核苷磷酰化偶联壳聚糖的抗HIV高分子前药

论文摘要

壳聚糖是天然高分子甲壳素的脱乙酰化产物,具有优良的生物相容性、可降解性和生物活性,广泛应用于废水处理、化妆品、农业、食品行业、纺织业、医药领域等。它在生物医药领域特别是大分子前药和酶的表面修饰方面所具有的潜在应用价值己引起了人们的高度关注。2’,3’-双脱氢-2’,3’-双脱氧胸苷（d4T）是第四个用作抗人体免疫缺陷性病毒感染（HIV）的药物,为核苷类药物,是RNA导向的DNA聚合酶抑制剂。通过抑制病毒的复制,减慢HIV发展的作用。d4T通过细胞激酶磷酸化成d4T三磷酸酯而发挥抗病毒活性,抑制HIV逆转录酶和病毒DNA的合成。但是d4T具有损伤外周神经,强烈的毒性、多药耐药性和体内半衰期短等缺点,使其在临床上的应用受到一定限制。为了延长d4T的药效、降低毒副作用,国内外学者进行了大量研究,其中与高分子偶联是研究的热点。本文首次合成了高分子前药N-D4T异丙基磷酰化壳聚糖,并对其体外释放性能进行了研究。首先通过一个一锅法的路线合成了d4T的核苷氢亚磷酸二酯,即d4T先与三氯化磷反应,生成5’-核苷磷酰二氯中间体,然后与醇解试剂作用（使用不同的醇可以得到不同的核苷氢亚磷酸二酯）,得到相应的d4T氢亚磷酸二酯；之后,通过三步反应对壳聚糖进行了修饰,得到了6-O-三苯基甲醚化壳聚糖,不仅保护了6位羟基,还改善了聚合物的溶解性。其次,将合成的d4T氢亚磷酸二酯与6-O-三苯基甲醚化壳聚糖通过Atherton-Todd反应共价连接,并将壳聚糖的6位羟基脱保护,提纯,制备了载药量为16.1%,重均分子量为27kD的N-D4T异丙基磷酰化壳聚糖高分子前药,并利用核磁共振磷谱,氢谱对其结构进行了分析。再次,对高分子前药在体外的释放性能作了研究,找出了它在人工胃液和人工肠液中的水解产物都是d4T和d4T异丙基单磷酸酯。并利用高效液相色谱法,建立了一套高效、准确的检测d4T和d4T异丙基单磷酸酯含量的色谱方法,通过对合成的高分子前药的体外水解动力学的测定,结果表明所制备的前药表现出缓释效果,而且在人工胃液中比在人工肠液中释放速度更快,药物水解的更彻底,并且d4T异丙基单磷酸酯的产生使d4T通过了在代谢中的限速步骤,d4T异丙基单磷酸酯能直接发挥作用。最后,为了改善壳聚糖的水溶性,对壳聚糖的羟基进行了硫酸化。即以DMF为溶剂,以发烟硫酸为硫酸化试剂,对6-O-三苯基甲醚化壳聚糖进行了改性,得到了水溶性良好的3,6-0硫酸化壳聚糖,为壳聚糖的进一步应用打下了理论基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 符号和缩略词说明
• 第一章 绪论
• 1.1 壳聚糖的研究和应用现状
• 1.1.1 壳聚糖的结构与性质
• 1.1.2 壳聚糖的化学修饰
• 1.1.3 壳聚糖的应用
• 1.2 核苷类抗HIV药物的研究进展
• 1.2.1 抗HIV药物简介
• 1.2.2 核苷类逆转录酶抑制剂的研究进展
• 1.3 本课题研究的目的和意义
• 第二章 实验
• 2.1 试剂和仪器
• 2.1.1 试剂
• 2.1.2 仪器
• 2.2 合成
• 2.2.1 2 ’,3’-双脱氢-2’,3’-双脱氧胸苷（D4T）-5'-氢亚磷酸二酯的合成
• 2.2.2 壳聚糖的预处理与选择性保护
• 2.2.3 N-D4T异丙基磷酰化壳聚糖的合成
• 2.2.4 3,6-O硫酸化壳聚糖的合成
• 第三章 实验讨论
• 3.1 D4T氢亚磷酸酯的制备
• 3.2 6-O-三苯基甲醚化壳聚糖的制备
• 3.3 D4T异丙基磷酰化壳聚糖的制备
• 3.3.1 ATHERTON-TODD反应的机理
• 3.3.2 最终产物中D4T取代度的测定
• 3.3.3 异丙基D4T磷酰化壳聚糖的磷谱
• 3.3.4 异丙基D4T磷酰化壳聚糖的分子量测定
• 3.4 异丙基D4T磷酰化壳聚糖前药的体外释放性能研究
• 3.4.1 释放产物的研究
• 3.4.2 释放条件的确立
• 3.4.3 释放物质含量测定的标准曲线的建立
• 3.4.4 偶联物体外释放性能
• 3.5 3,6-O硫酸化壳聚糖的制备
• 3.5.1 3,6-O硫酸化壳聚糖的结构表征
• 3.5.2 影响硫酸化反应的因素
• 第四章 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 研究成果和发表的学术论文
• 作者及导师简介
• 附件