专利名称：一种制备偶氮鎓二醇钠盐的方法
技术领域：
本发明涉及药物化学领域，具体涉及一种制备偶氮鎗二醇钠盐的方法。 技术背景偶氮錄二醇钠盐(结构见下述，其中与氮鎗离子相连的o为o1，与氮原子相连的o为02)是一类非常重要一氧化氮(NO)供体，它在选择性释放NO，靶向作用方面尤为突出。己 知偶氮鎗二醇钠盐的阴离子形式(NONOate)在生理条件下(pH7.4,37'C)不稳定，极易释 放NO，半衰期为几分钟到几小时不等；但一旦02被保护，就形成了稳定的前药，半衰期可 延长至几十小时。该前药若在特定酶的作用下，能选择性地释放NO，从而发挥靶向作用。 例如，将偶氮鎰二醇钠盐的02与-0120八0连接，生成物在中性水溶液中能稳定存在，但经 猪肝脏酯酶作用便能定量地释放NO，其抑制白血病细胞的增生作用比原来的偶氮錄二醇钠 盐大两个数量级以上[J Med Chem, 2000, 43(2): 261-269];类似地，将偶氮総二醇钠盐与 《11=(:}12相连，生成物具有肝靶向性，能选择性抑制肝细胞凋亡，发挥保护肝脏的作用[JMed Chem, 1997， 40(13): 1947-1954];将偶氮錄二醇钠盐与具有前列腺特异抗原(PSA)底物特征的 一系列氨基酸和多肽通过酯键相连，生成物可被PSA活化后释放NO [Tetrabedron Lett, 2001， 42:2625-2639];将偶氮鎗二醇钠盐与某些单糖连接，其产物能被糖苷酶特异性地活化后释放 NO [Tetrabedron Lett, 2001， 42: 3779-3782];将偶氮鐡二醇钠盐与2,4-二硝基氟苯相连，得到 一种名为JS-K的NO供体型前药，可选择性地在急性髓白血病(AML) HL-60细胞内释放 NO，杀灭癌细胞，而不伤害正常细胞。其后又发现，对免疫缺陷型小鼠体内植入的HL-60细 胞及前列腺癌细胞PPC-1， JS-K均能抑制其生长，且不导致小鼠血压下降等副作用。进一步 用60种不同癌细胞系对JS-K进行研究，结果显示，JS-K具有广泛的抗癌活性[Mo1 Cancer Ther, 2003,2(4): 409-17〗。鉴于偶氮鎗二醇钠盐在选择性释放NO，靶向作用方面的特点，故其制备就显得非常重 要。目前偶氮鎗二醇钠盐一般由伯胺或者仲胺和NO气体在甲醇钠/甲醇存在下，经高压反应 制得[J. Org. Chem. 1993， 58， 1472-1476; Nitric Oxide, 2002， 6， 135-141]。由于NO气体有较强 腐蚀作用，需要不锈钢高压釜及相应的配套设施，因此对设备要求比较高，且操作上不方便， 不利于规模化生产。发明内容本发明公开了一种制备偶氮錄二醇钠盐的方法，该法无需高压釜及相应设备，操作简便， 成本降低，安全性好，适合大规模生产。本发明将伯胺或仲胺与NO和甲醇钠/甲醇溶液进行反应，采用NO气体吸附剂催化，在 常温常压下即可获得高收率的偶氮鎰二醇钠盐。所述的NO气体吸附剂优选Al203、 Ti02、 Si02、活性碳或沸石。更优选的吸附剂为Ti02。 上述反应可以在常用溶剂中进行，优选的溶剂是乙醚。反应中伯胺或仲胺与甲醇钠的摩尔比优选为1: l至l: 1.5。更优选为l: 1.2。 NO气体的摩尔用量与伯胺或仲胺的摩尔量比优选为6: l至2: 1。更优选为3: 1。所述甲醇钠/甲醇溶液即甲醇钠溶解在甲醇中得到的溶液，其百分比浓度为5%至30%, 优选百分比为25%，为重量百分比。本发明的关键技术是采用NO吸附剂作为催化剂，它与溶剂(优选乙醚)的用量比优选为1: 10至10: 1，更优选的用量比为l: 1，单位为g/L。伯胺或仲胺的与溶剂乙醚的体积比优选为1: l至l: 10，更优选的体积比为l: 5，单位为mol/L。反应的时间优选为4-96小时，更优选48小时。 本发明制备方法可以用如下反应式表示<formula>formula see original document page 4</formula>其中伯胺R-NH2为位阻大的胺，R代表C卜18垸基、苯基、苯并杂环、蒽基、萘基或杂环， 这些基团上还可连接下列取代基羟基、羧基、磺酸基、Cl~8羟烷基、硝基、腈基、Cl~8烷氧基、被保护的氨基、巯基、苯基、苯并杂环、蒽基、萘基或杂环；所述的杂环是含N、 O或s的五元或六元环。仲胺RrNH-R2可以为对称胺，即R,和R2表示相同的基团；仲胺RrNH-R2也可以为不 对称胺，即Ri和R2表示不相同的基团。R!或R2各自独立地代表C—18烷基、苯基、苯并杂 环、蒽基、萘基或杂环，这些基团上还可连接下列取代基羟基、羧基、磺酸基、CK8羟烷基、硝基、腈基、C^院氧基、被保护的氨基、巯基、苯基、苯并杂环、蔥基、萘基或杂环； 所述的杂环是含N、 O或S的五元或六元环。仲胺还可以为环胺，所述的环胺是四 八元环，环上还可连接下列取代基羟基、羧基、 磺酸基、Q~8羟垸基、硝基、腈基、C、s垸氧基、被保护的氨基、巯基、苯基、苯并杂环、 蒽基、萘基或杂环；所述的杂环是含N、 O或S的五元或六元环。上述氨基的保护基优选叔丁氧羰基、乙酰基或苄基。上述制备方法得到的偶氮鎰二醇钠盐可进行精制，精制方法包括将反应产物溶于甲醇， 经0.22pim的有机滤膜过滤，澄清透明的溶液，低温或常温下除去甲醇，即得偶氮鎗二醇钠盐。更为具体的合成方法按下列描述步骤进行.-取一适当容积的玻璃三颈瓶， 一边颈通过玻璃三通分别连接N0气瓶和N2气瓶，中间颈 通过玻璃阀门和气囊连接，另一边颈通过三通连接真空泵。将一定量的胺、适量的甲醇钠/甲 醇溶液、NO气体吸附剂以及适量的乙醚加入上述三颈瓶中(注意不要让通气管浸入液面)， 密闭反应体系，用氮气置换反应瓶中的空气，然后用NO气体置换反应瓶中的氮气，最后通 过三通管补足乙醚溶液，搅拌下缓缓通入NO气体。反应一段时间后，有大量白色沉淀产生。 一旦反应完成，可通过水泵抽去多余的NO气体，过滤，滤饼经乙醚多次洗涤后真空干燥，得 类白色粗品。将粗品溶于甲醇，由于含有催化剂，故只能得到带有轻微乳光的溶液。该溶液 经0.22pm的有机滤膜过滤，得到澄清透明的溶液。低温下除去溶液中的甲醇，即可得纯净的 偶氮鎗二醇钠盐产品。本发明得到的偶氮鎗二醇钠盐结构通过iH-NMR、元素分析、HPLC、 X晶体衍射和NO 释放及其半衰期测定等进行验证。结果表明，该法得到的偶氮鑰二醇钠盐和文献报道经高压 方法得到的产品是完全一致的。具体实施方法下述实施例将进一步说明本发明化合物的制备方法，这些实施例并不意味着对本发明的 限制。实施例l、 2、 3、 5、 8和9涉及到的偶氮錄二醇钠盐产物为己有文献报道，故在实施 例里列出文献报道的产率。实施例4、 6、 7和10涉及到的偶氮鎗二醇钠盐产物未见文献报道。实施例1二乙胺偶氮鐺二醇钠盐的制备在100mL的三颈瓶装置中，加入二乙胺(0.01 mol)，无水乙醚50mL,沸石50mg， 25% 的甲醇钠甲醇溶液3.2mL，用N2置换反应瓶中空气3次，再用NO气体置换反应瓶中的N2 3次。搅拌下缓慢通入NO气体，室温反应48h。关闭NO气瓶阀门，减压抽去剩余的NO气体， 过滤，滤饼用50mL乙醚洗涤，真空干燥得粗品，将其溶于10mL无水甲醇，用0.22 pm的有机 滤膜过滤3次，室温减压去除甲醇，真空干燥得白色固体粉末，m.p. 196-199 °C，产率34% [文 献报道收率260/。， Bioorg. Med. Chem， 2007， 15: 6796-6801]。 4 NMR (300 MHz, D20) 5:1.12 (t, /= 7.3 Hz, 6H N(CH2CH3)2), 2.93 (q, J = 7.3 Hz, 4H, N(CH2CH3)2)。实施例2吡咯烷偶氮錄二醇钠盐的制备在250mL的三颈瓶装置中，加入吡咯垸(0.02mol)，无水乙醚lOOmL， TiO2100mg， 25。/。甲醇钠的甲醇溶液6.4mL。用N2置换反应装置里的空气3次，再用NO气体置换反应装 置里的N2 3次。搅拌下缓慢通入NO气体，室温反应48h。关闭NO气瓶阀门，抽去剩余的 NO气体，过滤，滤饼用100 mL乙醚冼漆，真空干燥。再溶于20 mL无水甲醇中，0.22 |_im 的有机滤膜过滤3次，减压去除甲醇，真空干燥得白色固体粉末，m.p. 168-17rC，产率89.5% [文献报道收率54%， J. Med. Chem. 1997, 40(13): 1947-1954]。 'H丽R (D20, 300 MHz) S: 2.99 (m, 4H)， 1.68 (m, 4H)。实施例3哌啶偶氮鑰二醇钠盐的制备在250mL的三颈瓶装置中，加入哌啶(0.03 mol)，无水乙醚150mL， TiO2150mg， 25n/o甲醇钠的甲醇溶液9.6mL。用N2置换反应装置里的空气3次，再用NO气体置换反应装 置里的N23次。搅拌下缓慢通入NO气体，室温反应48h。关闭NO气瓶阀门，抽去未反应 完的NO气体，过滤，滤饼用150mL乙醚洗涤，真空千燥。再溶于30mL无水甲醇中，0.22 pm的有机滤膜过滤3次，减压去除甲醇，真空干燥得白色固体粉末，m.p.277'C，产率89.4% [收率70%, J. Am. Chem. Soc. 1961， 83: 1819-1822]。 'HNMR (D20， 300 MHz) S: 3.10 (m， 4H), 1.53-1.59 (m，6H)。，实施例44-羟基哌啶偶氮錄二醇钠盐的制备在500 mL的三颈瓶装置中，加入4-羟基哌啶(0.04 mol),无水乙醚200 tnL， TiO2200 mg， 25%甲醇钠甲醇溶液12.8 mL。用N2置换反应装置里的空气3次，再用NO气体置换反应装 置里的N23次。搅拌下缓慢通入NO气体，室温反应48h。关闭NO气瓶阀门，抽去未反应 完的NO气体，过滤，滤饼用200mL乙醚洗涤，真空干燥。再溶于40 mL无水甲醇中，0.22 Hm的有机滤膜过滤3次，减压去除甲醇，真空干燥得白色固体粉末，m.p. >28(TC ，产率74.3%。 'HNMR (300 MHz, D20) S: 3.13 (m， 2H), 2.98 (m, 2H)， I.97(m, 2H), 1.67(m, 2H)。实施例5N-羟乙基哌嗪偶氮鑰二醇钠盐的制备在500mL的三颈瓶装置中，加入N-羟乙基哌嗪(0.05mol)，无水乙醚250mL， TiO2250 mg， 25%甲醇钠的甲醇溶液16 mL。用N2置换反应装置里的空气3次，再用NO气体置换 反应装置里的N23次。搅拌下缓慢通入NO气体，室温反应48h。关闭NO气瓶阀门，抽去 未反应完的NO气体，过滤，滤饼用250 mL乙醚洗涤，真空干燥。再溶于50mL无水甲醇 中，0.22tim的有机滤膜过滤3次，减压去除甲醇，真空干燥得白色固体粉末，m.p. 120-124 。C，产率90% [91%， Bioorganic & Medicinal Chemistry, 2004, 12: 3831-3840]。 NMR (300 MHz， D20) S: 2.50 (t, 2H, OCH7CH2N), 2.653(m, 4H), 3.050(m, 4H), 3.615(t, 2H, OCH CH孤 3.218(s, 1H, OH)实施例6N-甲基哌嗪偶氮鎗二醇钠盐的制备在500 mL的三颈瓶装置中，加入N-甲基哌嗪(0.06 mol)，无水乙醚30mL， TiO2300mg， 25%甲醇钠的甲醇溶液19.2 mL。用N2置换反应装置里的空气3次，再用NO气体置换反应 装置里的N2 3次。搅拌下缓慢通入NO气体，室温反应48h。关闭NO气瓶阀门，抽去未反 应完的NO气体，过滤，滤饼用300 mL乙醚洗涤，真空干燥。再溶于60 mL无水甲醇中， 0.22 pm的有机滤膜过滤，减压去除甲醇，真空干燥得白色固体粉末，m.p. >280°C ，产率95.7%。 !H NMR (300 MHz, D20) & 2.21 (s, 3H, CH3), 3.091 (m, 4H), 2.619 (m, 4H)。实施例7N-异丙基哌嗪偶氮総二醇钠盐的制备在500mL的三颈瓶装置中，加入N-异丙基哌嗪(0.07mol)，无水乙醚350mL, TiO2350 mg, 25%的甲醇钠甲醇溶液22.4 mL。用N2置换反应装置里的空气3次，再用NO气体置换 反应装置里的N23次。搅拌下缓慢通入NO气体，室温反应48h。关闭NO气瓶阀门，抽去 未反应完的NO气体，过滤，滤饼用350 mL乙醚洗涤，真空干燥。再溶于70mL无水甲醇 中，0.22 pm的有机滤膜过滤，减压去除甲醇，真空干燥得白色固体粉末，m.p. 215-218'C， 产率88.9%。 NMR (300 MHz, D20) S: 0.95 (d, 6H, 2CH3), 2.59 (m, 1H, CH), 2.615 (m, 4H), 3.052 (m, 4H)。实施例8N-叔丁氧羰基哌嗪偶氮鎗二醇钠盐的制备在1000 mL的三颈瓶装置中，加入N-叔丁氧羰基哌嗪(0.08 mol)，无水乙醚400 mL， TiO2400 mg， 25%的甲醇钠甲醇溶液25.6 mL。用N2置换反应装置里的空气3次，再用NO 气体置换反应装置里的N23次。搅拌下缓慢通入NO气体，室温反应48h。关闭NO气瓶阀 门，抽去未反应完的NO气体，过滤，滤饼用400 mL乙醚洗涤，真空干燥。再溶于80 mL 无水甲醇中，0.22pm的有机滤膜过滤3次，减压去除甲醇，真空干燥得白色固体粉末，m.p. >280°C，产率92.4% [42%, J. Org. Chem. 1999， 64: 5124-5131]。 'HNMR (300 MHz, D20) S: 1.37 (s， 9H, (CH3)3), 3.01 (m, 4H), 3.55 (m， 4H)。实施例9N-苯基哌嗪偶氮鎗二醇钠盐的制备在lOOOmL的三颈瓶装置中，加入N-苯基哌嗪(0.09mol)，无水乙醚450mL， TiO2450 mg, 25%的甲醇钠甲醇溶液28.8 mL。用N2置换反应装置里的空气3次，再用NO气体置换 反应装置里的N23次。搅拌下缓慢通入NO气体，室温反应48h。关闭NO气瓶阀门，抽去 未反应完的NO气体，过滤，滤饼用450 mL乙醚洗涤，真空干燥。再溶于90mL无水甲醇 中，0.22 pm的有机滤膜过滤，减压去除甲醇，真空干燥得白色固体粉末，m.p. 208-2irC， 产率93.8% [33%, J. Org. Chem. 1999， 64: 5124-5131]。 'H NMR (300 MHz， D20) S: 3.22 (m, 4H)， 3.27 (m, 4H), 6.97(t， 1H)， 7.06 (d, 2H), 7.29 (t, 2H)。实施例10N-苄基哌嗪偶氮鎗二醇钠盐的制备在1000mL的三颈瓶装置中，加入N-苄基哌嗪(0. lmol)，无水乙醚500mL， TiO2500 mg，25。/。的甲醇钠甲醇溶液32mL。用N2置换反应装置里的空气3次，再用NO气体置换反 应装置里的N23次。搅拌下缓慢通入NO气体，室温反应48h。关闭NO气瓶阀门，抽去未 反应完的NO气体，过滤，滤饼用500mL乙醚洗涤，真空干燥。再溶于lOOmL无水甲醇中， 0.22 pm的有机滤膜过滤，减压去除甲醇，真空干燥得白色固体粉末，m.p. 204-208'C，产率 83.0%。 NMR (300 MHz, D20) S: 2.62 (m, 4H), 3.03 (m, 4H), 3.50 (s， 2H), 7.29 (m, 5H)。
权利要求
1、一种制备偶氮鎓二醇钠盐的方法，包括将伯胺或仲胺与一氧化氮和甲醇钠/甲醇溶液反应，其特征是用NO气体吸附剂催化反应。
2、 权利要求l的方法，其中NO气体吸附剂是Al203、 Ti02、 Si02、活性碳或沸石。
3、 权利要求2的方法，其中NO气体吸附剂是Ti02。
4、 权利要求l的方法，其中反应溶剂为乙醚。
5、 权利要求1的方法，其中伯胺或仲胺与甲醇钠的摩尔比为1: 1至1: 1.5; NO气体的摩 尔用量与伯胺或仲胺的摩尔量比为6: l至2: 1。
6、 权利要求l的方法，其中甲醇钠/甲醇溶液中，重量百分比为5%至30%。
7、 权利要求4的方法，其中伯胺或仲胺的摩尔数与乙醚的体积比为1: l至l: 10，单位为 mol/L; NO吸附剂与乙醚重量体积比为1: 10至10: 1，单位为g/L。。
8、 权利要求l的方法，其中伯胺为R-NH2，其中R是d一8烷基、苯基、苯并杂环、蒽基、萘基或杂环，这些基团上还连接下列取代基氢、羟基、羧基、磺酸基、C^羟垸基、硝 基、腈基、Cw烷氧基、被保护的氨基、巯基、苯基、苯并杂环、蒽基、萘基或杂环；所述的杂环是含N、 O或S的五元或六元环。
9、 权利要求l的方法，其中仲胺表示为RrNH-R2，其中R,或112各自独立地代表Cw8烷基、苯基、苯并杂环、蒽基、萘基或杂环，这些基团上还连接下列取代基氢、羟基、羧基、 磺酸基、Cw羟烷基、硝基、腈基、Cb8烷氧基、被保护的氨基、巯基、苯基、苯并杂环、 蒽基、萘基或杂环；所述的杂环是含N、 O或S的五元或六元环；仲胺还表示为环胺，所述的环胺是四 八元环，环上还连接下列取代基氢、羟基、羧基、 磺酸基、C^羟垸基、硝基、腈基、d s烷氧基、被保护的氨基、巯基、苯基、苯并杂环、 蒽基、萘基或杂环；所述的杂环是含N、 O或S的五元或六元环。
10、 权利要求l的制备方法，还包括将反应产物溶于甲醇，经0.22pm的有机滤膜过滤，得澄清透明的溶液，除去甲醇，即得偶氮総二醇钠盐。
全文摘要
本发明涉及药物化学领域，具体涉及一种制备偶氮鎓二醇钠盐的方法，其特征是将伯胺或仲胺与一氧化氮和甲醇钠/甲醇溶液在NO气体吸附剂催化下反应，本发明的制备方法无需高压釜及相应设备，操作简便，成本降低，安全性好，适合工业化生产。
文档编号C07C291/00GK101230023SQ20081002020
公开日2008年7月30日 申请日期2008年2月27日 优先权日2008年2月27日
发明者晔 丁, 张奕华, 彭司勋, 赖宜生, 黄张建 申请人:中国药科大学