СИНТЕЗ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ ПОЛИЭТИЛЕНГЛИКОЛЯ. Обзор Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

1990

Том (А) 32

№ 5

УДК 541.64:542.954

© 1990 г. И. Н. Топчиева

СИНТЕЗ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ ПОЛИЭТИЛЕНГЛИКОЛЯ

Обзор

ПЭГ растворим в воде, нетоксичен, химически инертен по отношению к биологическим структурам. Эти свойства делают ПЭГ удобной полимерной основой для иммобилизации различных биологически активных соединений. Рассмотрены различные способы введения биологически активных соединений в состав ПЭГ. Традиционным способом является модификация ПЭГ по концевым гидроксильным группам, приводящая к синтезу телехеликов. Обсуждаются подходы к получению телехеликов с высокой функциональностью, основанные на учете реакционной способности концевых гидроксильных групп в ПЭГ и фазового состояния полимеров в растворе. Новым подходом к синтезу ПЭГ является использование реакций свободнорадикального замещения, позволяющих осуществлять введение реакционноспособных групп в качестве боковых в основную цепь полиэфиров, что продемонстрировано как на примере гомо-, так и блок-сополимеров окиси этилена. Принципиально иной путь синтеза ПЭГ заключается в проведении анионной полимеризации окиси этилена, позволяющей вводить функциональные группы в качестве стартовых или концевых на стадии инициирования и обрыва цепи. Рассмотрены методы синтеза меченых ПЭГ, а также способы анализа функциональных групп в ПЭГ.

Полимеры, содержащие в своем составе фрагменты биологически активных веществ (БАВ), используют в качестве лекарственных соединений, а также как инструмент для изучения механизма биохимических процессов in vitro. В большинстве случаев биологическая активность конъюгатов на основе неионогенных полимеров обусловлена действием низкомолекулярного фрагмента, присоединенного к полимерной цепи [1]. Это объясняется отсутствием взаимодействий между полимерами данного типа и основными биологическими структурами организма и прежде всего клеточными мембранами. Особый интерес представляют биологически активные полимеры, не обладающие собственной биологической активностью, но приобретающие способность воздействовать на биологические мембраны в результате конъюгирования с БАВ [2].

К числу таких полимеров относится ПЭГ, растворимый в воде, нетоксичный, доступный в виде образцов с широким набором ММ. Благодаря тому что реакционноспособные группы ПЭГ расположены на концах полимерной цепи, его важным преимуществом по сравнению с другими водорастворимыми полимерами является возможность получения производных со строго определенной локализацией функциональных групп — телехеликов [3—5]. Наряду с полиэфирами, содержащими гидроксиль-ные группы на обоих концах полимерной цепи в качестве исходных веществ могут быть использованы и моноэфиры (МПЭГ), имеющие гид-роксильную группу только на одном конце полимерной цепи.

Несмотря на имеющееся в литературе большое число примеров получения производных полиэтиленгликоля (ППЭГ) \ лишь в немногих случаях после их модификации удается получить ППЭГ с достаточно высокой целевой функциональностью. В связи с этим возникает необходимость

1 Это сокращение относится как к производным ПЭГ, так и МПЭГ.

изучения реакционной способности гидроксильных групп ПЭГ и способов его функционализации.

Синтез ППЭГ, обладающих функциональными группами, несущими биологические функции, как правило, осуществляется двумя способами: за счет модификации имеющихся в ПЭГ концевых ОН-групп и путем прямой полимеризации (чаще всего анионной) окиси этилена с образованием телехеликов со строго заданным типом функциональности и узким ММР. Используют также реакции свободнорадикального замещения атомов водорода основной цепи с образованием полимеров с функциональными группами в боковой цепи, что было сделано на примере модификации гомо- и блок-сополимеров окиси этилена.

I. РЕАКЦИИ ХИМИЧЕСКОЙ МОДИФИКАЦИИ ПОЛИЭТИЛЕНГЛИКОЛЯ

Гидроксильные группы ПЭГ вступают в обычные для алифатических спиртов реакции. Как правило, они протекают количественно, и некоторые из этих реакций используют для определения ММ [6]. В то же время известно, что при модификации ПЭГ часто образуются ППЭГ с заниженной по отношению к исходному полимеру целевой функциональностью [3, 7]. Наиболее распространенной версией, объясняющей этот эффект, является предположение об уменьшении реакционной способности гидроксильных групп ПЭГ по сравнению с его низкомолекулярными аналогами за счет образования водородных связей (ВС) с атомами кислорода основной цепи. В этой связи представляет интерес рассмотрение типов ВС и ПЭГ и их реакционной способности.

Водородные связи в ПЭГ. Концевые гидроксильные группы ПЭГ могут образовывать несколько типов внутри- и межмолекулярных ВС с атомами кислорода основной цепи [8]. Путем использования набора низкомолекулярных соединений, моделирующих концевые и внутренние фрагменты полимерной цепи, методом ИК-спектроскопии были изучены все типы взаимодействия гидроксильной группы с атомами кислорода О — Н... О [8].

В разбавленных растворах ПЭГ в отсутствие межмолекулярных взаимодействий можно выделить четыре формы, в которых находится гидро-ксильная группа ПЭГ: 1) свободная ОН-группа, максимум поглощения которой находится при 3640 см-1 (I); 2) ОН-группа, связанная во внутримолекулярный пятичленный цикл с Ä.MaKC=3605 см-1 (II); 3) ОН-группа, связанная во внутримолекулярные циклы с числом входящих в них атомов >8 с ^.«„0=3480 см-1 (III); 4) форма образуется в результате взаимодействия гидроксильных групп с атомами кислорода собственной или соседней полимерной цепи с Хмвкс=3450 см-1 (IV). При увеличении концентрации ПЭГ в растворе может быть выделен еще один тип Н-связей, образующихся в результате самоассоциации ОН-групп типа ОН ... ОН, поглощение которых наблюдается при Лмакс=3510 см-1 (V) [9]

Г Е Ш

— О —СН, —10—

Г :

—сн2сн2он , н с'н , :

1 не—

£-ОСН2СН2ОН ] —ОСН2СН2ОН — СН2СН20Н

п : : > :

H0CH2CH2CJ нссн2снго~ иосн2сн2--~

Ж Р

Реакционная способность ПЭГ в реакциях замещения и присоединения. Впервые вопрос о взаимосвязи между активностью ОН-групп ПЭГ с их способностью к образованию внутри- и межмолекулярных ВС был изучен в работах Энтелиса с сотр. [10—12] и Липатовой с сотр. [13] на примере взаимодействия ПЭГ с изоцианатами. Представление о различии в реакционной способности указанных выше форм ВС в ПЭГ, соотноше-

ние между которыми зависит от ММ, позволило объяснить экстремальные зависимости константы скорости реакции от ММ [14, 15]. В тех случаях когда химическая модификация проводится в растворе, содержащем в качестве растворителей простые эфиры [15], или в массе [16], отклонений от принципа Флори не наблюдается.

Систематические количественные исследования реакционной способности всех типов Н-комплексов в растворах ПЭГ приведены в работе [17] на примере реакции бензоилирования. Было показано, что в инертных растворителях реакционная способность ПЭГ определяется только внутримолекулярно связанными в пятичленных циклах ОН-группами (форма II), причем константа скорости реакции этой формы в 30 раз превышает значение соответствующих констант для других типов Н-связей. Поскольку доля пятичленных циклов в высокомолекулярных ПЭГ одинакова, для данной реакции наблюдается выполнимость принципа Флори. В то же время сравнение реакционной способности ПЭГ с его низкомолекулярным аналогом — этоксиэтанолом показывает, что суммарные константы скорости реакции бензоилирования ПЭГ оказываются в --2 раза ниже, чем для модельных соединений. Анализируя данные по реакционной способности ПЭГ различных ММ, можно заключить, что интервал изменений наблюдаемых констант скорости, отражающий влияние ВС на активность ОН-групп, невелик и не превышает одного порядка. Таким образом, лишь влиянием ВС на реакционную способность гидроксильных групп нельзя объяснить низкие степени замещения при проведении химической модификации ПЭГ.

Влияние фазового состояния ПЭГ на реакционную способность гидроксильных групп. Гораздо большее влияние на реакционную способность в органических растворителях оказывает ограниченная растворимость ПЭГ и их способность кристаллизоваться из разбавленных растворов [18]. Как известно, формирование упорядоченных элементов твердого тела начинается уже в растворе и проявляется в возникновении агрегатов макромолекул, входящих в состав надмолекулярных структур, реакционная способность которых должна существенно отличаться от их активности в гомогенных растворах. Следует отметить, что даже в водных растворах ПЭГ обнаружено два типа ассоциатов — кристаллиты и микрогелевые частицы, хотя доля этих надмолекулярных структур очень мала и составляет несколько процентов [19]. Анализ литературных данных свидетельствует о том, что при выборе условий проведения химической модификации ПЭГ авторы не учитывали возможность кристаллизации полимера.

Таким образом, физический фактор, а именно процессы кристаллизации ПЭГ в органических растворителях, являются главной причиной, объясняющей низкую функциональность ППЭГ. Для предотвращения этого процесса химическую модификацию ПЭГ необходимо проводить в разбавленных растворах (до Ю-2 моль/дм3), что неудобно в препаративном отношении. Избежать нежелательного действия физических факторов позволяет проведение реакции в отсутствие растворителя, в расплаве. Этому благоприятствует низкая температура плавления ПЭГ, составляющая 329—336 К. Высокая концентрация реагирующих веществ в расплаве дает возможность существенно увеличить скорость реакции и тем самым сохранить неизменными молекулярно-массовые характеристики полимера. Этим способом были успешно осуществлены реакции ацетилироваиия, бензоилирования и динитрофенилирования [20].

Наряду с выбором способа проведения химической модификации важную роль играет выбор последовательности химических реакций, приводящих к синтезу тех или иных ППЭГ.

Стратегия синтеза производных ПЭГ методом химической модификации. Наиболее общими требованиями к синтезу ППЭГ является выбор мягких условий проведения реакций, позволяющих получать ППЭГ без деструкций основной цепи и с высокими степенями замещения. Эти синтетические приемы заимствованы из химии природных соединений.

Одной из наиболее распространенных реакций присоединения биологически активных соединений к ПЭГ является реакция этерификации.

Для ее успешного осуществления используют два подхода: активацию гидроксильной группы ПЭГ, достигаемую переводом ее в производные с хорошими уходящими группами, такой, например, как тозилатная, и последующее взаимодействие с карбоновыми кислотами; и активацию карбоксильного компонента и последующую реакцию с ОН-группой ПЭГ. В последнем случае используются взаимодействие с хлорангидридами [21, 22], реакции переэтерификации [23} или прямое присоединение с помощью дицйклогёксилкарбодиимида (ДЦК) [24—26]. Функциональность полученных продуктов, зависящая от используемого компонента, как правило, существенно ниже теоретической [3, 4]. В работах по этерификации ПЭГ различными кислотами в присутствии ДЦК [7] было показано, что реакция протекает количественной при использовании в качестве катализатора 4-диметил-аминопиридина и оксибензотриазола.

Переходя к получению других ППЭГ, можно воспользоваться рядом хорошо зарекомендовавших себя путей синтеза, многие из которых подробно описываются в обзоре [27]:

ПЭГ—СН2—нуклеофил

I

ПЭГ—СН2—ОТз -

ПЭГ—СН2—О—электрофил

I

ПЭГ—СН2—(Жа 1'

ПЭГ—СН,—ОН

ПЭГ—СН,-Вг -<-

ПЭГ—СН,—ОС—Ш11—ЖЮ.

ПЭГ-С

о

\

он о

ПЭГ—с

\

н

N

ПЭГ—СН,—0-

-н- ПЭГ—сн,—ГШ»

—ОБ

1. Синтез алкоголятов ПЭГ осуществляется при действии на полимер металлического натрия [28, 29], натрийнафталинового комплекса [30], гидрида натрия [31] или Ви1л [32]. При действии на алкоголяты различных электрофильных агентов (алкил- или арилгалогенидов, тозила-тов) образуются простые эфиры.

Оригинальный способ получения карбоксипроизводных ПЭГ этим способом предложен в работе [33]. В качестве электрофильного реагента используют тозильное производное молочной кислоты.

он-

ПЭГ—СН2—0^ + ТаО—СН—СООИ —>- ПЭГ—СН2—ОСН—СООИ-»■

СН,

СН.

->■ ПЭГ—СН2—О—СН—СООН

I

СН,

(1)

На первой стадии реакции образуется ППЭГ, содержащее в качестве концевой группы эфир молочной кислоты, последующий гидролиз которого приводит к образованию ПЭГ—СООН.

2. Тозилаты алифатических спиртов являются хорошими уходящими группами в реакциях нуклеофильного замещения. Поэтому для получения ППЭГ часто используют их реакции с алкоголятами, аминами и карбоновыми кислотами. Наиболее мягким способом получения ПЭГ-СН2-ОТв является взаимодействие ПЭГ-СН2-0^ с ТэС1 [31, 32]. Более устойчивыми при хранении оказались мезилаты, образующиеся по

следующей реакции:

ПЭГ-СН2-0Н + СН3-802-С1-|^ПЭГ-СН2-0802-СН3 (2)

CHjClj

Сравнительное изучение реакционной способности тозилатов и ме-зилатов ПЭГ в реакциях нуклеофильного замещения показало, что лучшей уходящей группой является последняя [31].

Примером успешного введения биологически активного фрагмента в состав макромолекулы ПЭГ с помощью ПЭГ—СН2—OTs является синтез ПЭГ-салицилатов [23]

ОН п НО

/ \

ПЭГ-СН2-ОТз + f~\-/ — ПЭГ-СН.г-ОС-/~^> + Ts-Na+ (3)

\=/ \ у \=/

О—Na+ О

В работе [34] для получения монодисперсных ПЭГ использовали реакцию Вильямсона, протекающую с участием моноалкоголята ПЭГ и ПЭГ—СН2—OTs. На каждой стадии синтеза моноалкоголят олигоэтилен-гликоля реагировал с дитозилатом того же самого олигомера

2Н— (ОСН2СН2) „—ONa+Ts— (OCH2CH2)m-OTs-*

(4)

^Н-(ОСН2СН2)*-ОН

3. Удобным промежуточным продуктом, использующимся для синтеза сульфокислот и аминопроизводных ПЭГ, являются галоидпроиаводные [35]. Наиболее широко применяют ПЭГ—СН2—Вг, отличающийся как своей высокой активностью в реакциях нуклеофильного замещения, так и устойчивостью при хранении.

4. ППЭГ, содержащие изоцианатные группы, используются в качестве преполимеров при синтезе блок-сополимеров или в качестве промежуточных реакционноспособных соединений для конъюгирования ПЭГ с аминами, карбоновыми кислотами, спиртами и т. п. Синтез ПЭГ — NCO осуществляется путем конденсации ПЭГ диизоцианатами [36]

Н—(ОСН2СН2уп—ОН + 20CN—R—NCO —>-—OCN—R—NH—С(ОСН2СН2)п—OCNH—R—NCO (5)

II I!

, О О

5. Взаимодействие ПЭГ с цианурхлоридом или его замещенными является способом введения в состав ПЭГ реакционноспособного'галоида. Поскольку молекула цианурхлорида содержит три атома хлора, для осуществления синтеза ППЭГ, содержащего только один атом хлора, разработан следующий метод синтеза ди-ПЭГ-реагента:

С1 (ОСН2СН2)„ОСНз

N—С/ N—(/

/ Ч / N

СН30-(СН2СН20)п—Н + С1-С N —> Cl-C N (6)

\ / \

N=C N=C

\ \ С1 (ОСН2СН2)п—ОСНз

Этот реагент используют далее для конденсации с 1ЧН2-группами белков [37]. В других случаях вместо цианурхлорида используют реагент, в котором один атом хлора замещен на гидроксильную или алкоксильную группу. В таком случае при их конденсации с монофункциональным ПЭГ получают моно-ПЭГ-реагент [38].

6. Во многих случаях при синтезе ППЭГ в качестве ключевого соединения используют ПЭГ—СН2—NH2. Существует несколько методов получения последнего. Один из них основан на взаимодействии ПЭГ-галогени-дов с фталимидом калия и последующем удалении фталильной группы

обработкой гидразином [39]:

О

II

С.Н4С,0^ЧК /Ч/Ч МН,1Ш,

ПЭГ—СН,—ОН —ПЭГ—СН2—С1-ПЭГ—СН4—N | ]-V

С

II

О

—*- пэг—сн2—гга2 (7)

Синтез ПЭГ—СН2—ГШ2, исходя из ПЭГ-галогенидов, можно проводить также путем их конденсации с низкомолекулярными диаминами [29, 40, 41]. Разновидностью этого метода является гидразинолиз фталимидного ППЭГ, полученного при взаимодействии ПЭГ—СН2—(Жа с №-(2-бром-этил)фталимидом [42].

В работе [1] отдается предпочтение другому методу, включающему в качестве промежуточного соединения ПЭГ—СН2—N3, получаемого из ПЭГ—СН2—С1 действием азида натрия. Восстановление ПЭГ—СН2—N3 до ПЭГ—СН2—1ЧН2 происходит в результате каталитического гидрирования. В качестве промежуточного соединения для синтеза ПЭГ—СН2—ГШ2 используют также ПЭГ-СН2-ЖЮ [43].

Третичные аминогруппы можно вводить, используя реакцию пере-этерификации, применяя, например, в качестве реагента метиловый эфир 1^,1Ч-диметиламинобензоата и метилат натрия в качестве катализатора [23]

н3с о

\ У СН,0Иа ПЭГ—СН2—ОН + 14—>-С -»-

ПЭГ— СН2—ОС—'' (8)

7,8. Общим способом получения карбонилсодержащих ППЭГ служит окисление гидроксильных групп. Побочно протекающие процессы деструкции и образования комплексов между металлами, входящими в состав окислителя, и полимерной цепью ПЭГ затрудняет получение ППЭГ с исходным ММР и выделение конечных продуктов. Тем не менее оптимизация условий реакции и использование эффективных способов очистки образующихся продуктов (экстракция, хроматография) позволяют получить ПЭГ—СНО, используя в качестве окислителей пиридинийхлорхромат

[44] и систему ДМСО —уксусный ангидрид [31]. Интересно, что если в качестве окислительной системы использовать смесь, содержащую ДМСО—ДЦК—о-фосфорную кислоту (реакция Пфицнера — Морфата), то продуктом реакции является ППЭГ, содержащий полуацетальные связи

[45]. Эта реакция оказалась удобным методом синтеза циклических ППЭГ:

О

ДЦК, ДМСО У

НО—СН2(СН2ОСН2)„—СН2—ОН-НО—СН2—СН20СН2)п—с

V

н,Р04

н

(9)

О

\ 1— (СН20СН2)„

С—(СН2ОСН2)п—СН—ОСН2—(СН2ОСН2)п—сн,—он / I " I—Н2С—О—СН—I

Н ОН |

ОН

Дальнейшее окисление ППЭГ, содержащих полуацетальные связи,

гипоиодидом калия позволяют получать а-карбокси-ш-окси-ПЭО

О

К01 \

~~Н2С—О—СН--—->• С—(СН2ОСН2)п—ОН (10)

I Н+ / ОН НО

Легко расщепляемую полуацетальную группировку в ППЭГ можно рассматривать как защитную группу, предотвращающую полное окисление ПЭГ до соответствующего диальдегида. В работе [46] описан мягкий способ перевода ПЭГ — СНО в ПЭГ — СООН, использующий в качестве окислителя перекиси водорода.

Вторая группа методов получения ППЭГ, содержащих карбоксильные группы, основана на взаимодействии ПЭГ с производными альдегидов или кислот с защищенными карбонильными группами и последующим гидролитическим отщеплением защитных групп. К их числу относится конденсация ПЭГ с диэтилацеталем бромацетальдегида [31]

пэг—сн2—он + Вг—сн2—-СН(0С2Н5)2 х) пгрбГ"-ВцОК/с'"'

2 ' 2 \ 2 5/2 2)НС1/Н20

-+ПЭГ-СН2СН2-СНО (11)

Аналогичный подход позволяет получить ПЭГ — СООН, используя в качестве реагента этиловый эфир бромуксусной кислоты [47]

пэг—сн2—он + Вг—сн2—со2—с2н5 " "рет-в"°к/тре"г-ви0^

г * * 1 5 2ЖаОН/Н,0

—^ПЭГ-СН2СН2-С02Н (12)

Для получения ПЭГ — СООН широко применяется реакция конденсации ПЭГ [1] или ПЭГ — СН2—РШ2 [29] с янтарным ангидридом при катализе третичными аминами

(СДШ

ПЭГ—СН2—ОН + Н2С-СНг -»- ПЭГ—СН2—ОС—(СН2)о—С02Н (13)

А ¿ 1

о7 V \

Использование каталитических количеств диметиламинопиридина позволяет проводить эту реакцию в мягких условиях [3]. При проведении дальнейших реакций с участием ПЭГ — СООН, чаще всего амидирования, карбоксильную группу активируют, переводя ее, например, в КГ-оксисук-цинимидный эфир [28].

В работе [48] описан способ прямого введения активированных карбонильных производных — хлорангидридных групп в состав ПЭГ:

О О

ПЭГ—СН2—ОН + С1—С—С—С1 —► ПЭГ— СН2—О—С—с~С1 (14>

О О

Эта же задача может быть решена путем использования а, ю-дихлорфор-миатов, получаемых при взаимодействии ПЭГ с фосгеном [49].

Перечень ППЭГ, полученных методами химической модификации, представлен в табл. 1.

II. СИНТЕЗ ПРОИЗВОДНЫХ ПЭГ МЕТОДОМ АНИОННОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ

Функциональные ППЭГ с одной или двумя концевыми группами различной химической природы могут быть получены методами анионной полимеризации окиси этилена, протекающей по механизму «живых цепей». Функционализация полимерной цепи может проходить либо на стадии инициирования, либо дезактивации активных центров.

Таблица 1

Производные ПЭГ, полученные методом химической модификации

Концевая группа ППЭГ

Используемые реагент, катализатор

СН.С-

II

о

ссцс-II

о

СНа(СН«)»С-

II

о

СН,(СН,)5С-

II о

СН,(СН1),С-

II

о

СН,(СНг)„С-

II

о

СНа(СНг)12С—

II о

сндсн^.с -

II о

СНа(СН,)1,С-

II о

СН1(СН!),СН=--СНСН!СН=СН(СН!),С-

II

о

(СНз(СНгСН=СН)з(СН2),ь- )г-

II

о

едс-

II

о

ВгСНгС-

II

о

1СН2С-

II

о

I

/

но о

ссн,с-II

о

(СНаСН)20 о

С—СН2СН2С-„ / II

но о

СН:С , ДЦК \

он

ССЬСОС! ССЬСООН, ДЦК

о

СН5(СН,),С^ , ДЦК

Чон о

СЫа(СН,)5С^ , дцк

Чон

о

СН3(СН,),С^ , дцк \»

о

СН3(СН,)„С^ , дцк

\н о

СНДСН2)12С , ДЦК

\>н

о

СНа(СН,)иС^ , дцк

Чон о

СНа(СНг)„С^ , дцк

Чон о

//

а„н„с , дцк

Чон о

син5,с , дцк

\>н о

\

Вг

о

\н, дцк о

ВгСН.С

Чон, дцк о

1СН2С

Чон, дцк

о о

\-сн2с^ , дцк

но/ Чон

о о

\-СН2СШ^ , дцк / \ но он

Концевая группа ППЭГ

Используемые реагент, катализатор

О

НООС <5—

ноое соон

_)>

1 \

С-

I

Н,С

\

НО о" I

с-

II

сн,|

/\ О

г

V

но

БОК-гис(К-им-Тз) БОК-сер(ОБзл)

БОК-Арг(МО,)

БОК-Тир(2,в-ди-С1Бзл) БОК-Трв

БОК-Асн БОК-Гли

БОК-Ала О

н,с / сн,

Н.С

N I

О'

сн,

СН,-С

сн,-с

у

\

/

V

о о

с с

/ \

о | | о

/

с с

^ ^

о о

\=/ \

с-он, дцк

II

о

н,с

но 8

сн,р

<!-он,

ДЦК

/\0

но

СН БОК

^С—СН,СН( N Н)СО о Н, ДЦК, ДМ АР

л / с=м-т8

НООССЕШН(БОК), ДЦК, ДМАР сн.он

О^-Ы БОК

\:-1Ш-(-СНг)зСН<ГШ)СООН, ДЦК, / ДМАР

ВДЧ

С1

/ _ БОК

С1-^>-0-< \-СНгСН(ГШ)СООН,

ДЦК, ДМАР

БОК

^-ЧСНаСЩ^СООН, ДЦК, ДМАР

I

V4-/ N

БОК

НН,С0СН,СН<АН)С00Н, ДЦК, ДМАР БОК

НООС—СН»—СН,—СН(Г!ГН)СООН, ДЦК, ДМАР БОК

СН3СНа(1Ш)СООН, ДЦК, ДМАР

с-он НаС _/ сн,

К /< • 80С1'

Н.С N СН, I

о-

Концевая группа ППЭГ

Используемые реагент, катализатор

Литература

О

с,н;с1чн-сн-с-

О СНг

с-ы

нс^ \н . \ / \ / N

н о

нсИнснс-& ¿н2 ¿-к не/ V

N

н

0 о

С_МН-СН-С-Н,С / СНа |

\/=\/ сн2 / \ I Н5С N СН, с-и

\ / \ / N

н

СНз о

1 II сн,=с—с-

но-

о>

I

о=с-

сн,о-<(_>

о=с-он

Р (СН»);

сн4о-

I-

с,н5о-ср2с,н4зо2-;сн3зо2-

С1-

С1СН.СНСН,-

I

(ОН С1-С—

II

о

Вг

с,н5-сгш-сн-с=он

II I о сн2 I

с-к

не/ чсн, дцк \ / \ / N

н

о

нскнснс-он, дцк

II I о сн2

I

С—N

не/ \н \ / \ / N

н

о

Н2С

н,с

с-гш-сн-с

/ СН, | \ =\/ СН» он

I

О-

I

СНз с-к

^ V

НС СН, ЭОС12

ч / \ / N Н

СНз

сн2=с-с-он, дцк II

о

ПЭГ-СН,,-ОТз, но-^ 1 о=с-он

ДЦК, ДМАР

СНзО —

о=с-он

ПЭГ—СН2—ОИа, о=

н 1

X

Р (СН2);С-ОН

ПЭО-СН2-С1, СНзОИа ПЭГ-СН,—С1, С,Н5ОКа ПЭГ-СН,С1, С«Н,8Ка СН,С.Н130,С1

СН5302СС1 ЭОС!,

С1-С С1Н2С-

> \—/

•СН2С1 -СН,С1

о

Н2С^-^СНС1, ВР, СОС1,

ЭОВг, ВгН,С- у-жю

Ковцевая группа ППЭГ

Используемые реагент, катализатор

Литература

-0,3-

НЭ-

ооя-

Б

\

С—N

и' V

\ / C=N

/ С1

Ан

I

/Ч/Ч/Ч

XI

ч/ч/ч^

ПЭГ-СШ-ЫН,

он

ГУ1

^ч/ч/ч/

I б I

о

N0,

/

(СН,)2М-

(СН,)»Й <СН,),84-

ВгН2С-< V

Чс,

ПЭГ-СН2Вг, На,Э05 ПЭГ-СНгВг, квн

осм-<=

-N00

осм-(СН2),-ж:о С1

ч

С N

№

ч.

С-С1

N

:>

N

С-С1

с

с/ ОН

ч с

с /

С1

ио

ч

С_к Н< >С=С1

/

С1'

ГШ, I

/¿ч/ч/ч

ПЭГ-триазиновое производное, | п | |

ч/ч^ч^

ПЭГ-СН,-Вг, ГШ^СН^ГШ, ПЭГ—СН,—Вг, №<СН2)аГШ,

0

1

ПЭГ-СН2-Вг, I II N£1 ГШ2ГШа

Уч/

II

о

ПЭГ-СН.—ОТ8, Иа^. Рй/С ПЭГ-СН,-Вг, ИаИа, Р(1/С ПЭГ-СНО, ГШ», ШСИВН,

ОН I

ч/Ч

П'

ПЭГ-СН,-кн2,

но

^ч/ч/ч/

I II I

ч/ч/ч

/ (СН,),С-ОН

ПЭГ-СНг-ИН,, ОЖ-

/

^-ч

о

г*ог

ч=/

-р

N0,

/

/—Г

(СЙ,)гИ-

■\=

_/-С—осн,

ПЭГ-СН,-Вг. (СН,),Х (СН^-ЭИСН,),, (СН,),81-С1

[30]

|34] [581 [35]

[37]

[38]

[38]

[37]

[28, 43] [40]

[39]

[39] ¿1]

[40]

[43]

159} [23]

[35] [56]

Концевая группа ППЭГ

Используемые реагент, катализатор

Литература

(СН3)а

\

а»-

ОУ

<

'_¿-ЗЦСН,),

но о он

с

I \

о

——со

Г

I

N

\

С-

О

но

V

с-

С1

\ г

с-

сн, он-с-

¿н,

ад*

^С-^ \\-NHOC-/ 4—/ II

31(СНа)2 мн2

^—^

С_^-31(СНа)2

ОСН,СН2ОСН3

но о он

ЧЛ /\>

с |\

о

_^со

и

МпОг ВгСНгСЩОйН,), БМСО—(СНаС0)20 СГаОа — ПИРИДИН О

снг-с^

\

о

сн,-с

/

ч

ПЭГ-СН,-ГШ2,

сн,-с

сн2-с

ч

с

/

ч

о

о

Вг—СН2С

ХОС2Н5 КМпО.

пэг-сно, н2о2

ПЭГ—ОМа, ТзО-СН-СООИ I

СНз

С1 С1

. о о

о

пэг-'с-оед,, СЕ^Мй! ,

О ВД

II \__

ПЭГ-С-С1, С~\,

[60] [61] [60}

[611

Введение функциональных групп на стадии инициирования. Общую схему функционализации ПЭГ в процессе полимеризации окиси этилена при инициировании алкоголятами можно представить следующим образом:

О

/ \ 1ГХ

ИО-К+ + СН2-СН.г —+ В-(СНаСН20)п-СН4СНг0-К+-

—К-(СН2СН20)„—СН2СН2—ОИ' + КХ (15)

Введение некоторых реакционноспособных групп в состав ППЭГ требует их предварительной защиты. Например, для получения ПЭГ—СН2—ГШ2 в качестве инициатора используют аминоспирт, который вначале сукцинилируют по аминогруппе, а затем металлируют по гидрок-снльной [30]. Синтез ПЭГ—СН2—ГШ2 проходит по следующей схеме:

фи-К-ОН +

К-О" К +

<1

О

-о7

\ / \ N—И—0~К+ + СНл-СН2

-с'

О

—С

—с

\ Н+/Н.О

^к-и-(осн2сн2)п-о-к+ _К0Н>

о

о

ПЭГ—сн,-ш2

(16)

Снятие защиты проводят обработкой полимера щелочью.

При синтезе индол содержащих ППЭГ [62] вначале при получении инициатора вторичную аминогруппу в индолине переводят в 1Ч-бензилин-долин, а затем получают Ш-органическое соединение действием металлического натрия. Снятие защиты в полученном индолинсодержащем полимере осуществляют каталитическим гидрированием. Для перевода индо-линовой группы, входящей в состав ППЭГ, в индольную проводится высокотемпературная каталитическая ароматизация

Вг—

Н(ОСН2СН2)

н,с—сн,

\ / о

с!н2с4н6

Н(ОСН2СН2),

Р(1/С

СН2СвН6 -V Н(ОСН2СН.::)п

N

1!

(17)

Введение функциональных групп на стадии обрыва цепи. Другой прием, используемый для получения ППЭГ, состоит в проведении полимеризации окиси этилена под действием традиционных анионных инициаторов, причем введение функциональных групп осуществляется на стадии дезактивации после завершения процесса. Таким -путем осуществлен син-

тез динитрофенильных ППЭГ [63]

о,к

О \_

/ Р-<(_)-К0,

1Ю-К+ + Н2С-СН5 —► ИО—(СН2СН20)пСН2СН2-0К+ ——--*•

о,тя ' \

—И О—(С Н 2С Н 20)п—С Н2С Н.,0— —N (18)

Для получения бифункциональных ППЭГ в качестве инициатора используют алкоголяты гликолей, а для монофункциональных — алкоголя-ты моноэфиров этиленгликоля.

Для получения ППЭГ, содержащих на конце сулвфогруппу, в качестве дезактиватора используют 1,3-пропансультон [30]:

1Ю—(СН2СН20)№—сн2сн2о-к+ + ; 0 -

(СНс,)3

ЭОг

нею,

—* И О—(СН2СН20)п—(СН,)з—803"К+ сн/,оон> ИО—(СН,СН20)п—(СН2)3—БОзН (19)

Как видно из схем (18) и (19), при введении функциональных групп на стадии обрыва цепей роль реакционноспособных ППЭГ выполняют ПЭГ-алкоголяты, которые могут быть получены также из ПЭГ по способу 1 (см. раздел I). Преимущество рассматриваемого метода анионной полимеризации состоит в том, что он по сравнению с методом химической модификации ПЭГ имеет гораздо большие возможности для получения высокомолекулярных ППЭГ с функциональностью, близкой к теоретической. Одновременное введение функциональных групп в начальную и конечную группу при полимеризации окиси этилена позволяет осуществить одностадийный синтез уникальных по свойствам ППЭГ. Такой подход был использован для синтеза иодсодержащих ППЭГ, которые после обмена на радиоактивный 1251 успешно использовали для исследования их динамики в организме [64].

Сравнивая метод анионной полимеризации окиси этилена, обеспечивающий высокую эффективность инициирования, стабильность активных центров до конца процесса, их высокую реакционную способность при взаимодействи с дезактиваторами и позволяющий получать ППЭГ с заданной функциональностью и ММ, с реакциями химической модификации ОН-групп ПЭГ, можно видеть, что полимеризационный метод более пригоден для получения телехеликов на основе ПЭГ, особенно для синтеза ППЭГ с высокими ММ.

Перечень ППЭГ, полученных анионной полимеризацией, приведен в табл. 2.

Использование блок-сополимеров на основе окиси этилена для иммобилизации лекарственных веществ. В последние годы большие надежды исследователей связаны с возможностью использования полимеров окиси этилена для создания лекарств нового поколения, так называемых ле-карств-снарядов. Этот термин означает, что лекарство ковалентно присоединяют или инкапсулируют в составе транспортного средства, направляющего и доставляющего его к органам-мишеням. В качестве векторов, обеспечивающих направленный транспорт лекарств, обычно используют иммуноглобулины. Один из способов конструирования таких лекарств состоит в образовании его конъюгата, содержащего также и вектор с полимером-носителем [69]:

Белок

.(СН,,СН'20)п~

Гидрофобный блок

II I I лв лв лв лв

Полимер-носитель должен удовлетворять ряду требований, в том числе быть растворимым в воде, обладать дифильным строением, содержать

Таблица 2

Производные ПЭГ, полученные методом полимеризация окиси этилена

Концевая группа ППЭГ

Инициатор

Дезактиватор

Литература

2,4-Динитрофениль-ная

Флуоренильная

Холестерильная

Индоильная

4-Бензолазобензиль-ная

Аминогруппа

Диметиламиногруп-па

Сульфогруппа

Хлорметильная Бинильная

с,нао-к+

Ч—г

снк н,с

/=\ /

Н3С

/\

CHS

/

сн.

/\/v

к+о-

-Со

I

сн2свн5

C^tjN=NC,H4(n)CH20-K+

О II

-С

н2о

\

i>

/

N-R-0-K+

[63)

[68]

[30]

[30, 43] [30]

[30] [69]

в гидрофобной части реакционноспособные группы для присоединения лекарственного вещества (JIB).

В качестве примера приведем синтез противоракового препарата — адри-амицинсодержащего поли (этиленоксид) -блок-поли (аспарагиновой кислоты) [5], который авторы в дальнейшем предполагают конъюгировать с иммуноглобулином

О

(СН,)2МСН20-К+ RO-K+

RO-K+ (СНз)зЫ

o2n—

no2

Нг0

нго

н20

н,о

н,о 1—I

(СН2), S02

ен2сь

Н20

[64, 65} [66]

[671

Н3с—(—0СНгСН2—)п—NH2 + т I

HN-C

\

О —>

/ НС—с

W

Н2С \

С—OCHjCeH6

II

о

—■ НзС—(—ОСН2СН2—-)п—ГШ—Г—С—СН—N11-Н (20)

II I

I О СН2СООСН,С,Н8 _|т III

он-

3-Н8С—(—ОСН2СН2—)п—N11—Г—С—СН—КН—"1—Г—С—СН.2—СН—N11—"1—И,

)ОН [. О соон 1Уа, 1Уб

где '

Л'

о

% II

И = Н (1Уа), N ЗЗСН.СН.-С (1Уб).

А о /(ч

Ч II / сн2

1Уа+ N 88СНгСН2—С—О—N | —1Уб

\ СН2

V

II

О

1Уб + АОИ —Н2С—(—ОСН2СН2—)п—NH—

Л

О I

II

—Г—С—СН—N11—"I—Г —С—СН2—СН—N11—1-С—СНгСНаЭБ N ,

II I

О СОИ \т-х

где л=он,^У г^с°нснг0н; ЛБИ - адриамицин.

••Он "•о

но нн2

В приведенном выше примере ПЭГ—ГШ2 используется в качестве макроинициатора полимеризации 1М-карбоксиангидрида эфира аспараги-новой кислоты.

III. ВВЕДЕНИЕ РЕАКЦИОННОСПОСОБНЫХ ГРУПП В КАЧЕСТВЕ БОКОВЫХ ЗАМЕСТИТЕЛЕЙ В ОСНОВНУЮ ЦЕПЬ ПОЛИЭФИРОВ

Выше рассматривали реакции, приводящие к получению телехели-ков. Альтернативная возможность синтеза функционализированных ППЭГ — введение реакционноспособных групп в качестве боковых в основную полимерную цепь. Предпосылками для проведения таких исследований являются данные по термоокислительной деструкции простых полиэфиров, свидетельствующие о том, что первичными продуктами этого процесса являются гидроперокси — производные, в которых функциональные группы присоединены к основной цепи.

В работе [70] был развит метод селективного введения гидроперокиси-групп (ГПГ), не сопровождающегося реакциями деструкции, путем использования реакции фотосенсибилизированного окисления в присутствии бензофенона. Сравнение функциональности продуктов окисления ПЭГ и полипропиленгликоля показало, что в последнем случае содержание ГПГ в полимере на порядок выше, что согласуется с представлениями о преимущественной атаке третичного атома углерода в радикальных процессах.

Этот же метод был применен для получения ГП-производных блок-сополимеров окиси этилена и пропилена, в которых ГП была локализо-

вана в полилроииленоксидном блоке

(ООН\

ОСН2С j (OCHíCHÍ^-OH

с!Н8 /

ГП-производное было использовано в качестве ключевого интермедиа-та для получения конъюгатов с белками [70]. С этой целью проводили реакцию окислительно-восстановительного распада ГП-группы, продуктом которого является алкоксильный макрорадикал, способный присоединяться к двойным связям белков, ацилированных непредельными жирными кислотами. Для синтеза конъюгатов, содержащих одновременно БАВ и белок, могут быть использованы также и концевые гидроксильные группы полиэфиров.

Дальнейшее развитие работ по изучению реакций свободнорадикаль-ного замещения с привлечением инициаторов радикальной -полимеризации открывает перспективы для получения реакционноспособных полиэфиров нового типа.

IV. СИНТЕЗ МЕЧЕНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ И АНАЛИЗ КОНЦЕВЫХ ГРУПП ППЭГ

Использование ППЭГ в биологических и медицинских исследованиях требуют разработки чувствительных методов их обнаружения. С этой целью в состав ПЭГ вводят метки — спиновую, флуоресцентную или изотопную. Кроме этого, меченые ППЭГ дают богатую информацию о взаимодействии ППЭГ с другими макромолекулами или фрагментами биополимеров [71].

Синтез меченых ППЭГ осуществляют этерификацией ПЭГ карбоновы-ми или аминокислотами, содержащими нитроксильные радикалы [21, 22, 25]. В работе [72] введение спиновой метки проводили путем восстановительного аминирования, исходя из ПЭГ —СНО.

Получение флуоресцентно меченных ППЭГ проводят по реакциям между флуоресцеинизотиоцианатом и ПЭГ [60].

При определении функциональности ППЭГ в зависимости от типа концевых групп используют различные методы, к числу которых относятся методы ИК- и УФ-спектроскопии [63] и неводного титрования [30]. Универсальным методом для определения функциональности ППЭГ является использование ЯМР i3C [73]. Метод основан на том, что хим. сдвиг атома Са полимерной цепи X—СН2СН20—(СН2СН20)„—СН2СН2—X меняется в

аР р а

диапазоне 2—62 м.д. при замещении концевой гидроксильной группы. Изменение хим.сдвига дляC¡¡ существенно меньше (71—73м.д.). В спектрах ЯМР 'Н эффекты замещения проявляются гораздо слабее [74]. Метод ЯМР "С успешно используют для анализа ППЭГ с ММ вплоть до 6000.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Платэ Н. А., Васильев А. Е. Физиологически активные полимеры. М., 19§6. С. 12.

2. Топчиева И. Н., Хаустова Л. И., Пименова Г. И. // Иммунология. 1986. Т. 1. С. 39.

3. Zalipsky S., Gilon С., Zilkha А. // Europ. Polymer J. 1983. V. 19. № 12. P. 1177.

4. Топчиева И. H. // Успехи химии. 1980. Т. 49. № 3. С. 494.

5. Yokoyama M., Inoue S. / Makromolek. Chem. Rapid. Commun. 1987. B. 8. № 3. S. 431.

6. Gallin I. C., Gallin M., Calme P. // Makromolek. Chem. 1970. B. 143. № 2. S. 273.

7. Zalipsky S., Gilon C., Zilkha A. // J. Macromolec. Sci. Chem. 1984. V. 21. № 6/7. P. 839.

8. Filippova О. E., Kuchanov S. /., Topchieva 1. N., Kabanov V. A. // Macromoleculcs 1985. V. 18. № 1Z P. 1628.

9. Huggins C. M., Pimentel G. С. Il J. Phys. Chem. 1956. V. 60. № 12. P. 1615.

10. Энтелис С. Г., Нестеров О. В. // Кинетика и катализ^ 1966. Т. 7. № 3. С. 464

11. Тигер Р. Д., Вех ли Л. С., Вондаренко С. П., Энтелие С. Г.Ц Журн. орган, химии. 1973. Т. 9. № 8. С. 1653.

12. Энтелис С. Г., Тигер Р. П. Кинетика реакций в жидкой фазе. Количественный учет влияния среды. М., 1973. С. 416.

13. Липатова Т. Э., Вакало Л. А. // Кинетика и механизм реакции образования полимеров/Под ред. Липатовой Т. Э. Киев, 1977. С. 76.

14. Комратова В. В., Григорьева В. А., Батурин С. М., днтелис С. Г. // Высокомолек. соед. А. 1975. Т. 17. № 3. С. 633.

15. Rauterkus К. /., Schimmel Н. G., Kernn W. // Makromolek. Chem. 1961. В. 50. № 1. S. 166.

16. Wissman ff. G., Rand L., Frisch К. С. //J. Appl. Polymer Sei. 1964. V. 8. № 6. P. 2971.

17. F Hipp ova О. E., Topchieva I. N., Kuchanov S. I., Kuzaev A. I.// J. Macromolec. Sei. Chem. 1986. V. 23. № 10. P. 1195.

18. Манделькерн JI. Кристаллизация полимеров. М., 1968. С. 83.

19. Polick W. F., Burchard W. // Macromolecules. 1983. V. 16. № 6. P. 978.

20. Filippova О. E., Topchieva I. N.. Kuchanov S. /.//Polymer Bull. 1986. V. 15. № 3. P. 275.

21. Törmala P., Martinmaa ]., Silvenninen K., Vaantera К. // Acta Chem. Scand. 1970. V. 24. № 8. P. 3066.

22. Шапиро А. В., Баймагамбетов К. А., Гольдфельд М. Г., Розанцев Е. Г.Ц Журн орган, химии. 1972. Т. 8. № 11. С. 2263.

23. Bailey D., Tirrell D., Vogl О. // J. Macromolec. Sei. Chem. 1978. V. 12. № 5. P. 661.

24. Топчиева И. ff., Соловьева А. В., Курганов Б. И., Кабанов В. А. // Высокомолек. соед. А. 1972. Т. 14. № 4. С. 825.

25. Топчиева И. И., Пекер Г. Ф., Постникова Г. Б., Курганов Б. И. // Высокомолек. соед. А. 1973. Т. 15. № 9. С. 2153.

26. Johansson G. // Biochim. Biophys. Acta. 1976. V. 451. № 2. P. 517.

27. Harris J. M. 11 J. Macromolec. Sei. С. 1985. V. 25. № 3. P. 325.

28. Anzinger ff., Mutter M. //Polymer Bull. 1982. V. 6. № 11/12. P. 595.

29. Buckmann A. F., Morr M. // Makromolek. Chem. 1981. B. 182. № 7. S. 1379.

30. Roy er G. P., Anantharmaiah G. M./l J. Amer. Chem. Soc. 1976. V. 101. № 11. P. 3394.

31. Sepulchre M., Paulis G., Jerome R. // Makromolek. Chem. 1983. B. 184. № 8. S. 1849.

32. Harris J. M., Struck E. S., Case M. G., Paley M. S., Yalpani M., van Alstine J. M.. Brooks D. E. II J. Polymer Sei. Polymer Chem. 1984. V. 22. № 2. P. 341.

33. Devos R. J., Goethals E. /.//Makromolek. Chem. Rapid Commun. 1985. B. 6. № 1. S 53

34. Geck'eler K., Bayer E. II Polymer Bull. 1979. V. 1. № 10. P. 691.

35. Börner В., Heitz W., Kern W. II J. Chromatogr. 1970. V. 53. P. 51.

36. Johansson G. // Methodological Developments in Biochemistry. 1973. V. 2. № 1. P. 155.

37. Rahman R., Avny Y.//I. Macromolec. Sei. Chem. 1978. V. 12. № 8. P. 1109.

38. Inoda Y., Takahashi K., Joshimoto P., Ajima A., Matsushima A., Saito Y. // Trends Biotechnol. 1986. V. 4. № 7. P. 190.

39. Abuchowski A., van Es Т., Palczuk N. С., Davis F. F. //Fed. Proc. 1974. V. 33. P. 1317.

40. Geckeler К. 11 Polymer Bull. 1979. V. 1. № 3. P. 427.

41. Buckmann A. F., Flanagan S. D., Borodes S. H. // J. Biol. Chem. 1975. V. 250. № 5. P. 1484.

42. Hubert P., Dellacherie E., Neel I., Baulieu E. E. // FEBS Letters. 1976. V. 65. № 1. P. 169.

43. Ulbrich K., Strohalm /., Kopecek J. 11 Makromolek. Chem. 1986. B. 187. № 1. S. 113.

44. Broze G., Lefebre P. M., Jerome R., Teyssie P. // Makromolek. Chem. 1977. B. 178. № 10. S. 3171.

45. Топчиева И. ff., Романова В. С., Веседина Г. О., Зубов В. П. А. с. 1017701 СССР // Б. И. 1983. № 18: С. 45.

46. Topchieva I. N., Kuzaev А. /., Zybov V. P. II Europ. Polymer J. 1988. V. 24. № 9. P. 899.

47. Boccu E., Largajolly R.t Veronese F. M. Ц Z. Naturforsch. 1983. В. 38. № 1. S. 94.

48. Игнатов В. ff., Васнев В. А., Коршак В. В., Виноградова С. В., Цейтлин Г. М.Ц Высокомолек. соед. А. 1988. Т. 30. № 1. С. 27.

49. Takerkart С., Segard Е., Monsigny М. // FEBS Letters. 1974. V. 42. № 2. Р. 214.

50. Inagaki ff., Tanaka М. 11 Makromolek. Chem. 1964. B. 74. № 1. S. 145.

51. Fukui S., Tanaka A., Jida Т., Hagesawo Е.Ц FEBS Letters. 1976. V. 66. № 1. P. 179.

52. Ouchi Т., Juyama H. 11 J. Polymer Sei. С. 1987. V. 25. № 7. P. 279.

53. Leung Y. K. // Polymer. 1976. V. 17. № 3. P. 374.

54 Favretto L., Marietta G. P., Gabrielli L. F. // J. Chromatogr. 1970. V. 46. № 1. P. 255.

55. Pillai V. N. R., Mutter M., Bayer E., Gatfield J. //J. Organ. Chem. 1980. V. 45. № 26. P. 5364.

56. Favretto L., Marietta G. P., Gabrielli L. F. Ц J. Chromatogr. 1970. V. 50. № 2. P. 304.

57. Emerson D. W., Langdon W. K., Niu /.//Macromolecules. 1976. V. 9. № 3. P. 667.

58. Топчиева И. ff., Кабанов В. А. II Высокомолек. соед. Б. 1970. Т. 12. № 7. С. 542.

59. Peacock /., Krakauer Т., Perry man L., Krakauer ff. // Cellular Immunology. 1979. V. 43. № 2. P. 384.

60. Fritz D. F., Sachil A., Keller H. P., Kovats Е.Ц Analyt. Chem. 1979. V. 51. № 4 P. 7.

61. Tanaka H., Yanagida Т., Teramoto A., Fufita ff.//J. Phys. Chem. 1967. V. 71. № 8. P. 2116.

62. Романова В. С., Топчиева И. ff., Кузаев А. И., Михантьева О. Н., Зубов В. П., Михантьев В. Б. А. с. 1155583 СССР // Б. И. 1985. № 18. С. 23.

63. Weiner В. Z., Zilkha А.ЦЗ. Macromolec. Sei. Chem. 1977. V. 11. № 6. P. 1191.

64. Казанский К. С., Каминский А. Я., Птицына ff. В., Романова В. С., Топчиева И. Н. // Высокомолек. соед. 1987. Т. 29. № 10. С. 2219.

65. Топчиева И. Н., Птицына И. В., Матвеев В. А. //Тез. докл. VI Всесоюз. симпоз.

«Синтетические полимеры медицинского назначения». Алма-Ата, 1983. С. 68. €6. Алексеева М. Е., Архангельская 3. Н., Беленький Б. Г., Ганкина Э. С., Згон-ник В. И. II Высокомолек. соед. Б. 1979. Т. 21. № 9. С. 646.

67. Miyama К., Lee Т., Nakagaki М.Ц Chem. Pharm. Bull. Japan. 1984. V. 32. № 18. Р. 3670.

68. Kammerer H., Grover P. N. // Makromolek. Chem. 1966. B. 99. № 1. S. 49.

69. Казанский К. С., Птицына Н. В. // Высокомолек. соед. Б. 1987. Т. 29. № 5. С. 351.

70. Рингсдорф Г., Шмидт Б. // ЖВХО им. Д. И. Менделеева. 1987. Т. 32. № 3. С. 487.

71. Топчиева И. И., Ефремова Н. В., Рахнянская А. А., Савинова И. В., Хруц-кая М. М. II Высокомолек. соед. А. 1989. Т. 31. № 11. С. 2445.

72. Винюков В. Н., Игнатов В. В., Шапиро А. Б., Островский Д. Н., Жулин И. Б., Короткова Т. П., Топчиева И. Н. // Микробиология. 1989. Т. 57. № 1. С. 43.

73. Bayer Е., Zheng И., Albert К., Geckeier К. II Polymer Bull. 1983. V. 10. № 2. Р. 231.

74. Bode К., Mutter М., Sfltman R. Р., Godman М., Ribeiro А. А. // Biopolymers. 1983. V. 22. № 1. Р. 163.

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

I. N. Topchieva

SYNTHEISIS OF BIOLOGICALLY ACTIVE DERIVATIVES OF POLYETHYLENE GLYCOL

Summary

PEG is a polymer soluble in water, nontoxic, chemically inert towards biological structures. These properties permit to use PEG as a polymer base for immobilization of various biologically active compounds. Various methods of introducing of biologically active compounds into the PEG composition are described. The traditional method is the modification of PEG via end hydroxyl groups resulting in synthesis of te-lehelics. Approaches to preparation of telehelics having the high functionality taking into account the reactivity of end hydroxyl groups in PEG and the phase state of polymers in solution are discussed. The new approach to synthesis of PEG includes the free-radical substitution reactions permitting to introduce the reactive groups into the backbone of polyesters as the side groups as demonstrated for homo- and copolymers of ethylene oxide. The quite different way of synthesis of PEG includes the anionic polymerization of ethylene oxide permitting to introduce the functional groups as start or end ones on the stages of chain initiation and termination. The methods of synthesis of labeled PEG and methods of analysis of functional groups in PEG are discussed.