前列腺素E₁的糖苷类衍生物及其制备方法

专利名称：前列腺素E₁的糖苷类衍生物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种新型前列腺素&衍生物，其药学上可以接受的盐，及其制备方法。
背景技术：
前列腺素(以下称为PG)是一类微量即可发挥各种生理活性的化合物。为了医药领域的 应用，大然的PG及其衍生物的合成和生物活性在不断的进行研究，在许多文献都有报道，如 综述类文章[1] Synthesis of Therapeutically Useful Prostaglandin and Prostacyclin Analogs-Chemical Review, 1993， 93， 1533; [2] Recent Developments in the Synthesis of Prostaglandins and Analogues. Chemical Review, 2007， 107， 3286。
关于PG及其衍生物的生理作用，可以列举有血管扩张作用，血小板凝集抑制作用，子 宫收縮作用，肠道收縮作用，降眼压作用等。对于心肌梗塞、心绞痛、动脉硬化、高血压、 分娩诱导等的治疗或预防是有用的。
其中前列腺素E〃以下称为PGE，)具有扩张血管，改善微循环障碍，抑制血小板聚集， 防止血栓生成和动脉硬化的作用，但是其应用却面临着化学不稳定性和快速代谢失活等问题。 化学不稳定足由于分子内ll位羟基容易在高温，酸或碱催化下脱水形成无活性的a， (3-不饱 和酮的作用，对生产，储藏，运输造成了很大不便，而快速代谢则是指分子内15位羟基容易 被体内的酶氧化造成的半衰期短暂，因此研究开发稳定、长效的PG^衍生物是这一领域的 发展方向。其次，PGEi的水溶性差，上市产品中需要采用醇溶液溶解或者采用环糊精包合来 形成澄清的溶液。

发明内容
木发明的目的在于提供一种稳定、长效的PGEi衍生物以适应治疗的需要。
本发明人进行了悉心的研究，结果发现ll位，15位连有糖基的衍生物，由于保护了两 个羟基，又可以在体内糖苷酶水解的作用下逐渐释放出原型药PGE,，达到了稳定、长效的目 的。同时，所制备的化合物水溶性大大改善，无需加入助溶剂即可形成澄清的水溶液，方便 了临床用药。形成前药甲酯也可以达到长效的目的。
本发明是下式CI)表示的PGE]衍生物。<formula>formula see original document page 5</formula>
(I)
式中W为P-D-吡喃葡萄糖基，P-D-吡喃半乳糖基，(3-D-吡喃木糖基，a-L-吡喃鼠李糖基， a-L-吡喃阿拉伯糖基，a-D-吡喃甘露糖基，a-D-呋喃果糖基，(3-D-呋喃核糖基，(3-L-吡喃岩藻 糖基，(3-D-麦芽糖基，卩-D-乳糖基，卩-D-纤维二糖基，W为氢或甲基。
本发明的优选化合物是式(I)中R是l3-D-吡喃葡萄糖基，(3-D-吡喃半乳糖基，P-D-吡喃 木糖基，a-L-吡喃鼠李糖基，a-L-吡喃阿拉伯糖基，R2为氢或甲基的化合物。更优选的是式 (I)中R1是ot-L-吡喃阿拉伯糖基，W为甲基的化合物。
上述p-D-麦芽糖基，(3-D-乳糖基，P-D-纤维二糖基中的P构型指的是二糖还原末端糖基 的构型。
另外，本发明还涉及药物，其特征在于以式(I)中^为氢表示的化合物，其可药用盐为 有效成分。所述盐为碱金属盐、碱土金属盐或与氨、甲胺、二甲胺、环戊胺、苯胺、哌啶、 一乙醇胺、二乙醇胺、 一甲基一乙醇胺、氨基丁三醇、赖氨酸、四烷基钹、三(羟甲基)氨 基甲烷形成的盐。
本发明的另一目的是提供一种合成上述衍生物的方法。式(I)的化合物可以按照以下反 应式概括的方法进行<formula>formula see original document page 6</formula>
以下，按照反应式说明本发明的制备方法。
(1)按照有机合成中常用的方法成酯。例如在酸(三氟化硼一乙醚，强酸型阳离子交 换树脂，N，N'-二环己基碳二亚胺，N,N'-羰基二咪唑，偶氮二羧酸二乙酯/三苯基膦)存在下 与甲醇反应；在酰卤(二氯亚砜，草酰氯，对甲苯磺酰氯)和碱(三乙胺，吡啶，N，N,N，，N'-四甲基乙二胺，六甲基磷酰三胺)的存在下与甲醇反应；在碱(碳酸钾，碳酸钠，碳酸氢钾， 碳酸氢钠)的存在下，在非质子极性溶剂(丙酮，乙腈，四氢呋喃，N，N-二甲基甲酰胺，二 甲基亚砜，六甲基磷酰三胺)中与烃化剂(碘甲垸，硫酸二甲酯，原甲酸甲酯)反应；与重氮甲烷的乙醚溶液反应。较好的是与甲醇，对甲苯磺酰氯，在三乙胺存在下反应，或是与重 氮甲烷的乙醚溶液反应得到式(II)的化合物，详见Prostaglandins, 1978， 15 (5)， 795。上 述反应温度范围是一20 30。C。
(2) 式(II)的化合物与式(III)的糖基供体化合物，在二氯甲烷中在Lewis酸(三氟 甲磺酸三甲基硅酯(TMSOTf)，三氟化硼一乙醚)催化下发生成苷反应，得到式(IV)的化 合物，反应温度一78 30。C。所用糖的三氯乙酰亚胺酯供体(III)的制法和用途参考[1] Schmidt R R.Modem methods in carbohydrate synthesis. Netherlands: Harwood Academic, 1996:20-54: [2] Schmidt R R, Michael J. Facile synthesis of a- and P-O匿glycosyl imidates: preparation of glycosides and disaccharides. Angew Chem Int Ed Engl, 1980, 19(9):731-732; [3〗Schmidt R R. New methods for the synthesis of Glycosides and Oligosaccharides-are there alternatives to the Koenigs-Knorr method. Angew Chem Int Ed Engl, 1986， 25(3): 212-235; [4]程卯生等，单糖活 性给体合成力'法的改进.沈阳药科大学学报，2005, 22(5): 352-354，用不同糖的供体可以得到 不同糖的糖苷。
(3) 按照有机合成中常用的方法水解。在氢氧化钠的甲醇或含水甲醇溶液(必要时可 加入适量二氯甲烷)中，f 20 50°C下反应，然后经过强酸性阳离子交换树脂酸化，可得 式(V)的本发明化合物。式(V)的化合物可以用常用的方法成盐，例如0 30。C下在醇溶 液中与氢氧化钠反应成钠盐。
(4) 式UV)的化合物在甲醇钠的甲醇溶液(必要时可加入适量二氯甲烷)中，于室 温下反应，然后经过强酸性阳离子交换树脂酸化，可得式(VI)的木发明化合物。
具体实施例方式
以下结合实施例更详细地说明本发明，但是本发明并不受这些记载的任何限定。
实施例l
11，15-二-CK2，3，4,6，-四-0-苯甲酰基^-D-葡萄糖基)-PGE,甲酯(化合物(IV))的合成 (1)取0.50g(1.4mmol)PGEp 4.7ml (0.12mol)甲醇，0.4ml (2.9mmol)三乙胺，加入10ml 二氯甲烷溶解。在N2下搅拌5分钟后，加入0.30g (1.6mmol)对甲苯磺酰氯。室温搅拌2.5 小时，用饱和氯化铵溶液洗涤三次，有机相浓缩至千。残余物加入50mlpH8的TRIS缓冲溶 液搅拌15分钟，之后加入乙醚提取，有机相水洗至中性，加入无水硫酸钠十燥，过滤，浓縮。 加压杵层析(氯仿一甲醇=98:2)得到白色固体PGE]甲酯0.24g。 ESI MS m/z: 391.4(M+Na)+。 ]HNMR(CDCl3， 300MHz): S0.89(t， 3H， J二6.9Hz)， 1.12-1.83(m， 18H), 1.85-2.66(m， 7H)， 2.73(dd， 1H, J=18.0， 7.6Hz)， 3.68(s， 3H)' 3.90-4.00(m， 2H)， 5.63(m， 2H)。(2)取0.30g (0.81mmol) PGE,甲酯，1.33g Q.8mmo1)化合物(III), 0.2g4A分子筛， 加入20ml重蒸二氯甲烷于室温下搅拌30分钟。加入0.18ml (0.04mmol) 4% (v/v) TMSOTf 的二氯甲烷溶液，搅拌1小时后加入一滴三乙胺，过滤，滤液浓縮至干。加压柱层析(乙酸 乙酯一石油醚=4: 1)得到标题化合物0.94g。 ESIMSm/z: 1548.9(M+Na)+。 'HNMR(CDCl3， 300MHz): S0.89(t， 3H)， 1.13-1.84(m， 18H)， 1.86-2.65(m， 5H)， 2'73(dd， 1H， J = 18.0， 7.6Hz)， 3.68(s， 3H), 3.90-4.00(m， 2H)， 4.46-4.50(m， 2H)， 4.62-4.66(m， 4H)， 5.60-5.64(m， 4H)， 5.80-5.84(m， 2H)， 6.26匿6.30(m， 2H)， 6.82-6.86(m， 2H)， 7.24-7.56 (m， 24H)， 8.01-8.28 (m， 16H)。
实施例2
11，15-二-0-W-D-葡萄糖基)-PGE,(化合物(V))的合成
取0.80g (0.52mmo1)实施例1得到的11，15-二-0-(2,3，4,6,-四-0-苯甲酰基-,D-葡萄糖 基)-PGR甲酯，0.21g (5.2mmo1)氢氧化钠，加入3ml二氯甲烷，10ml甲醇，2ml水溶解， 于室温下搅拌4小时，加入强酸性阳离子交换树脂中和至中性，过滤，滤液浓縮，用乙醚洗 涤残余物。残余物加压柱层析(氯仿一 甲醇_水=7:3:1)得到标题化合物0.31g。 ESI MS m/z: 701.8(M+Na)+。力NMR(pyridine-^， 300MHz): S0.89(t， 3H， J = 6.9Hz)， 1.13-1.84(m， 18H)， 1.87-2.67(m， 5H)， 2.74(dd， 1H， J = 18.0， 7.6Hz)， 3.90-4.00(m， 2H)， 4.03-4.07(m， 4H)， 4.24-4.26(m， 4H), 4.39-4.45(m， 2H)， 4.93(m， 2H)， 5.63(m, 2H), 11.04(s， 1H)。
实施例3
11,15-二-O-0S-D-葡萄糖基)-PGE！甲酯(化合物(VI))的合成
取0.80g (0.52mmo1)实施例1得到的11，15-二-0-(2,3，4,6,-四-0-苯甲酰基-/ -0-葡萄糖 基)-PGE,甲酯，加入6ml 二氯甲烷，6ml甲醇溶解，加入0.52ml (0.52mmol) 1M的甲醇钠 甲醇溶液，于室温下搅拌4小时，加入强酸性阳离子交换树脂中和至中性，过滤，滤液浓缩， 用乙醚洗涤残余物。残余物加压柱层析(氯仿一甲醇—水二7:3:1)得到标题化合物0.32g。 ESI MS m/z: 715.2(M+Na)+。H NMR(pyridine-d5 ， 300MHz): S0.89(t， 3H， J = 6.9Hz)，
I. 13-1.84(m， 18H)， 1.87-2.67(m， 5H)， 2.74(dd， 1H， J = 18.0， 7.6Hz)， 3.68(s， 3H)， 3.90-4.00(m， 2H)， 4.03-4.07(m， 4H)， 4.24-4.26(m， 4H)， 4.39-4.45(m， 2H)， 4.93(m， 2H)， 5.63(m， 2H)，
II. 04(s， 1H)。
8实施例4
11，15-二-0-(2，3，4,-二-0-苯甲酰基-a-L-阿拉伯糖基)-PGE,甲酯的合成 取0.30g (0.81mmo1) PGEi甲酯，1.09g (1.8mmo1) 2,3,4,-三-O-苯甲酰基-a-L-阿拉伯糖 三氯乙酰亚胺酯，0.2g4A分子筛，加入20ml重蒸二氯甲垸于室温下搅拌30分钟。加入0.18ml
(0.04mmo1) 4% (v/v) TMSOTf的二氯甲烷溶液，搅拌1小时后加入一滴三乙胺，过滤， 滤液浓縮至干。加压柱层析(乙酸乙酯一石油醚^4: 1)得到标题化合物0.77g。 ESIMSm/z: 1280.4(M+Na)+。 tH画R(CDCl3， 300MHz): S0.89(t， 3H， J=6.9Hz)， 1.13-1.84(m， 18H)， 1.86-2.65(m， 5H)， 2.73(dd， 1H， J=18.0， 7.6Hz)， 3.68(s， 3H)， 3.90-4.00(m， 2H)， 4.18墨4.42(m， 4H)， 5.86-5.90(m， 2H)， 6.00-6.04(m， 4H)， 6.80-6.84(m， 2H)， 7,24-7.56 (m， 18H)， 8.02-8.30 (m， 12H)。
实施例5
11，15-二-0-(a-L-阿拉伯糖基)-PGEi的合成 取0.70g (0.56mmo1)实施例4得到的11，15-二-0-(2，3,4，-三-0-苯甲酰基-a-L-阿拉伯 糖)-PGEi甲酯的合成，0.22g (5.6mmo1)氢氧化钠，加入3ml二氯甲烷，10ml甲醇，2ml水 溶解，于室温下搅拌4小时，加入强酸性阳离子交换树脂中和至中性，过滤，滤液浓縮，用 乙醚洗涤残余物。残余物加压柱层析(氯仿一 甲醇—水=7:3:1)得到标题化合物0.33g。ESI MS m/z: 641.8(M+Na)+。 5H NMR(pyridine-d5， 300MHz): S0.89(t， 3H， J=6.9Hz)， 1.14-1.86(m， 18H)， 1.89-2.69(m， 5H)， 2.72(dd， 1H， J = 18.0， 7.6Hz)， 3.81-3.85(m， 2H)， 3.90-4.00(m， 2H)， 4.14-4.18(m， 2H)， 4.29-4.33(m， 2H)， 4.41-4.45(m， 2H)， 4.75-4.79(m， 2H)， U.08(s， 1H)。
实施例6
11,15-二-0-(a-L-阿拉伯糖基)-PGE钠盐的合成 取0.30g (0.48mmoD 11，15-二-0-(0^-阿拉伯糖)- 0￡1溶于20ml乙醇中，冰浴冷却下滴 加5.0ml的0.1M氢氧化钠溶液，室温下搅拌2小时后蒸除溶剂，残余物用乙醇—乙醚混合溶 剂重结品，得到标题化合物0.27g。 ESIMSm/z: 663.8(M+Na)+。 'HNMR(CD30D， 300MHz): S0.88(t， 3H， J = 6.9Hz)， 1.13-1.85(m， 18H), 1.87-2.67(m， 5H)， 2.70(dd， 1H， J = 18.0， 7.6Hz)， 3.80-3.84(m， 2H)， 3.88-3.99(m， 2H)， 4.12-4.16(m， 2H)， 4.27-4.31(m， 2H)， 4.38-4.44(m， 2H)， 4.72-4.77(m， 2H)。
9取0.30g (0.48mmol) 11,15-二-0-(a-L-阿拉伯糖)-PGEi溶于20ml乙醇中，加入5.0ml的 0.1M氢氧化钠溶液，溶解之后，将此溶液滴加到25ml0.01M的氯化钙溶液中，室温搅拌3 小时，冰水浴冷却30分钟，过滤，滤饼用乙醇重结晶，得到标题化合物0.26g。 ESIMSm/z: 1297.8(M+Na)+。H丽R(CD3。D' 300MHz): S0.88(m， 6H)， 1.11-1.86(m， 35H)， 1.84-2.69(m， 9H)， 2.70-2.72(m， 2H)， 3.80-3.86(m， 4H)， 3.88-4.01(m， 4H)， 4.10-4.18(m， 4H)， 4.25-4.33(m， 4H)， 4.36-4.46(m， 4H)， 4.70-4.77(m， 4H)。实施例811,15-二-0-(a-L-阿拉伯糖基)-PGEi甲胺盐的合成取0.30g (0.48mmo1) 11,15-二-0-(a-L-阿拉伯糖)-PGEt溶于20ml乙醇中，加入5ml甲胺 水溶液，室温搅拌3小时，浓縮得到固体，用乙醇重结晶，得到标题化合物0.27g。 ESI MS m/z: 672.5(M+Na)+。 ^NMR(CD30D， 300MHz): S0.89(t， 3H， J = 6.9Hz)， 1.13-1.85(m， 18H)， 1.87-2.67(m， 5H)， 2.71(dd， 1H， J = 18.0， 7.6Hz)， 2.86(s， 3H)， 3.80-3.84(m， 2H)， 3.88-3.99(m， 2H)， 4.12-4.16(m， 2H)， 4.27-4.31(m， 2H)， 4.38-4.44(m， 2H)， 4.72-4.77(m， 2H)， 7.04(s， 3H)。实施例9糖苷类衍生物高温稳定性对比试验(1) 仪器与样品高效液相色谱仪(岛津)，包括紫外检测器和色谱工作站，电热真空干燥箱，PGEp 11,15-二-O-0 -D-葡萄糖)-PGEi。(2) 试验条件将PGEi和11，15-二-O-05-D-葡萄糖基)-PGEi分别平摊在培养皿中，厚度《5mm，开口于 干燥箱内60。C放置10天，于第5天和第10天取样，检测含量。(3) 色谱条件用十八烷基 10(4) 测定方法分别取PGEJ口 11，15-二-O-0g-D-葡萄糖基)-PGE,样品10mg，精密称定，置50ml量瓶中， 加入流动相溶解并稀释至刻度，摇匀，作为供试品溶液，精密量取10pl，注入液相色谱仪， 记录色谱图；另分别取PGE,和11,15-二-O-0 -D-葡萄糖基)-PGE、对照品，同法测定。按外标 法以峰面积计算，即得。(5) 结果PGEt经高温试验，其第5、 10天，与第O天比较发现具有明显变化，而11，15-二-0-05-0-葡萄糖基)-PGE,无明显变化，检测结果见表1。这说明11，15-二-0-(^-D-葡萄糖基)-PGEi较 PGEl具有明显的稳定性。表1. PGEi糖苷类衍生物高温稳定性对比试验样品时间(天)含量(％)515.21PGE105.3411，15-二-0-W-D-葡99.95萄糖基)-PGEj1099.93实施例10PGEi糖苷类衍生物对血小板聚集的影响取健康家兔18只，随机分为3组，每组6只溶剂对照组、衍生物组、PGEj组(阳 性对照)。各组家兔固定后，由耳缘静脉取血，按常规方法测定给药前及给药后15、 30分、 1小时、2小时血小板数。取血时用3.8%枸櫞酸钠抗凝，1000转/分离心7分钟得PRP血浆， 4000转/分离心10分钟得PPP血浆。每200p 1血浆加入ADP5吗诱导血小板聚集。测定给药 前及给药后3小时内血小板的聚集率。结果见表l，结果表明PGE衍生物和PGEp给药后 均可抑制因ADP诱导引起的血小板聚集，PGEJ日性对照组15分钟即可达最大疗效，但持续 时间短；PG^衍生物在15分钟时的疗效不如PGE，但其作用可持续到2个小时，两者与空 白组比较有显著性差异。11最大凝聚率(％)g/kg)知S'J日Ul/4hl/2hlh2h空白62.16±10.263.90±11.0566.35±8.6765.59±9.2667.02±10.11对照(-2.78)(-6.74)(-5.52)(-7.98)PGE!4072.98±6.9635.02±8.12 (52.01)49.53±11.23 (32.13)52.39±10.01 (28.21)57.20±9.42 (21.62)11,15-—:-O-(a-L-4068.52±8.3545.91±13.9735.96±73737.56±7.9942.05±12.69阿拉伯糖(33.00)(47.51)(45.18)(38.63)基)-PGE!11,15- 一-O-(a-L-阿拉伯糖 基)-PGE,4069.38±7.7249.21±8.48 (29.07)38.73±9,85 (44.18)32.63±7.52 (52.97)41.14±10.67 (40.70)甲酯()数字为聚集抑制百分率(％)
权利要求
1、一种如下式(I)表示的前列腺素衍生物，式中R1为β-D-吡喃葡萄糖基，β-D-吡喃半乳糖基，β-D-吡喃木糖基，α-L-吡喃鼠李糖基，α-L-吡喃阿拉伯糖基，α-D-吡喃甘露糖基，α-D-呋喃果糖基，β-D-呋喃核糖基，β-L-吡喃岩藻糖基，β-D-麦芽糖基，β-D-乳糖基，β-D-纤维二糖基中的一种，R2为氢或甲基。
2、 根据权利要求1所述的前列腺素衍生物，其特征在于，式(I )中W是P-D-吡喃葡萄 糖基，(3-D-吡喃半乳糖基，p-D-吡喃木糖基，(x-L-吡喃鼠李糖基，a-L-吡喃阿拉伯糖基中的 一种，f为氢或甲基。
3、 根据权利要求1所述的前列腺素衍生物，其特征在于，式(I )中W是ot-L-吡喃阿拉 伯糖基，R2为甲基。
4、 根据权利要求1所述的前列腺素衍生物，其特征在于以W为氢表示的化合物，还包括其碱金属盐、碱土金属盐或与氨、甲胺、二甲胺、环戊胺、苯胺、哌啶、 一乙醇胺、二乙醇胺、 一甲基一乙醇胺、氨基丁三醇、赖氨酸、四垸基铵、三(羟甲基)氨基甲烷形成的 ±卜Xttl 。
5、 一种制备权利要求1所述的式(I )化合物的制备方法，该方法包括以下歩骤(1) 成酯在甲醇中，在三乙胺和对甲苯磺酰氯存在下，前列腺素E，与甲醇反应，得到前列 腺素E]甲酯；(2) 成苷在二氯甲垸中，在三氟甲磺酸三甲基硅酯或三氟化硼一乙醚存在下，前列腺素Ej 甲酯与糖的三氯乙酰亚胺酯发生反应，得到保护的糖基前列腺素E！甲酯；(3) 7K解在二氯甲垸、甲醇和水的混合溶剂中，保护的糖基前列腺素^甲酯与氢氧化钠反 应，然后经过强酸性阳离子交换树脂中和，得到式(I)的化合物，其中f为氢。(4) 甲醇解在二氯甲烷、甲醇的混合溶剂中，保护的糖基前列腺素^甲酯与甲醇钠反应，然后经过强酸性阳离子交换树脂中和，得到式(I )的化合物，其中W为甲基。
6、 根据权利要求5所述的式(I )化合物的制备方法，其特征在于，步骤(1)前列腺素 ^甲酯的制备过程中，前列腺素Ei与三乙胺、对甲苯磺酰氯的摩尔比例是1: 2.05~3: 1.05~1.5，
7、 根据权利要求6所述的式(I )化合物的制备方法，其特征在于，歩骤(2)保护的糖基前列腺素&甲酯的制备过程中，前列腺素E！甲酯与糖的三氯乙酰亚胺酯的摩尔比例是1: 2.05~2.5。
8、 根据权利要求7所述的式(I )化合物的制备方法，其特征在于，歩骤(2)保护的糖 基前列腺素B甲酯的制备过程中，反应温度为-78 30。C。
9、 根据权利要求8所述的式(I )化合物的制备方法，其特征在于，歩骤(3)式(I ) 化合物的制备过程中，保护的糖基前列腺素^甲酯与氢氧化钠的摩尔比例是1: 10~30。
10、 根据权利要求8所述的式(I )化合物的制备方法，其特征在于，歩骤(4)式(I ) 化合物的制备过程中，保护的糖基前列腺素Ei甲酯与甲醇钠的摩尔比例是l: 0.5~5。
全文摘要
本发明是式(I)表示的前列腺素衍生物，其药学上可以接受的盐，及其制备方法(式中R¹为β-D-吡喃葡萄糖基，β-D-吡喃半乳糖基，β-D-吡喃木糖基，α-L-吡喃鼠李糖基，α-L-吡喃阿拉伯糖基，α-D-吡喃甘露糖基，α-D-呋喃果糖基，β-D-呋喃核糖基，β-L-吡喃岩藻糖基，β-D-麦芽糖基，β-D-乳糖基，β-D-纤维二糖基，R²为氢或甲基)。提供一种稳定、长效的前列腺素E₁衍生物以适应治疗的需要。
文档编号C07H15/203GK101671377SQ200910093400
公开日2010年3月17日 申请日期2009年9月29日 优先权日2009年9月29日
发明者徐庆春, 海 黄 申请人:北京中海康医药科技发展有限公司