專利名稱：一種同時具有二硫化學鍵和甾體骨架結構的有機功能化合物、制備方法和用途的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及"智能型"有機生物功能材料領域，特別涉及一種同時具有可生物還 原性二硫化學鍵和留體骨架化學結構的有機功能化合物、制備方法及其在制備環(huán)境響應性 可控緩釋藥物與化妝品制備中功能表面活性劑的應用。
背景技術：
20世紀90年代以來，生物材料(Biomaterials)已成為生命科學和材料科學等交 叉學科領域中最為熱門的研究課題之一。其中用于藥物和治療功能基因輸送的載體生物材 料可將負載的藥物和外源治療基因輸送到生物體內的特定細胞、組織或器官發(fā)揮靶向治療 作用。目前，國內外正在研究的基因載體材料大多屬于兩親性陽離子有機分子(脂質體、類 脂質體)或者聚電解質高分子，其作用原理是利用功能陽離子分子中氨基基團所代的正電 荷與DNA或者RNA中磷酸基團所帶負電荷通過靜電相互作用，使得載體與基因結合形成穩(wěn) 定的聚集復合體(complex)，保護聚集復合體中DNA或者RNA鏈在體內長時間血液循環(huán)中不 易被核酸酶特異性降解，并可防止聚集復合體之間團聚形成更大尺寸的聚集體，實現治療 基因藥物高效率輸送與細胞內重組轉染表達。因此，作為藥物或基因轉導的生物載體材料 既要滿足低毒性、無免疫原性、體內可降解吸收，還要能夠和治療外源基因DNA或者RNA有 效地結合形成一定納米尺度聚集復合體(通常在50-400納米)，在血液循環(huán)中長期穩(wěn)定存 在，減少與血液中蛋白等成份的非特異性相互作用。通常情況下，為了使功能陽離子分子和 基因之間有足夠的結合能力，必須保證陽離子分子中的陽離子片段與疏水性片段的比例較 高，提高其分子量和電荷密度。然而，現有的研究發(fā)現有機功能分子(脂質體、類脂質體) 或者聚電解質高分子中陽離子片段分子量越大，導致電荷密度高，其作為藥物或者基因輸 送載體材料應用時的細胞毒性大，難以滿足臨床轉基因治療的實際要求。因此，研發(fā)具有低 分子量的陽離子片段，并能夠和外源治療基因高效復合穩(wěn)定負載的新型生物載體是發(fā)展低 細胞毒性、高效率基因治療載體功能化合物的重要方向。膽固醇類化合物在動物體內的細胞膜以及多種脂質中廣泛存在，是一類具有重要 生物功能的疏水性天然有機多環(huán)化合物，因此基于膽固醇類化合物的骨架結構，并通過進 一步修飾水溶性陽離子片段后形成的類脂質體有機功能分子，將可能同時具有較低細胞毒 性和兩親性，是一類潛在的新型生物相容性外源基因載體生物材料與功能表面活性劑。最 近幾年來，人們已經合成報道了一些由膽固醇衍生的兩親性陽離子有機功能分子，如膽固 醇季胺鹽(J.Med. Chem. 2007，50，2432)、膽固醇取代胺類(Int. J. Pharm. 2004，278，143) 等，這些陽離子功能分子已經在構建藥物和功能基因載體中得到初步應用。此外，一些基于 膽固醇的陽離子功能分子已經表現出了良好的藥物控釋和基因轉染效果，為了提高其細胞 內吞能力，人們進一步又相繼合成了核苷酸、氯喹修飾的膽固醇類陽離子有機功能分子?？?體上，基于膽固醇結構的陽離子型有機功能分子的研究與應用尚處于初步階段，值得進一 步研究開發(fā)。另一方面，從作為藥物或者治療基因藥物的載體實際應用考慮，現有報道的由膽固醇衍生的基因載體有機功能分子存在合成較為繁瑣、載體在基因藥物的輸送過程中 缺乏體內環(huán)境響應性等不足。二硫鍵是一種具有生物還原響應性的化學鍵，近年來已被廣 泛應用于設計、合成體內生物還原響應性的有機功能分子與嵌段高分子(J. Am. Chem. Soc, 2009,131,4830) 0因此，兼具脂溶性膽固醇骨架和功能陽離子片段以及生物還原響應性二 硫化學鍵的新型有機功能化合物，將為研究開發(fā)新型體內生物響應性基因載體生物材料與 生物相容性功能表面活性劑提供新的可能，這也是本發(fā)明所致力解決的目標。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的陽離子 型兩親有機功能化合物。本發(fā)明的目的之二在于提供一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的陽離子 型兩親有機功能化合物的合成制備方法。本發(fā)明的目的之三是提供一種同時具有二硫化學鍵和甾體骨架結構的陽離子型 兩親有機功能化合物作為藥物、基因載體生物材料以及生物相容性表面活性劑的用途。 本發(fā)明所提供的一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的有機功能化合物，可 由化學結構式(I)表示 上式中，CFG+表示水溶性陽離子功能砌塊，其結構由陽離子氨基、陽離子天然氨基 酸酯基或酰胺基、陽離子樹枝狀氨基酸酯基或酰胺基、陽離子多胺、天然季胺堿構成；Y表 示分子連接結構片段，由1-30個碳原子長度的亞烷基鏈-(CH2)n-、亞烷氧基鏈-(OCH2CH2) n_構成，η選自1 30的自然數，進一步推薦η選自1 10的自然數，更進一步推薦η選 自1 6的自然數；ΧρΧ2、Χ3表示氧-0-、氮-NH-、硫-S-,它們可是相同原子，也可以是不同 原子；Α—表示陰離子部分，包括氯離子、溴離子、碘離子、硫酸根離子、硝酸根離子、高氯酸根 離子、甲酸根離子、磷酸根離子、焦磷酸根離子、檸檬酸根離子、酒石酸根離子、琥珀酸根離 子或三氟乙酸根離子(TFA_)。本發(fā)明中所述的一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的陽離子有機功
能化合物，其所述陽離子砌塊(CFG)選自下列的結構氨基陽離子-NH3+、二甲氨基陽離
賴氨酸酯基或酰胺基陽離子、精氨酸
酯基或酰胺基陽離子、組氨酸酯基或酰胺基陽離子、1-5代樹枝狀賴氨酸酯基或酰胺基陽離 子、1-5代樹枝狀精氨酸酯基或酰胺基陽離子、1-5代樹枝狀組氨酸酯基或酰胺基陽離子、二乙烯三胺陽離子、三乙烯四胺陽離子、四乙烯五胺陽離子、肉堿或甜菜堿。本發(fā)明中所述的一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的功能化合物，其所述 分子連接結構片段(Y)選自下列的結構1，2-乙二烷基、1，3-丙二烷基，1，4-丁二烷基、1， 5_戊二烷基、1，6-己二烷基、1，7-庚二烷基、1，8-辛二烷基、1，9-壬二烷基、1，10_癸二烷 基、1，4-環(huán)己二烷基或-(OCH2CH2)n-,其中η為1-30,優(yōu)選η為1-10,更進一步推薦η選自 1 6的自然數。本發(fā)明中所述的一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的有機功能化合物的 合成方法步驟是第一步將帶有二硫鍵的雙氨基、雙羥基化合物溶于脫水干燥的有機溶劑中，在 堿催化下加入到溶于有機溶劑中的4-硝基氯甲酸苯酚酯，于0-60°C反應0. 5-50h后減 壓蒸餾除去有機溶劑，經過柱層析得到含有二硫化學鍵的中間體。其中，堿、有二硫鍵的
雙氨、雙羥基化合物4-硝基氯甲酸苯酚酯的摩爾比為0.05
0.1 1.0 1.0 1.5;所述的χ是氧原子0、亞氨基NH;所述的堿是三乙胺、1，4_ 二氮雜 二環(huán)[2. 2. 2]辛烷、1，8_ 二氮雜環(huán)[5，4，0] i^一烯_7、吡啶、甲基吡啶或4-二甲氨基吡啶。
其通式如下式所示 第二步將上述二硫中間體加入到溶于有機溶劑的膽固醇氯甲酸酯中，于0-45°C 反應0. 5-30h后蒸餾除去有機溶劑，用有機溶劑柱層析得到同時具有二硫化學鍵和膽固醇 骨架的二硫中間體。所述的二硫中間體和膽固醇氯甲酸酯的摩爾比為1 1.0 1.8。其
通式如下式所示 第三步將上述具有膽固醇的二硫中間體加入到溶于有機溶劑的氨基Boc (叔丁 氧羰基)保護的陽離子砌塊化合物中，于50-120°C攪拌反應3-24h后蒸餾除去有機溶劑，進 一步柱層析后，將產物溶于過量酸中室溫攪拌反應10-30h后，加入醚沉淀。過濾干燥得到 一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的陽離子型兩親有機功能化合物。所述的具有膽 固醇的二硫中間體和氨基叔丁氧羰基保護的陽離子砌塊CRi化合物摩爾比為1.0 1.0 1.5。其通式如下式所示 根據本發(fā)明中所提供的一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的功能化合物 的合成制備方法，所述有機溶劑包括乙酸乙酯、四氫呋喃、1，4-二氧六環(huán)、二氯甲烷、三氯甲 烷、二甲基亞砜、N, N-二甲基甲酰胺、1，2_ 二氯乙烷、甲醇、乙醇、乙醚、乙腈、丙酮、苯或甲苯。根據本發(fā)明中所提供的一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的功能化合物 的合成制備方法，所述合成制備步驟一中使用的堿包括二乙胺、三乙胺、氨水、碳酸鈉、碳酸 鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀、甲醇鈉、甲醇鉀、磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸氫二鈉、磷酸氫二鉀、1，4- 二 氮雜二環(huán)[2. 2. 2]辛烷(DABC0)、1，8-二氮雜環(huán)[5，4，0] i^一烯_7 (DBU)、吡啶、甲基吡啶或 4_ 二甲氨基吡啶。根據本發(fā)明中所提供的一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的功能化合物 的合成制備方法，所述合成制備步驟一、二、三中柱層析純化過程使用的有機溶劑包括乙酸 乙酯、四氫呋喃、1，4_ 二氧六環(huán)、二氯甲烷、三氯甲烷、二甲基亞砜、N，N-二甲基甲酰胺、1， 2-二氯乙烷、甲醇、乙醇、乙醚、乙腈、丙酮、苯或甲苯、及其按照不同配比它們的混合溶劑體系。根據本發(fā)明中所提供的一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的功能化合物 的合成制備方法，所述合成步驟三中使用的酸包括鹽酸、氫溴酸、氫碘酸、硫酸、硝酸、高氯 酸、甲酸、磷酸、焦磷酸、檸檬酸、酒石酸、琥珀酸或三氟乙酸。根據本發(fā)明中所提供的一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的功能化合物 的合成制備方法，所述合成步驟三中使用的醚包括乙醚、丙醚、異丙醚、丁醚、甲基叔丁基
醚、甲基乙烯基醚、乙二醇單甲醚、乙二醇二甲醚、乙二醇單丁醚、乙二醇二丁醚、丙二醇丁 醚、丙三醇單甲醚、丙三醇二甲醚、丙三醇三甲醚、二苯醚、縮水甘油醚或脂肪醇聚氧乙烯 醚。根據本發(fā)明中所提供的一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的功能化合 物的合成制備方法，所述合成步驟一中的反應溫度，優(yōu)選但不僅限于0-60°C，特別優(yōu)選 30-60°C ；所述合成步驟二中的反應溫度，優(yōu)選但不僅限于0-45°C，特別優(yōu)選30-45°C ；所述 合成步驟三中的反應溫度，優(yōu)選但不限于50-120°C，特別優(yōu)選80-100°C。根據本發(fā)明中所提供的一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的功能化合物 作為藥物釋放材料的用途，與已有研究報道相比(Proc. Nat. Acad. Sci. U. S. A. 1996，93， 9682 ；Gene Ther. 2001，8，855 ；Mol. Pharmaceutics. 2008，5，128)，本發(fā)明中所提供的一種 同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的陽離子型有機功能化合物具有這樣的優(yōu)點(1)根據本發(fā)明中所提供的一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的功能化合 物的合成方法簡單且效率高，原料來源與天然產物及其衍生物，合成方法易推廣實現低成 本規(guī)模化制備，可工業(yè)生產性好。
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(2)根據本發(fā)明中所提供的一種同時具有二硫化學鍵和甾體骨架結構的功能化合物具有良好的純度和水溶性，其結構中的二硫鍵可提供良好的體內生物還原性，由二硫斷 裂成雙巰基，可用作藥物載體尤其是作為基因載體的生物材料，實現化合物在體內細胞環(huán) 境中的響應性"智能化"降解，從而釋放負載的藥物、治療基因等。(3)根據本發(fā)明中所提供的一種同時具有二硫化學鍵和甾體骨架結構的功能化合 物與已經商品化的枝化結構聚乙烯亞胺陽離子高分子轉染試劑PEI-25k相比，具有明顯較 低的細胞毒性，在體外對C0S-7細胞株轉染具有與PEI-25K相當的較高基因轉染效率。(4)根據本發(fā)明中所提供的一種同時具有二硫化學鍵和甾體骨架結構的功能化合 物的水溶性良好，具有較強的乳化能力，并且化合物的生物相容性良好，二硫鍵具有生物活 性，除用作基因載體生物材料外，還可作為有效活性成份用于水劑化妝品的配方，也可作為 特種功能表面活性劑用于乳劑型化妝品的制造換言之，可以用于制備基因載體生物藥物或 化妝品?；衔锒拘詼y試方法本發(fā)明實施例中一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的功能化合物的生物 相容性(細胞毒性)評估采用MTT法，主要方法如下將cos-7細胞以每孔6X103個細胞的 密度接種于96孔培養(yǎng)板中，其中每孔加入培養(yǎng)基100 μ L(培養(yǎng)基含有10% FBS的DMEM)， 該96孔板于37°C和5%的CO2條件下孵育24小時后，加入不同濃度的同時具有二硫化學 鍵和留體骨架結構的功能化合物繼續(xù)孵育48小時。然后每孔加入20 μ L MTT(5mg/mL)溶 液孵育4小時，其后每孔加入100 μ L DMSO溶解生成的甲臢化合物，最后用酶標儀(BioTek， ELx800, USA)測定490/630nm處的吸光度值。本實驗中以枝化PEI-25K為對比參照，評價 根據本發(fā)明所提供的化合物的毒性。化合物作為基因載體的eGFP轉染試驗方法本發(fā)明實施例中一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的功能化合物CS-I基 因載體轉染綠色熒光蛋白(eGFP)的熒光顯微鏡成像，主要方法如下將cos-7細胞以每孔 6X IO3個細胞的密度接種于96孔板中，其中每孔加入培養(yǎng)基100 μ L(培養(yǎng)基含有10% FBS的DMEM)，該96孔板于37°C和5%的CO2條件下孵育24小時后，加入不同N/P比條件下 的一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的功能化合物與綠色熒光蛋白基因(eGFP)復 合物孵育48小時后，用Nikon Ti-S熒光倒置顯微鏡在明場和熒光條件下觀察和成像，評價 基因轉染的效率。


圖1.本發(fā)明實施例1 一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的功能化合物 CS-I與質粒DNA復合物以及上述體系加入IOmM濃度DTT后的瓊脂糖凝膠電泳對比圖。結 果表明在IOmM濃度生物還原化合物DTT存在下一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構 的功能化合物CS-I與質粒DNA復合物能夠生物環(huán)境響應性降解并釋放質粒DNA。圖2.本發(fā)明實施例1 一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的功能化合物 CS-I的生物相容性(細胞毒性)評估。對照組為市售基因轉染試劑分子量25000的枝化聚 乙烯亞胺PEI-25K，從圖中曲線可看出，同時具有二硫化學鍵和甾體骨架結構的功能化合物 CS-I的細胞毒性遠小于同等質量濃度的PEI-25K。
圖3.本發(fā)明實施例1中一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的功能化合物 CS-1作為基因載體轉染綠色熒光蛋白(eGFP)的熒光顯微鏡成像，左圖明場下的C0S-7細胞 右圖波長405nm的熒光激發(fā)下的C0S-7細胞，可以看出有明顯的綠色熒光，證明同時具有二 硫化學鍵和留體骨架結構的功能化合物CS-1具有良好的基因轉染活性。
具體實施例方式以下通過實施例對本發(fā)明進行具體說明，將有助于對本發(fā)明的理解，但并不限制 本發(fā)明的內容。實施例1 (1)化合物 CS-1第一步將雙(2-羥乙基)_ 二硫化合物(14g，90mmol)溶于200ml干燥的四氫呋 喃中，在20ml三乙胺催化下緩慢滴加溶于50ml干燥四氫呋喃中的4-硝基氯甲酸苯酚酯 (12g，60mmol)，于0°C冰浴中反應30h后減壓蒸餾除去四氫呋喃，經過柱層析純化(洗脫劑 乙酸乙酯石油醚=1 l(v/v))，制備得到單羥基二硫化合物中間體，其產率為35%，主 要化學結構特征如下NMR(CDC13，300MHz) :8.27(m，2H，ArH), 7. 37 (m, 2H, ArH) ,4. 56(t,2H, J = 6. 3Hz, CH20C0)，3. 91 (t，2H，J = 6. 6Hz, CH20H)，3. 03 (t, 2H, J = 5. 7Hz, CH2S)，2. 89 (t, 2H, J = 5. 7Hz, CH2S)。ESI-MS [M+] = 319. lm/z第二步將上述制備所得單羥基二硫化合物中間體(3. 2g，lOmmol)溶解于30ml干 燥二氯甲烷中，然后緩慢滴加到事先溶于100ml干燥二氯甲烷的膽固醇氯甲酸酯溶液中， 于40°C攪拌反應25h后，蒸餾除去二氯甲烷溶劑，經過柱層析(洗脫劑乙酸乙酯石油 醚=1 2(v/v))，制備得到新的同時具有膽固醇骨架和二硫化學鍵的中間體，其產率為 60%，主要化學結構特征如下NMR (CDC13，300MHz) 8. 27 (m, 2H, ArH, J = 9. 3Hz)，7. 37 (m, 2H, ArH, J = 9. 3Hz)， 5. 32 (s, 1H, C = CH,膽固醇)，4. 54(t，2H，J = 6. 3Hz, CH20C0),4. 36(t，2H，J = 6. 3Hz, CH20C0)，3. 09 (t，2H，J = 6. 3Hz，CH2S)，2. 99 (t，2H，J = 5. 1Hz，CH2S)，2. 30-0. 95 (m，43H，中 文命名(膽固醇))。ESI-MS [M+] = 731. lm/z第三步將第二步制備得到的同時具有膽固醇骨架和二硫化學鍵的中間體 (7. 3g，lOmmol)緩慢滴加到事先溶解于50ml干燥1，4_ 二氧六環(huán)的3- 二甲氨基丙胺中，
9于10(TC下攪拌反應8h，蒸餾除去有機溶劑。然后將剩余物倒入200ml蒸餾水中，然后用 3X50ml的乙酸乙酯萃取，合并有機相后用200ml 0. IM濃度的氫氧化鈉溶液充分洗滌，繼 續(xù)用200ml飽和食鹽水洗滌。其后洗滌物用無水碳酸鉀干燥5小時后，蒸餾除去剩余有機溶 齊U。上述制備產物再次溶于20ml三氟乙酸，室溫下攪拌反應3h后，加入IOOml乙醚沉淀，過 濾分離，干燥制備得到一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的有機功能化合物CS-1， 結構如式(2)所示，其產率為70%。1H NMR (CDCl3, 300MHz) 5. 30 (s，1H，C = CH,膽固醇)，4.56(t，2H，J = 6. 3Hz, CH2OCO), 4. 34(t，2H，J = 6. 3Hz, CH2OCO)，3. 09(t，2H，J = 6. 3Hz, CH2S)，2. 97(t，2H，J =
5.IHz，CH2S), 2. 20(s，6H，N(CH3)2) ,2. 10-0. 95(m，45H，膽固醇)。ESI-MS [M+] = 695. 3m/z實施例2 (2)化合物 CS-2第一步將雙(2-羥乙基)-二硫化合物(28g，180mmol)溶于500ml干燥的無水乙 腈中，在IOg 4-二甲氨基吡啶(DMAP)催化下緩慢滴加事先溶解于50ml干燥三氯甲烷中的 4-硝基氯甲酸苯酚酯(25g，60mmol)，于室溫反應15h后減壓蒸餾除去三氯甲烷，經過過柱 層析(洗脫劑二氯甲烷石油醚=1 l(v/v))純化，得到含有二硫化學鍵的中間體，其 產率為43 %，主要化學結構特征如下1H NMR(CDCl3, 300MHz) :8.27(m，2H，ArH), 7. 37 (m, 2Η, ArH) ,4. 56(t,2H, J =
6.3Hz, CH2OCO)，3. 91 (t，2H，J = 6. 6Hz, CH2OH)，3. 03 (t, 2H, J = 5. 7Hz, CH2S)，2. 89 (t, 2H, J = 5. 7Hz, CH2S)。ESI-MS [M+] = 319. lm/z第二步將上一步驟制備所得二硫中間體(7g，13mmol)溶解于30ml干燥二氯甲 烷中，進一步將其緩慢滴加到事先溶解于150ml干燥乙酸乙酯的膽固醇氯甲酸酯溶液中， 在室溫攪拌反應18h后，蒸餾除去有機溶劑，經過柱層析(洗脫劑乙酸乙酯石油醚= 1 2(v/v))分離純化，制備同時具有膽固醇骨架與二硫化學鍵的新中間體，其化學結構特 征如下1H NMR (CDCl3, 300MHz) 8. 27 (m, 2H, ArH, J = 9. 3Hz)，7. 37 (m, 2H, ArH, J = 9. 3Hz)， 5. 32 (s，1H, C = CH,膽固醇)，4· 54(t，2H，J = 6. 3Hz, CH2OCO)，4. 36(t，2H，J = 6. 3Hz, CH2OCO)，3. 09 (t，2H，J = 6. 3Hz，CH2S)，2. 99 (t，2H，J = 5. IHz，CH2S)，2. 30-0. 95 (m，43H，膽
固醇)。ESI-MS [M+] = 731. lm/z
第三步將上一步驟制備所得的中間體(7. 3g，IOmrnol)緩慢滴加到事先溶解于 50ml 二甲基亞砜的20ml乙二胺中，于80°C下攪拌反應12h，蒸餾除去有機溶劑后，將殘余物 倒入200ml蒸餾水中，然后用3X50ml的乙酸乙酯萃取合并有機相，進一步用200ml 0. IM 氫氧化鈉水溶液洗滌，再用IOOml飽和食鹽水洗滌。洗滌后產物用無水碳酸鉀干燥5小時 后，蒸餾除去殘留有機溶劑，然后溶于20ml氫溴酸中，室溫攪拌反應5h后加入IOOml乙醚 沉淀，過濾分離干燥得到一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的功能化合物CS-2，其 化學結構如式(3)所示，主要化學結構特征如下。1H NMR (CDCl3, 300MHz) 5. 30 (s，1H，C = CH,膽固醇)，4.56(t，2H，J = 6. 3Hz, CH2OCO), 4. 34(t，2H，J = 6. 3Hz, CH2OCO)，3. 09(t，2H，J = 6. 3Hz, CH2S)，2. 97(t，2H，J =
5.IHz，CH2S)，2. 30(t，2H，NH3+CH2)，2. 10-0. 95(m，45H，膽固醇)。ESI-MS [M+] = 653. 3m/z實施例3 (3)化合物 CS-3第一步將雙(2-羥乙基)-二硫化合物(28g，180mmol)溶于500ml干燥的無水乙 腈中，在IOg 4-二甲氨基吡啶(DMAP)催化下，緩慢滴加事先溶于50ml干燥三氯甲烷中的 4-硝基氯甲酸苯酚酯(25g，60mmol)，于室溫反應15h后，減壓蒸餾除去三氯甲烷，經過柱層 析(洗脫劑二氯甲烷石油醚=1 l(v/v))分離純化，制備得到含有二硫化學鍵的中間 體，其產率為43%，主要化學結構特征為1H NMR(CDCl3, 300MHz) :8.27(m，2H，ArH), 7. 37 (m, 2Η, ArH) ,4. 56(t,2H, J =
6.3Hz, CH2OCO)，3. 91 (t，2H，J = 6. 6Hz, CH2OH)，3. 03 (t, 2H, J = 5. 7Hz, CH2S)，2. 89 (t, 2H, J = 5. 7Hz, CH2S)。ESI-MS [M+] = 319. lm/z第二步將上一步驟制備所得的二硫化合物中間體(7g，13mmol)溶解于30ml的干 燥二氯甲烷，進一步將其緩慢滴加到事先溶于150ml干燥乙酸乙酯的膽固醇氯甲酸酯溶液 中，于室溫攪拌反應18h后，蒸餾除去有機溶劑，經過柱層析(洗脫劑乙酸乙酯石油醚= 1 2(v/v))分離純化，制備得到同時具有膽固醇骨架和二硫化學鍵的中間體，其主要結構 特征如下1H NMR (CDCl3, 300MHz) 8. 27 (m, 2H, ArH, J = 9. 3Hz)，7. 37 (m, 2H, ArH, J = 9. 3Hz)， 5. 32 (s，1H, C = CH,膽固醇)，4· 54(t，2H，J = 6. 3Hz, CH2OCO)，4. 36(t，2H，J = 6. 3Hz,CH20C0)，3. 09 (t，2H，J = 6. 3Hz，CH2S)，2. 99 (t，2H，J = 5. 1Hz，CH2S)，2. 30-0. 95 (m，43H，膽
固醇)。 第三步將步驟二制備所得的中間體(7. 3g，lOmmol)緩慢滴加到事先溶于50ml 二 甲基亞砜的20mlB0C-L-精氨單酰乙二胺中，于80°C攪拌反應12h，蒸餾除去有機溶劑，然 后將殘余物倒入200ml蒸餾水中，然后用3X50ml的乙酸乙酯萃取，合并有機相，用200ml 0. 1M氫氧化鈉溶液洗滌，再用100ml飽和食鹽水洗滌，其后用無水碳酸鉀干燥5小時后，蒸 餾除去殘留有機溶劑。將產物溶于10ml硫酸中，室溫下攪拌反應5h后，加入100ml乙醚沉 淀，過濾分離干燥得到一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的有機功能化合物CS-3， 其分子化學結構如式(4)所示，主要結構特征如下NMR(CDC13，300MHz) 5. 30 (s, 1H，C = CH，膽固醇)，4. 6 (m，1H，NH3+CHC0)，4. 56 (t, 2H, J = 6. 3Hz, CH20C0)，4. 34(t，2H，J = 6. 3Hz, CH20C0)，3. 09(t，2H，J = 6. 3Hz, CH2S)， 2. 97(t，2H，J = 5. 1Hz, CH2S)，2. 30(t，2H，NH3+CH2)，2. 10-0. 95(m，45H，膽固醇)。ESI-MS [M+] = 809. 5m/z實施例4(4)化合物 CS-4第一步將胱胺(14g，90mmol)鹽酸鹽懸浮于200ml干燥的四氫呋喃中，在30ml三 乙胺催化下，緩慢滴加事先溶解于50ml干燥的四氫呋喃中的4-硝基氯甲酸苯酚酯(12g， 60mmol)，于0°C冰浴中反應26h后減壓蒸餾除去四氫呋喃。經過柱層析(洗脫劑乙酸乙 酯石油醚=1 l(v/v))分離純化，制備得到具有二硫化學鍵結構的中間體，其產率為 20%，主要結構特征如下NMR(CDC13，300MHz) :8.27(m，2H，ArH), 7. 37 (m, 2H, ArH) ,4. 56(t,2H, J = 6. 3Hz, CH20C0)，3. 91 (t，2H，J = 6. 6Hz, CH20H)，3. 03 (t, 2H, J = 5. 7Hz, CH2S)，2. 89 (t, 2H, J = 5. 7Hz, CH2S)。ESI-MS [M+] = 317. 2m/z第二步將上述步驟一中所得中間體(3. 2g, lOmmol)溶于30ml干燥二氯甲烷，進 一步緩慢滴加到事先溶于100ml干燥二氯甲烷的膽固醇氯甲酸酯中，于40°C攪拌反應25h， 然后蒸餾除去有機溶劑，經過柱層析(洗脫劑二氯甲烷石油醚=1 2(v/v))分離純 化，制備得到同時具有膽固醇骨架和二硫化學鍵的中間體，其產率為65%，主要結構特征如 下 NMR (CDC13, 300MHz) 8. 27 (m, 2H, ArH, J = 9. 3Hz)，7. 37 (m, 2H, ArH, J = 9. 3Hz)， 5. 32 (s, 1H, C = CH,膽固醇)，4. 54(t，2H，J = 6. 3Hz, CH20C0),4. 36(t，2H，J = 6. 3Hz,
h3S n
CI04
T
S^^N 人
12 第三步將上述步驟二中制備的中間體(7. 4g，1 Ommol)緩慢滴加到溶于50ml干 燥二甲基亞砜的20ml乙二胺中，于80°C攪拌反應12h，蒸餾除去有機溶劑后將殘余物倒入 200ml蒸餾水中，然后用3X50ml的乙酸乙酯萃取。合并萃取的有機相，先用200ml 0. IM 氫氧化鈉溶液洗滌，再用IOOml飽和食鹽水洗滌，然后在無水碳酸鉀存在下干燥5小時后， 蒸餾除去有機溶劑。將所得產物再溶于15ml高氯酸中，室溫攪拌反應5h后，加入IOOml乙 醚沉淀，過濾分離、干燥得到一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的有機功能化合物 CS-4，其化學結構如式(5)所示，主要結構特征如下1H NMR (CDCl3, 300MHz) 5. 30 (s，1H，C = CH,膽固醇)，4.56(t，2H，J = 6. 3Hz, CH2OCO), 4. 34(t，2H，J = 6. 3Hz, CH2OCO)，3. 09(t，2H，J = 6. 3Hz, CH2S)，2. 97(t，2H，J =
5.IHz，CH2S)，2. 30(t，2H，NH3+CH2)，2. 10-0. 95(m，45H，膽固醇)。ESI-MS [M+] = 651. 3m/z實施例5
HjN^sX^0 0ο ^vjX^O ‘
4TFA)0
+ V
H3N^/ K
H3N^(5)化合物 CS-5第一步將胱胺(14g，90mmOl)鹽酸鹽懸浮于200ml干燥的四氫呋喃中，在30ml 三乙胺催化下，緩慢滴加事先溶解于50ml干燥四氫呋喃中的4-硝基氯甲酸苯酚酯(12g， 60mmol)，于0°C冰浴中反應26h，然后減壓蒸餾除去四氫呋喃，經過柱層析(洗脫劑乙酸乙 酯石油醚=1 l(v/v))分離純化得到具有二硫鍵的中間體，其產率為20%。1H NMR(CDCl3, 300MHz) :8.27(m，2H，ArH), 7. 37 (m, 2Η, ArH) ,4. 56(t,2H, J =
6.3Hz, CH2OCO)，3. 91 (t，2H，J = 6. 6Hz, CH2OH)，3. 03 (t, 2H, J = 5. 7Hz, CH2S)，2. 89 (t, 2H, J = 5. 7Hz, CH2S)。ESI-MS :319. lm/z第二步將上述步驟一中制備所得的中間體(3. 2g，1 Ommol)溶于30ml干燥二氯甲 烷，進一步緩慢滴加到事先溶于100ml干燥二氯甲烷的膽固醇氯甲酸酯中，于40°C攪拌反 應25h后，蒸餾除去有機溶劑，經過柱層析(洗脫劑乙酸乙酯石油醚=1 2 (ν/ν))分 離純化制備得到同時具有二硫鍵和膽固醇膽固醇骨架的中間體，其產率為60%，主要結構特征如下1H NMR (CDCl3, 300MHz) 8. 27 (m, 2H, ArH, J = 9. 3Hz)，7. 37 (m, 2H, ArH, J = 9. 3Hz)， 5. 32 (s，1H, C = CH,膽固醇)，4· 54(t，2H，J = 6. 3Hz, CH2OCO)，4. 36(t，2H，J = 6. 3Hz, CH2OCO)，3. 09 (t，2H，J = 6. 3Hz，CH2S)，2. 99 (t，2H，J = 5. IHz，CH2S)，2. 30-0. 95 (m，43H，膽
固醇)。ESI-MS 729. lm/z第三步將上述步驟二中制備所得的中間體(7. 4g，1 Ommol)緩慢滴加到事先溶解 于50ml 二氯甲烷中的5g(15mm0l)B0C-G2-樹枝狀賴氨酰-2-氨基乙醇中，于100°C攪拌反 應20h，蒸餾除去有機溶劑后，將殘余物倒入200ml蒸餾水中用3X50ml的乙酸乙酯萃取。 然后合并有機相，順序用300ml 0. IM氫氧化鈉溶液洗滌、用200ml飽和食鹽水洗滌，在無水 碳酸鉀存在下干燥5小時后，蒸餾除去有機溶劑。所得產物溶于IOml三氟乙酸，室溫攪拌 反應IOh后，加入IOOml乙醚沉淀，過濾分離、干燥得到一種同時具有二硫化學鍵和留體骨 架結構的功能化合物CS-5，其結構式如式(6)所示，主要結構特征如下1H NMR (CDCl3, 300MHz) 5. 30 (s，1H，C = CH,膽固醇)，4.56(t，2H，J = 6. 3Hz, CH2OCO), 4. 34(t，2H，J = 6. 3Hz, CH2OCO)，3. 09(t，2H，J = 6. 3Hz, CH2S)，2. 97(t，2H，J =
5.IHz，CH2S)，2. 30(t，2H，NH3+CH2)，2. 10-0. 95(m，45H，膽固醇)。ESI-MS [M+] = 996. 7m/z實施例6 (6)化合物 CS-6第一步將胱胺(14g，90mmOl)鹽酸鹽懸浮于200ml干燥的四氫呋喃中，在30ml 三乙胺催化下，緩慢滴加事先溶解于50ml干燥四氫呋喃中的4-硝基氯甲酸苯酚酯(12g， 60mmol)，于0°C冰浴中反應19h，然后減壓蒸餾除去四氫呋喃，經過柱層析(洗脫劑乙酸乙 酯石油醚=1 l(v/v))分離純化得到具有二硫鍵的中間體，其產率為20%。1H NMR(CDCl3, 300MHz) :8.27(m，2H，ArH), 7. 37 (m, 2Η, ArH) ,4. 56(t,2H, J =
6.3Hz, CH2OCO)，3. 91 (t，2H，J = 6. 6Hz, CH2OH)，3. 03 (t, 2H, J = 5. 7Hz, CH2S)，2. 89 (t, 2H, J = 5. 7Hz, CH2S)。ESI-MS :319. lm/z第二步將上述步驟一中制備所得的中間體(3. 2g，1 Ommol)溶于30ml干燥二氯甲 烷，進一步緩慢滴加到事先溶于100ml干燥二氯甲烷的膽固醇氯甲酸酯中，于40°C攪拌反 應25h后，蒸餾除去有機溶劑，經過柱層析(洗脫劑乙酸乙酯石油醚=1 2 (ν/ν))分 離純化制備得到同時具有二硫鍵和膽固醇膽固醇骨架的中間體，其產率為60%，主要結構特征如下匪R(CDC13，300MHz)8. 27 (m, 2H, ArH, J = 9. 3Hz)，7. 37 (m, 2H, ArH, J = 9. 3Hz)， 5. 32 (s, 1H, C = CH,膽固醇)，4. 54(t，2H，J = 6. 3Hz, CH20C0),4. 36(t，2H，J = 6. 3Hz, CH20C0)，3. 09 (t，2H，J = 6. 3Hz，CH2S)，2. 99 (t，2H，J = 5. 1Hz，CH2S)，2. 30-0. 95 (m，43H，膽
固醇)。ESI-MS :729. lm/z第三步將上述步驟二中制備所得的中間體(7. 4g，lOmmol)緩慢滴加到事先溶解 于50ml 二氯甲烷中的5g(15mmol) 二乙撐氧基甜菜堿中，于100°C攪拌反應20h，蒸餾除去 有機溶劑后，將殘余物倒入200ml蒸餾水中用3X50ml的乙酸乙酯萃取。然后合并有機相， 順序用300ml 0. 1M氫氧化鈉溶液洗滌、用200ml飽和食鹽水洗滌，在無水碳酸鉀存在下干 燥5小時后，蒸餾除去有機溶劑。所得產物溶于10ml三氟乙酸，室溫攪拌反應10h后，加入 100ml乙醚沉淀，過濾分離、干燥得到一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的功能化合 物CS-6，其結構式如式(6)所示，主要結構特征如下匪R(CDC13，300MHz)5. 30(s，1H，C = CH,膽固醇)，4. 56(t，2H，J = 6. 3Hz， CH20C0)，4. 34 (t，2H，J = 6. 3Hz，CH20C0)，3. 54 (t，6H，J = 5. 1Hz，0CH2CH20)，3. 09 (t，2H，J =6. 3Hz, CH2S)，3. 3(S，9H，N+(CH3)3)，2. 97(t，2H，J = 5. 1Hz, CH2S)，2. 30(t，2H，NH3+CH2)， 2. 10-0. 95(m，45H，膽固醇)。ESI-MS [M+] = 796. 7m/z實施例7 (7)化合物 CS-7第一步將胱胺(14g，90mmol)鹽酸鹽懸浮于200ml干燥的四氫呋喃中，在30ml 三乙胺催化下，緩慢滴加事先溶解于50ml干燥四氫呋喃中的4-硝基氯甲酸苯酚酯(12g， 60mmol)，于0°C冰浴中反應26h，然后減壓蒸餾除去四氫呋喃，經過柱層析(洗脫劑乙酸乙 酯石油醚=1 l(v/v))分離純化得到具有二硫鍵的中間體，其產率為20%。NMR(CDC13，300MHz) 8. 27 (m, 2H, ArH), 7. 37 (m, 2H, ArH), 4. 56 (t, 2H, J = 6. 3Hz, CH20C0)，3. 91 (t，2H，J = 6. 6Hz, CH20H)，3. 03 (t, 2H, J = 5. 7Hz, CH2S)，2. 89 (t, 2H, J = 5. 7Hz, CH2S)。ESI-MS :319. lm/z第二步將上述步驟一中制備所得的中間體(3. 2g，lOmmol)溶于30ml干燥二氯甲 烷，進一步緩慢滴加到事先溶于100ml干燥二氯甲烷的膽固醇氯甲酸酯中，于40°C攪拌反 應25h后，蒸餾除去有機溶劑，經過柱層析(洗脫劑乙酸乙酯石油醚=1 2(v/v))分 離純化制備得到同時具有二硫鍵和膽固醇膽固醇骨架的中間體，其產率為60%，主要結構特征如下1H NMR (CDCl3, 300MHz) 8. 27 (m, 2H, ArH, J = 9. 3Hz)，7. 37 (m, 2H, ArH, J = 9. 3Hz)，
5.32 (s，1H, C = CH,膽固醇)，4· 54(t，2H，J = 6. 3Hz, CH2OCO)，4. 36(t，2H，J = 6. 3Hz, CH2OCO)，3. 09 (t，2H，J = 6. 3Hz，CH2S)，2. 99 (t，2H，J = 5. IHz，CH2S)，2. 30-0. 95 (m，43H，膽
固醇)。ESI-MS 729. lm/z第三步將上述步驟二中制備所得的中間體(7. 4g，1 Ommol)緩慢滴加到事先溶解 于50ml 二氯甲烷中的6. 6g(15mmol) 1-乙撐氨基-Boc3- 二乙烯三胺中，于100°C攪拌反應 20h，蒸餾除去有機溶劑后，將殘余物倒入200ml蒸餾水中用3X50ml的乙酸乙酯萃取。然 后合并有機相，順序用300ml 0. IM氫氧化鈉溶液洗滌、用200ml飽和食鹽水洗滌，在無水碳 酸鉀存在下干燥5小時后，蒸餾除去有機溶劑。所得產物溶于IOml三氟乙酸，室溫攪拌反 應IOh后，加入IOOml乙醚沉淀，過濾分離、干燥得到一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架 結構的功能化合物CS-5，其結構式如式(6)所示，主要結構特征如下1H 匪R (CDCl3, 300MHz) 5. 30 (s，1H，C = CH,膽固醇)，4. 56(t，2H，J = 6. 3Hz， CH2OCO)，4. 34 (t, 2H, J = 6. 3Hz, CH2OCO)，3. 9 (m, 12H, N+CH2CH2N+)，3. 09 (t, 2H, J = 6. 3Hz, CH2S)，2. 97(t，2H，J = 5. IHz，CH2S)，2. 30(t，2H，NH3+CH2)，2. 10-0. 95(m，45H，膽固醇)。ESI-MS [M+] = 739. 5m/z實施例8 (8)化合物 CS-8第一步將胱胺(14g，90mmOl)鹽酸鹽懸浮于200ml干燥的四氫呋喃中，在30ml 三乙胺催化下，緩慢滴加事先溶解于50ml干燥四氫呋喃中的4-硝基氯甲酸苯酚酯(12g， 60mmol)，于0°C冰浴中反應26h，然后減壓蒸餾除去四氫呋喃，經過柱層析(洗脫劑乙酸乙 酯石油醚=1 l(v/v))分離純化得到具有二硫鍵的中間體，其產率為20%。1H NMR (CDCl3, 300MHz) 8. 27 (m, 2H, ArH), 7. 37 (m, 2H, ArH), 4. 56 (t, 2H, J =
6.3Hz, CH2OCO)，3. 91 (t，2H，J = 6. 6Hz, CH2OH)，3. 03 (t, 2H, J = 5. 7Hz, CH2S)，2. 89 (t, 2H, J = 5. 7Hz, CH2S)。ESI-MS :319. lm/z第二步將上述步驟一中制備所得的中間體(3. 2g，1 Ommol)溶于30ml干燥二氯甲 烷，進一步緩慢滴加到事先溶于IOOml干燥二氯甲烷的膽固醇氯甲酸酯中，于40°C攪拌反 應25h后，蒸餾除去有機溶劑，經過柱層析(洗脫劑乙酸乙酯石油醚=1 2 (ν/ν))分離純化制備得到同時具有二硫鍵和膽固醇膽固醇骨架的中間體，其產率為60%，主要結構 特征如下NMR (CDC13, 300MHz) 8. 27 (m, 2H, ArH, J = 9. 3Hz)，7. 37 (m, 2H, ArH, J = 9. 3Hz)， 5. 32 (s, 1H, C = CH,膽固醇)，4. 54(t，2H，J = 6. 3Hz, CH20C0),4. 36(t，2H，J = 6. 3Hz, CH20C0)，3. 09 (t，2H，J = 6. 3Hz，CH2S)，2. 99 (t，2H，J = 5. 1Hz，CH2S)，2. 30-0. 95 (m，43H，膽
固醇)。ESI-MS 729. lm/z第三步將上述步驟二中制備所得的中間體(7. 4g，lOmmol)緩慢滴加到事先溶解 于50ml 二氯甲烷中的5g(15mmol)Boc-賴氨單酰_1，6-己二胺中，于100°C攪拌反應20h， 蒸餾除去有機溶劑后，將殘余物倒入200ml蒸餾水中用3X50ml的乙酸乙酯萃取。然后合 并有機相，順序用300ml 0. 1M氫氧化鈉溶液洗滌、用200ml飽和食鹽水洗滌，在無水碳酸鉀 存在下干燥5小時后，蒸餾除去有機溶劑。所得產物溶于10ml三氟乙酸，室溫攪拌反應10h 后，加入100ml乙醚沉淀，過濾分離、干燥得到一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的 功能化合物CS-5，其結構式如式(6)所示，主要結構特征如下匪R(CDC13，300MHz)5. 30(s，1H，C = CH,膽固醇)，4. 56(t，2H，J = 6. 3Hz， CH20C0)，4. 34(t，2H，J = 6. 3Hz, CH20C0)，3. 09(t，2H，J = 6. 3Hz, CH2S)，2. 97(t，2H，J = 5. 1Hz, CH2S), 2. 30(t，2H，NHCH2)，2. 10-0. 95(m，45H，膽固醇)。ESI-MS [M+] = 822. 6m/z雖然本發(fā)明已將較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明的內容，任何熟 悉此技藝者，在不脫離本發(fā)明的主要精神和內容范圍內，當可作各種更動與潤飾，因此發(fā)明 的保護范圍應以申請專利的實際權利要求范圍為準。
1權利要求
一種同時具有二硫化學鍵和甾體骨架結構的陽離子型有機功能化合物，其具有以下化學結構上式中，CFG+表示水溶性陽離子功能砌塊，其結構由陽離子氨基、陽離子天然氨基酸酯基或酰胺基、陽離子樹枝狀氨基酸酯基或酰胺基、陽離子多胺、天然季胺堿構成；Y表示分子連接結構片段，由1-30個碳原子長度的亞烷基鏈-(CH2)n-或亞烷氧基鏈-(OCH2CH2)n-構成；X1、X2、X3表示氧-ο-、氮-NH-、硫-S-，它們是相同原子或不同原子；A-表示陰離子部分，選自氯離子、溴離子、碘離子、硫酸根離子、硝酸根離子、高氯酸根離子、甲酸根離子、磷酸根離子、焦磷酸根離子、檸檬酸根離子、酒石酸根離子、琥珀酸根離子或三氟乙酸根離子。FSA00000140877000011.tif
2.如權利要求1所述的一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的陽離子型有機功 能化合物，其特征是所述陽離子砌塊CFG+選自下列的結構氨基陽離子-NH3+、二甲氨基陽離子 賴氨酸酯基或酰胺基陽離子、精氨 酸酯基或酰胺基陽離子、組氨酸酯基或酰胺基陽離子、1-5代樹枝狀賴氨酸酯基或酰胺基 陽離子、1-5代樹枝狀精氨酸酯基或酰胺基陽離子、1-5代樹枝狀組氨酸酯基或酰胺基陽離 子、二乙烯三胺陽離子、三乙烯四胺陽離子、四乙烯五胺陽離子、肉堿或甜菜堿。
3.如權利要求1所述的一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的陽離子型有機功 能化合物，其所述分子連接結構片段Y選自下列的一種或多種1，2_乙二烷基、1，3_丙二烷 基，1，4-丁二烷基、1，5-戊二烷基、1，6-己二烷基、1，7-庚二烷基、1，8-辛二烷基、1，9-壬 二烷基、1，10-癸二烷基、1，4-環(huán)己二烷基、-(OCH2CH2)n_，其中η選自1_30的自然數。
4.一種如權利要求1所述的一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的陽離子型有 機功能化合物的合成方法，其特征通過下述步驟獲得第一步在干燥的有機溶劑中、0-60°C下和堿催化下，有二硫鍵的雙氨、雙羥基化合物 4_硝基氯甲酸苯酚酯反應0. 5-50h后得到含有二硫化學鍵的中間體；其中，堿、有二硫鍵的雙氨、雙羥基化合 和4-硝基氯甲酸苯酚酯的摩爾比為0.05 0. 1 1.0 1.0 1.5 ；所述的χ是氧原子ο、亞氨基NH;所述 的堿是三乙胺、1，4-二氮雜二環(huán)[2. 2. 2]辛烷、1，8-二氮雜環(huán)[5，4，0] i^一烯-7、吡啶、甲 基吡啶或4-二甲氨基吡啶；第二步在有機溶劑中和0-45 °C下，將上述二硫中間體和膽固醇氯甲酸酯反應 0. 5-30h后得到同時具有二硫化學鍵和膽固醇骨架的二硫中間體；所述的二硫中間體和膽 固醇氯甲酸酯的摩爾比為1 1.0 1.8;第三步在有機溶劑中和50-120°C下，將上述具有膽固醇的二硫中間體和氨基叔丁氧 羰基保護的陽離子砌塊CFG化合物反應3-24h后，將產物溶于過量酸中室溫反應10-30h得 到權利要求1所述的一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的陽離子型兩親有機功能 化合物；所述的具有膽固醇的二硫中間體和氨基叔丁氧羰基保護的陽離子砌塊CFG化合物 摩爾比為1.0 1.0 1.5;所述的酸選自鹽酸、氫溴酸、氫碘酸、硫酸、硝酸、高氯酸、甲酸、 磷酸、焦磷酸、檸檬酸、酒石酸、琥珀酸或三氟乙酸；所述的陽離子砌塊CFG如權利要求1或 2所述。
5.如權利要求4所述的一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的陽離子型有機功 能化合物制備方法，其特征是所述的第一步反應后經減壓蒸餾除去有機溶劑并經過柱層 析；所述的第二步反應后經蒸餾除去有機溶劑并經過有機溶劑柱層析；所述的第三步反應 中所述具有膽固醇的二硫中間體和氨基Boc保護的陽離子砌塊化合物反應后經蒸餾除去 有機溶劑并進一步柱層析后，再將產物溶于過量酸中室溫攪拌反應10-30h后，加入醚沉 淀，過濾干燥。
6.如權利要求4所述的一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的陽離子型有機功 能化合物制備方法，其特征是所述的機溶劑是乙酸乙酯、四氫呋喃、1，4_ 二氧六環(huán)、二氯甲 烷、三氯甲烷、二甲基亞砜、N, N-二甲基甲酰胺、1，2_ 二氯乙烷、甲醇、乙醇、乙醚、乙腈、丙 酮、苯或甲苯。
7.如權利要求14所述的一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的陽離子型有機功 能化合物制備方法，其特征步驟一中使用的堿為二乙胺、三乙胺、氨水、碳酸鈉、碳酸鉀、氫 氧化鈉、氫氧化鉀、甲醇鈉、甲醇鉀、磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸氫二鈉、磷酸氫二鉀、1，4-二氮雜 二環(huán)[2. 2. 2]辛烷、1，8-二氮雜環(huán)[5，4，0] i^一烯_7、吡啶、甲基吡啶或4-二甲氨基吡啶。
8.如權利要求5所述的一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的陽離子型有機功 能化合物制備方法，其特征是步驟一、二或三中的柱層析純化過程使用的有機溶劑是乙酸 乙酯、四氫呋喃、1，4_ 二氧六環(huán)、二氯甲烷、三氯甲烷、二甲基亞砜、N，N-二甲基甲酰胺、1， 2-二氯乙烷、甲醇、乙醇、乙醚、乙腈、丙酮、苯或甲苯及其它們的混合的溶劑體系。
9.如權利要求4所述的一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的陽離子型有機功 能化合物制備方法，其特征是步驟三中使用的醚為乙醚、丙醚、異丙醚、丁醚、甲基叔丁基 醚、甲基乙烯基醚、乙二醇單甲醚、乙二醇二甲醚、乙二醇單丁醚、乙二醇二丁醚、丙二醇丁 醚、丙三醇單甲醚、丙三醇二甲醚、丙三醇三甲醚、二苯醚、縮水甘油醚或脂肪醇聚氧乙烯 醚。
10.如權利要求4所述的一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的陽離子型有機功 能化合物制備方法，其特征是所述合成步驟一中的反應溫度為30-60°C ；所述合成步驟二中 的反應溫度為30-45°C ；所述合成步驟三中的反應溫度為80-100°C。
11.一種如權利要求1所述的一種同時具有二硫化學鍵和留體骨架結構的陽離子型有 機功能化合物作為治療基因藥物的載體生物材料、水基化妝品配方中的生物活性添加劑以 及乳液型化妝品的配方中高效乳化劑的應用。
全文摘要
本發(fā)明提供一種新型結構的同時具有二硫化學鍵和甾體骨架結構的陽離子型有機功能分子、制備方法及其用途。本發(fā)明所提供的一種同時具有二硫化學鍵和甾體骨架結構的陽離子型有機功能分子具有低細胞毒性、高生物相容性，其分子結構為兩親性，能夠在緩沖液中高效率地結合基因，并通過細胞內轉染高效表達目標蛋白。本發(fā)明提供的新型有機功能分子中的二硫鍵在生物體內還原性環(huán)境中可還原破裂，有利于負載基因藥物從聚集復合體中釋放，同時脂溶性膽固醇骨架提供良好的生物相容性，并增強陽離子片段與基因的結合與負載能力。本發(fā)明所提供的新型有機功能分子制備方法簡便，既可以作為低毒、高效的基因藥物緩釋載體生物材料應用，也可以作為一種高效、低毒陽離子功能表面活性劑，在水劑或乳劑化妝品及個人護理用品制備配方中應用。
文檔編號A61K47/28GK101870719SQ201010182428
公開日2010年10月27日 申請日期2010年5月21日 優(yōu)先權日2010年5月21日
發(fā)明者曹阿民, 盛瑞隆 申請人:中國科學院上海有機化學研究所