2-氨基-1,3-丙二醇衍生物，其制備，納米結構，排鉛活性和應用的制作方法
【專利摘要】2-氨基-1,3-丙二醇衍生物，其制備，納米結構，排鉛活性和應用。本發(fā)明公開了式Ia-d代表的2-氨基-1，3-丙二醇衍生物，式中AA為L-Met,L-Phe，L-VaL，L-Ser殘基。公開了它們的制備方法，公開了它們的納米結構，公開了它們與Pb(II)絡合的逐級穩(wěn)定常數(shù)，進一步公開了它們在小鼠醋酸鉛中毒模型上的排鉛作用。因而本發(fā)明闡明了2-氨基-1，3-丙二醇衍生物Ia-d作為鉛驅排劑的臨床應用前景。C6H5C0-AA-Asp[NHCH(CH20H)2]-NHCH(CH20H)2la-d。
【專利說明】2-氨基-1，3-丙二醇衍生物，其制備，納米結構，排鉛活性 和應用 發(fā)明領域
[0001] 本發(fā)明涉及Ia-d代表的2-氨基-1，3-丙二醇衍生物，式中AA為L-Met，L-Phe， L-VaL，L-Ser殘基，涉及它們的制備方法，涉及它們的納米結構，涉及它們與Pb (II)絡合的 逐級穩(wěn)定常數(shù)，進一步涉及它們在小鼠醋酸鉛中毒模型上的排鉛作用。因而本發(fā)明闡明了 2_氨基-1，3-丙二醇衍生物Ia-d作為鉛驅排劑的臨床應用前景。本發(fā)明屬于生物醫(yī)藥領 域。

【背景技術】
[0002] 我們的食物，水和空氣中的鉛通過消化道，呼吸道和皮膚進入血液，與組織蛋白結 合形成鉛結合蛋白，刺激敏感因子從而導致人體鉛中毒，威脅認知能力和神經行為。臨床上 經常使用的驅鉛治療藥物（青霉胺等）或由于金屬離子絡合選擇性差，或由于對器官毒副 作用，或會排出人體必需金屬元素，不能用以預防鉛中毒。尋找安全，可口服，毒副作用小， 鉛螯合能力強，不影響人體必需金屬元素的鉛中毒解毒劑有明確的應用前景。
[0003] 羥基化合物具有潛在的驅排重金屬的作用，不容易積蓄。發(fā)明人的前期發(fā)明使用 氨基酸和糖（多羥基化合物）形成綴合物，達到了排鉛目標。由于氨基酸和糖需要結果烯胺 化及還原兩個步驟才能完成偶聯(lián)，加上氨基酸和糖的這些反應只能在水中進行，所以反應 很難完成，產物不易純化，從而不利于產業(yè)化?；乇芩龇磻⒅苽浜被投嗔u基化合 物顯得十分必要。發(fā)明人認識到，用兩個2-氨基-1，3-丙二醇代替糖與氨基酸偶聯(lián)，可以 達到回避烯胺化及還原反應并制備含氨基和多羥基化合物的目標。發(fā)明人還認識到，用兩 個2-氨基-1，3-丙二醇代替糖與氨基酸偶聯(lián)形成的含氨基和多羥基化合物的排鉛劑不會 影響人體必需的微量元素。發(fā)明人進一步認識到，用兩個2-氨基-1，3-丙二醇代替糖與氨 基酸偶聯(lián)形成的含氨基和多羥基化合物的排鉛劑可以形成納米結構，有利于體內輸送。根 據(jù)這些認識，發(fā)明人提出了本發(fā)明。
[0004] 本發(fā)明的突出創(chuàng)造性在于，1)用兩個2-氨基-1，3-丙二醇代替糖與氨基酸偶聯(lián)， 達到了回避烯胺化及還原反應并制得含氨基和多羥基化合物的目標；2)用兩個2-氨基-1， 3_丙二醇代替糖與氨基酸偶聯(lián)形成的含氨基和多羥基化合物的排鉛劑沒有影響人體必需 的微量元素；3)用兩個2-氨基-1，3-丙二醇代替糖與氨基酸偶聯(lián)形成的含氨基和多羥基 化合物的排鉛劑形成了納米結構，有利于體內輸送。


【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的第一個內容是提供Ia-d代表的新型排鉛劑。
[0006] C6H5CO-AA-Asp [NHCH (CH2OH)2]-NHCH (CH2OH)2 Ia-d
[0007] 本發(fā)明的第二個內容是提供Ia-d代表的新型排鉛劑的制備方法，包括以下步驟：
[0008] 1)冰浴四氫呋喃作溶劑下，L-氨基酸與苯甲酰氯反應生成苯甲酰氨基酸；
[0009] 2)將絲氨酸做成絲氨酸甲酯，經硼氫化鈉還原為2-氨基-1，3-丙二醇；
[0010] 3)用DCC法合成苯甲酰氨基酰-L-天冬氨酸雙甲酯，經水解脫除雙甲酯，然后再通 過DCC法與兩個2-氨基-1，3-丙二醇連接為苯甲酰甲硫氨酰天冬氨酰（2-氨基-1，3-丙二 醇）-2_氨基-1，3-丙二醇（Ia)，苯甲酰苯丙氨酰天冬氨酰（2-氨基-1，3-丙二醇）-2-氨 基 -1，3-丙二醇（Ib)，苯甲酰纟顏氨酰天冬氨酰（2-氨基-1，3-丙二醇）-2-氨基-1，3-丙二 醇（Ic)，苯甲酰絲氨酰天冬氨酰（2-氨基-1，3-丙二醇）-2-氨基-1，3-丙二醇（Id)。
[0011] 本發(fā)明的第三個內容的是測定Ia-d代表的新型排鉛劑的納米結構。
[0012] 本發(fā)明的第四個內容的是測定Ia-d與鉛的絡合作用。
[0013] 本發(fā)明的第五個內容的是測定Ia-d代表的新型排鉛劑的排鉛活性。
[0014] 本發(fā)明的第六個內容的是測定Ia-d代表的新型排鉛劑對體內的微量元素的影 響。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1苯甲酰甲硫氨酰天冬氨酰（2-氨基-1，3-丙二醇）-2-氨基-1，3-丙二醇 (Ia)，苯甲酰苯丙氨酰天冬氨酰（2-氨基-1，3-丙二醇）-2-氨基-1，3-丙二醇（Ib)，苯甲 酰纈氨酰天冬氨酰（2-氨基-1，3-丙二醇）-2-氨基-1，3-丙二醇（Ic)，苯甲酰絲氨酰天冬 氨酰（2-氨基_1，3_丙二醇）_2_氨基_1，3_丙二醇（Id)的合成路線圖。
[0016] 圖2苯甲酰甲硫氨酰天冬氨酰（2-氨基-1，3-丙二醇）-2-氨基-1，3-丙二醇（Ia) 濃度為KT7M的透射電鏡照片。
[0017] 圖3苯甲酰苯丙氨酰天冬氨酰（2-氨基-1，3-丙二醇）-2-氨基-1，3-丙二醇（Ib) 濃度為KT7M的透射電鏡照片。
[0018] 圖4苯甲酰纈氨酰天冬氨酰（2-氨基-1，3-丙二醇）-2-氨基-1，3-丙二醇（Ic) 濃度為KT 7M的透射電鏡照片。
[0019] 圖5苯甲酰絲氨酰天冬氨酰（2-氨基-1，3-丙二醇）-2-氨基-1，3-丙二醇（Id) 濃度為KT 7M的透射電鏡照片。
[0020] 實施方式
[0021] 為了進一步闡明本發(fā)明，下面給出一系列實施例。必須指出的是，這些實施例完全 是例證性的。給出這些實施例的目的是為了充分明示本發(fā)明的意義和內容，決不對本發(fā)明 造成任何形式的限制。
[0022] 實施例1制備苯甲酰甲硫氨酸
[0023] 將5g(33. 6mmol)L-甲硫氨酸和3. 56g(33. 6mmol)碳酸鈉混合，用四氫呋喃作溶 齊U，飽和碳酸鈉調PH9。在冰浴下用恒壓漏斗緩慢分3次滴加6mL苯甲酰氯，同時每次加飽 和碳酸鈉 6mL，保持pH9。反應6h，過濾。濾液用飽和硫酸氫鉀調pH7,減壓濃縮，殘留物用 飽和硫酸氫鉀調PH2,用乙酸乙酯萃取3次，乙酸乙酯層用5%的硫酸氫鉀水溶液洗3次，用 飽和氯化鈉水溶液洗至PH7,乙酸乙酯層無水硫酸鈉干燥，過濾。濾液減壓濃縮，得到的油狀 物用甲醇-乙醚析晶，得到3. 57g(42% )標題化合物，為無色固體。
[0024] 實施例2制備天冬氨酸雙甲酯鹽酸鹽
[0025] 在冰浴下，將12. 25mL(155mmol)氯化亞砜緩慢滴加至150mL無水甲醇中，活化 0. 5h后，分次加入IOg (75mmol) L-天冬氨酸，室溫攪拌，TLC監(jiān)測至原料消失，終止反應。反 應混合物減壓濃縮，殘留物用乙醚反復研磨，得到13. 33g (90% )標題化合物，為無色固體。
[0026] 實施例3制備苯甲酰甲硫氨酰天冬氨酸雙甲酯
[0027] 在冰浴下，將664mg (2. 6mmol)苯甲酰-L-甲硫氨酸用無水四氫呋喃溶解，力口 351mg (2. 6mmol) 1-輕基苯并三唑（HOBt)和 740mg (3. 5mmol)二環(huán)己基碳二亞胺（DCC)，活 化0. 5h。將540mg (2. 7mmoI) L-天冬氨酸雙甲酯鹽酸鹽溶于無水四氫呋喃中，用NMM調pH8 并加到剛剛得到的活化液中，再用NMM調PH8,撤去冰浴，室溫反應12h。反應液過濾，濾液 減壓濃縮，殘留物用乙酸乙酯溶解，過濾，乙酸乙酯層用飽和碳酸氫鈉溶液洗3次，飽和氯 化鈉溶液洗3次，5 %硫酸氫鉀溶液洗3次，飽和氯化鈉溶液洗3次，5 %碳酸氫鈉溶液洗3 次，飽和氯化鈉溶液洗3次，乙酸乙酯層用無水硫酸鈉干燥，過濾，濾液減壓濃縮至干，得 833mg(81% )標題化合物，為無色固體。1H-NMR(300MHz，DMS0-d6) : δ /ppm = 8. 44-8. 52(m， 2H)，7· 89 (d，J = 6. 0Hz，2H)，7· 44-7. 57 (m，3H)，4· 63-4. 71 (m，1H)，4· 53-4. 63 (m，1H)， 3· 60 (m，J = 13. 5Hz，6H)，2· 68-2. 89 (m，2H)，2· 53-2. 58 (m，2H)，2· 06 (d，3H)，I. 94-2. 05 (m， 2H)。
[0028] 實施例4 2-氨基-1，3-丙二醇的制備
[0029] 將18g(116mmol)L-絲氨酸甲酯鹽酸鹽溶解在280mL乙醇（95% )中，制得溶液I。 0-5°C下將23g(0. 85mol)硼氫化鉀與80mL水的溶液緩慢滴加到溶液I中，歷時1小時。然 后緩慢升至室溫，反應12小時。冰浴下，往反應混合物中緩慢滴加30mL濃鹽酸，然后再用 20%的氫氧化鈉水溶液調pHIO。過濾,濾餅用無水乙醇洗,濾液減壓濃縮至50mL,用無水 碳酸鉀拌樣，加至索氏提取器中用氯仿提取72小時，氯仿提取液減壓濃縮至干，所得棕紅 色油狀物經高真空蒸餾（在Obar下，油浴溫度230°C，蒸汽溫度125°C )得淡黃色油狀物， 經室溫放置，逐漸固化得3. lg(28% )標題化合物，為黃色固體。Mp :56-59°C。ESI-MS(m/ eMStM+HrjH-NMRGOOMHz，DMS0-d6) : δ/ppm = 3.34(q，J = 15.6Hz，2H)，3.21(q，J = 16. 5Hz，2H)，2. 61-2. 69(m，1H)。
[0030] 實施例5制備苯甲酰甲硫氨酰天冬氨酰（2-氨基-I，3-丙二醇）-2-氨基-I，3-丙 二醇（Ia)
[0031 ] 冰浴下將198mg (0. 5mmol)的苯甲酰甲硫氨酰天冬氨酸雙甲酯用20ml甲醇 溶解，加 NaOH水溶液（2M)調pH14,攪拌5h，反應混合物緩慢加鹽酸（IM)調pH8,減壓 濃縮至干，殘留物用乙酸乙酯萃取3次，用飽和氯化鈉溶液洗至中性，乙酸乙酯層用無 水硫酸鈉干燥，過濾，濾液減壓濃縮，得到苯甲酰甲硫氨酰天冬氨酸，為透明油狀物，力口 142mg(l. 05mmol)H0Bt，用無水 DMF 溶解，冰浴下加入 272mg(l. 32mmol)DCC，活化 0· 5h。將 IOlmg (I. ImmoL) 2-氨基-1，3-丙二醇溶于無水DMF中，用NMM調pH8,加至剛剛得到的活化 液中，再用NMM調PH8,撤去冰浴。反應混合物室溫攪拌8h，反應液過濾，濾液減壓濃縮，殘留 物柱層析純化（二氯：甲醇：冰醋酸=4 : 1 : 0· 05)，得到79. 7mg(31% )標題化合物， 為無色固體。Mp :169. 3-170. 6°C;[a ]D25 = -50. 5 (c = 0· 40,水）；ESI-MS(m/e)515[M+H]+ ; 1H-NmrGOOMHz, DMS0-d6) : δ /ppm = 8. 65(dd，J = 6. 6Hz，J = 5. 0Hz，1H)，8· 27(dd，J = 8. 1Hz, J = 8. 1Hz, 1Η) ,7. 90(m, J = 8. 1Hz, 2H), 7. 45-7. 66 (m, 4H), 7. 32-7. 40 (q, 1H), 4. 41-4. 61 (m, 4H), 3. 67 (d, J = 6. 3Hz, 2H), 3. 38-3. 46 (m, 8H), 2. 42-2. 62 (m, 2H), 2. 06 (s, 3H)，I. 97(t，2H)。
[0032] 實施例6制備苯甲酰苯丙氨酰天冬氨酰（2-氨基-I，3-丙二醇）-2-氨基-I，3-丙 二醇（Ib)
[0033] 按照實施例5的方法，從206mg(0. 5mmol)苯甲酰苯丙氨酰天冬氨酸雙甲酯得 71. 5mg(27% )標題化合物，為無色固體。Mp :198. 6-199. 2°C ;[a ]D25 = -44. 7 (c = 0· 60， 水）；ESI-MS(m/e)531[M+H]VH-NMR(300MHz，DMS0-d6) : δ/ppm = 8.67(dd，J = 8. 1Hz， J = 8.1Hz，lH)，8.42(dd，J = 8.4Hz，J = 7.8Hz，lH)，7.78(m，2H)，7.32-7.55(m，6H)， 7. 12-7. 30 (m，3H)，4. 55-4. 72 (m，4H)，3. 66-3. 74 (m，2H)，3. 40-3. 45 (m，8H)，2. 95-3. 17 (m， 2H)，2. 37-2. 64(m，2H)。
[0034] 實施例7制備苯甲酰纈氨酰天冬氨酰（2-氨基-1，3-丙二醇）-2-氨基-1，3-丙 二醇（Ic)
[0035] 按照實施例5的方法，從182mg (0. 5mmol)苯甲酰纟顏氨酰天冬氨酸雙甲酯得 84. 4mg(35% )標題化合物，為無色固體。Mp :189. 3-190. 9°C;[a ]D25 = -118. 8(c = 0· 28， 水）；ESI-MS(m/e)483[M+H]+ ^H-NMRGOOMHz，DMS0-d6) : δ /ppm = 8. 50(dd，J = 7. 2Hz，J =8. 1Hz, 1H) ,8. 36(dd, J = 8. 4Hz, J = 7. 5Hz, 1H), 7. 89 (d, J = 7. 2Hz,2H) ,7. 68(dd, J = 7. 5Hz, J = 7. 8Hz,lH),7. 36-7. 55 (m, 4H), 4. 63 (s, 4H), 4. 25 (t, J = 15. 3Hz,lH),4. 11 (t, J = 15. OHzlH) , 3. 66 (s, 2H), 3. 38-3. 44 (m, 8H) , 2. 39-2. 62 (m, 2H) , 2. 07-2. 14 (m, 1H), 0. 88-0. 97(q,6H)。
[0036] 實施例8制備苯甲酰絲氨酰天冬氨酰（2-氨基-I，3-丙二醇）-2-氨基-I，3-丙 二（Id)
[0037] 按照實施例5的方法，從176mg (0. 5mmol)苯甲酰絲氨酰天冬氨酸雙甲酯得 47. 0mg(20% )標題化合物，為無色固體。Mp :191. 4-192. (TC ;[a ]D25 = -27. l(c = 0· 84， 水）；ESI-MS(m/e)471[M+H]+ ^H-NMRGOOMHz，DMS0-d6) : δ /ppm = 8. 42(dd，J = 6. 9Hz，J =7· 2Hz，1Η)，8· 25 (dd，J = 8· IHz，J = 8· IHz，1Η)，7· 90 (d，J = 6· 9Hz，2Η)，7· 46-7. 63 (m， 4Η)，7· 37 (d，1Η)，4· 99 (m，1Η)，4· 40-4. 57 (m，6Η)，3· 65-3. 73 (m，4Η)，3· 39-3. 45 (m，8Η)， 2· 41-2. 62(m，2H)。
[0038] 實驗例1評價Ia-d的排鉛活性
[0039] 取72只體重為18-20g的健康ICR雄性小鼠，腹腔注射（0. lmL/10g)用去離子水 配成醋酸鉛水溶液，劑量是8. 2mg Pb(CH3CO2)2 ·3Η20/1^，連續(xù)注射7天，停止染毒，將實驗動 物隨機分成6組，每組12只。所有動物在48h之后開始灌胃，陽性對照組用青霉胺（D-PA) 灌胃，齊Ll量為0. 4mmol/kg。治療組用Ia-d灌胃，齊[J量為lOnmol/kg,空白組對照組用生理鹽 水灌胃，劑量為2ml/kg。
[0040] 每日給藥a之后，開始收集小鼠24h尿液和糞便；持續(xù)7天，每日1組小鼠的尿， 糞分別作為一個樣本。最后一次給藥24h之后，摘除小鼠眼球取全血后，脫頸處死，觀察內 臟變化，分離并取出腦，心臟，肝，腎，脾及左側股骨，與全血一并作為樣本。
[0041] 所有生物樣本均用HNO3 : H202 (2 : 1)在MARS-xpress微波硝解儀中硝化至成澄 清溶液，轉移至IOmL容量瓶中，用三蒸水定容，用Varian ICP-700ES電感耦合等離子光譜 儀測定樣本中鉛及其它微量元素的含量。
[0042] 將Varian ICP-700ES電感耦合等離子體發(fā)射光譜所測樣本中金屬離子濃度進行 數(shù)據(jù)處理，計算出每克樣本中鉛含量（尿為每毫升樣本中鉛含量），進行統(tǒng)計檢驗。各組織 中的鉛的含量（μ g/g)列入表1和表1續(xù)，糞和尿中鉛的含量（μ g/g糞或尿μ g/mL)列入 表2。結果表明，Ia-d有良好的驅排活性，其中Ia的活性最好。
[0043] 表I Ia-d治療的鉛中毒小鼠器官中鉛的蓄積量
[0044]

【權利要求】
1. 式Ia-d代表的苯甲酰甲硫氨酰天冬氨酰（2-氨基-I，3-丙二醇）-2-氨基-I，3-丙 二醇（Ia)，苯甲酰苯丙氨酰天冬氨酰（2-氨基-1，3-丙二醇）-2-氨基-1，3-丙二醇（Ib)， 苯甲酰纈氨酰天冬氨酰（2-氨基-1，3-丙二醇）-2-氨基-1，3-丙二醇（Ic)，苯甲酰絲氨酰 天冬氨酰（2_氨基_1，3_丙二醇）_2_氨基_1，3_丙二醇（Id)。 C6H5CO-AA-Asp [NHCH (CH2OH) J-NHCH (CH2OH)2 Ia-d 〇
2. 權利要求1的苯甲酰甲硫氨酰天冬氨酰（2-氨基-I，3-丙二醇）-2-氨基-I，3-丙 二醇（Ia)，苯甲酰苯丙氨酰天冬氨酰（2-氨基-1，3-丙二醇）-2-氨基-1，3-丙二醇（Ib)， 苯甲酰纈氨酰天冬氨酰（2-氨基-1，3-丙二醇）-2-氨基-1，3-丙二醇（Ic)，苯甲酰絲氨酰 天冬氨醜（2 -氨基-1，3-丙二醇）_2_氨基-1，3-丙二醇（Id)的制備方法，該方法包括以 下步驟： 1) 冰浴四氫呋喃作溶劑下，L-氨基酸與苯甲酰氯反應生成苯甲酰氨基酸； 2) 將絲氨酸做成絲氨酸甲酯，經硼氫化鈉還原為2-氨基-1，3-丙二醇； 3) 用DCC法合成苯甲酰氨基酰-L-天冬氨酸雙甲酯，經水解脫除雙甲酯，然后再通過 DCC法與兩個2-氨基-1，3-丙二醇連接為苯甲酰甲硫氨酰天冬氨酰（2-氨基-1，3-丙二 醇）-2-氨基-1，3-丙二醇（Ia)，苯甲酰苯丙氨酰天冬氨酰（2-氨基-1，3-丙二醇）-2-氨 基 -1，3-丙二醇（Ib)，苯甲酰纟顏氨酰天冬氨酰（2-氨基-1，3-丙二醇）-2-氨基-1，3-丙二 醇（Ic)，苯甲酰絲氨酰天冬氨酰（2-氨基-1，3-丙二醇）-2-氨基-1，3-丙二醇（Id)。
3. 權利要求1的苯甲酰甲硫氨酰天冬氨酰（2-氨基-1，3-丙二醇）-2-氨基-1，3-丙 二醇（Ia)，苯甲酰苯丙氨酰天冬氨酰（2-氨基-1，3-丙二醇）-2-氨基-1，3-丙二醇（Ib)， 苯甲酰纈氨酰天冬氨酰（2-氨基-1，3-丙二醇）-2-氨基-1，3-丙二醇（Ic)，苯甲酰絲氨酰 天冬氨酰（2-氨基-1，3-丙二醇）-2-氨基-1，3-丙二醇（Id)的納米結構。
4. 權利要求1的苯甲酰甲硫氨酰天冬氨酰（2-氨基-1，3-丙二醇）-2-氨基-1，3-丙 二醇（Ia)，苯甲酰苯丙氨酰天冬氨酰（2-氨基-1，3-丙二醇）-2-氨基-1，3-丙二醇（Ib)， 苯甲酰纈氨酰天冬氨酰（2-氨基-1，3-丙二醇）-2-氨基-1，3-丙二醇（Ic)，苯甲酰絲氨酰 天冬氨酰（2-氨基-1，3-丙二醇）-2-氨基-1，3-丙二醇（Id)的排鉛活性。
5. 權利要求1的苯甲酰甲硫氨酰天冬氨酰（2-氨基-1，3-丙二醇）-2-氨基-1，3-丙 二醇（Ia)，苯甲酰苯丙氨酰天冬氨酰（2-氨基-1，3-丙二醇）-2-氨基-1，3-丙二醇（Ib)， 苯甲酰纈氨酰天冬氨酰（2-氨基-1，3-丙二醇）-2-氨基-1，3-丙二醇（Ic)，苯甲酰絲氨酰 天冬氨酰（2_氨基-1,3-丙二醇）_2_氨基-1,3-丙二醇（Id)作為排鉛劑的用途。
【文檔編號】C07K5/065GK104211756SQ201310225691
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年6月5日 優(yōu)先權日:2013年6月5日
【發(fā)明者】彭師奇, 趙明, 王玉記, 吳建輝, 郝程杰 申請人:首都醫(yī)科大學