CN107619376A - 一种缬氨酸冰片酯及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种缬氨酸冰片酯及其制备方法和应用，属于药物合成技术领域。缬氨酸冰片酯，其化学式为：本发明并公开了缬氨酸冰片酯的制备方法，且本发明的缬氨酸冰片酯具有显著的抗癫痫药理活性和抗肿瘤的药理活性。

Description

一种缬氨酸冰片酯及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种缬氨酸冰片酯及其制备方法和应用，属于药物合成技术领域。

背景技术

癫痫是一种常见的反复发作的世界性疑难疾病。据世界卫生组织最新统计，全世界范围内大约有五千万人为癫痫病患者。常用的抗癫痫药物按照结构可分为六类：①乙内酰脲类，如苯妥英钠等；②巴比妥类，如苯巴比妥、扑米酮等；③亚芪胺类，如卡马西平等；④琥珀酰亚胺类，如乙琥胺等；⑤侧链脂肪酸类：丙戊酸钠等；⑥苯二氮卓类：地西泮、氯硝西泮等。现有的抗癫痫药物主要是通过抑制癫痫病灶的异常放电达到控制或抑制癫痫发作的目的。由于这种电活动抑制作用也影响正常神经细胞的电活动，所以现有的抗癫痫药物多有严重的不良反应和副作用，比如认识损害、情绪变化和神经内分泌紊乱等。癫痫是一种慢性疾病，通常需要长时期用药，这样毒副作用就更为突出了。特别的是，癫痫患者常常表现为智力水平的降低，现有抗癫痫药物的认知毒性对癫痫患者特别是青少年患者无疑是雪上加霜。因此，临床上需要疗效好、毒副作用小和作用机制独特的新型抗癫痫药物。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述问题，提供一种缬氨酸冰片酯，具有显著的抗癫痫药理活性和抗肿瘤的药理活性。

本发明通过如下方案实现：缬氨酸冰片酯，其化学式为：

作为优选，缬氨酸冰片酯用KBr压片测得的红外吸收光谱IR(KBr)ν/cm^-1:3439.13(-NH₂)、2943.48(-CH₃)、2865.22(-CH₂)，1730.43(C＝O)、1278.26(C-O),1221.74(C-O)。

作为优选，缬氨酸冰片酯的核磁共振氢谱的化学位移为¹HNMR(DMSO-d6,400MHz,)δ:0.3-2.5(24H，其中7个为缬氨酸异丙基上的氢，17个为冰片上氢(除去基团-CH-O上的氢))；δ:3.75-4.0(d,1H，为NH₂-CH结构叔甲基上的氢)；δ:4.75-5.0(m，1H，为冰片上连接O原子的CH-上的氢)；δ:8.75-9.0(2H，为氨基上的氢)。

作为优选，缬氨酸冰片酯的液相-质谱数据为(m/z):254.2[M+H]⁺。

本发明还提供了一种上述缬氨酸冰片酯的制备方法，所述的制备方法包括如下步骤：将冰片、缬氨酸、催化剂混合溶于有机溶剂中搅拌反应，反应完毕后过滤，滤液经后处理得白色粉状固体。

本发明缬氨酸冰片酯的制备方法常温下搅拌即可反应，反应条件温和且简便，后处理也即为简便，为常规方法即可。

作为优选，冰片、缬氨酸的质量比为1：(1.5-2)。冰片的毒性较大，若冰片含量高，缬氨酸的含量少，则会造成产品药物中残留的冰片较多，影响缬氨酸冰片酯的药理，并影响缬氨酸冰片酯的毒性。

作为优选，所述的催化剂为二环己基碳二亚胺与4-二甲氨基吡啶的混合物，二环己基碳二亚胺与4-二甲氨基吡啶的质量比为(12-20)：1。

作为优选，所述的有机溶剂为二氯甲烷、乙腈中的一种或两种。

在上述缬氨酸冰片酯的制备方法中，所述的后处理具体包括将反应液的滤液依次用HCl、饱和NaHCO₃、饱和HCl溶液洗涤，有机相经无水硫酸钠干燥后过滤，滤液旋干后加入乙酸乙酯溶解，点滴氯化氢乙酸乙酯溶液，室温下搅拌过夜，滤液再次旋干后加入异丙醚打浆，过滤、干燥，得到白色粉状固体。

将本发明缬氨酸冰片酯应用在抗癫痫中。

将本发明缬氨酸冰片酯应用在抗肿瘤中。

本发明缬氨酸冰片酯作为药物在抗癫痫和/或抗肿瘤的应用中，药物可以是适合口服给药的剂型例如片剂或者胶囊，也可以是例如以无菌溶液、悬浮液或者乳液用于胃肠外注射(包括静脉内、皮下、肌肉内、血管内或输注)，也可以是例如以栓剂直肠给药。如没有特别说明，通常本发明所述的药物可以以常规方法使用本技术领域已知的常规赋形剂或者载体制备。片剂可以不包衣或者包衣以改变它们的崩解和随后活性成分在胃肠道内吸收或者增强它们的稳定性和/或外观，在所述后两种情况下可以使用本技术领域已知的常规包衣剂和方法。

所述的治疗有效量，是指可对人和/或动物产生功能或者活性且可被人和/或动物接受的量。所定义的药学上可接受的赋形剂或者载体，是指用于制备药物剂型的赋形剂或者载体，它们本身并不是必要的活性成分，且使用后没有毒性。

本发明制备缬氨酸冰片酯的路线图如下：

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、本发明的缬氨酸冰片酯由冰片和缬氨酸反应制成，原料来源广，成本低，方法简单，成品的收率高，纯度高。

2、本发明的缬氨酸冰片酯具有显著的抗癫痫和抗肿瘤的药理活性，且应用简便。

附图说明

图1为本发明缬氨酸冰片酯的红外吸收光谱图。

图2为本发明缬氨酸冰片酯的核磁共振氢谱谱图。

图3为本发明缬氨酸冰片酯的液相-质谱谱图。

图4为本发明缬氨酸冰片酯与对比例3的Hela细胞活力测试结果。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

在装有搅拌的50mL的三口烧瓶中，依次加入冰片(化合物A)2.00g(12.96mmol，1.0eq)，N-boc-L-缬氨酸(化合物B)3.38g(15.55mmol，1.2eq)，DCC 5.35g(25.9mmol，2.0eq)，DMAP0.32g(2.59mmol，0.2eq)，再加入二氯甲烷20mL，室温搅拌反应，TLC监测反应(PE/EA＝10:1)。

反应完毕，反应液过滤，滤液依次用1mol/L HCl、饱和NaHCO₃洗涤、饱和NaCl溶液洗涤，有机相经无水硫酸钠干燥后过滤，滤液经旋转蒸发器旋干后，加入10mL乙酸乙酯溶解，点滴2.3mol/L的氯化氢乙酸乙酯溶液5mL，室温搅拌过液，滤液再经旋转蒸发器旋干后，加异丙醚打浆，过滤，干燥，得到白色粉状固体2.76g，收率73.52％。

将本实施例中制得的白色粉末用KBr压片测得的红外吸收光谱图如图1所示，结果为IR(KBr)ν/cm^-1:3439.13(-NH₂)、2943.48(-CH₃)、2865.22(-CH₂)，1730.43(C＝O)、1278.26(C-O),1221.74(C-O)；本实施例中制得的白色粉末的核磁共振氢谱图如图2所示，其化学位移为1HNMR(DMSO-d6,400MHz,)δ:0.3-2.5(24H，其中7个为缬氨酸异丙基上的氢，17个为冰片上氢(除去基团-CH-O上的氢))；δ:3.75-4.0(d,1H，为NH₂-CH结构叔甲基上的氢)；δ:4.75-5.0(m，1H，为冰片上连接O原子的CH-上的氢)；δ:8.75-9.0(2H，为氨基上的氢)；本实施例中制得的白色粉末的液相-质谱图如图3所示，其液相-质谱为(m/z):254.2[M+H]⁺。可见，本发明制得的白色粉末为缬氨酸冰片酯，其化学式为

实施例2

与实施例1的区别仅在于，本实施例2中加入缬氨酸的质量为3g，其他与实施例1相同，此处不再累述，本实施例最终的收率为67.06％。

实施例3

与实施例1的区别仅在于，本实施例3中加入缬氨酸的质量为4g，其他与实施例1相同，此处不再累述，本实施例最终的收率为68.18％。

实施例4

与实施例1的区别仅在于，本实施例4中加入二环己基碳二亚胺的质量为4.8g，其他与实施例1相同，此处不再累述，本实施例最终的收率为68.36％。

实施例5

与实施例1的区别仅在于，本实施例5中加入二环己基碳二亚胺的质量为3.84g，其他与实施例1相同，此处不再累述，本实施例最终的收率为67.66％。

实施例6

与实施例1的区别仅在于，本实施例6中加入二环己基碳二亚胺的质量为5.7g，其他与实施例1相同，此处不再累述，本实施例最终的收率为67.82％。

实施例7

与实施例1的区别仅在于，本实施例6中加入二环己基碳二亚胺的质量为6.4g，其他与实施例1相同，此处不再累述，本实施例最终的收率为67.03％。

实施例8

与实施例1的区别仅在于，本实施例8中的有机溶剂为乙腈，其他与实施例1相同，此处不再累述，本实施例最终的收率为69.75％。

在抗癫痫中的应用

(1)实验动物的选择

SPF级雄性昆明小鼠，体重(24±2)g，由西安交通大学医学院实验动物中心提供，动物合格证号：SCXK(陕)2007-001。饲养温度20～25℃，湿度45％-65％，自由采食与饮水。

(2)实施例1-8中缬氨酸冰片酯溶液的配制

分别称取实施例1-8中的缬氨酸冰片酯200.0mg，放入研钵中研碎，加入0.04mL吐温-80，加水研磨溶解后，移入2mL容量瓶中，再加水定容至2mL，配得浓度为100mg/mL的缬氨酸冰片酯供试药液，4℃冷藏备用。

再称取实施例1中的缬氨酸冰片酯，放入研钵中研碎，加入吐温-80，加水研磨溶解后，移入容量瓶中，再加水定容，分别配得浓度为80mg/mL和120mg/mL的缬氨酸冰片酯供试药液，4℃冷藏备用。

(3)对比例1

称取卡马西平药品100.0mg，放入研钵中研碎，放入2mL容量瓶中，加水定容至2mL刻度，配得浓度为50mg/mL的卡马西平药液，4℃冷藏备用。

(4)实验动物预筛选

实验前一天，对实验小鼠采用15V，60Hz的电刺激，两电极夹于小鼠双耳，通电剌激0.45s，出现后肢强直的小鼠属于合格的试验备用小鼠，用于后期实验。

(5)最大电休克模型实验(Maximal Electroshock，MES)

使用20V、64Hz、0.25s的交流电，先于小鼠双耳尖部均匀涂抹生理盐水，然后接通电极给予电刺激，小鼠后肢强直时认定为惊厥。取筛选后合格的小鼠36只，按照随机数字表法分为9组，每组4只。缬氨酸冰片酯组(含0.5％吐温-80)、对比例1组(卡马西平Carbamazepine 50mg ·kg-1，含0.5％吐温-80)、对比例2组即生理盐水组(NS，含0.5％吐温-80)。分别于腹腔注射药物，分别在0.5h、1h、2h、3h及4h后记录小鼠的惊厥数，初步评价药物的抗惊厥活性。

(6)实验结果

表1.缬氨酸冰片酯的小鼠初期抗惊厥实验结果ip^a(Dose of 100mg/kg)

(^a受试化合物加吐温用水溶解，腹腔给药；^b在腹腔注射给药后0.5h、1h、2h、3h、4h进行最大电惊厥实验；^C保护小鼠只数；^d测试小鼠数量为4只。)

由表1可知，当测试小鼠数量均为4只时，在0.5h时，卡马西平组保护小鼠只数为3只，本实施例中缬氨酸冰片酯组受保护小鼠只数为4只，因此在0.5h时，缬氨酸冰片酯组表现出的抗惊厥效果比卡马西平组更佳。随着时间的延长，缬氨酸冰片酯组也表现出了和卡马西平组一致的抗惊厥效果。综上得知，化合物缬氨酸冰片酯在MES模型上，当小鼠的缬氨酸冰片酯进药量为100mg/kg时，同生理盐水组及卡马西平组相比，缬氨酸冰片酯具有非常显著的抗癫痫活性。

在抗肿瘤中的应用

体外抑制HeL a细胞活力实验研究

(1)Hela细胞培养条件及药物处理方法

将HeLa细胞置于含有10％胎牛血清的DMEM培养基中，在37℃、含5％CO₂、饱和湿度的培养箱中培养，维持细胞处于对数生长期备用。将实施例1中的缬氨酸冰片酯溶解在DMSO中，并加入HeLa细胞中至终浓度为50μM，分别在不同的时间点统计肿瘤细胞生长情况。

(2)对比例3中只添加DMSO，没有缬氨酸冰片酯。

(3)实验结果

利用细胞生长曲线方法对缬氨酸冰片酯抑制HeLa细胞体外活性进行了研究。分别统计对照组及缬氨酸冰片酯组第1-6天的HeLa细胞增殖情况，分别统计三次取平均数并计算其方差，结果如图4所示。由图4可知，加药前(记为第0天)，缬氨酸冰片酯组(图4中BPX)和对比例3(图4中的对照组)的细胞数量基本相同，随着缬氨酸冰片酯处理时间的延长，缬氨酸冰片酯显著抑制HeLa的增殖，加药第1天至第6天，缬氨酸冰片酯组细胞数量分别为对照组的90.9％、79.3％、67.3％、45.9％、43.4％、42.9％，抑制率分别为9％、21％、33％、54％、57％以及57％。由此可知，缬氨酸冰片酯具有明显的抑制HeLa细胞增殖的能力。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.缬氨酸冰片酯，其特征在于，其化学式为：

2.根据权利要求1所述的缬氨酸冰片酯，其特征在于，缬氨酸冰片酯用KBr压片测得的红外吸收光谱IR(KBr)ν/cm^-1:3439.13(-NH₂)、2943.48(-CH₃)、2865.22(-CH₂)，1730.43(C＝O)、1278.26(C-O),1221.74(C-O)。

3.据权利要求1所述的缬氨酸冰片酯，其特征在于，缬氨酸冰片酯的核磁共振氢谱的化学位移为1HNMR(DMSO-d6,400MHz,)δ:0.3-2.5(24H，其中7个为缬氨酸异丙基上的氢，17个为冰片上氢(除去基团-CH-O上的氢))；δ:3.75-4.0(d,1H，为NH₂-CH结构叔甲基上的氢)；δ:4.75-5.0(m，1H，为冰片上连接O原子的CH-上的氢)；δ:8.75-9.0(2H，为氨基上的氢)。

4.权利要求1所述的缬氨酸冰片酯，其特征在于，缬氨酸冰片酯的液相-质谱为(m/z):254.2[M+H]⁺。

5.如权利要求1所述的缬氨酸冰片酯的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括如下步骤：

将冰片、缬氨酸、催化剂混合溶于有机溶剂中搅拌反应，反应完毕后过滤，滤液经后处理得白色粉状固体。

6.据权利要求5所述的缬氨酸冰片酯的制备方法，其特征在于，冰片、缬氨酸的质量比为1：(1.5-2)。

7.据权利要求5所述的缬氨酸冰片酯的制备方法，其特征在于，所述的催化剂为二环己基碳二亚胺与4-二甲氨基吡啶的混合物，二环己基碳二亚胺与4-二甲氨基吡啶的质量比为(12-20)：1。

8.据权利要求5所述的缬氨酸冰片酯的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂为二氯甲烷、乙腈中的一种或两种。

9.如权利要求1所述的缬氨酸冰片酯在抗癫痫中的应用。

10.如权利要求1所述的缬氨酸冰片酯在抗肿瘤中的应用。