专利名称：N-[2-(1-乙氧酰基-3-苯丙氨基)-牛磺酰基]-噻唑烷酸及其衍生物制备方法
N-[2"(l-乙氧酰基-3-苯丙氨基)-牛磺酰基]-噻唑垸酸及其衍生物制备方法技术领域有机化学背暴技术血管紧张素转化酶抑制剂(Angiotensin Converting Enzyme Inhibitor, ACEI)主要 作用于肾素-血管紧张素系统(Renin-Angiotensin System，RAS),抑制血管紧张素转化酶活性。 肾素-血管紧张素系统在调节血压的过程中起着重要作用。血管紧张素转化酶是一种膜固定的 金属蛋白酶，它含有1306个氨基酸，研究结果表明活性中心中含有一个Zn24、质子化的精氨 酸和疏水空腔。在生理作用上，它是体内调节血压的肾素-血管紧张素系统的关键酶。血管紧 张素源为一种糖蛋白，经肾素作用后，由453个氨基酸组成的血管紧张素源裂解释放出10个氨 基酸的无活性的多肽血管紧张素I (Angl)，但经血管紧张素转换酶嗨解，得到八肽的血管 紧张素II (AngII)，而血管紧张素II能刺激肾上腺释放醛固酮同时使血管收縮，导致血压升 高。AngII是已知最强的升压活性物质之一。另外，ACE又具有降解缓激肽使其失活的功能，由于缓激肽有扩张血管、利尿、降低血 压的作用，所以缓激肽失活后会间接引起血压上升。ACE大量存在于血管内皮细胞膜的表面， 血液中内源性AngI和缓激肽均可被其转化，从两个方面作用导致血压上升。人们根据ACE 的这一结,点设计和合成了许多的血管紧张素转换酶抑制剂，通过抑制血管紧张素转化酶 而起到抗高血压作用[14]。一般ACEI类化合物都有五个以上与ACE的结合位点 一是脯氨酸的羧基与ACE的阳离子 部位呈离子键结合；二是中间的羰基氧(CO)与ACE中的供氢部位呈氢键结合；三是碳链上 的巯基、羧基或膦酰基与ACE的Zr^部位结合；其他均为附加的结合位点。如附图所示经过20多年的研究与临床实验，目前已有30余种ACEI类新药上市，临床应用的ACEI根 据与体内ACE活性中心结合位点不同，可分为三类第一类为含巯基的ACEI，如卡托普利(captopril)、佐芬普利(zofenopril)、阿拉普利(alacepril);第二类为含羧基的ACE1，如依 那普利(enalapril)、赖诺普利(lidinopril)、希拉普利(cilaz邻ril)、雷米普利(ramipril)、贝 那普利(beaazepril)、喹那普利(quinapril);第三类为含磷酰基的ACEI，如福辛普利(fosinpril)[5， 6]它们在生物利用度、血浆半衰期、排泄途径、分布、与ACE结合的亲和力等方面各有所 不同。尽管ACEI以口服有效、抗高血压效果好而持久、治疗范围广等优点受到了国际国内医 药界的广泛关注"'"，但也不乏负面报道，有些患者服用后，出现了一些与化合物结构相关的 药物不良反应，如干咳，以卡托普利和依那普利最常见，发生率在5%-15%，各个国家稍有不 同其中美鎮19"/。，日本10%，中国16.8%;哮喘、骨髓抑制、血管神经性水肿、瘙痒及嗜酸 细胞增多症等'^'，已引起了人们越来越多的关注。如何寻找和合成优秀的ACEI是研究心血 管疾病的一个十分活跃的领域。本发明以依那普利的基本结构为基础，设计出合成路线。在合成路线中我们将其丙胺酰 改为牛磺酰、脯氨酸部分更换为噻唑烷酸及其衍生物，得到一系列N-[2-(l-乙氧酰基-3-苯丙氨 基)-牛磺酰基]-噻唑烷酸及其衍生物。并通过药物筛选，以期获得高效、低毒的新型的ACEI。 从药理上来说，噻唑烷酸被证明具有保肝、抗肿瘤等作用"H"，作用机理是其在体内分解为半 胱氨酸及甲醛。半胱氨酸作为载体，对肿瘤组织有一定亲和力，醛部分则可作用于瘤细胞的 核酸或蛋白质的亲核部分。从结构上说，最近的研究表明[14]，噻唑垸酸较之脯氨酸有更大的电荷密度，这是由于噻 唑烷羧酸既是一种取代的脯氨酸，且CH2被S取代以后，S上存在的富电子能加强4位上羧酸 的电荷密度，使其能与疏水口袋更稳定的结合，与ACE中质子化精氨酸部位结合得到了加强。文献中涉及到的化合物己经有了较好的药理实验结果，本发明在此基础上进行改构修饰， 依据创新药物设计理念，我们从4个方面进行了考虑第一，保留现有上市ACEI的传统基本 活性位点；第二，设法掩蔽现有ACEI毒副作用位点；第三，在传统的ACEI化合物分子上耦 (化)合有抗高血压活性的其它化合物或基团；第四，突破现有上市ACEI作用机制，设计全 新作用机制的新型ACEI化合物，本发明设计的合成路线，其目标是获得高效、低毒的新型 ACEI，结构如下发明内容其中R为:<formula>formula see original document page 6</formula>合成路线l:<formula>formula see original document page 7</formula>合成路线2:
附图ACE活性作用位点的虚拟模型疏水口袋(a)附加结合位点(b)
具体实施方式
实验步骤如下 噻唑烷酸及其衍生物的合成[15]将L-半胱氨酸盐酸盐、KAC、乙醇和水按一定比例混合，加入醛类化合物，搅拌，结晶， 抽滤，洗涤，干燥，得粗品，精制，干燥，得白色晶体。噻唑烷酸，酯的合成[16]将噻唑烷酸及其衍生物悬浮于苄醇中，冰浴搅拌下滴加二氯亚砜，反应结束减压蒸出二 氯亚砜，过滤，滤液水洗，饱和碳酸钾调pH值,二氯甲垸萃取，干燥有机层，旋蒸得化合物。二肽的生成将BOC-牛磺酸溶于THF中，加入HoBt、噻唑垸酸及其衍生物盐酸盐和N-乙基吗啡啉， 在搅拌下加入DCC的THF溶液，过滤，减压浓縮。残留物溶于乙酸乙酯中，依次用饱和NaHC(X、 2N柠檬酸、NaHC03和饱和的NaCl洗至中性。干燥，减压浓缩，得产物。保护基的脱除将由上步反应生成的化合物加入到HCl-EtOAc溶液中。搅拌，待BOC反应结束后，旋 干，EtOAc萃取，干燥，即得化合物。2-苯溴乙烷的制备在反应瓶中，加入浓硫酸、氢溴酸，搅拌，加入2-苯乙醇，搅拌，再分次加入浓硫酸， 加热搅拌，依次用浓盐酸和水洗涤，用正己垸提取、水洗，无水氯化钙干燥，回收溶剂，蒸 馏收集93 96。C的馏分，得液体产品。a-酮基苯丁酸乙酯的制备[17]在干燥反应瓶中，加入草酸二乙酯、四氢呋喃，搅拌、冷却，将格氏试剂溶于四氢呋喃 滴加至上述溶液，用二氯甲烷萃取。干燥有机层，减压蒸馏，收集105 110°C/0. 03 0. 04kPa 馏分，得产物。 目标化合物的制备在干燥反应瓶中，加入牛磺酰基-噻唑垸酸及其衍生物、氢氧化钠和乙醇溶液、a-酮基 苯丁酸乙酯及少许分子筛，室温下搅拌，加入雷氏镍，通氢，过滤。回收催化剂，减压回收 乙醇，向残留物中加入水和乙酸乙酯，加入氢氧化钠调pH，分出有机层，水层酸化，加入氯 化钠，乙酸乙酯提取，合并有机层，用饱和氯化钠溶液洗涤，减压问收溶剂，室温放置，析 出固体，过滤干燥得粗品。重结晶得纯品。参考文献[1] Morrell， Nicholas W.; Danilov， Sergei M.; Satyan， Krishna B.; Morris, Kenneth G..Right ventricularangiotensin converting enzyme activity and expression is increased during hypoxic pulmonaryhypertension.Cardiovascular Research. 3(1997). 393~403 [2] Tamur^ Tstu^nobu; Johanning， Gary L.; Goldenberg， Robert L.; Johnston^ Kelley E.; Effect ofangiote肪in-converting enzyme gene polymorphism on pregnancy outcome, enzyme activity, and zincconcentration. Obstetrics & Gynecology. 88( 1996). 497-502 [3]沈耀，颜元清.非巯基类ACEI的临床药效学和药动学[J]，同济医科大学郧阳医学院学报，1994， 13(1):47.[4〗郑虎.药物化学[M].北京人民卫生出版社，2004.[5] Tan， L.B.; Williams, S.G; Goldspink, D,F. From CONSENSUS to CHARM—how do ACEI and ARB produce clinic^ benefits in CHF . International Journal of Cardiology. 94(2004). 137-141[6〗 Barthel加y， Christi幼e.; Eurin， Jodie.; Lechat, PhiUppe.; Masson， Francoise.; Conines . The mechanism of the angiotensin-converting enzyme inhibitor quinapril is not related to bradykinin level in heart tissue.Peptides.23(2002). 1161-體 [7]傅春燕，周宪梁.ACEI在充血性心力衰竭治疗中的研究进展[J].中国分子心脏病学杂志, 2004,06:50-54.[8]葛才荣，齐玉琴.血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)的临床应用[J].中国医学研究与临床,2003,10:41-42 [9]安茂竹，孙静.血管紧张素转换酶抑制剂的不良反应及防治[J].中国医院药学杂志，2000,2:127-128 [IO]陆鎏.血管紧张素转换酶抑制剂致咳嗽副作用分析[J].中国心血管病研究杂志，2004,01:43-44. [11]王文学，周四元,刘英华.L-2-氧-4-噻唑烷酸对小鼠中毒性肝损伤的保护作用[J].卫生毒理学杂志， 1998,03:21-22.[12]王文学,周四元.L-2-氧-4-噻唑烷酸对谷胱甘肽消耗性肝损伤的保护作用[J].中国药理学与毒理学杂志, 1997,02:77.[13]刘纪云等.噻唑烷酸类化合物的合成及其抗肿瘤作用的研究[J].医药工业，1988，19(5):203 [14]贡肖巍.新型噻唑烷-4-羧酸类血管紧张素转化酶抑制剂的设计与合成[D].济南山东大学，2001. [15]夏明德，唐伟方等.L-硫代脯氨酸的合成[J].江苏化工，1994(2) :8-9.[16]H T.Na^sawa^ J F.Cohen,A M Holleschau^Augmentation of Human and Rat Lenticular Glutathione in Vitroby Prodrugs of Y -L-Glutamyl-L陽cysteine. JAfed C7 柳,1996(39): 1676-1681. [17]陈芬儿.有机药物合成法，第一巻[M].北京中国医药科技出社，1999.
权利要求
1. 文献中涉及到的化合物已经有了较好的药理实验结果，本发明在此基础上进行结构修饰，依据创新药物设计理念，设计了合成路线，其目标是获得高效、低毒的新型抗高血压药物ACEI。N-[2-(1-乙氧酰基-3-苯丙氨基)-牛磺酰基]-噻唑烷酸及其衍生物的设计思路、合成路线及其合成方法。下列为通式化合物其中路线图如下路线1路线2<pb pnum="1"/>上述路线中各化合物及其衍生物的合成方法如下1、路线1中化合物的合成方法噻唑烷酸及其衍生物的合成将L-半胱氨酸盐酸盐、KAC、乙醇和水按一定比例混合，加入醛类化合物，搅拌，结晶，抽滤，洗涤，干燥，得粗品，精制，干燥，得白色晶体。噻唑烷酸苄酯的合成将噻唑烷酸及其衍生物悬浮于苄醇中，冰浴搅拌下滴加二氯亚砜，反应结束减压蒸出二氯亚砜，过滤，滤液水洗，饱和碳酸钾调pH值，二氯甲烷萃取，干燥有机层，旋蒸得化合物。二肽的生成将BOC-牛磺酸溶于THF中，加入HoBt、噻唑烷酸酯及其衍生物盐酸盐和N-乙基吗啡啉，在搅拌下加入DCC的THF溶液，过滤，减压浓缩。残留物溶于乙酸乙酯中，依次用饱和NaHCO3、2N柠檬酸、NaHCO3和饱和的NaCl洗至中性。干燥，减压浓缩，得产物。保护基的脱除将由上步反应生成的化合物加入到HCl-EtOAc溶液中。搅拌，待BOC反应结束后，旋干，EtOAc萃取，干燥，即得化合物。2、路线2中化合物的合成方法2-苯溴乙烷的制备在反应瓶中，加入浓硫酸、氢溴酸，搅拌，加入2-苯乙醇，搅拌，再分次加入浓硫酸，加热搅拌，依次用浓盐酸和水洗涤，用正己烷提取、水洗，无水氯化钙干燥，回收溶剂，蒸馏收集93～96℃的馏分，得液体产品。<pb pnum="2"/>α-酮基苯丁酸乙酯的制备在干燥反应瓶中，加入草酸二乙酯、四氢呋喃，搅拌、冷却，将格氏试剂溶于四氢呋喃滴加至上述溶液，用二氯甲烷萃取。干燥有机层，减压蒸馏，收集105～110℃/0.03～0.04kPa馏分，得产物。目标化合物的制备在干燥反应瓶中，加入牛磺酰基-噻唑烷酸及其衍生物、氢氧化钠和乙醇溶液、α-酮基苯丁酸乙酯及少许分子筛，室温下搅拌，加入雷氏镍，通氢，过滤。回收催化剂，减压回收乙醇，向残留物中加入水和乙酸乙酯，加入氢氧化钠调pH，分出有机层，水层酸化，加入氯化钠，乙酸乙酯提取，合并有机层，用饱和氯化钠溶液洗涤，减压回收溶剂，室温放置，析出固体，过滤干燥得粗品。重结晶得纯品。
1、 路线1中化合物的合成方法噻唑垸酸及其衍生物的合成将L"半胱氨酸盐酸盐、KAC、乙醇和水按一定比例混合，加入醛类化合物，搅拌，结晶， 抽滤，洗涤，干燥，得粗品，精制，干燥，得白色晶体。噻唑烷酸节酯的合成将噻唑垸酸及其衍生物悬浮于苄醇中，冰浴搅拌下滴加二氯亚砜，反应结束减压蒸出二 氯亚砜，过滤，滤液水洗，饱和碳酸钾调pH值，二氯甲烷萃取，干燥有机层，旋蒸得化合物。二肽的生成将BOC-牛磺酸溶于THF中，加入HoBt、噻唑垸酸酯及其衍生物盐酸盐和N-乙基吗啡 啉，在搅拌下加入DCC的THF溶液，过滤，减压浓縮。残留物溶于乙酸乙酯中，依次用饱和 NaHC03、 2N柠檬酸、NaHC03和饱和的NaCl洗至中性。干燥，减压浓縮，得产物。保护基的脱除将由上步反应生成的化合物加入到HCl-EtOAc溶液中。搅拌，待BOC反应结束后，旋 干，EtOAc萃取，干燥，即得化合物。
2、 路线2中化合物的合成方法 2-苯溴乙烷的制备在反应瓶中，加入浓硫酸、氢溴酸，搅拌，加入2-苯乙醇，搅拌，再分次加入浓硫酸， 加热搅拌，依次用浓盐酸和水洗漆，用正己烷提取、水洗，无水氯化钙干燥，回收溶剂，蒸 馏收集93 96。C的馏分，得液体产品。a-酮基苯丁酸乙酯的制备在干燥反应瓶中，加入草酸二乙酯、四氢呋喃，搅拌、冷却，将格氏试剂溶于四氢呋喃 滴加至上述溶液，用二氯甲垸萃取。干燥有机层，减压蒸馏，收集105 110°C/0. 03 0. 04kPa 馏分，得产物。 目标化合物的制备在干燥反应瓶中，加入牛磺酰基-噻唑垸酸及其衍生物、氢氧化钠和乙醇溶液、a-酮基 苯丁酸乙酯及少许分子筛，室温下搅拌，加入雷氏镍，通氢，过滤。回收催化剂，减压回收 乙醇，向残留物中加入水和乙酸乙酯，加入氢氧化钠调pH，分出有机层，水层酸化，加入氯 化钠，乙酸乙酯提取，合并有机层，用饱和氯化钠溶液洗涤，减压回收溶剂，室温放置，析 出固体，过滤干燥得粗品。重结晶得纯品。
全文摘要
根据创新药物设计理念，本发明在现有ACEI的基础上进行改构修饰，从2个方面进行了设计第一，设法掩蔽现有ACEI毒副作用位点；第二，设法提高ACEI的作用效果。设计出新型的ACEI化合物。本发明依据依那普利的基本结构，设计合成路线，进行改构修饰，将其丙胺酰结构改为牛磺酰、脯氨酸部分更换为噻唑烷酸及其衍生物，得到一系列化合物即N-[2-(1-乙氧酰基-3-苯丙氨基)-牛磺酰基]-噻唑烷酸及其衍生物。并进行药物筛选，以期获得高效、低毒的新型的ACEI。
文档编号C07D277/00GK101270099SQ20071009120
公开日2008年9月24日 申请日期2007年3月19日 优先权日2007年3月19日
发明者斌 代, 仲伶俐, 刘志勇, 洁 张, 东 王, 顾承志, 马晓伟 申请人:斌 代