专利名称：2－巯基－乙胺环化的竹红菌素及其制法和用途的制作方法
技术领域：
本发明属于具有光动力活性的光敏剂技术领域，尤其是涉及2-巯基-乙胺环化的竹红菌素及其制法和用途。
光动力疗法(Photodynamic therapy，简称PDT，光疗)指给人体施用光敏剂，然后光照激活光敏剂，在氧的参与下，产生活性氧及其它活性中间体(如光敏剂自由基)达到治疗疾病的目的。要求光敏剂的光毒性高，暗毒性低，在光疗窗口(600-900纳米)具有强吸收，且易于聚集在病变组织上。由于光疗同时需要光敏剂和光的参与，具有双重选择性(药物选择性富集和选择性光照激活)。这样光疗就比一般的化疗更易于将药物作用点控制在病变组织内，减少对正常组织的损伤，从而大大降低药物的毒副作用。
一九九三年对光动力疗法是值得纪念的一年，四月十六日加拿大健康保护局(the Health Protection Bureau of Canada)宣布，批准光卟啉(Photofrin)商品化，用于治疗膀胱癌。此后日本、美国和欧洲也相继批准了用光疗来治疗一些癌症，如胃癌、肺癌等。这是一个漫长而艰苦、耗资巨大的过程，是对前许多科学家研究工作的承认。1972年戴尔芒德(Diamond)等人在《手术刀》1972年第2卷第1175页(Lancet 1972，2，1175)报道了光疗用于治疗恶性肿瘤；后来道尔蒂(Dougherty)等人在《北大西洋公约组织癌症研究所杂志》1974年第51卷第1333页(J.Natl.Cancer Inst.1974，51，1333)和1975年第55卷第115页(J.Natl.Cancer Inst.1975，55，115)中报导了光疗对脑癌、颈癌和眼癌等浅层癌具有明显疗效。血卟啉衍生物(Haematoporphyrinderivatives，简称HPD)及其商业化产品光卟啉(Photofrin)，光疗素(Photosan)，光灵素(Photogem)及光癌素(Photocarcinorin)，在肿瘤光疗的历史上具有举足轻重的地位。目前临床上使用的有HPD和血卟啉单甲醚(Dihematoporphyrin ethers and esters；简称DHE)。在道尔林(Doiron)和高莫(Gomer)编的《卟啉定位及肿瘤治疗》一书中，道尔蒂(Dougherty)等人在《血卟啉衍生物活性组分的结构》部分(The structure of the activecomponent of hematoporphyrin derivative.In Porphyrin Localization andTreatment of Tumors 1984，6，259-274)报道了HPD的有效成分为DHE。DHE的商品制剂为Photofrin或卟菲摩钠(Porfimer Sodium)，含有低于20％的无活性单体和高于80％的有活性卟啉双体及低聚物。
尽管HPD及其商品已广泛用于实验临床，但这些第一代光敏剂有三个不可忽视的缺点。首先，它们的选择性不好，易引起皮肤过敏的副作用，且需要避光时间长，第二，红光部分的吸收带(带I，约630纳米)很弱，不能很好地吸收红光。第三，其组分复杂，稳定性差，这都限制了它的应用。
八十年代以后，第二代光敏剂的研究和筛选使光疗研究又跨出了一步。这些第二代光敏剂的活性和选择性都得以改进。博耐特(Bonnett)在《化学综述》1995年第19页(Chem.Rev.1995，19)上发表了对这些第二代光敏剂的介绍，包括卟啉、卟吩、二氢卟吩、内源卟啉、酞菁和萘酞菁。
除此之外，竹红菌素，一种中国特有的新型光敏剂，近年来吸引了国内外的广泛兴趣。它是从生长在我国云南西北部山区生长的箭竹的寄生真菌-----竹红菌素中提取的光敏剂色素，其中包括竹红菌甲素(Hypocrellin A，简称HA)和竹红菌乙素(Hypocrellin B，简称HB)。其结构如下
作为新型光敏剂，竹红菌素具有易得、易纯化、低毒；高稳定性，不簇集，能富集于癌细胞、代谢快、无明显副作用等优点，有希望成为新一代的光疗药物。第五振军(Diwu)等人在《光化学光生物杂志A化学》1992年第64卷第273页(J.Photochem.Photobiol.AChem.1992，64，273)上报道了竹红菌甲素的单重态氧量子产率(ΦΔ)(在苯中)高达0.81，乙素的ФΔ值为0.76，是一种有效的单重态氧敏化剂。哈德森(Hudson)等人在《光化学与光生物》1994年第60卷第253页(Photochem.Photobiol.1994，60，253)上报道了HA能光敏杀灭爱滋病毒；傅乃武等人在《中国药理学报》1989年第10卷第371页上报道了HA对肝瘤细胞的浅粒体和微粒体具有光动力杀伤作用。皱伟(Zou)等人在《光化学与光生物杂志B生物》1996年33卷第73页(J.Photochem.Photobiol.BBiol.1996，33，73)上报道了HA-质脂体及13-SO3Na-HA能对pBR322 DNA产生光敏损伤。曹恩华(Cao)等人在《光化学与光生物杂志B生物》1998年第43卷第106页(J.Photochem.Photobiol.BBiol.1998，43，106)上报道了HA能光敏导致三种恶性肿瘤细胞株的凋亡。这些都证明竹红菌素具有光疗应用潜力。但它们最大的不足之处在于其在光疗窗口(600-900纳米)无明显吸收。为了克服这一缺点，劳恩(Lown)及其合作者们用热化学方法合成了一系列胺基竹红菌素衍生物。通过对竹红菌素发色团的胺基化，使其在红光部分的吸收大大增强，并进行了体内和体外实验，这些研究结果，Lown在《加拿大化学杂志》1997年第75卷99页(Can.J.Chem.1997，75，99)中作了总结。但热化学胺基化反应产物多，目标产物的产率低于15％，分离困难，因而不利于将来商品化和应用于临床。
本发明的目的在于克服用热化学方法合成胺基竹红菌素衍生物时反应产物多，目标产物的产率低，分离困难等缺陷，提供一种目标产物高，副产物少，易分离的2-巯基-乙胺环化的竹红菌素及其制法和用途。
本发明为了简化合成过程，降低成本，我们利用巯基(-SH)的高反应活性，用含2-位巯基的半胱氨(HSCH2CH2NH2)或半胱氨酸(HSCH2CH(COOH)NH2)作为胺基化试剂，竹红菌为竹红菌甲素和竹红菌乙素，得到了半胱氨或半胱氨酸胺基化的竹红菌素衍生物半胱氨单环化产物(I)、半胱氨双环化的产物(II)和半胱氨酸双环化产物(III和IV)。其中竹红菌甲素的2-巯基-乙胺环化产物结构为
其中IA、IIA，R＝H；IIIA，R＝COOH；IVA，R＝COONa。竹红菌乙素的2-巯基-乙胺环化产物结构为
其中IB、IIB，R＝H；IIIB，R＝COOH；IVB，R＝COONa。
本发明的2-巯基-乙胺环化竹红菌素的制备方法按如下步骤进行将摩尔比为1∶2～1∶20的竹红菌素和半胱氨或半胱氨酸，与适量极性有机溶剂-缓冲溶液混合，并使其溶解，加到反应容器中；其中，极性有机溶剂与缓冲溶液体积比为1∶4～2∶1，缓冲溶液为水和无机盐，且pH＞7.0。同时搅拌，并用光照射，反应15-40分钟，然后用酸中和至中性；对于胺基化的竹红菌素衍生物IA、IB、IIA和IIB，取半胱氨与竹红菌素反应后的混合物，用氯仿萃取，取氯仿层，再用水洗3～4次，减压浓缩氯仿液，用薄层层析法分离纯化得到胺基化的竹红菌素衍生物IA、IB、IIA和IIB，所用展开液为乙酸乙酯和氯仿，洗脱液为丙酮；或用柱层析法，展开液为乙酸乙酯和氯仿，最终得到胺基化的竹红菌素衍生物IA、IB、IIA和IIB；对于胺基化的竹红菌素衍生物IIIA、IIIB、IVA和IVB，则取半胱氨酸与竹红菌素反应后用氯仿反萃取后得到的水层，用乙酸乙酯洗3～4次后，再用薄层层析法分离纯化得到胺基化的竹红菌素衍生物IIIA、IIIB、IVA和IVB，所用展开液为甲醇和水，洗脱液为甲醇和水；或用柱层析法提纯，展开液为甲醇和水，最终得到胺基化的竹红菌素衍生物IIIA、IIIB、IVA和IVB。
其中竹红菌素为竹红菌甲素或竹红菌乙素；2-巯基-乙胺为半胱氨或半胱氨酸；极性有机溶剂为甲醇、乙醇、二甲基亚砜、N，N-二甲基甲酰胺等；缓冲溶液为磷酸盐水溶液、碳酸盐水溶液、磷酸盐-NaOH水溶液或NaOH水溶液等；酸为盐酸等。
本发明的用途本发明合成的2-巯基-胺基环化的竹红菌素在光疗窗口(600-900纳米)有强的吸收，有利于治疗肿瘤和癌症。化合物I和II为正电性光敏剂，与癌细胞及生物大分子的亲和能力增强，使光毒性提高。化合物III和IV的水溶性大大提高，易溶于水中，有利于药物在体内的传递。在激光照射下，这些化合物的光动力活性强，暗毒性小，有望成为较血卟啉类光敏剂性能更优、功能更强的新一代光疗药物，用于治疗肿瘤、抗爱滋病毒和血液净化。
本发明的优点和效果此2-巯基-胺基环化的竹红菌素的制备方法表明光化学合成方法大大提高了原料的利用效率和反应的速度，副产物少，而目标产物的产率极大提高；这些都是热化学方法所无法比拟的，我们用这种方法，使化合物I和II的总产率高达93％(竹红菌素的转化率约为96％)，化合物III和IV的总产率高达70％(竹红菌素的转化率约为92％)，而热化学反应在相同的条件下产率仍低于15％，其他的热化学胺基化反应的产率也不高于15％，这些结果表明光化学合成方法是一种新型高效的制备方法，有望用于光敏剂的制备(条件反应试剂具有光化学反应活性)，而且2-巯基-胺基环化的竹红菌素的光物理和光化学实验表明，此类衍生物完全保持了竹红菌甲素和竹红菌乙素的光敏活性，能够光敏产生单重态氧(1O2)、超氧负离子(O2·-)和羟基自由基(·OH)，化合物I和II与竹红菌素的光敏活性相当(ΦΔ＝0.71和0.64)；化合物III和IV产生O2·-和·OH的能力相应增强了3倍左右，单重态氧的量子产率达0.54。同时这些衍生物也都在无氧条件下能产生自身的半醌负离子自由基，化合物III和IV的半醌负离子自由基的产生效率比竹红菌素的强3倍左右。它们在光疗窗口的吸收大大增强(强于以前报道的任何竹红菌素的衍生物)。化合物III和IV的水溶性大大提高，化合物IV极易溶解于水中，在水中的溶解度可达0.5毫摩尔/升，这对于光疗来说已足够了。化合物III和IV与DNA分子有更强的亲和力(Kc～105Ms-1)，光照下与DNA分子发生光加成(竹红菌素未发现这种作用)，破坏DNA的立体结构，导致核酸分子的损伤，可用于无膜病毒的光疗。因而化合物III和IV不仅能用于肿瘤光疗，而且还有望用于光疗杀灭无膜病毒和净化血液。从现阶段的初步实验数据以及结构、作用机制来推测，此类胺基衍生物具有更好的潜在性能，以前我们的生物体实验已证明竹红菌甲素和乙素都为光毒性高、暗毒性低的化合物，卟啉类化合物的研究表明胺基的引入和分子的正电性(化合物I和II)有利于光敏剂的选择性富集和在光疗窗口的光疗作用的最大发挥。化合物IV由于氨基的引入和水溶性的极大改善，与核酸分子的聚合力增强并发生光化学作用，直接造成核酸的损伤。而与竹红菌甲素及乙素的巯氨基双位环化产物，使分子的平面性和刚性高于其他的脂肪链的胺基衍生物，减小了单重态的内转换失活效率，从而保持了高的三重态量子产率和单重态氧量子产率(I0.71，II0.64；III，IV0.54)。
实施例1竹红菌甲素(HA)109毫克(0.2×10-3摩尔)，半胱氨盐酸盐57毫克(0.5×10-3摩尔)，乙醇-缓冲溶液(体积比1∶1，pH＞8.0)200毫升放入500毫升圆底烧瓶中，电磁搅拌。用400瓦高压钠灯作为光源照射。用流动水保持反应温度在20℃左右，吸收掉红外部分光产生的热量，将热反应降至最低。光照30分钟，然后用盐酸将反应混合物中和至中性，再用氯仿萃取，直至水层无色或呈淡紫色为止。取氯仿层，用水再洗3～4次，减压抽干溶剂。然后再用干燥的氯仿重新溶解反应混合物，用硅胶板分离，展开液为氯仿和乙酸乙酯，其体积分别为100毫升和50毫升，洗脱液为丙酮。进一步用此法层析纯化，得到半胱氨环化的竹红菌甲素IA和IIA。产率分别为25％和37％。化合物IA的鉴定紫外吸收(λmax)535nm，592nm，648nm。红外吸收(ν)3423cm-1，1690cm-1，1604cm-1。核磁共振(δ1H)16.75(s)，14.60(s)，6.63(s)，4.13(s)，4.10(s)，4.07(s)，4.02(s)，4.00(dd)，3.57(t)，3.20(dd)，3.00(t)，2.36(s)，1.62(s)ppm.质谱分析m/z 603(M+).化合物IIA的鉴定紫外吸收(λmax)584nm，682nm.红外吸收(νmax)3430cm-1，1683cm-1，1600cm-1.核磁共振(δ1H)11.60(s)，10.70(s).4.16(s)，4.12(s)，4.06(s)，4.04(s)，3.98(dd)，3.58(m)，3.20(dd)，3.02(m)，2.38(s)，1.60(s)ppm.质谱分析m/z 660(M+).
实施例2竹红菌乙素(HB)105毫克(0.2×10-3摩尔)，半胱氨盐酸盐57毫克(0.5×10-3摩尔)，乙醇-缓冲溶液(体积比1∶1，pH＞8.0)200毫升放入500毫升圆底烧瓶中，电磁搅拌，用400瓦高压钠灯作光源照射，加滤色片吸收掉波长低于510纳米的光，用流动水保持反应温度为20℃，光照30分钟，用盐酸将反应混合物中和至中性，再用氯仿萃取，直至水层呈无色或淡紫色为止，取氯仿层，用水再洗3～4次，减压抽干溶剂，再用干燥的氯仿重新溶解反应混合物，用硅胶板分离，展开剂为氯仿和乙酸乙酯，其体积分别为100毫升和50毫升，洗脱液为丙酮。进一步用此法层析纯化，得到半胱氨环化的竹红菌乙素IB和IIB。产率分别为24％和38％。化合物IB的鉴定紫外吸收(λmax)535nm，594nm，652nm.红外吸收(νmax)3424cm-1，1690cm-1，1604cm-1.核磁共振(δ1H)16.70(s)，14.66(s)，6.62(s)，4.10(s)，4.08(s)，4.05(s)，4.00(dd)，3.96(s)，3.56(t)，3.22(dd)，2.98(t)，2.36(s)，1.95(s)ppm.质谱分析m/z 585(M+).化合物IIB的鉴定紫外吸收(λmax)584nm，684nm.红外吸收(νmax)3428cm-1，1686cm-1，1602cm-1.核磁共振(δ1H)11.60(s)，10.70(s)，4.16(s)，4.10(s)，4.08(s)，4.03(s)，4.00(dd)，3.57(m)，3.23(dd)，2.96(m)，2.38(s)，1.95(s)ppm.质谱分析m/z 642(M+).
实施例3竹红菌甲素(HA)109毫克(0.2×10-3摩尔)，半胱氨酸61毫克(0.5×10-3摩尔)，乙醇-缓冲溶液(体积比1∶1，pH＞8.0)200毫升，放入500毫升圆底烧瓶中，电磁搅拌。用400瓦高压钠灯作光源照射，加滤色片，除去波长低于510纳米的光；用流动水浴，将反应体系的温度维持在20℃左右。光照20分钟，然后用盐酸将反应混合物中和至中性，再用氯仿反萃取，直至氯仿层无色为止，取水层，再用乙酸乙酰洗3～4次，然后用柱层析分离，展开液为甲醇和水，其体积分别为40毫升和60毫升，洗脱液为甲醇和水。进一步用此法层析纯化，得到半胱氨酸环化的竹红菌甲素IIIA和IVA。产率分别为20％和19％。化合物IIIA的鉴定紫外吸收(λmax)582nm，684nm.红外吸收(νmax)3433cm-1，1725cm-1，1717cm-1，1680cm-1，1599cm-1.核磁共振(δ1H)4.95(m)，4.16(s)，4.14(s)，4.10(s)，4.06(s)，4.00(m)，3.24(dd)，3.04(m)，2.38(s)，1.63(s)ppm.质谱分析m/z 748(M+).化合物IVA鉴定紫外吸收(λmax)580nm，684nm.红外吸收(νmax)3430cm-1，1680cm-1，1599cm-1，1526cm-1，1398cm-1，1284cm-1.核磁共振(δ1H)4.78(m)，4.18(s)，4.14(s)，4.10(s)，4.06(s)，3.99(dd)，3.22(dd)，2.96(m)，2.38(s)，1.61(s)ppm.质谱分析m/z 792(M+).
实施例4竹红菌乙素(HB)105毫克(0.2×10-3摩尔)，半胱氨酸61毫克(0.5×10-3摩尔)，乙醇-缓冲溶液(体积比1∶1，pH＞8.0)200毫升，放入500毫升圆底烧瓶中，电磁搅拌。用400瓦高压钠灯作光源照射，加滤色片滤去波长低于510纳米的光；用流动水浴使反应体系的温度维持在20℃左右。光照20分钟，然后用盐酸将反应混合物中和至中性，再用氯仿反萃取，直到氯仿层无色为止。取水层，用乙酸乙酯反复洗涤3～4次，然后用柱层析分离，展开液为甲醇和水，其体积分别为40毫升和60毫升，洗脱液为甲醇和水。进一步用此法层析纯化，得到半胱氨酸环化的竹红菌乙素IIIB和IVB。产率分别为23％和18％。化合物IIIB的鉴定紫外吸收(λmax)582nm，684nm.红外吸收(νmax)3433cm-1，1725cm-1，1717cm-1，1680cm-1，1599cm-1.核磁共振(δ1H)4.95(m)，4.14(s)，4.10(s)，4.08(s)，4.04(s)，3.98(dd)，3.24(dd)，3.02(m)，2.38(s)，1.95(s)ppm.质谱分析m/z 730(M+).化合物IVB鉴定紫外吸收(λmax)580nm，684nm.红外吸收(νmax)3430cm-1，1680cm-1，1599cm-1，1526cm-1，1398cm-1，1284cm-1.核磁共振(δ1H)4.76(m)，4.16(s)，4.14(s)，4.10(s)，4.04(s)，4.00(dd)，3.22(dd)，2.96(m)，2.38(s)，1.95(s)ppm.质谱分析m/z 774(M+).
实施例5竹红菌甲素(HA)109毫克(0.2×10-3摩尔)，半胱氨盐酸盐228毫克(2×10-3摩尔)，乙醇-缓冲溶液(体积比1∶2，pH＞7.0)200毫升放入500毫升圆底烧瓶中，电磁搅拌，缓冲溶液为碳酸盐水溶液。用400瓦高压钠灯作为光源照射。用流动水保持反应温度在20℃左右，吸收掉红外部分光产生的热量，将热反应降至最低。光照30分钟，然后用盐酸将反应混合物中和至中性，再用氯仿萃取，直至水层无色或呈淡紫色为止。取氯仿层，用水再洗3～4次，减压抽干溶剂。然后再用干燥的氯仿重新溶解反应混合物，用硅胶板分离，展开液为氯仿和乙酸乙酯，其体积分别为100毫升和50毫升，洗脱液为丙酮。进一步用此法层析纯化，得到半胱氨环化的竹红菌甲素IA和IIA。产率分别为33％和52％。化合物IA的鉴定紫外吸收(λmax)535nm，592nm，648nm。红外吸收(ν)3423cm-1，1690cm-1，1604cm-1。核磁共振(δ1H)16.75(s)，14.60(s)，6.63(s)，4.13(s)，4.10(s)，4.07(s)，4.02(s)，4.00(dd)，3.57(t)，3.20(dd)，3.00(t)，2.36(s)，1.62(s)ppm.质谱分析m/z 603(M+).化合物IIA的鉴定紫外吸收(λmax)584nm，682nm.红外吸收(νmax)3430cm-1，1683cm-1，1600cm-1.核磁共振(δ1H)11.60(s)，10.70(s).4.16(s)，4.12(s)，4.06(s)，4.04(s)，3.98(dd)，3.58(m)，3.20(dd)，3.02(m)，2.38(s)，1.60(s)ppm.质谱分析m/z 660(M+).
实施例6竹红菌乙素(HB)105毫克(0.2×10-3摩尔)，半胱氨盐酸盐228毫克(2×10-3摩尔)，乙醇-缓冲溶液(体积比1∶2，pH＞7.0)200毫升放入500毫升圆底烧瓶中，电磁搅拌，缓冲溶液为磷酸盐-NaOH水溶液。用400瓦高压钠灯作光源照射，加滤色片吸收掉波长低于510纳米的光，用流动水保持反应温度为20℃，光照30分钟，用盐酸将反应混合物中和至中性，再用氯仿萃取，直至水层呈无色或淡紫色为止，取氯仿层，用水再洗3～4次，减压抽干溶剂，再用干燥的氯仿重新溶解反应混合物，用硅胶板分离，展开剂为氯仿和乙酸乙酯，其体积分别为100毫升和50毫升，洗脱液为丙酮。进一步用此法层析纯化，得到半胱氨环化的竹红菌乙素IB和IIB。产率分别为35％和51％。化合物IB的鉴定紫外吸收(λmax)535nm，594nm，652nm.红外吸收(νmax)3424cm-1，1690cm-1，1604cm-1.核磁共振(δ1H)16.70(s)，14.66(s)，6.62(s)，4.10(s)，4.08(s)，4.05(s)，4.00(dd)，3.96(s)，3.56(t)，3.22(dd)，2.98(t)，2.36(s)，1.95(s)ppm.质谱分析m/z 585(M+).化合物IIB的鉴定紫外吸收(λmax)584nm，684nm.红外吸收(νmax)3428cm-1，1686cm-1，1602cm-1.核磁共振(δ1H)11.60(s)，10.70(s)，4.16(s)，4.10(s)，4.08(s)，4.03(s)，4.00(dd)，3.57(m)，3.23(dd)，2.96(m)，2.38(s)，1.95(s)ppm.质谱分析m/z 642(M+).
实施例7竹红菌甲素(HA)109毫克(0.2×10-3摩尔)，半胱氨酸244毫克(2×10-3摩尔)，乙醇-缓冲溶液(体积比1∶2，pH＞7.0)200毫升，放入500毫升圆底烧瓶中，电磁搅拌。用400瓦高压钠灯作光源照射，加滤色片，除去波长低于510纳米的光；用流动水浴，将反应体系的温度维持在20℃左右。光照20分钟，然后用盐酸将反应混合物中和至中性，再用氯仿反萃取，直至氯仿层无色为止，取水层，再用乙酸乙酰洗3～4次，然后用柱层析分离，展开液为甲醇和水，其体积分别为40毫升和60毫升，洗脱液为甲醇和水。进一步用此法层析纯化，得到半胱氨酸环化的竹红菌甲素IIIA和IVA。产率分别为28％和29％。化合物IIIA的鉴定紫外吸收(λmax)582nm，684nm.红外吸收(νmax)3433cm-1，1725cm-1，1717cm-1，1680cm-1，1599cm-1.核磁共振(δ1H)4.95(m)，4.16(s)，4.14(s)，4.10(s)，4.06(s)，4.00(m)，3.24(dd)，3.04(m)，2.38(s)，1.63(s)ppm.质谱分析m/z 748(M+).化合物IVA鉴定紫外吸收(λmax)580nm，684nm.红外吸收(νmax)3430cm-1，1680cm-1，1599cm-1，1526cm-1，1398cm-1，1284cm-1.核磁共振(δ1H)4.78(m)，4.18(s)，4.14(s)，4.10(s)，4.06(s)，3.99(dd)，3.22(dd)，2.96(m)，2.38(s)，1.61(s)ppm.质谱分析m/z 792(M+).
实施例8竹红菌乙素(HB)105毫克(0.2×10-3摩尔)，半胱氨酸244毫克(2×10-3摩尔)，乙醇-缓冲溶液(体积比1∶2，pH＞7.0)200毫升，放入500毫升圆底烧瓶中，电磁搅拌。用400瓦高压钠灯作光源照射，加滤色片滤去波长低于510纳米的光；用流动水浴使反应体系的温度维持在20℃左右。光照20分钟，然后用盐酸将反应混合物中和至中性，再用氯仿反萃取，直到氯仿层无色为止。取水层，用乙酸乙酯反复洗涤3～4次，然后用柱层析分离，展开液为甲醇和水，其体积分别为40毫升和60毫升，洗脱液为甲醇和水。进一步用此法层析纯化，得到半胱氨酸环化的竹红菌乙素IIIB和IVB。产率分别为30％和28％。化合物IIIB的鉴定紫外吸收(λmax)582nm，684nm.红外吸收(νmax)3433cm-1，1725cm-1，1717cm-1，1680cm-1，1599cm-1.核磁共振(δ1H)4.95(m)，4.14(s)，4.10(s)，4.08(s)，4.04(s)，3.98(dd)，3.24(dd)，3.02(m)，2.38(s)，1.95(s)ppm.质谱分析m/z 730(M+).化合物IVB鉴定紫外吸收(λmax)580nm，684nm.红外吸收(νmax)3430cm-1，1680cm-1，1599cm-1，1526cm-1，1398cm-1，1284cm-1.核磁共振(δ1H)4.76(m)，4.16(s)，4.14(s)，4.10(s)，4.04(s)，4.00(dd)，3.22(dd)，2.96(m)，2.38(s)，1.95(s)ppm.质谱分析m/z 774(M+).
实施例9竹红菌甲素(HA)109毫克(0.2×10-3摩尔)，半胱氨盐酸盐456毫克(4×10-3摩尔)，乙醇-缓冲溶液(体积比1∶3，pH＞8.0)200毫升放入500毫升圆底烧瓶中，电磁搅拌。用400瓦高压钠灯作为光源照射。用流动水保持反应温度在20℃左右，吸收掉红外部分光产生的热量，将热反应降至最低。光照30分钟，然后用盐酸将反应混合物中和至中性，再用氯仿萃取，直至水层无色或呈淡紫色为止。取氯仿层，用水再洗3～4次，减压抽干溶剂。然后再用干燥的氯仿重新溶解反应混合物，用柱层析法分离，展开液为氯仿和乙酸乙酯，其体积分别为100毫升和50毫升。进一步用此法层析纯化，得到半胱氨环化的竹红菌甲素IA和IIA。产率分别为38％和55％。化合物IA的鉴定紫外吸收(λmax)535nm，592nm，648nm。红外吸收(ν)3423cm-1，1690cm-1，1604cm-1。核磁共振(δ1H)16.75(s)，14.60(s)，6.63(s)，4.13(s)，4.10(s)，4.07(s)，4.02(s)，4.00(dd)，3.57(t)，3.20(dd)，3.00(t)，2.36(s)，1.62(s)ppm.质谱分析m/z 603(M+).化合物IIA的鉴定紫外吸收(λmax)584nm，682nm.红外吸收(νmax)3430cm-1，1683cm-1，1600cm-1.核磁共振(δ1H)11.60(s)，10.70(s).4.16(s)，4.12(s)，4.06(s)，4.04(s)，3.98(dd)，3.58(m)，3.20(dd)，3.02(m)，2.38(s)，1.60(s)ppm.质谱分析m/z 660(M+).
实施例10竹红菌乙素(HB)105毫克(0.2×10-3摩尔)，半胱氨盐酸盐456毫克(4×10-3摩尔)，乙醇-缓冲溶液(体积比1∶3，pH＞8.0)200毫升放入500毫升圆底烧瓶中，电磁搅拌，用400瓦高压钠灯作光源照射，加滤色片吸收掉波长低于510纳米的光，用流动水保持反应温度为20℃，光照30分钟，用盐酸将反应混合物中和至中性，再用氯仿萃取，直至水层呈无色或淡紫色为止，取氯仿层，用水再洗3～4次，减压抽干溶剂，再用干燥的氯仿重新溶解反应混合物，用柱层析法分离，展开液为氯仿和乙酸乙酯，其体积分别为100毫升和50毫升。进一步用此法层析纯化，得到半胱氨环化的竹红菌乙素IB和IIB。产率分别为39％和53％。化合物IB的鉴定紫外吸收(λmax)535nm，594nm，652nm.红外吸收(νmax)3424cm-1，1690cm-1，1604cm-1.核磁共振(δ1H)16.70(s)，14.66(s)，6.62(s)，4.10(s)，4.08(s)，4.05(s)，4.00(dd)，3.96(s)，3.56(t)，3.22(dd)，2.98(t)，2.36(s)，1.95(s)ppm.质谱分析m/z 585(M+).化合物IIB的鉴定紫外吸收(λmax)584nm，684nm.红外吸收(νmax)3428cm-1，1686cm-1，1602cm-1.核磁共振(δ1H)11.60(s)，10.70(s)，4.16(s)，4.10(s)，4.08(s)，4.03(s)，4.00(dd)，3.57(m)，3.23(dd)，2.96(m)，2.38(s)，1.95(s)ppm.质谱分析m/z 642(M+).
实施例11竹红菌甲素(HA)109毫克(0.2×10-3摩尔)，半胱氨酸488毫克(4×10-3摩尔)，乙醇-缓冲溶液(体积比1∶3，pH＞8.0)200毫升，放入500毫升圆底烧瓶中，电磁搅拌。用400瓦高压钠灯作光源照射，加滤色片，除去波长低于510纳米的光；用流动水浴，将反应体系的温度维持在20℃左右。光照20分钟，然后用盐酸将反应混合物中和至中性，再用氯仿反萃取，直至氯仿层无色为止，取水层，再用乙酸乙酰洗3～4次，然后用薄层层析法分离，展开液为甲醇和水，其体积分别为40毫升和60毫升，洗脱液为甲醇和水。进一步用此法层析纯化，得到半胱氨酸环化的竹红菌甲素IIIA和IVA。产率分别为34％和36％。化合物IIIA的鉴定紫外吸收(λmax)582nm，684nm.红外吸收(νmax)3433cm-1，1725cm-1，1717cm-1，1680cm-1，1599cm-1.核磁共振(δ1H)4.95(m)，4.16(s)，4.14(s)，4.10(s)，4.06(s)，4.00(m)，3.24(dd)，3.04(m)，2.38(s)，1.63(s)ppm.质谱分析m/z 748(M+).化合物IVA鉴定紫外吸收(λmax)580nm，684nm.红外吸收(νmax)3430cm-1，1680cm-1，1599cm-1，1526cm-1，1398cm-1，1284cm-1.核磁共振(δ1H)4.78(m)，4.18(s)，4.14(s)，4.10(s)，4.06(s)，3.99(dd)，3.22(dd)，2.96(m)，2.38(s)，1.61(s)ppm.质谱分析m/z 792(M+).
实施例12竹红菌乙素(HB)105毫克(0.2×10-3摩尔)，半胱氨酸488毫克(4×10-3摩尔)，乙醇-缓冲溶液(体积比1∶3，pH＞8.0)200毫升，放入500毫升圆底烧瓶中，电磁搅拌。用400瓦高压钠灯作光源照射，加滤色片滤去波长低于510纳米的光；用流动水浴使反应体系的温度维持在20℃左右。光照20分钟，然后用盐酸将反应混合物中和至中性，再用氯仿反萃取，直到氯仿层无色为止。取水层，用乙酸乙酯反复洗涤3～4次，然后用薄层层析法分离，展开液为甲醇和水，其体积分别为40毫升和60毫升，洗脱液为甲醇和水。进一步用此法层析纯化，得到半胱氨酸环化的竹红菌乙素IIIB和IVB。产率分别为35％和35％。化合物IIIB的鉴定紫外吸收(λmax)582nm，684nm.红外吸收(νmax)3433cm-1，1725cm-1，1717cm-1，1680cm-1，1599cm-1.核磁共振(δ1H)4.95(m)，4.14(s)，4.10(s)，4.08(s)，4.04(s)，3.98(dd)，3.24(dd)，3.02(m)，2.38(s)，1.95(s)ppm.质谱分析m/z 730(M+).化合物IVB鉴定紫外吸收(λmax)580nm，684nm.红外吸收(νmax)3430cm-1，1680cm-1，1599cm-1，1526cm-1，1398cm-1，1284cm-1.核磁共振(δ1H)4.76(m)，4.16(s)，4.14(s)，4.10(s)，4.04(s)，4.00(dd)，3.22(dd)，2.96(m)，2.38(s)，1.95(s)ppm.质谱分析m/z 774(M+).
权利要求
1.一种2-巯基-乙胺环化的竹红菌素，其特征在于竹红菌为竹红菌甲素和竹红菌乙素，其中竹红菌甲素的2-巯基-乙胺环化产物结构为
其中IA、IIA，R＝H；IIIA，R＝COOH；IVA，R＝COONa；竹红菌乙素的2-巯基-乙胺环化产物结构为
其中IB、IIB，R＝H；IIIB，R＝COOH；IVB，R＝COONa。
2.一种2-巯基-乙胺环化的竹红菌素的制法，其特征在于将摩尔比为1∶2～1∶20的竹红菌素和半胱氨或半胱氨酸，与极性有机溶剂-缓冲溶液混合，并使其溶解，加到反应容器中；其中，极性有机溶剂与缓冲溶液体积比为1∶4～2∶1，缓冲溶液为水和无机盐，且pH＞7.0，同时搅拌，并用光照射，反应15-40分钟，然后用酸中和至中性；对于胺基化的竹红菌素衍生物IA、IB、IIA和IIB，取半胱氨与竹红菌素反应后的混合物，用氯仿萃取，取氯仿层，再用水洗3～4次，减压浓缩氯仿液，用薄层层析法或用柱层析法，分离纯化最终得到胺基化的竹红菌素衍生物IA、IB、IIA和IIB；对于胺基化的竹红菌素衍生物IIIA、IIIB、IVA和IVB，则取半胱氨酸与竹红菌素反应后用氯仿反萃取后得到的水层，用乙酸乙酯洗3～4次后，再用薄层层析法或用柱层析法提纯，分离纯化最终得到胺基化的竹红菌素衍生物IIIA、IIIB、IVA和IVB。
3.如权利要求2所述的一种2-巯基-乙胺环化的竹红菌素的制法，其特征在于所述的极性有机溶剂为甲醇、乙醇、二甲基亚砜、N，N-二甲基甲酰胺。
4.如权利要求2所述的一种2-巯基-乙胺环化的竹红菌素的制法，其特征在于所述的酸为盐酸。
5.如权利要求2所述的一种2-巯基-乙胺环化的竹红菌素的制法，其特征在于所述的用薄层层析法分离纯化得到胺基化的竹红菌素衍生物IA、IB、IIA和IIB，其所用展开液为乙酸乙酯和氯仿，洗脱液为丙酮；所用柱层析法，展开液为乙酸乙酯和氯仿。
6.如权利要求2所述的一种2-巯基-乙胺环化的竹红菌素的制法，其特征在于所述的用薄层层析法分离纯化得到胺基化的竹红菌素衍生物IIIA、IIIB、IVA和IVB，其所用展开液为甲醇和水，洗脱液为甲醇和水；所用柱层析法提纯，展开液为甲醇和水。
7.一种2-巯基-乙胺环化的竹红菌素的用途，其特征在于用于治疗肿瘤、抗爱滋病毒和血液净化。
全文摘要
本发明涉及2－巯基—乙胺环化的竹红菌素及其制法和用途。将摩尔比为1∶2～1∶20的竹红菌素和半胱氨或半胱氨酸,与极性有机溶剂－缓冲溶液混合,反应15—40分钟,然后用酸中和至中性;对于胺基化的竹红菌素衍生物Ⅰ、Ⅱ,再用氯仿萃取,取半胱氨与竹红菌素反应后的氯仿层;对于胺基化的竹红菌素衍生物Ⅲ、Ⅳ,则取半胱氨酸与竹红菌素反应后用氯仿反萃取后得到的水层,化合物Ⅰ和Ⅱ的总产率高达93%,Ⅲ和Ⅳ的总产率高达70%,它们在光疗窗口的吸收大大增强,可用于治疗肿瘤、抗爱滋病毒和血液净化。
文档编号C07D513/00GK1266061SQ99102819
公开日2000年9月13日 申请日期1999年3月8日 优先权日1999年3月8日
发明者蒋丽金, 何玉英, 安静仪 申请人:中国科学院感光化学研究所