线粒体靶向的抗氧剂制造技术

本发明专利技术提供了线粒体靶向的抗氧剂化合物。本发明专利技术的化合物含有与抗氧剂部分共价偶联的亲脂性阳离子。在优选的实施方案中，亲脂性阳离子是三苯基＊阳离子，所述化合物是式Ｐ（Ｐｈ↓［３］）↑［＋］ＸＲＺ↑［－］的化合物，其中Ｘ是连接基团，Ｚ是阴离子，Ｒ是抗氧剂部分。本发明专利技术还提供含有所述线粒体靶向的抗氧剂化合物的药物组合物，以及对可以从减少氧化性应激反应中受益的患者进行治疗或预防的方法，该方法包括施用本发明专利技术化合物的步骤。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及带有亲脂性阳离子基团的抗氧剂以及这些抗氧剂作为药物等的用途。线粒体是负责能量代谢的细胞内的细胞器。因此，线粒体的缺陷是损伤性的，特别是对于高能量需求的神经和肌肉组织。线粒体还是可在大部分细胞内引起氧化性应激反应的自由基和活泼氧物质的主要来源。因此，申请人确信，将抗氧剂选择性地传送到线粒体将比使用非靶向的抗氧剂更为有效。因此，本专利技术的目的是提供可靶向于线粒体的抗氧剂。亲脂性阳离子因其带有正电荷而可以在线粒体基质中积聚(Rottenberg，(1979)酶学方法(Methods Enzymol)，55，547-560；Chen，(1988)细胞生物学年鉴(Annu Rev Cell Biol)4，155-181)。所述离子积聚的条件是它们具有足够的亲脂性以屏蔽正电荷或使其分散在很大的表面积上，此外还应当没有主动流出途径并且阳离子不能代谢或者对细胞直接产生毒性。因此，本专利技术的目的是提供一种方法，该方法可以利用线粒体浓缩特定亲脂性阳离子的能力来摄入所连接的抗氧剂，从而使抗氧剂靶向于可引起氧化性应激反应的自由基和活泼氧物质的主要来源。适宜的亲脂性阳离子是三苯基锛阳离子。另一方面，本专利技术提供下式的线粒体靶向的抗氧剂 其中Z是阴离子，X是连接基团，R是抗氧剂部分。优选X是(CH2)n，其中n是1-6的整数。更优选X是亚乙基、亚丙基或亚丁基。优选Z是可药用阴离子。首选本专利技术的线粒体靶向的抗氧剂具有如下结构式 优选R选自能够通过线粒体膜被转运并且能够在完整细胞的线粒体内积聚的抗氧剂。在一个特别优选的实施方案中，本专利技术的线粒体靶向的抗氧剂具有如下结构式 优选Z是Br。另一方面，本专利技术提供适于对可从减少氧化性应激反应中受益的患者进行治疗的药物组合物，所述组合物含有有效量本专利技术的线粒体靶向的抗氧剂和一种或多种可药用载体或稀释剂。又一方面，本专利技术提供在细胞中减少氧化性应激反应的方法，该方法包括向所述细胞施用以上定义的线粒体靶向的抗氧剂的步骤。再一方面，本专利技术提供对可从减少氧化性应激反应中受益的患者进行治疗或预防的方法，该方法包括向所述患者施用以上定义的线粒体靶向的抗氧剂的步骤。尽管有以上的宽范围定义，但本专利技术不仅限于此，并且本专利技术也不仅限于以由下说明书中所提供的实施例所构成的实施方案。专利技术详述如上所述，本专利技术涉及线粒体靶向的化合物，主要目的是治疗和／或预防以减少氧化性应激反应。线粒体在其内膜上的基础膜电位高达180mV(内侧为负极)。由于该电位，膜渗透性的亲脂性阳离子在线粒体基质内积聚了数百倍。申请人现已发现，通过将亲脂性阳离子(优选亲脂性三苯基锛阳离子)与抗氧剂共价偶联，该化合物可传送到完整细胞内的线粒体基质。抗氧剂于是靶向于细胞内自由基和活泼氧物质的主要生产位点，而不是随机的分散。理论上，所有的亲脂性阳离子和所有的抗氧剂均可用于形成本专利技术的化合物。但优选所述亲脂性阳离子是本文所例举的三苯基鏻阳离子，所述亲脂性阳离子与抗氧剂部分通过1-6个碳原子的直链亚烷基链连接；更优选通过亚乙基、亚丙基或亚丁基连接。根据本专利技术，其它可与抗氧剂共价偶联的亲脂性阳离子包括三苄基铵或鏻阳离子。所述优选的抗氧剂化合物很容易通过例如如下的反应制备 通用的合成方案是将卤代的前体、优选溴代或碘代的前体(RBr或RI)在适宜的溶剂中与2-3当量的三苯膦一起在氩气氛下加热数天。然后以溴化物或碘化物盐的形式分离出锛化合物。为了分离化合物，蒸除溶剂，然后将产物用乙醚反复研制，直至得到米色的固体。然后将其溶于氯仿并用乙醚沉淀除去过量的三苯膦。重复该过程，直至该固体不再溶于氯仿。然后将产物用二氯甲烷／乙醚重结晶数次。还应当理解，如需要，所制备的抗氧剂化合物的阴离子(当采用该合成方法时为卤素)很容易与其它的药物阴离子或可药用阴离子通过离子交换、色谱或其它本领域已知的技术进行互换。同一通用方法可用于生产多种带有不同的与三苯基鏻(或其它亲脂性阳离子)盐相连接的抗氧剂部分R的线粒体靶向化合物。其中包括维生素E衍生物系列，其中，连接维生素E功能基和三苯基鏻盐的桥键的长度不同。可用作R的其它抗氧剂包括链终止抗氧剂，例如丁基化的羟基苯甲醚、丁基化的羟基甲苯、醇醌和一般的游离基清除剂如衍生化的富勒烯(fullerenes)。此外，还可以合成可与自由基反应生成稳定自由基的自旋捕获剂。其中包括5，5-二甲基吡咯啉-N-氧化物、叔丁基亚硝基苯、叔亚硝基苯、α-苯基-叔丁基硝酮以及相关的化合物的衍生物。在制得本专利技术的抗氧剂化合物后，可将其以任何药学上适宜的形式(可选择性地含有可药用载体或添加剂)向需要进行治疗和／或预防的患者给药。给药后，该化合物将靶向于细胞内的线粒体。以下列出了用于制备本专利技术的其它特异性线粒体靶向的抗氧剂化合物的合成方案，即，(1)线粒体靶向的足球烯；(2)线粒体靶向的自旋捕获化合物和(3)线粒体靶向的自旋捕获化合物的其它合成路线。足球烯(Buckminsterfullerene)的合成 自旋捕获剂的合成Ⅰ 自旋捕获剂的合成Ⅱ 现在将通过以下非限定性实验部分对本专利技术进行更详细的描述。实验1．线粒体靶向的维生素E衍生物(化合物1)的合成线粒体靶向的维生素E(化合物1)的合成方案如下。溴代的前体(化合物2)2-(2-溴乙基)-3，4-二氢-6-羟基-2，5，7，8-四甲基-2H-1-苯并吡喃通过将相应的醇按照Grisar等人(1995)(药物化学杂志(J．Med．Chem．)38，2880-2886)的描述溴化进行合成。所述醇通过将相应的羧酸按照Cohen等人(1979)(美国化学会志(J．Amer．Chem．Soc．)101，6710-6717)的描述还原进行合成。羧酸衍生物按照Cohen等人(1982)(合成通讯(Syn．Commun)12，57-65)的描述由2，6-二羟基-2，5，7，8-四甲基苯并二氢吡喃合成，而后者按照Scott等人(1974)(美国油脂化学家学会志(J．Amer．Oil．Chem．Soc．，101，6710-6716)的描述进行合成。 为了合成化合物1，将1g化合物2加入到8ml含有2．5摩尔当量三苯膦的丁酮中，然后在密封的Kimax管中在氩气氛及100℃下加热7-8天。室温下真空蒸除溶剂，将黄色的油用乙醚研制，直至形成米色的固体。将其溶于氯仿并用乙醚析出沉淀。重复该过程直至固体不溶于氯仿，然后将其用二氯甲烷／乙醚重结晶数次，真空干燥得到白色吸湿性粉末。线粒体对化合物1的摄取为了证实该靶向是有效的，将维生素E化合物1用分离的线粒体和分离的细胞进行试验。为此，用-三苯膦合成-化合物1并通过闪烁计数定量线粒体对化合物1的积聚作用(附图说明图1)(Burns等，1995，生物化学和生物物理学文献(Arch Biochem Biophys)332，60-68；Burns和Murphy，1997，生物化学和生物物理学文献339，33-39)。为此，将大鼠的肝脏线粒体在已知可产生大约180mV线粒体膜电位的条件下温育(Burns等，1995；Burns和Murphy，1997)。在该条件下，化合物1可以被迅速(＜10s)摄取到线粒体内，积聚比例为大约6000。通过加入解偶联剂FCCP(羰基氰化物-对-三氟本文档来自技高网...

【技术保护点】
含有与抗氧剂部分共价偶联的亲脂性阳离子的线粒体靶向的抗氧剂化合物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：MP墨菲，RAJ史密斯，
申请(专利权)人：安迪珀蒂恩生物工艺学有限公司，
类型：发明
国别省市：NZ[新西兰]