含疏水标签的依布硒衍生物及其制备方法和应用

本发明属于化合物的制备和应用，具体涉及含疏水标签的依布硒衍生物及其制备方法和应用。

背景技术：

1、阿尔茨海默症（alzheimer's disease, ad）是一种进行性中枢神经系统退行性疾病。因其发病机制不清，当前临床小分子治疗药物以进展期症状改善药物为主，且存在个体差异大、治疗活性不理想、有效期短等缺陷，因此，基于早期病理特征从根源上寻找有效的早期抗ad的新型小分子治疗药物意义重大。新近研究表明，线粒体功能障碍是ad的早期病理特征。ad患者脑中线粒体钙摄取能力下降、胞浆钙超载导致线粒体膜电位失衡的机制已通过细胞模型、动物实验和人类脑组织研究得到广泛支持，因此，靶向线粒体膜电位平衡（如mptp抑制剂）是ad治疗的主要潜在策略之一。

2、但研究发现靶向线粒体膜电位平衡的新型小分子药物仍存在透过血脑屏障差、抑制活性不理想、易发生脱靶效应引起的选择性不佳的重点、难点问题，因此，目前临床上尚无靶向线粒体膜电位平衡的新型小分子药物治疗ad。靶向线粒体膜电位平衡能够有效恢复钙稳态，从而治疗ad。这是基于线粒体在细胞能量代谢和钙离子调控中的核心作用。线粒体通过钠钙交换体（nclx）和mptp释放钙离子，维持钙稳态。抑制mptp的开放（如使用环孢素a）可以防止线粒体膜电位崩溃和钙离子异常释放。当前关于mptp的结构研究有了诸多进展，最新结果认为，亲环素d（cypd），f1fo atp酶等是组成mptp的基本元件。

3、亲环素d（cypd），是线粒体的重要组成元件之一，是目前唯一明确的调节mptp开放的正性调节因子，可引起线粒体的功能障碍和细胞死亡。研究发现cypd介导的mptp与在ad中观察到的细胞和突触扰动直接相关；基因敲除cypd可持续保护ad小鼠模型的aβ毒性和认知损伤，因此抑制cypd活性是一种潜在的治疗ad的方法。研究表明，在ad早期神经退行性变中，线粒体相关的能量耗竭可能先于糖酵解相关的低代谢，糖酵解代谢可能在ad的发展中发挥关键作用。在ad衍生的线粒体中，线粒体呼吸作用和糖酵解生物能代谢都受到了干扰，而抑制或阻断cypd可挽救ad的线粒体和糖酵解生物能障碍。因此，cypd在干预线粒体膜电位中起着至关重要的作用，抑制cypd能够治疗ad。

4、尽管cypd抑制剂已有多年的研究，但是其种类和数量均有限。目前cypd抑制剂主要分为以下几类：

5、1）环孢素a及其衍生物： 环孢素a（csa）是最早发现的cypd抑制剂，通过与cypd的活性位点结合，抑制其ppiase活性，从而阻止mptp的开放。然而，csa具有免疫抑制作用，限制了其临床应用。为了克服这一缺点，研究人员开发了一系列csa衍生物，如debio-025和nim811，这些衍生物保留了cypd抑制活性，但免疫抑制作用显著降低。

6、2）非免疫抑制性cypd抑制剂：研究人员筛选和设计了一系列非免疫抑制性化合物，如alisporivir和c105。这些化合物通过不同的机制抑制cypd的活性，例如与cypd的活性位点结合、干扰cypd与mptp组分蛋白的相互作用等。

7、但是以上一些cypd抑制剂候选药物，如环孢菌素a（cyclosporine a，csa）具有免疫抑制作用、严重的副作用、无法通过血脑屏障（bbb）；sanglifehrin a和antamanide存在肾毒性、神经毒性、肝毒性以及bbb通透性差等副作用，所以目前还没有有效的cypd抑制剂可用来治疗ad。

8、此外，亲环素家族亚型丰富，比如cypa，其在体内具有多种生物学效应，过度抑制cypa易引起严重的免疫抑制。根据各类亚型的序列及披露的晶体结构，特定亲环蛋白中结构域（及其结合口袋）的结构之间存在高度相似性，这使选择性抑制剂的开发变得复杂。有报道称s2口袋的占据可能实现对部分亚型的选择性，近期david r. liu从大环dna文库中发现了先导化合物，通过在s2口袋引入极性氨基基团，实现了对cypa的选择性。但是此策略下的分子的理化性质及脑透过性均不利。

9、来自美国哥伦比亚大学的shirley shidu yan教授团队利用fda批准的药物库，筛选出一类新的无毒和生物相容的cypd抑制剂—依布硒。其结合模式与当前已报道分子均不相同，为共价抑制剂，且主要占据s1和s1’口袋。但其亚型选择性仍不高。

10、靶向蛋白降解作为近十年来迅速发展的技术得到了很多关注，其可能解决一些不可成药靶点的问题，对于提高分子的体内选择性具有一定的帮助。基于疏水标签的蛋白质降解（hyt-pd）是另一种有前景的靶向蛋白质降解策略，类似于protacs方法。crews等人在2011年的开创性工作导致了第一种hyt-pd化合物hyt13的开发，该化合物由金刚烷标签、peg接头和氯代烷烃接头组成，可以特异性和不可逆地结合halotag2蛋白。xie等人在2023年发现新的疏水标签-降冰片烯，设计的化合物用于降解间变性淋巴瘤激酶（alk）融合蛋白。疏水标签可能引发非预期的蛋白聚集或细胞毒性，对分子设计提出了更高的安全性要求。亲脂性标签的疏水强度若控制不当，容易因过度疏水而引发非特异性毒性。

11、综合上述现有技术的不足，目前尚缺乏一种能够选择性降解cypd蛋白而对cypa影响较小的hyt-pd化合物。现有cypd抑制剂（如依布硒）虽然具有一定的cypd抑制活性，但其选择性不足，且存在神经细胞毒性较大的问题。因此，开发一种兼具高选择性cypd降解活性、低细胞毒性和良好生物安全性的新型化合物，仍然是本领域亟待解决的技术难题。

技术实现思路

1、发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供含疏水标签的依布硒衍生物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或前药。

2、本发明还要解决的技术问题是提供含疏水标签的依布硒衍生物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或前药的制备方法。

3、本发明还要解决的技术问题是提供含疏水标签的依布硒衍生物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或前药在专一性抑制cypd和/或降解cypd蛋白中的应用。

4、本发明还要解决的技术问题是提供所述的含疏水标签的依布硒衍生物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或前药在制备神经保护或修复细胞损伤的药物中的应用。

5、技术方案：本发明提供了含疏水标签的依布硒衍生物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或前药，所述依布硒衍生物的结构式如式（i）所示：

6、

7、（i）

8、其中，linker为c2-c24亚烷基链，所述亚烷基链任选地被一个或多个独立地选自卤素、羟基、c1-c6烷基、c1-c6烷氧基、氧代基的取代基所取代，所述hyt tag为金刚烷基或降冰片烯基，作为优选，所述金刚烷基选自1-金刚烷基或2-金刚烷基，作为优选，所述降冰片烯基选自5-降冰片烯-2-基。

9、其中，linker中任选地插入一个或多个选自-o-、-nh-、-c(o)-、-c(o)o-、-oc(o)-、-c(o)nh-、-nhc(o)-、-s-、-so2-、-s-s-、-三唑基-、-亚苯基-的连接基团。

10、其中，linker选自以下结构：-(ch2)2-、-(ch2)3-、-(ch2)4-、-(ch2)5-、-(ch2)6-、-(ch2)7-、-(ch2)8-；优选地，linker选自-(ch2)4-、-(ch2)6-或-(ch2)8-。

11、其中，所述依布硒衍生物的结构式如下：

12、其中，所述n为4或6或8，

13、或其中，所述m为3或5或7。

14、其中，所述化合物为n-（4-（2-（（3r，5r，7r）-金刚烷-1-基）乙酰氨基）丁基）-4-（3-氧代苯并[d][1,2]硒唑-2（3h）-基）苯甲酰胺、n-（6-（2-（（3r，5r，7r）-金刚烷-1-基）乙酰氨基）己基）-4-（3-氧代苯并[d][1,2]硒唑-2（3h）基）苯甲酰胺、n-（8-（2-（（3r，5r，7r）-金刚烷-1-基）乙酰氨基）辛基）-4-（3-氧代苯并[d][1,2]硒唑-2（3h）-基）苯甲酰胺、n-（4-（（二环[2.2.1]庚-5-烯-2-基甲基）氨基）-4-氧代丁基）-4-（3-氧代苯并[d][1,2]硒唑-2（3h）基）苯甲酰胺、n-（6-（（二环[2.2.1]庚-5-烯-2-基甲基）氨基）-6-氧代己基）-4-（3-氧代苯并[d][1,2]硒唑-2（3h）基）苯甲酰胺或n-（8-（（二环[2.2.1]庚-5-烯-2-基甲基）氨基）-8-氧代辛基）-4-（3-氧代苯并[d][1,2]硒唑-2（3h）基）苯甲酰胺中的一种或几种。

15、本发明还提供了所述的含疏水标签的依布硒衍生物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或前药的制备方法，包括以下步骤：

16、（1）将化合物a1作为起始原料，加入缩合反应剂通过linker进行缩合反应得到化合物b1-b3或化合物d1-d3；

17、（2）化合物b1-b3通过酸性条件脱除boc保护基得到化合物c1-c3，化合物d1-d3通过碱性条件水解得到化合物e1-e3；

18、（3）化合物c1-c3或化合物e1-e3分别与金刚烷酸或降冰片烯胺反应制备得到式（i）化合物；

19、所述化合物a1的结构式为，所述化合物b1-b3的结构式为，所述化合物c1-c3的结构式为，所述化合物d1-d3的结构式为 ，所述化合物e1-e3的结构式为。

20、其中，步骤（1）中所述缩合反应剂为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和1-羟基苯并三唑，或六氟磷酸苯并三唑-1-基-氧基三吡咯烷基磷或2-(7-氮杂苯并三氮唑)-n,n,n',n'-四甲基脲六氟磷酸酯，反应中的溶剂为二氯甲烷或者四氢呋喃。

21、其中，步骤（3）中的具体的反应步骤为：在c1-c3或化合物e1-e3中加入1-金刚烷乙酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和1-羟基苯并三唑，或加入1-金刚烷乙酸、六氟磷酸苯并三唑-1-基-氧基三吡咯烷基磷或2-(7-氮杂苯并三氮唑)-n,n,n',n'-四甲基脲六氟磷酸酯反应即得，溶剂为二氯甲烷或者四氢呋喃。

22、本发明还提供了所述的含疏水标签的依布硒衍生物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或前药在制备专一性降解cypd蛋白的抑制剂中的应用。

23、本发明还提供了所述的含疏水标签的依布硒衍生物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或前药在制备神经保护或修复细胞损伤的药物中的应用

24、有益效果：与现有技术相比，本发明具备以下优点：本发明制备的化合物对cypd的抑制活性与依布硒相当，但其具有更好的选择性，能够在体内选择性的降解cypd蛋白，而对cypa的影响较小。本发明的化合物对bv2细胞没有明细毒性，而依布硒在50 μm下细胞存活率仅10%。本发明化合物对bv2细胞具有更小的毒性，更加具有生物安全性。尤其是本发明的化合物6对谷氨酸诱导的bv-2的细胞损伤具有保护作用，且在相同剂量下，比依布硒的效果更优更加具有生物安全性。