具有抗寄生蟲活性的異噁唑-核苷雜化體及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于具有抗寄生蟲活性化合物的合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有抗寄生 蟲活性的異噁唑-核苷雜化體及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 異噁唑-核苷雜化體由于在抗病毒以及抗癌領(lǐng)域中表現(xiàn)出較強的生物活性，近年 來吸引了大量化學家和藥物學家的廣泛關(guān)注。然而，由于該類雜化體合成方法的匱乏造成 了這方面的研宄還很不完善并且缺乏系統(tǒng)性。近年來，Kim等開發(fā)了一種基于5-乙炔基取 代核苷與氯代醛肟的[3+2]環(huán)加成反應(yīng)制備異噁唑-核苷雜化體的方法，該方法主要可用 于C5-(異噁唑-5-基）-2'-脫氧尿苷的合成中。盡管該方法的合成效率較高，然而，該方 法中所用的原料5-乙炔基取代核苷是通過5-碘代核苷在鈀催化下與三甲基硅基乙炔先發(fā) 生Sonogashira偶聯(lián)反應(yīng)而后在KF或TBAF作用下脫去三甲基硅基而制得的，考慮到在該 原料的制備過程中不僅需要使用昂貴的試劑以及催化劑，而且操作也較煩瑣(經(jīng)由了保護 和脫保護過程)，從而限制了該方法的應(yīng)用范圍?；谝陨涎绣潮尘?，本專利從價廉易得的 原料出發(fā)，在不使用過渡金屬催化劑的前提下，開發(fā)了一種簡單且實用的方法用于新型異 噁唑-核苷雜化體[如：C5-(異噁唑-3-基）-核苷]的合成并對所得雜化體的生物活性 進行了研宄。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供了一種具有抗寄生蟲活性的異噁唑-核苷雜化體 及其制備方法，此類化合物具有潛在的藥用價值，含有此類化合物的藥物組合物可用于制 備抗寄生蟲藥物，尤其是抗利什曼原蟲藥物。
[0004] 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案，具有抗寄生蟲活性的異噁唑-核 苷雜化體，其特征在于具有如下結(jié)構(gòu)：
；中R1為：

?3為直鏈烷基、羥甲基、溴甲基、苯基或單取代苯基，其中單取 代苯基苯環(huán)上的取代基為烷基、氟或溴，取代基的位置為苯環(huán)上的對位；Y為氧原子或NH基 團。
[0005] 本發(fā)明所述的具有抗寄生蟲活性的異噁唑-核苷雜化體的制備方法，其特征在于 包括以下步驟：（1)將5-甲?；奏ず塑疹惢衔?溶于四氫呋喃和水的混合溶液中，加 入鹽酸羥胺和醋酸鈉后于室溫攪拌反應(yīng)制得5-醛肟取代嘧啶核苷類化合物2; (2)將5-醛 肟取代嘧啶核苷類化合物2溶于溶劑，加入N-氯代丁二酰亞胺后于室溫~40°C的反應(yīng)溫度 攪拌至5-醛肟取代嘧啶核苷類化合物2反應(yīng)完全，然后向反應(yīng)體系中滴加三乙胺和末端炔 類化合物3,室溫攪拌反應(yīng)制得乙酰基保護的異噁唑-核苷雜化體4; (3)將乙?；Ｗo的 異噁唑-核苷雜化體4溶于無水甲醇后加入二丁基氧化錫，回流反應(yīng)至TLC跟蹤監(jiān)測反應(yīng) 完全制得異噁唑-核苷雜化體5,制備過程中的反應(yīng)方程式為：
其中R1、R2、R3和Y是如上述所定義的。
[0006] 本發(fā)明所述的具有抗寄生蟲活性的異噁唑-核苷雜化體的制備方法，步驟（2)中 的溶劑為N，N-二甲基甲酰胺、乙腈、四氫呋喃或二氯甲烷。
[0007] 本發(fā)明還涉及具有抗寄生蟲活性的藥物組合物，該藥物組合物是由具有抗寄生蟲 活性的異噁唑-核苷雜化體和可藥用輔料組成的。
[0008] 本發(fā)明所述的具有抗寄生蟲活性的藥物組合物在制備抗寄生蟲藥物中的應(yīng)用，特 別是 在制備抗利什曼原蟲藥物中的應(yīng)用。
[0009] 本發(fā)明利用5-甲?；奏ず塑疹惢衔餅槠鹗荚?，經(jīng)由幾步簡單、高效的化學 轉(zhuǎn)化，成功地得到一系列新型異噁唑-核苷雜化體，該制備方法具有以下顯著優(yōu)點：起始原 料價廉易得、操作簡便且反應(yīng)過程中避免使用過渡金屬催化劑、底物適用范圍廣。此外，本 發(fā)明所提供的新型異噁唑-核苷雜化體具有顯著的抗寄生蟲活性，特別是抗利什曼原蟲活 性。
【具體實施方式】
[0010] 以下通過實施例對本發(fā)明的上述內(nèi)容做進一步詳細說明，但不應(yīng)該將此理解為本 發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本發(fā)明上述內(nèi)容實現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā) 明的范圍。
[0011] 實施例1 5-醛肟取代嘧啶核苷2的合成 以2a的合成為例詳細地闡述具體的實驗步驟：
將核苷la (1.7 g，5. O mmol)溶于四氫呋喃（40 mL)和水（10 mL)的混合溶液中，加 入鹽酸輕胺（417 mg, 6.0 mmol)，醋酸鈉（574 mg, 7.0 mmol)后室溫下攪拌至反應(yīng)完成。 二氯甲烷萃取，有機相經(jīng)水洗后，飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥，減壓除去溶劑后，殘留 物經(jīng)柱色譜分離得到白色固體產(chǎn)物2a，收率97%。利用上述的合成步驟可以以50%-90%的 分離收率得到相應(yīng)核苷2b-2e，其對應(yīng)的結(jié)構(gòu)式如下：
實施例2 乙?；Ｗo的異噁唑-核苷雜化體4的合成 以核苷4a的合成為例詳細地闡述具體的實驗步驟：
將核苷2a (107 mg, 0.3 mmol)溶于四氫呋喃（3.0 mL)中，之后加入N-氯代丁二酰 亞胺（NCS) (48 mg, 0.36 mmol)，于室溫下攪拌2 h。當核苷2a完成消失后，向反應(yīng)體系 中慢慢滴加三乙胺（84 yL 0.6 mmol)和苯乙炔（3a) (66 yL, 0.6 mmol)，室溫下攪拌至 反應(yīng)完成。向體系中加入水和乙酸乙酯萃取，有機相經(jīng)水洗后，飽和食鹽水洗絳，無水Na2SO 4 干燥，減壓除去溶劑后，殘留物經(jīng)柱色譜分離得到白色固體產(chǎn)物4a，收率56% (從核苷2a計 算)。利用上述的合成步驟可以以25%-58%的分離收率得到相應(yīng)新型異噁唑-核苷雜化體 4b-4o,其對應(yīng)的結(jié)構(gòu)式如下： *??? ^ *· ^e1，I/，~
實施例3 異噁唑-核苷雜化體5的合成 以核苷5a的合成為例詳細地闡述具體的實驗步驟：
將乙?；Ｗo的異噁挫-核苷4a (137 mg, 0.3 mmol)溶于無水甲醇（3 mL)中，之后 加入二丁基氧化錫（75 mg，0.3 mmol)，回流24 h，TLC跟蹤檢測至反應(yīng)結(jié)束。減壓除去溶 劑后，殘留物經(jīng)柱色譜分離得到白色固體產(chǎn)物5a，收率87%。利用上述的合成步驟可以以 53%-97%的分離收率得到相應(yīng)的異噁唑-核苷雜化體5b-5o,其對應(yīng)的結(jié)構(gòu)式如下：
實施例4 體外抗利什曼原蟲活性測定實驗 實驗中用到杜氏利什曼原蟲（L. donovani LV9)無鞭毛體和兩種對照藥物米替福新 (Miltefosine)和兩性霉素 B (Amphotericin B)。
[0012] 利什曼原蟲前鞭毛體在含有40 mM HEPES緩沖液、100 mM腺苷、0.5 mg/L血晶 素、質(zhì)量濃度為10%的熱滅活胎牛血清和50 Pg/mL慶大霉素的M-199培養(yǎng)基中生長。通 過將IXlO6的前鞭毛體在5 mL無菌的無鞭毛體介質(zhì)中（該介質(zhì)包含以下成分：15 mM氯化 鉀、8 mM葡萄糖、5 mM谷氨酰胺、I M-199、4 mM血晶素和質(zhì)量濃度為20%的胎牛血清)進行 稀釋，從而促進前鞭毛體向無菌的無鞭毛體分化。之后，無菌的無鞭毛體在pH值為5. 5，溫 度為37°C下進行生長（5% CO2氣氛中）。小鼠單核/巨噬細胞株RAW 264. 7被保持在含有質(zhì) 量濃度為10%的熱滅活胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基中。接著，在96孔微量滴定板的每一孔中 加入100 PL含有RAW 264. 7細胞的DMEM培養(yǎng)基（5X IO4個細胞/mL)。將96孔微量滴定 板中的RAW 264. 7細胞放在5% 0)2培養(yǎng)箱中37°C下培養(yǎng)24小時后，舊的培養(yǎng)基被100 PL 含有無鞭毛體的新鮮的DMEM培養(yǎng)基（IO6個細胞/mL)所替代。在5% CO 2培養(yǎng)箱中37°C下 再培養(yǎng)24小時后，用100 PL含有待測試的異噁唑-核苷雜化體的新鮮的DMEM培養(yǎng)基替 代舊的培養(yǎng)基再培養(yǎng)48小時。無鞭毛體在巨噬細胞中的存活率可以利用SYBIfgreen I摻 入法進行測試（SYBlfgreen I與寄生蟲的DNA接觸后會有明顯的熒光增強)。實驗結(jié)果用2 天培養(yǎng)期后抑制寄生蟲生長50%的濃度IC5tl來表示。在相同條件下，藥物對照物米替福新 的 IC5tl是 5. 75±0. 62μΜ，兩性霉素 B 的 IC5tl是 0. 31±0. 09μΜ。
[0013] 結(jié)構(gòu)表征數(shù)據(jù)和抗利什曼原蟲活性數(shù)據(jù)： 核苷 4a: mp 164-165 °C. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 2.12 (s，3Η), 2.23 (S， 3Η)，2· 28-2. 36 (m, 1Η)，2· 54-2. 59 (m, 1Η)，4· 32-4. 42 (m, 3Η)，5· 28-5. 29 (m, 1Η), 6.40-6.44 (m, 1Η), 7.25 (s, 1Η), 7.41-7.46 (m, 3Η), 7.80 (d, /=6.4 Hz, 2Η), 8.48 (s, 1Η), 9.97 (s, 1H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 20.8 (2C), 38.0, 63.9, 74.5, 82.7, 85.5, 99.9, 104.6, 125.7, 127.2, 128.9, 130.1, 138.3, 149. 9, 156. 2, 161. 4, 169. 9, 170. 4, 170. 9. HRMS (ESI) calcd for C22H21N3NaO8 [Μ + Na] + : 478.1221, found: 478. 1233。
[0014] 核苷 4b: mp 179-181 °C · 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 2· 10 (s, 3Η), 2· 22 (s, 3Η), 2.28-2.36 (m, 4Η), 2.52-2.57 (m, 1Η), 4.31-4.41 (m, 3Η), 5.27 (d, /= 6.0 Hz, 1Η), 6.39-6.43 (m, 1Η), 7.18 (s, 1Η), 7.22 (d, / = 7.6 Hz, 2Η), 7.67 (d, /= 7.6 Hz, 2Η), 8.46 (s, 1Η), 10.14 (s, 1H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 20.9 (2C), 21.4, 38.2, 64.0, 74.5, 82.7, 85.4, 99.2, 104.9, 124.6, 125.7, 129.6, 138.2, 140.5, 149.9, 156.1, 161.2, 170.3, 170.4, 170.8. HRMS (ESI) calcd for C23H23N3NaO8 [Μ + Na] + : 492·1377, found: 492·1368·抗利什曼原蟲活性： IC5tl=L 7 ±0. 16μΜ。
[0015] 核苷 4c: mp 99-102 °C · 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 2· 08 (s, 3Η), 2· 18 (s, 3Η), 2· 28-2. 33 (m, 1Η), 2· 50-2. 55 (m, 1Η), 4· 29-4. 38 (m, 3Η), 5· 25 (d, /=6.0 Hz, 1Η), 6.35-6.38 (m, 1Η), 7.08 (t, /=8.8 Hz, 2Η), 7.18 (s, 1Η), 7.72-7.75 (m, 2Η), 8.43 (s, 1Η), 10.46 (s, 1H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 20.8 (2C), 38.1, 64.0, 74.5, 82.7, 85.5, 99.7, 104.4, 116.1 (d, J= 21.3 Hz, 2C), 123.6 (d, /=3.1 Hz, 1C), 127.9 (d, /=8.4 Hz, 2C), 138.4, 149.9, 156.2, 161.4, 163.6 (d, J= 250.0 Hz, 1C), 168.9, 170.5, 170.8. HRMS (ESI) calcd for C22H2tlFN3NaO8 [Μ + Na] + : 496.1127, found: 496. 114L 抗利什曼原蟲活性： IC5tl=O. 7±0. ?μΜ。
[0016] 核苷 4d: mp 162-164 °C. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 2· 07 (s, 3Η), 2· 17 (s, 3Η), 2. 25-2. 33 (m, 1Η), 2. 50-2. 55 (m, 1Η), 4. 28-4. 37 (m, 3Η), 5. 24 (d, / = 6. 4