Nk007的兩個光學純異構體及其合成和應用
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及簡稱為NK007的兩個光學純異構體及其合成以及它們在抗植物病毒和 調節(jié)免疫活性方面的應用。
【背景技術】
[0002]簡稱為NK007的化合物結構式為：
[0004] 手性是生命過程的基本特征，作為生命活動重要基礎的大分子.如核酸、蛋白質、 多糖等均具有手性：當一個手性藥物進入生命體時，它的兩個對映異構體通常會表現(xiàn)出不 同的生物活性。以前由于對此缺乏認識，人類曾經(jīng)有過慘痛的教訓。例如德國一家制藥公司 在上世紀五十年代開發(fā)的一種治療孕婦早期不適的藥物一反應停，藥效很好，但很快發(fā)現(xiàn) 服用了反應停的孕婦生出的嬰兒很多是四肢殘缺。后來發(fā)現(xiàn)反應停中一種構型有致畸作 用，另一種構型無致畸作用，因此研究手性藥物的對映體進入生物體內的手性環(huán)境及其藥 效學，藥動學和毒理學方面均存在對映體選擇性作用，對臨床合理使用手性藥物和開發(fā)研 制單一異構體的新藥具有深遠的重要意義。手性藥物的生物活性選擇性大致分為以下幾種 情況:1、一種異構體有顯著的治療作用，另一種異構體無或有很弱的作用:萘普生是臨床上 常用的一種抗炎和解熱鎮(zhèn)痛藥，目前主要以S( + )異構體上市，其S( + )異構體的抗炎和解熱 鎮(zhèn)痛活性約為R(_)異構體的10倍~20倍，因此其R(_)異構體可認為是非活性體，需要先進 行拆分;2、一種異構體有治療作用，另一種異構體有副作用:L-肉毒堿是從肉中發(fā)現(xiàn)的一種 氨基酸，它在人體能量的產(chǎn)生，儲藏等方面具有重要的作用，是一種效果不錯的心血管病人 的保健藥，由于該成分在肉中含量極低，最早是用外消旋體作為代用品，后來發(fā)現(xiàn)D-肉毒堿 不但沒有作用反而有副作用;3、兩種異構體都有治療作用，但其中一種有副作用:D(-)青酶 胺是代謝性疾病和鉛，汞等金屬中毒的良好治療劑，其L(+)對映體雖也具有治療作用，但由 于有骨髓損傷，嗅覺和視覺衰退以及過敏反應等嚴重副作用，故臨床只能用D(_)青酶胺;4、 一種異構體無治療作用，但能抵消具有治療作用的另一種異構體的副作用：茚達立酮是一 種具有促尿酸排泄的利尿藥，它的右旋體具有利尿作用也有引起尿潴留的副作用，左旋體 能抵消右旋體所產(chǎn)生的副作用;5、兩種異構體有相反的作用:哌西那朵(Picenadol)是一種 阿片受體的激動劑和拮抗劑的獨特的麻醉鎮(zhèn)痛藥，它的右旋體是阿片受體的激動劑，活性 與嗎啡相當，而左旋體卻是阿片受體的拮抗劑，右旋體的激動作用比左旋體的拮抗作用要 強，外消旋體為激動劑。
[0005] 在農藥領域，當今世界使用的商品化農藥，大約有25%含有手性中心(Pesticide Science,1996,46:3-9;董慧芬.[碩士研究生學位論文].浙江大學.2013)。在中國，由于擬 除蟲菊酯、有機磷等具有手性結構農藥的大量使用，這一比例估計超過40% (Chirality， 2009，21:421-427)。在20世紀90年代以前，手性農藥被當做單一化合物來研究。現(xiàn)在大量研 究表明，手性農藥的生物活性顯現(xiàn)出顯著的立體特異性，而且活性物質往往存在于一個或 幾個異構體中。同時，由于參與代謝的糖類、蛋白質等大分子均具有高度的立體專一性，所 以說手性化合物進入生物體后，其利用度、代謝等均有較大的差異（Toxicological Sciences,2009,110:4-30)〇
[0006]農藥是國家農業(yè)和國民經(jīng)濟的重要支柱，中國的農藥化學行業(yè)不斷開發(fā)出新型的 具有各種生物活性的化合物，旨在開發(fā)出具備高利用率、高選擇性和高活性的新型農藥。進 入新世紀以來，國家越來越重視環(huán)境保護，更加提倡綠色化學和綠色農藥，這就給農藥化學 家提出來一個問題。研究和開發(fā)手性農藥是綠色農藥發(fā)展的一條新路徑（周珊珊.[博士研 究生學位論文].浙江大學.2009)，因為每個對映體都有系統(tǒng)的熔點、沸點和溶解度等相似 的特征，但是在生物學行為上卻有不同的效應(劉一平.[碩士研究生學位論文].湖南農業(yè) 大學.2011)。單一手性的農藥立體選擇性主要體現(xiàn)在對靶標生物的活性和對非靶標生物所 造成的不利影響。同時，使用單一對映體的農藥將會降低農藥在環(huán)境中的殘留濃度，以及改 變異構體的殘留組成等，進而減輕對環(huán)境的壓力（生態(tài)環(huán)境，2008，17:1268-1275)。
[0007]前期工作中，我們課題組從娃兒藤堿的衍生物中優(yōu)化出了高效的植物病毒病防治 藥劑NK007(CN101875657A)。其具有新穎的骨架結構，很好的治療效果，光穩(wěn)定性好，水溶性 好和化學合成簡單等優(yōu)點。后續(xù)研究我們還發(fā)現(xiàn)NK007還具有良好的抗癌活性 (CN102002041A)和抗炎活性(CN101948470A)。但是，NK007為外消旋體，有四個光學異構體， NK007的這四個光學異構體作為新化合物有關它們的抗植物病毒及調節(jié)免疫活性還沒有報 道。
[0008] 前期工作中我們報道了NK007的制備(王開亮，菲并吲哚里西啶生物堿及其衍生物 的合成與生物活性研究，博士研究生學位論文，南開大學化學學院，2009)，如圖1所示。
[0009] 但由菲甲酸5到菲芐醇6的合成以及由10到11的合成過程中都用到了四氫鋁鋰，成 本高，且在工業(yè)化大量生產(chǎn)中有爆炸隱患。由8到9的過程中用到了草酰氯揮發(fā)性強，操作時 氣味很大，污染環(huán)境，而且增加了運輸和儲存成本。

【發(fā)明內容】

[0010] 本發(fā)明的NK007的兩個光學純異構體是具有如下所示兩個結構的NK007-1和 NK007-2：
[0012]如圖2所示為光學異構體的制備方法路線，其中，使用L-蘋果酸時得到的產(chǎn)物為NK007-1，使用D-蘋果酸時，得到的產(chǎn)物為NK007-2。
[0013]所述的化合物5與硼氫化鈉的摩爾比為1:1~1: 2,化合物5與氯化鋯的摩爾比為1: 1 ~1:2〇
[0014]所述的化合物8a與固體光氣的物質的量比例為1:1~3:1。
[0015] 所述的化合物10a與硼氫化鈉的物質的量比例為1:1~1:3,化合物10a與氯化鋯的 物質的量比例為1:1~1:2。
[0016] 所述的光學異構體在防治煙草花葉病毒(TMV)病害中的應用。
[0017] 所述的光學異構體在制備調節(jié)免疫活性藥物中的應用。
[0018] 上述藥物制備成丸劑、膠囊劑、片劑或注射劑。
[0019] 所述的光學異構體調節(jié)免疫活性的測試方法，該方法用于調節(jié)免疫活性藥物的篩 選。
[0020] 本發(fā)明對圖1所示路線進行改進。如圖2所示通過條件篩選發(fā)現(xiàn)廉價的硼氫化鈉一 四氯化鋯體系室溫條件下就能實現(xiàn)由菲甲酸5到菲芐醇6以及由10a到11a的轉化，大大降低 了生產(chǎn)成本。我們以固體光氣代替草酰氯實現(xiàn)了由8a到9a的轉化降低了運輸成本。同時，經(jīng) 條件嘗試我們發(fā)現(xiàn)，在室溫條件下以甲醇和二氯甲烷做溶劑就能很好的實現(xiàn)由光學純的生 物堿11a到NK007兩種異構體化合物NK007-1和NK007-2的轉化。
[0021] 本發(fā)明中化合物NK007-1和NK007-2具有很好的抗煙草花葉病毒活性，能夠用于治 療植物病毒病害。本發(fā)明中化合物NK007-1和NK007-2具有很好的調節(jié)免疫活性，能夠用于 制備治療風濕性關節(jié)炎的藥物。本發(fā)明測試化合物調節(jié)免疫活性的方法，能夠用于新型關 節(jié)炎藥物的篩選。
【附圖說明】
[0022] 圖1是NK007的合成；
[0023] 圖 2是NK007-1 和NK007-2 的合成；
[0024] 圖3是菲芐醇6的合成；
[0025]圖4是化合物9a的合成；
[0026] 圖5是化合物11a的合成；
[0027] 圖6是由化合物11a合成NK007-1和NK007-2
[0028]圖7是脾細胞與空白對照、NK007及其光學異構體在1000ng/mL的LPS溶液中保持24 小時；TNF-α通過ELISA法測定；
[0029]圖8是1000ng/mL的LPS引發(fā)的脾細胞與ΙΟΟηΜ的空白對照、NK007及其光學異構體 溶液保持24小時;TNF-a通過ELISA法測定；
[0030] 圖9是在脾細胞測定條件下，NK007及其光學異構體抑制活性對比；
[0031] 圖10是BALB/c小鼠脾細胞用不同劑量的LPS處理并保持24小時；TNF-a通過ELISA法測定；
[0032]圖11是LPS滴定.RAW264.7與不同劑量的LPS共同孵育2h，然后再與Golgiplug-塊 孵育4h.測定TNF-a;
[0033] 圖12是RAW264.7與空白對照和ΙΟΟηΜ的NK007及其光學異構體、CN0004、CN0005共 同孵育2h，然后再與Golgiplug和10ng/mL的LPS-塊孵育4h·測定TNF-a;
[0034] 圖13是RAW264.7與空白對照和ΙΟΟηΜ的NK007及其光學異構體、CN0004、