專利名稱：含酚的雙膦酸衍生物及其制備和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含酚或多酚結(jié)構(gòu)的新型雙膦酸衍生物，更具體地說以預(yù)防和治療骨質(zhì)疏松、高鈣血癥、paget’s病等與骨鈣代謝疾病為目的的含酚或多酚結(jié)構(gòu)雙膦酸衍生物。
背景技術(shù)：
人類即將進(jìn)入一個老齡化社會而骨質(zhì)疏松作為一種常見老年代謝性疾病易導(dǎo)致各種運動機能的功能障礙和疾病性骨折。據(jù)統(tǒng)計，在我國因女性絕經(jīng)或衰老發(fā)生的嚴(yán)重骨質(zhì)疏松癥、惡性高血鈣等骨質(zhì)患者數(shù)量達(dá)6000萬以上，隨著社會人口老齡化程度增高，患病比例逐年升高。骨質(zhì)疏松是“骨量減少和骨微觀結(jié)構(gòu)退化為特征繼而導(dǎo)致骨脆性和骨折率增加”的一種全身性骨骼疾病。雙膦酸化合物因為其獨特的親骨性和良好的螯合作用成為治療這類疾病的有效藥物。但這類化合物只是單方面抑制骨的重吸收，這些藥物對骨的形成并沒有促進(jìn)作用。各種雙膦酸衍生物的制備及其應(yīng)用已有許多文獻(xiàn)報道Kieczykowski，G.R.；Jobsen，R.B.et al J.Org.Chem.1995，60，8310-8312Murud，K.M.；Larsen R.H.et al Nuclear Medicine&Biology 1999，26，397Lecouvey，M.et al Heteroatom chemistry 2000，11(7)556-561Takeuche.M.et al Chem.Pharm.Bull.1993，41(4)688Curry J.D.et al Topics in phosphorus chemistry，Vol 7，p37 N.Y.intersciencesElmar Bosies；Rudi Gall U.S.Patent 4,665,895 May 19，1987謝雨禮等CN1333210A 1/30/2002本發(fā)明合成了一類親骨性含酚或多酚結(jié)構(gòu)的雙膦酸衍生物，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這類化合物對骨形成有明顯的促進(jìn)作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是公開一類具有親骨性能促進(jìn)骨形成的含酚或多酚結(jié)構(gòu)的雙膦酸衍生物。
本發(fā)明的另一目的提供制備該類衍生物的方法。
本發(fā)明再一目的是公開該類衍生物的醫(yī)學(xué)用途。
含酚或多酚結(jié)構(gòu)的雙膦酸衍生物具有如下結(jié)構(gòu) R1為酚取代或多酚取代的苯環(huán)，n＝1-5的整數(shù)，1為0-4的整數(shù)，本發(fā)明通過如下步驟實施1-羥基雙膦酸的制備方法主要有兩種1)由相應(yīng)的羧酸和三鹵代磷直接反應(yīng)得到，2)或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為酰氯后與亞磷酸烷基酯反應(yīng)得到相映的二膦酸酯，最后水解得到雙膦酸，這兩種方法都是在強酸性條件下反應(yīng)。本發(fā)明所涉及的分子中含有對強酸敏感的酰胺和苯酚結(jié)構(gòu)，因此難以用上述方法得到。謝雨禮在CN提供了一種含酰胺結(jié)構(gòu)的雙膦酸鹽制備方法，方法是將氨基雙膦酸溶于10％的NaOH溶液，室溫下滴加過量酰氯經(jīng)Schotten-Baumann酰化反應(yīng)得到了含酰胺結(jié)構(gòu)的雙膦酸，但此方法對本發(fā)明開發(fā)的雙膦酸化合物并不適用，因為含酚羥基的芳酰氯在此條件下馬上水解成羧酸而形成其鈉鹽，而不能獲得目標(biāo)產(chǎn)物，因此須對其酚羥基進(jìn)行保護(hù)，然后再進(jìn)行?；磻?yīng)，形成的雙膦酸鈉鹽由于難溶于一般的有機溶劑，給保護(hù)基的脫除帶來很大的限制，因此選擇合適的保護(hù)基對于合成此類化合物非常重要，本文發(fā)明者最終選擇了芐基保護(hù)，合成得到的芐基保護(hù)的雙膦酸鹽化合物不溶于水，但終產(chǎn)物溶于水，反應(yīng)時可將芐基保護(hù)的雙膦酸鹽懸浮于水溶液中，以Pd/C作為催化劑使催化氫化脫芐基的反應(yīng)向右邊移動，從而很方便的制得目標(biāo)產(chǎn)物。
代表性的化合物合成路線如下
本發(fā)明以羥基或多羥基苯甲酸為原料，經(jīng)酯化、芐基保護(hù)、水解、酰氯化制得芐基保護(hù)的芳酰氯，再將制備的氨基雙膦酸鈉鹽溶于氫氧化鈉溶液，低溫下滴加過量的芳酰氯的四氫呋喃溶液，經(jīng)Schotten-Baumann反應(yīng)制得化合物5，再將化合物5懸浮于水溶液中，以10％的Pd/C為催化劑，催化氫化方便地脫除芐基得到目標(biāo)產(chǎn)物6。
對部分化合物進(jìn)行成骨細(xì)胞增殖實驗，發(fā)現(xiàn)此類化合物對成骨細(xì)胞有顯著的增殖的作用。
成骨細(xì)胞的獲得和培養(yǎng)24h內(nèi)新生大鼠，在無菌條件下，取頭蓋骨，去除周圍組織，清洗后剪碎，用胰酶消化30分鐘，離心后吸出上清夜，沉淀細(xì)胞，用培養(yǎng)液(DMEM)稀釋，制備成細(xì)胞懸浮接種于培養(yǎng)瓶，移至5％二氧化碳培養(yǎng)箱中，37℃進(jìn)行培養(yǎng)。24h后，在倒置顯微鏡下可見細(xì)胞貼壁生長，呈三角形、紡錘形、多角形等多種形態(tài)，以后細(xì)胞體積增大，數(shù)量增多，融合成鋪石狀排列。以后每3天換一次培養(yǎng)液，待細(xì)胞生長達(dá)一定數(shù)量后傳代，取繼代成骨細(xì)胞，供藥理實驗用。
化合物6a對成骨細(xì)胞的作用成骨細(xì)胞接種于孔板上，將化合物配成一系列濃度(10-12-10-7mol/L)，連續(xù)觀察10天，每兩天檢測一次，以MTT(噻唑蘭)比色試驗，反應(yīng)細(xì)胞增殖情況。
化合物6a對成骨細(xì)胞增殖的影響mol/L 增殖率 ± SD10-1220.70 ± 6.0010-1135.12 ± 2.9110-1028.44 ± 3.0110-924.63 ± 4.6410-821.63 ± 4.2310-822.49 ± 3.2具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但不限制本發(fā)明。
實施例12，3-二羥基苯甲酰-4-氨基-1-羥基丁叉-1，1-二膦酸雙鈉鹽的制備4-氨基丁叉-1，1-雙膦酸單鈉鹽10.0g(30.8mmol)溶于63.3ml 10％NaOH溶液，加入124ml水，攪拌在5℃滴加2，3-二芐氧基苯甲酰氯23.5g(66.7mmol)的THF(24ml)溶液，滴加完畢，室溫攪拌5h，反應(yīng)液用2mol/L鹽酸調(diào)節(jié)pH至3-4，靜置2h后，過濾沉淀，依次用丙酮450ml，水150ml，丙酮450ml洗滌，在60℃下烘干得粗產(chǎn)品，用水/乙醇混合溶劑重結(jié)晶得純品5a 2，3-二芐氧基苯甲酰-4-氨基-1-羥基丁叉-1，1-二膦酸雙鈉鹽16.58g，收率81.2％1HNMR1.78-1.82(m，2H)，1.88-1.92(m，2H)，3.19(t，2H)，5.01(s，PhCH2O，2H)，5.21(s，PhCH2O，2H)，7.05-7.52(m，Ar-H，13H)元素分析C25H27NNa2O10P2·3H2O理論值(％)，C45.26，H5.01，N2.11，實測值C45.21，H4.97，N2.20后處理時如用鹽酸將反應(yīng)液的pH值調(diào)節(jié)到1，則得到單鈉鹽，收率為84.3％。
元素分析C25H28NNaO10P2·3H2O理論值(％)C46.81，H5.34，N2.18，實測值C47.11，H5.37，N2.22取化合物58.42g(12.8mmol)懸浮于50ml水中，加入10％Pd/C催化劑4.5g，常壓下通氫氣2天，反應(yīng)完成后，過濾，濾液中加入450ml乙醇，將所得沉淀過濾，得白色粉末，用水和乙醇重結(jié)晶，得純品5.16，收率87.4％。
1HNMRδ1.88-2.02(m，4H)，3.38(t，2H)，6.83(t，Ar-5H，1H)，7.03(d，Ar-4H，1H)，7.22(d，Ar-6H，1H)元素分析C11H15NNa2O10P2·2H2O理論值(％)，C28.40，H4.12，N3.01，實測值C28.37，H4.14，N2.92實施例2取3-氨基丙叉-1，1-雙膦酸單鈉鹽0.23g(0.83mmol)溶于10％NaOH溶液1.74ml中，加入水5.50ml，攪拌在5℃下滴加3，4，5-三芐氧基苯甲酰氯0.88g(1.92mmol)的THF(4ml)溶液，滴加完畢，室溫攪拌5h，反應(yīng)液用2mol/L鹽酸酸化pH至3-4，靜置2h后，過濾沉淀，依次用THF 10ml，水5ml，THF 10ml洗滌，在60℃下烘干得粗產(chǎn)品，用水重結(jié)晶得針狀結(jié)晶5b 3，4，5-三芐氧基苯甲酰3-氨基丙叉-1，1-雙膦酸二鈉鹽260mg，收率40.5％。
元素分析C31H31NNa2O11P2·4H2O理論值(％)，C48.13，H5.08，N1.81，實測值C48.21，H4.97，N1.89，1HNMR2.00-2.08(m，2H)，3.45(t，2H)，4.95(s，PhCH2O，2H)，5.23(s，PhCH2O，4H)，7.27-7.60(m，Ar-H，12H)取化合物5b 130mg(0.168mmol)懸浮于5ml水中，加入10％Pd/C催化劑90mg，常壓下通氫氣24h，反應(yīng)完成后，過濾，濾液中加入20ml乙醇，將所得沉淀過濾，得白色粉末，用水和乙醇重結(jié)晶，得純品67.1mg，收率88.8％。
1HNMR2.20-2.28(m，2H)，3.68(t，2H)，6.96(s，ArH，2H)元素分析C10H13NNa2O11P2·H2O理論值(％)，C26.74，H3.37，N3.12，實測值C26.79，H3.44，N2.98。
同實施例1、2的制備方法制得表1和表2化合物。
權(quán)利要求
1.結(jié)構(gòu)式如下的含酚或多酚的雙膦酸衍生物 其中，R1為酚取代或多酚取代的苯環(huán)，n＝1-5的整數(shù)，I為0-4的整數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的含酚或多酚的雙膦酸衍生物，其特征在于其中R1為羥基或多羥基在苯環(huán)的不同位置上取代。
3.如權(quán)利要求1所述的含酚或多酚的雙膦酸衍生物制備方法，其特征在于a、以取代羥基或多羥基苯甲酸作為起始原料進(jìn)行酯化；b、苯甲酸酯化物用芐基保護(hù)、酯水解得芐基保護(hù)的苯甲酸，再酰氯化得芐基保護(hù)的芳酰氯；c、上述芐基保護(hù)的芳酰氯與氨基雙膦酸鈉鹽在堿性條件下反應(yīng)，得芐基保護(hù)的雙膦酸衍生物；d、上述芐基保護(hù)雙膦酸衍生物脫去芐基保護(hù)基，得目標(biāo)化合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含酚或多酚的雙膦酸衍生物制備方法，其特征在于酰氯化用芳酰氯或其相應(yīng)的羧酸活性酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含酚或多酚的雙膦酸衍生物制備方法，其特征在于用貴金屬或其氧化物作為催化劑催化氫化脫芐基保護(hù)基，最佳的催化劑為10％鈀/碳催化劑。
6.如權(quán)利要求1所述的含酚或多酚的雙膦酸衍生物的用途，其特征在于預(yù)防和治療骨質(zhì)疏松、高鈣血癥、Paget’s病與骨鈣代謝疾病有關(guān)的藥物中應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一類結(jié)構(gòu)式如下的含酚或多酚的雙膦酸衍生物其中，R
文檔編號C07F9/38GK1548443SQ0311699
公開日2004年11月24日 申請日期2003年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月16日
發(fā)明者徐廣宇, 謝毓元, 嚴(yán)雪銘, 王軍波 申請人:中國科學(xué)院上海藥物研究所