CN102086177B - 制备4-(3-(4-羟基苯基)-1,2,4-噁二唑-5-基)-苯胺的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属化学合成领域,涉及PET显像剂的制备技术。具体涉及一种正电子药物Aβ斑块显像剂标记前体二苯基取代的噁二唑衍生物,即4-(3-(4-羟基苯基)-1,2,4-噁二唑-5-基)-苯胺及其对照品4-(3-(4-羟基苯基)-1,2,4-噁二唑-5-基)-N-甲基苯胺的合成方法,本发明以苯甲腈和盐酸羟胺为原料,经缩合得到对甲氧基苄胺肟,将其与对硝基苯甲酰氯环化得到3-(4-甲氧基苯基)-5-(4-硝基苯基)-1,2,4,-噁二唑,再将其还原、脱掉羟甲氧基得到标记前体。将还原产物胺甲基化再脱掉羟甲氧基就得到对照品。本发明方法获得目标产物标记前体的产率达20%。整个反应过程条件温和,易于操作。
Description
技术领域
本发明属化学合成领域,涉及PET显像剂制备技术,具体涉及一种正电子药物β淀粉样蛋白(βamyloid protein,β-AP)斑块显像剂二苯基取代的噁二唑(DPOD)衍生物的制备方法,即4-(3-(4-羟基苯基)-1,2,4-噁二唑-5-基)-苯胺的合成方法。
背景技术
正电子发射计算机断层显像(PET)可用于进行脑显像,灵敏度高,分辨率好。老年性痴呆(Alzheimer disease,AD)好发于中老年,是一种以原发性智能障碍为主要表现的脑部疾病,病理上以皮质细胞变性、出现老年斑和神经纤维缠结为特点。AD病因尚不明确,临床治疗困难。目前,AD的病理诊断的金标准是脑内神经细胞变性以外,出现以β淀粉样蛋白(βamyloid protein,β-AP)为主的老年斑和含有高度磷酸化的微管相关蛋白(tau)构成的神经纤维缠结(Hardy J,et al.The amyloid hypothesisof Alzheimer’s disease:progress and problems on the road to therapeutics.Science,2002,297:353-356;Meyer-Luehmann M,et al.Extracellular amyloid formation and associatedpathology in neural grafts.Nature neuroscience 2003,6,370-377.)。Hardy等的研究已经证实β-AP的沉积是AD发生发展的基础。研究显示,β-AP在异常神经轴突的周围以淀粉样纤维出现,是一种嗜刚果红的淀粉样肽,其源于跨膜细胞表面受体的淀粉样蛋白前体(Amyloid protein precursor,APP)。β-AP首先形成原纤维,进一步聚集形成淀粉样纤维。胞外可溶性β-AP具有神经营养作用,但β-AP形成淀粉样结构的纤维后则具神经细胞毒性,其中的确切毒性机制目前尚不明了。应用PET功能显像证实早期AD病人中脑内β-AP的沉积显得非常迫切和必要。目前,国内外对β-AP的PET脑显像剂的研究已成为热门关注点,目前,研究较成功并具有代表性的β-AP的PET脑显像剂主要有[11C]6-OH-BTA-1(Mathis,et al Synthesis and evaluation of 11C-labeled6-substituted 2-arylbenzothiazoles as amyloid imaging agents.Journal of medicinalchemistry.2003,46,2740-2754)和[11C]SB-13(Masahiro Ono et al,11C-labeled stilbenederivatives as Aβ-aggregate-specific PET imaging agents for Alzheimer’s disease.Nuclearmedicine and biology,2003,30,565-571)。另有研究公开了二苯基取代的噁二唑(DPOD)衍生物其结构,并发现其与β-AP有很高的亲和性(Masahiro Ono et al,Development ofnovel β-amyloid probes based on 3,5-diphenyl-1,2,4-oxadiazole.Bioorganic &Medicinal Chemistry,2008,16,6867-6872),但未见有关合成方法的报道。
发明内容
本发明的目的针对目前临床实际需要,解决PET显像剂的制备技术,提供一种正电子药物β-AP斑块显像剂DPOD的衍生物的制备方法,具体涉及4-(3-(4-羟基苯基)-1,2,4-噁二唑-5-基)-苯胺的制备方法,该化合物是4-(3-(4-羟基苯基)-1,2,4-噁二唑-5-基)-N-[11C]甲基苯胺([11C]-DPOD)标记前体。
本发明能为进一步制备脑内β淀粉样蛋白斑块的PET分子影像药物提供基础。
鉴于β-AP显像剂[11C]6-OH-BTA-1和[11C]SB-13的化学结构中在其苯环上都有羟基取代,本发明参照文献(Masahiro Ono et al,Development of novel β-amyloid probesbased on 3,5-diphenyl-1,2,4-oxadiazole.Bioorganic & Medicinal Chemistry,2008,16,6867-6872),对二苯基取代的噁二唑(DPOD)的化学结构进行了改造,即以DPOD作为骨架碳,改变其在苯环上的取代基,在其中一个苯环的4位上引入羟基,合成目标分子4-(3-(4-羟基苯基)-1,2,4-噁二唑-5-基)-苯胺,所述的4-(3-(4-羟基苯基)-1,2,4-噁二唑-5-基)-苯胺作为合成的标记前体,为进一步制备PET显像剂提供了基础。
具体而言,本发明制备4-(3-(4-羟基苯基)-1,2,4-噁二唑-5-基)-苯胺的方法,其特征在于,按式(I)的反应式,以苯甲腈和盐酸羟胺为原料,经缩合得到对甲氧基苄胺肟,将其与对硝基苯甲酰氯环化得到3-(4-甲氧基苯基)-5-(4-硝基苯基)-1,2,4,-噁二唑,再将其还原、脱掉羟甲氧基得到目标化合物标记前体4-(3-(4-羟基苯基)-1,2,4-噁二唑-5-基)-苯胺;将还原产物胺甲基化后再脱掉羟甲氧基得到对照品4-(3-(4-羟基苯基)-1,2,4-噁二唑-5-基)-N-甲基苯胺。
本发明方法包括如下步骤:
(1)、合成对甲氧基苄胺肟
在装有回流冷凝管的单颈烧瓶中,加入苯甲腈,无水K2CO3,盐酸羟胺以及95%乙醇和15ml水的混合溶剂,回流反应12h,用薄层色谱检测反应完全,停止反应,冷却,减压蒸除部分乙醇,冷却析出固体,过滤,烘干得白色固体1;
(2)、合成3-(4-甲氧基苯基)-5-(4-硝基苯基)-1,2,4,-噁二唑
冰浴下,将对硝基苯甲酰氯和干燥甲苯混合物滴加到化合物1的甲苯溶液中,25min滴完。滴毕,升温回流反应10h,用薄层色谱检测反应完全,停止反应,冷却析出固体,过滤,烘干得淡黄色固体2;
(3)、合成4-(3-(4-甲氧基苯基)-1,2,4-噁二唑-5-基)苯胺
化合物2和氯化亚锡二水合物溶于100ml乙醇,搅拌回流反应4小时,冷却至室温,1M NaOH加入直至呈碱性,乙酸乙酯萃取,饱和氯化钠溶液水洗,无水硫酸钠干燥,蒸干得化合物3;
(4)、合成4-(3-(4-甲氧基苯基)-1,2,4-噁二唑-5-基)-N-甲基苯胺
将甲醇钠和干燥甲醇混合物滴加到化合物3和多聚甲醛的甲醇溶液中,混合物回流反应30min,然后加入硼氢化钠回流1.5小时,冷却,加入1M的氢氧化钠溶液,氯仿萃取,无水硫酸钠干燥,过滤,蒸干,残余物柱层析纯化,石油醚/乙酸乙酯=4∶1,得化合物4;MS(m/z):382(M+1);304(M+Na);1H-NMR(CDCl3):2.90(s,3H,CH3);3.87(s,3H,CH3);4.29(brs,1H,NHCH3);6.64(d,2H,苯环氢);6.99(d,2H,苯环氢);8.01(d,2H,苯环氢);8.09(d,2H,苯环氢)。HPLC纯度99%以上;
(5)、合成4-(3-(4-羟基苯基)-1,2,4-噁二唑-5-基)-N-甲基苯胺
冰浴下,将1M二氯甲烷溶液(BBr3)滴加到化合物4的干燥二氯甲烷中,滴加完毕,缓慢升至室温,搅拌48h,冰浴下,滴加水终止反应,氯仿萃取,有机相无水硫酸钠干燥,过滤,蒸干,固体经柱层析纯化(石油醚/乙酸乙酯=2∶1)得化合物5;
(6)、合成4-(3-(4-羟基苯基)-1,2,4-噁二唑-5-基)-苯胺
冰浴下,将BBr3(1M二氯甲烷溶液)滴加到化合物3的干燥二氯甲烷中,滴加完毕,缓慢升至室温,搅拌48h,冰浴下,滴加水终止反应,氯仿萃取,有机相无水硫酸钠干燥,过滤,蒸干,固体经柱层析纯化(石油醚/乙酸乙酯=2∶1)得化合物6;1H-NMR(DMSO):6.14(s,2H,NH2),6.71(d,2H,苯环氢);6.93(d,2H,苯环氢);7.85(dd,4H,苯环氢);8.15(brs,1H,OH)。13C-NMR(DMSO):109.77,113.44,115.84,117.34,128.72,129.55,153.42,160.20,167.65,175.50。
本发明方法获得目标产物标记前体的产率达20%。整个反应过程条件温和,易于操作。
具体实施方式
实施例1
合成对甲氧基苄胺肟
在装有回流冷凝管的100ml单颈烧瓶中,加入(3.3mmol,0.44g)苯甲腈,(3.3mmol,0.46g)无水K2CO3,(3.3mol,0.23g)盐酸羟胺以及50ml 95%乙醇和15ml水的混合溶剂,回流反应12h,用薄层色谱检测反应完全,停止反应,冷却,减压蒸除部分乙醇,冷却析出固体,过滤,烘干得白色固体1(0.466g,2.8mmol),收率85%。
实施例2
合成3-(4-甲氧基苯基)-5-(4-硝基苯基)-1,2,4,-噁二唑
冰浴下,将5mmol对硝基苯甲酰氯和20ml干燥甲苯混合物滴加到(5mmol,0.83g)化合物1的50ml甲苯溶液中,25min滴完。滴毕,升温回流反应10h,用薄层色谱检测反应完全,停止反应,冷却析出固体,过滤,烘干得淡黄色固体2(1.11g,3.75mmol),收率75%。
实施例3
合成4-(3-(4-甲氧基苯基)-1,2,4-噁二唑-5-基)苯胺
化合物2(0.89g,3mmol)和氯化亚锡二水合物(3.84g,15mmol)溶于100ml乙醇,搅拌回流反应4小时,冷却至室温,1M NaOH 300ml加入直至呈碱性,100ml×3乙酸乙酯萃取,饱和氯化钠溶液水洗,无水硫酸钠干燥,蒸干得化合物3(0.63g,2.37mmol),收率79%。
实施例4
合成4-(3-(4-甲氧基苯基)-1,2,4-噁二唑-5-基)-N-甲基苯胺
将甲醇钠(5.25mmol,0.26g)和5ml干燥甲醇混合物滴加到化合物3(0.4g,1.5mmol)和多聚甲醛(0.45g,1.5mmol)的20ml甲醇溶液中,混合物回流反应30min,然后加入硼氢化钠(0.57g,15mmol)回流1.5小时,冷却,加入150ml 1M的氢氧化钠溶液,50ml×3氯仿萃取,无水硫酸钠干燥,过滤,蒸干,残余物柱层析纯化,石油醚/乙酸乙酯=4∶1,得化合物4(0.2g,0.72mmol),收率48%。MS(m/z):382(M+1);304(M+Na)。1H-NMR(CDCl3):2.90(s,3H,CH3);3.87(s,3H,CH3);4.29(brs,1H,NHCH3);6.64(d,2H,苯环氢);6.99(d,2H,苯环氢);8.01(d,2H,苯环氢);8.09(d,2H,苯环氢)。HPLC纯度99%以上。
实施例5
合成4-(3-(4-羟基苯基)-1,2,4-噁二唑-5-基)-N-甲基苯胺
冰浴下,将BBr3(10ml,1M二氯甲烷溶液)滴加到化合物4(0.56g,2mmol)的40ml干燥二氯甲烷中,滴加完毕,缓慢升至室温,搅拌48h,冰浴下,滴加60ml水终止反应,60×3ml氯仿萃取,有机相无水硫酸钠干燥,过滤,蒸干,固体经柱层析纯化(石油醚/乙酸乙酯=2∶1)得化合物5(0.21g,0.79mmol),收率39%。HPLC纯度98%以上。
实施例6
合成4-(3-(4-羟基苯基)-1,2,4-噁二唑-5-基)-苯胺
冰浴下,将BBr3(10ml,1M二氯甲烷溶液)滴加到化合物3(0.53g,2mmol)的40ml干燥二氯甲烷中,滴加完毕,缓慢升至室温,搅拌48h,冰浴下,滴加60ml水终止反应,60×3ml氯仿萃取,有机相无水硫酸钠干燥,过滤,蒸干,固体经柱层析纯化(石油醚/乙酸乙酯=2∶1)得化合物6(0.20g,0.79mmol),收率40%。1H-NMR(DMSO):6.14(s,2H,NH2),6.71(d,2H,苯环氢);6.93(d,2H,苯环氢);7.85(dd,4H,苯环氢);8.15(brs,1H,OH)。13C-NMR(DMSO):109.77,113.44,115.84,117.34,128.72,129.55,153.42,160.20,167.65,175.50。
Claims (1)
1.一种制备4-(3-(4-羟基苯基)-1,2,4-噁二唑-5-基)-苯胺的方法,所述的4-(3-(4-羟基苯基)-1,2,4-噁二唑-5-基)-苯胺为正电子药物Aβ斑块显像剂标记前体,其特征在于,所述的方法按如下的反应式,
所述的标记前体4-(3-(4-羟基苯基)-1,2,4-噁二唑-5-基)-苯胺通过如下步骤制备:
(1)、合成对甲氧基苄胺肟
在装有回流冷凝管的单颈烧瓶中,加入对甲氧基苯腈,无水K2CO3,盐酸羟胺以及95%乙醇和水的混合溶剂,回流反应12h,用薄层色谱检测反应完全,停止反应,冷却,减压蒸除部分乙醇,冷却析出固体,过滤,烘干得白色固体1;
(2)、合成3-(4-甲氧基苯基)-5-(4-硝基苯基)-1,2,4,-噁二唑
冰浴下,将对硝基苯甲酰氯和干燥甲苯混合物滴加到化合物1的甲苯溶液中,25min滴完,滴毕,升温回流反应10h,用薄层色谱检测反应完全,停止反应,冷却析出固体,过滤,烘干得淡黄色固体2;
(3)、合成4-(3-(4-甲氧基苯基)-1,2,4-噁二唑-5-基)苯胺
化合物2和氯化亚锡二水合物溶于乙醇,搅拌回流反应4小时,冷却至室温,1M NaOH加入直至呈碱性,乙酸乙酯萃取,饱和氯化钠溶液水洗,无水硫酸钠干燥,蒸干得化合物3;
(4)、合成4-(3-(4-羟基苯基)-1,2,4-噁二唑-5-基)-苯胺
冰浴下,将1M三溴化硼的二氯甲烷溶液滴加到化合物3的干燥二氯甲烷中,滴加完毕,缓慢升至室温,搅拌48h,冰浴下,滴加水终止反应,氯仿萃取,有机相无水硫酸钠干燥,过滤,蒸干,固体经柱层析纯化,石油醚/乙酸乙酯=2∶1,得化合物6。
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