天然活性片段修饰的两性霉素B衍生物及其制备和用途

本发明涉及药物学合成，具体涉及一种天然活性片段修饰的两性霉素b衍生物及其制备和用途。

背景技术：

1、真菌感染是人类最难控制的疾病之一。据估计，每年有1.5到200万人死于真菌感染，超过疟疾或肺结核。侵袭性真菌感染 (ifis)是指全身性真菌感染。深部真菌不像浅部真菌那样侵入皮肤和指甲，而是侵入皮下组织和内脏器官，并可以通过血液和淋巴液传播，导致危及生命的疾病。尽管ifis感染的发生率低于浅部真菌感染，但它导致了大量的发病率、死亡率和经济负担。患者的总体死亡率高达45%。免疫功能低下患者的感染频率正在增加，包括hiv/aids或糖尿病患者，或接受器官移植的患者和癌症治疗期间接受化疗的免疫抑制患者。

2、在目前治疗ifis的众多治疗方案中，两性霉素b (amb)是最常用的药物。尽管已经开发了一系列新的抗真菌药物，如三唑类和棘白菌素，但它仍然是应用最广泛的抗真菌和重症监护药物。amb于1955年首次从土壤细菌结节链霉菌中分离出来，属于多烯大环内酯类，被认为是第一种用于治疗真菌疾病的抗真菌药物，作为临床治疗深部真菌感染的“金标准”。amb虽然有很好的抗菌作用，但还是有很多不足，一方面，其水溶性极差，口服生物利用度极低；另一方面，它有很多副作用。普通注射剂的患者通常会出现严重的肾毒性、肝毒性和溶血性毒性。amb通常以含有脱氧胆酸钠和葡萄糖的水性胶体混悬液形式给药，会引起许多副作用：例如恶心、发烧、肾毒性或肝损害。为了解决这个问题，药剂师开发了新的剂型。最有前途的是脂质体制剂。目前主要有ablc、l-amb、d-amb三种脂质剂型，均被认为是优良的。与传统的amb相比，虽然治疗剂量是amb的10倍，无急性毒性，但脂质体制备工艺复杂，价格昂贵，限制了其大规模应用。amb仍然是治疗全身真菌感染最有效的药物。

3、前人经过对amb作用机制探索之后，更安全、更有效的广谱药物正在开发中，包括对amb羧酸和霉菌胺进行化学修饰，以期得到与amb相比毒性降低且活性得以保留的amb衍生物。例如中国专利申请cn119192264a公开了一种4-羟甲基苯硼酸修饰的两性霉素b衍生物及其制备方法和应用，通过4-羟甲基苯硼酸对amb分子中海藻糖胺上的氨基进行修饰，得到一种新型结构的两性霉素b衍生物；与amb相比，该衍生物具有溶血毒性小、肾细胞毒性低和急性毒性低的特点。

技术实现思路

1、对于本领域存在的上述问题，本发明提供了一些具有广谱的抗真菌活性且抗真菌活性良好的天然活性片段修饰的两性霉素b衍生物，其相对于amb而言能够在兼顾抗真菌活性的前提下具有明显更低的血液毒性和细胞毒性，体内毒性明显减轻且体内毒性不会随着剂量的增大而毒性变大，毒副作用明显降低，体内抗真菌效果优于amb，具有临床应用价值。

2、本发明还提供了所述天然活性片段修饰的两性霉素b衍生物的制备方法，成功获得了一些具有广谱的抗真菌活性、抗真菌活性良好、较amb的体内抗真菌效果更优且体内毒性明显减轻的天然活性片段修饰的两性霉素b衍生物。主要通过引入水杨酸、没食子酸三甲醚、丁香酸、烟酸、异烟酸等天然活性片段针对amb的羧基和/或氨基进行改造得到一些低毒高效的半合成衍生物。

3、一种天然活性片段修饰的两性霉素b衍生物，为式ⅰ所示化合物或其光学异构体、其药学上可接受的盐、其水合物、其溶剂合物；

4、；

5、式ⅰ中，n取2至6的整数（优选n取2、4或6）；r1选自未取代的六元芳基、取代的六元芳基中的一种；r2选自h或者ch2ch2ch2nh2；r3选自h或者ch2ch2ch2nh2；r2与r3相同或者不同。

6、优选地，所述未取代的六元芳基选自苯基、吡啶基中的一种；所述取代的六元芳基选自羟基和/或甲氧基取代的苯基、羟基和/或甲氧基取代的吡啶基中的一种。

7、优选地，所述r1选自以下基团中的一种：

8、。

9、优选地，所述式ⅰ所示化合物可具有以下结构式：

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25、本发明可以根据所述天然活性片段修饰的两性霉素b衍生物的结构设计其相应的制备方法。例如，所述天然活性片段修饰的两性霉素b衍生物的制备方法，包括步骤：

26、将含羧基的天然活性片段化合物与一个氨基上有第一保护基的二胺进行酰胺化反应，反应产物经脱除第一保护基得到含氨基的第一中间体化合物；

27、所述含羧基的天然活性片段化合物选自水杨酸、没食子酸三甲醚、丁香酸、烟酸、异烟酸中的一种；所述一个氨基上有第一保护基的二胺选自n-第一保护基-1,2-乙二胺、n-第一保护基-1,3-丙二胺、n-第一保护基-1,4-丁二胺、n-第一保护基-1,5-戊二胺、n-第一保护基-1,6-己二胺中的一种；

28、将amb上的氨基用第二保护基进行保护，得到氨基经第二保护基保护的amb，再与缩合剂反应，得到羧基经缩合剂激活且氨基经第二保护基保护的amb；或者，将3-氨基-1-丙醇上的氨基用第三保护基进行保护，再经醇的氧化反应得到n-第三保护基-3-氨基-1-丙酮；将amb与n-第三保护基-3-氨基-1-丙酮反应得到氨基经n-第三保护基-3-氨基-1-丙基二取代的amb，再与缩合剂反应，得到羧基经缩合剂激活且氨基经n-第三保护基-3-氨基-1-丙基二取代的amb；

29、将羧基经缩合剂激活且氨基经第二保护基保护的amb或者羧基经缩合剂激活且氨基经n-第三保护基-3-氨基-1-丙基二取代的amb与第一中间体化合物进行酰胺化反应，反应产物经脱除第二保护基或者第三保护基得到天然活性片段修饰的amb衍生物。

30、所述第一保护基、第二保护基、第三保护基可以相同，也可以不同，可选自本领域氨基保护常用的保护基，例如可选用叔丁氧羰基（boc）、9-芴基甲氧羰基（fmoc）、苄氧羰基（cbz）等氨基保护基中的一种。所述缩合剂可选自本领域常用的用于激活羧基的缩合剂，例如可选用n,n,n',n'-四甲基-o-(3,4-二氢-4-氧代-1,2,3-苯并三嗪-3-基)脲四氟硼酸盐（tdbtu）、羰基二咪唑（cdi）、2-(7-氮杂苯并三氮唑)-n,n,n',n'-四甲基脲六氟磷酸酯（hatu）等缩合剂中的一种。

31、下面列举一种具体的所述天然活性片段修饰的两性霉素b衍生物的制备方法，包括步骤：

32、（1）在二环己基碳二亚胺（dcc）存在下，以四氢呋喃（thf）为溶剂，将水杨酸与氨基上有boc保护的二胺进行酰胺化反应，反应完成后经后处理得到淡黄色固体；脱除boc保护基，分别得到含氨基的第一中间体化合物4a、4b、4c；

33、在tdbtu存在下，以n,n-二甲基甲酰胺（dmf）为溶剂，将没食子酸三甲醚、丁香酸、烟酸、异烟酸中的一种与氨基上有boc保护的二胺进行酰胺化反应，反应完成后经后处理得到白色固体；脱除boc保护基，分别得到含氨基的第一中间体化合物6a、6b、6c、8a、8b、8c、10a、10b、10c、12a、12b、12c；

34、所述氨基上有boc保护的二胺选自n-boc-1,2-乙二胺、n-boc-1,4-丁二胺或n-boc-1,6-己二胺；

35、（2）将amb和芴甲氧羰酰琥珀酰亚胺（fmoc-osu）在dmf和甲醇中溶解，加入吡啶，除去溶液中的氧气，避光反应至反应完成，经后处理得到氨基经9-芴基甲氧羰基保护的amb（化合物1）；将氨基经9-芴基甲氧羰基保护的amb和tdbtu在dmf中溶解，加入n,n-二异丙基乙胺（dipea）进行反应，反应完成后反应液经后处理得到羧基经缩合剂激活且氨基经9-芴基甲氧羰基保护的amb（化合物2）；

36、（3）将化合物2和含氨基的第一中间体化合物4a、4b、4c、6a、6b、6c、8a、8b、8c、10a、10b、10c、12a、12b、12c中的一种溶解在dmf中，加入dipea进行反应，反应完成后加入哌啶，继续反应至反应结束，将反应液滴加至甲基叔丁基醚中析出固体，收集固体后经洗涤、干燥得到天然活性片段修饰的两性霉素b衍生物ⅰ-1、ⅰ-2、ⅰ-3、ⅰ-4、ⅰ-5、ⅰ-6、ⅰ-7、ⅰ-8、ⅰ-9、ⅰ-10、ⅰ-11、ⅰ-12、ⅰ-13、ⅰ-14、ⅰ-15；

37、（4）取3-氨基-1-丙醇和fmoc-osu，加入1,4-二氧六环和水进行反应，反应完成后除去溶剂，得到n-9-芴基甲氧羰基-3-氨基-1-丙醇（化合物31）；

38、（5）将化合物31和2-碘酰基苯甲酸加入到乙酸乙酯中，在75℃-85℃反应（优选80℃反应5小时）至反应完成，反应液经过滤、除去溶剂和分离纯化，得到白色固体化合物n-9-芴基甲氧羰基-3-氨基-1-丙酮（化合物32）；

39、（6）将amb和化合物32溶解于dmf中，加入氰基硼氢化钠（nabh3cn）和浓盐酸进行反应，反应完成后向反应液中加入d403硼选择性树脂（amberlite ira-743），混合1小时-3小时，过滤反应液，滤液滴入到甲基叔丁基醚中析出黄色固体，收集固体经洗涤、干燥，得到黄色固体化合物氨基经n-9-芴基甲氧羰基-3-氨基-1-丙基二取代的两性霉素b（化合物33）；

40、（7）将化合物33和tdbtu溶解于dmf，加入 dipea进行反应，反应完成后将反应液加入到甲基叔丁基醚中，析出黄色沉淀，经离心、洗涤和干燥，得到黄色固体化合物羧基经缩合剂激活且氨基经n-9-芴基甲氧羰基-3-氨基-1-丙基二取代的两性霉素b（化合物34）；

41、（8）将化合物34和含氨基的第一中间体化合物4a、4b、4c、6a、6b、6c、8a、8b、8c、10a、10b、10c、12a、12b、12c中的一种在dmf中溶解，加入dipea进行反应，反应完成后，加入哌啶继续反应至反应结束，将反应液滴加至甲基叔丁基醚中析出固体，收集固体经洗涤、干燥得到天然活性片段修饰的两性霉素b衍生物ⅰ-16、ⅰ-17、ⅰ-18、ⅰ-19、ⅰ-20、ⅰ-21、ⅰ-22、ⅰ-23、ⅰ-24、ⅰ-25、ⅰ-26、ⅰ-27、ⅰ-28、ⅰ-29、ⅰ-30。

42、本发明各步骤中没有特别对反应温度进行限定的反应均可在自然环境温度20℃-30℃进行反应，反应条件温和，易于操作。

43、本发明各步反应中反应物的用量关系可按照其化学反应方程式中反应物的化学计量数确定其摩尔比，也可某一反应物过量。

44、为了达到更好的技术效果，进行以下优选：

45、步骤（1）中，所述水杨酸、dcc与氨基上有boc保护的二胺的摩尔比为1:1-2:1-2，优选为1:1:1.2。

46、所述没食子酸三甲醚、丁香酸、烟酸、异烟酸中的一种与tdbtu、氨基上有boc保护的二胺的摩尔比为1:1-2:1-2，优选为1:1:1.2。

47、所述酰胺化反应在自然环境温度20℃-30℃反应1-2小时，反应一般可以完成。

48、所述脱除boc保护基可采用三氟乙酸。

49、所述后处理采用本领域常用的后处理方法。例如，所述后处理可具体包括：反应完成后，将反应液过滤除去反应生成的沉淀；滤液减压浓缩除去溶剂，得到的粗产品直接用于下一步，无需纯化；或者：反应完成后，将反应液过滤除去反应生成的沉淀；滤液减压浓缩除去溶剂，残余物用乙酸乙酯溶解，加入饱和碳酸氢钠水溶液调节ph至8-9，反复用乙酸乙酯调节ph值后萃取多次，合并有机相，经干燥，过滤，滤液经减压浓缩、分离纯化，得到目标产物；或者：将反应液滴加至饱和碳酸氢钠水溶液中，析出沉淀，后经减压抽滤，残余物经分离纯化，得到目标产物。

50、步骤（2）中，所述amb与fmoc-osu的摩尔比优选为1:2-3。

51、所述dmf和甲醇的体积比优选为2:1。

52、优选地，所述后处理包括：将反应液滴加至甲基叔丁基醚中，析出固体，离心法收集固体，固体经甲基叔丁基醚洗涤后分离出固体，再用二氯甲烷和甲醇混合液溶解后减压浓缩。

53、步骤（3）中，所述化合物2与含氨基的第一中间体化合物4a、4b、4c、6a、6b、6c、8a、8b、8c、10a、10b、10c、12a、12b、12c中的一种的摩尔比优选为1:1-3，进一步优选为1:2。

54、步骤（4）中，所述3-氨基-1-丙醇和fmoc-osu的摩尔比优选为1:1-2，进一步优选为1:1.2。所述1,4-二氧六环和水体积比优选为4:1。

55、步骤（5）中，所述化合物31和2-碘酰基苯甲酸的摩尔比优选为1: 2-4，进一步优选为1:3。

56、步骤（6）中，所述amb和化合物32的摩尔比优选为1: 2-4，进一步优选为1:3。

57、步骤（7）中，所述化合物33和tdbtu的摩尔比优选为1: 1-2，进一步优选为1:1.1。

58、步骤（8）中，所述化合物34和含氨基的第一中间体化合物4a、4b、4c、6a、6b、6c、8a、8b、8c、10a、10b、10c、12a、12b、12c中的一种的摩尔比优选为1:1-3，进一步优选为1:2。

59、本发明各步反应可采用本领域常用的反应进程监测方法来监测反应是否完成。例如可采用薄层色谱法（tlc）监测反应进程，一般当监测到原料斑点基本消失时，判定反应完成。

60、本发明各反应的反应溶剂优选含水量≤50ppm的超干溶剂。amb及其中间体对水分敏感，使用超干溶剂可避免副反应、保证目标产物收率与纯度。

61、所述制备方法中的一种反应路线如下：

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78、所述的两性霉素b衍生物可制备用于防备或治疗真菌感染引起的感染性疾病的药物。所述药物包括药学上可接受的辅料和/或载体等。优选地，所述真菌包括念珠菌、隐球菌等中的一种或者两种。优选地，所述念珠菌包括白色念珠菌、光滑念珠菌、近平滑念珠菌、热带念珠菌、克鲁斯念珠菌等中的一种或者两种以上。

79、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

80、本发明天然活性片段修饰的两性霉素b衍生物是一类新的两性霉素b半合成衍生物，拓宽了现有抗菌化合物的范围，可作为先导化合物继续优化。

81、本发明天然活性片段修饰的两性霉素b衍生物具有广谱的抗真菌活性且抗真菌活性良好；相对于amb而言，本发明天然活性片段修饰的两性霉素b衍生物在兼顾抗真菌活性的前提下具有明显更低的血液毒性和细胞毒性，体内毒性明显减轻，体内毒性不会随着剂量的增大而毒性变大，毒副作用明显降低，体内抗真菌效果优于amb，具有临床应用价值。