胆酸-α-羟基膦酸酯衍生物及其合成方法技术

本发明专利技术属药物化学领域，具体涉及一类新型胆酸‑α‑羟基膦酸酯类化合物及其制备方法。本发明专利技术以胆酸和磷酸酯为原料，合成了结构式如下的胆酸‑α‑羟基膦酸酯系列衍生物，此类化合物具有良好的抗肿瘤活性，部分化合物对人肝癌细胞（HepG2）的生长抑制率高达75.84%，效果优于对照药Amonafide。相较于传统的抗肿瘤药物胆酸顺铂类化合物和磷酸酯类衍生物，胆酸‑α‑羟基膦酸酯有更为优异的靶向选择性和抗肿瘤活性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及药物化学领域，具体涉及一类新型胆酸-α-羟基膦酸酯类化合物及其制备方法与应用。
技术介绍
恶性肿瘤是当前严重影响人类健康、威胁人类生命的主要疾病之一。癌症与心脑血管疾病和意外事故一起，构成当今世界所有国家三大死亡原因。因此，世界卫生组织(WHO)和各国政府卫生部门都把攻克癌症列为一项首要任务。目前，治疗肿瘤的方法主要有三种：手术治疗、放射线治疗和化学治疗。其中化学治疗是用药物杀死癌细胞，该方法最大的局限在于药物难以识别正常细胞和肿瘤细胞，对人体有较大的毒副作用且容易产生耐药性。为了减少化疗药物的耐药，提高癌症治疗疗效，并克服化疗的毒副作用，科学家们在不断的探索中发现肿瘤新的疗法----靶向治疗，靶向治疗的出现为肿瘤的治疗开辟了新的领域和广阔的前景,这种治疗方法可把治疗作用或药物效应尽量限定在特定的靶细胞、组织或器官内,而不影响正常细胞、组织或器官的功能,从而提高疗效、减少毒副作用。胆酸在人类和高等脊椎动物的肝脏中合成，是胆汁的重要组成部分。中国是世界上率先利用胆汁用以治疗疾病的国家。早在一千八百多年前的东汉时期，中医经典著作《神农本草经》中就记载着利用鲤鱼胆达到清热明目及散翳消肿的疗效。国外对胆酸的研究开始于1805年Liebig对牛胆汁酸进行的初步探究，到1848年Streck发现胆酸，再到Wieland对胆酸结构进行了确认，并获得了1927年的诺贝尔化学奖。从此，胆酸引起了科研人员的重视，被广泛应用于化学、药学、医学、生物学等领域。研究表明，胆酸可以作为药物的靶向载体，是生物体内的内源性天然配基，且具有较好的生物相容性，可以大大提高药物的利用度和特异吸收度，从而降低药物对正常细胞的毒副作用。作为有机磷化学的重要组成之一，膦酸酯类衍生物具有结构多样、易于修饰、生物相容性良好等特点，因此被广泛应用于新型药物的设计与合成。其中，α-羟基膦酸酯作为一种含磷类似物，已在有机磷化学的研究中占有举足轻重的地位。随着人们对其研究的深入，发现其对HIV酶、EPSP合酶及肾素合成酶等具有抑制活性的作用，还有研究发现α-羟基膦酸酯具有抗菌、抗肿瘤等活性。因此，将胆酸与α-氨基膦酸酯结合合成新的胆酸-α-氨基膦酸酯衍生物制得探讨研究，但是在现有文献中，迄今尚未见胆酸-α-羟基膦酸酯衍生物合成的相关报道。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一类新型胆酸-α-羟基膦酸酯衍生物；另一目的在于提供该类化合物的合成方法；又一目的在于提供该类化合物在药物方面的应用。为实现本专利技术目的，技术方案如下实现：本专利技术胆酸-α-羟基膦酸酯具有如下通式结构：本专利技术提供的胆酸-α-羟基膦酸酯的制备方法通过以下反应路线实现：(1)亚磷酸酯和取代苯甲醛以1：1～1.5的摩尔比，以无水氟化钾为催化剂，10～30℃下反应生成系列化合物3；(2)在四氢呋喃溶液中，在二环己基碳二亚胺/4-二甲氨基吡啶(DCC/DMAP)作用下，化合物3和胆酸(脱氧胆酸)以1：1～1.5摩尔比，在40～70℃下反应生成系列化合物4；所用胆酸类为胆酸或脱氧胆酸。本专利技术优点及创新点在于：作为人类内源性化合物，胆酸可被肝脏特异性吸收，具有良好的双亲性及对人体无毒害作用等特性。以胆酸为药物的靶向载体，可实现对癌细胞的选择性杀灭，大大降低对正常细胞的毒副作用。膦酸酯类衍生物具有结构多样、易于修饰、生物相容性良好等特点，本专利技术以胆酸和磷酸酯为原料，合成了胆酸-α-羟基膦酸酯系列衍生物，此类化合物具有良好的抗肿瘤活性，部分化合物对人肝癌细胞(HepG2)的生长抑制率高达75.84％，效果优于对照药Amonafide。相较于传统的抗肿瘤药物胆酸顺铂类化合物和磷酸酯类衍生物，胆酸-α-羟基膦酸酯有更为优异的靶向选择性和抗肿瘤活性。具体实施方式根据本专利技术通式化合物Ⅰ的合成路线并结合实施例对专利技术进行进一步说明，但并非限制本专利技术的范围。实施例1：(1)化合物3的合成：在50mL的圆底烧瓶中加入10mmol的化合物2A(或2B)，再缓慢滴加12mmol的化合物1A(或1B、1C)，搅拌均匀后，加入1.15g的无水氟化钾。室温下剧烈搅拌，至烧烧瓶中液体全部变成白色固体，加入30mL二氯甲烷使其溶解，过滤除去氟化钾，减压蒸馏将滤液旋干，重结晶即得中间体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的四氢呋喃中，放置一旁备用。将40mL的已干燥的四氢呋喃加入到100mL的圆底烧瓶中，再加入5mmol的3A化合物(或3B～3J)和6mmol的胆酸，搅拌使其溶解。冰浴下，将催化剂缓慢滴加到圆底烧瓶中，滴加完毕后，将温度升至65℃回流，TLC监测反应进度。反应结束后，减压蒸馏除去溶剂，再用乙酸乙酯溶解，依次用饱和碳酸氢钠溶液、饱和食盐水洗涤三次，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，减压除去溶剂，常压柱层析[V(乙酸乙酯)∶V(石油醚)∶V(二氯甲烷)＝1∶5∶0.1]分离，即得产物4A化合物(或4B～4J)。采用上述方法合成的部分优选化合物3A～3J,4A～4J结构、红外、核磁数据见下表1：本专利技术合成的目标化合物均具有抗肿瘤活性，利用MTT法对目标化合物4A～4J进行抗肿瘤活性测试，方法如下：1.材料和方法1.1实验仪器表2主要实验仪器1.2药品及试剂表3主要药品与试剂1.3实验方法分别取处于对数生长期的人白血病细胞(K-562)和人肝癌细胞(HepG2)，调整细胞密度为5×103个/mL，接种在96孔板上，每孔100μL，放入体积分数为5％CO2恒温培养箱内24h，温度设置为37℃；再加入三种不同浓度的目标化合物，每孔10μL，在37℃继续培养48h；再加入100μL的MTT溶液，4h后除去原培养基，接着加入150μL的DMSO。分为空白组(无细胞)、对照组(无样品)和样品组三组，利用酶标仪测试在570nm波长处的吸光度值(OD)，对照药为Amonafide。按照公式计算目标化合物4A～4J对K-562和HepG2细胞的生长抑制率：生长抑制率＝(对照组OD值-样品组OD值)/(对照组OD值-空白组OD值)×100％。2结果表4目标化合物4A～4J对K-562细胞的生长抑制率由表可知，目标化合物4A～4J对K-562细胞的生长抑制率较低，在浓度为40μmol/L时最高抑制率才达17.47％。另外，目标化合物4A～4J对K-562细胞的生长抑制率并不随着目标化合物浓度的增大而明本文档来自技高网...

【技术保护点】
胆酸‑α‑羟基膦酸酯衍生物，其特征在于，具有如下结构通式：。

【技术特征摘要】
1.胆酸-α-羟基膦酸酯衍生物，其特征在于，具有如下结构通式：
。
2.如权利要求1所述的胆酸-α-羟基膦酸酯衍生物，其特征在于，选如下化合物：
。
3.制备权利要求1所述的胆酸-α-羟基膦酸酯衍生物的方法，其特征在于，通过如下步
骤实现：
（1）亚磷...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍萃萌，郭深深，代本才，陈瑨，赵永德，刘晓莉，
申请(专利权)人：河南省科学院化学研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41