JP2003138004A - ポリエチレングリコール部分を有するポリマーの実質上単分散である混合物を合成する方法 - Google Patents
ポリエチレングリコール部分を有するポリマーの実質上単分散である混合物を合成する方法Info
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Abstract
しない、PEG、mPEG及び/又はPEG部分含有ポ
リマーの新規の合成ルートを提供すること。 【解決手段】 ポリエチレングリコール分を含むポリマ
ーの実質上単分散混合物の合成法は、R1(OC2H4)n
−O-X+[式中、R1は、H又は親油基であり、nは、1
〜25であり、X+は、陽イオンである]の構造を有する
化合物の実質上単分散混合物と、R2(OC2H4)m−O
Ms [式中、R2は、H又は親油基であり、mは、1〜
25である]の構造を有する化合物の実質上単分散混合
物とを、ポリエチレングリコール分を含み、R2(OC2
H4)m+n−OR1の構造を有するポリマーの実質上単分
散混合物を生じるのに十分な条件下で反応させることを
含む。
Description
合成法、特に、ポリエチレングリコール部分を含むポリ
マー化合物を合成する方法に関する。
可塑剤、柔軟剤、保湿剤、軟膏、艶出し剤、ペーパーコ
ーティング、離型剤、化粧品及び医薬品用のベース、溶
剤、結合剤、金属及びゴム加工剤、食品添加物及び動物
飼料用添加物を含む多種多様の用途に(これらに限定さ
れないが)使用される。医薬品用途における、PEGの
特定の使用は、例えばPEG−薬剤結合物(drug conju
gate)の製造、新生児呼吸困難症候群の治療、機能性及
び/又は慢性便秘症の治療、小児の大便失禁の治療及び
胃腸病の診断及び治療を含む。
を塩基触媒により開環重合させて製造する。反応は、触
媒として水酸化カリウムを用いて、エチレングリコール
にエチレンオキシドを添加することにより開始される。
この工程は、所定の分子量範囲内の分子量を有するポリ
エチレングリコールポリマーの多分散混合物を生じる。
例えば、Sigma-Aldrich of Milwaukee,Wisconsinが販売
するPEG製品は、多分散混合物、例えば、PEG40
0(Mn380〜420);PEG1000(Mn950
〜1050);PEG1500(Mn1400〜160
0)及びPEG2000(Mn1900〜2200)で
提供される。
f Polyethylene Glycol Derivatives,25(3) Rev.Macrom
ol.Chem.Phys.325〜373(1985)では、PEGのモノメチ
ルエーテル(メチル末端PEG又はmPEGとしても公
知である)の合成について論議されている。この参照文
は、mPEGが、メトキシ末端基をもたないPEGを重
大な量(サイズ排除クロマトグラフィーから、ほぼ25
%)で含有することを述べている。このPEG「不純
物」は、重合過程に存在する水から生じ得る。塩基性条
件下では、水酸化物が生成され、これは、エチレンオキ
シドモノマーと反応して、PEGを生じる。水酸化物開
始PEG鎖は、両端で成長し得るが、他方、メトキシド
開始鎖は、一端のみで成長し得るので、生じた混合物
は、PEGの場合に比較して、より広い分子量分布を有
する。
散混合物は、幾つかの用途に有用であるが、ポリマーの
物理的特性は、ポリマーの長さにより変化し得る。従っ
て、多分散混合物は、特定の物理的特性を要するある種
の用途には好適とはいえない。更に、市販のPEG及び
mPEGの不均質性は、分光学的分析、物理化学的特徴
づけ及び薬物動態学分析を複雑にし得る。結果として、
PEG及び/又はmPEGの単分散混合物を提供するの
が好ましい。
散混合物は、種々の有機合成ルートにより提供され得
る。例えば、Yiyan Chen & Gregory L.Baker,Synthesis
and Properties of ABA Amphiphiles,64J.Org.Chem.68
70〜6873(1999)では、次の図式が提案されている:
件、例えば、PEGポリマーを実際に分解し得る高温の
使用に加えて、必要とされる段階の数のために、不都合
といえる。更に、出発物質が常に反応混合物中に存在し
得るので、生成物を精製するのが困難なこともある。
cal Synthesis of Polyethlene Glycols,Synthetic Com
munications,16(1):19〜26(1986)では、次の合成ルート
が、提案されている:
い好ましくない反応条件のために、不都合といえる。
な好ましくない反応条件を必要としない、PEG、mP
EG及び/又はPEG部分含有ポリマーを合成するため
の新規ルートを提供することが望ましい。
有効で、また、前記のような好ましくない反応条件を必
要としない、PEG、mPEG及び/又はPEG部分含
有ポリマーを合成するための新規ルートを提供すること
である。
リエチレングリコール部分を含むポリマーの実質上単分
散混合物を合成する方法は、式I: R1(OC2H4)n−O-X+ (I) [式中、R1は、H又は親油基であり、nは、1〜25で
あり、X+は、陽イオンである]の構造を有する化合物の
実質上単分散混合物と、式II: R2(OC2H4)m−OMs (II) [式中、R2は、H又は親油基であり、mは、1〜25で
ある]の構造を有する化合物の実質上単分散混合物と
を、ポリエチレングリコール部分を含み、式III: R2(OC2H4)m+n−OR1 (III) の構造を有するポリマーの実質上単分散混合物を生じる
のに十分な条件下で、反応させることを含む。
上単分散混合物、mPEGの実質上単分散混合物及び/
又はPEG部分を含むポリマーの実質上単分散混合物を
合成する、より有効なルートを提供することができる。
本発明の方法では、PEGポリマーを合成する慣用法に
比較して、段階の数及び/又は全合成時間がより少な
い。本発明の方法は、慣用法で使用されるよりも穏やか
な反応条件を使用することもできる。
して記載するつもりである。しかしながら、これらの態
様は、本発明の説明を目的とし、クレームにより定義さ
れた本発明の範囲を限定するものではないことを、認識
すべきである。
散」は、Sigma-Aldrich of Milwaukee,Wisconsinにより
販売のPEG生成物の多分散混合物、例えば、PEG4
00(Mn380〜420);PEG1000(Mn95
0〜1050);PEG1500(Mn1400〜16
00)及びPEG2000(Mn1900〜2200)
と対照的な分散性を有する化合物の混合物を記述するの
に使用される。
分散」は、混合物中の少なくとも約95%の化合物が、
同じ分子量を有する化合物の混合物を記述するのに使用
される。
は、混合物中のほぼ100%の化合物が同じ分子量を有
する化合物の混合物を記述するのに使用される。
分子量」は、混合物中の各分子の分子質量に混合物中の
所定の分子の重量フラクション(weight fraction)を
かけた積の合計として定義される。「重量平均分子量」
は、記号Mwで表される。
子量」は、混合物の全重量を混合物中の分子の数で割っ
たものとして定義され、記号Mnで表される。
は、直鎖又は分枝鎖のポリエチレングリコールポリマー
とみなされ、ポリエチレングリコールのモノメチルエー
テル(mPEG)を含む。用語「PEGサブユニット」
及びポリエチレングリコールサブユニットは、単一ポリ
エチレングリコール単位、即ち−(CH2CH2O)−を
表す。
は、脂質への溶解性及び/又は浸透性を意味し、生物膜
との相互作用及び/又は生物膜を通過することを意味す
る。用語「親油基」又は「親油」は、親油性である基及
び/又は他の化学的要素に結合している場合には、その
ような化学的要素の親油度を増加させる基を意味する。
親油基の例は、アルキル、脂肪酸、脂肪酸のエステル、
コレステリル、アダマンチル等々を含むが、これらに限
定されるものではない。
キル」は、炭素原子1〜5個を有する置換又は非置換ア
ルキル基を表す。
キル」は、炭素原子6個以上を有する置換又は非置換ア
ルキル基を表す。
ール部分を含むポリマーの実質上単分散混合物は、反応
1:
に、H、アルキル、アリールアルキル、芳香族基、脂肪
酸基、脂肪酸基のエステル、コレステリル又はアダマン
チルである。R1は、更に有利に、H、低級アルキル又
は芳香族基である。R1は、最も有利に、H、メチル又
はベンジルである。
は1〜6である。
+は、強塩基のような化合物中の任意の陽イオンであ
り、これはPEGのヒドロキシル基をイオン化できる。
陽イオンの例は、ナトリウムイオン、カリウムイオン、
リチウムイオン、セシウムイオン及びタリウムイオンを
含むが、これらに限定されるものではない。
に、分枝又は線状アルキル、アリールアルキル、芳香族
基、脂肪酸基又は脂肪酸基のエステルである。R2は、
更に有利に、低級アルキル、ベンジル、炭素原子1〜2
4個を有する脂肪酸基又は炭素原子1〜24個を有する
脂肪酸基のエステルである。R2は、最も有利に、メチ
ル、炭素原子1〜18個を有する脂肪酸基又は炭素原子
1〜18個を有する脂肪酸基のエチルエステルである。
は1〜6である。
(O2)−)である。
有する化合物の混合物は、式IIの構造を有する化合物の
混合物と反応して、ポリエチレングリコール部分を含
み、式IIIの構造を有するポリマーの混合物を生じる。
式Iの構造を有する化合物の混合物は、実質上単分散混
合物である。有利には、式Iの化合物の混合物中の少な
くとも96、97、98又は99%の化合物が同じ分子
量を有し、更に有利には、式Iの化合物の混合物は単分
散混合物である。式IIの化合物の混合物は、実質上単分
散混合物である。有利には、式IIの化合物の混合物中の
少なくとも96、97、98又は99%の化合物が同じ
分子量を有し、更に有利には、式IIの化合物の混合物は
単分散混合物である。式IIIの化合物の混合物は、実質
上単分散混合物である。有利には、式IIIの化合物の混
合物中の少なくとも96、97、98又は99%の化合
物が同じ分子量を有する。更に有利には、式IIIの化合
物の混合物は単分散混合物である。
に有利には、約15℃〜約35℃で実施され、最も有利
には、室温(ほぼ25℃)で実施される。
々の時間にわたり実施することができる。反応1は、有
利には、約0.25、0.5又は0.75時間から約
2.4時間又は8時間までの間、実施される。
N,N−ジメチルアセトアミド(DMA)、N,N−ジ
メチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシ
ド、ヘキサメチルリン酸トリアミド、テトラヒドロフラ
ン(THF)、ジオキサン、ジエチルエーテル、メチル
t−ブチルエーテル(MTBE)、トルエン、ベンゼ
ン、ヘキサン、ペンタン、N−メチルピロリジノン、テ
トラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、1,2
−ジクロロベンゼン、1,3−ジメチル−2−イミダゾ
リジノン又はこれらの混合物中で実施されるが、中性溶
媒はこれに限定されない。溶媒は、DMF、DMA又は
トルエンであるのが更に有利である。
比は、有利には、約1:1より大である。更に有利に
は、モル比は、少なくとも約2:1である。式Iの化合
物を過剰に供給することにより、式IIの化合物は、確実
に、実質的に全て反応することができ、このことは、後
に記載されるように、式IIIの化合物の回収を促進する
ことができる。
化合物の混合物は、実質上単分散であり、有利には、式
IVの化合物の混合物中の少なくとも96、97、98又
は99%の化合物が同じ分子量を有し、更に有利には、
式IVの化合物の混合物は単分散混合物である。
基をイオン化できる種々の化合物は、当業者に公知であ
ろう。ヒドロキシル基をイオン化できる化合物は、有利
には強塩基である。さらに有利には、ヒドロキシル基を
イオン化できる化合物は、水素化ナトリウム、水素化カ
リウム、ナトリウムt−ブトキシド、カリウムt−ブト
キシド、ブチルリチウム(BuLi)及びリチウムジイ
ソプロピルアミンからなる群から選択される。ヒドロキ
シル基をイオン化できる化合物は、更に有利には、水素
化ナトリウムである。
基をイオン化し得る化合物の、式IVの化合物に対するモ
ル比は、有利に、少なくとも約1:1、更に有利に少な
くとも2:1である。ヒドロキシル基をイオン化し得る
化合物を過剰に供給することにより、式IVの化合物の実
質的に全てが反応して、確実に、式Iの化合物を生じ
る。従って、反応生成物の混合物中に式IVの化合物及び
式Iの化合物の両方が存在する場合に起こり得る、分離
の困難さを回避することができる。
有利に約0℃〜約35℃、最も有利に約0℃〜室温(ほ
ぼ25℃)で実施する。
々の時間に渡り実施することができる。反応2は、有利
には、約0.25、0.5又は0.75時間から約2.
4時間又は8時間までの間、実施する。
N,N−ジメチルアセトアミド(DMA)、N,N−ジ
メチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシ
ド、ヘキサメチルリン酸トリアミド、テトラヒドロフラ
ン(THF)、ジオキサン、ジエチルエーテル、メチル
t−ブチルエーテル(MTBE)、トルエン、ベンゼ
ン、ヘキサン、ペンタン、N−メチルピロリジノン、ジ
クロロメタン、クロロホルム、テトラヒドロナフタレ
ン、デカヒドロナフタレン、1,2−ジクロロベンゼ
ン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン又はこれ
らの混合物中で実施されるが、中性溶媒はこれに限定さ
れない。溶媒は、DMF、ジクロロメタン又はトルエン
であるのが更に有利である。
化合物は、式Vの化合物の実質上単分散混合物として存
在する。有利には、式Vの化合物の混合物中の少なくと
も96、97、98又は99%の化合物が同じ分子量を
有し、更に有利には、式Vの化合物の混合物は単分散混
合物である。
ッ化物である。
ルホニルである。ハロゲン化メタンスルホニルは、有利
に、メタンスルホニルクロリド又はメタンスルホニルフ
ルオリドである。更に有利には、ハロゲン化メタンスル
ホニルは、メタンスルホニルクロリドである。
物に対するモル比は、有利に、約1:1より大きく、更
に有利に少なくとも約2:1である。ハロゲン化メタン
スルホニルを過剰に供給することにより、式Vの化合物
の実質的に全てが反応して、確実に式IIの化合物を生じ
る。従って、反応生成物の混合物中に式Vの化合物及び
式IIの化合物の両方が存在する場合に起こり得る、分離
の困難さを回避することができる。
更に有利に約0℃〜約35℃、最も有利に約0℃〜室温
(ほぼ25℃)で実施する。
々の時間に渡り実施することができる。反応3は、有利
には、約0.25、0.5又は0.75時間から約2.
4時間又は8時間までの間にわたり、実施する。
に実施し、脂肪族アミンは、モノメチルアミン、ジメチ
ルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエ
チルアミン、トリエチルアミン、モノイソプロピルアミ
ン、ジイソプロピルアミン、モノ−n−ブチルアミン、
ジ−n−ブチルアミン、トリ−n−ブチルアミン、モノ
シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン又はこ
れらの混合物を含むが、これらに限定されるものではな
い。更に有利には、脂肪族アミンは、第三アミン、例え
ばトリエチルアミンである。
の種々の実質上単分散混合物が市販されている。例え
ば、R2がH又はメチルである場合、式Vの化合物は、P
EG又はmPEGであり、これらは、それぞれ、Aldric
h of Milwaukee,Wisconsin;Fluka of Switzerland,and/
or TCl America of Portland,Oregonから市販されてい
る。
酸、脂肪酸のエステル、コレステリル又はアダマンチル
である場合、式Vの化合物は、当業者に理解される種々
の方法により製造することができる。式Vの化合物は、
有利に、以下のようにして製造される:
酸エステル、コレステリル又はアダマンチル、更に有利
に脂肪酸の低級アルキルエステル、最も有利に炭素原子
1〜18個を有する脂肪酸のエチルエステルである。
ドロピラン又は当業者に理解される他のアルコール保護
基である。
ある。
は、反応1について前記したものと同様の反応条件下
で、式VIIの化合物の混合物と反応する。式VIの化合物
の混合物は、実質上単分散混合物である。有利には、式
VIの化合物の混合物中の少なくとも96、97、98又
は99%の化合物が同じ分子量を有する。更に有利に
は、式VIの化合物の混合物は単分散混合物である。式VI
Iの化合物の混合物は、実質上単分散混合物である。有
利には、式VIIの化合物の混合物中の少なくとも96、
97、98又は99%の化合物が同じ分子量を有する。
更に有利には、式VIIの化合物の混合物は、単分散混合
物である。
方法により、式VIIIの化合物は、加水分解されて、R3
基をアルコールに変換することができる。R3がベンジ
ル又はトリチルの場合は、当業者に公知のパラジウム−
木炭触媒の存在下にH2を利用して、加水分解が有利に
実施される。R3がHの場合は、当然、反応5は不必要
である。
応3に関して前記したようにして製造することができ
る。式VIIの化合物は、反応2に関して前記したように
して製造することができる。
するポリマーの実質上単分散混合物は、更に、PEG部
分を含む他の実質上単分散ポリマーと反応し、PEG鎖
を伸ばすことができる。例えば、次の図式:
ものである。pは、n及びmと同様のものを表し、X2 +
は、反応1に関して記載したX+と同様のものを表す。
Qは、反応3に関して記載のものを表す。R2は、反応
1に関し記載したものであり、有利に低級アルキルであ
る。R1は、Hである。反応6は、有利には、反応3に
関する前記の方法と同様の方法で実施する。反応7は、
有利に、反応1に関して記載したものと同様の方法で実
施する。有利には、式IIIの化合物の混合物中の少なく
とも96、97、98又は99%の化合物が同じ分子量
を有する。更に有利には、式IIIの化合物の混合物は単
分散混合物である。式Xの化合物の混合物は、実質上単
分散混合物である。有利には、式Xの化合物の混合物中
の少なくとも96、97、98又は99%の化合物が同
じ分子量を有する。更に有利には、式Xの化合物の混合
物は、単分散混合物である。
れ、今から説明する。ポリエチレングリコール含有オリ
ゴマーの実質上単分散混合物の合成は、ポリエチレング
リコールの実質上単分散混合物のモノベンジルエーテル
(XII)の製造により開始される。Cloudert et al(Syn
thetic Communications,16(1):19〜26(1986))により記
載されるように、市販のポリエチレングリコールの実質
上単分散混合物の過剰量を、水酸化ナトリウムの存在下
に塩化ベンジルと反応させる。次いで、NaHを添加し
て、XIIのナトリウム塩を製造し、このナトリウム塩
は、ヒドロキシアルカン酸のエステルから合成されたメ
シラート(XIII)と反応させることができる。メシラー
トの置換生成物(XIV)は、接触水素添加により脱ベン
ジル化して、アルコール(XV)を生じる。このアルコー
ルのメシラート(XVI)は、メタンスルホニルクロリド
の添加により製造でき、ポリエチレングリコール誘導体
の実質上単分散混合物のモノメチルエーテルのナトリウ
ム塩との反応における求電子剤として使用され、この反
応により、オリゴマーのポリエチレングリコールの部分
が所望の長さにまで伸ばされて、延伸エステル(XVII)
が得られる。エステルは、加水分解されて水性塩基中で
酸(XVIII)になり、カルボジイミド及びN−ヒドロキ
シスクシンイミドとの反応により活性化エステル(XI
X)に変換される。図1に図示されるオリゴマーは、N
−ヒドロキシスクシンイミドを使用して活性化される
が、本発明のオリゴマーを活性化するために、種々の他
の試薬を使用できることは、推察可能である。これらの
試薬は、活性クロロギ酸フェニル、例えばパラ−ニトロ
フェニルクロロホルメート、クロロギ酸フェニル、3,
4−フェニルジクロロホルメート及び3,4−フェニル
ジクロロホルメートを含むが、これらに限定されるもの
ではない。トレシル化剤(tresylation)及びアセター
ル形成剤も含む。
る。有利には、qは、1〜18、更に有利に、4〜16
である。R4は、加水分解を受け、カルボン酸を生じ得
る基である。R4は、有利には低級アルキル、更に有利
にはエチルである。変数n及びmは、反応1に関する前
記のものを表す。
の出発物質は、市販のものであるか又は市販の出発物質
を使用して公知の方法により製造することができる。
る。これらの例は、本発明の態様を説明する目的のため
のものであるが、クレームにより定義された本発明の範
囲を限定するものではない。
式に関する。
溶解させて製造した水酸化ナトリウム水溶液を非多分散
ヘキサエチレングリコール(28.175g、25m
l、100mmol)にゆっくりと添加した。塩化ベン
ジル(3.9g、30.8mmol、3.54ml)を
添加し、反応混合物を撹拌しながら100℃で18時間
加熱した。次いで、反応混合物を冷却し、ブライン(2
50ml)で稀釈し、塩化メチレンで抽出した(200
ml×2)。有機層を集めてブラインで1回洗浄し、N
a2SO4上で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮して、暗
褐色油状物が得られた。粗生成物混合物をフラッシュク
ロマトグラフィー(シリカゲル、溶離剤勾配:酢酸エチ
ル対9/1酢酸エチル/メタノール)により精製し、非
多分散XX8.099g(70%)が黄色油状物として得
られた。
I) ドライジクロロメタン(75ml)中のエチル6−ヒド
ロキシヘキサノエート(50.76ml、50.41
g、227mmol)の非多分散溶液を氷浴で冷却し、
窒素雰囲気下に置いた。トリエチルアミン(34.43
ml、24.99g、247mmol)を添加した。ド
ライジクロロメタン(75ml)中のメタンスルホニル
クロリド(19.15ml、28.3g、247mmo
l)溶液を添加漏斗から滴加した。混合物を3時間半撹
拌し、氷浴が溶けるにつれ、室温にゆっくりとなるよう
にした。混合物をシリカゲルで濾過し、濾液は、水、飽
和NaHCO3、水及びブラインで連続して洗浄した。
有機物をNa2SO4上で乾燥させ、濾過し、真空中で濃
縮して、淡黄色油状物が得られた。粗生成物の最終精製
は、フラッシュクロマトグラフィー(シリカゲル、1/
1ヘキサン/酢酸エチル)で行い、非多分散生成物(4
6.13g、85%)が無色透明油状物として得られ
た。FAB MS:m/e239(M+H)、193
(M−C2H5O)
エトキシ)エトキシ]エトキシ]−エトキシ)−エトキ
シ]−エトキシ]−ヘキサン酸エチルエステル(XXII) 水素化ナトリウム(3.225g又は60%油分散液、
80.6mmol)を無水トルエン80ml中に懸濁さ
せ、窒素雰囲気下におき、氷浴中で冷却した。無水トル
エン80ml中の非多分散アルコールXX(27.3g、
73.3mmol)の溶液をNaH懸濁液に添加した。
混合物を0℃で30分間撹拌し、室温になるようにし、
更に5時間撹拌し、その間、混合物は透明褐色溶液とな
った。無水トルエン80ml中の非多分散メシラートXX
I(19.21g、80.6mmol)をこのNaH/
アルコール混合物に添加し、一緒にした溶液を室温で3
日間撹拌した。反応混合物をメタノール50mlで急冷
し、塩基性アルミナで濾過した。濾液を真空中で濃縮し
て、フラッシュクロマトグラフィー(シリカゲル、溶離
剤勾配:3/1酢酸エチル/ヘキサン対酢酸エチル)に
より精製し、非多分散生成物が淡黄色油状物として得ら
れた(16.52g、44%)。FAB MS:m/e
515(M+H)
キシ)エトキシ]エトキシ]−エトキシ)−エトキシ]−
エトキシ]−ヘキサン酸エチルエステル(XXIII) 非多分散ベンジルエーテルXXII(1.03g、2.0m
mol)をエタノール25ml中に溶解させた。この溶
液に270mgの10%Pd/Cを添加し、混合物を水
素雰囲気下におき、4時間撹拌し、その時、TLCは出
発物質の完全な消滅を示した。反応混合物をセライト
(Celite)545で濾過し、触媒を除去し、濾液を真空
中で濃縮して、非多分散の表題化合物が、透明油状物と
して得られた(0.67g、79%)。FAB MS:
m/e425(M+H)、447(M+Na)
ルエトキシ)エトキシ]エトキシ]−エトキシ)−エトキ
シ]−エトキシ]−ヘキサン酸エチルエステル(XXIV) 非多分散アルコールXXIII(0.835g、1.97m
mol)をドライジクロロメタン3.5ml中に溶解さ
せ、窒素雰囲気下においた。トリエチルアミン(0.3
01ml、0.219g、2.16mmol)を添加
し、混合物を氷浴中で冷却した。2分後、メタンスルホ
ニルクロリド(0.16ml、0.248g、2.16
mmol)を添加した。混合物を、0℃で15分間撹拌
し、次いで、室温で2時間撹拌した。反応混合物をシリ
カゲルで濾過し、トリエチルアンモニウムクロリドを除
去し、濾液は、水、飽和NaHCO3、水及びブライン
で連続して洗浄した。有機物をNa2SO4上で乾燥さ
せ、濾過し、真空中で濃縮した。残分をカラムクロマト
グラフィー(シリカゲル、9/1酢酸エチル/メタノー
ル)により精製し、非多分散XXIVが、透明油状物として
得られた(0.819g、83%)。FAB MS:m
/e503(M+H)。
トキシエトキシ)エトキシ]−エトキシ]−エトキシ)−
エトキシ]−エトキシ]−エトキシ)−エトキシ]−ヘキ
サン酸エチルエステル(XXV) NaH(60%油中分散液88mg、2.2mmol)
を、N2下で、無水トルエン(3ml)中に懸濁させ、
0℃に冷却した。トルエンとの共沸蒸留により乾燥させ
た非多分散ジエチレングリコールモノメチルエーテル
(0.26ml、0.26g、2.2mmol)を添加
した。反応混合物を室温まで加温し、4時間撹拌し、そ
の間、濁った灰色懸濁液は透明、黄色、次いで褐色に変
わった。無水トルエン2.5ml中の非多分散メシラー
トXXIV(0.50g、1.0mmol)を添加した。室
温で1晩撹拌後、反応をメタノール2mlの添加により
急冷し、生じた溶液をシリカゲルで濾過した。濾液を真
空中で濃縮した。FAB MS:m/e499(M+
H)、521(M+Na)。更に、分取クロマトグラフ
ィー(シリカゲル、19/3クロロホルム/メタノー
ル)により精製し、非多分散生成物が透明黄色油状物と
して得られた(0.302g、57%)。FABMS:
m/e527(M+H)、549(M+Na)。
トキシエトキシ)エトキシ]−エトキシ]−エトキシ)−
エトキシ]−エトキシ]−エトキシ)−エトキシ]−ヘキ
サン酸(XXVI) 非多分散エステルXXV(0.25g、0.46mmo
l)を1NのNaOH0.71ml中で18時間撹拌し
た。18時間後、混合物を真空中で濃縮し、アルコール
を除去して、残分を、更に水10mlに溶解させた。水
溶液は、2NのHClでpH2の酸性にし、生成物をジ
クロルメタン中へ抽出した(30ml×2)。次いで、
有機層を集めて、ブラインで洗浄し(25ml×2)、
Na2SO4上で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮して、
非多分散の表題化合物が、黄色油状物として得られた
(0.147g、62%)。FAB MS:m/e49
9(M+H)、521(M+Na)。
トキシエトキシ)エトキシ]−エトキシ]−エトキシ)−
エトキシ]−エトキシ]−エトキシ)−エトキシ]−ヘキ
サン酸2,5−ジオキソ−ピロリジン−1−イルエステ
ル(XXVII) 非多分散酸XXVI(0.209g、0.42mmol)を
ドライジクロロメタン4ml中に溶解させ、既にNHS
(N−ヒドロキシスクシンイミド)(57.8mg、
0.502mmol)及びEDC(1−(3−ジメチル
アミノプロピル)−3−エチルカルボジイミドヒドロク
ロリド)(98.0mg、0.502mmol)が装入さ
れているドライフラスコに、N2雰囲気下に添加した。
溶液を室温で1晩撹拌し、シリカゲルで濾過し、過剰の
試薬及びEDCから生じた尿素を除去した。濾液は、真
空中で濃縮して、非多分散生成物が、暗黄色油状物とし
て得られた(0.235g、94%)。FAB MS:
m/e596(M+H)、618(M+Na)。
は、窒素下に、電磁撹拌しながら実施する。「仕上作業
(Work-up)」は、有機溶剤で抽出、NaCl飽和溶液
で有機相を洗浄、乾燥(MgSO4)及び蒸発(回転蒸
発器)を意味する。薄層クロマトグラフィーは、シリカ
ゲル60°F−254で前コーティングされたメルック
(Merck)のガラスプレートを用いて行い、スポット
は、ヨウ素蒸気により目に見えるようにした。全ての質
量スペクトルは、Macromolecular Resources Colorado
State University,COにより決定され、m/z(相対強
度)オーダーで報告されている。元素分析と融点はGalb
raith Laboratories,Inc.,Knoxville,TNにより実施され
た。例8〜17は、図3で示された図式に関する。
6−ジオキサオクタン(XXXI) ドライジクロロメタン(50ml)中の非多分散トリエ
チレングリコールモノメチルエーテル分子(4.00m
l、4.19g、25.5mmol)及びトリエチルア
ミン(4.26ml、3.09g、30.6mmol)の
溶液を氷浴で冷却し、窒素雰囲気下に置いた。ドライジ
クロロメタン(20ml)中のメタンスルホニルクロリ
ド(2.37ml、3.51g、30.6mmol)の
溶液を添加漏斗から滴加した。塩化物の添加終了10分
後に、反応混合物を氷浴から取り出し、室温になるよう
にした。混合物を更に1時間撹拌し、その時、TLC
(溶出液として、15%MeOHを有するCHCl3)
は、トリエチレングリコールモノメチルエーテルが残留
していないことを示した。
mlで稀釈し、飽和NaHCO3、水及びブラインで連
続して洗浄した。有機物をNa2SO4上で乾燥させ、濾
過し、真空中で濃縮して、非多分散化合物XXXIが透明油
状物として得られた(5.31g、86%)。
4、5、6) ドライDMF(25.7ml)中の非多分散化合物XXVI
II(35.7mmol)の撹拌溶液に、N2下に、鉱油
中のNaHの60%分散液を少量宛添加し、混合物を室
温で1時間撹拌した。この塩XXIXに、ドライDMF(4
ml)中の非多分散メシラートXXXI(23.36)の溶
液を1回で添加し、混合物を室温で3.5時間撹拌し
た。反応の進行は、TLC(12%CH3OH−CHC
l3)によりモニターした。反応混合物を同量の1N
HCLで稀釈し、酢酸エチル(2×20ml)で抽出
し、廃棄した。水溶液の抽出及び仕上作業により、非多
分散ポリマーXXXIIが得られた(収率:82〜84
%)。
コサノール(XXXII)(m=4) 油状物;Rf0.46(メタノール:クロロホルム=
3:22);C15H32O 8についてのMSm/zの計算
値:340.21(M++1)、測定値:341.2
キサペンタコサノール(XXXII)(m=5) 油状物;Rf0.43(メタノール:クロロホルム=
6:10);C17H36O 9についてのMSm/zの計算
値:384.24(M++1)、測定値:385.3
ナオキサオクタコサノール(XXXII)(m=6) 油状物;Rf0.42(メタノール:クロロホルム=
6:10);C19H40O 10についてのMSm/zの計算
値:428.26(M++1)、測定値:429.3
3,6,9,12,15,18−ヘキサオキサエイコサ
ン(XXXIII) アルコールXXXII(m=4)及びメタンスルホニルクロリ
ドから、XXXIについて記載のようにして、非多分散化合
物XXXIIIが、定量的収率で、油状物として得られた;R
f0.4(酢酸エチル:アセトニトリル=1:5);C
17H37O10についてのMSm/zの計算値:433.2
1(M++1)、測定値:433.469
=3、4、5) 非多分散化合物XXXIVを、ジオールから、化合物XXXIIに
ついて記載の手順を使用して製造した。
0−デカオキサヘンエイコサノール(XXXIV)(m=
3) 油状物;Rf0.41(メタノール:クロロホルム=
6:10);C21H44O 11についてのMSm/zの計算
値:472.29(M++1)、測定値:472.29
0,33−ウンカオキサテトラトリコサノール(XXXI
V)(m=4) 油状物;Rf0.41(メタノール:クロロホルム=
6:10);C23H48O 12についてのMSm/zの計算
値:516.31(M++1)、測定値:516.31
0,33,36−ドデカオキサヘプタトリコサノール
(XXXIV)(m=5) 油状物;Rf0.41(メタノール:クロロホルム=
6:10);C25H52O 13についてのMSm/zの計算
値:560.67(M++1)、測定値:560.67
しい態様を記載している。特殊な用語を使用している
が、これらは総称的に、また、記述的な意味でのみ使用
されるのであって、前記クレームにより記載される本発
明の範囲を限定するものではない。
ル部分を含むポリマーの実質上単分散混合物を合成する
改良された方法を提供する。本発明の態様による方法
は、前記慣用法により要求されたものより穏やかな反応
条件を利用することができる。例えば、本発明の態様に
よる方法の全てではないが、多くの段階は、大気圧及び
/又は室温で実施することができる。これらの段階を大
気圧及び/又は室温で実施できるので、所望でない副産
物の生成を減ずるか又は防止することができる。更に、
本発明の態様による方法は、前記慣用法より、より有効
である。例えば、本発明の態様による方法は、前記慣用
法より少ない段階及び/又は短い時間を要する。本発明
の態様による方法は、ポリエチレングリコール部分を含
む生成物から、PEG出発材料を除去して、ポリエチレ
ングリコール部分を含むポリマーの実質上単分散混合物
を提供することができる。
含む活性化ポリマーの混合物を、本発明の態様により合
成する一般的図式を示す。
混合物を、本発明の態様により、合成するための図式を
示す。
成するための図式を示す。
Claims (41)
- 【請求項1】 ポリエチレングリコール部分を含むポリ
マーの実質上単分散である混合物を合成する方法であっ
て、該方法は、式I: R1(OC2H4)m−O-X+ (I) [式中、R1は、H又は親油基であり、mは、1〜25で
あり、X+は、陽イオンである]の構造を有する化合物の
実質上単分散混合物と、式II: R2(OC2H4)n−OMs (II) [式中、R2は、H又は親油基であり、nは、1〜25で
ある]の構造を有する化合物の実質上単分散混合物と
を、ポリエチレングリコール部分を含み、式III: R2(OC2H4)m+n−OR1 (III) の構造を有するポリマーの実質上単分散混合物を生じる
のに十分な条件下で、反応させることを含む合成法。 - 【請求項2】 式Iの化合物の式IIの化合物に対するモ
ル比は、約1:1より大である、請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 式Iの化合物の式IIの化合物に対するモ
ル比は、少なくとも約2:1である、請求項1記載の方
法。 - 【請求項4】 R2は、式IIIのポリマーが実質的に水不
溶性であるように、選択される親油基である、請求項1
記載の方法。 - 【請求項5】 R2は、式IIIのポリマーが約0より大の
LogKowを有するように、選択される親油基である、
請求項1記載の方法。 - 【請求項6】 R2は、脂肪酸基又は脂肪酸基のエステ
ルである、請求項1記載の方法。 - 【請求項7】 脂肪酸基又は脂肪酸基のエステルは、少
なくともn個の炭素原子の長さのアルキル基を含む、請
求項6記載の方法。 - 【請求項8】 式Iの化合物の式IIの化合物に対するモ
ル比は、約1:1より大であるので、式Iの化合物と式
IIの化合物との反応により式IIIのポリマー及び過剰の
式Iの化合物を含む混合物が得られ、該方法は、更に、
式IIIのポリマーから過剰の式Iの化合物を分離するこ
とを含む、請求項7記載の方法。 - 【請求項9】 分離段階は、式Iの過剰化合物及び式II
Iのポリマーの混合物を、水性媒体に接触させ、式IIIの
ポリマーを集めることを含む、請求項8記載の方法。 - 【請求項10】 分離段階は、過剰な式Iの化合物及び
式IIIのポリマーの混合物を、有機媒体に接触させ、有
機媒体から過剰な式Iの化合物を除去し、かつ有機媒体
から式IIIのポリマーを回収することを含む、請求項8
記載の方法。 - 【請求項11】 式V: R2(OC2H4)n−OH (V) の構造を有する化合物の実質上単分散混合物とハロゲン
化メタンスルホニルとを、 式II: R2(OC2H4)n−OMs (II) の構造を有する化合物の実質上単分散混合物を生じるの
に十分な条件下で反応させることを更に含む、請求項1
記載の方法。 - 【請求項12】 ハロゲン化メタンスルホニルは、メタ
ンスルホニルクロリドである、請求項11記載の方法。 - 【請求項13】 ハロゲン化メタンスルホニルの式Vの
化合物に対するモル比は、約1:1より大である、請求
項11記載の方法。 - 【請求項14】 ハロゲン化メタンスルホニルの式Vの
化合物に対するモル比は、少なくとも約2:1である、
請求項11記載の方法。 - 【請求項15】 式Vの構造を有する化合物の実質上単
分散混合物とハロゲン化メタンスルホニルとを反応させ
て、式IIの化合物の実質上単分散混合物を生じる反応
は、温度約0℃〜約40℃で実施する、請求項11記載
の方法。 - 【請求項16】 式Vの化合物の実質上単分散混合物と
ハロゲン化メタンスルホニルとを反応させて、式IIの化
合物の実質上単分散混合物を生じる反応は、温度約15
℃〜約35℃で実施する、請求項11記載の方法。 - 【請求項17】 式Vの化合物の実質上単分散混合物と
ハロゲン化メタンスルホニルとを反応させて、式IIの化
合物の実質上単分散混合物を生じる反応は、約0.25
時間〜約2時間の間実施する、請求項11記載の方法。 - 【請求項18】 式VI: R2−OMs (VI) [式中、R2は、親油基である]の構造を有する化合物の
実質上単分散混合物と、式VII: R3(OC2H4)m−O-X2 + (VII) [式中、R3は、ベンジル、トリチル又はトリメチルシリ
ルであり、X2 +は、陽イオンである] の構造を有する化
合物の実質上単分散混合物とを、式VIII: R3(OC2H4)m−OR2 (VIII) の構造を有する化合物の実質上単分散混合物を生じるの
に十分な条件下で反応させ、かつ式VIIIの構造を有する
化合物の実質上単分散混合物を、式V: R2(OC2H4)m−OH (V) の構造を有する化合物の実質上単分散混合物を生じるの
に十分な条件下で反応させることを更に含む、請求項1
1記載の方法。 - 【請求項19】 R3は、ベンジルである、請求項18
記載の方法 - 【請求項20】 式IV: R1(OC2H4)n−OH (IV) の構造を有する化合物の実質上単分散混合物を、式I: R1(OC2H4)m−O-X+ (I) の構造を有する化合物の実質上単分散混合物を生じるの
に十分な条件下で反応させることを更に含む、請求項1
記載の方法。 - 【請求項21】 式IVの構造を有する化合物の実質上単
分散混合物を、式Iの化合物の実質上単分散混合物を生
じるのに十分な条件下で反応させることは、式Iの構造
を有する化合物の実質上単分散混合物を生じるのに十分
な条件下で、式IVの構造を有する化合物の実質上単分散
混合物と、式IVの化合物のヒドロキシル基をイオン化し
うる化合物とを反応させることを含む、請求項20記載
の方法。 - 【請求項22】 ヒドロキシル基をイオン化しうる化合
物の式Iの化合物に対するモル比は、約1:1より大で
ある、請求項21記載の方法。 - 【請求項23】 ヒドロキシル基をイオン化しうる化合
物の式Iの化合物に対するモル比は、少なくとも約2:
1である、請求項21記載の方法。 - 【請求項24】 ヒドロキシル基をイオン化しうる化合
物は、強塩基である、請求項21記載の方法。 - 【請求項25】 強塩基は、水素化ナトリウム、水素化
カリウム、ナトリウムt−ブトキシド、カリウムt−ブ
トキシド及びナトリウムアミドからなる群から選択され
る、請求項24記載の方法。 - 【請求項26】 強塩基は水素化ナトリウムである、請
求項24記載の方法。 - 【請求項27】 式IVの化合物の実質上単分散混合物
は、式Iの化合物の実質上単分散混合物を生じるのに十
分な条件下で、温度約0℃〜約40℃で反応させる、請
求項20記載の方法。 - 【請求項28】 式IVの化合物の実質上単分散混合物
は、式Iの化合物の実質上単分散混合物を生じるのに十
分な条件下で、温度約15℃〜約35℃で反応させる、
請求項20記載の方法。 - 【請求項29】 式IVの化合物の実質上単分散混合物
は、式Iの化合物の実質上単分散混合物を生じるのに十
分な条件下で、約0.25時間〜約4時間の間反応させ
る、請求項20記載の方法。 - 【請求項30】 式IIIのポリマーの混合物中、少なく
とも約96、97、98又は99%の化合物が同じ分子
量を有する、請求項1記載の方法。 - 【請求項31】 式IIIのポリマーの混合物は、単分散
混合物である、請求項1記載の方法。 - 【請求項32】 ポリエチレングリコール部分を含むポ
リマーの単分散混合物であって、該ポリマーは、請求項
1記載の方法により合成される、単分散混合物。 - 【請求項33】 ポリエチレングリコール部分を含むポ
リマーの実質上単分散である混合物を合成する方法であ
って、該方法は、式I: R1(OC2H4)m−O-X1 + (I) [式中、R1は、H又は低級アルキルであり、mは、1〜
25であり、X1 +は、陽イオンである]の構造を有する
化合物の実質上単分散混合物と、式II: R2(OC2H4)n−OMs (II) [式中、R2は、H又は低級アルキルであり、nは、1〜
25である]の構造を有する化合物の実質上単分散混合
物とを、ポリエチレングリコール部分を含み、式III: R2(OC2H4)m+n−OR1 (III) の構造を有するポリマーの実質上単分散混合物を生じる
のに十分な条件下で、反応させることを含む合成法。 - 【請求項34】 m+nは、少なくとも7である、請求
項33記載の方法。 - 【請求項35】 R1は、Hであり、R2は、メチルであ
る、請求項33記載の方法。 - 【請求項36】 ポリエチレングリコール部分を含み、
式III: R2(OC2H4)m+n−OR1 (III) [式中、R1はHであり、R2は低級アルキルである]の構
造を有するポリマーの実質上単分散混合物とハロゲン化
メタンスルホニルとを、式IX: R2(OC2H4)m+n−OMs (IX) の構造を有するポリマーの実質上単分散混合物を生じる
のに十分な条件下で反応させ、この式IXの構造を有する
ポリマーの実質上単分散混合物と、式X: H(OC2H4)p−O-X2 + (X) [式中、X2 +は、陽イオンであり、pは、1〜25であ
る]の構造を有する化合物の実質上単分散混合物とを、
式XI: R2(OC2H4)m+n+p−OH (XI) の構造を有するポリマーの実質上単分散混合物を生じる
のに十分な条件下で、反応させることを更に含む、請求
項33記載の方法。 - 【請求項37】 ポリエチレングリコール部分を含むポ
リマーの実質上単分散である混合物を合成する方法であ
って、該方法は、式I: R1(OC2H4)m−O-X1 + (I) [式中、R1は、低級アルキルであり、mは、1〜25で
あり、X1 +は、陽イオンである]の構造を有する化合物
の実質上単分散混合物と、式II: R2(OC2H4)n−OMs (II) [式中、nは、1〜25であり、R2は、脂肪酸のエステ
ルである]の構造を有する化合物の実質上単分散混合物
とを、ポリエチレングリコール部分を含み、式III: R2(OC2H4)m+n−OR1 (III) の構造を有するポリマーの実質上単分散混合物を生じる
のに十分な条件下で、反応させることを含む合成法。 - 【請求項38】 エステル基を加水分解してカルボン酸
基を提供するのに十分な条件下で、式IIIの構造を有す
るポリマーの実質上単分散混合物を反応させることを更
に含む、請求項37記載の方法。 - 【請求項39】 式VI: R2−OMs (VI) [式中、R2は、脂肪酸のエステルである]の構造を有す
る化合物の実質上単分散混合物と、式VII: R3(OC2H4)n−O-X2 + (VII) [式中、R3は、ベンジル、トリチル又はTHPであり、
nは、1〜25であり、X2 +は、陽イオンである] の構
造を有する化合物の実質上単分散混合物とを、式VIII: R3(OC2H4)n−OR2 (VIII) の構造を有する化合物の実質上単分散混合物を生じるの
に十分な条件下で反応させ、かつ式VIIIの構造を有する
化合物の実質上単分散混合物を、式V: H(OC2H4)n−OR2 (V) の構造を有する化合物の実質上単分散混合物を生じるの
に十分な条件下で反応させ、かつ式Vの構造を有する化
合物の実質上単分散混合物を、式IIの構造を有する化合
物の実質上単分散混合物を生じるのに十分な条件下で反
応させることを更に含む、請求項37記載の方法。 - 【請求項40】 R2は、式: R4O(O)C(CH2)q− [式中、R4は、低級アルキルであり、qは、1〜24で
ある]を有する脂肪酸のエステルである、請求項39記
載の方法。 - 【請求項41】 R4は、エチルである、請求項40記
載の方法。
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