Rgd和/或ogp10-14的1,4,5-三取代的1,2,3-三唑模擬物、其獲得方法及其用圖
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及包含中心的1，4, 5-三取代的1，2, 3-三唑核心和適合在經反應性基 團官能化的材料表面上形成共價"點擊（click)"鍵的反應性附加基團的化合物，所述反 應性基團包括：疊氮化物、末端炔烴、環(huán)辛炔、硫醇、馬來酰亞胺或硫羥酸基團，以及制備 這些含有1，4, 5-三取代的1，2, 3-三唑核心的化合物的方法。這些化合物是成骨化合物 RGD(Arg-Gly-Asp)和 / 或OGP1Q_14(Tyr-Gly-Phe-Gly-Gly)的非肽模擬物。
[0002] 這些化合物可特別地用于醫(yī)療裝置，包括適于人和動物器官的替換或再生的骨內 植入物或組織工程支架或細胞培養(yǎng)基質。
【背景技術】
[0003] -些存在于細胞外基質（ECM)或血清中的天然短肽可用于增強成骨細胞的粘附、 生存力和增殖。
[0004]RGD出現(xiàn)在多種ECM蛋白中，包括玻連蛋白、纖連蛋白和骨橋蛋白。涉及骨發(fā)生的 應用中RGD三肽類似物的技術興趣來源于其利用成骨細胞中的整合素受體調節(jié)ECM的外內 信號傳導的能力（KantlehnerM等.ChemBioChem2000 1 :107_114"Surfacecoatingwith cyclicRGDpeptidesstimulatesosteoblastadhesionandproliferationaswell asboneformation")。使用RGD類似物可通過促進成骨細胞和破骨細胞的募集、粘附和分 化而有利于調節(jié)骨重建，如在例如骨質疏松癥治療中證明的那樣（Chen，W.等Biotechnol. Lett. 200527 :41_48"Bonelossinducedbyovariectomyinratsispreventsbygene transferofparathyroidhormoneoranArg-Gly-Asp-containingpeptide"）。
[0005] 成骨生長肽（0GP)是見于血清中的天然存在的短14單體單元的生長因子 肽。作為可溶性肽，0GP調節(jié)成骨細胞譜系細胞的增殖、分化和基質礦化。研宄已經 證明了成骨細胞譜系細胞對外源性0GP濃度變化的敏感性?，F(xiàn)有技術還已表明，僅 0GP1(l_14(Tyr-Gly-Phe-Gly-Gly)五元區(qū)段對于0GP的成骨活性是必要的（0^11，￥.-〇1. 等.J.Med.Chem. 2002 45:1624-1632"Bioactivepseudopeptidicanaloguesand cyclostereoisomersofosteogenicgrowthpeptideC_terminalpentapeptide， OGP10-14"）。
[0006] 已經表明RGD肽類似物附著在骨或骨內植入物的表面上有利于改善成骨細胞 粘附（參見，例如KesslerH等?Biomaterials2003 24 :4385-4415"RGDmodified polymers：biomaterialsforstimulatedcelladhesionandbeyond"；還參見： BiltresseS?等?Biomaterials2005 26:4576-4587"CelladhesivePETmembranes bysurfacegraftingofRGDpeptidomimetics"）。另一方面，已經在"體外"證明了 固定的0GP對提高0GP染色材料上的成骨細胞密度和加快其增殖速率的有效性（Moore， N.M.等.Biomaterials2010 31 :1604_1611"Theuseofimmobilizedosteogenic growthpeptideongradientsubstratessynthesizedviaclickchemistryto enhanceMC3T3-E1osteoblastproliferation''）。
[0007] 天然RGD和OGP肽、其偽肽環(huán)形類似物或其酰胺替代物易于遭受"體內"蛋白 水解切割的快速失活，導致全身施用中的低血清濃度或移植到生物材料時不活躍的表 面。多種本領域中已知的RGD類似物可部分地克服該缺點，包括一些1，4_二取代的1， 2, 3-三唑化合物（參見，Trabocchi，A?等.J.Med.Chem. 2010, 53:7119-7128 "Click-Ch emistry-derivedtriazoleligandsofArginine-Glycine-Aspartate(RGD)integrins withabroadcapacitytoinhibitadhesioncellsandbothinvitroandinvivo angiogenesis" 和Ni，M.H?等Lett.DrugDesign&Discovery2011，8:401_405"Novel RGDpeptidomimeticsembedding1,2,3-triazoleascentralscaffold；synthesisand av|33integrinaffinity")。相反地，一些偽肽OGP模擬物也是本領域中已知的（參見， Bab,I.等W09732594A1"Syntheticpeptidesandpseudopeptideshavingosteogenic activityandpharmaceuticalcompositionscontainingthesame''）。
[0008] 但是，這些RGD或0GP10-14非肽模擬物均不符合能夠在生物材料的表面提供進一 步的"點擊"附著的實施方案。
[0009] 因此，通過本領域中已知的知識，推斷對于能夠附著在生物材料表面的R⑶或 0GP10-14非肽模擬材料的開發(fā)依然具有極大興趣。
[0010] 發(fā)明概述
[0011] 發(fā)明人開發(fā)了R⑶和/或〇GP1Q_14的1，4,5_三取代的1，2,3_三唑化合物模擬物， 其允許在單次化學操作中在生物材料表面進行"點擊"鍵合。這種方式的模擬肽結合是穩(wěn) 定的，并且在生理學條件下不發(fā)生降解反應。
[0012] 因此，本發(fā)明的一個方面涉及式（I)的1，4, 5-三取代的1，2, 3-三唑化合物：
[0014]其中：
[0015] R1是選自亞烷基的雙基，其中0、1、2、3、4、5或6個-CH2-基團任選地被選自 以下的基團替換：_〇_、_S-、-C (0) 0-、-C (0) NH-、-C (0) N(C卜4烷基）-、-NHC (0) NH-、-NHC (0) 〇-；
[0016]R2是獨立地選自Ch亞烷基的雙基，其中0、1、2或3個-CH2-基團任選地被選 自-〇-和-s-的基團替換，任選地被選自Ci_4烷基、苯基、c6_1(l芳基的一個或更多個基團取 代；并且
[0017] R3是選自Cm亞烷基的雙基，任選地包含一個或更多個-C = C-鍵，任選地包 含-c = c-鍵，其中0、1、2或3個-CH2-基團任選地被選自-0-和-s-的基團替換，任選地 被選自以下的一個或更多個基團取代：Q_4烷基、苯基、-F、-Cl、-OH、-0(C烷基）、-S (C i_4 烷基）、-S02Ph、-CN、-no2、-CCKCh烷基）、-co2h、-cojc^烷基）、-conh2、-COMKCh烷 基h-CCmCH烷基）2;并且
[0018]X是選自以下的基團：疊氮化物、N-馬來酰亞胺基、N-馬來酰亞胺-呋喃環(huán)加合 物、硫醇、硫代酸、磺?；B氮基、乙炔基、碘乙炔基和下式表示的活化的環(huán)辛炔基：
[0020] Y是選自以下的基團：-NHC( =NH)NH2、C6H4-0H，
[0021] Z是選自以下的基團：-C02H、Ph
[0022] 并且
[0023] 當Y是-NHC( =NH)NH2時，Z是-CO2H，并且當Y是C6H4-0H時，Z是Ph。
[0024] 本發(fā)明的另一個方面是用于制備上文中限定的化合物的方法，其中Z是-〇)211并 且Y是-NHC( =NH)NH2，所述方法包括：
[0025] 8)使式〇-〇?1)，(11)的疊氮化物與式!'-(： = (：-〇?2)-順-?6(保護基）（111)的炔 烴反應，以獲得式（IV)的三唑；
[0026] b)使式（IV)的三唑與式S-(R3)-C02Ra(V)的化合物或式H2C=CH-C02Ra(VI)的烯 烴反應，以提供式（VII)的化合物；
[0027] c)將式（VII)的化合物中的Q基團替換為X基團，以獲得式VIII的化合物；以及
[0028] d)除去式（VIII)化合物中的保護基（PG)，以及
[0029] e)使中間體胺與H2NC( =NH)S03H反應。
[0031] 其中：
[0032] Ri、R2、R3和X如上文中所限定，1^是11、甲基、乙基、叔丁基或芐基；T是H或I;Q是 H0、甲磺酰氧基、對甲苯磺酰氧基、2-硝基苯磺酰氧基、4-硝基苯磺酰氧基、三氟甲磺酰氧 基、Cl、Br或I;PG是H、叔丁氧羰基、烯丙氧羰基或芐氧羰基；步驟b)中的S是B(0H) 2、甲 磺酰氧基、對甲苯磺酰氧基、2-硝基苯磺酰氧基、4-硝基苯磺酰氧基、三氟甲磺酰氧基、C1、 &或I。
[0033] 本發(fā)明的另一個方面是用于制備上文中所限定的化合物的方法，其中Y是C6H4-0H 并且Z是Ph，所述方法包括
[0034] a)使式Q- (R1) _N3 (II)的疊氮化物與式T-C=C- (R2) - (C6H40H)-PG(IX)的炔烴反 應，以獲得式⑴的三唑；
[0035] b)使式⑴的三唑與式S-(R3)_Ph(XI)的化合物反應，以提供式（XII)的化合物；
[0036] c)將式（XII)的化合物中的Q基團替換為基團X;以及
[0037]d)除去保護基PG。
[0039]其中：
[0040]Ri、R2、R3和X如上文中所限定；T是H或I;Q是H0、甲磺酰氧基、對甲苯磺酰氧基、 2-硝基苯磺酰氧基、4-硝基苯磺酰氧基、三氟甲磺酰氧基、Cl、Br或I;PG是H、叔丁氧羰基、 烯丙氧羰基或芐氧羰基；步驟b)中的S是B(OH) 2;PG是Si(i-Pr) 3。
[0041] 當材料的表面被反應性基團官能化時，化合物的附加