專利名稱：：ω-氨基磺酸取代竹紅菌素衍生物及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及竹紅菌素衍生物及其制備方法與應(yīng)用，特別是G)-氨基磺酸取代的竹紅菌素衍生物及其制備方法與應(yīng)用。技術(shù)背景光動(dòng)力療法(Photodynamictherapy簡(jiǎn)稱PDT光療)是激光物理學(xué)、光化學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)的多領(lǐng)域交叉學(xué)科。利用可見光(通常是激光)照射選擇吸附光敏劑(化學(xué)或生物染料分子)的病灶組織，通過(guò)激光和光敏劑聯(lián)合產(chǎn)生高反應(yīng)性的自由基或活潑態(tài)氧殺傷病灶組織而達(dá)到治療疾病的目的，由于激光選擇激活吸附于病灶的光敏劑，避免或降低了對(duì)正常細(xì)胞的傷害，所以光動(dòng)力療法的優(yōu)勢(shì)之一是其安全性，以單線態(tài)氧機(jī)制為例(單線態(tài)氧通常是最主要的活性物種)，光敏劑相當(dāng)于催化劑，在照射過(guò)程中(分鐘時(shí)間量級(jí))一個(gè)光敏劑分子可以產(chǎn)生數(shù)以千計(jì)的單線態(tài)氧分子，可見光動(dòng)力藥物的顯著特征是其高效性。光動(dòng)力療法多年來(lái)主要針對(duì)臨床腫瘤的治療，2000年以來(lái)世界許多國(guó)家已經(jīng)將光動(dòng)力療法列為一種腫瘤臨床常規(guī)療法。近幾年來(lái)，光動(dòng)力療法成功拓展到缺乏有效治療方法的許多良性常見病的治療，如屬于微血管類疾病的鮮紅斑痣和視網(wǎng)膜黃斑變性，并成為此類疾病的臨床首選或唯一特效療法，極大的拓展了光動(dòng)力療法的應(yīng)用領(lǐng)域；此外，根據(jù)光動(dòng)力療法的機(jī)理，光動(dòng)力療法在抗病毒、光動(dòng)力農(nóng)藥方面有潛在的前景。目前，相當(dāng)于快速發(fā)展的激光器和光傳導(dǎo)技術(shù)，光動(dòng)力藥物的開發(fā)成為限制光動(dòng)力療法臨床應(yīng)用的瓶頸問(wèn)題。光療藥物早期主要是血P卜啉類衍生物(hermatoporphyrinderivative,HPD)，卟啉醚脂(DihematoporphyrinEthers,DHE)和商品化的PhotofrinII等，由于有效組份不清、含量低、紅光吸收低、代謝周期長(zhǎng)，從上世紀(jì)末主要集中于第二代光敏劑的研究，如卟啉、卟吩、二氫卟吩、內(nèi)源卟啉、葉綠素、酞菁(Chem.Rev.，1995，19)。竹紅菌素(Hypocrellin)是一類天然光敏劑，提取自特產(chǎn)于我國(guó)云南的一種野生真菌一竹紅菌(HypocrellaLanluaseSacc)，竹紅菌是箭竹上的一種寄生真菌。在竹紅菌中竹紅菌素含量高(3-5%)，分離提純簡(jiǎn)單。野生竹紅菌在產(chǎn)地作為一種民間傳統(tǒng)藥物；早年有竹紅菌直接用于治療外陰白色病變和疤痕疙瘩(萬(wàn)象義，一種新的光化學(xué)療法藥物-竹紅菌甲素，科學(xué)通報(bào)，1980，25，1148;羅子華，于蘭馥，郭泳芬，張勝泉，竹紅菌治療外陰白色病變的臨床觀察，云南醫(yī)藥，1980,1，20)的報(bào)道，并嘗試用于治療皮膚淀粉樣變苔蘚，白癲瘋，牛皮癬和頭癬等皮膚病。上世紀(jì)80年代，野生竹紅菌中的兩個(gè)主要色素竹紅菌甲素HypercrollinA，簡(jiǎn)稱HA和竹紅菌乙素HypercrollinB，簡(jiǎn)稱HB的結(jié)構(gòu)分別被成功鑒定(ChenWei-Shin，ChenYuan-Teng，WanXiang-Yi，EdmundFriedrichs,HeinrichPuff，EberhardBreitmaier,DieStrukturdesHypocrellinsundseinesPhotooxidationsproduktesPeroxyhypocrellin，丄/e6扭Jw".CTzew.，1981，1880;張曼華，竹紅菌中乙素及脂肪酸的分離鑒定，科學(xué)通報(bào)，1988，33，518)。竹紅菌素(包括竹紅菌甲素HA和竹紅菌乙素HB，分別如式IV和式V結(jié)構(gòu)式所示)具有原料易分離純化，光敏劑單重態(tài)氧量子產(chǎn)率高(約80%)、光毒性高，暗毒性低(急毒性實(shí)驗(yàn)證明動(dòng)物沒(méi)有明顯毒性反映)，從正常組織的排除速度快(24-48小時(shí)內(nèi))等優(yōu)點(diǎn)；此外，由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，易于根據(jù)臨床光動(dòng)力藥物的特殊要求進(jìn)行定點(diǎn)化學(xué)修飾(Yu-YingHe，Jing-YiAnandLi-JinJiang，Photodynamicactionofawater-solublehypoerellinderivativewithenhancedabsorptivityinthephototherapeuticwindowII.Photosensitizedgenerationofactiveoxygenspecies，/尸/zotoc/ew./VzotoZ>/o/.A'120(1999)191-199;Hong-YingYang，Wen國(guó)GengZhang，Li國(guó)PingMa，Shen扁WuWangandZhi-YiZhang,AnapproachtoenhancingthephototoxicityofanovelhypoerellincongenertoMGC803cells,Z^yesaw/巧gme"&，2001，51，103-110)，是人們寄予厚望的一類新型光敏劑。長(zhǎng)期以來(lái)，光動(dòng)力療法主要針對(duì)實(shí)體腫瘤的治療，為了保證對(duì)大尺寸的實(shí)體腫瘤有較理想的療效，國(guó)際上將腫瘤的"光動(dòng)力醫(yī)療窗口"定義在600nm-900nm之間，此波長(zhǎng)范圍紅光的組織穿透深度約為5-10毫米，入射光更深的組織穿透深度保證更大的治療深度。然而，竹紅菌素(包括HA和HB)的主吸收波長(zhǎng)在450nm-550nm之間，在光療窗口吸收很低，因此，通過(guò)化學(xué)修飾、結(jié)構(gòu)改造而增加衍生物的光療窗口光吸收是近10年來(lái)人們的主要目標(biāo)之一，并大大提高了其紅光的光動(dòng)力效率(GeraldG.Miller,,KevinBrown,AseM.Ballangrud，OscarBarajas,Z.Xiao,JohnTulip,J.WilliamLown，JacquelineM.Leithoff，M.JoanAllalunis-Turner，RamD.MehtaandRonaldB.Moore，PreclinicalAssessmentofHypoerellinBandHypoerellinBDerivativesasSensitizersforH3COH3COPhotodynamicTherapyofCancer:ProgressUpdate,Photochem.Photobiol.,1997，65(4)，714;JianghuaMa，JingquanZhaoandLijinJiang,EffectofStructuralModificationonPhotodynamicActivityofHypocrellins，Photochem.Photobiol.，2001，74(2)，143-148.)。近年來(lái)，光動(dòng)力療法在治療常見微血管類疾病方面凸現(xiàn)優(yōu)勢(shì)，以先天性微血管疾病鮮紅斑痣和老年視網(wǎng)膜黃斑變性為例，二者都屬于常見病范疇，發(fā)病率均為千分之3-5，而且尚沒(méi)有針對(duì)性的特效療法。值得注意的是微血管類疾病的病灶深度不足l毫米，顯然，對(duì)此種疾病使用600nm-900nm紅光吸收的光敏劑反而會(huì)降低藥效或?qū)ι顚诱＝M織造成傷害！如上所述，竹紅菌素類光敏劑的主要光吸收范圍是450nm-550nm，此波長(zhǎng)范圍光的組織穿透深度0.5-1毫米，恰好與微血管類疾病的病灶深度相符，可以最大限度發(fā)揮藥效和避免對(duì)深層正常組織的傷害！由于病灶相似的"淺表"特點(diǎn)，對(duì)其它微血管類疾病、關(guān)節(jié)鞘類疾病、新生、淺表和術(shù)后殘存腫瘤以及其它淺表型疾病，竹紅菌素光敏劑是恰當(dāng)?shù)倪x擇。顯而易見，根據(jù)病灶特點(diǎn)發(fā)展個(gè)性化光動(dòng)力藥物應(yīng)當(dāng)是光動(dòng)力療法的新戰(zhàn)略。微血管類疾病的靶體是病灶區(qū)的微血管內(nèi)壁細(xì)胞，微血管疾病的根本原因是異生微血管密集區(qū)和血運(yùn)豐富區(qū)，這樣靜脈給藥后藥物會(huì)在病灶區(qū)富集，為定位照射治療提供了方便；照射破壞微血管誘發(fā)局部血凝而阻塞病灶微血管，達(dá)到治療的目的。微血管類疾病的光動(dòng)力藥物必須以靜脈注射的方式輸送到血液循環(huán)系統(tǒng)，并進(jìn)而傳送到病灶區(qū)；另一方面，竹紅菌素分子是一種親脂性有機(jī)分子，在水中的溶解度很低，直接靜脈注射入血液在血液中自發(fā)聚集而造成非病灶區(qū)毛細(xì)血管栓塞！因此，十幾年來(lái)，通過(guò)化學(xué)修飾實(shí)現(xiàn)竹紅菌素水溶性改造是研究目標(biāo)之一，并合成了多種竹紅菌素衍生物。一般而言，許多修飾衍生物的水溶性沒(méi)有明顯改善(如氨基取代衍生物)，而水溶性衍生物無(wú)不以喪失生物光動(dòng)力活性為代價(jià)！本發(fā)明的目的是提供co-氨基磺酸取代竹紅菌素衍生物及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明提供的co-氨基磺酸取代竹紅菌素衍生物，其結(jié)構(gòu)通式如式I所示；上述式I結(jié)構(gòu)通式中，&為OCH3或NH(CH2)nS03H，3$必6;R2為O或
發(fā)明內(nèi)容N(CH2)nS03H，3SnS6;當(dāng)為OCH3時(shí)，R2為N(CH2)nS03H，其結(jié)構(gòu)式如式II所示；當(dāng)R,為NH(CHAS03H時(shí)，&為0，其結(jié)構(gòu)式如式III所示。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>發(fā)明提供的制備上述(o-氨基磺酸取代竹紅菌素衍生物的方法，是將竹紅菌素與w-氨基磺酸在pH值為10-14的條件下進(jìn)行反應(yīng)。上述制備方法中，所用co-氨基磺酸為3-氨基-l-丙磺酸或4-氨基-1-丁磺酸；竹紅菌素與co-氨基磺酸的摩爾比為1:20-1:100;反應(yīng)溫度為100-15(TC，反應(yīng)時(shí)間為3-8小時(shí)；該反應(yīng)的溶劑為N，N-二甲基甲酰胺分別與氫氧化鈉水溶液或四甲基氫氧化氨水溶液的混合液，或二甲基亞砜分別與氫氧化鈉水溶液或四甲基氫氧化氨水溶液的混合液；所用竹紅菌素為竹紅菌甲素(結(jié)構(gòu)式如式IV所示)或竹紅菌乙素(結(jié)構(gòu)式如式V所示)。由于竹紅菌甲素脫水后轉(zhuǎn)變成竹紅菌乙素，故在上述反應(yīng)條件下，以竹紅菌甲素為起始反應(yīng)原料，所得產(chǎn)物與以竹紅菌乙素時(shí)相同。上述反應(yīng)進(jìn)行之前，需通入氮?dú)饣驓鍤獾榷栊詺怏w除氧；反應(yīng)完畢后可用各種常規(guī)的方法除去反應(yīng)體系中的溶劑，如減壓蒸餾法，或萃取后用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進(jìn)行分離。式n和式m產(chǎn)物是同時(shí)得到的，可用各種常規(guī)的分離方法將二者進(jìn)行分離，如柱色譜法或薄層色譜法，具體方法是將式n和式ii產(chǎn)物的混合物在除去溶劑后用甲醇溶解，用硅膠板層析或柱層析分離，展開液為體積比為5:1的二氯甲垸和甲醇，或體積比為3:1的乙酸乙酯和甲醇?？筛鶕?jù)需要對(duì)分離物按照上述方法進(jìn)一步層析純化。另外，利用本發(fā)明所提供的co-氨基磺酸取代竹紅菌素衍生物在制備光動(dòng)力藥物中的應(yīng)用和以該03-氨基磺酸取代竹紅菌素衍生物為活性成分的光動(dòng)力藥物，也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明提供的o氨基磺酸取代竹紅菌素衍生物，其分子極性值為0.22，是具有脂水兼溶性衍生物的最佳分子極性值，較母體竹紅菌素而言，水中溶解度提升至2-5mg/mL，恰好滿足竹紅菌素的臨床用藥濃度要求；該衍生物的脂水分配系數(shù)約為5，最大程度地保持了衍生物的脂溶性；對(duì)細(xì)胞的殺傷率提高4倍以上，具有很好的生物光動(dòng)力活性。本發(fā)明所提供的制備方法，工藝簡(jiǎn)便，產(chǎn)物易于分離，產(chǎn)率高。本發(fā)明提供的O)-氨基磺酸取代竹紅菌素衍生物在制備光動(dòng)力藥物方面具有很好的應(yīng)用前景。圖1為HB和4-SB的吸收光譜。圖2為HB、3-HB和4-HB的吸收光譜。圖3為通過(guò)ESR檢測(cè)的4-SB、3-HB和4-HB產(chǎn)生的單重態(tài)氧(^2)信號(hào)。圖4為通過(guò)ESR檢測(cè)的4-SB、3-HB和4-HB產(chǎn)生的超氧負(fù)離子自由基(02'—)信號(hào)。圖5為通過(guò)ESR檢測(cè)的4-SB、3-HB和4-HB產(chǎn)生的羥基自由基(，OH)信號(hào)。圖6為通過(guò)9,10-DPA漂白法檢測(cè)的用470-800nm光激發(fā)的4-SB與HB的單重態(tài)氧量子產(chǎn)率。圖7為通過(guò)9,10-DPA漂白法檢測(cè)的用600-700nm光(腫瘤光療床口)激發(fā)的4-SB與HB的單重態(tài)氧量子產(chǎn)率。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。實(shí)施例1、制備17位3-氨基-l-丙磺酸取代竹紅菌素衍生物竹紅菌乙素(HB)50毫克(0.9xl0"摩爾)，250毫克的3-氨基-i-丙磺酸(1.8xl(T3摩爾)和IO毫升體積比為1:1的N,N-二甲基甲酰胺與氫氧化鈉水溶液(2M)，pH=14，放入25毫升三頸圓底燒瓶中，加熱12(TC,電磁攪拌，氮?dú)獗Ｗo(hù)進(jìn)行反應(yīng)4小時(shí)。減壓蒸去溶劑，剩余物用適量甲醇溶解，用硅膠板薄層層析分離，展開液為乙酸乙酯甲醇，體積比=3:1。收集Rf值0.3處的棕紅色產(chǎn)物組分，進(jìn)一步用此法層析純化，得到17位3-氨基-1-丙磺酸取代竹紅菌素衍生物。利用光譜、核磁、質(zhì)譜等方法對(duì)該化合物進(jìn)行成份、結(jié)構(gòu)分析，結(jié)果如下紫外光譜Xmax:497nm，593nm,640nm;紅外光i普v咖x:3440cm"，2930cm",畫cm"，1512cm-1;核磁共振S(111》6.93,6.87(s),4.10，3.99,3.95,3.91(s),3.81(m)，3.61，2.65(d)，3.58(m)，2.31(s),1.87(s),1.78(m)ppm;質(zhì)譜分析(ESI):648(M-1)實(shí)施例2、制備17位3-氨基-l-丙磺酸取代竹紅菌素衍生物竹紅菌乙素(HB)100毫克(1.9xl(T4摩爾)，1320毫克的3-氨基-l-丙磺酸(9.5xl(T3摩爾)和60毫升體積比為2:1的N,N-二甲基甲酰胺與25M四甲基氫氧化氨水溶液，pH=14，放入100毫升三頸圓底燒瓶中，加熱120°C，電磁攪拌，氬氣保護(hù)進(jìn)行反應(yīng)4小時(shí)。減壓蒸去溶劑，剩余物用適量甲醇溶解，用硅膠板薄層層析分離，展開液為二氯甲烷甲醇，體積比=5:1。收集Rf值0.45處的棕紅色產(chǎn)物組分，進(jìn)一步用此法層析純化，得到17位3-氨基-1-丙磺酸取代竹紅菌素衍生物。利用光譜、核磁、質(zhì)譜等方法對(duì)該化合物進(jìn)行成份、結(jié)構(gòu)分析，結(jié)果如下紫外光譜人max:497nm，593nm，640nm;紅外光譜Vmax:3440cm-1，2930cm-1，1608cm"，1512cm";f亥磁共振S()H):6.93，6.87(s)，4.10，3.99，3.95，3.91(s)，3.81(m)，3.61，2.65(d)，3.58(m)，2.31(s)，1.87(s)，1.78(m)ppm;質(zhì)譜分析(ESI):648(M-l)實(shí)施例3、制備17位3-氨基-l-丙磺酸取代竹紅菌素衍生物竹紅菌乙素(HB)50毫克(0.9xl(T4摩爾)，1.25克的3-氨基-l-丙磺酸(9.0xl(T3摩爾)和30毫升調(diào)節(jié)pH值為IO的二甲基亞砜與氫氧化鈉水溶液，放入IOO毫升三頸圓底燒瓶中，加熱15(TC，電磁攪拌，氬氣保護(hù)進(jìn)行反應(yīng)4小時(shí)。減壓蒸去溶劑，剩余物用適量甲醇溶解，用硅膠板薄層層析分離，展開液為二氯甲垸甲醇，體積比二5:1。收集Rf值0.5處的棕紅色產(chǎn)物組分，進(jìn)一步用此法層析純化，得到17位3-氨基-1-丙磺酸取代竹紅菌素衍生物。利用光譜、核磁、質(zhì)譜等方法對(duì)該化合物進(jìn)行成份、結(jié)構(gòu)分析，結(jié)果如下紫外光譜人max:497nm，593nm，640nm;紅外光譜v咖x:3440cm"，2930cm"，1608cm"，1512cm";核磁共振S('H):6.93，6.87(s)，4.10，3.99，3.95，3.91(s)，3.81(m)，3.61,2.65(d)，3.58(m)，2.31(s)，1.87(s)，1.78(m)ppm;質(zhì)譜分析(ESI):648(M-l)實(shí)施例4、制備17位4-氨基-l-丁磺酸取代竹紅菌素衍生物竹紅菌甲素(HA)IOO毫克(1.8x104摩爾)，550毫克的4-氨基-l-丁磺酸(3.6x10—3摩爾)和60毫升體積比為1:1的N,N-二甲基甲酰胺與氫氧化鈉水溶液(2M)，pH=14，放入IOO毫升三頸圓底燒瓶中，加熱120。C，電磁攪拌，氬氣保護(hù)進(jìn)行反應(yīng)4小時(shí)。減壓蒸去溶劑，剩余物用適量甲醇溶解，用硅膠柱分離，洗脫液為乙酸乙酯甲醇，體積比二5:1。收集棕紅色產(chǎn)物組分，進(jìn)一步用硅膠板薄層層析純化，展開液為二氯甲院甲醇=5:1，得到17位4-氨基-1-丁磺酸取代竹紅菌素衍生物。利用光譜、核磁、質(zhì)譜等方法對(duì)該化合物進(jìn)行成份、結(jié)構(gòu)分析，結(jié)果如下紫外光譜人max:500nm，593nm，640nm;紅外光譜Vm肌3433cm"，2930cm"，1608cm"，1450cm—1;核磁共振S('H):6.70，6.27(s)，4.10，4.07，3.99，3.94(s)，3.78(m)，3.67，2.57(d)，3.58(m)，2.31(s)，1.86(s)，1.81-1.74(m)ppm;質(zhì)譜分析(ESI):662(M-l)實(shí)施例5、制備17位4-氨基-l-丁磺酸取代竹紅菌素衍生物竹紅菌乙素(HB)100毫克(1.9xl(T4摩爾)，1.45克的4-氨基-l-丁磺酸(9.5xl(T3摩爾)和60毫升體積比為1:1的二甲基亞砜與25%四甲基氫氧化氨水溶液，pH=14，放入IOO毫升三頸圓底燒瓶中，加熱12(TC，電磁攪拌，氬氣保護(hù)進(jìn)行反應(yīng)4小時(shí)。加入0.1摩爾/升的鹽酸調(diào)節(jié)pH值至酸性，用氯仿萃取，然后用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸干氯仿得黑色物質(zhì)，甲醇溶解后用硅膠板薄層層析分離，展開液為乙酸乙酯甲醇，體積比二3:1。收集Rf值0.3處的棕紅色產(chǎn)物組分，進(jìn)一步用此法層析純化，得到17位4-氨基-l-丁磺酸取代竹紅菌素衍生物。利用光譜、核磁、質(zhì)譜等方法對(duì)該化合物進(jìn)行成份、結(jié)構(gòu)分析，結(jié)果如下紫外光譜Wax:500nm，593nm，640nm;紅外光譜Vmax:3433em"，2930cm"，1608cm"，1450cm";核磁共振S(^H):6.70，6.27(s)，4.10，4.07，3.99，3.94(s)，3.78(m)，3.67，2.57(d)，3.58(m)，2.31(s)，1.86(s)，1.81-1.74(m)ppm;質(zhì)譜分析(ESI):662(M-l)實(shí)施例6、制備17位4-氨基-l-丁磺酸取代竹紅菌素衍生物竹紅菌甲素(HA)50毫克(0.9xl(T4摩爾)，688毫克的4-氨基-l-丁磺酸(4.5"(T3摩爾)和30毫升體積比為1:1的二甲基亞砜與25%四甲基氫氧化氨水溶液放入50毫升三頸圓底燒瓶中，加熱10(TC，機(jī)械攪拌，氬氣保護(hù)進(jìn)行反應(yīng)8小時(shí)。減壓蒸去溶劑，剩余物用適量甲醇溶解，用硅膠柱分離，洗脫液為乙酸乙酯甲醇，體積比=5:1。收集棕紅色產(chǎn)物組分，進(jìn)一步用硅膠板薄層層析純化，展開液為二氯甲垸甲醇=5:1，得到17位4-氨基-1-丁磺酸取代竹紅菌素衍生物。利用光譜、核磁、質(zhì)譜等方法對(duì)該化合物進(jìn)行成份、結(jié)構(gòu)分析，結(jié)果如下紫外光譜入max:500nm，593nm，640nm;紅外光譜Vm肌3433cm-1，2930cm"，1608cm"，1450cm";核磁共振5('H):6.70，6.27(s)，4.10，4.07，3.99，3.94(s)，3.78(m)，3.67,2.57(d)，3.58(m)，2.31(s)，1.86(s)，1.81-1.74(m)ppm;質(zhì)譜分析(ESI):662(M-1)實(shí)施例7、制備2位3-氨基-l-丙磺酸取代竹紅菌素衍生物竹紅菌乙素(HB)100毫克(1.9xl(T4摩爾)，1320毫克的3-氨基-l-丙磺酸(9.5xl(r3摩爾)和60毫升體積比為2:1的N,N-二甲基甲酰胺與25。/。四甲基氫氧化氨水溶液，pH=14，放入100毫升三頸圓底燒瓶中，加熱12(TC，機(jī)械攪拌，氬氣保護(hù)進(jìn)行反應(yīng)4小時(shí)。減壓蒸去溶劑，剩余物用適量甲醇溶解，用硅膠板薄層層析分離，展開液為二氯甲烷甲醇，體積比=5:1。收集Rf值0.6處的藍(lán)黑色產(chǎn)物組分，進(jìn)一步用此法層析純化，得到2位3-氨基-l-丙磺酸取代竹紅菌素衍生物。利用光譜、核磁、質(zhì)譜等方法對(duì)該化合物進(jìn)行成份、結(jié)構(gòu)分析，結(jié)果如下紫外光譜人max(nm):470nm，5卯nm，638nm;紅外光譜Vmax:3340cm-1,1710cm"，1600cm—、1505cm";f亥磁共振S(!H):1.73(s)，2.08(m)，2.30(s)，3.04(m)，3.45(m)，3.52，3.56，3.73(s)，5.05(s)，5.68(s),5.87，6.14(s)ppm;質(zhì)譜分析(ESI):636(M+l)。實(shí)施例8、制備2位3-氨基-l-丙磺酸竹紅菌素衍生物竹紅菌甲素(HA)50毫克(0.9xl(T4摩爾)，250毫克的3-氨基-1-丙磺酸(1.8><10—3摩爾)和IO毫升體積比為1:1的N,N-二甲基甲酰胺與氫氧化鈉水溶液(2M)，pH=14，放入25毫升三頸圓底燒瓶中，加熱120。C，電磁攪拌，氮?dú)獗Ｗo(hù)進(jìn)行反應(yīng)4小時(shí)。減壓蒸去溶劑，剩余物用適量甲醇溶解，用硅膠板薄層層析分離，展開液為二氯甲烷甲醇，體積比二5:1。收集Rf值0.6處的藍(lán)黑色產(chǎn)物組分，進(jìn)一步用此法層析純化，得到2位3-氨基-l-丙磺酸竹紅菌素衍生物。利用光譜、核磁、質(zhì)譜等方法對(duì)該化合物進(jìn)行成份、結(jié)構(gòu)分析，結(jié)果如下紫外光譜入咖x:470nm，590nm，638nm;紅外光譜Vmax:3340cm-1，1710cm"，1600cm"，1505cm.1;核磁共振S(^H):1.73(s)，2.08(m)，2.30(s)，3.04(m)，3.45(m)，3.52，3.56，3.73(s)，5.05(s)，5.68(s)，5.87，6.14(s)ppm;質(zhì)譜分析(ESI):636(M+l)實(shí)施例9、制備2位4-氨基-l-丁磺酸取代竹紅菌素衍生物竹紅菌乙素(HB)100毫克(1.9xl0-4摩爾)，1.45克的4-氨基-l-丁磺酸(9.5x10-3摩爾)和60毫升體積比為1:1的二甲基亞砜與25%四甲基氫氧化氨水溶液，pH=14，放入IOO毫升三頸圓底燒瓶中，加熱12(TC，電磁攪拌，氬氣保護(hù)進(jìn)行反應(yīng)4小時(shí)。加入O.l摩爾/升的鹽酸調(diào)節(jié)pH值至酸性，用氯仿萃取，然后用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸干氯仿得黑色物質(zhì)，甲醇溶解后用硅膠板薄層層析分離，展開液為二氯甲垸甲醇，體積比=5:1。收集Rf值0.6處的藍(lán)黑色產(chǎn)物組分，進(jìn)一步用此法層析純化，得到2位4-氨基-l-丁磺酸取代竹紅菌素衍生物。利用光譜、核磁、質(zhì)譜等方法對(duì)該化合物進(jìn)行成份、結(jié)構(gòu)分析，結(jié)果如下紫外光譜入max:470nm，580nm，650nm;紅外光譜Vmax:3420cm-1,1710cm"，1605cm-1,1415cm";核磁共振5(^H):1.68(m)，1.76(m)，1.89(s)，2.27(s)，2.98(m)，3.88(m)，3.96，3.98,4.05(s)，5.20(s)，6.26(s)，6.64，6.69(s)ppm;質(zhì)譜分析(ESI):648(M-l)實(shí)施例10、制備2位4-氨基-l-丁磺酸取代竹紅菌素衍生物竹紅菌甲素(HA)50毫克(0.9xl0"摩爾)，688毫克的4-氨基-l-丁磺酸(4.5><10—3摩爾)和30毫升體積比為1:1的二甲基亞砜與25%四甲基氫氧化氨水溶液放入50毫升三頸圓底燒瓶中，加熱10(TC，機(jī)械攪拌，氬氣保護(hù)進(jìn)行反應(yīng)8小時(shí)。減壓蒸去溶劑，剩余物用適量甲醇溶解，用硅膠柱分離，展開液為二氯甲垸甲醇，體積比=5:1。收集Rf值0.6處的藍(lán)黑色產(chǎn)物組分，進(jìn)一步用此法層析純化，得到2位4-氨基-l-丁磺酸取代竹紅菌素衍生物。利用光譜、核磁、質(zhì)譜等方法對(duì)該化合物進(jìn)行成份、結(jié)構(gòu)分析，結(jié)果如下紫外光譜入m肌470nm，580nm,650nm;紅外光譜v咖x:3420cm"，1710cm"，1605cm"，1415cm";核磁共振):1.68(m)，1.76(m)，1.89(s)，2.27(s)，2.98(m)，3.88(m)，3.96，3.98，4.05(s)，5.20(s)，6.26(s)，6.64，6.69(s)ppm;質(zhì)譜分析(ESI):648(M-l)實(shí)施例11、①-氨基磺酸取代竹紅菌素衍生物的脂水雙親性實(shí)驗(yàn)測(cè)定上述實(shí)施例1-10制備得到的①-氨基磺酸取代竹紅菌素衍生物在磷酸鹽緩沖液(PBS，pH=7.4)中的溶解度以及上述竹紅菌素衍生物在正辛醇和PBS(pH=7.4)中的脂水分配比，其中，2位co-氨基磺酸取代的竹紅菌素衍生物的測(cè)定結(jié)果如表l所示，17位co-氨基磺酸取代的竹紅菌素衍生物的測(cè)定結(jié)果如表2所示。表12位co-氨基磺酸取代的竹紅菌素衍生物脂水雙親性評(píng)價(jià)表<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>表1中，3-HB為本發(fā)明實(shí)施例7和8提供的2位3氨基-l-丙磺酸取代的竹紅菌素衍生物；4-HB為本發(fā)明實(shí)施例9和10提供的2位4氨基-l-丁磺酸取代的竹紅菌素衍生物；HB為母體竹紅菌乙素。由表1可知，隨著ffl-氨基磺酸取代基中碳鏈長(zhǎng)度的增加，衍生物在水中的溶解度降低，4-HB已經(jīng)達(dá)到4mg/mL左右，這已經(jīng)達(dá)到滿足臨床用藥要求，并且脂水分配比增加，親脂性顯著提高，是THB的2.5倍，有利于提高細(xì)胞攝取率。表217位co-氨基磺酸取代的竹紅菌素衍生物脂水雙親性評(píng)價(jià)表<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>其中3-SB為本發(fā)明實(shí)施例1-3提供的17位3氨基-l-丙磺酸取代竹紅菌衍生物；4-SB為本發(fā)明實(shí)施例4-6提供的17位4氨基-l-丁磺酸取代的竹紅菌素衍生物；HB為母體竹紅菌乙素。由表2可知，與上述2位co-氨基磺酸取代的竹紅菌衍生物情況相同，隨著(D-氨基磺酸取代基碳鏈長(zhǎng)度的增加，17位衍生物在水中的溶解度下降，脂水分配比上升，脂溶性增大，對(duì)細(xì)胞的親和力增加。實(shí)施例12、co-氨基磺酸取代竹紅菌素衍生物的光敏化活性實(shí)驗(yàn)以中壓鈉燈(450W)為光源，用濾光片截取470-800nm的光，照射距離5cm，以充氧的竹紅菌乙素(HB)的二甲基亞砜溶液為參照(50)，利用DPA漂白法，測(cè)量17位4-氨基-l-丁磺酸取代的竹紅菌乙素衍生物(4-SB)在二甲基亞砜溶液中(吸光面積與HB在470-800nm處調(diào)至相等)產(chǎn)生單重態(tài)氧的能力，其結(jié)果如圖6所示，以HB的單重態(tài)氧量子產(chǎn)率為0.76為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，得到4-SB的單重態(tài)氧量子產(chǎn)率為0.94。以臨床上應(yīng)用的KDH-B型紅光治療儀為光源，輸出波段中600-700nm占90%，700-4000nm占10%，輸出功率為2-3W，照射距離10cm,以充氧的竹紅菌乙素(HB)的二甲基亞砜溶液為參照(50pM)，利用DPA漂白法，測(cè)量17位4-氨基-l-丁磺酸取代的竹紅菌乙素衍生物(4-SB)在二甲基亞砜中產(chǎn)生單重態(tài)氧的能力，其結(jié)果如圖7所示。由該圖可知，同濃度4-SB在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的單重態(tài)氧的量是HB的15.4倍。利用電子自旋共振(ESR)技術(shù)，測(cè)量3-HB(2位3氨基-l-丙磺酸取代的竹紅菌素衍生物)、4-HB(2位4氨基-l-丁磺酸取代的竹紅菌素衍生物)及4-SB(17位4-氨基-l-丁磺酸取代竹紅菌素衍生物)在二甲基亞砜中產(chǎn)生單重態(tài)氧(^2)信號(hào)、超氧負(fù)離子自由對(duì)02'—)信號(hào)和羥基自由基('OH)信號(hào)的能力，其結(jié)果如圖3-5所示。具體步驟如下1、單重態(tài)氧信號(hào)的捕獲用532nm激光照射含有0.5mM的4-SB(或3-HB或4-HB)與50|iM的TEMP的DMSO溶液，利用ESR(BrukermodelE500spectrometerequippedwithST4102cavity)檢測(cè)觀察到三重峰ESR譜圖，如圖3所示，此信號(hào)為^2與TEMP反應(yīng)生成TEMPO所得，可以證明光照可生成102。2、超氧負(fù)離子自由基(Of)信號(hào)的捕獲用532nm激光照射含有0.5mM的4-SB(或3-HB或4-HB)與50mM的DMPO的DMSO溶液，利用ESR(BrukermodelE500spectrometerequippedwithST4102cavity)檢測(cè)觀察到一個(gè)12線ESR譜圖，如圖4所示，此信號(hào)為02'—與DMPO反應(yīng)生成DMPO-(V一復(fù)合物，可以證明光照可生成02'一。3、羥基自由基(OH)信號(hào)的捕獲用532nm激光照射含有0.5mM的4-SB(或3-HB或4-HB)與50mM的DMPO的PBS(pH=7.4)溶液，利用ESR(BrukermodelE500spectrometerequippedwithST4102cavity)檢測(cè)觀察到一個(gè)四重峰ESR譜圖，如圖5所示，此信號(hào)為'OH與DMPO反應(yīng)生成DMPO-OH復(fù)合物，可以證明光照可生成OH。由圖3-5可知，上述co-氨基磺酸取代竹紅菌素衍生物較母體而言，具有很好的光敏化活性，可有效產(chǎn)生102、02'—和OH自由基。由實(shí)施例11和12的光化學(xué)、光物理實(shí)驗(yàn)可知，由于co-氨基磺酸取代竹紅菌素衍生物在結(jié)構(gòu)上完整保留了竹紅菌素的光活性部位，能有效產(chǎn)生單重態(tài)氧(102)、超氧負(fù)離子自由基((V—)、羥基自由基(，OH)，尤其生成的17位取代衍生物，可更少地?cái)噭?dòng)竹紅菌素母體結(jié)構(gòu)，因此不僅能保持竹紅菌素固有的光活性，且該衍生物能有效產(chǎn)生單重態(tài)氧(10》、超氧負(fù)離子自由基(02'—)、羥基自由基(OH)，其活性物種的產(chǎn)率甚至比母體還要高！單重態(tài)氧量子產(chǎn)率是母體HB的1.24倍(衍生物與母體在470-800nm光吸收量調(diào)至相等條件下激發(fā)，如圖6所示)；另外，在腫瘤光療窗口(600-900nm)的吸收強(qiáng)度增加，有利于紅光激發(fā)，非常適宜于治療微血管病、腫瘤等需血管注射給藥的疾病。從而說(shuō)明17位o氨基磺酸取代竹紅菌素衍生物有可能成為光動(dòng)力抗腫瘤藥物。實(shí)施例13、co-氨基磺酸取代竹紅菌素衍生物的的生物光動(dòng)力活性實(shí)驗(yàn)本發(fā)明提供的co-氨基磺酸取代竹紅菌素衍生物的光動(dòng)力活性實(shí)驗(yàn)按照如下步驟進(jìn)行體外培養(yǎng)的人肺癌細(xì)胞(A549)，按照5.0xl(^個(gè)/ml的細(xì)胞密度接種于96孔細(xì)胞培養(yǎng)板，孵育24小時(shí)后，加入光敏劑，繼續(xù)孵育肺癌細(xì)胞4小時(shí)后，采用波長(zhǎng)為532nm的激光照射，能量密度為20J/cm2(功率密度為20mw/cm2)，照射時(shí)間為1000秒，其后采用MTT法，測(cè)定各孔的光密度值，計(jì)算細(xì)胞殺傷率。其中各個(gè)光敏劑取相同的濃度點(diǎn)(0.95)LiM，pH值為7.4的PBS溶液中)測(cè)量，所得各自殺傷率如表3所示。表3HB及其衍生物對(duì)人肺癌細(xì)胞(A549)的殺傷率<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>如表3所示，樣品l為竹紅菌乙素(HB)，樣品2為本發(fā)明提供的17位4氨基-l-丁磺酸取代的竹紅菌素衍生物(4-SB)，樣品3為本發(fā)明提供的2位3氨基-l-丙磺酸取代的竹紅菌素衍生物(3-HB)，樣品4為本發(fā)明提供的2位4氨基-l-丁磺酸取代的竹紅菌素衍生物(4-HB)。完全空白對(duì)照組OD平均值為0.556;本底組OD平均值為0.1878。表3中的細(xì)胞殺傷率按照下式計(jì)算得到細(xì)胞殺傷率(％)=1-細(xì)胞存活率=[1-(實(shí)驗(yàn)組OD-本底組OD)/(完全空白組OD-本底組OD)]x1000/。由表3可知，2位CO-氨基磺酸竹紅菌素衍生物隨著碳鏈的增加，細(xì)胞殺傷率上升，這很好的說(shuō)明了本發(fā)明提供的竹紅菌素衍生物，在保持臨床可用水溶性的前提下，細(xì)胞的攝取率提高也有所提高；而17位W-氨基磺酸竹紅菌素衍生物的活性氧產(chǎn)率與母體相當(dāng)，具有脂水兼容性的特點(diǎn)，且細(xì)胞光毒性又與母體竹紅菌乙素相當(dāng)，是一種具有很強(qiáng)應(yīng)用潛力的光動(dòng)力藥物。權(quán)利要求1、ω-氨基磺酸取代竹紅菌素衍生物，其結(jié)構(gòu)通式如式I所示；式I所述式I結(jié)構(gòu)通式中，R1為OCH3或NH(CH2)nSO3H，3≤n≤6；R2為O或N(CH2)nSO3H，3≤n≤6；當(dāng)R1為OCH3時(shí)，R2為N(CH2)nSO3H；當(dāng)R1為NH(CH2)nSO3H時(shí)，R2為O。2、一種制備權(quán)利要求1所述的co-氨基磺酸取代竹紅菌素衍生物的方法，是將竹紅菌素與co-氨基磺酸在pH值為10-14的條件下進(jìn)行反應(yīng)。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述co-氨基磺酸為3-氨基-l-丙磺酸或4-氨基-l-丁磺酸。4、根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于所述竹紅菌素與co-氨基磺酸的摩爾比為1:20-1:100。5、根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于所述反應(yīng)溫度為100-150°C，所述反應(yīng)時(shí)間為3-8小時(shí)。6、根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于所述竹紅菌素與co-氨基磺酸進(jìn)行反應(yīng)的溶劑為N，N-二甲基甲酰胺分別與氫氧化鈉水溶液或四甲基氫氧化銨水溶液的混合液，或二甲基亞砜分別與氫氧化鈉水溶液或四甲基氫氧化銨水溶液的混合液。7、根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述氫氧化鈉水溶液的質(zhì)量百分比濃度為8-16%;所述四甲基氫氧化銨水溶液的質(zhì)量百分比濃度為20-30%;所述N,N-二甲基甲酰胺與氫氧化鈉水溶液的體積比為2:1-1:2，所述N,N-二甲基甲酰胺與四甲基氫氧化銨水溶液的體積比為2:1-1:2;所述二甲基亞砜與氫氧化鈉水溶液的體積比為2:1-1:2，所述二甲基亞砜與四甲基氫氧化銨水溶液的體積比為2:1-1:2。8、根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于所述竹紅菌素為竹紅菌甲素或竹紅菌乙素。9、以權(quán)利要求1所述co-氨基磺酸取代竹紅菌素衍生物為活性成分的光動(dòng)力藥物。10、權(quán)利要求1所述W-氨基磺酸取代竹紅菌素衍生物在制備光動(dòng)力藥物中的應(yīng)用。全文摘要本發(fā)明公開一種ω-氨基磺酸取代竹紅菌素衍生物及其制備方法與應(yīng)用。該衍生物的結(jié)構(gòu)通式如式I所示。本發(fā)明所提供的制備方法，是將竹紅菌素與ω-氨基磺酸在pH值為10-14的條件下進(jìn)行反應(yīng)。其中，ω-氨基磺酸為3-氨基-1-丙磺酸或4-氨基-1-丁磺酸。竹紅菌素與ω-氨基磺酸的摩爾比為1∶20-1∶100。反應(yīng)溫度為100-150℃，反應(yīng)時(shí)間為3-8小時(shí)。該衍生物的分子極性值為0.22，較母體竹紅菌素而言，水中溶解度提升至2-5mg/mL，滿足臨床用藥濃度要求；其脂水分配系數(shù)約為5，脂溶性高；對(duì)細(xì)胞的殺傷率提高4倍以上，具有很好的生物光動(dòng)力活性。該衍生物在制備光動(dòng)力藥物方面具有很好的應(yīng)用前景。文檔編號(hào)A61P9/00GK101235004SQ200810101218公開日2008年8月6日申請(qǐng)日期2008年2月29日優(yōu)先權(quán)日2008年2月29日發(fā)明者昕劉,張露勇,杰謝,趙井泉,陳紅霞,瑛顧申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所