一種含氨基酸片段的膦酸酯衍生物的制備方法及抗腫瘤應用技術

本發明專利技術公開了一種含氨基酸片段的膦酸酯衍生物（I）的制備方法及其抗腫瘤應用，屬于抗腫瘤藥物研究領域。采用基于片段的藥物發現方法，對前期研究的膦酸酯化合物進行優化，尋找抗腫瘤先導化合物。本發明專利技術設計了系列全新結構的膦酸酯衍生物，其制備方法：以氨基酸為原料，通過Boc保護，得中間體，再與羥基膦酸酯中間體發生成酯反應，最后脫Boc保護，制得（I）所示膦酸酯衍生物。該類衍生物對腫瘤細胞有不同增殖抑制作用。其中部分化合物對腫瘤細胞A-549、SGC-7901及EC-109有顯著抗增殖作用，與對照藥順鉑接近，可作為抗腫瘤先導化合物應用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種抗腫瘤藥物，具體為一種含氨基酸片段的膦酸酯衍生物的制備方法及抗腫瘤應用。
技術介紹
腫瘤是當今危害人類健康和生命最嚴重的疾病之一，因此尋找結構新穎、新作用機制抗腫瘤藥物有重大意義。膦酸酯類化合物作為有機磷衍生物，近年來研究極為廣泛，在藥物設計合成中扮演著重要角色，研究表明該類衍生物具有抗腫瘤、抗菌、抗病毒等多種重要的生理活性，廣泛應用于醫藥和農藥領域。前期我們設計合成了不同系列膦酸酯衍生物，生物活性測試發現不同類化合物有潛在的抗腫瘤活性。分析幾類化合物的構效關系發現：共有的膦酸酯結構可能是其抗腫瘤藥效團。因此，以膦酸酯為骨架的結構修飾、優化及其抗腫瘤作用深入研究十分有必要。眾所周知，氨基酸是重要的生理活性物質，是生物體內合成肽、蛋白質、激素、酶及抗體的原料，參與多種生物化學過程活動。其中類肽類氨基酸衍生物因分子量小，多存在內源性靶點，與細胞及核酸具有很好的親和性，極易穿透腫瘤細胞，提高免疫應答，抑制腫瘤血管形成、腫瘤生長和轉移等特點，現已成為抗腫瘤藥物研究的新熱點。將氨基酸片段引入到藥物分子中，更有利于藥物分子與腫瘤細胞組織結合，而發揮抗腫瘤作用。專家認為這是抗腫瘤藥物一個很有希望的發展方向。因此，將膦酸酯活性片段與氨基酸片段結合，采用基于片段的藥物發現方法，設計一類全新結構的含氨基酸片段的膦酸酯衍生物進行抗腫瘤活性研究，獲取有抗腫瘤先導化合物，具有很好的前景。
技術實現思路
>本專利技術在前期研究工作的基礎上，采用基于片段的藥物發現方法，將膦酸酯活性片段與與氨基酸片段結合，制備一類含氨基酸片段的膦酸酯衍生物，獲得有前景的抗腫瘤先導物。為達到上述目的，采用的技術方案為：目標物含氨基酸片段膦酸酯衍生物的結構通式為，R為1-5個碳的烷基或1-5原子的烷氧基；R1為H或鹵素或硝基1-3個碳的烷基或1-3個原子的烷氧基；R2為H或1-5碳的烷基或苯甲基或吲哚-2-甲基或羥甲基或巰甲基或對羥基苯甲基或氨基甲酰甲基或氨基甲酰乙基或CH2CH2CH2或HOCH(CH3)；構型：與R2直接相連的碳原子為R或S構型。其合成反應式為：其制備的具體步驟為：1）制備中間體1：將氨基酸溶于四氫呋喃中，冰水浴，加入1-3倍氨基酸量的碳酸氫鈉或三乙胺，然后加入1-2倍量的(Boc)2O，冰水浴反應30-60min，再室溫反應15-20h，反應液用乙酸乙酯萃取，棄去上層，用酸調節pH，再用二氯甲烷萃取，合并下層有機相，用無水硫酸鈉干燥，濃縮溶劑，即得；2）制備中間體2：將亞磷酸酯與芳香醛（1:1.5摩爾比投料）加入三頸瓶中，然后加入1-2倍量的三乙胺，40-80℃反應1.5h，再在室溫反應24h，除去三乙胺，重結晶，即得；3）制備中間體3：取中間體1和中間體2（1:1摩爾比投料），加入反應瓶中，冰鹽浴加入1倍量的縮合劑（DCC/DMAP或EDCI/DMAP或HBTU/DIPEA，優選的EDCI/DMAP），以二氯甲烷為溶劑，溶解縮合劑，室溫反應10-12h，除去不溶物，濃縮溶劑，柱層析法分離純化，即得；4）制備化合物（I）：取反應瓶，加入乙酸乙酯作為溶劑，依次加入1倍量的甲醇和1倍量的乙酰氯，反應3-5h，然后將0.5-1倍量的中間體3溶于乙酸乙酯中，加入反應瓶，冰水浴下反應8-10h，減壓濃縮，得粘稠液體，柱層析法分離純化，真空干燥，即得目標物（I）。這類含氨基酸片段的膦酸酯衍生物是采用基于片段的藥物發現方法設計而成，是對前期研究的膦酸酯化合物進行優化。該類衍生物對腫瘤細胞有不同增殖抑制作用。在具有相同氨基酸結構的目標物（I）中，L構型較D構型氨基酸化合物有明顯的抗腫瘤活性。部分化合物對腫瘤細胞A-549、SGC-7901及EC-109有顯著抗增殖作用，與對照藥順鉑接近，可作為抗腫瘤先導化合物研究。具體實施方式下面結合實施例進一步介紹本專利技術，但本專利技術不僅限于下述實施例，可以預見本領域技術人員在結合現有技術的情況下，實施情況可能產生種種變化。目標物膦酸酯衍生物的結構通式為，R為1-5個碳的烷基或1-5原子的烷氧基；R1為H或鹵素或硝基1-3個碳的烷基或1-3個原子的烷氧基；R2為H或1-5碳的烷基或苯甲基或吲哚-2-甲基或羥甲基或巰甲基或對羥基苯甲基或氨基甲酰甲基或氨基甲酰乙基或CH2CH2CH2或HOCH(CH3)；構型：與R2直接相連的碳原子為R或S構型。其合成反應式為：具體實施方式實施例1：O,O'-二乙基-α-(2-氟苯基)-α-(L-2-氨基苯丙酰氧基)甲基膦酸酯（Ia）的制備。將10mmolL-苯丙氨酸溶于50mL四氫呋喃，冰水浴至0℃左右，加入碳酸氫鈉20mmol。然后將12mmol(Boc)2O緩慢滴入至上述溶液。0℃左右，反應40min，再室溫反應15-20h，反應完畢。反應液用乙酸乙酯萃取2-3次，棄去上層，用酸調節pH，再用二氯甲烷萃取2-3次。合并下層有機相，用無水硫酸鈉干燥，濃縮溶劑，得中間體1；將2mmol亞磷酸二乙酯與3mmol鄰氟苯甲醛加入50ml三頸瓶中，充分混合，然后將1.1mmol三乙胺逐滴加入混合液中。10min后，升高溫度，在60℃攪拌反應3h。再在室溫攪拌反應24h。反應完畢，減壓除去三乙胺，用乙醚：石油醚=1：1重結晶，得中間體2。取中間體1(4mmoL)和中間體2(4mmol)，加入到50mL三口瓶中，再加入DMAP(4.1mmol)，以無水二氯甲烷(15mL)為溶劑，攪拌溶解，冰鹽浴(-5~0℃)下，用恒壓滴液漏斗緩慢滴加EDCI(4.1mmol，無水二氯甲烷15mL溶解)，30min滴加完畢，室溫反應10h，過濾，除去不溶物，濃縮溶劑，柱層析法(乙酸乙酯：石油醚=1:1)分離純化，得中間體3。在反應瓶中加入無水乙酸乙酯(4mL)，冰鹽浴(-5~0℃)下充分攪拌，依次加入甲醇(0.8mmoL)和乙酰氯(0.8mmoL)，維持該溫度，反應約3h。然后將中間體3(0.5mmoL，用5mL無水乙酸乙酯溶解)，緩慢加入反應體系中，TLC跟蹤，冰水浴下攪拌反應8h，減壓濃縮，得粘稠液體，柱層析法(氯仿：甲醇=8：1)分離純化，真空干燥，得到化合物（Ia），產率50.5%。=-30.6°(c=0.01g/mL,methanol).1HNMR(400MHz,CDCl3),δ:1.05～1.14(m,6H,CH3),1.84(s,2H,NH2),2.80～2.94(m,2H,CH2Ar),3.84～4.01(m,4H,OCH2),4.58(s,1H,NCH),6.34(dd本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種含氨基酸片段的膦酸酯衍生物的制備方法，其特征反應式如下：反應條件a.?NaOH，b.?Et3N，c.?EDCI和DMAP，?d.?CH3OH和?CH3COCl?；其中，R為1?5個碳的烷基?或1?5?原子的烷氧基，?R1為H或鹵素或硝基1?3個碳的烷基或1?3個原子的烷氧基，?R2為?H或1?5碳的烷基或苯甲基或吲哚?2?甲基或羥甲基或巰甲基或對羥基苯甲基或氨基甲酰甲基或氨基甲酰乙基或CH2CH2CH2或HOCH(CH3)，與R2直接相連的碳原子為R或S構型。

【技術特征摘要】
1.一種含氨基酸片段的膦酸酯衍生物的制備方法，其特征反應式如下：
反應條件a.NaOH，b.Et3N，c.EDCI和DMAP，d.CH3OH和CH3COCl；其中，R為1-5個碳
的烷基或1-5原子的烷氧基，R1為H或鹵素或硝基1-3個碳的烷基或1-3個原子的烷氧基，
R2為H或1-5碳的烷基或苯甲基或吲哚-2-甲基或羥甲基或巰甲基或對羥基苯甲基或氨基
甲酰甲基或氨基甲酰乙基或CH2CH2CH2或HOCH(CH3)，與R2直接相連的碳原子為R或S構型。
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征是：制備步驟為：
1）制備中間體1：將氨基酸溶于四氫呋喃中，冰水浴，加入1-3倍氨基酸量的碳酸氫鈉
或三乙胺，然后加入1-2倍量的(Boc)2O，冰水浴反應30-60min，再室溫反應15-20h，反應
液用乙酸乙酯萃取，棄去上層，用酸調節pH，再用二氯甲烷萃取，合并下層有機相，用無水硫
酸鈉干燥，濃縮溶劑，即得；
2）...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊家強，楊旋，曾發奎，黎鵬，
申請(專利權)人：遵義醫學院，
類型：發明
國別省市：貴州;52