N-[2-(3-苯基-2-丙烯醯氨基)乙磺醯基]-噻唑烷酸酯及其衍生物製備方法

2023-05-19 02:30:41 1

專利名稱：N-[2-(3-苯基-2-丙烯醯氨基)乙磺醯基]-噻唑烷酸酯及其衍生物製備方法
技術領域：
有機化學
背景技術：
ACEI(Angiotensin Converting Enzyme Inhibitor)即血管緊張素轉換酶抑制劑，是心血管藥物史上的一個新裡程碑，它的最大功用就是對高血壓疾病的有效治療，血管緊張素轉換酶ACE(Angiotensin Converting Enzyme)是一種膜固定的金屬蛋白酶，它含有1306個胺基酸，研究結果表明活性中心中含有一個Zn2+、質子化的精氨酸和疏水空腔[1]。在生理作用上，它是體內調節血壓的腎素-血管緊張素系統的關鍵酶[2]。血管緊張素源為一種糖蛋白，經腎素作用後，由453個胺基酸組成的血管緊張素源裂解釋放出10個胺基酸的多肽血管緊張素I(AngI)是一個無活性的多肽，但經血管緊張素轉換酶酶解，得到八肽的血管緊張素II(AngII)，Ang II是已知最強的升壓活性物質。
另外，ACE又有降解失活緩激肽的功能，緩激肽有擴張血管、利尿、降低血壓的作用，ACE大量存在於血管內皮細胞的膜表面，血液中內源性Ang I和緩激肽均可被其轉化，從兩個方面作用導致血壓上升。人們根據ACE的這一結構特點設計和合成了許多的血管緊張素轉換酶抑制劑 經過20多年的研究與臨床實驗，目前已有30餘種ACEI類新藥上市，臨床應用的ACEI根據與體內ACE活性中心結合位點不同，可分為三類第一類為含巰基的ACEI，如卡託普利(captopril)、佐芬普利(zofenopril)、阿拉普利(alacepril)；第二類為含羧基的ACEI，如依那普利(enalapril)、賴諾普利(lidinopril)、希拉普利(cilazapril)、雷米普利(ramipril)、貝那普利(benazepril)、喹那普利(quinapril)；第三類為含磷醯基的ACEI，如福辛普利(fosinpril)。

ACE活性作用位點的虛擬模型疏水口袋(a)附加結合位點(b) 它們在生物利用度、血漿半衰期、排洩途徑、分布、與組織結合ACE的親和體等方面各有所不同。儘管ACEI以口服有效、降壓效果好而持久、治療範圍廣、副作用小等優點受到了國際國內醫藥界的廣泛關注，但也不乏負面報導，有些患者服用後，出現了一些與化合物結構相關的藥物的不良反應，如乾咳、哮喘以及骨髓抑制、血管神經性水腫、瘙癢及嗜酸細胞增多症等[3-5]，已引起了人們越來越多的關注。如何尋找和合成優秀的ACEI是研究心血管疾病的一個十分活躍的領域。
近期的研究表明[6-8]，將α，β-不飽和醯胺類化合物作為一類潛在的ACE抑制劑已經取得了初步成果，該類化合物由於不含巰基，故克服了第一類化合物的毒副作用，預計會有較好的前景。α，β-不飽和醯胺能夠與ACE中活性端的親核部分發生麥可加成，而穀氨酸的羧基正是我們所知道的親核試劑。如果α，β-不飽和醯胺的N端作為氫鍵受體與ACE相結合，那麼該醯胺的羰基就會結合這個酶的Zn離子部分(如下)，然後此醯胺的α，β-不飽和雙鍵通過催化羧化會與該轉換酶的Glu-127(穀氨酸)的羧基發生麥可加成反應。最終導致血管緊張素轉換酶被不可逆的抑制。從而達到降低血壓的效果。

這些研究中合成出來一系列α，β-不飽和醯胺及其衍生物中已經發現了幾種取得了較好的動物實驗效果，但尚未進入臨床階段。其中N-[2-(3-苯基-2-丙烯醯氨基)丙醯基]脯氨酸的IC50(mM)為0.23，效果較好。結構如下
N-[2-(3-苯基-2-丙烯醯氨基)丙醯基]脯氨酸
N-[2-(3-苯基-2-丙烯醯氨基)乙磺醯基]-噻唑烷酸酯及其衍生物 本發明以上述N-[2-(3-苯基-2-丙烯醯氨基)丙醯基]脯氨酸為基礎，對其改構修飾，我們保留其結構中不飽和雙鍵部分，設計合成路線，以期獲得高效、低毒的新型的ACEI。在合成路線中我們將其脯氨酸部分更換為噻唑烷酸酯及其衍生物，並將其中的丙氨醯單元換成牛磺醯，得到一系列N-[2-(3-苯基-2-丙烯醯氨基)乙磺醯基]-噻唑烷酸酯及其衍生物，結構如上，這類化合物也屬於α，β-不飽和醯胺類化合物， 從藥理上來說，噻唑烷酸被證明具有抗腫瘤作用[9-18]，作用機理是其在體內分解為半胱氨酸及甲醛。半胱氨酸作為載體，對腫瘤組織有一定親和力，醛部分則可作用於瘤細胞的核酸或蛋白質的親核部分。
從結構上說，最近的研究表明[19]，噻唑烷酸較之脯氨酸有更大的電荷密度，這是由於噻唑烷羧酸既是一種取代的脯氨酸，且CH2被S取代以後，S上存在的富電子能加強4位上羧酸的電荷密度，使其能與疏水口袋更穩定的結合，與ACE中質子化精氨酸部位結合得到了加強。研究發現將第二類ACEI中的依那普利結構中的脯氨酸部分改構為噻唑烷酸及其衍生物，已經取得了較好的藥理實驗結果。
而牛磺酸(2-氨基乙磺酸)是人體必需的一種含硫胺基酸，對人體的生理有重要的調節作用，其自身及相應的衍生物都具有一定的藥理學研究價值。其在心血管方面有抗心律失常、心肌保護和降低血壓的作用。因此，以牛磺酸為原料合成ACEI，對增強藥物功效具有很重要的意義[20]。


發明內容
文獻中涉及到的化合物已經有了較好的藥理實驗結果，本發明在此基礎上進行改構修飾，依據創新藥物設計理念，我們從3個方面進行了考慮第一，保留現有上市ACEI的傳統基本活性位點；第二，設法掩蔽現有ACEI毒副作用位點，引入的基團牛磺酸無毒且本身就具有一定的降壓作用，第三，突破現有上市ACEI作用機制，設計全新作用機制的新型ACEI化合物，本發明設計的合成路線，其目標是獲得高效、低毒的新型ACEI。
在合成路線設計策略上我們採用目前多肽合成的一般方法，噻唑烷羧酸酯先由半胱氨酸乙酯的鹽酸鹽與各種醛反應獲得，噻唑烷酸的羧基成酯被保護。而牛磺酸的N端經肉桂酸醯化後得到保護，再將已保護的牛磺酸的磺酸端活化後與噻唑烷酸酯的N端結合形成肽鍵，得到我們的目標化合物。

其中R為

具體實施例方式 實驗步驟如下 噻唑烷-4-羧酸乙酯及其衍生物的合成 以茴香醛反應為例，將茴香醛1.64g(12mmol)溶於50mL乙醇中，攪拌下滴加溶有半胱氨酸乙酯的鹽酸鹽1.86g(10mmol)和KHCO31.10g(11mmol，分子量100.12)的水溶液50mL，室溫下反應4h，溶液濃縮至一半，飽和NaCl洗滌，CHCl3(3×20mL)提取，無水Na2SO4乾燥，TLC點板檢測，減壓旋去溶劑，得油狀物，該粗品經矽膠柱層析(石油醚∶乙酸乙酯＝9∶1)提純，得純品。
其餘衍生物合成方法同上。
肉桂醯牛磺酸的合成 在250mL三口瓶中，加入牛磺酸10.0g(0.08mol)、Na2CO34.3g(0.04mol)、水125mL，機械攪拌下溶解；再加入NaHCO36.5g(0.08mol)、二氧六環10mL，攪拌溶解後，於10～15℃劇烈攪拌下滴入肉桂醯氯35mL(0.21mol)，反應過程中補加固體NaHCOa，維持pH值始終保持略鹼性。用茚三酮試驗檢測反應進程，直到牛磺酸點消失為止。反應完畢後，用1mol/L的鹽酸酸化至pH＝4～5，冰浴下冷卻，濾出沉澱物苯甲酸，濾液旋轉濃縮(T＜60℃)，析出的白色固體物充分乾燥研碎後，用無水乙醚洗去殘存的肉桂酸，產品用薄層檢驗為單一點(丁醇∶乙酸∶水＝4∶1∶1)，未經進一步純化(內含少量析出的NaCl)，直接進行醯化反應。
肉桂醯牛磺醯氯的合成 在250mL圓底燒瓶中，加入充分研細的產品肉桂醯牛磺酸10.2g(0.04mol)，滴入2滴DMF，加入重蒸過的氯化亞碸25mL(0.30mol)，電磁攪拌下在50℃油浴中反應8h，加入50mL苯停止反應，冷凍過夜。水泵減壓旋去苯及SOCl2，重複加入苯1～2次(50mL/次)，再旋幹以除盡SOCl2。殘餘物用苯加熱溶解，濾去不溶物，將濾液旋幹，用熱的石油醚(30~60℃)洗三次，得到產品。粗品再用苯重結晶。
N-[2-(3-苯基-2-丙烯醯氨基)乙磺醯基]-噻唑烷酸酯及其衍生物的合成 在100mL三頸瓶中，加入肉桂醯牛磺醯氯2.2g(8mmol)、25mLTHF，攪拌溶解後，冰浴冷卻下滴入4mmol噻唑烷羧酸酯(溶於5mL 1mol/L的氫氧化鈉溶液中)，同時用1mol/L的NaOH調節pH使之保持鹼性，滴加完畢後，冰浴下繼續攪拌30min，室溫下再攪拌1h。停止反應旋去THF(T＜40℃)，冰浴攪拌下用3mol/L鹽酸酸化至pH＝2，冷卻後，用乙酸乙醇提取(3×40mL)，提取液用水洗至近中性，無水硫酸鈉乾燥，旋去乙酸乙酯得粗產物，用乙酸乙醇一石油醚(60～90℃)重結晶，得純品。
參考文獻沈耀，顏元清.非巰基類ACEI的臨床藥效學和藥動學[J].同濟醫科大學鄖陽醫學院學報，1994，13(1)47.鄭虎.藥物化學[M].北京人民衛生出版社，1998.雷綏民，張樹義.ACEI臨床應用近況[J].臨床薈萃，1998，13(9)385.傅文錦.ACEI引起乾咳11例[J].陝西醫學雜誌，1994，5(23)5.韓永霞.ACEI的現代應用及注意事項[J].求醫問藥，2003，10(9)58-60.Ghosh S.S.，Wu Y.Q.，Mobashery S.，J.Biol.Chem.226(1991)8759-8764.Ghosh S.S.，Dakoji S.，Tanaka Y.，Mobashery S.，Bioorg.Med.Chem.4(1996)1487-1492.Hea Young Park Choo，Kyung Hee Peak，Jongsei Park.，Eur.J.Med.Chem.35(2000)643-648.Brugarolas A.et alLancet 1980，1(8159)68李以欣.國外藥學[J].1981，2(1)22.貢堅.新藥與臨床[J].1984，3192.馮告閎.江西醫學院學報[J].1984，(2)83.磺樂汯.腫瘤[J].1984，280.Paul B et al.J Med chem[J].1976，191002.Tillian H W et al.E UR j cancer[J].1976，1299.日本公開特許1980，167220(CA 1981，941325830).張延良等.噻唑烷糖衍生物的合成及其抗腫瘤活性[J].醫藥工業，1988，19(4)152.劉紀雲等.噻唑烷酸類化合物的合成及其抗腫瘤作用的研究[J].醫藥工業，1988，19(5)203.貢肖巍.新型噻唑烷-4-羧酸類血管緊張素轉化酶抑制劑的設計與合成[D].濟南山東大學，2001.王麗娟，王勇.牛磺酸藥力作用的研究進展[J].天津藥學，2004，16(5)46-48.
權利要求
1.設計思路
文獻中涉及到的化合物已經有了較好的藥理實驗結果，本發明在此基礎上進行改構修飾，依據創新藥物設計理念，設計了合成路線，其目標是獲得高效、低毒的新型ACEI。
2.N-[2-(3-苯基-2-丙烯醯氨基)乙磺醯基]-噻唑烷酸酯及其衍生物的合成
噻唑烷酸及其衍生物的合成路線如下
其中R為
目標化合物的合成路線如下
3.目標化合物
III即為目標化合物其中取代基R與噻唑烷酸酯及其衍生物的合成中的R相同。
N-[2-(3-苯基-2-丙烯醯氨基)乙磺醯基]-噻唑烷酸酯及其衍生物
4.目標化合物合成方法
噻唑烷-4-羧酸乙酯及其衍生物的合成
以茴香醛反應為例，將茴香醛1.64g(12mmol)溶於50mL乙醇中，攪拌下滴加溶有半胱氨酸乙酯的鹽酸鹽1.86g(10mmol)和KHCO31.10g(11mmol，分子量100.12)的水溶液50mL，室溫下反應4h，溶液濃縮至一半，飽和NaCl洗滌，CHCl3(3×20mL)提取，無水Na2SO4乾燥，TLC點板檢測，減壓旋去溶劑，得油狀物，該粗品經矽膠柱層析(石油醚∶乙酸乙酯＝9∶1)提純，得純品。
其餘衍生物合成方法同上。
肉桂醯牛磺酸的合成
在250mL三口瓶中，加入牛磺酸10.0g(0.08mol)、Na2CO34.3g(0.04mol)、水125mL，機械攪拌下溶解；再加入NaHCO36.5g(0.08mol)、二氧六環10mL，攪拌溶解後，於10～15℃劇烈攪拌下滴入肉桂醯氯25mL(0.21mol)，反應過程中補加固體NaHCOa，維持pH值始終保持略鹼性。用茚三酮試驗檢測反應進程，直到牛磺酸點消失為止。反應完畢後，用1mol/L的鹽酸酸化至pH＝4～5，冰浴下冷卻，濾出沉澱物苯甲酸，濾液旋轉濃縮(T＜60℃)，析出的白色固體物充分乾燥研碎後，用無水乙醚洗去殘存的肉桂酸，產品用薄層檢驗為單一點(丁醇∶乙酸∶水＝4∶1∶1)，未經進一步純化(內含少量析出的NaCl)，直接進行醯化反應。
肉桂醯牛磺醯氯的合成
在250mL圓底燒瓶中，加入充分研細的產品肉桂醯牛磺酸10.0g(0.04mol)，滴入2滴DMF，加入重蒸過的氯化亞碸25mL(0.30mol)，電磁攪拌下在50℃油浴中反應8h，加入50mL苯停止反應，冷凍過夜。水泵減壓旋去苯及SOCl，重複加入苯1～2次(50mL/次)，再旋幹以除盡SOCl。殘餘物用苯加熱溶解，濾去不溶物，將濾液旋幹，用熱的石油醚(30~60℃)洗三次，得到產品。粗品再用苯重結晶。
N-[2-(3-苯基-2-丙烯醯氨基)乙磺醯基]-噻唑烷酸酯及其衍生物的合成在100mL三頸瓶中，加入肉桂醯牛磺醯氯2.1g(8mmol)、25mLTHF，攪拌溶解後，冰浴冷卻下滴入0.5g(4mmol)噻唑烷羧酸酯(溶於5mL 1mol/L的氫氧化鈉溶液中)，同時用1mol/L的NaOH調節pH使之保持鹼性，滴加完畢後，冰浴下繼續攪拌30min，室溫下再攪拌1h。停止反應旋去THF(T＜40℃)，冰浴攪拌下用3mol/L鹽酸酸化至pH＝2，冷卻後，用乙酸乙醇提取(3×40mL)，提取液用水洗至近中性，無水硫酸鈉乾燥，旋去乙酸乙酯得粗產物，用乙酸乙醇一石油醚(60～90℃)重結晶，得純品。
全文摘要
文獻中涉及到的α，β-不飽和醯胺類化合物已經有了較好的藥理實驗結果，本發明在此基礎上進行改構修飾，依據創新藥物設計理念，我們從3個方面進行了考慮第一，保留現有上市ACEI的傳統基本活性位點；第二，設法掩蔽現有ACEI毒副作用位點，引入的基團牛磺酸無毒且本身就具有一定的降壓作用，第三，突破現有上市ACEI作用機制，設計全新作用機制的新型ACEI化合物，本發明設計的合成路線，其目標是獲得高效、低毒的新型ACEI。我們保留了文獻結構中不飽和雙鍵部分，將其脯氨酸部分更換為噻唑烷酸酯及其衍生物，並將其中的丙氨醯單元換成牛磺醯，得到一系列N-[2-(3-苯基-2-丙烯醯氨基)乙磺醯基]-噻唑烷酸酯及其衍生物，這類化合物也屬於α，β-不飽和醯胺類化合物。
文檔編號C07D277/00GK101125835SQ20061011583
公開日2008年2月20日 申請日期2006年8月15日 優先權日2006年8月15日
發明者斌 代, 仲伶俐, 東 王, 潔 張, 顧承志, 馬曉偉 申請人:斌 代