本发明属于生物医药制备,具体涉及一种羟基自由基响应的硫化氢供体的制备方法和应用。
背景技术:
1、硫化氢是气体信号分子家族成员,也是一种非常重要的生物信号分子,参与人体众多生理和病理过程,在循环、免疫、神经、消化等多个系统中均发挥着重要的作用,临床应用方面前景广泛。然而,由于硫化氢在室温下是气体,其使用非常不方便,难以实现硫化氢的精确给药和体内分布跟踪,严重阻碍了硫化氢疗法的临床应用和对硫化氢生物学效应的机制研究。
2、为了避免直接使用硫化氢气体,已经有研究制备了多种不同类型的硫化氢供体,比如,无机盐类的硫化钠(na2s)和硫氢化钠(nash),dats和gyy-4137等小分子硫化氢供体等。但遗憾的是目前这些硫化氢供体受限于各自的缺陷而难以实现临床转化,比如na2s和nash制备成水溶液后硫化氢会快速气化并损失,而且注射入体后硫化氢会在瞬间快速释放,从而导致这类供体无法在一段时间内维持硫化氢浓度,dats和gyy4137虽然克服了上述缺陷,但是这些供体释放硫化氢大多基于一般的水解机制,缺乏对体内生物标记物的特异性和反应性。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明的目的在于提供一种羟基自由基响应的硫化氢供体的制备方法和应用。
2、为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:
3、本发明一种羟基自由基响应的硫化氢供体的制备方法,包括以下步骤,
4、s1、向溴萘二酰亚胺中加入2-吗啉-1-胺,加热回流,得6-溴-2-乙基吗啉-1h-苯并异喹啉-1,3(2h)-二酮;
5、s2、将6-溴-2-乙基吗啉-1h-苯并异喹啉-1,3(2h)-二酮和叠氮化钠加入第一有机溶剂中,再次加热回流,得6-叠氮-2-乙基吗啉-1h-苯并异喹啉-1,3(2h)-二酮;
6、s3、向6-叠氮-2-乙基吗啉-1h-苯并异喹啉-1,3(2h)-二酮中加入第二有机溶剂、酸性溶液和还原铁粉,反应第一时间后加入酸性溶液,继续反应第二时间后再加入碱性溶液,得碱性反应液;萃取碱性反应液,获得上层有机相;将上层有机相依次进行干燥、旋蒸制沙和柱层析处理,得6-氨基-2-乙基吗啉-1h-苯并异喹啉-1,3(2h)-二酮;
7、s4、向6-氨基-2-乙基吗啉-1h-苯并异喹啉-1,3(2h)-二酮中加入1,1-硫代羰基二咪唑、三乙胺、第三有机溶剂,反应第三时间,然后旋蒸制沙和柱层析处理,得6-异硫氰基-2-乙基吗啉-1h-苯并异喹啉-1,3(2h)-二酮;
8、s5、将n,n-二乙基乙胺加入到含有3,5-二羟基苯甲酸甲酯、叔丁基二甲基硅氧烷和4-二甲氨基吡啶的第四有机溶剂中,反应第四时间后洗涤、干燥,然后旋蒸制沙和柱层析处理,得到3,5-二(叔丁基二甲基硅氧基)苯甲酸甲酯;
9、s6、向3,5-二(叔丁基二甲基硅氧基)苯甲酸甲酯加入第五有机溶剂,然后加入lialh4微球,得混合物;将混合物反应第五时间后淬灭,经旋蒸制沙和柱层析处理,得3,5-二[[(叔丁基)二甲基硅烷基]氧基]苯甲醇;
10、s7、向6-异硫氰基-2-乙基吗啉-1h-苯并异喹啉-1,3(2h)-二酮中加入3,5-二[[(叔丁基)二甲基硅烷基]氧基]苯甲醇、hna、第五有机溶剂,反应第六时间,再次进行旋蒸制沙、柱层析处理,得o-(3,5-双((叔丁基二甲基甲硅烷基)氧基)苄基)(2-(2-吗啉乙基)-1,3-二氧代-2,3-二氢-1h-苯并[de]异喹啉-6-基)氨基甲酸酯。
11、s8、向o-(3,5-双((叔丁基二甲基甲硅烷基)氧基)苄基)(2-(2-吗啉乙基)-1,二氧代-2,3-二氢-1h-苯并[de]异喹啉-6-基)氨基甲酸酯中加入四丁基氟化铵和第五有机溶剂后萃取,最后旋蒸制沙得到羟基自由基响应的硫化氢供体。
12、进一步地,所述步骤s1中,溴萘二酰亚胺与2-吗啉-1-胺的质量比为2771:1319;加热回流时的温度为65-75℃,时间为4小时。
13、进一步地,所述步骤s2中,6-溴-2-乙基吗啉-1h-苯并异喹啉-1,3(2h)-二酮、叠氮化钠和第一有机溶剂按mg:mg:ml计以277.1:65:100000的比例添加,二次加热回流反应时温度为80℃,时间为2小时;所述第一有机溶剂为乙醇。
14、进一步地,所述步骤s3中,6-叠氮-2-乙基吗啉-1h-苯并异喹啉-1,3(2h)-二酮、第二有机溶剂、酸性溶液,及还原铁粉按mg:ml:ml:g计以277.1:60000:10000:15的比例添加;所述第二有机溶剂为甲醇,所述酸性溶液为1%浓度的稀盐酸溶液;,所述碱性溶液为氢氧化钠;第一时间为5分钟;所述第二时间为15分钟。
15、进一步地,所述步骤s4中,6-氨基-2-乙基吗啉-1h-苯并异喹啉-1,3(2h)-二酮、1,1-硫代羰基二咪唑、三乙胺与第三有机溶剂按mg:mg:ml:ml计为33:40:10:20的比例添加;所述第三有机溶剂为dmf;第三时间为120分钟。
16、进一步地,所述步骤s5中,3,5-二羟基苯甲酸甲酯、叔丁基二甲基硅氧烷、4-二甲氨基吡啶、n,n-二乙基乙胺、第四有机溶剂按mg:mg:mg:ml:ml计为502.1:2247.5:750.2:1:10的比例添加;所述第四有机溶剂为二氯甲烷;第四时间为24小时。
17、进一步地,所述步骤s6中,3,5-二(叔丁基二甲基硅氧基)苯甲酸甲酯、lialh4、第五有机溶剂按mg:mg:ml计为107:10.3:1的比例添加;第五有机溶剂为四氢呋喃;第五时间为24小时。
18、进一步地,所述步骤s7中,6-异硫氰基-2-乙基吗啉-1h-苯并异喹啉-1,3(2h)-二酮、3,5-二[[(叔丁基)二甲基硅烷基]氧基]苯甲醇、hna、第五有机溶剂按mg:mg:mg:ml计为1:1:2.5:0.05的比例添加;所述第五有机溶剂也为四氢呋喃;所述第六时间为120分钟。
19、进一步地,所述步骤s8中,o-(3,5-双((叔丁基二甲基甲硅烷基)氧基)苄基)(2-(2-吗啉乙基)-1,二氧代-2,3-二氢-1h-苯并[de]异喹啉-6-基)氨基甲酸酯、四丁基氟化铵、第五有机溶剂按mg:ml:ml计为10:0.04:1的比例添加;所述第五有机溶剂也为四氢呋喃。
20、进一步地,一种羟基自由基响应的硫化氢供体的应用,所述硫化氢供体应用于制备体外或体内的缓释或控释硫化氢的药物中;
21、和/或,所述羟基自由基响应的硫化氢供体应用于体外或体内荧光可视化产生硫化氢的药物中;
22、和/或,所述羟基自由基响应的硫化氢供体应用于体外或体内抑制氧化应激并保护心血管系统的药物中;
23、和/或,所述羟基自由基响应的硫化氢供体作为体外或体内的羟基自由基荧光探针的应用。
24、本发明的有益效果在于:
25、1、本发明的羟基自由基响应的硫化氢供体,是基于笼状羰基硫与芳基硼酸酯结构设计的,首先,在硫化氢释放控制方面,该硫化氢供体具有活性氧响应性,在存在活性氧的环境下,该硫化氢供体能响应性地消耗羟基自由基并释放硫化氢,这一特性使得该硫化氢供体非常适合应用于制备体外或体内的缓释或控释硫化氢的药物,可以实现对硫化氢释放的精确控制;
26、2、在荧光定量检测方面,该羟基自由基响应的硫化氢供体发出荧光,并且这种荧光可用于定量判定释放的硫化氢,因此,该硫化氢供体还可应用于制备体外或体内荧光可视化产生硫化氢的药物,同时,也可以作为体外或体内的羟基自由基荧光探针使用;
27、3、在心血管系统方面,内源性和外源性硫化氢对其具有双向调节作用:血管舒张和血管收缩。硫化氢已被证明通过调节血管舒张和维持血管稳态,对缺血性脑损伤具有更明显的优势。外源性硫化氢有助于缺血后的血管功能。此外,硫化氢还通过多种信号通路参与血管生成,包括pi3k/akt、mapk、erk1/2和其他信号通路。硫化氢通过akt和erk磷酸化诱导血管生成素-1(ang-1)和ang-2的表达,并通过pi3k-akt信号通路介导vegf的表达,该信号通路共同参与缺血后的血管生成。因此,该硫化氢供体可应用于制备体内保护心血管系统的药物。
28、4、在线粒体细胞方面,硫化氢可以通过增强和促进sirt1/nrf2信号通路介导的线粒体功能障碍和氧化应激,降低活性氧的产生,增加atp的含量,进而维持线粒体酶活性,使心肌梗死面积和心肌损伤减少,最终心功能得到改善。
29、5、本发明的硫化氢供体,在临床应用与研究价值方面,有助于推动硫化氢疗法的临床应用,为制备缓释或控释硫化氢的药物提供了一种可行的方法,并能够通过荧光定量检测的方式实现对硫化氢释放过程的监测;同时,该羟基自由基响应的硫化氢供体还具有降低活性氧产生,减轻缺血再灌注损伤,保护心血管系统等效果,为相关药物设计提供了新的选择;最重要的是,本发明的羟基自由基响应的硫化氢供体可以进一步促进对硫化氢生物学效应机制的研究,推动人们对硫化氢相关疾病治疗的深入理解和探索。
30、6、本发明的羟基自由基响应的硫化氢供体的制备方法,具有制备工艺简单、可操作性强、产物纯度高和适合规模化大批量生产的优点,在生物医药技术领域具有推广应用价值。
31、本发明的其他优点、目标和特征将在随后的说明书中进行阐述,并且在某种程度上对本领域技术人员而言是显而易见的,或者本领域技术人员可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
1.一种羟基自由基响应的硫化氢供体的制备方法,其特征在于:包括以下步骤,
2.根据权利要求1所述的一种羟基自由基响应的硫化氢供体的制备方法,其特征在于:所述步骤s1中,溴萘二酰亚胺与2-吗啉-1-胺的质量比为2771:1319;加热回流时的温度为65-75℃,时间为4小时。
3.根据权利要求1所述的一种羟基自由基响应的硫化氢供体的制备方法,其特征在于:所述步骤s2中,6-溴-2-乙基吗啉-1h-苯并异喹啉-1,3(2h)-二酮、叠氮化钠和第一有机溶剂按mg:mg:ml计以277.1:65:100000的比例添加,二次加热回流反应时温度为80℃,时间为2小时;所述第一有机溶剂为乙醇。
4.根据权利要求1所述的一种羟基自由基响应的硫化氢供体的制备方法,其特征在于:所述步骤s3中,6-叠氮-2-乙基吗啉-1h-苯并异喹啉-1,3(2h)-二酮、第二有机溶剂、酸性溶液,及还原铁粉按mg:ml:ml:g计以277.1:60000:10000:15的比例添加;所述第二有机溶剂为甲醇,所述酸性溶液为1%浓度的稀盐酸溶液;,所述碱性溶液为氢氧化钠;第一时间为5分钟;所述第二时间为15分钟。
5.根据权利要求1所述的一种羟基自由基响应的硫化氢供体的制备方法,其特征在于:所述步骤s4中,6-氨基-2-乙基吗啉-1h-苯并异喹啉-1,3(2h)-二酮、1,1-硫代羰基二咪唑、三乙胺与第三有机溶剂按mg:mg:ml:ml计为33:40:10:20的比例添加;所述第三有机溶剂为dmf;第三时间为120分钟。
6.根据权利要求1所述的一种羟基自由基响应的硫化氢供体的制备方法,其特征在于:所述步骤s5中,3,5-二羟基苯甲酸甲酯、叔丁基二甲基硅氧烷、4-二甲氨基吡啶、n,n-二乙基乙胺、第四有机溶剂按mg:mg:mg:ml:ml计为502.1:2247.5:750.2:1:10的比例添加;所述第四有机溶剂为二氯甲烷;第四时间为24小时。
7.根据权利要求1所述的一种羟基自由基响应的硫化氢供体的制备方法,其特征在于:所述步骤s6中,3,5-二(叔丁基二甲基硅氧基)苯甲酸甲酯、lialh4、第五有机溶剂按mg:mg:ml计为107:10.3:1的比例添加;第五有机溶剂为四氢呋喃;第五时间为24小时。
8.根据权利要求1所述的一种羟基自由基响应的硫化氢供体的制备方法,其特征在于:所述步骤s7中,6-异硫氰基-2-乙基吗啉-1h-苯并异喹啉-1,3(2h)-二酮、3,5-二[[(叔丁基)二甲基硅烷基]氧基]苯甲醇、hna、第五有机溶剂按mg:mg:mg:ml计为1:1:2.5:0.05的比例添加;所述第五有机溶剂也为四氢呋喃;所述第六时间为120分钟。
9.根据权利要求1所述的一种羟基自由基响应的硫化氢供体的制备方法,其特征在于:所述步骤s8中,o-(3,5-双((叔丁基二甲基甲硅烷基)氧基)苄基)(2-(2-吗啉乙基)-1,二氧代-2,3-二氢-1h-苯并[de]异喹啉-6-基)氨基甲酸酯、四丁基氟化铵、第五有机溶剂按mg:ml:ml计为10:0.04:1的比例添加;所述第五有机溶剂也为四氢呋喃。
10.如权利要求1-9所述的一种羟基自由基响应的硫化氢供体,所述硫化氢供体应用于制备体外或体内的缓释或控释硫化氢的药物中;