一种线粒体靶向的卡瓦胡椒素A衍生物及其合成方法和应用与流程

一种线粒体靶向的卡瓦胡椒素a衍生物及其合成方法和应用
技术领域
1.本发明涉及药学技术领域，更具体的说是涉及一种线粒体靶向的卡瓦胡椒素a衍生物及其合成方法和应用。


背景技术：

2.线粒体是有氧呼吸的关键细胞器和细胞能量的源泉，为人体的各项生命活动提供能量支持。此外，线粒体还参与了细胞凋亡调控、活性氧自由基(ros)生成、信号传导、脂肪酸氧化、类固醇激素合成等诸多功能。研究表明，线粒体的各项功能与肿瘤的发生、发展密切相关。因此，线粒体常用于肿瘤治疗的重要靶点。
3.卡瓦胡椒素a(flavokawain a，fka)是一种从卡瓦胡椒中提取的查尔酮类化合物，具有抗炎、抗癌等作用。在抗肿瘤方面，fka具有非常显著的生物活性，可诱导线粒体膜电位的丧失，导致线粒体细胞色素c的释放，并同时下调xiap和survivin的表达，从而诱导细胞凋亡。因此，fka是一个具有开发价值的药物前体。
4.急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,aml)是一种快速进展的造血来源恶性肿瘤，以分化障碍的髓系原始细胞髓内克隆性增生为特征。aml是成人中最常见的白血病类型，约占所有白血病病例的80％。目前，临床前研究中已有不少可干扰线粒体正常功能的药物用于的aml治疗，但大多数小分子药物无法在肿瘤细胞的线粒体内有效富集，致使所需药物剂量较高，同时长期应用易导致肿瘤耐药，致使总体治疗效果不尽人意。此外，这类药物往往对正常组织选择性低下而造成严重毒性。因此，急需开发有效而安全的新药物或治疗方案来改善aml的治疗现状。
5.研究表明，与正常细胞相比，aml细胞内线粒体的膜电位更负，导致带正电荷的化合物更易富集在线粒体基质中，这为线粒体靶向治疗策略的衍生提供了理论基础。其中，三苯基膦正离子是常用的线粒体靶向基团，它凭借较好的亲脂性和正电性可将化合物快速跨膜转运至线粒体。因此，将以线粒体为靶点的小分子抑制剂fka进行三苯基膦化结构衍生，可在相对安全的剂量下有效将药物递送到肿瘤细胞的线粒体内，并从源头上干扰线粒体的正常功能及凋亡诱导，最终达到选择性杀伤aml肿瘤的治疗效果。


技术实现要素：

6.基于上述背景，本发明要解决的技术问题是提供一种线粒体靶向卡瓦胡椒素a的合成方法。
7.本发明具体采用的技术方案如下：
8.第一方面，本发明提供了一种线粒体靶向的卡瓦胡椒素a衍生物，其结构式为：
[0009][0010]
作为优选，以含线粒体靶向基团的4-羧丁基三苯基溴化膦为骨架，通过化学合成反应与卡瓦胡椒素a进行连接，得到所述线粒体靶向的卡瓦胡椒素a衍生物(tpp-fka)。
[0011]
第二方面，本发明提供了一种上述线粒体靶向的卡瓦胡椒素a衍生物的合成方法，其包括如下步骤：
[0012]
s1：使4-羧丁基三苯基膦与二氯亚砜在溶剂中反应，得到酰氯化中间产物4-羧丁基三苯基膦tpp-cl，其结构式如下；
[0013][0014]
s2：将酰氯化的4-羧丁基三苯基膦tpp-cl与卡瓦胡椒素a混合，在含有碱的溶液中室温搅拌反应制得线粒体靶向卡瓦胡椒素a衍生物tpp-fka。
[0015]
作为优选，在步骤s1中，4-羧丁基三苯基膦在二氯亚砜的量为1.76mmol/ml，所用溶剂为二氯甲烷，反应温度为50℃，反应时间为3h，反应体系在氮气保护下进行。
[0016]
作为优选，在步骤s2中，酰氯化的4-羧丁基三苯基膦与卡瓦胡椒素a的当量比为1.76mmol：1.5mmol，所用的含有碱的溶液为含有1.5mmol三乙胺或n,n-二异丙基乙胺的二氯甲烷。
[0017]
第三方面，本发明提供了一种上述任一方案所述方法合成得到的线粒体靶向卡瓦胡椒素a衍生物在合成抗急性髓系白血病药物中的应用。
[0018]
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供一种新的卡瓦胡椒素a衍生物，其具有线粒体靶向的功能，相比未修饰的卡瓦胡椒素a，具有更好的抗急性髓系白血病效果。
附图说明
[0019]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0020]
图1为实施例1中tpp-fka的核磁氢谱图(500mhz,chloroform-d)；
[0021]
图2为实施例1中tpp-fka的核磁碳谱(126mhz,chloroform-d)；
[0022]
图3为实施例1中tpp-fka的核磁磷谱(202mhz,chloroform-d)；
[0023]
图4为实施例1中tpp-fka的高分辨质谱(esi-hrms)；
[0024]
图5为实施例1中tpp-fka在抗急性髓系白血病中的应用。
具体实施方式
[0025]
下面将结合本发明的实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0026]
本发明设计了一种线粒体靶向卡瓦胡椒素a衍生物tpp-fka，结构如式i所示：
[0027][0028]
上述线粒体靶向卡瓦胡椒素a衍生物包含作用于线粒体的小分子抑制剂卡瓦胡椒素a和含有线粒体靶向基团的溴化三苯基膦衍生物tpp，两者通过化学反应合成。
[0029]
下面通过实施例说明该线粒体靶向卡瓦胡椒素a衍生物tpp-fka的合成过程和技术效果。
[0030]
本实施例中，上述线粒体靶向卡瓦胡椒素a衍生物的合成路径如下：
[0031][0032]
本实施例的tpp-tpedch的合成方法具体包括如下步骤：
[0033]
1)称取780mg(1.76mmol)4-羧丁基三苯基溴化膦(tpp)倒入50ml干燥洁净的单颈圆底烧瓶中，加入10ml无水二氯甲烷(dcm)，氮气保护下加入1ml二氯亚砜(socl2)，体系在50℃下回流3小时，冷却至室温，旋干除去溶剂和二氯亚砜，无需提纯，直接用于下一步反应。
[0034]
2)向上述固体中加入10ml无水二氯甲烷和1ml三乙胺(net3)，然后加入471mg
(1.5mmol)卡瓦胡椒素a(fka)，室温下搅拌至无fka剩余。反应结束后旋干溶剂，加入二氯甲烷和水分液，有机相水洗、无水硫酸钠干燥、过滤、减压浓缩、柱层析分离得到952mg淡黄色固体tpp-fka(结构式如式i)，产率86％。
[0035]
采用核磁氢谱、碳谱、磷谱和高分辨质谱进行结构表征(结果分别如图1、图2、图3、图4所示)。
[0036]1h nmr(500mhz,chloroform-d)δ7.83
–
7.76(m,9h),7.68(tt,j＝7.5,3.3,6h),7.45
–
7.38(m,2h),7.26(dd,j＝16.0,3.2hz,1h),6.91
–
6.85(m,2h),6.83
–
6.76(m,1h),6.44
–
6.40(hzm,1h),6.27(dd,j＝4.3,2.2hz,1h),3.83(t,j＝4.4hz,6h),3.81
–
3.77(m,3h),3.74
–
3.66(m,2h),2.56(td,j＝6.7,3.2hz,2h),2.02(d,j＝1.7hz,2h),1.79(tt,j＝7.3,3.6hz,2h).
[0037]
13
c nmr(126mhz,chloroform-d)δ189.4,169.3,160.1,159.6,157.1,147.9,142.1,133.1,131.7,128.6,128.5,128.2,125.2,123.8,116.5,115.8,113.8,112.5,98.6,94.7,75.6,75.4,75.1,54.2,53.9,53.5,30.9,23.0,20.3,19.60.
[0038]
31
p nmr(202mhz,chloroform-d)δ23.96.
[0039]
esi-hrms:c41h40po6+,m/z[m-br]+calcd 659.2557,found 659.2549.
[0040]
本实施例中，上述线粒体靶向卡瓦胡椒素a衍生物的体外抗急性髓系白血病效果如下：
[0041]
以人急性髓系白血病细胞oci-aml2及mv-4-11为模型细胞，考察tpp-fka的抗aml肿瘤优势。按1
×
104个/孔的细胞量将oci-aml2及mv-4-11细胞接种于96孔板内，并在37℃培养箱内培养过夜。于次日在96孔板内分别加入含有3nm、30nm游离fka药物及等效剂量的tpp-fka，并于37℃下继续培养48小时。实验终点，每孔加入20μlcck-8检测液并继续在37℃下继续培养1小时。在酶标仪450nm波长下检测各孔的吸光度，并换算成细胞活力。结果如图5所示，tpp-fka在同等浓度下对两种aml细胞株均显示出了显著优于游离fka肿瘤增殖抑制潜能。
[0042]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0043]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。