用冰水及THF依次清洗后留作备用再生。收集洗涤液，旋蒸出去THF后用DCM萃取水相三次，将DCM相浓缩即得mPEG2000-丙酮缩甘油。
第三步，
将mPEG2000-丙酮缩甘油置于2 mol/L盐酸溶液中，60 ℃下水解8 h得到目标产物mPEG2000-Gly。
反应完成后所用树脂减重至1.01 g，mPEG2000-Gly重量为0.19 g，产率为76%，产物纯度约为97%。
实施例5
实施例5与实施例2的区别在于，第一步所用mPEG2000的质量为4 g，经后处理后树脂增重至1.65 g，经过第二步、第三步后，最终得到mPEG2000-Gly，产率为70%，产物纯度为95%。
实施例6
实施例6与实施例2的区别在于，第一步所用mPEG2000的质量为0.5 g，经后处理后树脂增重至1.12 g，经过第二步、第三步后，最终得到mPEG2000-Gly，产率为58%，产物纯度为96%。
实施例7
实施例7与实施例2的区别在于，第一步所用mPEG2000的质量为8 g，经后处理后树脂增重至1.68 g，即增加mPEG2000用量对PEG接枝量无益，经过第二步、第三步后，最终得到mPEG2000-Gly，产率为71%，产物纯度为92%。
实施例8
实施例8与实施例2的区别在于，第一步中的磺酰氯树脂为自制树脂，由商品树脂001*7衍生修饰得到，磺酰氯含量：4.61mmol/g，修饰方法同《聚苯乙烯磺酰氯树脂的制备及其在含氮碱性树脂合成中的应用》，经后处理后树脂增重至1.86 g。经过第二步、第三步后，最终得到mPEG2000-Gly，产率为69%，产物纯度为91%。
实施例9
实施例9与实施例2的区别在于，第一步所用的聚乙二醇为0.3 g的mPEG4，磺酰氯树脂的质量为1 g，得到接枝有PEG的树脂1.19 g，以接枝在树脂上的PEG负载量为基准，使用1.5 eq叔丁醇钾以及2 eq的丙酮缩甘油完成第二步反应，最终经水解得到的mPEG4-Gly的重量为0.17 g，产率为89%，纯度为89%。
实施例10
实施例10与实施例2的区别在于，第一步中聚乙二醇为0.6 g的mPEG8，磺酰氯树脂的质量为1 g，最终得到mPEG8-Gly的重量为0.31 g，产率为76%，纯度为92%。
实施例11
实施例11与实施例2的区别在于，第一步中聚乙二醇的分子量为3500，质量为4.4g，磺酰氯树脂的质量为1 g，最终得到mPEG3500-Gly为0.75 g，产率为77%，纯度为97%。
实施例12
实施例12与实施例2的区别在于，第一步中聚乙二醇的分子量为5000，质量为7.5g，磺酰氯树脂的质量为1 g，第一步中得到的树脂增重至2.36 g，最终得到的mPEG5000-Gly为1.1 g，产率率为81%，纯度为98%。
实施例13
实施例13与实施例2的区别在于，第一步中氢氧化钠与mPEG2000的摩尔比为10：1，得到的PEG接枝树脂增重至1.43 g。经第二步、第三步后最终得到mPEG2000-Gly，产率为75%，纯度为95%。
实施例14
实施例14与实施例2的区别在于，第一步中氢氧化钠与mPEG2000的摩尔比为50：1，得到的PEG接枝树脂增重至1.68 g。经第二步、第三步后最终得到mPEG2000-Gly，产率为72%，纯度为95%。
实施例15
实施例15与实施例2的区别在于，第一步中氢氧化钠与mPEG2000的摩尔比为8：1，得到的PEG接枝树脂增重至1.29 g。最终得到的mPEG2000-Gly产率为71%，产物纯度为94%。
实施例16
实施例16与实施例2的区别在于，第一步中使用吡啶为缚酸剂，得到的PEG接枝树脂增重至1.21 g，最终得到的mPEG2000-Gly产率为68%，产物纯度为92%。
实施例17
实施例17与实施例2的区别在于，第一步中添加DMAP作为催化剂，DMAP与mPEG2000的摩尔比为0.05：1，得到的PEG接枝树脂增重至1.81 g，最终得到mPEG2000-Gly 0.55 g，产率为71%，纯度为96%。
实施例18
实施例18与实施例2的区别在于，第一步中添加DMAP作为催化剂，DMAP与mPEG2000的摩尔比为2.2：1，得到的PEG接枝树脂增重至1.89 g，最终得到mPEG2000-Gly 0.59 g，产率为69%，纯度为95%。
实施例19
实施例19与实施例2的区别在于，第一步中添加DMAP作为催化剂，DMAP与mPEG2000的摩尔比为0.03：1，得到的PEG接枝树脂增重至1.68 g，最终得到mPEG2000-Gly 0.49 g，产率为72%，产物纯度约为95%。
实施例20
实施例20与实施例2的区别在于，第一步中，酯化反应的温度为90℃，酯化反应的时间为8 h，得到的接枝PEG的树脂重量由1 g增至1.33 g，增重较实施例2小。最终得到mPEG2000-Gly 0.22 g，产率为67%，产物纯度约为97%。
实施例21
实施例21与实施例2的区别在于，第二步中，强碱性试剂为NaH，最终得到mPEG2000-Gly为0.3 g，产率为44%，产物纯度约为82%。
实施例22
实施例22与实施例2的区别在于，第二步中，25℃下进行叔丁醇钾与丙酮缩甘油的反应，反应4h后，得到反应中间体系，最终得到mPEG2000-Gly产率为70%，产物纯度为85%。
实施例23
实施例23与实施例2的区别在于，
第二步中向反应中间体系加入第一步的树脂及12 mL干燥THF，并将体系缓慢恢复至室温，反应20 h得到第二产物体系，反应完毕后将体系过滤，树脂用冰水及THF依次清洗后留作备用再生。收集洗涤液，旋蒸出去THF后用DCM萃取水相三次，将DCM相浓缩即得mPEG2000-丙酮缩甘油。
第三步，
将mPEG2000-丙酮缩甘油置于2 mol/L盐酸溶液中，60 ℃下水解8 h得到目标产物mPEG2000-Gly。
反应完成后所用树脂减重至1.26 g，mPEG2000-Gly重量为0.35 g，产率为51%，产物纯度约为95%。
实施例24
实施例24与实施例2的区别在于，第二步反应中，待体系恢复至室温后继续反应48h得到第二产物体系，将得到的中间体水解后最终产物mPEG-Gly的重量为0.42 g，产率为62%，产物纯度约为92%。
实施例25
实施例25与实施例2的不同在于，第三步中，水解反应所用盐酸溶液的浓度为1mol/L，最终得到mPEG2000-Gly，产率为72%，产物纯度为88%。
实施例26
实施例26与实施例2的不同在于，第三步中，水解反应的温度为80℃，水解反应的时间为5h，最终得到mPEG2000-Gly产率为74%，产物纯度为91%。
将上述实施例1至26得到的聚乙二醇-甘油衍生物类别及其产率和纯度列于表1。
表1
Figure 461985DEST_PATH_IMAGE010
Figure 157408DEST_PATH_IMAGE011
从以上表1的数据可以看出，与实施例2、4、5相比，当实施例6中mPEG2000：磺酰氯树脂的比例为1：7.12，即在范围外时，第一步反应中每克树脂的mPEG接枝量会明显降低，当实施例7中mPEG2000：磺酰氯树脂的比例为1：0.445，即在范围外时，第一步反应中每克树脂的mPEG接枝量虽不会明显降低，但会造成对mPEG2000原料的极大浪费。
与实施例2、13、14相比，实施例15的缚酸剂与聚乙二醇的摩尔比在范围外时，实施例15的第一步反应中每克树脂的mPEG接枝量会明显降低。
与实施例2、17、18相比，实施例19中加入的DMAP催化剂太少和不加DMAP催化剂的效果差不多。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
本申请利用磺酰氯树脂的树脂高分子固相特性，采用固相合成法即可制备得到包含聚乙二醇-甘油衍生物中间体的产物体系，具体地，磺酰氯树脂中的磺酰氯基团与聚乙二醇中的羟基进行酯化反应，脱掉小分子氯化氢，所得第一产物体系仅需要通过简单的固液分离方法即可将聚乙二醇-甘油衍生物中间体分离出来并用于后续的反应。由于聚乙二醇-甘油衍生物中间体的高分子不溶性，除水解反应外，后续的反应仍然是固相合成反应，其得到的产物体系仍然可以采用简单的固液分离方法进行分离纯化，与传统液相小分子合成PEG-Gly的路线对比，避开了在液相合成中多步繁琐的分离纯化操作，极大地简化了分离纯化操作，更容易获得高产率、高纯度的目标产物。并且，制备过程中所使用的试剂均可回收利用，极大的降低了工艺成本。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。

Claims (17)

1.一种聚乙二醇-甘油衍生物中间体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
将包括聚乙二醇、磺酰氯树脂的原料进行酯化反应，得到包括聚乙二醇-甘油衍生物中间体的第一产物体系，且所述聚乙二醇的至少一个端基为羟基，
其中，所述磺酰氯树脂为含有磺酰氯基团的聚苯乙烯树脂，所述磺酰氯树脂的结构式表示为
Figure DEST_PATH_IMAGE002
;
所述制备方法还包括将所述第一产物体系进行第一固液分离，得到所述聚乙二醇-甘油衍生物中间体，所述聚乙二醇-甘油衍生物中间体为固相，所述第一固液分离为过滤。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，1g的所述磺酰氯树脂包含1.78~4.61mmol的磺酰氯基团。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述磺酰氯树脂选自HC9001-1-1磺酰氯树脂、商业化强酸树脂001*7的衍生磺酰氯树脂中的任意一种或多种。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述聚乙二醇的分子量为194~5000。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述聚乙二醇与所述磺酰氯树脂的磺酰氯基的摩尔比为1：0.9~4，所述聚乙二醇的另一个端基为羟基或保护基官能团。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述保护基官能团选自甲氧基、叔丁氧基、苯甲氧基中的任意一种。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述聚乙二醇-甘油衍生物中间体具有式I所示结构：
Figure DEST_PATH_IMAGE004
式I。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述原料还包括缚酸剂。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述缚酸剂与所述聚乙二醇的摩尔比10~50：1，所述缚酸剂选自NaOH、KOH、三乙胺、吡啶中的任意一种或多种。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述原料还包括催化剂。
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂与所述聚乙二醇的摩尔比为0.05~2.2：1，所述催化剂为碱性物质。
12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述碱性物质为4-二甲氨基吡啶。
13. 根据权利要求1至3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述酯化反应的温度为0~90 ℃，所述酯化反应的时间为4~72 h。
14.一种聚乙二醇-甘油衍生物的制备方法，其特征在于，所述聚乙二醇-甘油衍生物具有式II所示结构：
Figure DEST_PATH_IMAGE006
式II
所述制备方法包括：
步骤S1，采用权利要求1至13中任一项所述制备方法得到聚乙二醇-甘油衍生物中间体；
步骤S2，将所述聚乙二醇-甘油衍生物中间体与丙酮缩甘油进行取代反应，得到化合物1；所述化合物1具有式III所示结构：
Figure DEST_PATH_IMAGE008
式III
步骤S3，将所述化合物1进行水解反应，得到所述聚乙二醇-甘油衍生物。
15.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
使强碱性试剂与丙酮缩甘油在0~25℃下进行反应，得到反应中间体系；
将所述反应中间体系在0~65℃下与所述聚乙二醇-甘油衍生物中间体进行所述取代反应，得到包括所述化合物1的第二产物体系，
将所述第二产物体系进行第二固液分离，得到固相与液相；
将所述液相进行萃取分离，得到所述化合物1。
16.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于，
所述强碱性试剂选自KOtBu、NaH、丁基锂中的任意一种或多种，
所述反应的时间为1~4h，所述取代反应的时间为15~24h，
所述制备方法还包括：将所述固相进行洗涤，得到再生的磺酰氯树脂，将所述再生的磺酰氯树脂用于所述步骤S1的所述酯化反应，
所述反应在冰浴中进行。
17.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于，所述水解反应的H+浓度为0.1~4mol/L，所述水解反应的温度为40~80℃，所述水解反应的时间为2~24h。
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