阿糖胞苷4-N位氨基酸衍生物及其制备方法与应用与流程

本发明属于医药技术领域，特别是涉及一类阿糖胞苷4-n位氨基酸衍生物及其制备方法，以及在医药领域的应用。

背景技术：

阿糖胞苷(cytosinearabinoside,ara-c)是胞嘧啶和阿拉伯糖形成的糖苷化合物，是一种细胞周期特异性抗代谢药物，是dna聚合酶的竞争性抑制剂，抑制体内dna生物合成。在临床上，阿糖胞苷主要用于急性白血病的治疗，包括肺癌、消化道癌、头颈部癌及恶性淋巴瘤等。由于阿糖胞苷的4-n位在体内易被肠道黏膜和肝脏部位的胞嘧啶脱氨酶作用脱氨，生成无活性的尿嘧啶阿糖胞苷，导致口服利用度低，因此，需要对其结构进行改进，以期获得更加优良的化合物，特别是对嘧啶环的4-位氨基进行衍生化，可以显著提高活性或生物利用度。例如，首都医科大学的崔国辉等为了提高强极性阿糖胞苷的生物利用度，在4-n上引入一些脂肪酰氨基酰基，提高了其抗宫颈癌细胞hela细胞系的活性；浙江中医药大学的何洁等将阿糖胞苷的4-n与卟啉以共价键连接，合成新的阿糖胞苷卟啉衍生物，获得的衍生物比阿糖胞苷具有更高的光敏抗肿瘤活性。这说明在阿糖胞苷的4位氨基上引入合适的取代基，非常有希望得到更加优良的抗肿瘤衍生物。然而，目前针对阿糖胞苷4-n位氨基酸衍生物的制备方法，特别是开发避免使用硅胶色谱柱分离的合成工艺还鲜有报道。

技术实现要素：

发明目的：针对上述现有技术，本发明提供了一种新的结构改进的阿糖胞苷4-n位氨基酸衍生物，及其制备方法，以及制药应用。

技术方案：本发明所述的阿糖胞苷4-n位氨基酸衍生物，其结构如式i所示：

其中，r表示氨基酸基团。

进一步优选的，r表示天冬氨酸、色氨酸、苏氨酸、缬氨酸、赖氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、精氨酸、甘氨酸、丝氨酸、酪氨酸或脯氨酸。

本发明还公开了上述阿糖胞苷4-n位氨基酸衍生物的制备方法，合成路线如下：

其中，氨基酸3的保护基中，不含有coor¹基团，或者保护羧基的r¹为苯甲基(bn)或苯甲基衍生物；保护氨基的r²为苄氧羰酰基(cbz)。

具体的，所述制备方法包括以下步骤：

步骤(a)，阿糖胞苷1在咪唑催化下用叔丁基二甲基氯硅烷选择性保护糖环上的3位和5位羟基得到化合物2；

步骤(b)，化合物2在hobt和edc催化下与保护基保护的氨基酸3发生酰化反应得到氨基酸衍生物4；

步骤(c)，化合物4用氢氟酸脱除两个硅醚保护基得到化合物5；

步骤(d)，化合物5脱除氨基酸上的保护基，得到全去保护的阿糖胞苷4-n位氨基酸衍生物。

进一步的，步骤(a)中，反应溶剂为dmf；催化剂咪唑用量为阿糖胞苷的2～3倍(摩尔比)；叔丁基二甲基氯硅烷试剂为50％wt的甲苯溶液，且叔丁基二甲基氯硅烷的用量为阿糖胞苷的2.05～2.2倍(摩尔比)。反应温度5～15℃，反应时间15～20小时。步骤(a)反应后用15％氯化钠溶液(8～9vol)与乙酸乙酯(12～13vol)进行萃取，且萃取后不需要进行溶剂浓缩，直接进行步骤(b)。

进一步的，步骤(b)中，反应溶剂为dmf；氨基酸用量为阿糖胞苷的1～1.3倍(摩尔比)；催化剂hobt用量为阿糖胞苷的1倍(摩尔比)；催化剂edc用量为阿糖胞苷的1.2～1.5倍(摩尔比)。反应后用5％碳酸氢钠溶液(10～12vol)与乙酸乙酯(12～13vol)进行萃取，且萃取后不需要进行溶剂浓缩，直接进行步骤(c)。

进一步的，步骤(c)中，反应溶剂为步骤(b)中引入的乙酸乙酯；氢氟酸用量为阿糖胞苷的6～8倍(摩尔比)；反应在15～25℃条件下是溶液状态；当降至0～10℃且加入10％碳酸钠溶液(5～7vol)后，反应体系变成悬浊液，产物5沉淀出来。

进一步的，步骤(d)中，将对氨基酸的保护基进行催化氢化脱保护，反应溶剂为乙酸乙酯(20vol)和去离子水(5vol)，催化剂10％pd/c的用量为化合物5的0.03～0.05倍(摩尔比)，常压氢化。

上述阿糖胞苷4-n位氨基酸衍生物制备抗肿瘤药物的应用也在本发明的保护范围内。

有益效果：本发明通过开发并优化了叔丁基二甲基硅醚对阿糖胞苷的糖环上的3位和5位羟基的选择性保护，然后进行4-n位氨基酸衍生化和硅基脱保护，从而得到了阿糖胞苷4-n位氨基酸衍生物。整条合成工艺路线高效简洁，没有繁琐的硅胶色谱柱分离步骤，具有较强的工业价值。制备所得的一系列阿糖胞苷4-n位氨基酸衍生物可用于抗肿瘤药物的制备。

附图说明

图1是化合物2氢谱；

图2是产物4a氢谱。

图3是产物6a氢谱。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本申请作出详细说明。

实施例1

本发明是提供一种阿糖胞苷4-n位天冬氨酸衍生物的制备方法，合成路线如下：

(1)化合物2的合成

将商业化阿糖胞苷(400g,1.65mol,1.0equiv)和咪唑(4.1mol)加入无水dmf(3.6l,9vol)中，反应体系降至-5～5℃，然后加入50％wt叔丁基二甲基氯硅烷(3.54mol)的甲苯溶液，并在5～15℃反应15～20小时。加入15％的氯化钠溶液(8vol)淬灭反应，再加入乙酸乙酯(12vol)进行萃取，收集有机相进行下一步反应。氢谱(400mhz,dmso-d⁶)见图1。

(2)化合物4a的合成

将化合物3a(1.2equiv)，hobthydrate(1.0equiv)和edc(1.3equiv)，在室温下加入dmf(vol)体系中。然后通过蠕动泵加入化合物1的乙酸乙酯溶液，滴加时间为30～50分钟。将反应体系在室温下搅拌20～24小时，再加入5％碳酸氢钠溶液(10vol)，并用乙酸乙酯(12vol)进行萃取，分离得到乙酸乙酯有机相直接进行下一步反应。氢谱(400mhz,dmso-d⁶)见图2。其中，反应原料3a的合成路线已报道(carbohydrateresearch,1988,180,147-151)

(3)化合物5a的合成

在化合物4a的乙酸乙酯溶液中于室温下加入氟化氢(7equiv)，然后15～25℃条件下搅拌20～24小时。将反应体系温度降至0～10℃，再加入10％碳酸钠溶液(6vol)调制ph值为4.5～5.5。反应体系变成悬浊液，继续搅拌1小时后过滤，用叔丁基甲基醚(10vol)润洗固体，得到化合物5a。

(4)化合物6a的合成

将化合物5a(90g,1.0equiv)，乙酸乙酯(20vol)和去离子水(5vol)加入反应瓶中，然后加入4.5g催化剂10wt％pd/c，常压氢化2～3小时。然后过滤反应悬浊液，得到固体产物6a。氢谱(400mhz,dmso-d⁶)见图3。

实施例2

本发明是提供一种阿糖胞苷4-n位甘氨酸衍生物的制备方法，合成路线如下：

(1)化合物2的合成

将商业化阿糖胞苷(400g,1.65mol,1.0equiv)和咪唑(4.1mol)加入无水dmf(3.6l,9vol)中，反应体系降至-5～5℃，然后加入50％wt叔丁基二甲基氯硅烷(3.54mol)的甲苯溶液，并在5～15℃反应15～20小时。加入15％的氯化钠溶液(8vol)淬灭反应，再加入乙酸乙酯(12vol)进行萃取，收集有机相，进行下一步反应。

(2)化合物4b的合成

将甘氨酸衍生物3b(1.2equiv,)，hobthydrate(1.0equiv)和edc(1.3equiv)，在室温下加入dmf(vol)体系中。然后通过蠕动泵加入化合物1的乙酸乙酯溶液，滴加时间为30～50分钟。将反应体系在室温下搅拌20～24小时，再加入5％碳酸氢钠溶液(10vol)，并用乙酸乙酯(12vol)进行萃取，分离得到乙酸乙酯有机相直接进行下一步反应。

(3)化合物5b的合成

在化合物4b的乙酸乙酯溶液中于室温下加入氟化氢(7equiv)，然后15～25℃条件下搅拌20～24小时。将反应体系温度降至0～10℃，再加入10％碳酸钠溶液(6vol)调制ph值为4.5～5.5。反应体系变成悬浊液，继续搅拌1小时后过滤，用叔丁基甲基醚(10vol)润洗固体，得到化合物5b。

(4)化合物6b的合成

将化合物5b(90g,1.0equiv)，乙酸乙酯(20vol)和去离子水(5vol)加入反应瓶中，然后加入4.5g催化剂10wt％pd/c，常压氢化2～3小时。然后过滤反应悬浊液，得到固体产物6b。