廖昌軍, 袁立華, 蔣慶琳

(1. 四川大學(xué) 化學(xué)學(xué)院,四川 成都 610064; 2. 成都醫(yī)學(xué)院 藥學(xué)院，四川 成都 610083)

骨腫瘤在臨床上是一種常見病，其危害性和治療難度相當(dāng)大，因其來源不同，可分為原發(fā)與繼發(fā)兩種[1]。研究發(fā)現(xiàn)各種癌癥50%以上都會(huì)有骨轉(zhuǎn)移瘤的出現(xiàn)[2]。骨疾病治療中普遍存在的難點(diǎn)是由于骨組織硬度大、滲透性差和生理生化過程特殊，治療藥物難以有效的轉(zhuǎn)運(yùn)到作用部位，并且某些藥物需要全身給藥，才能在骨組織中達(dá)到治療濃度，既增加劑量，經(jīng)濟(jì)費(fèi)用高，對(duì)病人的非骨組織和器官也帶來了不必要的毒副作用。因此針對(duì)骨腫瘤疾病設(shè)計(jì)的靶向抗腫瘤藥物應(yīng)運(yùn)而生，迄今已有多種結(jié)構(gòu)單元被研究用來作為骨靶向連接藥物的載體，例如:四環(huán)素類[3]、鄰羥基羧酸小雜環(huán)類[4]、聚丙二酸酯類[5]和偕二磷酸[6]，其中以偕二磷酸骨靶向性最為顯著。

骨組織中無機(jī)鹽占骨干重的2/3，其成分主要為羥磷灰石結(jié)晶，而偕二磷酸化合物含有P-C-P結(jié)構(gòu)和磷羥基結(jié)構(gòu)，能通過磷酸基團(tuán)上的氧原子和羥基與羥磷灰石晶體中的鈣離子發(fā)生多位點(diǎn)協(xié)同鰲合而發(fā)揮其骨靶向作用[7，8]，利用偕二磷酸良好的趨骨性，將化療藥物與偕二磷酸骨靶向載體通過化學(xué)方法偶聯(lián)起來，使化療藥物集中于骨組織中，發(fā)揮其靶向化療殺滅腫瘤細(xì)胞的功能，減少其全身分布和毒副作用。在以偕二磷酸做為載體的骨靶向抗腫瘤藥物合成中，有無橋偶聯(lián)[9]和有橋偶聯(lián)[10]兩種方式。無橋偶聯(lián)相對(duì)于有橋偶聯(lián)，靶向性低；有橋鏈接目前大多采用醇做橋，以醚鍵鏈接[11]，進(jìn)入體內(nèi)后不易代謝。

本文在偕二磷酸載體上設(shè)計(jì)延長(zhǎng)一個(gè)橋鏈，采用甘氨酸二肽(Ⅱ)作橋，以酰胺鍵作偶聯(lián)，合成了骨靶向前藥的關(guān)鍵中間體——N-Boc-N′-3,3-雙(二乙氧膦?；?丙基甘氨酰胺(4, Scheme 1)。

本設(shè)計(jì)不僅可以使二磷酸更好地暴露在外，從而有更高的骨親和性，而且用Ⅱ作橋，可使其在體內(nèi)酰胺水解酶的作用下水解酰胺鍵釋放出原藥，代謝成甘氨酸，在起到治療疾病作用的同時(shí)不至于對(duì)人體產(chǎn)生毒副作用。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1．1 儀器與試劑

瓦里安400 MHz型核磁共振儀[CDCl3(1H)或DMSO-d6(13C)為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo)]；島津FR-8400型紅外光譜儀(KBr壓片)；安捷倫Q-TOF型高分辨質(zhì)譜儀。

亞甲基偕二膦酸四乙酯(Ⅰ),分析純,上海杰爾遜醫(yī)藥技術(shù)有限公司；N,N′-二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)和1-乙基-3-(3-二甲胺丙基)碳二亞胺鹽酸鹽(EDCI),分析純,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；N-羥基苯并三氮唑(HOBT),分析純,武漢嘉凱隆精細(xì)化工有限公司;其余所用試劑均為分析純。

1.2 合成

(1) 亞乙烯基偕二膦酸四乙酯(1)的合成

在反應(yīng)瓶中加入無水二乙胺10.20 g(140 mmol),混合多聚甲醛20.80 g(700 mmol)和無水甲醇250 mL,攪拌下回流反應(yīng)至透明;于室溫滴加Ⅰ 40 g(140 mmol),滴畢,回流反應(yīng)24 h。減壓濃縮后加入干燥甲苯200 mL，再減壓濃縮(盡可能除去甲醇)得透明深棕色油狀液體;用甲苯(150 mL)溶解后加入對(duì)甲苯磺酸(TsOH)，攪拌下回流反應(yīng)12 h。濃縮后用氯仿(150 mL)溶解,用水(2×50 mL)洗滌,無水硫酸鈉干燥，濃縮后經(jīng)硅膠快速柱層析[洗脫劑: A=V(石油醚) ∶V(丙酮)=3 ∶1]純化得無色油狀液體139.6 g，產(chǎn)率86%(79.0%[12])。

(2) 3,3-雙(二乙氧基膦酰基)-1-硝基丙烷(2)的合成

在反應(yīng)瓶中加入19.75 g(32.3 mmol)的氯仿(120 mL)溶液，攪拌下依次加入水20 mL，硝基甲烷39.5 g(323 mmol), KOH 1 g和三乙基芐基氯化銨(TEBA) 500 mg,劇烈攪拌下于室溫反應(yīng)24 h。 分液，水層用氯仿(2×50 mL)萃取，合并有機(jī)層，用飽和氯化鈉溶液洗滌，無水硫酸鈉干燥，濃縮后經(jīng)硅膠快速柱層析(洗脫劑: A=4 ∶1)純化得黃色油狀液體210 g,產(chǎn)率85%(91.5%[13])。

(3) 3,3-雙(二乙氧基膦?；?丙基胺(3)的合成

在反應(yīng)瓶中加入2200 mg(0.55 mmol)的甲醇溶液和10%Pd/C 20 mg，常壓通H2反應(yīng)24 h。抽濾，濾液用甲醇洗滌，旋干溶劑得3粗品(遇硅膠不穩(wěn)定，直接用于下一步反應(yīng))。

(4)4的合成

在反應(yīng)瓶中加入3粗品184.2 mg(0.56 mmol), Ⅱ 174.2 mg(0.75 mmol)的THF(10 mL)溶液，DCC 146.9 mg(0.70 mmol)和HOBT 98.6 mg(0.72 mmol),攪拌下于室溫反應(yīng)24 h。抽濾，濾液用THF洗滌，旋干后用二氯甲烷溶解，經(jīng)硅膠快速柱層析[洗脫劑:V(二氯甲烷) ∶V(甲醇)=70 ∶1]純化得淡黃色油狀液體4174 mg，產(chǎn)率57%;1H NMRδ: 4.15(m, 8H, f-H), 3.95(s, 2H, b-H), 3.89(s, 2H, a-H), 3.45(s, 2H, c-H), 2.39(m, 1H, e-H), 2.15(m, 2H, d-H), 1.44(s, 9H, CH3in Boc), 1.34(t, 12H, g-H);13C NMRδ: 169.8, 168.8, 156.0, 78.3, 62.1, 43.6, 42.1, 40.3, 39.2, 28.3, 16.4; IRν: 3 295, 2 981, 2 933, 1 668, 1 532, 1 245, 1 097, 1 024 cm-1; MSm/z: Calcd for C20H41N3O10P2546.233 9, found 546.233 0{[M+H]+}。

2 結(jié)果與討論

在合成2時(shí)，分別采用TEBA和三乙基芐基碘化銨(TEIA)為相轉(zhuǎn)移催化劑，雖然產(chǎn)率分別達(dá)到85%和90%，但由于TEIA價(jià)格較高，為了降低了成本，本文選用TEBA為催化劑。

合成4時(shí)，用DCC或EDCI為縮合劑，TLC分析都取得理想效果，但收率EDCI法明顯低于DCC法。其原因可能是4的結(jié)構(gòu)由親水的二肽部分和親油的二磷酸部分組成，類似于表面活性劑，在后處理過程中用水洗滌易造成產(chǎn)率損失。

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