一種水飛薊賓醚類衍生物及其合成方法與應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及生物醫藥領域。更具體地，涉及一種水飛薊賓醚類衍生物及其合成方 法與應用。
【背景技術】
[0002] 水飛薊素是菊科草本植物水飛薊的果實或種子中分離得到的黃酮木脂素類化合 物，主要包括水飛薊賓、異水飛薊賓、水飛薊寧和水飛薊亭。在水飛薊素中，水飛薊賓含量及 活性最高。天然的水飛薊賓是由等量的兩種立體異構體水飛薊賓A(2R，3R，10R，11R)和水 飛薊賓8(21?，31?，103，113)所組成的混合物，其結構式如下所示：
[0003]
[0004] 水飛薊素通常被用于保護肝臟，在國內外已有商品出售，商品名為利加隆，用于治 療急性、慢性肝炎、初期肝硬化、脂肪肝和中毒性肝損傷。在各種毒性肝損害模型中，水飛薊 素能中和由四氯化碳、半乳糖胺、醇類及其他肝毒素造成的肝損傷。其作用機制主要是抗肝 纖維化、保護肝細胞、促進肝細胞修復與再生、抗脂質過氧化、保護肝細胞膜，其中抗脂質過 氧化是水飛薊素保肝的重要機制之一。水飛薊賓具有廣泛的生物活性，包括清除自由基、預 防和治療心血管疾病、抑制前列腺癌、乳腺癌、皮膚癌、肺癌、結腸癌等。
[0005] 盡管臨床實驗已證明水飛薊賓具有確切的療效和低毒性，但是由于水飛薊賓幾 乎不溶于水，導致其生物利用度低，藥效不能充分發揮，而且原藥浪費嚴重。通常通過對 水飛薊賓進行結構改造制備成各種衍生物來增加其在水中的溶解度，目前，文獻報道中 有通過烴基與C-3、C-5、C-7、C-20或C-23上的羥基進行醚化反應制成醚類衍生物[參 見（a)P.D2ubdk，M.Hajchich，R.Ga2dk,A.Svobodovd，J.Psotov(i，D.Walte;rov(i，P.SedmeraandV.Kfen,Bioorg.Med.Chem. , 2006, 14, 3793-3810 ； (b)R.Gazak, P.Sedmera,M.Vrbacky,Z.Drahota,P.Marhol,D.ffalterovaandV.Kreil,FreeRadical Biol.Med.，2009, 46, 745-758]，通過醋酸、二偏琥珀酸、沒食子酸、氨基酸等與C-3、C-5、 C-7、C-20或C-23上的羥基進行酯化反應制成酯類衍生物[參見（a)D.Monti,R.Ga拉k, P.Marhol,D.Biedermann,K.Purchartova,M.Fedrigo,S.RivaandV.Kfen,J.Nat. Prod. , 2010, 73, 613-691 ； (b)H.P.Koch,J.TschernyandG.Zinsberger,Arch,Pha rm. , 1983, 316, 385-394 ； (c)J.P.Dai,L.Q.ffu,R.Li,X.F.Zhao,Q.Y.Wan,X.X.Chen,ff. A.Li,G.F.WangandK.S.Li,Antimicrob.AgentsChemother. , 2009, 17, 6380-6389], 通過半乳糖等與C-23上的羥基進行糖苷化反應制成糖苷類衍生物[參見V.Kfen、 J.Kubisch,P.Sedmera,P.Halada,V.Pfikrylova,A.Jegorov,L.Cvak,R.Gebhardt,J. UlrichovdandV.Simanek,J.Chem.Soc.，PerkinTrans. 1，1997, 2467 - 2474]，通過醋 酸鉀、I2或碳酸氫鈉等將水飛薊賓氧化成2, 3-脫氫水飛薊賓衍生物等，均可以有效的提高 其水溶性或生物利用度，增強其保肝護肝作用。
[0006] 醚化反應主要在C-7和C-20進行，只有少數水飛薊賓醚類衍生物在C-7或C-3、 C-7和C-20進行。由于水飛薊賓對熱和堿不穩定，容易產生一系列副反應，影響產品純度和 質量，因此改進合成工藝、優化反應條件是必然的選擇。
【發明內容】
[0007] 本發明的一個目的在于提供一種水飛薊賓醚類衍生物。本發明公開的水飛薊賓醚 類衍生物，將聚乙二醇（PEG)寡聚物通過成醚反應連接到水飛薊賓的C-7或C-7和C-20或 C-3、C-7和C-20上，得到水飛薊賓醚類化合物，其在水中的溶解度大幅度提高，并且保持了 較高的脂水分配比。
[0008] 本發明的第二個目的在于提供一種水飛薊賓醚類衍生物的合成方法。反應體系主 要包括以乙腈為主的有機溶劑、水飛薊賓、帶有聚乙二醇（PEG)基團的對甲苯磺酸脂、堿性 催化劑四部分。反應過程中攪拌，并保持一定溫度。反應結束后，過濾除去不溶物，減壓旋 蒸除去有機溶劑，用色譜柱進行分離提純。該合成工藝條件溫和、具有操作簡單、產品產率 高的特點，能有效改善水飛薊賓醚類衍生物的水溶性。并且通過控制反應條件，可以控制不 同產物的產率，得到以水飛薊賓單醚、雙醚或三醚為主的產物。
[0009] 本發明的第三個目的在于提供一種水飛薊賓醚類衍生物的應用。
[0010] 為達到上述第一個目的，本發明采用下述技術方案：
[0011] -種水飛薊賓醚類衍生物，所述水飛薊賓醚類衍生物具有如式I所示的結構式：
[0012]
[0013] 其中，&為-(〇120120)|111?4基團；1? 2為氫或-(0120120)|111?4基團；1? 3為氫或-(0120120) A基團；
[0014] 所述-(CH2CH20)火基團中m=3,4,5,6,7或8，R4為甲基、乙基、丙基或異丙基。
[0015] 優選地，所述_ (CH2CH20)火基團中m=3或4$4為甲基。
[0016] 本發明所合成的水飛薊賓醚類衍生物可大幅度提高水飛薊賓類藥物的生物利用 度，成藥中藥物的含量減少到現有未改性藥物的二分之一以下。
[0017] 本發明所合成的水飛薊賓醚類衍生物可大幅度提高水飛薊賓類藥物的藥效，同樣 病癥下藥物使用量大幅度降低到現有未改性藥物的二分之一以下。
[0018] 本發明所合成的水飛薊賓醚類衍生物可大幅度提高水飛薊賓藥物制劑中藥物的 濃度，在相同的制劑技術和形式下，水飛薊賓類藥物的濃度提高倍數在二倍以上。
[0019] 本發明所合成的水飛薊賓醚類衍生物可改善水飛薊賓類藥物的對應癥，使原先由 于濃度過低藥效不明顯的病癥，藥效響應明顯。
[0020] 為達到上述第二個目的，本發明采用下述技術方案：
[0021] 如上所述的水飛薊賓醚類衍生物的合成方法，包括如下步驟：
[0022] 1)帶有聚乙二醇（PEG)基團的對甲苯磺酸脂的合成：
[0023] 將對甲基苯磺酰氯與聚乙二醇溶于四氫呋喃溶液中，在NaOH的催化作用下反應， 合成連接有聚乙二醇基團的對甲苯磺酸酯；
[0024] 所述聚乙二醇的結構式如式II所示，所述連接有聚乙二醇基團的對甲苯磺酸酯 的結構式如式III所示：
[0025]
[0026] 其中，m= 3,4,5,6,7或8，R4為甲基、乙基、丙基或異丙基；
[0027] 優選地，m= 3或4, 1?4為甲基；
[0028] 反應方程式如下：
[0029]
[0030] 2)帶有PEG基團的脂水兩親性水飛薊賓醚類衍生物的合成：
[0031] 將步驟1)合成的對甲苯磺酸酯和水飛薊賓溶于有機溶劑中，在堿性催化劑的催 化作用下反應，合成目標產物水飛薊賓醚類衍生物；
[0032] 所述水飛薊賓的結構式如式IV所示：
[0033]
[0034] 反應方程式如下：
[0035]
[0036] 優選地，步驟1)的具體操作過程為：
[0037] 稱取NaOH和質量為其5~20倍的水，攪拌均勻得到NaOH水溶液；按照聚乙二醇 與NaOH摩爾比1 :1~5向上述NaOH水溶液中加入聚乙二醇和體積為聚乙二醇體積1~10 倍的四氫呋喃，得到混合溶液；將混合溶液在〇~5°C下攪拌并通氮氣充分除氧；將摩爾量 是聚乙二醇摩爾量的0. 5~1倍的對甲苯磺酰氯溶于體積為聚乙二醇體積1~5倍的四氫 呋喃溶液中，將所述四氫呋喃溶液緩慢滴加到上述混合溶液中，在〇~l〇°C下反應2~6小 時后，撤去冰浴，室溫下繼續反應4~12小時，得到反應液；反應液用乙醚萃取，乙醚萃取液 用水洗滌至中性，經干燥、過濾、旋蒸除去乙醚，制得連接有聚乙二醇基團的對甲苯磺酸酯。
[0038] 優選地，步驟1)中，干燥過程中所使用的干燥劑為無水硫酸鈉、無水硫酸鎂和無 水氯化鈣中的一種或多種的組合。
[0039] 優選地，步驟2)的具體操作過程為：
[0040] 將水飛薊賓、摩爾量是水飛薊賓摩爾量1~5倍的步驟1)合成的對甲苯磺酸酯以 及摩爾量是水飛薊賓摩爾量3~8倍的堿性催化劑溶于有機溶劑中進行反應，反應溫度為 30~KKTC，反應時間為2~30小時；反應后過濾，真空旋蒸除去溶劑得到粗產品，用色譜 柱分離提純得到本發明目標產物水飛薊賓醚類衍生物。
[0041] 優選地，步驟2)中，反應溫度為50~80°C，反應時間為4~20小時。
[0042] 優選地，步驟2)中，所述堿性催化劑選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、無水碳酸鈉、無水 碳酸鉀、碳酸銫、六氫吡啶、三乙胺和吡啶中的一種或多種。
[0043] 優選地，步驟2)中，所述有機溶劑選自乙腈、N，N-二甲基甲酰胺（DMF)、吡啶、三乙 胺和四氫呋喃（THF)中的一種或多種。
[0044] 利用島津液相色譜儀（LC-20A/SPD-20AV)測量水飛薊賓（式IV)及步驟2)所制 備的目標化合物水飛薊賓醚類衍生物（式I)的標準曲線。
[0045] 具體步驟：分別精密稱取水飛薊賓和目標化合物適量，置于50mL容量瓶中，加甲 醇適量，超聲使溶解，冷卻后加甲醇至刻度搖勻，得到水飛薊賓和目標化合物的儲備液。分 別精密移取儲備液適量，置于25mL容量瓶中，加甲醇稀釋并定容至刻度，得水飛薊賓和目 標化合物系列標準液。分別進樣20yL，記錄峰面積。分別以水飛薊賓和目標化合物的質量 濃度C(mg/mL)為橫坐標，峰面積A為縱坐標作圖，進行線性回歸，得標準線性回歸方程。
[0046] 利用島津液相色譜儀（LC-20A/SPD-20AV)測量水飛薊賓（式IV)及步驟2)所制 備的目標化合物水飛薊賓醚類衍生物（式I)的溶解度。
[0047] 具體步驟：取過量的水飛薊賓和目標