CN101874899A - 多巴胺转运体显像药物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于多巴胺转运体显像的药物及其制备方法，其特征在于，所述药物的结构如下：
其中，X＝-CH2或-C＝O，R＝Br或F18。本发明以2 β-羧基-3β氯苯托品为先导化合物，设计合成系列新的含有吡啶基团的2β酰胺/氨基-3β氯苯托品类衍生物，该系列的苯托品类衍生物一方面具有较高的靶向性，可以与DAT特异性结合；另一方面引入吡啶环结构，可以进行F-18的标记，可以进行PET显像研究，是具有良好应用前景的PD诊断显像剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种多巴胺转运体显像药物及其制备方法，具体为一种用于多巴胺转运体靶显像的药物及其制备方法。
背景技术
多巴胺转运体(dopamine transporter，DAT)是位于黑质-纹状体多巴胺能神经元末梢突触前膜的一种膜蛋白，是多巴胺的摄取位点。在脑中，DAT的主要功能是将突触间隙多余的多巴胺神经递质再重新摄取回多巴胺神经元内，以限制多巴胺受体激活的时间、程度及范围，终止神经细胞间信息传递，同时调控突触间隙多巴胺的水平，维系突触前多巴胺的合成和储存功能。若DAT的重摄取功能异常，将导致突触间隙的DA浓度增高或降低，引起DA神经递质系统功能活动的改变。而在某些病理生理状态，如神经元退行性病变等，突触前递质量将发生变化，这时不仅突触后膜的相应DA受体会出现上调或下调性变化，而且突触前膜的DAT也会发生一系列相应的变化，并且DAT的变化要比DA受体变化更为灵敏、直接。因此，DAT的功能活动、密度变化是反应DA递质系统功能的一项重要指标。脑DAT密度的改变与多巴胺能神经元数量的变化相一致，随着年龄的增长，纹状体DAT的数量及功能发生变化。利用DAT显像对评价多巴胺能神经元突触前功能，阐明神经和精神疾病的发病机制有重要价值。DAT还是各种精神兴奋剂(如可卡因等)的重要靶位，故此项研究对于新型抗抑郁剂、药物成瘾等要就项目也具有重要意义。
帕金森病(PD)是由于多巴胺能神经元变性、坏死，导致黑质-纹状体系统的多巴胺含量下降而引起的一种神经系统退行性疾病，其症状主要表现为：震颤，抖动，摇头，肌僵直，动作缓慢，失去灵活性或写字、步态语言障碍，记忆力减退、全身乏力、肌无力、面部表情呆板等。该病具有较强的致残性，严重影响人的正常工作与生活，帕金森病的早期诊断和早期治疗极其重要。对早期PD患者实施神经保护，可延缓病情的进展。相关研究表明，PD患者在临床症状出现之前，DAT已减少50％以上。因此，检查DAT的变化可作为PD早期诊断的客观指标。因此通过神经功能显像(PET、SPECT)方法对DAT的检测可成为早期甚至亚临床期PD的客观指标，对于早期干预治疗具有重要作用。
研究表明苯托品类化合物与DAT具有高的亲和力，因此设计合成正电子核素标记的苯托品化合物可用于临床DAT的PET显像剂，从而进行疾病的早期监测。然而目前研究的苯托品类PET显像剂往往具有以下缺陷，如药物的靶与非靶比值低，特异选择性差，体内稳定性差等，影响了临床显像效果。
苯托品环结构
因此，提供一种含F的苯托品类衍生物，提高与DAT的靶向结合性与生物利用率，从而改善目前苯托品类化合物作为DAT抑制剂存在的缺陷。同时，当与18F标记作为放射性靶向药物研究时，具有较高的靶向结核性，以及优良的生物稳定性，解决目前DAT靶向显像剂存在的问题。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种具有较高体内DAT特异性结合效果，同时具有较好的体内生物代谢性质的靶向结合显像药物。
本发明的上述目的是通过以下技术方案达到的：
一种用于多巴胺转运体显像的药物，其特征在于，结构如下：
其中，X＝-CH2或-C＝O，R＝Br或F。
一种优选技术方案，其特征在于：所述氨基取代基位于邻位取代吡啶环的3，4，5或6位。
当作为多巴胺转运体PET显像剂时，其R＝F18。
本明的另一目的是提供上述用于多巴胺转运体显像的药物的制备方法。
本发明上述目的是通过以下技术方案达到的：
一种用于多巴胺转运体显像的药物的制备方法，其步骤如下：
(1)在反应容器中加入反应当量的2β-羧基-3β氯苯托品和无水二氯甲烷，冰盐浴下，滴加过量草酰氯的二氯甲烷溶液，于室温下反应1-2小时，然后用水泵抽去溶剂二氯甲烷及未反应的草酰氯，用油泵抽干，得到泡沫状固体；
(2)加入二氯甲烷溶解步骤(1)所得泡沫状固体，用冰盐浴，于氮气保护下加入反应当量的氨基取代的2-溴/氟吡啶和三乙胺，室温反应11-13小时，停止反应，用去离子水反复洗涤反应溶液，并用二氯甲烷反萃，合并二氯甲烷层，无水硫酸钠干燥过夜，硅胶柱分离，得到苯托品类酰胺衍生物。
一种优选技术方案，其特征在于：所述氨基取代的2-溴/氟吡啶为3位，4位，5位或6位的氨基取代2-溴/氟吡啶。
其反应过如下：
一种优选技术方案，其特征在于：增加步骤(3)：将反应当量的步骤(2)所得苯托品类酰胺衍生物溶于四氢呋喃中，在氮气保护下滴加反应当量的硼烷四氢呋喃溶液，加热回流，反应11-13小时，停止反应，减压除去四氢呋喃溶剂，向残余物中加入盐酸，煮沸20-40分钟，冷却到室温，用氨水中和，得到的沉淀用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，硅胶色谱纯化，得到苯托品类氨基衍生物。
其反应过如下：
其中氨基取代的2-溴/氟吡啶可为3位，4位，5位及6位的氨基取代2-溴/氟吡啶。
本发明的有益效果：
本发明将以2β-羧基-3β氯苯托品为先导化合物，设计合成系列新的含有吡啶基团的2β-酰胺/氨基-3β氯苯托品类衍生物，该系列的苯托品类衍生物一方面具有较高的靶向性，可以与DAT特异性结合；另一方面引入吡啶环结构，可以进行F-18的标记，可以进行PET显像研究，是具有良好应用前景的PD诊断显像剂。
下面通过具体实施方式对本发明做进一步说明，但并不意味着对本发明保护范围的限制。
具体实施方式
(一)苯托品类衍生物的合成
实施例1：
2β-(N-2-溴吡啶-6-甲酰胺)-3β氯苯A-1的合成
(1)化合物的结构
(2)合成方法
在单口圆底烧瓶中加入280mg(1mM)2β-羧基-3β氯苯托品和5ml无水二氯甲烷中，冰盐浴下，滴加过量1.5ml草酰氯的二氯甲烷溶液，于室温反应1.5小时后，水泵抽去溶剂及未反应的草酰氯，然后用油泵抽干，得到泡沫状固体。再加入5ml二氯甲烷溶解所得固体，使用冰盐浴，于氮气保护下加入172mg(1mM)6-氨基-2-溴吡啶和0.14ml(1mM)三乙胺。之后室温反应12小时后，停止反应，用去离子水反复洗涤反应溶液，并用二氯甲烷反萃，合并二氯甲烷层，无水硫酸钠干燥过夜，硅胶柱分离，溶剂比例为乙酸乙酯∶正己烷∶三乙胺＝3∶7∶0.3，得到白色泡沫状固体，产率为60％。
(3)A-1的确认
H1-NMR(CDCl3，200MHz)：δ(ppm)1.6-1.9(m，3H)，2.1-2.3(m，2H)，2.5-2.6(s，3H)，2.6-2.8(dd，2H)，3.1-3.3(m，1H)，3.5-3.6(d，2H)，7.1-7.2(d，2H)，7.2-7.3(d，2H)，7.2-7.3(t，1H)，7.5-7.6(t，1H)，7.8-7.9(d，1H)，12.5(s，1H)。
HRMS：实测值：436.0606(M+H)+；
理论值：436.0614(M+H)+。
实施例2：
2β-(N-2-溴吡啶-6-甲胺)-3β氯苯B-1的合成
(1)化合物的结构
(2)合成方法
取A-1 0.5g溶于4ml四氢呋喃中，氮气保护下滴加1M的硼烷四氢呋喃溶液3ml，加热回流，反应12小时，然后停止反应，减压除去溶剂，向残余物中加1N的盐酸3mL，煮沸30min，冷却到室温，以5mL氨水中和，得到的沉淀用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，硅胶色谱纯化，溶剂比例为乙酸乙酯∶正己烷∶三乙胺＝6∶4∶0.3，得到黄色泡沫状固体，产率为70％。
(3)B-1的确认
H1-NMR(CDCl3，200MHz)：δ(ppm)1.5-1.8(m，3H)，1.8-2.0(m，2H)，2.1-2.5(m，2H)，2.4-2.5(s，3H)，2.8-2.9(dt，1H)，3.1-3.3(dt，2H)，3.3-3.4(t，2H)，5.9-6.1(d，2H)，6.1-6.3(b，1H)，6.6-6.7(d，2H)，7.2-7.3(t，1H)，7.5-7.6(t，1H)，7.8-7.9(d，1H)，
HRMS：实测值：422.0816(M+H)+；
理论值：422.0822(M+H)+。
实施例3：
2β-(N-2-溴吡啶-5-甲酰胺)-3β氯苯A-2的合成
(1)化合物的结构
(2)合成方法
在单口圆底烧瓶中加入280mg(1mM)2β-羧基-3β氯苯托品和5ml无水二氯甲烷中，冰盐浴下，滴加过量1.5ml草酰氯的二氯甲烷溶液，于室温反应1.5小时后，水泵抽去溶剂及未反应的草酰氯，然后用油泵抽干，得到泡沫状固体。再加入5ml二氯甲烷溶解所得固体，使用冰盐浴，于氮气保护下加入172mg(1mM)5-氨基-2-溴吡啶和0.14ml(1mM)三乙胺。之后室温反应12小时后，停止反应，用去离子水反复洗涤反应溶液，并用二氯甲烷反萃，合并二氯甲烷层，无水硫酸钠干燥过夜，硅胶柱分离，溶剂比例为乙酸乙酯∶正己烷∶三乙胺＝3∶7∶0.3，得到白色泡沫状固体，产率为67％。
(3)A-2的确认
H1-NMR(CDCl3，200MHz)：δ(ppm)1.6-1.9(m，3H)，2.1-2.3(m，3H)，2.4-2.5(s，3H)，2.6-2.7(d，1H)，3.2-3.3(m，1H)，3.4-3.5(s，2H)，7.0-7.1(d，2H)，7.2-7.3(d，2H)，7.3-7.4(d，1H)，7.9-8.0(dd，1H)，8.2-8.3(d，1H)，12.5(s，1H)。
HRMS：实测值：436.0665(M+H)+；
理论值：436.0614(M+H)+。
实施例4：
2β-(N-2-溴吡啶-5-甲胺)-3β氯苯B-2的合成
(1)化合物的结构
(2)合成方法
取A-20.5g溶于4ml四氢呋喃中，氮气保护下滴加1M的硼烷四氢呋喃溶液3ml，加热回流，反应12小时，然后停止反应，减压除去溶剂，向残余物中加1N的盐酸3mL，煮沸30min，冷却到室温，以5mL氨水中和，得到的沉淀用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，硅胶色谱纯化，溶剂比例为乙酸乙酯∶正己烷∶三乙胺＝6∶4∶0.3，得到黄色泡沫状固体，产率为70％。
(3)B-2的确认
H1-NMR(CDCl3，200MHz)：δ(ppm)1.5-1.75(m，2H)，1.75-1.85(m，2H)，2.0-2.2(m，2H)，2.25-2.3(s，3H)，2.3-2.35(dd，1H)，2.7-2.8(dd，1H)2.9-3.0(dd，1H)，3.1-3.3(dt，1H)，3.3-3.4(dd，2H)，5.9-6.2(b，1H)，6.45-6.6(dd，1H)，7.0-7.2(d，2H)，7.2-7.25(d，2H)，7.25-7.3(d，1H)，7.5-7.6(d，1H)，
HRMS：实测值：422.0824(M+H)+；
理论值：422.0822(M+H)+。
实施例5：
2β-(N-2-溴吡啶-4-甲酰胺)-3β氯苯A-3的合成
(1)化合物的结构
(2)合成方法
在单口圆底烧瓶中加入280mg(1mM)2β-羧基-3β氯苯托品和5ml无水二氯甲烷中，冰盐浴下，滴加过量1.5ml草酰氯的二氯甲烷溶液，于室温反应1.5小时后，水泵抽去溶剂及未反应的草酰氯，然后用油泵抽干，得到泡沫状固体。再加入5ml二氯甲烷溶解所得固体，使用冰盐浴，于氮气保护下加入172mg(1mM)4-氨基-2-溴吡啶和0.14ml(1mM)三乙胺。之后室温反应12小时后，停止反应，用去离子水反复洗涤反应溶液，并用二氯甲烷反萃，合并二氯甲烷层，无水硫酸钠干燥过夜，硅胶柱分离，溶剂比例为乙酸乙酯∶正己烷∶三乙胺＝3∶7∶0.3，得到白色泡沫状固体，产率为64％。
(3)A-3的确认
H1-NMR(CDCl3，200MHz)：δ(ppm)1.6-1.9(m，3H)，2.1-2.4(m，3H)，2.35-2.45(s，3H)，2.5-2.6(d，1H)，3.1-3.2(m，1H)，3.45-3.6(t，2H)，7.0-7.15(d，2H)，7.15-7.25(d，2H)，7.25-7.3(d，1H)，7.35-8.4(d，1H)，8.15-8.25(d，1H)，12.6-12.65(s，1H)。
HRMS：实测值：436.0603(M+H)+；
理论值：422.0614(M+H)+。
实施例6：
2β-(N-2-溴吡啶-4-甲胺)-3β氯苯B-3的合成
(1)化合物的结构
(2)合成方法
取A-30.5g溶于4ml四氢呋喃中，氮气保护下滴加1M的硼烷四氢呋喃溶液3ml，加热回流，反应12小时，然后停止反应，减压除去溶剂，向残余物中加1N的盐酸3mL，煮沸30min，冷却到室温，以5mL氨水中和，得到的沉淀用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，硅胶色谱纯化，溶剂比例为乙酸乙酯∶正己烷∶三乙胺＝6∶4∶0.3，得到黄色泡沫状固体，产率为75％。
(3)B-3的确认
H1-NMR(CDCl3，200MHz)：δ(ppm)1.55-1.7(dt，2H)，1.7-1.8(m，2H)，2.1-2.25(m，2H)，2.25-2.3(s，3H)，2.3-2.35(d，1H)，2.7-3.0(tt，2H)，3.05-3.2(m，1H)，3.35-3.5(dd，2H)，6.1-6.15(dd，1H)，6.75-6.8(d，1H)，7.0-7.2(d，2H)，7.2-7.25(d，2H)，7.15-7.4(b，1H)，7.75-7.85(d，1H)，
HRMS：实测值：422.0813(M+H)+；
理论值：422.0822(M+H)+。
实施例7：
2β-(N-2-氟吡啶-6-甲酰胺)-3β氯苯A-4的合成
(1)化合物的结构
(2)合成方法
在单口圆底烧瓶中加入280mg(1mM)2β-羧基-3β氯苯托品和5ml无水二氯甲烷中，冰盐浴下，滴加过量1.5ml草酰氯的二氯甲烷溶液，于室温反应1.5小时后，水泵抽去溶剂及未反应的草酰氯，然后用油泵抽干，得到泡沫状固体。再加入5ml二氯甲烷溶解所得固体，使用冰盐浴，于氮气保护下加入112mg(1mM)6-氨基-2-氟吡啶和0.14ml(1mM)三乙胺。之后室温反应12小时后，停止反应，用去离子水反复洗涤反应溶液，并用二氯甲烷反萃，合并二氯甲烷层，无水硫酸钠干燥过夜，硅胶柱分离，溶剂比例为乙酸乙酯∶正己烷∶三乙胺＝3∶7∶0.3，得到白色泡沫状固体，产率为65％。
(3)A-4的确认
H1-NMR(CDCl3，200MHz)：δ(ppm)1.6-1.9(td，3H)，2.15-2.4(m，3H)，2.4-2.5(s，3H)，2.6-2.7(d，1H)，3.15-3.3(m，1H)，3.4-3.5(s，2H)，6.55-6.7(dd，1H)，7.05-7.15(d，2H)，7.15-7.3(d，2H)，7.55-7.65(t，1H)，7.65-7.85(td，1H)，12.5-12.55(s，1H)。
HRMS：实测值：374.1463(M+H)+；
理论值：374.1435(M+H)+。
实施例8：
2β-(N-2-氟吡啶-6-甲胺)-3β氯苯B-4的合成
(1)化合物的结构
(2)合成方法
取A-4 0.5g溶于4ml四氢呋喃中，氮气保护下滴加1M的硼烷四氢呋喃溶液3ml，加热回流，反应12小时，然后停止反应，减压除去溶剂，向残余物中加1N的盐酸3mL，煮沸30min，冷却到室温，以5mL氨水中和，得到的沉淀用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，硅胶色谱纯化，溶剂比例为乙酸乙酯∶正己烷∶三乙胺＝6∶4∶0.3，得到黄色泡沫状固体，产率为57％。
(3)B-4的确认
H1-NMR(CDCl3，200MHz)：δ(ppm)1.5-1.65(dt，2H)，1.65-1.75(d，1H)，21.8-1.95(m，1H)，2.0-2.25(m，2H)，2.25-2.3(s，3H)，2.3-2.45(dd，1H)，2.8-2.95(dd，1H)，3.05-3.2(dt，2H)，3.3-3.5(t，2H)，5.85-5.95(dd，1H)，6.0-6.1(dd，1H)，6.4-76.6(b，1H)，7.05-7.2(d，2H)，7.2-7.3(d，2H)，7.3-7.5(q，1H)，
HRMS：实测值：360.1870(M+H)+；
理论值：360.1643(M+H)+。
实验实施例：苯托品类衍生物体外竞争结合实验测定
1、实验方法：
提取大鼠脑中的纹状体组织，进行匀浆，缓冲液为50mM Tris，pH 7.5，以125I-IPT作为放射性配体，测定本发明的化合物与DAT受体的竞争结合常数Ki(nM±SEM)。其具体方法如下：
在5ml反应管中加入50μl本发明的化合物溶液，50μl放射性配体溶液(125I-IPT溶液)，100μl组织匀浆。其中非特异性结合选择用10μM的GBR12909，于室温下孵育60min，最后利用玻璃纤维滤纸将样品进行过滤收集。对于结合125I-IPT的玻璃纤维滤纸，将其放入γ计数器(计数率为70％)中测定。实验结果利用LIGAND程序进行计算。数据重复测定至少三次。同时测定已知的苯托品类化合物2β-甲酯-3β氯苯托品，与本发明的化合物进行对比。
2、体外竞争结合实验结果
通过体外竞争实验测得Ki常数(数据见下表)，结果发现，当苯托品环的2β位被吡啶基甲胺结构取代后，本发明化合物与DAT具有明显的结合性。其中2β-甲酯-3β氯苯托品是已知的DAT抑制剂，同时测定该已知化合物，对比可知本发明的化合物对DAT具有与已知化合物2β-甲酯-3β氯苯托品相当的亲和性。其中氟代的衍生物B-4具有更高的亲和性，利用F-18标记可作为DAT显像剂研究。
表1苯托品类化合物与DAT受体的竞争性结合常数Ki
| 化合物 | 放射性配体 | Ki(nM±SEM) |
| 2β-甲酯-3β氯苯托品 | 125I-IPT | 13.5±2.3 |
| A-1 | 125I-IPT | 139±54.2 |
| A-2 | 125I-IPT | 130±17.2 |
| 化合物 | 放射性配体 | Ki(nM±SEM) |
| A-3 | 125I-IPT | 7.01±0.07 |
| A-4 | 125I-IPT | 321±28 |
| B-1 | 125I-IPT | 14.2±1.1 |
| B-2 | 125I-IPT | 36.8±6.8 |
| B-3 | 125I-IPT | 12.7±1.5 |
| B-4 | 125I-IPT | 10.3±0.97 |
Claims (5)
1.一种用于多巴胺转运体显像的药物，其特征在于，结构如下：
其中，X＝-CH2或-C＝O，R＝Br或F18。
2.根据权利要求1所述的用于多巴胺转运体显像的药物，其特征在于：所述氨基取代基位于邻位取代吡啶环的3，4，5或6位。
3.一种用于多巴胺转运体显像的药物的制备方法，其步骤如下：
(1)在反应容器中加入反应当量的2β-羧基-3β氯苯托品和无水二氯甲烷，冰盐浴下，滴加过量草酰氯的二氯甲烷溶液，于室温下反应1-2小时，然后用水泵抽去溶剂二氯甲烷及未反应的草酰氯，用油泵抽干，得到泡沫状固体；
(2)加入二氯甲烷溶解步骤(1)所得泡沫状固体，用冰盐浴，于氮气保护下加入反应当量的氨基取代的2-溴/氟吡啶和三乙胺，室温反应11-13小时，停止反应，用去离子水反复洗涤反应溶液，并用二氯甲烷反萃，合并二氯甲烷层，无水硫酸钠干燥过夜，硅胶柱分离，得到苯托品类酰胺衍生物。
4.根据权利要求3所述的用于多巴胺转运体显像的药物的制备方法，其特征在于：所述氨基取代的2-溴/氟吡啶为3位，4位，5位或6位的氨基取代2-溴/氟吡啶。
5.一种用于多巴胺转运体显像的药物的制备方法，其步骤如下：
(1)在反应容器中加入反应当量的2β-羧基-3β氯苯托品和无水二氯甲烷，冰盐浴下，滴加过量草酰氯的二氯甲烷溶液，于室温下反应1-2小时，然后用水泵抽去溶剂二氯甲烷及未反应的草酰氯，用油泵抽干，得到泡沫状固体；
(2)加入二氯甲烷溶解步骤(1)所得泡沫状固体，用冰盐浴，于氮气保护下加入反应当量的氨基取代的2-溴/氟吡啶和三乙胺，室温反应11-13小时，停止反应，用去离子水反复洗涤反应溶液，并用二氯甲烷反萃，合并二氯甲烷层，无水硫酸钠干燥过夜，硅胶柱分离，得到苯托品类酰胺衍生物；
(3)将反应当量的步骤(2)所得苯托品类酰胺衍生物溶于四氢呋喃中，在氮气保护下滴加反应当量的硼烷四氢呋喃溶液，加热回流，反应11-13小时，停止反应，减压除去四氢呋喃溶剂，向残余物中加入盐酸，煮沸20-40分钟，冷却到室温，用氨水中和，得到的沉淀用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，硅胶色谱纯化，得到苯托品类氨基衍生物。
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