一种含氨基酸片段的膦酸酯衍生物的制备方法及抗肿瘤应用技术

本发明专利技术公开了一种含氨基酸片段的膦酸酯衍生物（I）的制备方法及其抗肿瘤应用，属于抗肿瘤药物研究领域。采用基于片段的药物发现方法，对前期研究的膦酸酯化合物进行优化，寻找抗肿瘤先导化合物。本发明专利技术设计了系列全新结构的膦酸酯衍生物，其制备方法：以氨基酸为原料，通过Boc保护，得中间体，再与羟基膦酸酯中间体发生成酯反应，最后脱Boc保护，制得（I）所示膦酸酯衍生物。该类衍生物对肿瘤细胞有不同增殖抑制作用。其中部分化合物对肿瘤细胞A-549、SGC-7901及EC-109有显著抗增殖作用，与对照药顺铂接近，可作为抗肿瘤先导化合物应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种抗肿瘤药物，具体为一种含氨基酸片段的膦酸酯衍生物的制备方法及抗肿瘤应用。
技术介绍
肿瘤是当今危害人类健康和生命最严重的疾病之一，因此寻找结构新颖、新作用机制抗肿瘤药物有重大意义。膦酸酯类化合物作为有机磷衍生物，近年来研究极为广泛，在药物设计合成中扮演着重要角色，研究表明该类衍生物具有抗肿瘤、抗菌、抗病毒等多种重要的生理活性，广泛应用于医药和农药领域。前期我们设计合成了不同系列膦酸酯衍生物，生物活性测试发现不同类化合物有潜在的抗肿瘤活性。分析几类化合物的构效关系发现：共有的膦酸酯结构可能是其抗肿瘤药效团。因此，以膦酸酯为骨架的结构修饰、优化及其抗肿瘤作用深入研究十分有必要。众所周知，氨基酸是重要的生理活性物质，是生物体内合成肽、蛋白质、激素、酶及抗体的原料，参与多种生物化学过程活动。其中类肽类氨基酸衍生物因分子量小，多存在内源性靶点，与细胞及核酸具有很好的亲和性，极易穿透肿瘤细胞，提高免疫应答，抑制肿瘤血管形成、肿瘤生长和转移等特点，现已成为抗肿瘤药物研究的新热点。将氨基酸片段引入到药物分子中，更有利于药物分子与肿瘤细胞组织结合，而发挥抗肿瘤作用。专家认为这是抗肿瘤药物一个很有希望的发展方向。因此，将膦酸酯活性片段与氨基酸片段结合，采用基于片段的药物发现方法，设计一类全新结构的含氨基酸片段的膦酸酯衍生物进行抗肿瘤活性研究，获取有抗肿瘤先导化合物，具有很好的前景。
技术实现思路
>本专利技术在前期研究工作的基础上，采用基于片段的药物发现方法，将膦酸酯活性片段与与氨基酸片段结合，制备一类含氨基酸片段的膦酸酯衍生物，获得有前景的抗肿瘤先导物。为达到上述目的，采用的技术方案为：目标物含氨基酸片段膦酸酯衍生物的结构通式为，R为1-5个碳的烷基或1-5原子的烷氧基；R1为H或卤素或硝基1-3个碳的烷基或1-3个原子的烷氧基；R2为H或1-5碳的烷基或苯甲基或吲哚-2-甲基或羟甲基或巯甲基或对羟基苯甲基或氨基甲酰甲基或氨基甲酰乙基或CH2CH2CH2或HOCH(CH3)；构型：与R2直接相连的碳原子为R或S构型。其合成反应式为：其制备的具体步骤为：1）制备中间体1：将氨基酸溶于四氢呋喃中，冰水浴，加入1-3倍氨基酸量的碳酸氢钠或三乙胺，然后加入1-2倍量的(Boc)2O，冰水浴反应30-60min，再室温反应15-20h，反应液用乙酸乙酯萃取，弃去上层，用酸调节pH，再用二氯甲烷萃取，合并下层有机相，用无水硫酸钠干燥，浓缩溶剂，即得；2）制备中间体2：将亚磷酸酯与芳香醛（1:1.5摩尔比投料）加入三颈瓶中，然后加入1-2倍量的三乙胺，40-80℃反应1.5h，再在室温反应24h，除去三乙胺，重结晶，即得；3）制备中间体3：取中间体1和中间体2（1:1摩尔比投料），加入反应瓶中，冰盐浴加入1倍量的缩合剂（DCC/DMAP或EDCI/DMAP或HBTU/DIPEA，优选的EDCI/DMAP），以二氯甲烷为溶剂，溶解缩合剂，室温反应10-12h，除去不溶物，浓缩溶剂，柱层析法分离纯化，即得；4）制备化合物（I）：取反应瓶，加入乙酸乙酯作为溶剂，依次加入1倍量的甲醇和1倍量的乙酰氯，反应3-5h，然后将0.5-1倍量的中间体3溶于乙酸乙酯中，加入反应瓶，冰水浴下反应8-10h，减压浓缩，得粘稠液体，柱层析法分离纯化，真空干燥，即得目标物（I）。这类含氨基酸片段的膦酸酯衍生物是采用基于片段的药物发现方法设计而成，是对前期研究的膦酸酯化合物进行优化。该类衍生物对肿瘤细胞有不同增殖抑制作用。在具有相同氨基酸结构的目标物（I）中，L构型较D构型氨基酸化合物有明显的抗肿瘤活性。部分化合物对肿瘤细胞A-549、SGC-7901及EC-109有显著抗增殖作用，与对照药顺铂接近，可作为抗肿瘤先导化合物研究。具体实施方式下面结合实施例进一步介绍本专利技术，但本专利技术不仅限于下述实施例，可以预见本领域技术人员在结合现有技术的情况下，实施情况可能产生种种变化。目标物膦酸酯衍生物的结构通式为，R为1-5个碳的烷基或1-5原子的烷氧基；R1为H或卤素或硝基1-3个碳的烷基或1-3个原子的烷氧基；R2为H或1-5碳的烷基或苯甲基或吲哚-2-甲基或羟甲基或巯甲基或对羟基苯甲基或氨基甲酰甲基或氨基甲酰乙基或CH2CH2CH2或HOCH(CH3)；构型：与R2直接相连的碳原子为R或S构型。其合成反应式为：具体实施方式实施例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）的制备。将10mmolL-苯丙氨酸溶于50mL四氢呋喃，冰水浴至0℃左右，加入碳酸氢钠20mmol。然后将12mmol(Boc)2O缓慢滴入至上述溶液。0℃左右，反应40min，再室温反应15-20h，反应完毕。反应液用乙酸乙酯萃取2-3次，弃去上层，用酸调节pH，再用二氯甲烷萃取2-3次。合并下层有机相，用无水硫酸钠干燥，浓缩溶剂，得中间体1；将2mmol亚磷酸二乙酯与3mmol邻氟苯甲醛加入50ml三颈瓶中，充分混合，然后将1.1mmol三乙胺逐滴加入混合液中。10min后，升高温度，在60℃搅拌反应3h。再在室温搅拌反应24h。反应完毕，减压除去三乙胺，用乙醚：石油醚=1：1重结晶，得中间体2。取中间体1(4mmoL)和中间体2(4mmol)，加入到50mL三口瓶中，再加入DMAP(4.1mmol)，以无水二氯甲烷(15mL)为溶剂，搅拌溶解，冰盐浴(-5~0℃)下，用恒压滴液漏斗缓慢滴加EDCI(4.1mmol，无水二氯甲烷15mL溶解)，30min滴加完毕，室温反应10h，过滤，除去不溶物，浓缩溶剂，柱层析法(乙酸乙酯：石油醚=1:1)分离纯化，得中间体3。在反应瓶中加入无水乙酸乙酯(4mL)，冰盐浴(-5~0℃)下充分搅拌，依次加入甲醇(0.8mmoL)和乙酰氯(0.8mmoL)，维持该温度，反应约3h。然后将中间体3(0.5mmoL，用5mL无水乙酸乙酯溶解)，缓慢加入反应体系中，TLC跟踪，冰水浴下搅拌反应8h，减压浓缩，得粘稠液体，柱层析法(氯仿：甲醇=8：1)分离纯化，真空干燥，得到化合物（Ia），产率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本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含氨基酸片段的膦酸酯衍生物的制备方法，其特征反应式如下：反应条件a. NaOH，b. Et3N，c. EDCI和DMAP， d. CH3OH和 CH3COCl ；其中，R为1‑5个碳的烷基 或1‑5 原子的烷氧基， R1为H或卤素或硝基1‑3个碳的烷基或1‑3个原子的烷氧基， R2为 H或1‑5碳的烷基或苯甲基或吲哚‑2‑甲基或羟甲基或巯甲基或对羟基苯甲基或氨基甲酰甲基或氨基甲酰乙基或CH2CH2CH2或HOCH(CH3)，与R2直接相连的碳原子为R或S构型。

【技术特征摘要】
1.一种含氨基酸片段的膦酸酯衍生物的制备方法，其特征反应式如下：
反应条件a.NaOH，b.Et3N，c.EDCI和DMAP，d.CH3OH和CH3COCl；其中，R为1-5个碳
的烷基或1-5原子的烷氧基，R1为H或卤素或硝基1-3个碳的烷基或1-3个原子的烷氧基，
R2为H或1-5碳的烷基或苯甲基或吲哚-2-甲基或羟甲基或巯甲基或对羟基苯甲基或氨基
甲酰甲基或氨基甲酰乙基或CH2CH2CH2或HOCH(CH3)，与R2直接相连的碳原子为R或S构型。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：制备步骤为：
1）制备中间体1：将氨基酸溶于四氢呋喃中，冰水浴，加入1-3倍氨基酸量的碳酸氢钠
或三乙胺，然后加入1-2倍量的(Boc)2O，冰水浴反应30-60min，再室温反应15-20h，反应
液用乙酸乙酯萃取，弃去上层，用酸调节pH，再用二氯甲烷萃取，合并下层有机相，用无水硫
酸钠干燥，浓缩溶剂，即得；
2）...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨家强，杨旋，曾发奎，黎鹏，
申请(专利权)人：遵义医学院，
类型：发明
国别省市：贵州;52