专利名称：α-烯基-β-氨基酸修饰的内吗啡肽-1类似物及其合成和应用的制作方法
技术领域：
本发明属于生物医药领域，涉及一类使用非天然氨基酸修饰的内吗啡肽-1 (Endomorphin-1, EM-I)类似物及其合成方法，尤其涉及一种α -烯基-β -氨基酸修饰的内吗啡肽-1类似物及其合成方法，本发明同时还涉及该内吗啡肽-ι类似物在制备镇痛药物方面的应用。
背景技术：
阿片类镇痛药物主要通过与μ阿片受体结合发挥其镇痛作用。1997年μ阿片受体的内源性配体内吗啡肽被发现后，科学家们对其进行了广泛深入的研究。研究表明，内吗啡肽通过与G蛋白偶联的μ阿片受体结合，参与了包括痛觉、呼吸、心血管、胃肠、内分泌、行为等诸多功能的调节，其主要作用体现在镇痛功能上。其中内吗啡肽-ι (Tyrfro-jTrp-Wie-NHvEM-I)具有优于内吗啡肽-2 (Tyr-Pro-Phe-Phe-NH2, ΕΜ-2)的治疗学特性，如奖赏行为与镇痛作用的分离，耐受的形成较ΕΜ-2发展更慢，镇痛剂量明显低于引起呼吸抑制及心血管作用的剂量等，因此推测内吗啡肽-1比内吗啡肽-2更适于作为新型安全阿片类镇痛药物先导化合物。内吗啡肽-1具有镇痛作用时间短、酶解稳定性差等缺点，从而限制其在临床上的应用。因此，通过化学改造修饰内吗啡肽-1提高其亲和能力和酶解稳定性，以获得一系列神经肽受体的高效配体成为近年来研究的方向。非天然氨基酸在研究多肽结构和功能应用方面有非常重要的作用，通过基团替换模拟原有的天然结构，能够进一步探讨天然配体的构效关系。最近研究显示，使用非天然β-氨基酸取代对应的α-氨基酸修饰生物活性肽能够对其结构和活性产生明显影响O； Chem. 2002, 45，2571 -,Bioorg. Med. Chem. Lett. 2000，10，2755)。使用非天然氨基酸修饰内吗啡肽的不同位点，对其进行有针对性的化学改造，已经成为发展内吗啡肽-1成为临床多肽镇痛药物的研究方向。研究表明，使用非天然氨基酸特别是β -氨基酸改造内吗啡肽-1能够对其整体的亲和能力产生较大影响，2位β -Pro类似物的替换能够提升其亲和能力和生理活性，但其他位点的替换均不能得到较好效果Mioor^; Med. Chem. Lett. 2009, 19,4115 -J. Med. Chem. 2008，51，4270 -,Eur. J. Pharmacol. 2003,469,89)。根据“地址-信息域，，的概念，一般将内吗啡肽-I的前3个氨基酸(Tyr1-Pro2-Trp3)视为“信息域”，Phe4-NH2被视为结合的“地址域”，其在配体-受体相互作用过程中非常重要O Pept. Res. 2001,58,399 ； Biochem. Biophys. Res. Commun. 2002,290,153)。
发明内容
本发明的目的是提供一种α -烯基-β -氨基酸修饰的内吗啡肽-1类似物。本发明的另一目的是提供一种α -烯基-β -氨基酸修饰的内吗啡肽-1类似物的合成方法。
本发明还有一个目的，就是提供一种α -烯基-β -氨基酸修饰的内吗啡肽-1类似物在制备镇痛药物中的应用。一、α -烯基-β -氨基酸
1、α-烯基氨基酸的结构式如下
权利要求
1. 一类α-烯基-β-氨基酸修饰的内吗啡肽-1类似物，其结构通式如下:
2.如权利要求1所述α-烯基-β-氨基酸修饰的内吗啡肽-1类似物的合成方法，包括以下工艺步骤(1)N-叔丁氧羰基-α-烯基-β -氨基酸酰胺的合成将N-叔丁氧羰基-α -烯基-β -氨基酸溶于无水二氯甲烷，于0-5 V下依次加入N-叔丁氧羰基-α -烯基-β -氨基酸摩尔量4-5倍量的N，N- 二异丙基乙基胺，1. 45-1. 5倍量的 1-羟基苯并三唑，1. 5-1. 6倍量的1-乙基-3- (3- 二甲胺丙基)碳二亚胺，搅拌充分溶解后加入N-叔丁氧羰基-α-烯基-β-氨基酸摩尔量1.2-1. 5倍的氨水，室温反应10-12小时； 反应结束后洗涤，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏，得白色固体N-叔丁氧羰基-α -烯基-β -氨基酸酰胺；(2)α-烯基-β-氨基酸酰胺的合成将化合物N-叔丁氧羰基-α -烯基-β -氨基酸酰胺溶于乙酸乙酯和盐酸的混合溶液中，室温反应2-2. 5小时后，调节ρΗ=9_10，二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏，得白色固体α -烯基- β -氨基酸酰胺；(3)N-叔丁氧羰基-色氨酸-α -烯基-β -氨基酸酰胺的合成将N-叔丁氧羰基-色氨酸溶于无水二氯甲烷，于0-5°C下依次加入N-叔丁氧羰基-色氨酸摩尔量4-5倍量的N，N- 二异丙基乙基胺，1. 45-1. 5倍量的1-羟基苯并三唑，1. 5-1. 6 倍量的1-乙基-3- (3-二甲胺丙基)碳二亚胺，搅拌充分溶解后加入α-烯基-β-氨基酸酰胺的二氯甲烷溶液，室温反应10-12小时，反应结束后洗涤，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏， 得白色固体产物N-叔丁氧羰基-色氨酸-α -烯基-β -氨基酸酰胺；所述α -烯基-β -氨基酸酰胺的摩尔量为N-叔丁氧羰基-色氨酸的1. 2-1. 5倍；(4)N-叔丁氧羰基-酪氨酸-脯氨酸的合成将N-叔丁氧羰基-酪氨酸溶于无水二氯甲烷，0-5°C搅拌下依次加入N-叔丁氧羰基-酪氨酸摩尔量4-5倍量的N，N- 二异丙基乙基胺，1. 45-1. 5倍量的1-羟基苯并三唑， 1. 5-1. 6倍量的1-乙基-3- (3- 二甲胺丙基)碳二亚胺，搅拌充分溶解后加入脯氨酸的饱和碳酸氢钠溶液，室温反应10-12小时，反应结束后洗涤，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏，得油状液体产物N-叔丁氧羰基-酪氨酸-脯氨酸；所述脯氨酸的摩尔量为N-叔丁氧羰基-酪氨酸的1. 2-1. 5倍；(5)色氨酸-α-烯基-β -氨基酸酰胺的合成将N-叔丁氧羰基-色氨酸-α -烯基-β -氨基酸酰胺溶于乙酸乙酯和盐酸的混合溶液中，室温反应2-2. 5小时后，调节ρΗ=9_10，二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏，得白色固体色氨酸-α -烯基-β -氨基酸酰胺；(6)N-叔丁氧羰基-酪氨酸-脯氨酸-色氨酸-α -烯基-β -氨基酸酰胺的合成将N-叔丁氧羰基-酪氨酸-脯氨酸溶于无水二氯甲烷，于(T5°C下依次加入N-叔丁氧羰基-酪氨酸-脯氨酸摩尔量4-5倍量的N，N- 二异丙基乙基胺，1. 45-1. 5倍量的1-羟基苯并三唑，1.5-1. 6倍量的1-乙基-3- (3-二甲胺丙基)碳二亚胺，搅拌充分溶解后加入色氨酸-α -烯基-β -氨基酸酰胺的二氯甲烷溶液，室温反应12-16小时，反应结束后洗涤，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏，得白色固体产物N-叔丁氧羰基-酪氨酸-脯氨酸-色氨酸-α-烯基-β-氨基酸酰胺；所述色氨酸-α -烯基-β -氨基酸酰胺的摩尔量为N-叔丁氧羰基-酪氨酸-脯氨酸的 1. 2-1. 5 倍；(7)酪氨酸-脯氨酸-色氨酸-α-烯基-β -氨基酸酰胺的合成将N-叔丁氧羰基-酪氨酸-脯氨酸-色氨酸-α -烯基-β -氨基酸酰胺溶于乙酸乙酯和盐酸的混合溶液中，室温反应2-2. 5小时后，调节ρΗ=9_10，二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏，得白色固体酪氨酸-脯氨酸-色氨酸-α -烯基-β -氨基酸酰胺。
3.如权利要求2所述α-烯基氨基酸修饰内吗啡肽-1类似物的合成方法，其特征在于步骤(2)、(5)、(7)所述乙酸乙酯和盐酸的混合溶液中，乙酸乙酯和盐酸的体积比为 4:1-4.5:1。
4.如权利要求2所述修饰内吗啡肽-1类似物的α-烯基氨基酸的合成方法，其特征在于所述α -烯基-β -氨基酸的结构式为
5.如权利要求4所述修饰内吗啡肽-1类似物的α-烯基氨基酸的合成方法，其特征在于所述α -烯基-β -氨基酸的合成方法如下(1)将2-(N-酰基吡咯)乙基膦酸二甲酯与1- (3，5-二三氟甲基)-3- ((1S，2S)_2 (1-吡咯烷)环己基)硫脲以7.5:1-8:1的摩尔比溶于甲苯中，于0-51下搅拌，加入2-(^酰基吡咯)乙基膦酸二甲酯摩尔量1-1. 1倍的N-叔丁氧羰基苯磺酰基亚胺和1. 2-1. 5倍的碳酸钾溶液，于0-3°C下反应22-M小时，反应结束后，硅胶柱层析分离纯化，得(2-(二甲氧基磷酰基)-3-羰基-1-苯基-3- (1-吡咯)丙基)氨基甲酸叔丁酯；(2)将(2-(二甲氧基磷酰基)-3-羰基-1-苯基-3- (1-吡咯)丙基)氨基甲酸叔丁酯溶于无水四氢呋喃，于零下18-零下15°C，加入甲醇钠的甲醇溶液，反应30-35分钟后，加入(2- (二甲氧基磷酰基)-3-羰基-1-苯基-3- (1-吡咯)丙基)氨基甲酸叔丁酯摩尔量 5-6倍的多聚甲醛，反应6-8h，反应结束后，用饱和氯化钠淬灭，乙酸乙酯萃取，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏，硅胶柱层析分离纯化，得N-叔丁氧羰基-α -烯基-β -氨基酸甲酯；所述甲醇钠的摩尔量为(2- (二甲氧基磷酰基)-3-羰基-1-苯基-3- (1-吡咯)丙基)氨基甲酸叔丁酯摩尔量的2-2. 2倍；(3)将N-叔丁氧羰基-α-烯基-β -氨基酸甲酯溶于四氢呋喃，加入N-叔丁氧羰基-α -烯基-β -氨基酸甲酯摩尔量1. 5-2倍的氢氧化锂溶液，室温反应12-16小时，反应结束后，调ρΗ=3_4，二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏，硅胶柱层析分离纯化，得 N-叔丁氧羰基-α -烯基-β -氨基酸；(4)将N-叔丁氧羰基-α-烯基-β -氨基酸溶于乙酸乙酯和盐酸的混合溶液中，室温反应2-2. 5小时后，调节ρΗ=9_10，二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏，得α -烯基-β-氨基酸。
6.如权利要求5所述修饰内吗啡肽-1类似物的α-烯基-β-氨基酸的合成方法，其特征在于步骤(3)所述氢氧化锂溶液的浓度为1-1. 2摩尔每升。
7.如权利要求5所述修饰内吗啡肽-1类似物的α-烯基-β-氨基酸的合成方法， 其特征在于步骤(4)所述乙酸乙酯和盐酸的混合溶液中，乙酸乙酯和盐酸的体积比为 4:1-4.5:1。
8.如权利要求1所述α-烯基-β-氨基酸修饰的内吗啡肽-1类似物在制备镇痛药中的应用。
全文摘要
本发明提供了一类非天然α-烯基-β-氨基酸修饰的内吗啡肽-1，其结构特征是内吗啡肽-1的第4位氨基酸分别由苯基、2-呋喃、3-氯苯基、1,3-二氧苯基取代的α-烯基-β-氨基酸替换而得。通过放射配体受体结合实验，离体器官生物检定，cAMP累积实验，离体酶解稳定性和温浴甩尾镇痛实验，对本发明非天然α-烯基-β-氨基酸修饰的内吗啡肽-1进行药理学活性鉴定，结果表明，这类新型类似物较内吗啡肽-1有高亲和能力、高酶解稳定性和高镇痛活性等优点，在制备多肽镇痛药物的中具有很高的应用价值。
文档编号C07C227/20GK102558297SQ20111045581
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者刘鑫, 王媛, 王锐, 赵德鹏, 邢燕红 申请人:兰州大学