放线菌素D的类似物制造技术

本发明专利技术涉及一类新的化合物，具体讲是一类放线菌素Ｄ的类似物，以及这类化合物的制备方法。本发明专利技术的化合物参见前式。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一类新的化合物，具体讲是一类放线菌素D的类似物，以及这类化合物的制备方法。
技术介绍
放线菌素D(Actinomycin D，AMD，亦称更生霉素)，是国家基本医疗保险药物品种之一，在临床广泛用于治疗多种恶性肿瘤，如小儿肾母细胞瘤(Wilm’s Tumor)、妊娠绒毛膜上皮癌、恶性葡萄胎、何杰金氏恶性淋巴瘤(Hodgkin’s disease)等多种恶性肿瘤，有显著的疗效。近年来发现放线菌素D有抗HIV病毒作用，并对艾滋病患者易感染的Kaposi’s肿瘤细胞有诱导凋亡作用。放线菌素D结构如下式所示，分子内含有两个环五肽和平面结构的吩噁嗪酮，其中环五肽中2位氨基酸(Aa2)为D型缬氨酸(D-Valine，D-Val)，5位氨基酸(Aa5)为L型N甲基缬氨酸(L-MeVal)，1位、3位、4位分别是苏氨酸(Threonine，Thr)、脯氨酸(Proline，Pro)和N甲基甘氨酸(Sarcosine，Sar)。其结构参见下式 放线菌素D通过与DNA结合，抑制DNA的转录过程从而表达一系列的生物活性，放线菌素D与DNA结合的机理是目前研究热点之一，也为该类新药设计提供了理论基础。但是，放线菌素D很强的毒性大大限制了应用范围，放线菌素D对增殖期细胞的毒性与非增殖细胞毒性的差别说明其选择性的毒性并非完全由RNA的合成被抑制而引起。药理学研究表明放线菌素D在体内代谢缓慢，在宿主细胞核内产生积累，也会直接导致累积毒性，这些都限制了该药物的应用范围。为解决放线菌D过强的毒性，现有技术中采用了多种方法对其进行改造，例如在吩噁嗪酮8位进行N取代(J.Am.Chem.Soc.，1994，1164154)；吩噁嗪酮7位氨基取代类似物(J.Med.Chem.，1983，26448；J.Med.Chem.，1988，311540等)；吩噁嗪酮2位氨基进行修饰改造或引入自由基(Chem.Ber.，1967，1001051；J.Med.Chem.，1979，221051等)；环五肽2、3、4、5位氨基酸分别替换和修饰的类似物(J.Med.Chem.，1991，941297；Biochemistry，1996，3513240等)。通过这些技术措施得到的类似物中，有一些表现出较好的生物活性，偶尔也有一些毒性有所降低，但是作为药物来说，所得产物的毒性仍然较大。
技术实现思路
本专利技术提供一类新的经改造的放线菌素D类似物，预期这类的化合物具有更好的药物活性或者更低的毒性。本专利技术的第二个目的是提供一种前述新化合物的制备方法。本专利技术的化合物参见下式 其式中的环五肽上的2位氨基酸(Aa2)为D型苯丙氨酸，或者为D型N甲基缬氨酸，或者为D型N甲基苯丙氨酸，而5位氨基酸(Aa5)为N甲基氨基酸。更为具体的讲本专利技术的化合物，环五肽上2位氨基酸Aa2为D型苯丙氨酸(D-Phenylalanine，D-Phe)时，5位氨基酸Aa5可以是D型N甲基缬氨酸(D-MeVal)，或者是D型N甲基苯丙氨酸(D-MePhe)，或者是L型N甲基苯丙氨酸(L-MePhe)，或者是D型N甲基亮氨酸(D-MeLeu)，或者是L型N甲基亮氨酸(L-MeLeu)，或者是D型N甲基丙氨酸(D-MeAla)，或者是L型N甲基丙氨酸(L-MeAla)，或者是L型N甲基丝氨酸(L-MeSer)，或者是L型N甲基酪氨酸(L-MeTyr)。当环五肽上2位氨基酸Aa2是D-MeVal时，其5位氨基酸Aa5可以是L-MeVal，或者是D-MeVal，或者是D-MePhe，或者是L-MePhe，或者是D-MeLeu，或者是L-MeLeu，或者是D-MeAla，或者是L-MeAla，或者是L-MeSer，或者是L-MeTyr。当环五肽上2位氨基酸Aa2是D-MePhe时，其5位氨基酸Aa5可以是L-MeVal，或者是D-MeVal，或者是D-MePhe，或者是L-MePhe，或者是D-MeLeu，或者是L-MeLeu，或者是D-MeAla，或者是L-MeAla，或者是L-MeSer，或者是L-MeTyr。本专利技术的化合物的制备方法是将化合物N-苄氧羰基-N-甲基甘氨酸叔丁酯溶于甲醇中，用10％钯碳催化氢化，脱去Z保护基后，与N-苄氧羰基-脯氨酸(Z-Pro)通过DCC法缩合得到二肽，再经过催化氢化脱去Z保护基后，与2位氨基酸Aa2通过DCC法缩合得到三肽，再经过催化氢化脱去Z保护基后与N-苄氧羰基-苏氨酸(Z-Thr)用DCC/HOBt活化酯法缩合得到四肽；再将四肽与Aa5用DCC法缩合反应得到线性五肽，再用三氟乙酸脱除五肽N端BOC和C端OtBu保护后，用三乙胺将体系调为中性，用BOP-Cl作为缩合剂在二氯甲烷DCM中反应得到环五肽，再经催化氢化脱除Z-Thr的Z保护基后，用DCC/HOBt活化酯法与3-苄氧基-4-甲基-2-硝基-苯甲酸(BMNBA)缩合，产物再经催化氢化后，在磷酸缓冲液中用K3Fe(CN)6氧化得到终产物。在本专利技术的放线菌D的类似物的制备方法中，在生成环五肽的反应中所采用二氯甲烷与溶质的比例为0.8～1毫升∶1毫克，反应温度保持在25-29℃，这样可以提高目的产物的产率。研究表明，放线菌素D与DNA发生作用，从而选择性的抑制RNA的合成而表现出抗肿瘤活性。对放线菌素D与DNA作用过程的研究结果表明，放线菌素D吩噁嗪酮部分插入到DNA的5’-GC-3’碱基对中形成氢键，两个环五肽位于DNA的小沟内，通过疏水堆积作用与DNA小沟表面作用。环五肽中2位D-Val的侧链异丙基指向环外侧，并不与DNA作用，而当D-Val被其它一些氨基酸如D-Phe替换后，氨基酸侧链基团与DNA之间可通过某种相互作用(Side binding)而改变DNA结合的选择性。活性实验表明，2位采用D-Phe替换后，对DNA转录的抑制活性有显著提高，而急性毒性相比母体有显著下降。另外，α环与β环的2位D-Val之间形成了两个环内氢键，这两个氢键降低了1位Thr的柔性，进而限制了两个环五肽的构象。而Thr的这种柔性是与DNA的鸟嘌呤形成复合物所必需的，因此用N甲基化的氨基酸D-MeVal、D-MePhe等替换D-Val，破坏或减弱α环与β环D-Val之间的氢键作用，可以提高环五肽的自由度，预计能够提高与DNA的结合作用。环五肽5位氨基酸侧链基团的方向、体积和极性也直接影响DNA的结合选择性，在DNA小沟中，嘌吟碱基的体积要大于嘧啶碱基，GC碱基对的亲水性要大于AT碱基对，这些决定了5位氨基酸侧链基团、侧链基团的构型(L型与D型侧链所指方向不同)、亲水性还是疏水性都将决定药物与DNA结合的选择性。当5位N甲基缬氨酸(L-MeVal)被D-MeVal替换后，由于侧链基团的朝向变化而改变了结合活性，同样用D-MePhe替换后，D-MePhe的侧链疏水基团与DNA小沟表面疏水区域更易结合而改变了与DNA的结合活性，在生物活性中表现出DNA转录的抑制活性的显著提高，5位D-MePhe放线菌素D类似物，体外抗肿瘤活性六倍于临床使用药物放线菌素D母体，而毒性只有母体的五分之一。实验表明，对小鼠移植P-388淋巴瘤的抑制率达到80.0％以上，小鼠存活时间较放线菌素D母体明显延长。对移植肝腹水瘤的抑制率达到了5本文档来自技高网...

【技术保护点】
如下式的放线菌素Ｄ的类似物，＊＊＊其特征是环五肽上的２位氨基酸Ａａ↑［２］为Ｄ型苯丙氨酸，或者为Ｄ型Ｎ甲基缬氨酸，或者为Ｄ型Ｎ甲基苯丙氨酸，而５位氨基酸Ａａ↑［５］为Ｎ甲基氨基酸。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王锐，张邦治，倪京满，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：62[中国|甘肃]