一种一氧化氮供体型地塞米松及制备方法与用途技术

本发明专利技术涉及一种一氧化氮供体型地塞米松及制备方法与用途。该化合物通过环己甲酸酯将亚硝酸酯与地塞米松相连，得到的一种一氧化氮供体型地塞米松，其体外抗炎活性优于地塞米松，并且体外可以抑制耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)生长，抑制MRSA生物膜的形成，以及导致MRSA生物膜内细菌死亡。此外，该化合物可以显著提高MRSA脓毒症致死模型中小鼠的生存率，在亚致死模型中降低小鼠炎症病理损伤，降低细菌定值量，在预防和治疗MRSA脓毒症方面具有显著优势。

【技术实现步骤摘要】
一种一氧化氮供体型地塞米松及制备方法与用途
本专利技术涉及生物医药领域，进一步地，本专利技术涉及一种一氧化氮供体型地塞米松及制备方法与用途
技术介绍
炎症是指具有血管系统的活体组织，对各种致炎因子引起损伤所发生的以防御反应为主的病理过程，其病理变化为变质、渗出和增生。很多疾病，包括各种炎症性疾病(肺炎、肾炎、类风湿性关节炎等)、冠心病、阿尔茨海默病，甚至糖尿病等都与炎症反应密切相关。在炎症反应过程中，致炎因子引起机体以血管系统改变为主的一系列反应，有利于消灭致炎因子、稀释毒素和吞噬自身伤亡细胞等，促进组织损伤的修复。但是，过强的炎症反应会对机体造成损伤，甚至威胁生命。地塞米松是一种临床常用的糖皮质激素类抗炎药物，是泼尼松的衍生物，其抗炎和免疫抑制作用能限制早期炎症细胞的普遍激活，阻断了炎症的“瀑布样”链锁反应，有效减少自身组织在机体扩大的应激反应中所受炎性介质“双刃剑”的损伤，使机体对应激耐受性大大增强，从而为炎症的控制提供宝贵时机。然而，长期应用可引起一系列严重不良反应，且严重程度与剂量及用药时间成正相关。其主要副作用是：医源性库欣综合征、向心性肥胖、满月脸、皮肤紫纹淤斑、类固醇性糖尿病(或已有糖尿病加重)、骨质疏松、自发性骨折甚或骨坏死(如股骨头无菌性坏死)、女性多毛、月经紊乱或闭经不孕、男性阳萎、出血等。大量研究表明，将现有药物与一氧化氮(NitricOxide，NO)供体直接相连或通过中间链连接修饰形成的NO供体型药物是目前新药开发的一个新领域和新方向。这类新型NO供体型药物既保留原有药物的作用，又能释放NO，发挥NO的生理作用，赋予母体药物以新的性质，且两部分发挥着协同或增效的作用，使之较母体药物更安全有效。由于NO本身是机体内重要的信使分子、效应分子和免疫调节分子，其研究已经渗透到众多学科，成为生物医学领域研究的热点和前沿之一，美国国家卫生研究院(NIH)和国家肿瘤研究所(NCI)都联手开始进行NO供体型药物的开发。此外，NO在抗感染及抗炎方面有着独特的作用，从而使NO供体型药物具有良好的应用前景，并已有一些NO供体型抗炎药物进入临床研究阶段，如NCX4016(NO-阿司匹林)、NCX701(NO-扑热息痛)等。这些药物不仅保留了原药的抗炎作用，而且降低了胃肠道的副作用，也不产生肾脏和心血管毒性。近年来，NO供体型糖皮质激素(NO-GCs)的研究也在逐渐深入，已经合成得到NCX1015(NO-氢化泼尼松)、NCX1022(NO-氢化可的松)等化合物。与母体药物相比，NO-GCs的抗炎免疫活性显著提高，并具有明显的抗骨质疏松作用，也避免了原型药物所诱导的高血压反应，有效地减轻了不良反应。虽然目前有少数人正在研究NO-地塞米松，其所得NO-地塞米松与地塞米松相比起，抗炎活性没有无明显的优势。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种一氧化氮供体型地塞米松，该化合物的体外抗炎活性优于地塞米松，并且体外可以抑制耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)生长，抑制MRSA生物膜的形成，以及导致MRSA生物膜内细菌死亡。此外，该化合物可以显著提高MRSA脓毒症致死模型中小鼠的生存率，在亚致死模型中降低小鼠炎症病理损伤，降低细菌定值量，在预防和治疗MRSA脓毒症方面具有显著优势。一氧化氮供体型地塞米松的结构如式D3所示：该一氧化氮供体型地塞米松的化学名称为地塞米松-21-(4-硝氧基环己甲酸)酯。本专利技术还提供上述一氧化氮供体型地塞米松的制备方法，该方法以4-氧代环己基甲酸甲酯(1)为原料，经硼氢化钠还原得到4-羟基环己基甲酸甲酯(2)，化合物2与在氢溴酸的作用下发生溴代和水解得4-溴环己基甲酸(3)，再与二氯亚砜发生反应即得4-溴环己基甲酰氯(4)。地塞米松与化合物4发生酯化应得地塞米松-21-(4-溴环己甲酸)酯(5)，再与硝酸银发生反应即得目标产物地塞米松-21-(4-硝氧基环己甲酸)酯(D3)，即一氧化氮供体型地塞米松。其制备方法具体如下：1)4-羟基环己甲酸甲酯(2)的合成取4-氧代环己甲酸甲酯(1)溶于甲醇中，搅拌下加入硼氢化钠，反应完全后，减压除去溶剂，剩余物加冰水，搅拌30分钟后二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，过滤，除去溶剂后剩余物油泵减压蒸馏得4-羟基环己甲酸甲酯；2)4-溴环己甲酸(3)的合成步骤1)所得4-羟基环己甲酸甲酯与浓氢溴酸的混合物加热至50℃搅拌反应24小时，反应液冷却后二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，过滤，剩余物溶于乙酸乙酯，搅拌下缓慢滴加石油醚，冰水混合浴冷却下搅拌5小时，过滤收集固体，得4-溴环己甲酸(3)白色晶体状粉末；3)4-溴环己甲酰氯(4)的合成步骤2)所得4-溴环己甲酸(3)和氯化亚砜在无水条件下油浴加热至70℃，回流反应4小时，常压蒸馏除去过量的氯化亚砜，剩余物减压蒸馏，收集高沸点馏分，得4-溴环己甲酰氯(4)；4)地塞米松-21-(4-溴环己甲酸)酯(5)的合成氮气保护下，地塞米松溶与4-溴环己甲酰氯(4)及缚酸剂发生反应，减压除去溶剂，乙酸乙酯/石油醚混合溶剂洗涤，过滤，柱层析分离纯化，得地塞米松-21-(4-溴环己甲酸)酯(5)；5)地塞米松-21-(4-硝氧基环己甲酸)酯(D3)的合成将地塞米松4-溴环己甲酸酯溶于乙腈中，氮气流保护下加入硝酸银，反过夜，硅胶柱分离纯化，得地塞米松-21-(4-硝氧基环己甲酸)酯(D3)。步骤4)所用反应溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、丙酮、N，N-二甲基甲酰胺、甲苯或乙腈；步骤4)所述反应温度为-30～60℃；步骤4)所述缚酸剂为三乙胺、吡啶、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、碳酸钾或氢氧化钾；步骤4)所述的乙酸乙酯/石油醚混合溶剂的体积比为1∶10；步骤5)所述地塞米松-21-(4-溴环己甲酸)酯(5)与硝酸银的摩尔比为1∶2；步骤5)所述反应温度为30～120℃；化合物D3可以制成口服剂、皮下、肌肉和静脉注射剂，用于制备具有抗炎作用的制剂，特别是用于MRSA脓毒症的预防和治疗，其剂量为127.4nmol/kg，每天一次用药。化合物D3在L-半胱氨酸的条件下，能缓慢释放出NO，为NO供体型地塞米松。与原药地塞米松相比，D3对脂多糖(LPS)激活的小鼠腹腔巨噬细胞产生的前炎症因子TNF-α和IL-6具有更显著的抑制作用，表明其体外抗炎活性要明显优于地塞米松。在实验性MRSA脓毒症模型中，与对照组相比，D3可以显著提高小鼠的生存率，而地塞米松与对照组无显著差异。在MRSA感染的亚致死模型中，D3可以显著降低小鼠的炎症程度。D3在体外可以显著抑制MRSA生物膜的形成，减少生物膜的厚度，以及提高生物膜中细菌的死活比。为了提高地塞米松的抗炎活性，降低其副作用，本专利技术通过连接基团将亚硝酸酯与地塞米松相连，得到了一种新型一氧化氮供体型地塞米松，该化合物还能够有效抑制生物膜形成，具有抗菌作用，实验证明，该一氧化氮供体型地塞米松在MRSA诱导的小鼠脓毒症模型中，有效地提高了小鼠的生存率，明显降低细菌定植量和炎症病理损伤。为让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。附图说明图1为D3体外NO的释放率；图2为D3体外抗炎活性的评价；图3为D3体外抑制MRSA生长活性的检测；图4为D3体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种一氧化氮供体型地塞米松，其特征在于，其结构如式D3所示：该一氧化氮供体型地塞米松的化学名称为地塞米松‑21‑(4‑硝氧基环己甲酸)酯。

【技术特征摘要】
1.一种一氧化氮供体型地塞米松，其特征在于，其结构如式D3所示：该一氧化氮供体型地塞米松的化学名称为地塞米松-21-(4-硝氧基环己甲酸)酯。2.权利要求1所述的一氧化氮供体型地塞米松的制备方法，其特征在于，其制备方法有以下步骤：1)4-羟基环己甲酸甲酯(2)的合成4-氧代环己甲酸甲酯(1)溶于甲醇中，搅拌下加入硼氢化钠，反应完全后，减压除去溶剂，剩余物加冰水，搅拌30分钟后二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，过滤，除去溶剂后剩余物油泵减压蒸馏得4-羟基环己甲酸甲酯；2)4-溴环己甲酸(3)的合成步骤1)所得4-羟基环己甲酸甲酯与氢溴酸的混合物加热至50℃搅拌反应24小时，反应液冷却后二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，过滤，剩余物溶于乙酸乙酯，搅拌下缓慢滴加石油醚，冰水混合浴冷却下搅拌5h，过滤收集固体，得4-溴环己甲酸(3)白色晶体状粉末；3)4-溴环己甲酰氯(4)的合成步骤2)所得4-溴环己甲酸(3)和氯化亚砜在无水条件下油浴加热至70℃，回流反应4小时，常压蒸馏除去过量的氯化亚砜，剩余物减压蒸馏，收集高沸点馏分，得4-溴环己甲酰氯(4)；4)地塞米松-21-(4-溴环己甲酸)酯(5)的合成氮气保护下，地塞米松溶液与4-溴环己甲酰氯(4)及缚酸剂发生反应，减压除去溶剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海波，孙红武，邹全明，曾浩，高钰琪，杨赟，郭玲，
申请(专利权)人：中国人民解放军第三军医大学，
类型：发明
国别省市：重庆;85