一种具有镇痛效果的低毒性河豚毒素酯化衍生物及其制备方法与应用与流程

本发明涉及一种具有镇痛效果的低毒性河豚毒素酯化衍生物及其制备方法与应用，属于医药化工。

背景技术：

1、河豚毒素(tetrodotoxin,ttx)最先是从河鲀中分离提取得到的一种生物碱类天然神经毒素，是一个刚性杂环分子，由六个羟基、一个带正电的胍盐基团、三个氮原子和一个嘧啶环组成。其分子式为c11h17o8n3，属于氨基全氢喹唑啉型化合物。ttx难溶于水，不溶有机溶剂，易溶于有机酸和无机酸水溶液，在强酸强碱下均不能稳定存在。作为电压门控钠通道(vgscs)的选择性阻滞剂，ttx可通过阻断外周神经系统的钠通道，限制了疼痛信号进入中枢神经系统的通路，从而有效缓解癌痛。越来越多的研究表明，ttx的麻醉效力与常用的麻醉药相比强万倍以上(比如，ttx作为麻醉剂较传统可卡因强16万倍)，且持续时间更长，同时，ttx还可以在阿片类药物依赖急性脱毒中应用，可有效快速控制戒断症状，具有痛苦小、周期短等特点。

2、然而，由于ttx还可以选择性与肌肉、神经细胞的细胞膜表面的钠离子通道受体进行结合，阻断其vgscs，进而影响神经兴奋与传导、中枢神经系统的调控功能以及心脏搏动、平滑肌蠕动等一系列的生理功能，严重时导致死亡。据报道，ttx是世界上最致命的生物毒素之一，毒性是氰化钠的1250倍，0.5mg就可以致人于死命。且其中毒潜伏期很短，短至10-30min，长至3-6h发病，发病急，如果抢救不及时，中毒后最快的10min内死亡，最迟4-6h死亡。这些都限制了ttx作为癌痛镇痛剂在临床上的大规模推广应用，目前尚未有ttx获批面市。

3、当前对河豚毒素的研究应用主要集中在将河豚毒素做成制剂以延缓河豚毒素的释放，而未改变河豚毒素的结构，因此也无法消除河豚毒素对正常细胞的高毒性。如申请号cn202210994024.8、名称为“河豚毒素注射型植入剂及其制备方法和用途”的发明专利申请，申请号cn201810598560.x、名称为“河豚毒素在制备抑制肺癌细胞或肿瘤增长的药物中的应用”的发明专利申请，申请号cn202210995062.5、名称为“河豚毒素缓释微球及其制备方法和用途”的发明专利申请等都是如此。

4、另有申请号cn201910613924.1、名称为“一种河豚毒素酯化物的制备方法”的发明专利申请，将河豚毒素溶入不饱和脂肪酸甘油酯或饱和脂肪酸甘油酯，经化学反应后产生新的化合物，具有镇痛、抗癌的效果，且在0.25ml河豚毒素酯化物(河豚毒素理论含量62.5μg)灌胃的情况下，小鼠未中毒死亡。但此河豚毒素酯化物只是一种混合物，具体结构不明，因而风险未知。

技术实现思路

1、本发明为克服上述现有技术的缺点与不足，提出了一种具有镇痛效果的低毒性河豚毒素酯化衍生物及其制备方法与应用，与河豚毒素相比，毒性得到大幅度降低，且镇痛效果更佳。

2、本发明为解决上述问题所采用的技术手段为：一种具有镇痛效果的低毒性河豚毒素酯化衍生物，其化学结构通式如式ⅰ所示：

3、

4、其中，r选自苯基、多取代苯基、杂环类化合物中的任意一种。

5、进一步地，所述具有镇痛效果的低毒性河豚毒素酯化衍生物，其化学结构通式为i-1、i-2或i-3中的任意一种：

6、

7、一种具有镇痛效果的低毒性河豚毒素酯化衍生物的制备方法，包括以下步骤：在氮气保护、无水条件下，将河豚毒素、r-cocl与催化剂和溶剂混合均匀，在反应温度-20℃-150℃下搅拌至反应完成；待反应完毕后分离纯化得到式i所示化合物，其合成路线如下：

8、

9、其中，r选自苯基、多取代苯基、杂环类化合物中的任意一种。

10、进一步地，河豚毒素与r-cocl的用量为：1:0.1-10(物质的量之比)。

11、进一步地，所述溶剂为溴苯、氯苯、氟苯、1,1,2,2-四氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、1,2-二氯乙烷、甲醇、甲苯、乙酸乙酯、乙醚、乙腈、1,4-二氧六环、硝基甲烷、二氯甲烷、丙酮、二甲基甲酰胺、四氢呋喃和氯仿中的至少一种。

12、进一步地，所述溶剂的用量满足：每1mmol河豚毒素对应加入0.1～100ml的溶剂。

13、进一步地，所述催化剂为三乙胺、吡啶、4-二甲氨基吡啶、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、n,n'-二异丙基碳二亚胺、n,n'-二环己基碳二亚胺中的至少一种。

14、进一步地，所述催化剂的用量满足：河豚毒素物质的量的0.01～50倍。

15、进一步地，在所述步骤中还加入添加剂以消除背景反应。

16、进一步地，所述添加剂为无水硫酸镁、无水硫酸钠、分子筛、分子筛、分子筛中的任意一种。

17、进一步地，所述添加剂的用量满足：河豚毒素的物质的量的0.01～50倍。

18、进一步地，所述分离纯化方式为将所得反应液减压蒸馏，柱层析分离纯化，然后重结晶。

19、进一步地，反应温度为25℃。

20、一种具有镇痛效果的低毒性河豚毒素酯化衍生物的应用，所述河豚毒素酯化衍生物应用于制备癌症镇痛药物。

21、本发明的有益效果是：

22、1.本发明制备的河豚毒素衍生物具有良好的生物活性，有望成为一类新型的癌痛镇痛药物；且制备方法具有绿色环保、原子利用率高、催化剂便宜、底物普适性广的优点，对一系列河豚毒素酯化衍生物均可取得较佳的产率。

23、2.本发明通过采用苯基、多取代苯基或杂环类化合物与河豚毒素的一个羟基相结合，降低了河豚毒素的毒副作用，提高了其稳定性，并改善其药代动力学性质，延长药物的半衰期。

技术特征：

1.一种具有镇痛效果的低毒性河豚毒素酯化衍生物，其特征在于：其化学结构通式如式ⅰ所示：

2.如权利要求1所述的具有镇痛效果的低毒性河豚毒素酯化衍生物，其特征在于：所述具有镇痛效果的低毒性河豚毒素酯化衍生物，其化学结构通式为i-1、i-2或i-3中的任意一种：

3.一种权利要求1所述的具有镇痛效果的低毒性河豚毒素酯化衍生物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：在氮气保护、无水条件下，将河豚毒素、r-cocl与催化剂和溶剂混合均匀，在反应温度-20℃-150℃下搅拌至反应完成；待反应完毕后分离纯化得到式i所示化合物，其合成路线如下：

4.如权利要求3所述的具有镇痛效果的低毒性河豚毒素酯化衍生物的制备方法，其特征在于：河豚毒素与r-cocl的用量为：1:0.1-10(物质的量之比)。

5.如权利要求3所述的具有镇痛效果的低毒性河豚毒素酯化衍生物的制备方法，其特征在于：所述溶剂为溴苯、氯苯、氟苯、1,1,2,2-四氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、1,2-二氯乙烷、甲醇、甲苯、乙酸乙酯、乙醚、乙腈、1,4-二氧六环、硝基甲烷、二氯甲烷、丙酮、二甲基甲酰胺、四氢呋喃和氯仿中的至少一种；

6.如权利要求3所述的具有镇痛效果的低毒性河豚毒素酯化衍生物的制备方法，其特征在于：所述催化剂为三乙胺、吡啶、4-二甲氨基吡啶、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、n,n'-二异丙基碳二亚胺、n,n'-二环己基碳二亚胺中的至少一种；

7.如权利要求3所述的具有镇痛效果的低毒性河豚毒素酯化衍生物的制备方法，其特征在于：在所述步骤中还加入添加剂以消除背景反应；

8.如权利要求3所述的具有镇痛效果的低毒性河豚毒素酯化衍生物的制备方法，其特征在于：所述分离纯化方式为将所得反应液减压蒸馏，柱层析分离纯化，然后重结晶。

9.如权利要求3所述的具有镇痛效果的低毒性河豚毒素酯化衍生物的制备方法，其特征在于：反应温度为25℃。

10.一种如权利要求1所述的具有镇痛效果的低毒性河豚毒素酯化衍生物的应用，所述河豚毒素酯化衍生物应用于制备癌症镇痛药物。

技术总结
一种具有镇痛效果的低毒性河豚毒素酯化衍生物及其制备方法与应用，所述酯化衍生物化学结构通式如式Ⅰ所示：其中，R选自苯基、多取代苯基、杂环类化合物中的任意一种。所述酯化衍生物通过采用苯基、多取代苯基或杂环类化合物与河豚毒素的一个羟基相结合，与河豚毒素相比，毒性得到大幅度降低，且镇痛效果更佳。

技术研发人员：陈福增,易瑞灶,康忠,陈志超,陈小安,林震,陈俊聪,卢若璇
受保护的技术使用者：福建漳平戴西生物制药有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12