本發(fā)明涉及一種聚乙二醇和麻醉藥物的結合物及其制備和應用，屬于醫(yī)藥技術領域。具體地，涉及聚乙二醇與局部麻醉藥物通過一種連接形成的結合物及其制備和應用。
背景技術：
慢性疼痛，特別是術后疼痛是常見的臨床癥狀，涉及到的疾病包括臨床各科，在使患者產(chǎn)生痛苦感覺的同時，本身還會產(chǎn)生一系列的病理生理改變，例如影響機體自主神經(jīng)系統(tǒng)，使心率加快，呼吸急促，血壓上升；影響情緒，導致煩躁不安、憂郁，繼之影響到消化系統(tǒng)功能和體力的恢復；影響內分泌和激素水平，直接和間接地擾亂機體內環(huán)境。因此，合理的鎮(zhèn)痛能起到以下作用：(1)減輕患者的痛苦和不適，緩解焦慮，改善睡眠；能夠讓病人在較為舒適的狀態(tài)下度過術后階段；(2)消除因疼痛導致的不愿深呼吸和咳嗽等現(xiàn)象，改善呼吸，促進排痰，減少肺部感染；(3)減輕疼痛，促使患者早日下床活動，早期功能鍛練，減少較長時間臥床導致深靜脈血栓的風險；(4)阻斷交感過度興奮，消除緊張，擴張血管，改善微循環(huán)，從而促進傷口愈合，加快術后康復；(5)抑制交感活動，促進胃腸蠕動，幫助恢復手術后的胃腸功能；(6)通過減少并發(fā)癥，加速康復而減少住院時間，節(jié)約費用。
不少慢性疼痛的原發(fā)病癥不易消除，對其引起的疼痛癥狀多采用對癥處理。一般采用局部阻滯療法，特別是使用局部麻醉藥物。它們能在人體的限定范圍內暫時完全地和可逆地阻斷神經(jīng)傳導，即在意識未消失的狀況下使人體的某一部分失去感覺，從而起到止痛的作用。如布比卡因可單獨或配伍芬太尼或嗎啡用于術后硬膜外病人自控鎮(zhèn)痛。
局部麻醉是臨床上常用的麻醉方法，它利于保持患者清醒，麻醉回復平穩(wěn)，易于術后鎮(zhèn)痛。局部麻醉藥物按結構類型可分為對氨基苯甲酸酯類、酰胺類、氨基酮類、氨基醚類、氨基甲酸酯類。常用藥物為利多卡因、丙胺卡因、布比卡因及羅哌卡因等。通常，局部麻醉藥物的活性都足以緩解一定的疼痛，但持續(xù)的時間不夠長，而且患者更多希望能夠持續(xù)輸入較低濃度的局部麻醉藥物，達到只阻滯痛覺神經(jīng)而不影響運動神經(jīng)，從而達到只發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用，而不影響運動的目的。因此，一種能夠緩釋，長效的局部麻醉藥物是理想的選擇。對原有的局部麻醉藥物進行結構修飾，是延長局部麻醉藥物作用時間的一張方法。如布比卡因與利多卡因結構類似，但局麻作用較利多卡因強，持續(xù)時間長；左旋布比卡因更是新型的長效局麻藥，作為布比卡因的異構體，毒性也相對較低。羅哌卡因結構類似于布比卡因，其阻斷痛覺的作用較強而對運動的作用較弱。近年來，外周神經(jīng)阻滯技術及局麻藥的發(fā)展為患者提供了更理想的圍術期鎮(zhèn)痛的有效方法，通常與阿片類藥物聯(lián)合應用，可減少阿片類藥物的用量。酰胺類局麻藥如布比卡因、左旋布比卡因及羅哌卡因在區(qū)域鎮(zhèn)痛中運用最為廣泛，尤其是羅哌卡因，具有感覺和運動阻滯分離的特點，使其成為區(qū)域鎮(zhèn)痛的首選藥。但這些藥物的作用時間用于術后鎮(zhèn)痛或慢性疼痛的治療仍偏低，利多卡因的作用時間為1-2h，羅哌卡因的作用時間為4.4h，即便是長效局麻藥物左旋布比卡因的作用時間也只有5-7h。
目前開發(fā)的幾種局部麻醉藥物的緩釋配方也已經(jīng)見諸文獻報道，如含有布比卡因和地塞米松的聚乳酸聯(lián)合甘醇酸的聚合物微球能夠產(chǎn)生持續(xù)時間較長的局部麻醉作用。局部麻醉劑的結晶體也已經(jīng)顯示有較長的作用時間。親脂性的布比卡因自由基合并入到多層脂質體細胞膜內，并且proton-gradient-loaded巨大的單層脂質體已經(jīng)顯示功效，能持續(xù)6-11小時。多泡脂質體正在被開發(fā)成為一個以脂質為基礎的局部或者全身作用的緩釋藥物。2011年11月，美國FDA批準了Pacira制藥有限公司開發(fā)的布比卡因(bupivacaine)1.3％脂質體注射用懸浮液Exparel，用于直接注射至手術部位以幫助控制術后疼痛。布比卡因屬非阿片類麻醉劑，常規(guī)注射劑(0.5％)僅能提供不到7h的止痛作用，而術后疼痛?？沙掷m(xù)48-72h且在此時間內最難控制，故現(xiàn)多使用內置導管或輸注泵連續(xù)給予阿片類藥物，致使管理不便并會出現(xiàn)多種有害副反應。相比之下，Exparel單劑注射至手術部位后即能產(chǎn)生長達72h的顯著止痛作用且能由此減少阿片類藥物用量，堪稱術后疼痛管理的一大重要進步。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種聚乙二醇和麻醉藥物的結合物及其制備方法，藥物可以聚乙二醇作為載體，使藥物在病灶部位停留更長時間，再通過藥物從結合物鏈上的降解，從而達到緩釋和控釋的目的。
本發(fā)明的另一個目的是提供包含本發(fā)明的結合物以及其與藥學上可接受的載體或賦形劑的藥物組合物。
本發(fā)明的還一個目的是提供一種本發(fā)明的結合物及其藥物組合物在制備鎮(zhèn)痛或慢性疼痛藥物中的應用。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用如下技術方案：
本發(fā)明一方面提供了一種聚乙二醇和麻醉藥的結合物，具有式(I)的結構：
PEG-A-R0-B
(I)
其中，PEG為聚乙二醇殘基，分子量為1-100KDa；
R0為C1-6的烷基，優(yōu)選的，R0為甲基、乙基或丙基，更優(yōu)選的，R0為甲基；
B為麻醉藥，優(yōu)選的，B為局部麻醉藥；
B與R0連接處形成結構的季銨鹽，Rs0選自F-，Cl-，Br-，I-，甲磺酸根，乙基磺酸根，苯磺酸根，枸櫞酸根，乳酸根，琥珀酸根，富馬酸根，谷氨酸根，檸檬酸根，水楊酸根，馬來酸根；優(yōu)選的，Rs0選自F-，Cl-，Br-，I-，甲磺酸根，乙基磺酸根，苯磺酸根；最優(yōu)選的，Rs0選自F-，Cl-，Br-，I-；
A為連接基團，選自以下式A1或A2所示的結構：
其中，R1和R6獨立地選自C1-6的烷基，優(yōu)選為甲基，乙基，丙基，或R1和R6獨立地選自-(CH2)iNHCO(CH2)j-，-(CH2)iCONH(CH2)j-，i和j獨立地選自0-6的整數(shù)，優(yōu)選為1，2，或3；
R2選自-C＝O，-C＝S，-O-或-S-，優(yōu)選為-C＝O，-O-或-S-；
R3和R7獨立地選自-O-或-S-；
R4或R5獨立地選自H、C1-6烷基或鹵素(F、Cl、Br、I)，優(yōu)選為H、甲基或乙基，最優(yōu)選為H或甲基；
R8或R9獨立地選自H，C1-6烷基或-O(C＝O)(CH2)iCH3，i選自0-6的整數(shù)，優(yōu)選為1，2，或3，優(yōu)選為H、甲基、乙基、丙基、乙酰氧基、丙酰氧基、丁酰氧基；最優(yōu)選為R8為乙酰氧基、丙酰氧基或丁酰氧基，R9為H或甲基；
R20為Rs1選自H或C1-6烷基，優(yōu)選為H、甲基、乙基或丙基。本發(fā)明中R1或R6可與R20五元環(huán)上的碳原子相連，也可與R20五元環(huán)上的氮原子相連。
本發(fā)明所述PEG為直鏈或支鏈PEG(2-10臂支鏈PEG)，包括線性PEG、雙端PEG、2臂支鏈PEG、4臂支鏈PEG、6臂支鏈PEG或8臂支鏈PEG等，PEG的分子量為1～100KDa之間，例如1～10KDa(具體可為1，2，3，4，5，6，7，8，9，10KDa)，10～50KDa(具體可為10，15，20，25，30，35，40，45，50KDa)，50～100KDa(具體可為50，55，60，65，70，75，80，85，90，95，100KDa)等；優(yōu)選的，PEG的分子量為10～50KDa，最優(yōu)選為10～40KDa，例如10KDa～20KDa之間，20KDa～25KDa之間，25KDa～30KDa之間，30KDa～35KDa之間，35KDa～40KDa之間。
在一些實施方式中，PEG可為直鏈、雙端、Y型或多分支型聚乙二醇殘基。
優(yōu)選的，所述PEG為直連聚乙二醇殘基，具有式(II-1)的結構：
其中，m為200-1000的正整數(shù)，例如200，250，300，450，600等。
當PEG為Y型聚乙二醇時，具有式(II-2)的結構：
其中，h是10-1000的整數(shù)，優(yōu)選的，h是100-500的整數(shù)。
當PEG為為多分支型聚乙二醇時，具有式(II-3)到式(II-5)的結構：
或者，
或者，
其中，
q選自5-500的整數(shù)，優(yōu)選的，q是50-250的整數(shù)；
s、t、u、v、x、y獨立地選自2-250的整數(shù)，優(yōu)選的，s、t、u、v、x、y獨立地選自25-125的整數(shù)。
采用Y型或多分支聚乙二醇可以增加藥物的負載量，以保證適當?shù)乃幬餄舛群驮鰪娋忈尮δ堋．敳捎肶型或多分支聚乙二醇殘基時，可任選的將多分支聚乙二醇的一個或多個臂與一個或多個連接基團相連，相應的可負載更多的藥物。
在一些實施方式中，本發(fā)明所述連接基團A選自以下式A3-A6所示的結構組成的組：
其中，R1為甲基，乙基，丙基或-(CH2)iNHCO(CH2)j-，-(CH2)iCONH(CH2)j-，i和j獨立地選自1，2或3；
R2為-C＝O，-O-或-S-；
R3為-O-或-S-；
R8為乙酰氧基、丙酰氧基或丁酰氧基；
R9為H或甲基；
R20為
P為1，2或3。
在一些實施方式中，本發(fā)明所述麻醉藥為酰胺類局部麻醉藥，具有式(III)的結構：
其中，R10和R11獨立地選自H，C1-6烷基，優(yōu)選為H，甲基，乙基或丙基；
R12、R13和R14獨立地選自H，C1-6烷基，優(yōu)選為H，甲基，乙基，丙基或丁基；或R13選自H，C1-6烷基，N與R12與R14之間形成5-8元環(huán)，優(yōu)選為6元環(huán)。
優(yōu)選的，所述麻醉藥可為利多卡因，丙胺卡因，布比卡因，羅哌卡因，甲哌卡因或依替卡因等。
在一些實施方式中，所述結合物具有以下式(IV)的結構：
其中，B與-CH2-連接處形成結構的季銨鹽，Rs0選自F-，Cl-，Br-或I-。
具體的，當B為布比卡因時，所述結合物結構式可為：
其中，Rs0選自F-，Cl-，Br-或I-；
具體的，當B為利多卡因時，所述結合物結構式可為：
其中，Rs0選自F-，Cl-，Br-或I-。
在本發(fā)明一個具體實施方式中，所述結合物具有以下式(V)的結構：
其中，B與-CH2-連接處形成結構的季銨鹽，Rs0選自F-，Cl-，Br-或I-。
具體的，當B為布比卡因時，所述結合物結構式可為：
其中，Rs0選自F-，Cl-，Br-或I-。
在本發(fā)明一個具體實施方式中，所述結合物具有以下式(VI)的結構：
其中，B與-CH2-連接處形成結構的季銨鹽，Rs0選自F-，Cl-，Br-或I-。
具體的，當B為布比卡因時，所述結合物結構式可為：
其中，Rs0選自F-，Cl-，Br-或I-。
在本發(fā)明一個具體實施方式中，所述結合物具有以下式(VII)的結構：
其中，B與-CH2-連接處形成結構的季銨鹽，Rs0選自F-，Cl-，Br-或I-。
具體的，當B為布比卡因時，所述結合物結構式可為：
其中，Rs0選自F-，Cl-，Br-或I-。
在本發(fā)明一個具體實施方式中，所述結合物具有以下式(VIII)的結構：
其中，B與-CH2-連接處形成結構的季銨鹽，Rs0選自F-，Cl-，Br-或I-。
具體的，當B為布比卡因時，所述結合物結構式可為：
其中，Rs0選自F-，Cl-，Br-或I-。
在本發(fā)明一個具體實施方式中，所述結合物具有以下式(IX)的結構：
其中，B與-CH2-連接處形成結構的季銨鹽，Rs0選自F-，Cl-，Br-或I-。
具體的，當B為布比卡因時，所述結合物結構式可為：
其中，Rs0選自F-，Cl-，Br-或I-；
在本發(fā)明一個具體實施方式中，所述結合物具有以下式(X)的結構：
其中，B與-CH2-連接處形成結構的季銨鹽，Rs0選自F-，Cl-，Br-或I-。
具體的，當B為布比卡因時，所述結合物結構式可為：
其中，Rs0選自F-，Cl-，Br-或I-。
在本發(fā)明一個具體實施方式中，所述結合物具有以下式(XI)的結構：
其中，B與-CH2-連接處形成結構的季銨鹽，Rs0選自F-，Cl-，Br-或I-。
在本發(fā)明一個具體實施方式中，所述結合物具有以下式(XII)的結構：
其中，B與-CH2-連接處形成結構的季銨鹽，Rs0選自F-，Cl-，Br-或I-。
在本發(fā)明一個具體實施方式中，所述結合物具有以下式(XIII)的結構：
其中，B與-CH2-連接處形成結構的季銨鹽，Rs0選自F-，Cl-，Br-或I-。
在本發(fā)明一個具體實施方式中，所述結合物具有以下式(XIV)的結構：
其中，B與-CH2-連接處形成結構的季銨鹽，Rs0選自F-，Cl-，Br-或I-。
在本發(fā)明一個具體實施方式中，所述結合物具有以下式(XV)的結構：
其中，B與-CH2-連接處形成結構的季銨鹽，Rs0選自F-，Cl-，Br-或I-。
在本發(fā)明一個具體實施方式中，所述結合物具有以下式(XVI)的結構：
其中，B與-CH2-連接處形成結構的季銨鹽，Rs0選自F-，Cl-，Br-或I-。
在本發(fā)明一個具體實施方式中，所述結合物具有以下式(XVII)的結構：
其中，B與-CH2-連接處形成結構的季銨鹽，Rs0選自F-，Cl-，Br-或I-。
在本發(fā)明一個具體實施方式中，所述結合物具有以下式(XVIII)的結構：
其中，B與-CH2-連接處形成結構的季銨鹽，Rs0選自F-，Cl-，Br-或I-。
在本發(fā)明一個具體實施方式中，所述結合物具有以下式(XIX)的結構：
其中，B與-CH2-連接處形成結構的季銨鹽，Rs0選自F-，Cl-，Br-或I-。
在本發(fā)明一個具體實施方式中，所述結合物具有以下式(XX)的結構：
其中，B與-CH2-連接處形成結構的季銨鹽，Rs0選自F-，Cl-，Br-或I-。
在本發(fā)明一個具體實施方式中，所述結合物具有以下式(XXI)的結構：
其中，B與-CH2-連接處形成結構的季銨鹽，Rs0選自F-，Cl-，Br-或I-。
在本發(fā)明一個具體實施方式中，所述結合物具有以下式(XXII)的結構：
其中，B與-CH2-連接處形成結構的季銨鹽，Rs0選自F-，Cl-，Br-或I-。
在本發(fā)明一個具體實施方式中，所述結合物具有以下式(XXIII)的結構：
其中，B與-CH2-連接處形成結構的季銨鹽，Rs0選自F-，Cl-，Br-或I-。
在本發(fā)明一個具體實施方式中，所述結合物具有以下式(XXIV)的結構：
其中，B與-CH2-連接處形成結構的季銨鹽，Rs0選自F-，Cl-，Br-或I-。
在本發(fā)明一個具體實施方式中，所述結合物具有以下式(XXV)的結構：
其中，B與-CH2-連接處形成結構的季銨鹽，Rs0選自F-，Cl-，Br-或I-。
在本發(fā)明一個具體實施方式中，所述結合物具有以下式(XXVI)的結構：
其中，B與-CH2-連接處形成結構的季銨鹽，Rs0選自F-，Cl-，Br-或I-。
在本發(fā)明一個具體實施方式中，所述結合物具有以下式(XXVII)的結構：
其中，B與-CH2-連接處形成結構的季銨鹽，Rs0選自F-，Cl-，Br-或I-。
在本發(fā)明一個具體實施方式中，所述結合物具有以下式(XXVIII)的結構：
其中，B與-CH2-連接處形成結構的季銨鹽，Rs0選自F-，Cl-，Br-或I-。
在本發(fā)明一個具體實施方式中，所述結合物具有以下式(XXIX)的結構：
其中，B與-CH2-連接處形成結構的季銨鹽，Rs0選自F-，Cl-，Br-或I-。
在本發(fā)明一個具體實施方式中，所述結合物具有以下式(XXX)的結構：
其中，B與-CH2-連接處形成結構的季銨鹽，Rs0選自F-，Cl-，Br-或I-。
在本發(fā)明一個具體實施方式中，所述結合物具有以下式(XXXI)的結構：
其中，B與-CH2-連接處形成結構的季銨鹽，Rs0選自F-，Cl-，Br-或I-。
本發(fā)明還提供包含本發(fā)明的結合物以及其與藥學上可接受的載體或賦形劑的藥物組合物。
在一些實施方式中，根據(jù)所需給藥方式，藥學上可接受的組合物將包含約1至約99重量％的本發(fā)明結合物、以及99至1重量％的適宜的載體或藥用賦形劑。優(yōu)選組合物包含約5至75重量％的本發(fā)明結合物，其余為適宜的載體或藥用賦形劑。更優(yōu)選組合物包含約10至50重量％的本發(fā)明結合物，其余為適宜的載體或藥用賦形劑。
在一些實施方式中，本發(fā)明的藥物組合物還可包含少量的輔助物質，如潤濕劑或乳化劑、pH緩沖劑、抗氧化劑等，例如：檸檬酸、脫水山梨醇單月桂酸酯、三乙醇胺油酸酯、丁基化羥基甲苯等。
在一些實施方案中，所述的藥物組合物為片劑、膠囊劑、丸劑、顆粒劑、散劑、栓劑、注射劑、溶液劑、混懸劑、膏劑、貼劑、洗劑、滴劑、擦劑、噴霧劑等劑型。
在一些實施方式中，本發(fā)明的結合物可以純化合物形式或適宜的藥物組合物形式進行給藥，可采用任何可接受的給藥方式或用于類似的用途的試劑進行。因此，采用的給藥方式可選擇通過口、鼻內、非腸道、局部、透皮或直腸方式，其形式為固體、半固體或液體藥劑形式給藥，例如，片劑、栓劑、丸劑、軟和硬明膠膠囊劑、散劑、溶液劑、混懸劑和注射劑等，優(yōu)選采用適用于精確劑量的簡單給藥的單元劑量形式。
可采用液體形式給藥的藥物組合物例如可通過溶解、分散等手段將本發(fā)明的結合物(約0.5至約20％)和選擇性存在的藥用輔劑溶解、分散于載體中，載體的實例為水、鹽水、含水葡萄糖、甘油、乙醇等，從而形成溶液劑或混懸劑。
本發(fā)明還一方面提供了一種本發(fā)明結合物及其藥物組合物在制備治療鎮(zhèn)痛或慢性疼痛藥物中的應用。
此外，本發(fā)明還提供一種本發(fā)明結合物的制備方法，包括如下步驟：(1) 得到如下式M1或M2所示的結構的一端端基為炔基或疊氮基，一端端基被鹵化或磺酸酯化的連接基團；(2)將步驟(1)得到的連接基團與麻醉藥反應形成季銨鹽；(3)將步驟(2)獲得的季銨鹽的炔基或疊氮基與端基被疊氮基或炔基修飾的PEG反應得到結構；
其中：
PEG為聚乙二醇殘基，分子量為1-100KDa；
n為1-6的整數(shù)，優(yōu)選為1，2或3；
R21選自炔基或疊氮基；
Rs0選自F-，Cl-，Br-，I-，甲磺酸根，乙基磺酸根，苯磺酸根，枸櫞酸根，乳酸根，琥珀酸根，富馬酸根，谷氨酸根，檸檬酸根，水楊酸根，馬來酸根；優(yōu)選的，Rs0選自F-，Cl-，Br-，I-，甲磺酸根，乙基磺酸根，苯磺酸根；
其中，R1和R6獨立地選自C1-6的烷基，優(yōu)選為甲基，乙基，丙基，或R1和R6獨立地選自-(CH2)iNHCO(CH2)j-，-(CH2)iCONH(CH2)j-，i和j獨立地選自0-6的整數(shù)，優(yōu)選為1，2，或3；
R2選自-C＝O，-C＝S，-O-或-S-；
R3和R7獨立地選自-O-或-S-；
R4或R5獨立地選自H、C1-6烷基或鹵素，優(yōu)選為H、甲基或乙基；
R8或R9獨立地選自H，C1-6烷基或-O(C＝O)(CH2)iCH3，i為0-6的整數(shù)，優(yōu)選為H、甲基、乙基、丙基、乙酰氧基、丙酰氧基、丁酰氧基；
炔基端基的H原子可被Rs1取代，Rs1選自H或C1-6烷基，優(yōu)選為H、甲基、乙基或丙基。
在一些實施方式中，所述步驟(1)中連接基團選自以下M3-M6所示的結構組成的組：
其中：
R21選自炔基或疊氮基；
Rs0選自F-，Cl-，Br-，I-；
R1為甲基，乙基，丙基或-(CH2)iNHCO(CH2)j-，-(CH2)iCONH(CH2)j-，i和j獨立地選自1，2或3；
R2為-C＝O，-O-或-S-；
R3為-O-或-S-；
R8為乙酰氧基、丙酰氧基或丁酰氧基；
R9為H或甲基；
P為1，2或3。
本發(fā)明麻醉藥物中含有叔胺結構，通過連接基團形成季銨鹽，并引入聚乙二醇，可以達到延長麻醉藥作用時間，達到緩釋和控釋的目的，此外，藥物穩(wěn)定性高，能夠有效起到鎮(zhèn)痛的作用。
具體實施方式
以下實施例用來說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明。
實施例中所用的聚乙二醇由北京鍵凱科技有限公司提供，除非指明，分子量均為20K。其他為市售試劑。
實施例1連接鏈(L1)的合成
將4-戊炔酸(2.0g，20mmol)和N，N-二環(huán)己基碳二亞胺(DCC，5.2g，2.5mmol)加到二氯甲烷(50mL)中，冰水浴冷卻，再加入對羥基苯甲醛(2.68g，22mmol)，加完后撤去冰浴，室溫反應過夜。過濾，濾餅用乙酸乙酯洗滌，濾液蒸干得粗品，柱層析純化后得到3.5g產(chǎn)物1a。
化合物1a(3.23g，16mmol)加到無水甲醇(35mL)中，冷卻至0℃，然后加入硼氫化鈉(365mg，9.6mmol)，同溫下反應10min，然后用1M HCl將其淬滅，旋干甲醇，又加入乙酸乙酯及飽和鹽水，水相用乙酸乙酯萃取，合并有機相，飽和鹽水洗滌，干燥，過濾后濃縮得粗產(chǎn)物。柱層析純化后得到1.8g產(chǎn)物1b。
在二氯甲烷(30mL)中加入碘(3.35g，13.2mmol)、三苯基膦(3.46g，13.2mmol)及咪唑(0.9g，13.2mmol)，0℃攪拌20min，將產(chǎn)物1b(1.8g，8.8mmol)的二氯甲烷(7.5mL)溶液加入，0℃反應30min，混合液分別用2N鹽酸，飽和亞硫酸氫鈉溶液及鹽水洗滌，干燥，蒸干得粗品。柱層析純化得到2.4g產(chǎn)物L1。1H NMR:(CDCl3)：2.03(s，1H)，2.61(t，2H)，2.77(t，2H)，4.44(s，2H)，7.01(d，2H)，7.39(d，2H)。
實施例2利多卡因季銨鹽(Y1)的合成
利多卡因(0.50g，2.13mmol)和化合物L1(1.0g，3.19mmol)加到乙腈(20mL)中，50℃反應過夜。TLC監(jiān)測顯示利多卡因反應完全，反應液濃縮得粗品。柱層析純化得到1.2g產(chǎn)物Y1。1H NMR:(CDCl3)：1.59(m，6H)，2.06(s，2H)，2.31(s，6H)，2.64(m，2H)，2.87(m，2H)，3.49(m，2H)，3.71(m，2H)，4.89(s，2H)，4.93(s，2H)，7.06(m，3H)，7.28(d，2H)，7.62(d，2H)，9.79(s，1H)。
實施例3利多卡因結合物1(mPEG-利多卡因，20K)的合成
mPEG-N3(20K，2g，0.1mmol)，化合物Y1(65.8mg，0.12mmol)、維生素C(52.8mg，3mmol)加到N，N-二甲基甲酰胺(20mL)中，快速攪拌 使其溶解，然后加入五水合硫酸銅(30mg，0.12mmol)的水溶液(4.4mL，2.2mL/g PEG)，室溫反應過夜，用異丙醇沉淀得到1.9g產(chǎn)物。1H NMR:(CDCl3)：1.42(m，6H)，2.19(s，6H)，3.02(m，4H)，3.23(m，4H)，3.31(s，3H)，3.50(m，1800H)，3.80(m，2H)，4.20(m，2H)，4.50(s，2H)，4.82(s，2H)，7.12(m，3H)，7.30(d，2H)，7.64(d，2H)，7.91(s，1H)，10.28(s，1H)。
實施例4利多卡因結合物2(4-arm-PEG-利多卡因，10K)的合成
4-arm-PEG-N3(10K，2g，0.2mmol)，化合物Y1(548.5mg，1mmol)、維生素C(440mg，2.5mmol)加到N，N-二甲基甲酰胺(20mL)中，快速攪拌使其溶解，然后加入五水合硫酸銅(250mg，1mmol)的水溶液(4.4mL，2.2mL/g PEG)，室溫反應過夜，用異丙醇沉淀得到1.8g產(chǎn)物。1H NMR:(CDCl3)：1.43(m，24H)，2.22(s，24H)，3.07(m，16H)，3.25(m，16H)，3.34(s，12H)，3.50(m，900H)，3.83(m，8H)，4.22(m，8H)，4.53(s，8H)，4.85(s，8H)，7.13(m，12H)，7.30(d，8H)，7.65(d，8H)，7.92(s，4H)，10.26(s，4H)。
實施例5利多卡因結合物3(8-arm-PEG-利多卡因，20K)的合成
8-arm-PEG-N3(20K，2g，0.1mmol)，化合物Y1(548.5mg，1mmol)、維生素C(440mg，2.5mmol)加到N，N-二甲基甲酰胺(20mL)中，快速攪拌使其溶解，然后加入五水合硫酸銅(250mg，1mmol)的水溶液(4.4mL，2.2mL/g PEG)，室溫反應過夜，用異丙醇沉淀得到1.6g產(chǎn)物。1H NMR:(CDCl3)：1.44(m，48H)，2.22(s，48H)，3.09(m，32H)，3.23(m，32H)，3.37(s，24H)，3.51(m，1800H)，3.84(m，16H)，4.23(m，16H)，4.54(s，16H)，4.86(s，16H)，7.12(m，24H)，7.31(d，16H)，7.66(d，16H)，7.93(s，8H)，10.27(s，8H)。
實施例6布比卡因季銨鹽(Y2)的合成
布比卡因(0.50g，1.74mmol)和化合物L1(1.0g，3.19mmol)加到乙腈 (20mL)中，50℃反應過夜。TLC監(jiān)測顯示布比卡因反應完全，反應液濃縮得粗品。柱層析純化得到1.1g產(chǎn)物Y2。1H NMR:(CDCl3)：1.09(m，3H)，1.46(m，3H)，1.85(m，4H)，2.19(m，1H)，2.30(s，6H)，2.61(m，2H)，2.76(m，2H)，2.93(s，1H)，3.30(m，2H)，3.39(m，2H)，3.71(m，2H)，4.91(s，2H)，4.96(s，2H)，7.18(m，3H)，7.26(d，2H)，7.42(d，2H)，10.15(s，1H)。
實施例7布比卡因結合物4(mPEG-布比卡因，20K)的合成
mPEG-N3(20K，2g，0.1mmol)、化合物Y2(89.7mg，0.12mmol)、維生素C(52.8mg，3mmol)加到N，N-二甲基甲酰胺(20mL)中，快速攪拌使其溶解，然后加入五水合硫酸銅(30mg，0.12mmol)的水溶液(4.4mL，2.2mL/g PEG)，室溫反應過夜，用異丙醇沉淀得到1.7g產(chǎn)物。1H NMR:(CDCl3)：1.09(m，3H)，1.25(m，1H)，1.37(m，3H)，1.75(m，4H)，1.97(m，1H)，2.16(s，6H)，2.23(m，1H)，2.57(m，2H)，2.85(m，2H)，3.27(m，4H)，3.32(s，3H)，3.56(m，1800H)，3.95(m，2H)，4.10(m，2H)，4.52(s，2H)，4.60(s，2H)，7.19(m，3H)，7.27(d，2H)，7.30(d，2H)，7.69(s，1H)，10.19(s，1H)。
實施例8布比卡因結合物5(4-arm-PEG-布比卡因，10K)的合成
4-arm-PEG-N3(10K，2g，0.2mmol)，化合物Y2(747.7mg，1mmol)、維生素C(440mg，2.5mmol)加到N，N-二甲基甲酰胺(20mL)中，快速攪拌使其溶解，然后加入五水合硫酸銅(250mg，1mmol)的水溶液(4.4mL，2.2mL/g PEG)，室溫反應過夜，用異丙醇沉淀得到1.8g產(chǎn)物。1H NMR:(CDCl3)：1.08(m，12H)，1.26(m，4H)，1.38(m，12H)，1.74(m，8H)，1.98(m，4H)，2.17(s，24H)，2.25(m，4H)，2.56(m，8H)，2.83(m，8H)，3.27(m，16H)，3.31(s，12H)，3.54(m，900H)，3.95(m，8H)，4.07(m，8H)，4.50(s，8H)，4.58(s，8H)，7.21(m，12H)，7.29(d，8H)，7.33(d，8H)，7.65(s，4H)，10.15(s，4H)。
實施例9布比卡因結合物6(8-arm-PEG-利多卡因，20K)的合成
8-arm-PEG-N3(20K，2g，0.1mmol)，化合物Y2(747.7mg，1mmol)、維生素C(440mg，2.5mmol)加到N，N-二甲基甲酰胺(20mL)中，快速攪拌使其溶解，然后加入五水合硫酸銅(250mg，1mmol)的水溶液(4.4mL，2.2mL/g PEG)，室溫反應過夜，用異丙醇沉淀得到1.6g產(chǎn)物。1H NMR:(CDCl3)：1H NMR:(CDCl3)：1.09(m，24H)，1.26(m，8H)，1.39(m，24H)，1.73(m，16H)，1.97(m，8H)，2.17(s，48H)，2.24(m，8H)，2.57(m，16H)，2.81(m，16H)，3.27(m，32H)，3.32(s，24H)，3.51(m，1800H)，3.93(m，16H)，4.09(m，16H)，4.51(s，16H)，4.57(s，16H)，7.20(m，24H)，7.27(d，16H)，7.32(d，16H)，7.63(s，8H)，10.16(s，8H)。
實施例10連接鏈L2的合成
將3，4-二羥基苯甲醛(25g，181mmol)加到N，N-二甲基甲酰胺(180mL)中，冷卻到0℃，分批加入氫化鈉(7.2g，181mmol)，加完后反應10分鐘，再升到室溫，加入乙酸酐(18.7g，183mmol)，加完后反應4小時。向反應液中加入冰水和10％鹽酸，用乙酸乙酯萃取，合并有機相，分別用飽和碳酸氫鈉溶液，水和飽和鹽水洗滌，干燥。溶液濃縮后殘分用氯仿結晶得產(chǎn)物2a 19.8g。
將3-羥基-4-乙酰氧基苯甲醛(3.7g，30mmol)和碳酸鈉(12.4g，90mmol)加到N，N-二甲基甲酰胺(50mL)中，加熱到60℃反應半小時后冷到室溫，加入炔丙基溴的甲苯溶液(80％，4.1mL)，加完后同溫下繼續(xù)反應，反應完成后，混合物倒入冰水中，所得溶液用乙醚提取，合并有機相，用水洗滌，干燥。濃縮后得產(chǎn)物2b 5.3g。
化合物2b(4.4g，20mmol)加到無水甲醇(50mL)中，冷卻至0℃，然后加入硼氫化鈉(456mg，12mmol)，同溫下反應10min，用1M HCl將其淬滅，旋干甲醇，又加入乙酸乙酯及飽和鹽水，水相用乙酸乙酯萃取，合并有機相，飽和鹽水洗滌，干燥，過濾后濃縮得粗產(chǎn)物。柱層析純化后得到3.3g產(chǎn)物2c。
在二氯甲烷(30mL)中加入碘(3.8g，15mmol)、三苯基膦(3.9g，15mmol)及咪唑(1.0g，15mmol)，0℃攪拌20min，將產(chǎn)物2c(2.2g，10mmol) 的二氯甲烷(10mL)溶液加入，0℃反應30min，混合液分別用2N鹽酸，飽和亞硫酸氫鈉溶液及鹽水洗滌，干燥，蒸干得粗品。柱層析純化得到2.4g產(chǎn)物L2。1H NMR:(CDCl3)：2.35(s，3H)，3.37(s，1H)，4.51(s，2H)，4.72(s，2H)，6.77(d，1H)，7.02(s，1H)，7.09(d，1H)。
實施例11利多卡因季銨鹽Y3的合成
利多卡因(0.5g，2.1mmol)和化合物L2(1.8g，3.2mmol)加到乙腈(20mL)中，50℃反應過夜。TLC監(jiān)測顯示利多卡因反應完全，反應液濃縮得粗品。柱層析純化得到1.4g產(chǎn)物Y3。1H NMR:(CDCl3)：1.05(m，6H)，2.13(s，2H)，2.30(s，3H)，2.42(m，4H)，3.31(s，2H)，3.35(s，1H)，3.63(m，2H)，4.71(s，2H)，6.92(d，1H)，7.08(d，1H)，7.12(s，1H)，7.19(m，3H)，9.82(s，1H)。
實施例12利多卡因結合物7(4-arm-PEG-利多卡因，10K)的合成
4-arm-PEG-N3(10K，2g，0.2mmol)，化合物Y3(564.5mg，1mmol)、維生素C(440mg，2.5mmol)加到N，N-二甲基甲酰胺(20mL)中，快速攪拌使其溶解，然后加入五水合硫酸銅(250mg，1mmol)的水溶液(4.4mL，2.2mL/g PEG)，室溫反應過夜，用異丙醇沉淀得到1.8g產(chǎn)物。1H NMR:(CDCl3)：1.05(m，24H)，2.13(s，24H)，2.30(s，12H)，2.42(m，16H)，3.50(s，8H)，3.53(m，900H)，3.86(m，8H)，3.91(m，8H)，4.55(s，8H)，4.81(s，8H)，5.23(s，8H)，6.91(d，4H)，7.06(s，4H)，7.20(m，12H)，7.68(s，4H)，10.26(s，4H)。
實施例13利多卡因結合物8(8-arm-PEG-利多卡因，20K)的合成
8-arm-PEG-N3(20K，2g，0.1mmol)，化合物Y3(618.5mg，1mmol)、維生素C(440mg，2.5mmol)加到N，N-二甲基甲酰胺(20mL)中，快速攪拌使其溶解，然后加入五水合硫酸銅(250mg，1mmol)的水溶液(4.4mL，2.2mL/g PEG)，室溫反應過夜，用異丙醇沉淀得到1.7g產(chǎn)物。1H NMR:(CDCl3)：1H NMR:(CDCl3)：1.07(m，48H)，2.14(s，48H)，2.31(s，24H)，2.41(m，32H)，3.52(s，16H)，3.54(m，1800H)，3.79(m，16H)，3.92(m，16H)，4.53(s，16H)，4.82(s，16H)，5.22(s，16H)，6.90(d，8H)，7.09(s，8H)，7.28(m，24H)，7.69(s，8H)，10.27(s，8H)。
實施例14布比卡因季銨鹽(Y4)的合成
布比卡因(0.5g，1.7mmol)和化合物L2(1.8g，3.2mmol)加到乙腈(20mL)中，50℃反應過夜。TLC監(jiān)測顯示布比卡因反應完全，反應液濃縮得粗品。柱層析純化得到1.5g產(chǎn)物Y4。1H NMR:(CDCl3):1.09(m，3H)，1.25(m，1H)，1.33(m，3H)，1.72(m，3H)，1.95(m，1H)，2.13(s，6H)，2.20(m，1H)，2.30(s，6H)，3.20(m，1H)，3.25(m，2H)，3.29(m，1H)，3.34(s，1H)，4.57(s，2H)，4.69(s，2H)，4.75(s，2H)，6.90(d，1H)，7.05(d，1H)，7.09(d，1H)，7.18(m，3H)，10.07(s，1H)。
實施例15布比卡因結合物9(4-arm-PEG-布比卡因，10K)的合成
4-arm-PEG-N3(10K，2g，0.2mmol)，化合物Y4(747.7mg，1mmol)、維生素C(440mg，2.5mmol)加到N，N-二甲基甲酰胺(20mL)中，快速攪拌使其溶解，然后加入五水合硫酸銅(250mg，1mmol)的水溶液(4.4mL，2.2mL/g PEG)，室溫反應過夜，用異丙醇沉淀得到1.8g產(chǎn)物。1H NMR:(CDCl3)：1.09(m，12H)，1.25(m，4H)，1.33(m，12H)，1.72(m，12H)，1.95(m，4H)，2.13(s，24H)，2.20(m，4H)，2.30(s，24H)，3.20(m，4H)，3.25(m，8H)，3.28(m，4H)，3.50(s，8H)，3.54(m，900H)，3.86(m，8H)，3.91(m，8H)，4.52(s，8H)，4.59(s，8H)，5.23(s，8H)，6.82(d，4H)，7.03(d，4H)，7.09(s，4H)，7.18(m，12H)，7.65(s，4H)，10.13(s，4H)。
實施例16布比卡因結合物10(8-arm-PEG-布比卡因，20K)的合成
8-arm-PEG-N3(20K，2g，0.1mmol)，化合物Y2(747.7mg，1mmol)、維生素C(440mg，2.5mmol)加到N，N-二甲基甲酰胺(20mL)中，快速攪拌使其溶解，然后加入五水合硫酸銅(250mg，1mmol)的水溶液(4.4mL，2.2mL/g PEG)，室溫反應過夜，用異丙醇沉淀得到1.6g產(chǎn)物。1H NMR:(CDCl3)：1H NMR:(CDCl3)：1.08(m，24H)，1.24(m，8H)，1.34(m，24H)，1.73(m，24H)，1.93(m，8H)，2.14(s，48H)，2.21(m，8H)，2.31(s，48H)，3.21(m，8H)，3.25(m，16H)，3.28(m，8H)，3.50(s，16H)，3.53(m，1800H)，3.85(m，16H)，3.92(m，16H)，4.53(s，16H)，4.59(s，16H)，5.22(s，16H)，6.81(d，8H)，7.05(d，8H)，7.09(s，8H)，7.19(m，24H)，7.67(s，8H)，10.12(s，8H)。
實施例17化合物藥效研究試驗
1材料
SD大鼠60只，雄性，體重為260-280克；鹽酸利多卡因注射液；鹽酸布比卡因注射液；四臂及八臂的利多卡因及布比卡因(2，3，5，6)注射液。
2方法
2.1分組與造模
將痛閾正常的SD大鼠隨機分為9組，每組6只，參照Brennan法建立疼痛模型。具體方法為：術前禁食6小時，禁水1小時，弗萊毛方法測定痛閾后，將大鼠置入密閉的麻醉盒內，以1.5-2％的異氟烷進行誘導麻醉。待其意識消失后，取出動物，碘伏消毒右后足，從足底近端0.5cm處向趾部作一長約1cm的切口；切開皮膚、筋膜后，用眼科鑷挑起足底肌肉并縱向切割(保持肌肉的起止及附著完善)；按壓止血，于縫皮前各組動物均在切口內分別注射生理鹽水0.5ml，鹽酸布比卡因4mg/kg，鹽酸利多卡因注射液10mg/kg，聚乙二醇布比卡因4mg/kg(以布比卡因計)，聚乙二醇利多卡因10mg/kg(以利多卡因計)。給藥完成后，切口用2-0細絲線縫合，共2針。整個手術過程中，大鼠以相同濃度的異氟烷通過面罩維持麻醉。
2.2弗萊毛檢測(Von Frey Test)及結果統(tǒng)計
待動物蘇醒，且狀態(tài)恢復正常后(約為手術后1小時)，開始用弗萊毛方法進行痛閾測定。隨后分別在術后3、6、12、24、48及72小時時檢測各組動物的痛閾。測定痛閾時，以纖絲逐漸加力刺激各模型大鼠的手術足掌，記錄動物出現(xiàn)縮爪反應時的閾值(g)，測量2-3次，取其平均值。實驗結果采用SPSS17.0統(tǒng)計。結果數(shù)值以x±s表示。組間比較采用單因素方差分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。實驗結果如下表1所示。
表1
2.3結果討論
從結果可以看出，鹽酸布比卡因較鹽酸利多卡因起效慢，但作用持續(xù)相對較長，兩種藥物PEG化后，作用時間都有了比較明顯的延長，在術后48-72小時具有明顯的鎮(zhèn)痛作用。相對而言，四臂型的藥物鎮(zhèn)痛強度及鎮(zhèn)痛的持續(xù)時間優(yōu)于八臂型的藥物。