一類5‑氨基酮戊酸衍生物及其製備方法和應用與流程

2023-10-23 15:24:27 1

本發明屬於化學製藥領域，特別涉及一類5-氨基酮戊酸衍生物及其製備方法和應用。

背景技術：

光動力療法(photodynamictherapy，pdt)又稱光輻射療法，是指藥物進入機體後在一定波長的光照射下產生光動力作用殺傷腫瘤或其他病理性增生組織的一種新興治療方法，其中光敏劑、照射光和氧構成光動力效應的三要素。光敏劑的一個重要特性是能夠在病變組織中優先聚集並產生特定的生物效應，而對周圍的正常組織影響較小或沒有影響。這一特性使得pdt成為繼手術、化療、放療之後的非常有發展前景的腫瘤治療方法。因此光敏劑是影響光動力治療效果的關鍵所在。

20世紀90年代初，美國、加拿大、荷蘭、日本、挪威等國已先後將光動力療法確認為新的法定腫瘤療法。同時，近年來，光動力療法已被用於非腫瘤性疾病，如鮮紅斑痣、年齡相關性黃斑病變、銀屑病、類風溼性關節炎、血管成型術後再狹窄的治療(photochemistryandphotobiology,2006,82:994-1015)。

5-氨基酮戊酸(5-ala)是新一代光敏劑，自1996年以來用於光動力學療法來治療基底細胞癌、鱗狀細胞癌、皮膚癌、尖銳溼疣，獲得了較滿意的治療效果，因此越來越被人們所接受。5-ala作為一種前藥，本身並沒有光動力活性，而是通過在體內血紅素生物合成的循環途徑，產生有活性的光敏劑原卟啉(ppix)(cancer,1997,65(2):235-251)。5-ala的主要缺點是自身的親水性太高，在生理ph條件下是兩性離子，嚴重影響了它通過細胞膜和細胞間隙，限制了其被細胞吸收(j.med.chem.,2000,43:4738-4746)。為了提高藥物的對組織的選擇性和穿透能力，有學者對5-ala進行了結構修飾，製成在體內易降解代謝成原卟啉(ppix)的前藥，如採用羧基端的酯化來增強其脂溶性(j.med.chem.,2008,51:7356-7369；j.photochem.photobiol.b:biol.,2000,54:72-80)。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一類5-氨基酮戊酸衍生物及其製備方法和應用，該衍生物結構明確，製備方法簡便，生物活性實驗結果表明其在醫藥領域具有良好的應用前景。

本發明提供了一類5-氨基酮戊酸衍生物，所述衍生物的結構式如下：

其中，r為-(ch2)nch3，n＝0-7；

-ch(ch3)(ch2)nch3，n＝0-5；-(ch2ch2o)nch3，n＝1-3或者-ch2c6h5。

本發明還提供了一類5-氨基酮戊酸衍生物的製備方法，包括：

將化合物ii和boc-l-苯丙氨酸溶解在有機溶劑中，加入鹼和hbtu，0-60℃下攪拌反應0.5-24h，減壓濃縮除去有機溶劑，柱層析洗脫分離後得到5-氨基酮戊酸衍生物；其中，化合物ii的結構式為r為-(ch2)nch3，n＝0-7；-ch(ch3)(ch2)nch3，n＝0-5；-(ch2ch2o)nch3，n＝1-3或者-ch2c6h5；化合物ii和boc-l-苯丙氨酸的摩爾比為1:0.5-2。

所述有機溶劑為n,n-二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、乙腈、丙酮、四氫呋喃、1,4-二氧六環、乙醚、甲基叔丁基醚、甲醇、乙醇、乙二醇、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚中的一種或幾種；化合物ii與有機溶劑的比例為1mmol:5-20ml。

所述鹼為三乙胺、二異丙基乙胺、吡啶、鈉氫、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、磷酸氫鈉、磷酸氫鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、甲酸鈉、乙酸鈉、甲醇鈉、甲醇鉀、乙醇鈉、乙醇鉀、正丙醇鈉、正丙醇鉀、異丙醇鈉、異丙醇鉀、叔丁醇鈉、叔丁醇鉀中的一種或幾種；化合物ii與鹼的摩爾比為1:0.5-5。

所述化合物ii與hbtu的摩爾比為1:0.5-5。

所述柱層析洗脫分離所用的填充劑為矽膠，洗脫劑為體積比1:1-100:1的乙酸乙酯與甲醇或二氯甲烷與甲醇的混合溶劑。

本發明還提供了一類5-氨基酮戊酸衍生物的應用，應用於光動力藥物的製備。

本發明的反應方程式如下：

本發明將叔丁氧羰基(boc)-l-苯丙氨酸與5-氨基酮戊酸衍生物相連接，製備了系列5-氨基酮戊酸衍生物。該類化合物是原卟啉(ppix)的前藥，在體內經代謝可生成原卟啉(ppix)。該類化合物在5-氨基酮戊酸的羧基端引入了酯基，提高了化合物的脂溶性；由於細胞膜表面有胺基酸轉運蛋白，人體組織細胞內也有水解特定胺基酸的醯胺水解酶，因此在5-氨基酮戊酸的氨基端引入胺基酸可改變5-氨基酮戊酸的吸收、分布與代謝性質，從而表現出更優異的藥學性能。藥理實驗表明該系列化合物能夠顯著提高細胞中的原卟啉濃度，具有發展為光敏藥物的潛力。

有益效果

本發明化學結構單一、穩定，且具有很強的光動力活性，製備方法簡便，可用於腫瘤、視網膜黃斑變性、光化性角化病、鮮紅斑痣、尖銳溼疣等疾病的光動力治療，在一定波長雷射激發下，能夠顯著提高細胞中的原卟啉濃度，從而具有發展為光動力新藥的前景。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。

實施例1

5-((2』-叔丁基氧羰基氨基)-l-苯丙醯基)氨基-4-氧代戊酸甲酯的製備：

在50ml的圓底燒瓶中，將5-氨基酮戊酸甲酯鹽酸鹽(1.0g,5.5mmol)、boc-l-苯丙氨酸(1.46g,5.5mmol)、hbtu(1.7g,4.49mmol)溶解在dmf(10ml)中，再加入dipea(2.0ml,11.5mmol)，在24℃下攪拌6h。減壓濃縮除去溶劑，用矽膠柱層析分離，洗脫劑為二氯甲烷:甲醇(v/v＝50:1)，得到白色固體5-((2』-叔丁基氧羰基氨基)-l-苯丙醯基)氨基-4-氧代戊酸甲酯1.79g，收率83.2％。1hnmr(400mhz,cdcl3)δppm:7.19(s,5h),6.73(s,1h),6.24(s,1h),5.38(t,j＝7.1hz,1h),4.12(d,j＝12.5hz,1h),3.63(s,3h),3.60–3.47(m,2h),3.11(dd,j＝12.4,7.0hz,1h),2.97(dd,j＝12.3,4.7,1.4hz,1h),2.60(dd,j＝12.3,4.7,1.4hz,1h),2.38(td,j＝12.3,1.4hz,1h),2.24(td,j＝12.3,1.4hz,1h),1.44(s,9h).esi-msm/z:393.2[m+h]+。

實施例2

5-((2』-叔丁基氧羰基氨基)-l-苯丙醯基)氨基-4-氧代戊酸正己酯的製備：

在50ml的圓底燒瓶中，將5-氨基酮戊酸正己酯鹽酸鹽(1.0g,3.97mmol)、boc-l-苯丙氨酸(1.0g,3.97mmol)、hbtu(1.7g,4.49mmol)溶解在dmf(10ml)中，再加入dipea(1.5ml,8.6mmol)，在24℃下攪拌6h。減壓濃縮除去溶劑，用矽膠柱層析分離，洗脫劑為二氯甲烷:甲醇(v/v＝100:1)，得到白色固體5-((2』-叔丁基氧羰基氨基)-l-苯丙醯基)氨基-4-氧代戊酸正己酯1.47g，收率80.3％。1hnmr(400mhz,cdcl3)δppm:7.19(s,5h),6.73(s,1h),6.24(s,1h),5.33(d,j＝12.5hz,1h),5.22(t,j＝7.1hz,1h),3.97(dtd,j＝41.9,12.2,3.4hz,2h),3.71–3.59(m,2h),3.09(ddd,j＝24.4,12.2,6.8hz,2h),2.95(dd,j＝12.4,7.0hz,1h),2.79(ddd,j＝40.3,12.1,10.8hz,2h),1.62(qt,j＝12.2,3.3hz,1h),1.44(s,9h),1.38–1.13(m,3h),1.13–1.02(m,1h),0.95–0.83(m,4h).esi-msm/z:463.2[m+h]+。

實施例3

5-((2』-叔丁基氧羰基氨基)-l-苯丙醯基)氨基-4-氧代戊酸苄酯製備：

在50ml的圓底燒瓶中，將5-氨基酮戊酸苄酯鹽酸鹽(1.0g,3.88mmol)、boc-l-苯丙氨酸(1.0g,3.88mmol)、hbtu(1.7g,4.49mmol)溶解在dmf(10ml)中，再加入dipea(2.0ml,11.5mmol)，在35℃下攪拌6h。減壓濃縮除去溶劑，用矽膠柱層析分離，洗脫劑為二氯甲烷:甲醇(v/v＝100:1)，得到白色固體5-((2』-叔丁基氧羰基氨基)-l-苯丙醯基)氨基-4-氧代戊酸苄酯1.82g，收率75.6％；1hnmr(400mhz,cdcl3)δppm:8.31(d,j＝5.7hz,1h),7.46–7.14(m,10h),7.04(d,j＝8.6hz,1h),5.08(s,2h),4.20(s,1h),3.97(dd,j＝12.9,5.4hz,2h),3.04–2.95(m,1h),2.76(d,j＝10.8hz,1h),2.72(d,j＝7.9hz,2h),2.56(d,j＝6.7hz,2h),1.29(s,9h).esi-msm/z:469.2[m+h]+。

實施例4

光敏劑對人肝癌細胞系smmc-7721的光動力抗增殖實驗

受試細胞：人肝癌細胞系smmc-7721

受試藥物：5-((2』-叔丁基氧羰基氨基)-l-苯丙醯基)氨基-4-氧代戊酸甲酯(以下簡稱光敏劑1)，5-((2』-叔丁基氧羰基氨基)-l-苯丙醯基)氨基-4-氧代戊酸正己酯(以下簡稱光敏劑2)，5-((2』-叔丁基氧羰基氨基)-l-苯丙醯基)氨基-4-氧代戊酸苄酯(以下簡稱光敏劑3)，5-氨基酮戊酸鹽酸鹽(對照化合物，上海先輝醫藥科技有限公司提供，以下簡稱光敏劑4)。

光源：xd-635ab型雷射器；sd2490型雷射功率測量儀。

光動力抗腫瘤細胞增殖作用實驗：

將處於對數生長期的細胞用胰酶消化後，完全培養基重懸成細胞懸液，隨之將其接種於96孔板，每孔100μl，置於37℃5％co2培養箱培養，24h後加入光敏劑；孵育5h後，然後進行光照(功率10mw/cm2，波長635nm，光劑量16j/cm2)；照光後每孔加入200μl新鮮的培養液繼續避光培養24h，進行mtt檢測。培養終止前4h加入10μl5mg/ml的mtt，吸棄培養液後加100μldmso終止反應，酶標儀570nm檢測od值。實驗重複三次。實驗結果見表1，結果發現光敏劑1，光敏劑2，光敏劑3對人肝癌細胞系smmc-7721有抗增殖作用，生物活性優於對照藥物光敏劑4。

表1化合物對人肝癌細胞系smmc-7721增殖抑制作用

*p<0.05與對照藥物光敏劑4；

***p<0.001與對照藥物光敏劑4；

δδδp<0.001與空白對照。