甘油骨架上含硒的替加氟硫代磷脂綴合物及其合成的製作方法

2023-12-08 08:09:06

專利名稱：甘油骨架上含硒的替加氟硫代磷脂綴合物及其合成的製作方法
技術領域：
甘油骨架上含硒的替加氟硫代磷脂綴合物及其合成，涉及有機硒和一種核苷類物質，具體是替加氟的磷脂綴合物中甘油骨架上含有機硒的衍生物。
背景提要磷脂具有廣泛的生理活性，大量的磷脂已被合成並證明具有良好的抗癌活性，同時它又是藥物的有效載體，對腫瘤組織具有一定的靶向作用；核苷及其類似物在臨床上廣泛用作抗腫瘤和抗病毒藥物，但它們有一定毒副作用，為克服這些不足，對其結構修飾一直是研究的熱點；在藥物分子中，引入雜原子基團，可望產生協同作用，從而達到提高療效之目的。因此，將現有的藥物轉化為以磷脂作載體的前藥，同時引入具有生理活性的功能基是目前藥物化學領域研究的熱點。硒是人體必須微量元素，它具有非常明顯的防癌、抗癌作用，臨床結果表明，有機態硒能極為有效地提高硒的生物利用度及其作為生命必須微量元素的生理功能，且其毒性比無機硒大大降低。其化合物在治療癌症方面發揮了重大的作用，近幾年，將Se引入到藥物分子中或合成新的含Se藥物是一個研究的熱點。但是將有機態硒引入到磷脂核苷綴合物中還未見報導。因此，合成這類化合物並研究它們的生物活性，對磷脂類新藥的創製將會具有一定的指導意義。

發明內容
本發明的目的在於將有機硒引人到磷脂綴合物的甘油骨架上，以期解決核苷類藥物療效低，毒性大等不足。
實現本發明的技術方案是本發明的化合物是一種如通式所示的甘油骨架上含有機硒的替加氟硫代磷脂綴合物 R＝H，CH3其合成方法為 下面進一詳述本發明合成的甘油骨架上含硒的替加氟硫代磷脂綴合物的31PNMR(85％H3PO4為外標)用BRUKER AC-P400HE型儀測定，質譜由Agilent 1100 Series測定，31P NMR，MS及理化數據見表1。
表1.2a，2b，3a，3b的31P NMR，MS及理化數據Entry R 分子式 Rf狀態31P NMR MS Yield(％)(ppm) (M+1)2a H C35H55FN2O7PSSeK 0.21Syrup 58.596777.2872b H C35H55FN2O7PSSeK 0.21Syrup 58.267777.2793a CH3C36H57FN2O7PSSeK 0.25Syrup 59.368791.3733b CH3C36H57FN2O7PSSeK 0.25Syrup 59.832791.382說明測定比移值Rf所用的流動相是氯仿/甲醇(2∶1)；化合物2a，2b，3a，3b在空氣中極易潮解，不易獲得準確的元素分析值，收率是柱層析後的產率。
用BRUKER AC-P400HE型儀測定1H NMR(以TMS為內標)和13C NMR，結果見表2。
表2.2a，2b，3a，3b核磁共振氫譜及碳譜如下2a1H NMR7.191-7.517(m，6H)；6.016(1H)；3.178-4.655(m，13H)；1.834-2.415(m，4H)；1.470(2H)；1.252(26H)；0.879(t，3H，J＝6.8Hz).13C NMR158.111(C-3)，149.254(C-4)，141.381，139.065(C-2，JC-F＝926Hz)，132.146(C-24)，130.464(C-23)，129.102(C-25)，126.702(C-26)，122.212(C-1)，88.505(C-5)，75.308(C-12)，71.601(C-10 or 11)，70.494(C-8)，63.407(C-14)，42.577(C-9)，32.971(C-6)，31.951(C-15)，29.759(C-20)，29.584(C-18)，29.490(C-17)，29.388(C-19)，26.030(C-16)，23.678(C-7)，22.702(C-21)，14.180(C-13)，14.122(C-22).
2b1H NMR7.197-7.522(m，6H)；6.018(1H)；3.179-4.658(m，13H)；1.838-2.419(m，4H)；1.475(2H)；1.258(26H)；0.887(t，3H，J＝6.8Hz).13C NMR158.126(C-3)，149.267(C-4)，141.392，139.078(C-2，JC-F＝926Hz)，132.157(C-24)，130.489(C-23)，129.135(C-25)，126.723(C-26)，122.235(C-1)，88.689(C-5)，75.987(C-12)，71.682(C-10 or 11)，70.498(C-8)，63.423(C-14)，42.579(C-9)，32.977(C-6)，31.958(C-15)，29.778(C-20)，29.589(C-18)，29.498(C-17)，29.396(C-19)，26.256(C-16)，23.689(C-7)，22.746(C-21)，14.189(C-13)，14.168(C-22).
3a1H NMR7.013-7.342((m，5H)；6.033(1H)；3.124-4.592(m，13H)；1.833-2.423(m，7H)；1.469(2H)；1.253(26H)；0.879(t，3H，3J＝6.8Hz).13C NMR157.760，157.374(C-3，JC-F＝154Hz)，149.195(C-4)，141.132，138.823(C-2，JC-F＝924Hz)，135.659(C-26)，132.436(C-25)，129.519(C-24)，129.326(C-23)，121.967(C-1)，88.085(C-5)，74.495(C-12)，71.348，71.421(C-10，11)，70.259(C-8)，63.388(C-14)，42.216(C-9)，32.762(C-6)，31.844(C-15)，29.295，29.404，29.499，29.594，29.652(C-13，17，18，19，20)，25.901(C-16)，23.614(C-7)，22.616(C-21)，20.861(C-27)，14.066(C-22).
3b1H NMR7.015-7.347((m，5H)；6.037(1H)；3.126-4.598(m，13H)；1.837-2.428(m，7H)；1.471(2H)；1.256(26H)；0.882(t，3H，J＝6.8Hz).13C NMR157.765，157.378(C-3，JC-F＝154Hz)，149.199(C-4)，141.135，138.827(C-2，JC-F＝924Hz)，135.663(C-26)，132.439(C-25)，129.524(C-24)，129.331(C-23)，121.972(C-1)，88.089(C-5)，74.499(C-12)，71.352，71.426(C-10，11)，70.263(C-8)，63.392(C-14)，42.219(C-9)，32.767(C-6)，31.849(C-15)，29.298，29.413，29.502，29.599，29.657(C-13，17，18，19，20)，25.913(C-16)，23.619(C-7)，22.618(C-21)，20.871(C-27)，14.078(C-22).
研究了化合物2a，2b，3a，3b對對膀胱癌細胞T-24抑制作用的體外試驗，本試驗選用體外連續培養的膀胱癌細胞株。細胞培養於含10％胎牛血清的DMEM高糖培養基，37℃、5％CO2條件下；細胞倍增時間為24～30h.以替加氟作為參照。其結果見表3。
表3化合物2a，2b，3a，3b對膀胱癌細胞T-24抑制作用(半數置死量IC50，μg/ml)EntryTegafur1a 1b 2a 2b 3a 3bT-24 127135 148 53 62 47 49從表3可知，化合物2a，2b，3a，3b對膀胱癌細胞T-24生長抑制效果優於原藥替加氟和反應物替加氟的環甘油磷脂綴合物1a，1b，說明甘油骨架上引入硒基團，增強了抗癌活性。
開環是有機反應中的一類重要反應。在合成天然產物及其衍生物方面有巨大應用，卵磷脂的合成是通過1.3.2-二氧磷雜環戊烷的開環。我們設計通過雜原子基團對環甘油磷脂核苷綴合物的親核開環來實現在磷脂核苷綴合物中的甘油骨架上引入雜原子功能基。雜原子對環甘油磷脂核苷綴合物的開環反應，除本課題組進行了一些初步研究外，還未見有文獻報導。我們已經成功實現了三乙胺對環甘油磷脂核苷綴合物的開環，合成了含替加氟的卵磷脂類化合物(專利號ZL 02 1 39741.4)。對於甘油骨架上有機硒的引人，設計通過硒酚對環甘油磷脂核苷綴合物的開環來實現。
在氫氧化鉀存在下，以異丙醇/水作溶劑(V/V＝20∶1)，在室溫下，硒酚可以有效地進攻化合物(1a，1b)中的1，3，2-二氧磷雜戊環，高產率的生成對應的產物。從而將芳硒基引入到磷脂核苷綴合物中的甘油骨架上。
反應機理及化合物(2a，2b，3a，3b)的結構確證反應物環甘油磷脂綴合物具有兩個手性中心P和甘油骨架sn-2-C，因此存在四個光學異構體，即RR、SS、RS、SR，RR和SS一組，RS和SR一組，兩組為非對映異構體(1a，1b)，同時也是幾何構型上的順反異構體。N1-(2-呋喃基)-N3-羥烷基-5-氟脲嘧啶硫代環甘油磷脂綴合物的兩組非對映異構體1a，1b的Rf值分別為0.25和0.37(石油醚/乙酸乙酯＝2∶1)，用矽膠柱層析可以分離。前者的熔點為34-36℃，後者為一粘稠的液體。
1a 1b順式對映異構體 反式對映異構體在環甘油磷脂的1H NMR譜中，兩個非對映異構體的甘油骨架部分的質子，其化學位移有一定的差別。順式對映異構體的甘油骨架部分的CH質子化學位移值(δ4.74-4.70ppm，1H，quintet)高於反式對映異構體的甘油骨架部分的CH質子化學位移值(δ4.65-4.69ppm，1H，quintet)，這是由於在順式對映異構體中，CH質子與P＝S鍵處於五元磷雜環所構成的平面的同一側，使其處於較低場，而相應的反式對映異構體中，CH質子與P＝S鍵處於五元磷雜環所構成的平面異側，不受其影響而處於較高場。
替加氟硫代環甘油磷脂綴合物的兩組非對映異構體1a，1b與分別苯酚、對甲苯酚反應得到對應的產物2a，2b與3a，3b。產物的31P NMR分別為58.596，58.267，59.368和59.832ppm，說它們其具有典型硫代磷酸二酯結構
這一結果表明硒化鉀中親核中心硒負離子選擇性進攻環甘油磷脂綴合物中1，3，2-二氧磷雜環戊烷上的碳原子。這是由於1，3，2-二氧磷雜環戊烷上的碳原子空間位阻較磷原子小，另一方面，硒負離子為軟鹼，而帶部分正電荷的碳原子為軟酸，所以這兩個因素都有利於親核試劑進攻五元環上的碳原子。
上述開環的反應機理可以認為是親核試劑進攻甘油骨架上位阻較小的端碳原子的，形成產物。
與1a、1b相比，2a、2b中甘油骨架上CH質子的化學位移幾差異基本消失。這是由於產物中甘油骨架上CH中碳與氧原子形成的σ鍵可以自由旋轉，使鄰近基團對它們的影響基本趨於一致的結果。
經1H NMR、31P NMR確證，其結構為4。即硒負離子親核進攻1，3，2-二氧磷雜戊烷中的碳原子。
目標分子2a，2b，3a，3b與反應物1a，1b相比，物理性質有很大的不同。反應物不溶於水，僅能溶於有機溶劑中。室溫下，產物在水中有一定的溶解度，與乙醇、二氯甲烷、苯等有機溶劑則混溶，具有親水親脂性，這是由於目標分子中有強親水性基氧負離子.對於提高藥物生物利用率具有重要的意義。
具體實施例方式1.甘油骨架上含硒的替加氟硫代環甘油磷脂綴合物的合成在盛有4.0ml異丙醇的圓底燒瓶中依次加入79mg(0.5mmol)苯硒酚，28mg(0.5mmol)KOH及少量去離子水，室溫攪拌20分鐘，然後加入1a 311mg(0.5mmol)，在室溫下攪拌24h(攪拌速度為800轉/分鐘)，減壓去掉溶劑，殘留物用矽膠進行柱層析(甲醇/三氯甲烷＝1∶2)，分離得2a 342mg.同樣製得得2b，3a，3b.
2.抗腫瘤活性測定首先以DMSO為溶劑將樣品和對照物分別稀釋為10，0.1mg.ml-1，再分別取10ul加入到完全培養基1ml中，使之在實驗中的終濃度為100ug.ml-1、1mg.ml-1。同時以不加樣品的DMSO為實驗陽性對照。
以完全培養基為溶劑，分別配製成100，10和1ug.ml-1，作為實驗使用。同時以完全培養基作為陰性對照。
細胞鋪板與觀察計數取正常生長處於對數期的T-24細胞，用0.02％EDTA消化液將細胞從種子瓶中消化下來，製備成細胞濃度為1.5×104個/ml的細胞懸液，將細胞懸液接種於24孔板，1ml/孔，正常培養24h後，吸取培養基，換入各組含有測試樣品的培養基繼續培養。
給藥後，並分別於給藥後24、48、72、96、120h觀察細胞生長狀態，同時消化各組仍處於生長狀態的活細胞，進行細胞計數。得出樣品對癌細胞的抑制作用結果。在不同時段，在倒置顯微鏡下，可清晰的觀察到對照組細胞生長正常。細胞排列緊密，呈對數生長狀態。細胞分裂指數相為惡性腫瘤細胞分裂指數狀態。以DMSO為溶劑組由於DMSO對細胞有一定的毒副作用，因此在實驗中設置空白組。在給藥組，細胞分裂指數相下降。隨藥物農度的增加，其下降趨勢增大，細胞死亡增加，存活細胞出現縮圓、胞質濃縮、精糙、顆粒性內涵物增加。
權利要求
1.一種甘油骨架上含有機硒基團的替加氟的磷脂綴合物，其特徵在於該化合物的通式為
2.一種如權利要求1所述的甘油骨架上含有機硒基團的替加氟的磷脂綴合物的合成方法，其特徵在於替加氟的環甘油硫代磷脂綴合物(1a為順式對映異構體，1b為反式對映異構體)與硒酚在氫氧化鉀存在下、以異丙醇/水作溶劑、室溫下發生親核開環反應得到甘油骨架上含有機硒基團的替加氟的磷脂綴合物，反應式為
全文摘要
甘油骨架上含有機硒基團的替加氟的磷脂綴合物及其合成涉及有機硒和一種核苷類物質。該化合物的結構式如通式所示如上式化合物的合成，是將替加氟的環甘油硫代磷脂綴合物與硒酚在氫氧化鉀存在下、異丙醇/水作溶劑、室溫下發生親核開環反應得到。經抗腫瘤活性測定，本發明化合物對人體膀胱癌T－24的抑制效果比原藥替加氟好。
文檔編號C07H19/00GK1634957SQ20041004692
公開日2005年7月6日 申請日期2004年11月12日 優先權日2004年11月12日
發明者許新華, 張秋林, 周冰 申請人:湖南大學