亲水性聚合物-白藜芦醇结合物及制备方法 【技术领域】
本发明涉及一种亲水性聚合物-白藜芦醇结合物及制备方法。
背景技术
白藜芦醇(Resveratrol)是主要存在于葡萄、花生、藜芦、虎杖等植物中的天然非黄酮多酚类化合物，是一种植物抗毒素，其化学名称为3，4’，5-三羟基-反式-均二苯代乙烯(3，4’，5-trihydroxystilbene)，为白色针状结晶，分子式C14H12O3，分子量228.25，其分子结构如下图：
研究发现，白藜芦醇具有广泛的药理活性，具有抗癌、抗氧化、心脑血管保护、抑制血小板聚集、抗炎、抗菌以及调节血脂等多种功能。目前越来越多的学者认为，白藜芦醇是红葡萄酒中发挥心血管保护作用的主要功能因子，白藜芦醇可以影响癌症发生的3个阶段(即起始、促进和发展阶段)，有良好的防癌抗癌活性，是继紫杉醇后又一潜在的绿色抗癌天然产物。由于白藜芦醇包含二苯乙烯母核结构，水溶解性很差，难溶于水，使用不方便，限制了其使用范围。另外，白藜芦醇性质不稳定，容易氧化，在紫外光照射下容易转变为顺式构型，导致其生物活性的降低，因此，提高白藜芦醇的水溶解度，增强其稳定性是提高其生物利用度和保健功效的关键。中国专利CN1817180A报道了先将白藜芦醇溶解于乙醇或有机溶剂经过稀释并应用于食品中的方法。中国专利CN12204860公开了使用乙醇溶解白藜芦醇后用β-环糊精或其衍生物进行包合，以提高白藜芦醇及其衍生物的水溶解度和生物利用度的方法，这些方法均使用乙醇或其它有机溶剂，有一定的副作用。
生物相容性高分子聚合物在天然药物中的应用近年来受到广泛关注，其中聚乙二醇及其衍生物作为制作药物制剂的载体已经在许多商业药品中得到了广泛应用，药物或功能因子的聚乙二醇修饰得到美国FDA的批准，可以作为体内注射药用的合成聚合物之一，因此被广泛应用于生物医药领域。聚乙二醇(简称PEG)具有高度的亲水性，在水溶液中有较大的水动力学体积，并且没有免疫原性，当其连接到药物分子或药物表面时，可以将其优良的性质赋予药物分子，改变它们在水溶液中的生物分配行为和溶解性，增加药物的水溶解度。为避免在修饰过程中发生交联和团聚，常采用单甲氧基聚乙二醇(mPEG)作为修饰剂的合成原料。除PEG外，多聚谷氨酸、聚天门冬氨酸、聚丙二醇或它们的共聚物也可以用于药物分子的化学改性，改善药物或功能因子的缺陷。
【发明内容】
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种能提高白藜芦醇的水溶解性，以提高其生物利用度，更大限度地发挥其保健作用的亲水性聚合物-白藜芦醇结合物。
本发明的第二个目的是提供一种亲水性聚合物-白藜芦醇结合物的制备方法。
本发明的技术方案概述如下：
亲水性聚合物-白藜芦醇结合物，其特征是具有下述结构：
其中：P为单甲氧基聚乙二醇酰基、单甲氧基聚丙二醇酰基、聚谷氨酸酰基或聚天门冬氨酸酰基；
n为1-3；
D为白藜芦醇单体；
L为连接酯键：-O-。
亲水性聚合物-白藜芦醇结合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)将分子量为1000-8000的单甲氧基聚乙二醇或分子量为1000-8000的单甲氧基聚丙二醇进行羧基化反应，制成一端为羧基的单甲氧基聚乙二醇或一端为羧基的单甲氧基聚丙二醇；
(2)将所述一端为羧基的单甲氧基聚乙二醇或一端为羧基的单甲氧基聚丙二醇或聚谷氨酸或聚天门冬氨酸进行酰氯化反应，使所述分子中的羧基反应生成酰氯；
(3)将酰氯化的单甲氧基聚乙二醇或酰氯化的单甲氧基聚丙二醇或酰氯化的聚谷氨酸或酰氯化的聚天门冬氨酸与白藜芦醇反应生成亲水性聚合物-白藜芦醇结合物。
本发明将难溶于水的白藜芦醇修饰为易溶于水的亲水性聚合物-白藜芦醇结合物，增加了白藜芦醇的应用范围。
【附图说明】
图1为白藜芦醇标准品的红外谱图。
图2为单甲氧基聚乙二醇5000-白藜芦醇结合物的红外谱图。
图3为高效液相(HPLC)检测结果，其中，a代表白藜芦醇-水的HPLC谱图，b代表单甲氧基聚乙二醇5000-水的HPLC谱图，c代表水解产物中白藜芦醇的HPLC谱图，d代表本发明产品的HPLC谱图，e代表白藜芦醇标准品的HPLC谱图。
【具体实施方式】
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
亲水性聚合物-白藜芦醇结合物地制备方法，包括如下步骤：
(1)称取0.048g氢化钠，置于圆底烧瓶，用少量二甲基甲酰胺(DMF)溶解；称取5.0g单甲氧基聚乙二醇5000(mPEG5000)，溶于大约100ml(DMF)中，溶解后用滴液漏斗滴入圆底烧瓶；加入0.1g丁二酸酐，在65℃，反应4h，产物为含有一端为羧基的单甲氧基聚乙二醇的混合物；
(2)用移液管吸取1ml二氯亚砜，加入经步骤(1)反应后的溶液中，室温反应4h，使分子中的羧基反应生成酰氯；
(3)称取0.048g氢化钠，加入经步骤(2)反应后的溶液中，溶解；加入0.076g白藜芦醇，室温，避光，通氮气，磁力搅拌反应12h，即制成亲水性聚合物-白藜芦醇结合物。制成的亲水性聚合物-白藜芦醇结合物装入截留分子量10000Dalton的透析袋对蒸馏水进行透析，除去分子量低于10000Dalton小分子物质，至少换5次水，将小分子物质除净。将透析袋内的水溶性物质进行冰冻干燥得到精制的亲水性聚合物-白藜芦醇结合物。(见图3)。
实施例2
亲水性聚合物-白藜芦醇结合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)将分子量为1000的单甲氧基聚乙二醇溶于适量的二甲基甲酰胺中，加入用少量二甲基甲酰胺溶解的氢化钠，加入丁二酸酐，在60℃，反应4h，制成一端为羧基的单甲氧基聚乙二醇，所述分子量为1000的单甲氧基聚乙二醇与所述氢化钠、丁二酸酐的重量比为250∶18∶25；
(2)按重量比为1000∶59的比例，向步骤(1)获得的一端为羧基的单甲氧基聚乙二醇溶液中加入二氯亚砜，使分子中的羧基反应生成酰氯；
(3)按重量比为750∶57的的比例，将步骤(2)获得的酰氯化的单甲氧基聚乙二醇溶液与白藜芦醇混合，加入少量氢化钠做催化剂，室温，避光，通氮气，磁力搅拌反应10h，即制成亲水性聚合物-白藜芦醇结合物。
实施例3
亲水性聚合物-白藜芦醇结合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)将分子量为8000的单甲氧基聚乙二醇溶于适量的二甲基甲酰胺中，加入用少量二甲基甲酰胺溶解的氢化钠，加入丁二酸酐，在70℃，反应3h，制成一端为羧基的单甲氧基聚乙二醇，所述分子量为8000的单甲氧基聚乙二醇与所述氢化钠、丁二酸酐的重量比为2000∶18∶25；
(2)按重量比为4000∶59的比例，向步骤(1)获得的一端为羧基的单甲氧基聚乙二醇溶液中加入二氯亚砜，使分子中的羧基反应生成酰氯；
(3)按重量比为8000∶57的比例，将步骤(2)获得的酰氯化的单甲氧基聚乙二醇溶液与白藜芦醇混合，加入少量氢化钠做催化剂，室温，避光，通氮气，磁力搅拌反应11h即制成亲水性聚合物-白藜芦醇结合物。
实施例4
亲水性聚合物-白藜芦醇结合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)将分子量为5000的单甲氧基聚乙二醇溶于适量的二甲基甲酰胺中，加入用少量二甲基甲酰胺溶解的氢化钠，加入丁二酸酐，在65℃，反应3h，制成一端为羧基的单甲氧基聚乙二醇，所述分子量为5000的单甲氧基聚乙二醇与所述氢化钠、丁二酸酐的重量比为1250∶15∶25；
(2)按重量比为1250∶59的比例，向步骤(1)获得的一端为羧基的单甲氧基聚乙二醇溶液中加入二氯亚砜，使分子中的羧基反应生成酰氯；
(3)按重量比为3750∶57的比例，将步骤(2)获得的酰氯化的单甲氧基聚乙二醇溶液与白藜芦醇混合，加入少量氢化钠做催化剂，室温，避光，通氮气，磁力搅拌反应12h，即制成亲水性聚合物-白藜芦醇结合物。
实施例5
亲水性聚合物-白藜芦醇结合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)将分子量为1000的单甲氧基聚丙二醇溶于适量的二甲基甲酰胺中，加入用少量二甲基甲酰胺溶解的氢化钠，加入丁二酸酐，在66℃，反应3h，制成一端为羧基的单甲氧基聚丙二醇，所述分子量为1000的聚丙二醇与所述氢化钠、丁二酸酐的重量比为250∶12∶25；
(2)按重量比为2500∶59的比例，向步骤(1)获得的一端为羧基的单甲氧基聚丙二醇溶液中加入二氯亚砜，使分子中的羧基反应生成酰氯；
(3)按重量比为5000∶57的比例，将步骤(2)获得的酰氯化的单甲氧基聚丙二醇溶液与白藜芦醇混合，加入少量氢化钠做催化剂，室温，避光，通氮气，磁力搅拌反应13h，即制成亲水性聚合物-白藜芦醇结合物。
实施例6
亲水性聚合物-白藜芦醇结合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)将分子量为8000的单甲氧基聚丙二醇溶于适量的二甲基甲酰胺中，加入用少量二甲基甲酰胺溶解的氢化钠，加入丁二酸酐，在70℃，反应3h，制成一端为羧基的单甲氧基聚丙二醇，所述分子量为8000的单甲氧基聚丙二醇与所述氢化钠、丁二酸酐的摩尔比为2000∶16∶25；
(2)按重量比为3000∶59的比例，向步骤(1)获得的一端为羧基的单甲氧基聚丙二醇溶液中加入二氯亚砜，使分子中的羧基反应生成酰氯；
(3)按摩尔比为重量比为6000∶57的比例，将步骤(2)获得的酰氯化的单甲氧基聚丙二醇溶液与白藜芦醇混合，加入少量氢化钠做催化剂，室温，避光，通氮气，磁力搅拌反应14h即制成亲水性聚合物-白藜芦醇结合物。
实施例7
亲水性聚合物-白藜芦醇结合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)将分子量为5000的单甲氧基聚丙二醇溶于适量的二甲基甲酰胺中，加入用少量二甲基甲酰胺溶解的氢化钠，加入丁二酸酐，在70℃，反应3h，制成一端为羧基的单甲氧基聚丙二醇，所述分子量为8000的单甲氧基聚丙二醇与所述氢化钠、丁二酸酐的摩尔比为2000∶18∶25；
(2)按重量比为250∶59的比例，向步骤(1)获得的一端为羧基的单甲氧基聚丙二醇溶液中加入二氯亚砜，使分子中的羧基反应生成酰氯；
(3)按摩尔比为重量比为5000∶57的比例，将步骤(2)获得的酰氯化的单甲氧基聚丙二醇溶液与白藜芦醇混合，加入少量氢化钠做催化剂，室温，避光，通氮气，磁力搅拌反应13h，即制成亲水性聚合物-白藜芦醇结合物。
实施例8
亲水性聚合物-白藜芦醇结合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)按重量比为2500∶59的比例，向质量浓度为15％的聚谷氨酸水溶液中加入二氯亚砜，使分子中的羧基反应生成酰氯；
(2)按重量比为750∶57的比例，将步骤(1)获得的酰氯化的聚谷氨酸溶液与白藜芦醇混合，加入少量氢化钠做催化剂，室温，避光，通氮气，磁力搅拌反应10h亲水性聚合物-白藜芦醇结合物。
实施例9
亲水性聚合物-白藜芦醇结合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)按重量比为7000∶59的比例，向质量浓度为15％的聚谷氨酸水溶液中加入二氯亚砜，使分子中的羧基反应生成酰氯；
(2)按重量比为5000∶57的比例，将酰氯化的聚谷氨酸与白藜芦醇混合，加入少量氢化钠做催化剂，室温，避光，通氮气，磁力搅拌反应11h亲水性聚合物-白藜芦醇结合物。
实施例10
亲水性聚合物-白藜芦醇结合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)按重量比为3000∶59的比例，向质量浓度为20％的聚天门冬氨酸水溶液中加入二氯亚砜，使分子中的羧基反应生成酰氯；
(2)按重量比为2000∶57的比例，将酰氯化的聚天门冬氨酸与白藜芦醇混合，加入少量氢化钠做催化剂，室温，避光，通氮气，磁力搅拌反应14h亲水性聚合物-白藜芦醇结合物。
实施例11
亲水性聚合物-白藜芦醇结合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)按重量比为2500∶59的比例，向质量浓度为20％的聚天门冬氨酸的水溶液中加入二氯亚砜，使分子中的羧基反应生成酰氯；
(2)按重量比为1000∶57的比例，将酰氯化的聚天门冬氨酸与白藜芦醇混合，加入少量氢化钠做催化剂，室温，避光，通氮气，磁力搅拌反应13h亲水性聚合物-白藜芦醇结合物。
实施例12
亲水性聚合物-白藜芦醇结合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)按重量比为1250∶59的比例，向质量浓度为20％的聚天门冬氨酸的水溶液中加入二氯亚砜，使分子中的羧基反应生成酰氯；
(2)按重量比为5000∶57的比例，将酰氯化的聚天门冬氨酸与白藜芦醇混合，加入少量氢化钠做催化剂，室温，避光，通氮气，磁力搅拌反应12h亲水性聚合物-白藜芦醇结合物。
实施例2-实施例12所获得的亲水性聚合物-白藜芦醇结合物也可以采用下述方法精制：将亲水性聚合物-白藜芦醇结合物装入截留分子量10000Dalton的透析袋对蒸馏水进行透析，除去分子量低于10000Dalton小分子物质，至少换5次水，将小分子物质除净。将透析袋内的水溶性物质进行冰冻干燥得到精制的亲水性聚合物-白藜芦醇结合物。
在工业上，本部分透析的操作，也可以用截留分子量接近的超滤或纳滤设备进行，高分子量的浓缩液可以进行喷雾干燥得到产品。