【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医药领域，具体而言，涉及脱氢膜海鞘素b、其衍生物及制备方法。
技术介绍
1、脱氢膜海鞘素b(2，商品名：aplidin)是源自海洋地中海海鞘(aplidiumalbicans)的一种抗癌药物[1]。虽然在化学结构上，它与第一个在美国进入临床研究的海洋天然产物膜海鞘素b(1)的区别仅在于侧链末端的乳酸酰基被氧化成了丙酮酸酰基，但是在生物活性上，其抗癌活性却比膜海鞘素b高6～10倍，且毒性大大降低[2]。2018年，澳大利亚药品管理局(tga)已批准脱氢膜海鞘素b，联合地塞米松用于复发性或难治性多发性骨髓瘤(mm)患者的治疗[3]。此外，2021年science杂志报道了脱氢膜海鞘素b(2)有效抑制新冠病毒sars-cov-2的复制的活性(ic90为0.88nm)，该结果比对照药瑞德西韦高了27.5倍[4]。通过对其作用机制的研究发现，脱氢膜海鞘素b(2)通过抑制宿主翻译延长因子1a(eukaryotic translation elongation factor1a,eef1a)干扰sars-cov-2利用宿主细胞器蛋白转录翻译系统的能力，进而降低了病毒的复制和感染的能力。这种作用于宿主靶点的机制，极有可能对变异病毒同样有效[4]。目前西班牙制药公司pharmamar已经成功完成了脱氢膜海鞘素b(2)治疗新冠肺炎的i/ii期合并临床实验，已经开始ii/iii期的合并临床实验[5]。目前全球包括美国国立癌症研究中心在内的多家医疗研究机构和医药公司也正在开展脱氢膜海鞘素b的临床研究，临床研究市场需求巨大。
2
3、膜海鞘素b(1)和脱氢膜海鞘素b(2)的化学结构。
4、脱氢膜海鞘素b具有优异的生物活性和极大的临床潜力，但是该化合物在自然界中含量极低。目前，该类化合物的获取途径主要有半合成和全合成两种方式。半合成方式是指先通过从原索动物trididemnum solidum分离获得膜海鞘素a(9)，再进行化学衍生制备脱氢膜海鞘素b(2)[6]。
5、
6、已报道的半合成方式制备脱氢膜海鞘素b
7、然而，膜海鞘素类化合物在原索动物中的含量极低，且天然提取不仅严重破坏海洋的生态系统，成本也十分高昂，目前已经弃用。
8、全合成的方式即通过化学合成制备脱氢膜海鞘素b[6]。但是化学全合成步骤繁琐，其中需要用到大量的缩合试剂如edc,hatu,habu,pybrop等合成酰胺键和酯键。同时，为了保证缩合位点的准确，大量的氨基、羟基和羧基的保护和脱保护反应也是必不可少的。此外，最后的环化步骤收率较低，使得整体的合成收率低于4％[6]，整个过程耗时至少两个月。因此，全合成大量制备脱氢膜海鞘素b从经济角度考虑过于昂贵，在一定程度上制约了其作为药物开发的潜力并大大增加了使用成本。
9、微生物发酵生物合成是一种绿色高效、成本低廉的制备方法。然而，脱氢膜海鞘素b的产生菌尚未见报道，因此无法通过发酵直接获得。膜海鞘素b的产生菌运动替斯崔纳菌tistrella mobilis和波扎诺替斯崔纳菌tistrella bauzanensis已见文献报道[7,8]，但是它们的发酵产量普遍较低(<3.2mg/l)。
10、针对目前脱氢膜海鞘素b的供应问题，寻找绿色、高效、成本低廉的制备方法势在必行。
技术实现思路
1、本专利技术采用微生物发酵和半合成结合的方式，首先通过细菌发酵获得膜海鞘素b，再采用化学方法将膜海鞘素b转化为脱氢膜海鞘素b。这一制备策略不仅绿色高效，而且成本低廉。
2、特别地，本专利技术采用两种策略将膜海鞘素b转化为脱氢膜海鞘素b，即保护基策略和选择性氧化策略。保护基策略是通过选择性保护膜海鞘素b环状骨架上的羟基，对侧链羟基进行化学氧化生成羰基，再脱保护生成脱氢膜海鞘素b；此策略仅需要三步反应，且三步反应总收率高达56％，相比常规脱氢膜海鞘素b的化学全合成制备，具有步骤短，收率高，成本低的优势。选择性氧化策略是选择性地氧化膜海鞘素b的侧链羟基，一步生成脱氢膜海鞘素b，此策略规避了保护试剂的使用，原子经济，效率高，收率高(可达92％)，节省时间和人力成本，便于工业化生产。
3、作为反应起始物的膜海鞘素b可通过细菌发酵获得。本专利技术通过筛选合适的菌株，并对其发酵条件进行优化，提高了膜海鞘素b发酵产量。该制备方法相较于化学合成，绿色、经济、高效，适合工业化生产。
4、此外，本专利技术还提供了两种新的膜海鞘素b衍生物、其制备方法和用途，丰富了膜海鞘素类化合物的结构多样性，为寻找新型高效低毒的膜海鞘素类药物提供原料。
5、保护基策略制备脱氢膜海鞘素b
6、本申请提供了一种制备脱氢膜海鞘素b的方法，所述方法以膜海鞘素b为起始物，以如下路线进行：
7、
8、所述方法包括以下步骤：
9、步骤1：选择性地保护膜海鞘素b上的iso-sta-oh，获得化合物5，所述化合物5上的r1为羟基保护基：
10、步骤2：对所述化合物5上的lac-oh进行氧化生成羰基，获得化合物6；
11、步骤3：脱除化合物6上的羟基保护基r1，生成脱氢膜海鞘素b。
12、所述方法首先选择性地保护骨架上的iso-sta-oh，进而对侧链lac-oh进行化学氧化生成羰基，最后脱保护生成脱氢膜海鞘素b。
13、本专利技术中，术语“化学氧化”指的是利用化学氧化剂对目标物进行氧化的方法，区别于生物催化氧化。
14、步骤1中使用的羟基保护基优选体积较小的保护基，包括但不仅限于tms(三甲基硅基),thp(四氢吡喃基)，mom(甲氧基甲基醚)等。因为酰胺基团的吸电子效应，lac-oh的亲核能力相对较弱，所以体积较小的保护基如tms，在低温条件下优先保护亲核能力更强的iso-sta-oh。
15、在一些实施方案中，所述步骤1在低于室温的温度下进行，例如在0～2℃进行。在一些实施方案中，所述步骤1进行2～5小时。步骤1中，如果温度升高或者反应时间大大延长，则羟基保护的选择性会降低。
16、在一些实施方案中，羟基保护基r1为tms，所述步骤1包括：在有机溶剂(例如dmf)以及碱(例如有机碱，例如咪唑)的存在下，使tmscl(三甲基氯硅烷)或tmsotf(三氟甲磺酸三甲基硅酯)与膜海鞘素b上的iso-sta-oh形成硅醚；之后，对产物进行分离(例如通过萃取进行分离)以获得化合物5。在一些实施方案中，膜海鞘素b：tmscl或tmsotf：咪唑的摩尔比为1:1.2～1.3：1.2～1.3(例如1:1.22:1.22)。
17、在一些实施方案中，因为tms保护基的不稳定性，保护后的产物在后处理后，应马上进行氧化而不需经过纯化。
18、步骤2中，采用化学氧化对化合物5上的lac-oh进行氧化生成羰基。可选择合适的、用于将仲醇氧化成对应的酮的氧化反应来实现。在一些实施方案中，所述氧化反应为ley-griffi本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种制备脱氢膜海鞘素B的方法，所述方法以膜海鞘素B为起始物，以如下路线进行：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，R1选自TMS，THP，MOM；
3.根据权利要求1或2所述的方法，所述步骤2中的氧化在TPAP和NMO存在的条件下进行；
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，所述步骤3中的脱保护在酸性条件下进行(例如在乙酸存在的条件下进行)；
5.一种制备脱氢膜海鞘素B的方法，所述方法以膜海鞘素B为起始物，以如下路线进行：
6.根据权利要求5所述的方法，所述氧化反应为TEMPO/NaClO氧化，所述方法包括以下步骤：以TEMPO为催化剂，以NaClO为氧化剂，以NaBr为助催化剂，在包含甲苯、乙酸乙酯和水的两相体系中进行氧化反应；
7.根据权利要求5所述的方法，所述氧化反应为IBX氧化；优选地，所述反应以二甲基亚砜和四氢呋喃的混合液为反应溶剂；优选地，反应时间为8-12小时；
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其中，膜海鞘素B是通过采用替斯崔纳菌(Tistrella)在包含碳源、氮源和
9.膜海鞘素衍生物，选自具有以下结构的化合物：
10.权利要求9所述的膜海鞘素衍生物用于制备药物的用途，所述药物用于预防或治疗肿瘤。
11.一种药物组合物，其包含权利要求9所述的膜海鞘素衍生物。
12.制备如式3所示的膜海鞘素衍生物的方法，所述方法包括：在氧化剂存在的条件下对膜海鞘素B上的两个羟基同时进行氧化；
13.制备如式4所示的膜海鞘素衍生物的方法，所述方法以膜海鞘素B为起始物，以如下路线进行：
...【技术特征摘要】
1.一种制备脱氢膜海鞘素b的方法，所述方法以膜海鞘素b为起始物，以如下路线进行：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，r1选自tms，thp，mom；
3.根据权利要求1或2所述的方法，所述步骤2中的氧化在tpap和nmo存在的条件下进行；
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，所述步骤3中的脱保护在酸性条件下进行(例如在乙酸存在的条件下进行)；
5.一种制备脱氢膜海鞘素b的方法，所述方法以膜海鞘素b为起始物，以如下路线进行：
6.根据权利要求5所述的方法，所述氧化反应为tempo/naclo氧化，所述方法包括以下步骤：以tempo为催化剂，以naclo为氧化剂，以nabr为助催化剂，在包含甲苯、乙酸乙酯和水的两相体系中进行氧化反应；
7.根据权利要求5所述的方法，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐啸宇，张海利，施文广，蔡铭伟，
申请(专利权)人：深圳湾实验室，
类型：发明
国别省市：
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