膽酸-α-羥基膦酸酯衍生物及其合成方法技術

本發明專利技術屬藥物化學領域，具體涉及一類新型膽酸?α?羥基膦酸酯類化合物及其制備方法。本發明專利技術以膽酸和磷酸酯為原料，合成了結構式如下的膽酸?α?羥基膦酸酯系列衍生物，此類化合物具有良好的抗腫瘤活性，部分化合物對人肝癌細胞（HepG2）的生長抑制率高達75.84%，效果優于對照藥Amonafide。相較于傳統的抗腫瘤藥物膽酸順鉑類化合物和磷酸酯類衍生物，膽酸?α?羥基膦酸酯有更為優異的靶向選擇性和抗腫瘤活性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及藥物化學領域，具體涉及一類新型膽酸-α-羥基膦酸酯類化合物及其制備方法與應用。
技術介紹
惡性腫瘤是當前嚴重影響人類健康、威脅人類生命的主要疾病之一。癌癥與心腦血管疾病和意外事故一起，構成當今世界所有國家三大死亡原因。因此，世界衛生組織(WHO)和各國政府衛生部門都把攻克癌癥列為一項首要任務。目前，治療腫瘤的方法主要有三種：手術治療、放射線治療和化學治療。其中化學治療是用藥物殺死癌細胞，該方法最大的局限在于藥物難以識別正常細胞和腫瘤細胞，對人體有較大的毒副作用且容易產生耐藥性。為了減少化療藥物的耐藥，提高癌癥治療療效，并克服化療的毒副作用，科學家們在不斷的探索中發現腫瘤新的療法----靶向治療，靶向治療的出現為腫瘤的治療開辟了新的領域和廣闊的前景,這種治療方法可把治療作用或藥物效應盡量限定在特定的靶細胞、組織或器官內,而不影響正常細胞、組織或器官的功能,從而提高療效、減少毒副作用。膽酸在人類和高等脊椎動物的肝臟中合成，是膽汁的重要組成部分。中國是世界上率先利用膽汁用以治療疾病的國家。早在一千八百多年前的東漢時期，中醫經典著作《神農本草經》中就記載著利用鯉魚膽達到清熱明目及散翳消腫的療效。國外對膽酸的研究開始于1805年Liebig對牛膽汁酸進行的初步探究，到1848年Streck發現膽酸，再到Wieland對膽酸結構進行了確認，并獲得了1927年的諾貝爾化學獎。從此，膽酸引起了科研人員的重視，被廣泛應用于化學、藥學、醫學、生物學等領域。研究表明，膽酸可以作為藥物的靶向載體，是生物體內的內源性天然配基，且具有較好的生物相容性，可以大大提高藥物的利用度和特異吸收度，從而降低藥物對正常細胞的毒副作用。作為有機磷化學的重要組成之一，膦酸酯類衍生物具有結構多樣、易于修飾、生物相容性良好等特點，因此被廣泛應用于新型藥物的設計與合成。其中，α-羥基膦酸酯作為一種含磷類似物，已在有機磷化學的研究中占有舉足輕重的地位。隨著人們對其研究的深入，發現其對HIV酶、EPSP合酶及腎素合成酶等具有抑制活性的作用，還有研究發現α-羥基膦酸酯具有抗菌、抗腫瘤等活性。因此，將膽酸與α-氨基膦酸酯結合合成新的膽酸-α-氨基膦酸酯衍生物制得探討研究，但是在現有文獻中，迄今尚未見膽酸-α-羥基膦酸酯衍生物合成的相關報道。
技術實現思路
本專利技術的主要目的在于提供一類新型膽酸-α-羥基膦酸酯衍生物；另一目的在于提供該類化合物的合成方法；又一目的在于提供該類化合物在藥物方面的應用。為實現本專利技術目的，技術方案如下實現：本專利技術膽酸-α-羥基膦酸酯具有如下通式結構：本專利技術提供的膽酸-α-羥基膦酸酯的制備方法通過以下反應路線實現：(1)亞磷酸酯和取代苯甲醛以1：1～1.5的摩爾比，以無水氟化鉀為催化劑，10～30℃下反應生成系列化合物3；(2)在四氫呋喃溶液中，在二環己基碳二亞胺/4-二甲氨基吡啶(DCC/DMAP)作用下，化合物3和膽酸(脫氧膽酸)以1：1～1.5摩爾比，在40～70℃下反應生成系列化合物4；所用膽酸類為膽酸或脫氧膽酸。本專利技術優點及創新點在于：作為人類內源性化合物，膽酸可被肝臟特異性吸收，具有良好的雙親性及對人體無毒害作用等特性。以膽酸為藥物的靶向載體，可實現對癌細胞的選擇性殺滅，大大降低對正常細胞的毒副作用。膦酸酯類衍生物具有結構多樣、易于修飾、生物相容性良好等特點，本專利技術以膽酸和磷酸酯為原料，合成了膽酸-α-羥基膦酸酯系列衍生物，此類化合物具有良好的抗腫瘤活性，部分化合物對人肝癌細胞(HepG2)的生長抑制率高達75.84％，效果優于對照藥Amonafide。相較于傳統的抗腫瘤藥物膽酸順鉑類化合物和磷酸酯類衍生物，膽酸-α-羥基膦酸酯有更為優異的靶向選擇性和抗腫瘤活性。具體實施方式根據本專利技術通式化合物Ⅰ的合成路線并結合實施例對專利技術進行進一步說明，但并非限制本專利技術的范圍。實施例1：(1)化合物3的合成：在50mL的圓底燒瓶中加入10mmol的化合物2A(或2B)，再緩慢滴加12mmol的化合物1A(或1B、1C)，攪拌均勻后，加入1.15g的無水氟化鉀。室溫下劇烈攪拌，至燒燒瓶中液體全部變成白色固體，加入30mL二氯甲烷使其溶解，過濾除去氟化鉀，減壓蒸餾將濾液旋干，重結晶即得中間體3A化合物(或3B～3J)。(2)化合物4的合成：取6mmol的DCC和1mmol的DMAP溶解在10mL的四氫呋喃中，放置一旁備用。將40mL的已干燥的四氫呋喃加入到100mL的圓底燒瓶中，再加入5mmol的3A化合物(或3B～3J)和6mmol的膽酸，攪拌使其溶解。冰浴下，將催化劑緩慢滴加到圓底燒瓶中，滴加完畢后，將溫度升至65℃回流，TLC監測反應進度。反應結束后，減壓蒸餾除去溶劑，再用乙酸乙酯溶解，依次用飽和碳酸氫鈉溶液、飽和食鹽水洗滌三次，有機相用無水硫酸鈉干燥，過濾，減壓除去溶劑，常壓柱層析[V(乙酸乙酯)∶V(石油醚)∶V(二氯甲烷)＝1∶5∶0.1]分離，即得產物4A化合物(或4B～4J)。采用上述方法合成的部分優選化合物3A～3J,4A～4J結構、紅外、核磁數據見下表1：本專利技術合成的目標化合物均具有抗腫瘤活性，利用MTT法對目標化合物4A～4J進行抗腫瘤活性測試，方法如下：1.材料和方法1.1實驗儀器表2主要實驗儀器1.2藥品及試劑表3主要藥品與試劑1.3實驗方法分別取處于對數生長期的人白血病細胞(K-562)和人肝癌細胞(HepG2)，調整細胞密度為5×103個/mL，接種在96孔板上，每孔100μL，放入體積分數為5％CO2恒溫培養箱內24h，溫度設置為37℃；再加入三種不同濃度的目標化合物，每孔10μL，在37℃繼續培養48h；再加入100μL的MTT溶液，4h后除去原培養基，接著加入150μL的DMSO。分為空白組(無細胞)、對照組(無樣品)和樣品組三組，利用酶標儀測試在570nm波長處的吸光度值(OD)，對照藥為Amonafide。按照公式計算目標化合物4A～4J對K-562和HepG2細胞的生長抑制率：生長抑制率＝(對照組OD值-樣品組OD值)/(對照組OD值-空白組OD值)×100％。2結果表4目標化合物4A～4J對K-562細胞的生長抑制率由表可知，目標化合物4A～4J對K-562細胞的生長抑制率較低，在濃度為40μmol/L時最高抑制率才達17.47％。另外，目標化合物4A～4J對K-562細胞的生長抑制率并不隨著目標化合物濃度的增大而明本文檔來自技高網...

【技術保護點】
膽酸?α?羥基膦酸酯衍生物，其特征在于，具有如下結構通式：。

【技術特征摘要】
1.膽酸-α-羥基膦酸酯衍生物，其特征在于，具有如下結構通式：
。
2.如權利要求1所述的膽酸-α-羥基膦酸酯衍生物，其特征在于，選如下化合物：
。
3.制備權利要求1所述的膽酸-α-羥基膦酸酯衍生物的方法，其特征在于，通過如下步
驟實現：
（1）亞磷...

【專利技術屬性】
技術研發人員：霍萃萌，郭深深，代本才，陳瑨，趙永德，劉曉莉，
申請(專利權)人：河南省科學院化學研究所有限公司，
類型：發明
國別省市：河南;41