專利名稱：一種由乙二胺修飾的痂囊腔菌素a類衍生物及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種由乙二胺修飾的痂囊腔菌素A類衍生物EDEA及其制備方法，所述 的由乙二胺修飾的痂囊腔菌素A類衍生物EDEA在光照條件下可以產生單重態(tài)氧和超氧負
離子自由基。
背景技術：
光動力療法(Photodynamic Therapy，簡稱PDT)是近年來 發(fā)展起來的一種新型治 療方法。該療法在治療鮮紅斑痣、微血管疾病、視網膜黃斑變性和動脈粥樣硬化等方面取 得了突破性進展。此外，作為一種全新的治療癌癥的手段，與傳統(tǒng)的治療技術(如化療、放 療和手術等)相比，具有特異性殺傷癌癥細胞、對健康組織損傷小、毒副作用低、手術后并 發(fā)癥少以及經濟方便等獨特的優(yōu)點。尤其對于屬于癌癥晚期和由于年齡、體質等原因不適 合使用傳統(tǒng)治療技術的病人，光動力療法是一種較為理想的治療手段。因此該治療方法被 認為是一種非常有前景的癌癥治療技術，成為倍受重視的研究領域。目前，美國、日本與加 拿大等國家相繼批準Photofrin 用于支氣管癌、肺癌、胃癌、膀胱癌等的臨床治療。但是， Photofrin 這類血卟啉衍生物光敏劑的公認缺點是紅光吸收不夠強和光敏副作用持續(xù) 時間長(幾天到十幾天)等。因此，高效、低毒的光敏劑仍是人們大力尋求的目標。另外，由于生物體內紅血球的存在和光散射等原因，不同波長的光對組織的穿透 程度存在差別?？偟恼f來，光的波長越長對組織的穿透深度越大。如在630nm(Photofrin 臨床治療所用波長)處，光的有效穿透深度平均為3mm左右，而在700-850nm左右時光的穿 透深度能增加到一倍以上。因此，尋找在光療窗口(600-900nm)具有強吸收的光敏劑一直 是人們在努力的方向。此外，針對實體腫瘤組織的部位存在缺氧的特點，設計以自由基機制 (Type I機制)為主的光敏劑也是光動力藥物發(fā)展的新戰(zhàn)略之一。茈醌類光敏劑是以3，10- 二羥基-4，9-茈醌為母體的一類天然光敏劑，主要有竹 紅菌素(Hypocrellins)、金絲桃蒽酮(Hypercin)和痂囊腔菌素A(Elsinochrome A，簡稱 EA，結構如圖1)等，具有三重態(tài)量子產率高、單重態(tài)氧量子產率高、光毒性高和從正常組織 排出速率快等優(yōu)點。研究表明，該類光敏劑具有殺滅HIV病毒、抗單純性皰疹類型I病毒和 Sindbis病毒的活性。因此，該類光敏劑受到了國內外多個研究小組的重視。但是，茈醌類 光敏劑在光療窗口吸收較弱和水溶性差的缺點，又限制了在臨床應用領域的進一步發(fā)展。 針對該類光敏劑存在的缺點，研究者通過化學修飾等方法來改善其長波吸收強度和提高水 溶性。其中，竹紅菌素作為我國特有的光敏劑更是得到了廣泛的研究。通過在竹紅菌素母 體的不同反應位點，如芳環(huán)、酚羥基、醌羰基、七元環(huán)和甲氧基等，采用不同的修飾方法，如 巰基化、胺基化和氨基酸修飾等方法，獲得了多個系列的竹紅菌素衍生物，如竹紅菌素糖 苷化、巰基化、光磺化反應得到的衍生物以及和鋁離子的絡合產物。研究結果表明，這些衍 生物的水溶性和光敏性能較竹紅菌素母體均有不同程度的改善，其中引人注目的是竹紅菌 素胺基化衍生物，該類衍生物的最大吸收波長可達到630nm，并且其在長波方向的吸收強度 也得到明顯提高。
與研究較為廣泛和充分的竹紅菌素相比，痂囊腔菌素A分子的HOMO和LUMO兩能級間能級差更小(0. 31352eV)，導致其單重態(tài)氧的量子產率明顯高于竹紅菌素和金絲桃蒽 酮，其在氘代甲醇中甚至可以達到0. 89。另外，量子化學計算結果表明痂囊腔菌素A分子的 價層電子比竹紅菌素更易受激而產生激發(fā)態(tài)，形成正離子自由基。細胞實驗證明痂囊腔菌 素A的抑菌和抗腫瘤細胞能力均顯著高于竹紅菌素。

發(fā)明內容
因此目前痂囊腔菌素A已引起許多從事光動力研究者的廣泛關注，至今為止，還 沒有發(fā)現(xiàn)關于痂囊腔菌素A胺基衍生物研究的有關報道，本發(fā)明的目的就是提供一種由乙 二胺修飾的痂囊腔菌素A類衍生物。本發(fā)明的另一目的就是提供了乙二胺修飾痂囊腔菌素A類衍生物的制備方法。本發(fā)明由乙二胺、痂囊腔菌素A以無水乙醇作為溶劑在加熱條件下制得，按重量 由以下組分組成乙二胺 5ml 痂囊腔菌素A 50mg 無水乙醇 50ml本發(fā)明的方案是在氬氣保護下，將乙二胺H2NCH2CH2NH2與痂囊腔菌素A在無水乙 醇CH3CH2OH中加熱反應后，利用薄層色譜進行分離，得到乙二胺修飾的痂囊腔菌素A衍生物 EDEA0(i)在氬氣保護下，將痂囊腔菌素A溶于無水乙醇中后，滴加乙二胺于無水乙醇 中，加熱至35 0C 0(ii)反應停止后，利用酸性硅膠薄層層析板進行分離，可以得到化合物EDEA。本發(fā)明所述的痂囊腔菌素A(EA)結構如圖1所示，乙二胺修飾的痂囊腔菌素 A(EDEA)結構如圖2所示。


圖1為痂囊腔菌素A(EA)的結構圖；圖2為乙二胺修飾的痂囊腔菌素A(EDEA)的結構圖；圖3為痂囊腔菌素A(EA)和乙二胺修飾的痂囊腔菌素A(EDEA)在二甲基亞砜 (DMSO)中的吸收光譜；圖4為在一定條件下，乙二胺修飾的痂囊腔菌素A(EDEA)在二甲基亞砜(DMSO)中 的電子自旋光譜。

圖1中OCH3表示甲氧基，OH表示酚羥基，2位與10位上的碳氧雙鍵為醌羰基。圖2中乙二胺其中的一個胺基取代了痂囊腔菌素A中2位的一個甲氧基，另一個 胺基與3位的醌羰基發(fā)生反應，形成碳氮雙鍵。圖3中在二甲基亞砜(DMSO)中痂囊腔菌素A的最大吸收峰的波長為471nm，而乙 二胺修飾的痂囊腔菌素A的最大吸收峰的波長為708nm。圖4中的a是通過用532nm的光源照射含有2，2，6，6-四甲基-4-哌啶酮(TEMP)和 乙二胺修飾的痂囊腔菌素A的氧氣飽和溶液1分鐘得到的電子自旋光譜，b是通過用532nm 的光源照射含有5，5-二甲基-1-吡咯啉-N-氧化物(DMPO)和乙二胺修飾的痂囊腔菌素A的空氣飽和溶液1分鐘得到的電子自旋光譜。
具體實施例方式1、痂囊腔菌素A的來源痂囊腔菌素A由中國藥科 大學提供，校址位于江蘇省南京市童家巷24號。2、乙二胺修飾的痂囊腔菌素A (EDEA)的制備量取50ml無水乙醇加入150ml的三口瓶中，稱取50mg痂囊腔菌素A，將其轉移至 三口瓶中，將三口瓶置于磁力攪拌加熱器上(85-2型，由上海司樂儀器廠生產出品)加熱攪 拌，待其完全溶解后，用恒壓滴液漏斗將5ml乙二胺逐滴加入三口瓶內，在氬氣保護下采用 水浴加溫，保持溫度35 °C，反應12h。所述的氬氣保護，是在三口瓶中設置一根導氣管，其中一端導氣管口置于液面下， 另一端顯于液面上，將氬氣鋼瓶用乳膠管與反應液面以下的導氣管口相連，再將另一管口 與另一乳膠管相連，把另一乳膠管的另一端放入盛有少量水的燒杯中，觀察燒杯中的氣泡 情況，調整氬氣鋼瓶開關旋鈕，調至每分鐘上冒25個氣泡為止。3、乙二胺修飾的痂囊腔菌素A (EDEA)的分離提純反應結束后，將反應液移入旋轉蒸發(fā)器中濃縮(該蒸發(fā)器為RE-3000型，由上海亞 榮生化儀器廠出品)，控制溫度在65°C，時間為15min，濃縮后再按重量比為0. 2-0. 4ml的濃 縮液中加入三氯甲烷l_2ml溶解，用毛細管吸取樣品，在酸性硅膠薄層層析板上點樣，待樣 品干燥后，置于盛有展開劑的密閉層析缸中，利用酸性硅膠薄層層析板進行分離，得乙二胺 取代的痂囊腔菌素A類衍生物(EDEA)，產率為45%。其中展開劑為三氯甲烷(CHCl3)和無 水甲醇(CH3OH)體積比為25 1。利用核磁共振光譜和質譜，對乙二胺取代的痂囊腔菌素A(EDEA)進行了結 構確認。相關數(shù)據(jù)如下=1H-NMR (400MHz，CDCl3, δ , ppm) 16. 12 (2H, s)，6.59(2H，s)， 5. 18 (2H, s)，5. 08 (NH, 1H, m)，4. 29 (3H, s)，4. 04 (6H, s)，3. 40-3. 71 (4H, m)，2. 03 (6H, s) ；m/ ζ(MALDI-TOF MS)555. 09(M+1)。4、痂囊腔菌素A(EA)和乙二胺修飾的痂囊腔菌素A(EDEA)在二甲基亞砜(DMSO) 中的吸收光譜與母體化合物痂囊腔菌素A相比，乙二胺修飾的痂囊腔菌素A(EDEA)在二甲基亞 砜(DMSO)中的吸收光譜明顯紅移。乙二胺修飾后的痂囊腔菌素A(EA)的最大吸收峰有原 來的471nm紅移到到708nm。這是由于母體化合物中的甲氧基和酚羥基被氨基取代以后的結果。5、乙二胺修飾的痂囊腔菌素A(EDEA)在二甲基亞砜(DMSO)中的電子自旋光譜實驗采用Bruker ESP-300E電子自旋共振儀在室溫下測得(X波段，微波頻率為 100Hz)，照射光源為Quanta-Ray Nd: YAG型激光(532nm，脈寬為5_6ns，重復頻率為IOHz，能 量為IOmJ per pulse)。測量時儀器參數(shù)為微波功率5mW，調制幅度為1. 012G，調制頻率 100kHz，掃場寬度為100G，信號增益為LOXlO50超氧負離子自由基(02__)通過5，5_ 二甲 基-1-吡咯啉-N-氧化物(DMPO)進行捕獲。單重態(tài)氧(1O2)利用2，2，6，6-四甲基-4-哌 啶酮(TEMP)來捕捉。根據(jù)實驗不同要求，待測樣品需轉移至專用的石英毛細管中后，于暗 處分別充入空氣和氧氣30min，并加入相應的捕獲劑，進行相關測試。
信號a為一個等強度的三重峰信號。這是典型的TEMP-1O2的電子自旋信號(αΝ =13. 0G，g = 2. 0056)。從電子自旋信號可以計算出裂分常數(shù)為16. 0G，這一數(shù)值與文獻中 TEMP-1O2的裂分常數(shù)一致。信號b的線型及其三個精細裂分常數(shù)(α N = 13. 0G、α / = 10. IG和α / = 1. 5G) 與文獻報道的DMPO-超氧負離子自由基加合物(DMPO-O2- )相一致。g值(2.0056)也與 DMPO-O2" 一致。同時通過對照實驗c表明，電子自旋信號的產生需要光照、光敏劑、捕獲劑、氧氣 或空氣同時存在才可以得到。
權利要求
一種由乙二胺修飾的痂囊腔菌素A類衍生物，其特征在于它是由下述重量的原料制成乙二胺5ml 痂囊腔菌素A 50mg 無水乙醇50ml。
2.根據(jù)權利要求1所述乙二胺修飾的痂囊腔菌素A類衍生物的制備方法，其特征在于 它包括下列步驟(1)乙二胺修飾的痂囊腔菌素A(EDEA)的制備量取50ml無水乙醇加入150ml的三口 瓶中，稱取50mg痂囊腔菌素A，將其轉移至三口瓶中，將三口瓶置于磁力攪拌加熱器上加熱 攪拌，待其完全溶解后，用恒壓滴液漏斗將5ml乙二胺逐滴加入三口瓶內，在氬氣保護下采 用水浴加溫，保持溫度35 °C，反應12h ；(2)乙二胺修飾的痂囊腔菌素A(EDEA)的分離提純反應結束后，將反應液移入旋轉 蒸發(fā)器中濃縮，控制溫度在65°C，時間15min，濃縮后再按重量比為0. 2-0. 4ml的濃縮液中 加入三氯甲烷l_2ml溶解，用毛細管吸取樣品，在酸性硅膠薄層層析板上點樣，待樣品干燥 后，置于盛有展開劑的密閉層析缸中，利用酸性硅膠薄層層析板進行分離，得乙二胺取代的 痂囊腔菌素A類衍生物(EDEA)，產率為45%，其中展開劑為三氯甲烷(CHCl3)和無水甲醇 (CH3OH)體積比為25 1，利用核磁共振光譜和質譜，對乙二胺取代的痂囊腔菌素A(EDEA) 進行了結構確認，相關數(shù)據(jù)如下=1H-NMR(400MHz，CDCl3, δ，ppm) 16. 12 (2H, s)，6. 59 (2H， s)，5. 18 (2H, s)，5. 08 (NH, 1H, m)，4. 29 (3H, s)，4. 04 (6H, s)，3. 40-3. 71 (4H, m)，2. 03 (6H, s)； m/z(MALDI-TOF MS)555. 09(M+l)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種由乙二胺修飾的痂囊腔菌素A類衍生物及其制備方法，它是在氬氣保護下，將乙二胺H2NCH2CH2NH2與痂囊腔菌素A在無水乙醇CH3CH2OH中加熱反應后，利用薄層色譜進行分離，得到乙二胺修飾的痂囊腔菌素A衍生物EDEA。
文檔編號C07D241/38GK101817790SQ201010149368
公開日2010年9月1日 申請日期2010年3月14日 優(yōu)先權日2010年3月14日
發(fā)明者喬瑞 申請人:阜陽師范學院