一种具有三氮唑环结构免疫抑制药物的合成方法与流程

文档序号:12899406阅读:528来源:国知局

本发明属于医药合成技术领域,具体涉及一种具有三氮唑环结构免疫抑制药物的合成方法。



背景技术:

鞘脂类是生物膜的重要组成成分,具有保护细胞内物资的作用。近年来,随着生物技术的发展以及人类疾病谱的复杂化,人类对鞘脂类的认识不断深入。现在认为,鞘脂类不仅是生物膜的重要组成成分,同时还在细胞生命活动信号传导中发挥重要作用。鞘氨醇-1-磷酸(s1p)是近年来发现的具有重要生理功能的生物活性脂类,广泛存在于血液、淋巴液,红细胞、中性粒细胞、血小板细胞在形成s1p的同时,可经s1p磷酸化酶作用脱去磷酸基生成鞘氨醇,也可经s1p裂解酶不可逆地分解为磷脂酰乙醇胺和棕榈醛,从而保证了人体生理环境中s1p的动态平衡。s1p即可作为第二信使直接作用于细胞内靶标,也可经转运蛋白转运到细胞外与相应的受体结合,激活一系列下游信号通路产生重要生理功能,如细胞的增殖、迁移、存活、凋亡和细胞通讯等,参与免疫调节、造血调控、同种异体移植反应、糖代谢调节和炎症调节等多种生理功能。近年来,基于s1p信号通路的药物研发已成为自身免疫疾病、肿瘤等相关领域的研究热点。在免疫系统中,抑制sphk激活能显著或者甚至完全阻断促炎物质引起的细胞反应,如ca2+的代谢、脱颗粒、趋化性和细胞因子的分泌。此外,s1p还可通过与细胞表面的s1p受体结合,使受体内陷,诱导淋巴细胞回巢,抑制淋巴细胞自外周淋巴结及次级淋巴器官的外流,阻止淋巴细胞到达炎性损害或抑制物的位置,具有免疫调控作用。s1p信号通路参与多种自身免疫病的发生发展,如多发性硬化症、系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎、溃疡性结肠炎等。例如,芬戈莫德(fingolimod,fty720)是首个发现的前药类s1p1激动剂,在体内被shpk2磷酸化,成为活性磷酸酯形式fty720-p,继而通过结合于t、b淋巴细胞表面的s1p1受体,导致受体发生内陷以及后续的泛素化降解,造成淋巴细胞膜表面的s1p1缺失状态,从而使淋巴细胞不能流出次级淋巴器官进入外周血液循环。fty720正是通过这种独特的诱导淋巴细胞“归巢”作用,在不杀伤淋巴细胞的情况下,发挥免疫抑制效应,因此在自身免疫型疾病以及器官移植排斥反应等方面的治疗应用备受关注。我们计算机辅助设计研究发现了具有三氮唑结构的新型化合物,该化合物具有与fty720类似的s1p1激动剂效果,我们研究了该新型化合物的合成方法,并且进行了对小鼠皮肤移植模型移植皮片存活时间进行研究。



技术实现要素:

本发明解决的技术问题是提供了一种操作简单易行、原料廉价易得、反应效率较高且结构新颖的一种具有三氮唑环结构免疫抑制药物的合成方法。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案,一种具有三氮唑环结构免疫抑制药物的合成方法,其特征在于其分子结构为:

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案,一种具有三氮唑环结构免疫抑制药物的合成方法,其特征在于具体步骤为:

a、氰基乙酸在羰基还原催化剂作用下与氨水发生反应生成3-氨基丙烯腈;

b、乙烯基乙醚和三氟乙酸在吡啶和五氯化磷作用下生成4-乙氧基-1,1,1-三氟丁-3-烯-2-酮;

c、3-氨基丙烯腈与4-乙氧基-1,1,1-三氟丁-3-烯-2-酮发生取代反应得到2–(氨基亚甲基)-6,6,6-三氟-5-氧代己-3-烯腈盐酸盐;

d、2–(氨基亚甲基)-6,6,6-三氟-5-氧代己-3-烯腈盐酸盐在dcc和亚磷酸作用下自身成环得到6-(三氟甲基)烟腈;

e、6-(三氟甲基)烟腈被氧化生成羧基后继续与氨水反应得到得到6-(三氟甲基)吡啶甲酰胺;

f、2-甲基-4-氰基-6-乙基苯酚先与甲基磺酰氯发生取代反应活化羟基,再与(r)-2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-甲醇发生取代反应生成(r)-4-((2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-基)甲氧基)-3-乙基-n-羟基-5-甲基苄脒;

f、2-甲基-4-氰基-6-乙基苯酚先与甲基磺酰氯发生取代反应活化羟基,再与(r)-2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-甲醇发生取代反应生成(r)-4-((2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-基)甲氧基)-3-乙基-n-羟基-5-甲基苄脒;

g、(r)-4-((2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-基)甲氧基)-3-乙基-n-羟基-5-甲基苄脒先于氯化亚砜反应生成酰氯化合物,再与6-(三氟甲基)吡啶甲酰胺在碱性条件下发生取代反应,最后缩合成环得到化合物(r)-5-(6-三氟甲基-吡啶-4-基)-3-(4-((2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-基)甲氧基)-3-乙基-5-苄基)-1,2,4-三氮唑;

h、(r)-5-(6-三氟甲基-吡啶-4-基)-3-(4-((2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-基)甲氧基)-3-乙基-5-苄基)-1,2,4-三氮唑水解得到(s)-3-(4-(5-(6-三氟甲基-吡啶-4-基)-1,2,4-三氮唑-3-基)-2-乙基-6-苄氧基)丙烷-1,2-二醇。

进一步限定,步骤a的具体过程为:在反应瓶里加入氰基乙酸和甲醇,再加入羰基还原催化剂nabh(oac)3,氮气保护反应体系,缓慢滴加氨水,滴加过程中控制温度不超过60℃,滴加结束后加热回流反应,tlc监控原料反应完全,过滤反应液,加入二氯甲烷萃取,有机相用饱和碳酸氢钠溶液洗涤,直至水相ph=8,水洗2次,有机相干燥,旋蒸除溶剂得3-氨基丙烯腈。

进一步限定,步骤b的具体过程为:在反应瓶中依次加入乙烯基乙醚、吡啶和二氯甲烷。在三口瓶里加入五氯化磷,冰盐浴恒压漏斗中过夜滴加三氟乙酸,滴加完毕后于室温下搅拌反应。反应体系用水洗,10%盐酸洗,饱和碳酸氢钠溶液洗,干燥,抽滤,得粗品,重结晶得4-乙氧基-1,1,1-三氟丁-3-烯-2-酮。

进一步限定,步骤c的具体过程为:在反应瓶中依次加入3-氨基丙烯腈、4-乙氧基-1,1,1-三氟丁-3-烯-2-酮和甲苯。加热回流反应一段时间后趁热加入正己烷,再加入一定量的稀盐酸,析出固体。冰浴下搅拌1h,抽滤、烘干得2–(氨基亚甲基)-6,6,6-三氟-5-氧代己-3-烯腈盐酸盐。

进一步限定,步骤d的具体过程为:在反应瓶中加入2–(氨基亚甲基)-6,6,6-三氟-5-氧代己-3-烯腈盐酸盐和dcc,dmso作为反应溶剂,氮气保护反应体系,再加入亚磷酸,于室温下搅拌反应一定时间。在反应体系中加水,用甲苯萃取,合并有机相,水洗两次,饱和食盐水洗一次,干燥有机相,旋蒸得到红褐色液体6-(三氟甲基)烟腈。

进一步限定,步骤e的具体过程为:在反应瓶里加入水,硫酸和冰醋酸,缓慢加入6-(三氟甲基)吡啶甲酸。回流过夜反应。降温,加入冰块,并用冰盐水冷却,在0℃条件下向反应液中缓慢滴加氨水溶液,使温度不超过0℃,滴加过程中逐渐由大量固体析出,抽滤烘干得到6-(三氟甲基)吡啶甲酰胺。

进一步限定,步骤f的具体过程为:在反应瓶中,把4-二甲氨基吡啶,2-甲基-4-氰基-6-乙基苯酚和三乙胺加入甲苯中,在20℃条件下缓慢滴加溶有甲基磺酰氯的甲苯溶液;滴加完后反应2h,先用水洗涤一次,再用水和1n的盐酸溶液的混合溶液洗涤一次,最后用水和饱和碳酸氢钠的混合溶液洗涤一次;有机相浓缩后得到黄色油状液体,全部加入dmf中,再加入(r)-2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-甲醇,最后加入碳酸钾,在120℃条件下反应3h,冷却至室温后加入甲基叔丁基醚,再用水洗涤三次,有机相浓缩后得到黄色液体;再加入正庚烷1000ml,在25℃条件下搅拌,有大量固体析出,抽滤烘干后得到白色固体(r)-4-((2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-基)甲氧基)-3-乙基-n-羟基-5-甲基苄脒。

进一步限定,步骤g的具体过程为:在反应瓶中,加入(r)-4-((2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-基)甲氧基)-3-乙基-n-羟基-5-甲基苄脒和甲苯;在20℃条件下滴加氯化亚砜,约20min滴加完全,再搅拌反应30min后在50℃条件下真空抽滤反应液,排出未反应完的氯化亚砜;加入6-(三氟甲基)吡啶甲酰胺和三乙胺的甲苯混合液,在不超过30℃条件下约20min滴加完全;继续反应15min后加热至回流,通过分水器分出反应过程中生成的水,反应3h后真空浓缩反应液,得到黄色液体品(r)-5-(6-三氟甲基-吡啶-4-基)-3-(4-((2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-基)甲氧基)-3-乙基-5-苄基)-1,2,4-三氮唑。

进一步限定,步骤h的具体过程为:在30l反应器中加入(r)-5-(6-三氟甲基-吡啶-4-基)-3-(4-((2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-基)甲氧基)-3-乙基-5-苄基)-1,2,4-三氮唑和乙醇,加热到45℃,再加入1nhcl;反应3h缓慢滴加浓度为32%的氢氧化钠溶液,使反应液ph达到中性,滴加完后浓缩反应液,再加入乙酸乙酯萃取,并用水洗涤两次,有机相浓缩后得到产品(s)-3-(4-(5-(6-三氟甲基-吡啶-4-基)-1,2,4-三氮唑-3-基)-2-乙基-6-苄氧基)丙烷-1,2-二醇。

进一步限定,步骤h中所得到产物的具体应用为:通过小鼠皮肤移植后皮片成活检测发现(s)-3-(4-(5-(6-三氟甲基-吡啶-4-基)-1,2,4-三氮唑-3-基)-2-乙基-6-苄氧基)丙烷-1,2-二醇具有良好的免疫抑制活性。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明,但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

在2000ml反应瓶里加入氰基乙酸170g(2mol)和甲醇200ml,再加入羰基还原催化剂nabh(oac)310g,氮气保护反应体系,缓慢滴加氨水800ml,滴加过程中控制温度不超过60℃,滴加结束后加热回流反应,tlc监控原料反应完全,过滤反应液,加入二氯甲烷500ml萃取反应液两次,合并有机相,有机相用饱和碳酸氢钠溶液洗涤,直至水相ph=8,再用水洗2次,有机相干燥,旋蒸除溶剂得3-氨基丙烯腈125g,收率为92%。

实施例2

在10l的三口瓶中依次加入乙烯基乙醚375.9g(5.23mol)、吡啶826.8g、二氯甲烷5000ml。在三口瓶里加入五氯化磷1084.2g,冰盐浴恒压漏斗中过夜滴加三氟乙酸444.6g(3.89mol),滴加完毕后于室温下搅拌反应48h。反应体系用水洗,10%盐酸洗,饱和碳酸氢钠溶液洗,干燥,抽滤,得粗品,重结晶得纯品4-乙氧基-1,1,1-三氟丁-3-烯-2-酮602.0g,收率为92.1%。

实施例3

在10l的三口瓶中依次加入3-氨基丙烯腈136g(2mol)、4-乙氧基-1,1,1-三氟丁-3-烯-2-酮370g(2.2mol)和甲苯1800ml。加热回流反应48h,趁热加入正己烷3900ml,再加入稀盐酸溶液1000ml,冷却后析出固体。冰浴下搅拌1h,抽滤、烘干得2–(氨基亚甲基)-6,6,6-三氟-5-氧代己-3-烯腈盐酸盐410g,收率为91%。

实施例4

在10l的三口瓶中依次加入2–(氨基亚甲基)-6,6,6-三氟-5-氧代己-3-烯腈盐酸盐450g(2.0mol)、dcc400g(2mol)和dmso1000ml搅拌反应。在氮气保护下,缓慢滴加溶有亚磷酸20g的dmso100ml,于室温下搅拌反应2h,tlc监控原料反应完全。在反应体系中加水10l,用甲苯萃取,合并有机相,水洗两次,饱和食盐水洗一次,干燥有机相,旋蒸得到红褐色液体6-(三氟甲基)烟腈300g,收率为88%。

实施例5

在10l的三口瓶里加入水1420g,硫酸2440g,冰醋酸150ml,缓慢加入6-(三氟甲基)烟腈870g(5mol)。回流过夜反应。降温,加入冰块,并用冰盐水冷却,在0℃条件下向反应液中缓慢滴加氨水溶液,使温度不超过0℃,滴加过程中逐渐由大量固体析出,抽滤烘干得到6-(三氟甲基)吡啶甲酰胺。

实施例6

在反应瓶中,把4-二甲氨基吡啶dmap(12g,0.1mol),2-甲基-4-氰基-6-乙基苯酚(161g,1.0mol),和三乙胺(133ml,1.0mol)加入甲苯300ml中,在20℃条件下缓慢滴加溶有甲基磺酰氯(114g,1.0mol)的甲苯溶液250ml;滴加完后反应2h,先用水200ml洗涤一次,再用水130ml和1n的盐酸溶液70ml的混合溶液洗涤一次,最后用水130ml和饱和碳酸氢钠70ml的混合溶液洗涤一次;有机相浓缩后得到黄色油状液体,全部加入dmf500ml中,再加入(r)-2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-甲醇(158g,1.2mol),最后加入碳酸钾(276g,2.0mol),在120℃条件下反应3h,冷却至室温后加入甲基叔丁基醚1000ml,再用水1000ml洗涤三次,有机相浓缩后得到黄色液体;再加入正庚烷1000ml,在25℃条件下搅拌,有大量固体析出,抽滤烘干后得到白色固体(r)-4-((2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-基)甲氧基)-3-乙基-n-羟基-5-甲基苄脒286g,收率为92.8%;1hnmr(d6-dmso):9.46(s,1h),7.36(m,2h),5.69(s,2h),4.42(m,1h),4.11(m,1h),3.80(m,1h),2.63(m,2h),2.25(s,3h),1.35(d,j=18hz,6h),1.17(t,j=7.5hz,3h),ms(esi)m/z:309.4(m+h+).

实施例7

在反应瓶中,加入(r)-4-((2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-基)甲氧基)-3-乙基-n-羟基-5-甲基苄脒(616g,2.0mol)和甲苯2000ml;在20℃条件下滴加氯化亚砜(240g,2.0mol),约20min滴加完全,再搅拌反应30min后在50℃条件下真空抽滤反应液,排出未反应完的氯化亚砜;加入6-(三氟甲基)吡啶甲酰胺(440g,2.0mol)和三乙胺(400g,4.0mol)的甲苯混合液2000ml,在不超过30℃条件下约20min滴加完全;继续反应15min后加热至回流,通过分水器分出反应过程中生成的水,反应3h后真空浓缩反应液,得到黄色液体品(r)-5-(6-三氟甲基-吡啶-4-基)-3-(4-((2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-基)甲氧基)-3-乙基-5-苄基)-1,2,4-三氮唑910g,收率92%;1hnmr(400mhz,dmso-d6)δ:13.3(s,1h),8.58(s,1h),7.84(s,1h),7.20-7.17(m,3h),4.25(d,j=8.0hz,2h),3.91(t,j=8.0hz,2h),3.59-3.56(m,2h),2.80(s,1h),215(s,3h),1.27(s,6h),1.25(s,3h).ms(esi)m/z:463.4(m+h+).

实施例8

在反应器中加入(r)-5-(6-三氟甲基-吡啶-4-基)-3-(4-((2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-基)甲氧基)-3-乙基-5-苄基)-1,2,4-三氮唑(980g,2.0mol)和乙醇2000ml,加热到45℃,再加入1nhcl1500ml;反应3h缓慢滴加浓度为32%的氢氧化钠溶液,使反应液的ph达到中性,滴加完后浓缩反应液,再加入乙酸乙酯3000ml,用水2000ml洗涤两次,有机相浓缩后得到产品(s)-3-(4-(5-(6-三氟甲基-吡啶-4-基)-1,2,4-三氮唑-3-基)-2-乙基-6-苄氧基)丙烷-1,2-二醇819g,收率为97%;1hnmr(400mhz,dmso-d6)δ:13.1(s,1h),8.58(s,1h),7.88-7.87(m1h),7.20-7.17(m,3h),4.21(d,j=7.2hz,2h),3.98(t,j=7.2hz,2h),3.81(s,1h),3.59-3.56(m,2h),2.80(s,2h),215(s,3h),1.25(s,3h),.ms(esi)m/z:423.4(m+h+).

实施例9

目标化合物对小鼠皮肤移植模型移植皮片存活时间的影响。

取c57bl/6小鼠及balb/c小鼠各15只,腹腔注射戊巴比妥钠(45mg/kg)麻醉后,取背中部靠右侧处作为手术区;剃去体毛,以75%乙醇消毒,以眼科剪剪除全层皮肤形成1cm*1cm的创面,剪除皮片的筋膜层,以生理盐水冲洗后作为同种异体皮肤移植备用,将其创面作为移植床。从生理盐水中取出小鼠背部皮片作为移植物平铺于植床,用创可贴和医用胶布通过胸腹部环绕包扎,适当加压,使皮片和植床紧密接触。c57bl/6小鼠与balb/c小鼠进行双向移植。将30只小鼠随机分为3组,皮肤移植溶剂对照组(给予双蒸水),目标化合物2及4mg/kg剂量组,灌胃给药,每日1次,每组c57bl/6小鼠与balb/c各5只(共10只)。每天观察小鼠皮肤生长情况,直至实验结束。术后4天内如有皮片移位或脱落则认为手术失败,不记入实验数据中。术后第6天拆除包扎,逐日观察移植物颜色、硬度、结痂和脱落情况,以皮片变黑变硬、结痂脱落定为排斥终点,记录移植物生存时间。若植皮与宿主的背部愈合,色泽一致,无炎症和充血,有毛的皮肤毛发生长良好,则认为未发生排斥反应。50%以上皮片结痂、变硬、坏死、脱落作为排斥标准。在移植后第20天,处理动物结束实验,进行数据统计。实验结果以mean±sd表示,并将给药组与溶剂对照组进行t检验。

灌胃给予小鼠目标化合物能够明显延长皮片存活时间。对照组皮片存活时间平均为7.2天,而目标化合物2mg/kg剂量组为14.5天,4mg/kg剂量组为17.1天,均较对照组有显著差异(表1)。

表1目标化合物对小鼠皮肤移植模型移植皮片存活时间的影响

以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点,本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明原理的范围下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。

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