本發(fā)明涉及醫(yī)藥領(lǐng)域，特別是涉及電離輻射損傷防護(hù)方面，具體在于，一類具有輻射防護(hù)作用的新化合物。

本發(fā)明還涉及該化合物的制備方法。

本發(fā)明還涉及該化合物在用于預(yù)防和治療電離輻射造成的相關(guān)損傷救治和疾病治療方面的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

隨著全球核事業(yè)的蓬勃發(fā)展，核技術(shù)已在核電站、航天事業(yè)、國(guó)防和生物醫(yī)藥等各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，人類接觸電離輻射并導(dǎo)致?lián)p傷的機(jī)會(huì)增加，同時(shí)隨著世界核安全形勢(shì)緊張帶來(lái)的核戰(zhàn)爭(zhēng)和核恐怖事件隱憂，電離輻射造成的機(jī)體損傷(簡(jiǎn)稱為輻射損傷)的防護(hù)與救治正在受到越來(lái)越多的重視。

另一方面，惡性腫瘤的發(fā)病率和患者數(shù)量近年來(lái)一直呈持續(xù)上升的趨勢(shì)，放射治療作為主要治療手段之一，起著不可或缺的作用，但是高劑量輻射照射難免會(huì)導(dǎo)致的腫瘤周邊正常組織和器官乃至全身的急性輻射損傷，輻射損傷帶來(lái)的副反應(yīng)嚴(yán)重地限制了放射治療在腫瘤治療中的廣泛應(yīng)用，也明顯影響了腫瘤患者放射治療療效和治療后的生活質(zhì)量。

目前已有的輻射損傷救治相關(guān)藥物主要有：含硫化合物、激素類、細(xì)胞因子類以及中草藥等，它們分別存在各自的固有缺陷：比如含硫化合物普遍副作用較大，氨磷汀(又名amifostine)作為此類化合物的代表是目前公認(rèn)的防護(hù)效果最好的化合物，是國(guó)際管理機(jī)構(gòu)通過(guò)的第一個(gè)有選擇性的廣譜細(xì)胞保護(hù)劑，但是半衰期極短(7分鐘)和價(jià)格昂貴(國(guó)內(nèi)醫(yī)療市場(chǎng)價(jià)格在400-500元/支)限制了它的應(yīng)用；而激素類藥物對(duì)輻射損傷的防治主要是對(duì)骨髓有核細(xì)胞、造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞，此類藥物對(duì)性器官和生殖系統(tǒng)的影響限制了它的廣泛使用；細(xì)胞因子類藥物例如白介素類、集落刺激因子類藥物能夠緩解和救治輻射導(dǎo)致的骨髓造血功能系統(tǒng)損傷，但是其輻射防護(hù)作用與給藥時(shí)間密切相關(guān)(在用于預(yù)防和救治的醫(yī)療實(shí)踐中，此類藥物對(duì)醫(yī)護(hù)檢測(cè)水平和關(guān)注程度要求高)，存在明顯的致炎作用，且價(jià)格昂貴，難以常溫保存；中草藥類抗輻射成分主要有酚類、多糖類、天然黃酮類，具有活性成分不明確、低毒等特點(diǎn)，經(jīng)多年研究，至今無(wú)上市或待上市的同類藥物

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)目的是要提供一類具有輻射防護(hù)作用的新的化合物。它具有延長(zhǎng)亞致死劑量照射后動(dòng)物的生存期和降低死亡率的作用，可以單獨(dú)作為輻射損傷防護(hù)和救治藥物，也可以與放療聯(lián)合應(yīng)用，對(duì)放療引起的不良反應(yīng)有緩解和防治作用。

本發(fā)明的另一目的在于提供制備該化合物的方法。

本發(fā)明的再一目的在于該化合物在用于預(yù)防和治療電離輻射造成的相關(guān)損傷救治和疾病治療方面的應(yīng)用。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供具有下列化學(xué)結(jié)構(gòu)式的化合物：

其中W選自羰基，亞砜基和磺?；?/p>

R¹選自取代或未取代的芳族環(huán)或芳族雜環(huán)：

X選自碳和氮；

R⁴選自氫，鹵素，氰基，取代或未取代的C_1-3烷基或烷氧基，甲基，三氟甲基，甲氧基，三氟甲氧基；

R²選自以下基團(tuán)：

R³選自氫，甲基，乙烯基等。

當(dāng)W選自磺酰基，式I化合物具有以下通式：

其中X，R¹、R²、R³、R⁴如上定義；

當(dāng)R¹選自4-氟苯基，4-氯苯基，4-碘苯基和4-三氟甲氧基苯基時(shí)，R²不可選取4-羧酸苯基和4-羧酸鈉苯基基團(tuán)，R³不可選取氫；

當(dāng)W選自亞砜基時(shí)，式I化合物具有以下通式：

其中X，R¹、R²、R³、R⁴如上定義；

當(dāng)R¹選自4-氟苯基，4-氯苯基和4-碘苯基時(shí)，R²不可選取4-羧酸苯基和4-羧酸鈉苯基，R³不可選取氫。

當(dāng)W選自亞砜基時(shí)，式I化合物具有以下通式：

其中X，R¹、R²、R³、R⁴如上定義；

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供本發(fā)明化合物(I-1)的制備方法：

化合物(I-2)以及化合物(I-3)的合成方法參照化合物(I-1)的合成方法進(jìn)行。

根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供含有本發(fā)明化合物的藥物組合物及其衍生物與一種或多種藥劑學(xué)上可接受的媒介載體，輔劑，助劑或稀釋劑混合，劑型包括但不限于：注射劑，乳劑，微乳劑，亞微乳劑，納米顆粒，片劑，膠囊，丸劑，吸入劑，含片，凝膠劑，粉劑，栓劑，懸乳液，乳膏劑，膠凍劑，噴霧劑等。可采取的給藥方式包括但不限于：皮下注射，肌肉注射，靜脈注射，口服，直腸給藥，陰道給藥，鼻腔給藥，透皮給藥，結(jié)膜下給藥，眼球內(nèi)給藥，眼眶給藥，眼球后給藥，視網(wǎng)膜給藥，脈絡(luò)膜給藥，鞘內(nèi)注射等。

根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供本發(fā)明所述的化合物及其藥物組合物用于治療或預(yù)防輻射損傷和化療藥損傷的用途本發(fā)明所述電離輻射損傷包括但不限于由X、α、β、γ射線以及質(zhì)子引起的致死劑量照射、亞致死劑量和低劑量照射損傷，也包括腫瘤放射治療所產(chǎn)生的包括輻射損傷。本發(fā)明的化合物可單獨(dú)作為輻射損傷防護(hù)和救治藥物，也可與放射治療或者化療聯(lián)合應(yīng)用來(lái)治療腫瘤，從而降低放療對(duì)周邊組織和器官乃至全身引起的不良反應(yīng)，對(duì)放療引起的不良反應(yīng)有緩解和防治作用。

本發(fā)明提供了一種新的穩(wěn)定的化合物，其具有降低電離輻射引起的生物損傷的作用，同時(shí)該化合物還具有延長(zhǎng)動(dòng)物生存期和存活率的作用，對(duì)放療副作用具有明顯的緩解作用，且該化合物毒性較低。本發(fā)明開(kāi)辟了電離輻射損傷防護(hù)與救治的新途徑，其中輻射損傷包括輻射引起的直接損傷和間接損傷；包括輻射引起的哺乳動(dòng)物外周血白細(xì)胞、血小板和紅細(xì)胞減少?；熕幬镏缸饔糜贒NA、RNA和微管蛋白等與細(xì)胞生死攸關(guān)的抗腫瘤藥物。本發(fā)明提供的化合物及其衍生物也可以與已知輻射防護(hù)劑聯(lián)用。

根據(jù)下文結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施例的詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)更加明了本發(fā)明的上述以及其他目的、優(yōu)點(diǎn)和特征。根據(jù)下文結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施例的詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)更加明了本發(fā)明的上述以及其他目的、優(yōu)點(diǎn)和特征。

附圖說(shuō)明

后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細(xì)描述本發(fā)明的一些具體實(shí)施例。

圖1是化合物1、化合物2、化合物3和化合物4體外輻射保護(hù)作用的相關(guān)情況。

具體實(shí)施方式

根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明中所述用語(yǔ)“輻射損傷”是指電磁波譜中各種射線造成的損害，如微波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、β射線、γ射線等。中子或質(zhì)子束照射也能引起這類損傷。

術(shù)語(yǔ)“藥學(xué)上可接受的鹽”，除非另有說(shuō)明，包括可存在于本發(fā)明化合物中的酸性基團(tuán)的鹽(例如，但不限于，鉀鹽、鈉鹽、鎂鹽、鈣鹽等)或堿性基團(tuán)的鹽(例如，但不限于，硫酸鹽、鹽酸鹽、磷酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽等)。

術(shù)語(yǔ)“溶劑化物”是指在溶液中，溶質(zhì)分子或離子通過(guò)庫(kù)倫力、范德瓦爾斯力、電荷傳遞力、氫鍵等分子間力吸引相鄰的溶劑分子形成的復(fù)合分子化合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，溶劑為水，即本發(fā)明化合物形成水合物。

所述烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基部分可各自獨(dú)立地被一個(gè)或多個(gè)選自以下的基團(tuán)任選取代：羥基、氧代、鹵素、氰基、硝基、三氟甲基、疊氮基、氨基、羧基、巰基。

飽和或不飽和烴基，例如烷基、烷二基或烯基，包括與雜原子的結(jié)合，例如烷氧基，均可以分別是直鏈或帶有支鏈的。

依據(jù)取代基的不同，式(I)化合物可以旋光異構(gòu)體或不同組成的異構(gòu)體混合物形式存在，所述混合物如果合適可通過(guò)常規(guī)方式分離。本發(fā)明提供了純異構(gòu)體和異構(gòu)體混合物，及其制備方法和用途，以及包括它們的組合物。為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，下文中將其稱為式(I)化合物，其既指純的旋光異構(gòu)體，如果合適也指不同比例的異構(gòu)體混合物。

在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，提供式(I)的化合物及其藥學(xué)上可接受的鹽、前藥和溶劑化物。

其中W選自羰基，亞砜基和磺酰基。

R¹選自取代或未取代的芳族環(huán)或芳族雜環(huán):

X選自碳和氮；

R⁴選自氫，鹵素，氰基，取代或未取代的C_1-3烷基或烷氧基(例如：甲基，三氟甲基，甲氧基，三氟甲氧基等)；

R²選自以下基團(tuán)：

R³選自氫，甲基，乙烯基等。

當(dāng)W選自磺?；?，式I化合物具有以下通式：

其中X，R¹、R²、R³、R4如上定義；

當(dāng)R¹選自4-氟苯基，4-氯苯基，4-碘苯基和4-三氟甲氧基苯基時(shí)，R²不可選取4-羧酸苯基和4-羧酸鈉苯基基團(tuán)，R³不可選取氫；

當(dāng)W選自亞砜基時(shí)，式I化合物具有以下通式：

其中X，R¹、R²、R³、R4如上定義；

當(dāng)R¹選自4-氟苯基，4-氯苯基和4-碘苯基時(shí)，R²不可選取4-羧酸苯基和4-羧酸鈉苯基，R³不可選取氫。

當(dāng)W選自亞砜基時(shí)，式I化合物具有以下通式：

其中X，R¹、R²、R³、R4如上定義；

根據(jù)本發(fā)明，通式(I)的化合物可以存在順/反異構(gòu)體，本發(fā)明涉及順式形式和反式形式以及這些形式的混合物。如果需要，單一立體異構(gòu)體的制備可根據(jù)常規(guī)方法拆分混合物，或通過(guò)例如立體選擇合成制備。如果存在機(jī)動(dòng)的氫原子，本發(fā)明也涉及(I)化合物的互變異構(gòu)形式。

根據(jù)本發(fā)明，(I)化合物及其立體異構(gòu)體在用于改善造血功能，升高血液白細(xì)胞水平、預(yù)防或治療放射性損傷及腫瘤輔助治療中顯示優(yōu)良效果。因此可以作為改善造血功能、預(yù)防或治療輻射損傷，及腫瘤輔助治療等的藥物用于動(dòng)物，優(yōu)先哺乳動(dòng)物，特別是人。

在一些優(yōu)選實(shí)施方案中，式(I)中R¹優(yōu)選以下基團(tuán)：

X優(yōu)選碳和氮；

R²優(yōu)選以下基團(tuán)：

R³優(yōu)選氫，甲基，乙烯基；

R⁴優(yōu)選氫，鹵素，氰基，取代或未取代的C_1-3烷基或烷氧基(例如：甲基，三氟甲基，甲氧基，三氟甲氧基等)；

在一些優(yōu)選實(shí)施方式中，式I化合物優(yōu)選自但不僅限于以下化合物：

合成反應(yīng)

有機(jī)反應(yīng)中常用的合適溶劑均可在以下本發(fā)明制備方法的各步反應(yīng)中使用，例如，但不限于脂肪族和芳香族的、任選烴或者鹵化的烴(例如戊烷、己烷、庚烷、環(huán)己烷、石油醚、汽油、揮發(fā)油、苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、四氯化碳、氯苯和鄰二氯苯)、脂肪族和芳香族的、任選的醇類(例如甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、叔丁醇、乙二醇等)、醚(例如乙醚和二丁醚，乙二醇二甲醚和二甘醇二甲醚、四氫呋喃和二噁烷等)、酯(例如乙酸甲酯或乙酸乙酯等)、腈(例如乙腈或丙腈等)、酮(例如丙酮、丁酮等)、酰胺(例如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮等)、以及二甲基亞砜、四亞甲基砜和六甲基磷酰三胺和N,N-二甲基丙撐脲(DMPU)等。

合成實(shí)施例：

本發(fā)明可以通過(guò)下例實(shí)施例得到進(jìn)一步說(shuō)明，但這些實(shí)施例子不意味著對(duì)本發(fā)明的任何限制。

通式(I)化合物的制備方法：

化合物(II)、(III)化合物的制備方法參照化合物(I)的合成方法進(jìn)行。

實(shí)施例1：4-(2–(((5-氯吡啶-2-基)甲基)磺酰基)乙烯基苯甲酸(化合物1)的合成

步驟1：2–(((5-氯吡啶-2-基)甲基)硫代)乙酸的制備

將計(jì)算好的NaOH固體(2.7g，66.9mmol，易吸潮，需注意)投入到圓底燒瓶中，加入水，攪拌溶解后冷卻至室溫，攪拌下慢慢加入巰基乙酸(3.1g，33.4mmol)，反應(yīng)數(shù)分鐘后加入對(duì)5-氯-2-(氯甲基)吡啶(5.0g，31.1mmol)，50℃反應(yīng)，油層逐漸消失溶液變?yōu)榫啵琓LC監(jiān)測(cè)反應(yīng)，大概2h后停止反應(yīng)，冰浴冷卻下，用鹽酸調(diào)酸，PH值為3左右。加入適量的碎冰，有白色固體析出，抽濾，冷水洗滌兩次，晾置，得白色固體。收率為：73.58％。¹H NMR(400MHz,CDCl₃):δ13.05(s,1H),8.84(s,1H),7.75(d,J＝8.8Hz,1H),7.38(d,J＝9.2Hz 1H),3.85(s,2H),3.09(s,2H).

步驟2：2–(((5-氯吡啶-2-基)甲基)磺?；?乙酸的制備

將圓底燒瓶中加入冰醋酸(3.5mL)，加入原料(1g，4.2mmol)，攪拌溶解，冰浴下慢慢滴加過(guò)氧化氫(1.4g，42.3mmol)，控制內(nèi)溫不高于40℃，加完后室溫反應(yīng)1h，在于內(nèi)溫45℃下反應(yīng)5h。TLC檢測(cè)反應(yīng)的完成。加入冰水，有白色固體析出，抽濾，固體用冷水洗滌兩次，晾置，得到白色固體。收率為：73.68％。¹H NMR(400MHz,CDCl₃):δ13.25(s,1H),8.88(s,1H),7.92(d,J＝8.8Hz,1H),7.38(d,J＝9.2Hz 1H),4.35(s,2H),3.89(s,2H).

步驟3：(E)-4-(2–(((5-氯吡啶-2-基)甲基)磺酰基)乙烯基苯甲酸(化合物1)的合成

在圓底燒瓶中加入2–(((5-氯吡啶-2-基)甲基)磺?；?乙酸(0.5g，2.0mmol)，再加入相對(duì)應(yīng)量對(duì)羧基苯甲醛(0.3g，2.2mmol)，冰醋酸(2.5mL)，攪拌，再慢慢加入芐胺(40.6uL)，加熱回流6h(溫度設(shè)為120℃)，有不溶固體析出，冷卻后抽濾，固體用冷甲醇充分洗滌兩次，晾置，得白色固體。收率為：69.24％。HMNR(400MHz，DMSO-d₆)：δ13.18(s,1H),9.28(d,1H),8.30(d,J＝8.4Hz,2H)，7.94(d,J＝8.4Hz 2H),7.84(dd,J＝8.6,2.2Hz,2H),7.69(d,J＝8.8Hz,1H),7.59(d,J＝15.4Hz 1H),5.21(s,2H).MS(ESI)m/z[M+H]:338.81.

實(shí)施例2：4-(2–(((5-氯吡啶-2-基)甲基)磺?；?乙烯基苯甲酸(化合物2)的合成

步驟1：2–((4-氯芐基-2-基)巰基))乙酸的制備

將計(jì)算好的NaOH固體(2.7g，66.9mmol，易吸潮，需注意)投入到圓底燒瓶中，加入水，攪拌溶解后冷卻至室溫，攪拌下慢慢加入巰基乙酸(3.1g，33.4mmol)，反應(yīng)數(shù)分鐘后加入對(duì)對(duì)氯氯芐(5.0g，31.1mmol)，50℃反應(yīng)，油層逐漸消失溶液變?yōu)榫?，TLC監(jiān)測(cè)反應(yīng)，大概2.5h后停止反應(yīng)，冰浴冷卻下，用鹽酸調(diào)酸，PH值為3左右。加入適量的碎冰，有白色固體析出，抽濾，冷水洗滌兩次，晾置，得白色固體。收率為：73.4％。¹H NMR(400MHz,CDCl₃):δ13.05(s,1H),7.32(d,J＝8.8Hz,2H),7.28(d,J＝8.8Hz,2H),3.85(s,2H),3.09(s,2H).

步驟2：2–((4-氯芐基)磺?；?)乙酸的制備

將圓底燒瓶中加入冰醋酸(3.5mL)，加入原料(1.0g，4.2mmol)，攪拌溶解，冰浴下慢慢滴加過(guò)氧化氫(1.4g，42.3mmol)，控制內(nèi)溫不高于40℃，加完后室溫反應(yīng)1.5h，在于內(nèi)溫45℃下反應(yīng)5.5h。TLC檢測(cè)反應(yīng)的完成。加入冰水，有白色固體析出，抽濾，固體用冷水洗滌兩次，晾置，得到白色固體。收率為：72.38％。¹H NMR(400MHz,CDCl₃):δ13.54(s,1H),7.49(d,J＝8.8Hz,2H),7.41(d,J＝8.8Hz,2H),4.65(s,2H),4.19(s,2H).

步驟3：(E)-6-(2–((4-氯芐基)磺酰基)乙烯基)煙酸(化合物2)的合成

在圓底燒瓶中加入2–((4-氯芐基)磺?；?)乙酸(0.5g，2.0mmol)，再加入相對(duì)應(yīng)量6-甲?；鶡熕?0.33g，2.2mmol)，冰醋酸(2.5mL)，攪拌，再慢慢加入芐胺(40.6uL)，加熱回流6h(溫度設(shè)為120℃)，有不溶固體析出，冷卻后抽濾，固體用冷甲醇充分洗滌兩次，晾置，得白色固體。收率為：58.24％。HMNR(400MHz，DMSO-d₆)：δ13.38(s,1H),9.18(d,1H),8.23(d,J＝8.4Hz,2H)，7.95(d,J＝8.4Hz 2H),7.82(dd,J＝8.6,2.2Hz,2H),7.64(d,J＝8.8Hz,1H),7.53(d,J＝15.4Hz 1H),5.22(s,2H).MS(ESI)m/z[M+H]:338.78.

生物學(xué)活性實(shí)施例：

實(shí)施例3：體外細(xì)胞毒性測(cè)定

以Ex-Rad為陽(yáng)性對(duì)照，檢測(cè)4個(gè)化合物在HFL-1中的細(xì)胞毒性，計(jì)算其IC₅₀值，結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知，四個(gè)化合物中化合物2及化合物4的細(xì)胞毒性較小，同Ex-Rad類似，濃度為100μM時(shí)未見(jiàn)細(xì)胞毒性，化合物結(jié)構(gòu)見(jiàn)表2。

表1

表2

實(shí)例4：建立體外HFL-1輻射模型，研究已經(jīng)獲得的Ex-Rad含氮雜環(huán)類似物的體外輻射保護(hù)作用。

采用10Gy銫¹³⁷輻射HLF-1細(xì)胞建立HFL-1模型，研究XH-001～XH-004的體外輻射保護(hù)作用，方法見(jiàn)圖1，結(jié)果可見(jiàn)(圖1(b))，已經(jīng)合成的化合物中XH-002體外輻射保護(hù)效果明顯，GI₅₀值為5μM，明顯優(yōu)于陽(yáng)性對(duì)照Ex-Rad。