北京北纳创联生物技术研究院

                                     二乙二醇丙酸甲酯的合成与结构表征（一）

采用二乙二醇和丙酸甲酯为主要原料， 以钾为催化剂， 在通 N₂气保护的条件下合成二乙二醇丙酸甲酯，用离子排阻高效液相色谱法对合成的二乙二醇丙酸甲酯进行定量分析。最佳合成条件： 二乙二醇与丙酸甲酯的物质的量比为 1∶2， 催化剂的质量为反应物二乙二醇质量的 1.5%， 于 25℃条件下反应 24 h， 产物经硅胶柱分离、 乙酸乙酯梯度洗脱， 然后干燥， 制得二乙二醇丙酸甲酯成品， 收率为 61.5%， 纯度达 99.5%。用 FT-IR，¹H–NMR， GC–MS 法对二乙二醇丙酸甲酯的分子结构进行了确证。

Synthesis and Structure Characterization of Methyl 3-[2-(2-Hydroxyethoxy)Ethoxy] Propanoate

Diethylene glycol(PEG₂ ) and methyl propionate as main raw materials, potassium as the catalyst and under the conditions of N₂ gas protection, synthesis of diethylene glycol methyl propionate was developed. Quantitative analysis of PEG₃ – CO₂ Me was carried out by using ion exclusion chromatography with high performance liquid chromatography.The optimal synthesis conditions were found that molar ratio of diethylene glycol and methyl propionate was 1∶2, catalyst mass was 1.5% of PEG₂ mass, reaction time was 24 h at 25℃ , separated by silica gel column, eluted with ethyl acetate, the target product of PEG₃ –CO₂ Me was obtained. The yield rate was 61.5% with the purity of 99.5%. The molecular structure of diethylene glycol methyl propionate was syndrome by FT-IR,  ¹H NMR, GC–MS.

聚乙二醇 （PEG） 丙酸甲酯化修饰剂是一类功能性聚乙二醇修饰剂， 它可将活化的 PEG丙酸甲酯通过化学方法偶联到蛋白、 多肽、 小分子有机药物上， 改善药物的理化性质和生物学活性， 改进药物动力学和药效， 能显著增强药物的溶解性和稳定性， 减少免疫原性和抗原性， 降低毒副作用， 增加体内生物活性和疗效等功效^［1］， 延长血浆半衰期和增加体内系统暴露； 增加体内生物活性和疗效； 减少给药次数， 降低病人痛苦。二乙二醇丙酸甲酯（PEG₃ – CO₂ Me） 是一种新型的功能性 PEG 修饰剂，单体结构式如下：

国内外对于二乙二醇丙酸甲酯修饰剂的生产与鉴别极少报道， 仅有德国西门子公司和加拿大科学院苏塞克斯公司在研发中， 而药物的相关检测侧重于对修饰剂反应产物的分析。笔者对 PEG₃ –CO₂Me 化学结构进行表征， 以期指导 PEG 药物修饰剂的制备、 药理分析及药品测试等工作^［2–3］。

1　实验部分

1.1　主要仪器与试剂

红外光谱仪： FTIR-8400S 型， 岛津（中国） 有限公司；

高效液相色谱仪： LC20AT 型， 岛津（中国）有限公司；

气质联用仪： GCMS-QP2010SE 型， 岛津（中国）有限公司；

核磁共振光谱仪： DRx 400 NMR 型， 德国布鲁克 · 道尔顿有限公司；

丙酸甲酯、 二乙二醇： 分析纯， 上海化学试剂有限公司；

乙酸乙酯、 正已烷： 分析纯， 杭州双林化工试剂厂。

1.2　二乙二醇丙酸甲酯的合成

向装有磁力搅拌器、 滴液漏斗和温控装置的 500 mL 圆底烧瓶中， 加入一定量的二乙二醇（PEG₂） ， 开启磁力搅拌器， 通 N₂ 进行保护， 加入1.5% PEG₂ 质量的金属钾进行反应， 待金属钾完全反应并消失后， 滴加与 PEG₂ 质量相当的丙酸甲脂， 反 应 24 h， 制 得 PEG₃ – CO₂Me 粗 品。PEG₃ –CO₂Me 粗品经硅胶柱净化、 乙酸乙酯梯度洗脱、 真空浓缩、 干燥， 得 PEG₃ –CO₂Me 成品^［4］。反应方程式如下：

1.3　目标产物的分析测试

1.3.1　离子排阻高效液相色谱 （HPLC）

使 用 LC20AT 型 高效液相色谱 仪， Bio-radHPX–87H 色谱柱， 以硫酸溶液 （pH 2.0） 为流动相，
流量为 0.8 mL／min， 柱温为 55℃， 检测波长为 210nm。绘制 PEG₃ –CO Me 的标准曲线， 计算目标产物的含量。

1.3.2　傅立叶变换红外光谱 (FTIR)^［5］

使 用 FTIR-8400S 型 红 外 光 谱 仪， 把 PEG₃ –CO₂Me 样品涂在 KBr 片上， 采用 30 次不间断扫描，存储测试数据的平均值。

1.3.3　核磁共振谱 (NMR)

使用 DRx 400 NMR 型核磁共振光谱仪， 用重水 （D₂O） 作溶剂， 四甲基硅烷（TMS） 作内标， 记录核磁共振氢谱。

1.3.4　气相色谱 – 质谱 (GC–MS)

使用 GCMS–QP2010SE 型气质联用仪进行定性分析， 色谱柱为 HP–5 型柱， FID 检测器， 两段程序升温， 先以 5℃／min 从 50℃升至 120℃， 再以10℃／min 从 120℃升至 220℃， 然后进行测试。