技术领域
本发明属于新化合物的合成和药物应用技术领域,尤其是一种喹啉氨基酸偶联物及其制备方法和应用,包括化合物合成、活性研究以及应用。
背景技术
1834年,Runge首先从煤焦油中获得了一种混合喹啉,其名称来源于从金鸡纳树皮中分离得到的抗疟疾药物奎宁。喹啉广泛存在于自然界中,是新药设计的重要骨架之一。许多喹啉类化合物是重要的药物或中间体,具有多种药理活性,如抗菌、抗肿瘤、抗病毒等,在药物研究中备受关注。
Ghorab等人合成的含喹啉的杂环可通过多种机制发挥抗肿瘤活性,如抑制cMet激酶、碳酸酐酶、VEGFR及抑制微管蛋白等。孙宁等合成了苯并吲哚喹啉衍生物,发现对金黄色葡萄球菌和粪肠球菌具有抑制活性。Fakh等合成了许多单取代和多取代喹啉,并进行抗原虫或抗HIV-1活性的筛选,结果表明,化合物对亚马逊乳杆菌、婴儿乳杆菌以及HIV-1表现出良好的抑制作用。
通过检索,发现如下几篇与本发明专利申请相关的公开文献:
1、专利1:郁彭,孙华等,一种3-芳基异喹啉与4-芳基喹啉类衍生物及其制备方法和应用,申请号201910085622.1。公开了一种3-芳基异喹啉与4-芳基喹啉类衍生物在抗糖尿病治疗中的应用,主要衍生化策略是通过Suzuki偶联反应在异喹啉母核3位上引入芳基,在喹啉母核4位上引入芳基,并研究了产物的α-葡萄糖苷酶抑制活性,衍生物结构与本发明有本质的不同,本发明是喹啉的氨基酸衍生物,活性研究的是降脂活性。
2、专利2:孙华等,一种异喹啉和喹啉衍生物用于制备降血脂药物方面中的新应用,申请号202011100324.4。公开了一种3-芳基异喹啉衍生物、4-芳基喹啉衍生物和3-取代苯基氢化异喹啉衍生物的降血脂活性,上述发明的化合物结构与本发明有着本质的不同,本发明是喹啉的氨基酸衍生物,结构是全新的,理化性质不同,保护范围也不同。
通过对比,本发明与上述公开文献存在本质的不同,本发明专利为喹啉与氨基酸的偶联物,是一类新型化合物,通过多途径检索,所合成的喹啉氨基酸偶联物及其衍生物均为新化合物。结构与上述公开文献差别较大,活性无法预期,也没有启示作用。因此,提供一种新型喹啉氨基酸偶联物与制备方法以及在减肥、降血脂和缓解脂肪肝活性方面的应用是本发明技术方案的动机。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足之处,提供一种新型喹啉氨基酸偶联物及其在制备减肥和/或降血脂和/或缓解脂肪肝药物方面的新应用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种喹啉氨基酸偶联物,所述喹啉氨基酸偶联物为喹啉-3-氨基酸偶联物及其衍生物、喹啉-6-氨基酸偶联物及其衍生物或者喹啉-5-氨基酸偶联物及其衍生物。
进一步地,所述喹啉-3-氨基酸偶联物及其衍生物,其结构通式I如下:
其中,连接桥为胺、醚、羰基、酰胺或其连接的链状结构,氨基酸为1~4个氨基酸及其衍生物。
3、如权利要求2所述的喹啉-3-氨基酸偶联物的制备方法,其特征在于:N-甲酰基-L-亮氨酸与3-氨基喹啉直接缩合可得到化合物1,反应路线如下:
或者,以3-氨基喹啉为原料,先通过缩合反应连接N-叔丁氧羰基-L-丙氨酸得到2a,脱除保护基后得到化合物2b,或者连接N-叔丁氧羰基-β-丙氨酸得到3a,脱除保护基后得到化合物3b,2b或3b再通过缩合反应连接N-甲酰基-L-亮氨酸得到化合物2或3,反应路线如下:
或者,以3-氨基喹啉为原料,先通过缩合反应连接N-(9-芴甲氧羰基)-L-天冬氨酸-4-叔丁酯反应得到4a或与N-(9-芴甲氧羰基)-L-谷氨酸-5-叔丁酯得到5a,脱除保护基后得到化合物4b或5b,4b或5b再通过缩合反应连接N-甲酰基-L-亮氨酸得到化合物4c或5c,脱除叔丁酯保护基后得到4或5,反应路线如下:
或者,以3-羧基喹啉为原料,先通过缩合反应连接N-叔丁氧羰基乙二胺得到6a,脱除保护基后得到化合物6b,再通过缩合反应连接N-甲酰基-L-亮氨酸得到化合物6,反应路线如下:
或者,以3-羟基喹啉为原料,与溴代烷反应得到异丁酸叔丁酯7a,脱除保护基后得到化合物7b,再通过缩合反应连接乙二胺后再连接N-甲酰基-L-亮氨酸得到化合物7,反应路线如下:
进一步地,所述喹啉-6-氨基酸偶联物及其衍生物,其结构通式II如下:
其中,连接桥为胺、醚、羰基、酰胺或其连接的链状结构,氨基酸为1~4个氨基酸及其衍生物。
如上所述的喹啉-6-氨基酸偶联物的制备方法,以6-氨基喹啉为原料,先通过缩合反应连接N-(9-芴甲氧羰基)-L-天冬氨酸-4-叔丁酯反应得到8a或与N-(9-芴甲氧羰基)-L-谷氨酸-5-叔丁酯得到9a,脱除保护基后再通过缩合反应连接N-甲酰基-L-亮氨酸得到化合物8c或9c,脱除叔丁酯保护基后得到8或9;反应路线如下:
或者,以6-氨基喹啉为原料,先通过缩合反应连接N-叔丁氧羰基-N-(9-芴甲氧羰基)-α-D-赖氨酸得到10a,脱除保护基后再通过缩合反应连接N-甲酰基-L-亮氨酸得到化合物10c,脱除叔丁酯保护基后得到10;反应路线如下:
或者,以6-羟基喹啉为原料,先连接α-溴代异丁酸叔丁酯得到11a,脱除酯基保护基后再通过缩合反应连接N-叔丁氧羰基乙二胺后脱掉保护基得到11d,最后再通过缩合反应连接N-甲酰基-L-亮氨酸得到化合物11,反应路线如下:
或者,以6-羟基喹啉为原料,第一步与碳酸亚乙酯反应先连接乙二醇连接桥得到12a,再通过缩合反应连接N-甲酰基-L-亮氨酸得到化合物12;反应路线如下:
进一步地,所述喹啉-5-氨基酸偶联物及其衍生物,其结构通式III如下:
其中,连接桥为胺基或羰基,氨基酸为1~4个氨基酸及其衍生物。
如上所述的喹啉-5-氨基酸偶联物的制备方法,反应步骤如下:以5-氨基喹啉为原料,反应步骤同权利要求2,反应路线如下:
进一步地,所述喹啉-3-氨基酸偶联物的结构式为如下的一种:
所述喹啉-6-氨基酸偶联物的结构式为如下的一种:
所述喹啉-5-氨基酸偶联物的结构式为如下的一种:
如上所述的喹啉氨基酸偶联物在制备减肥和/或降血脂和/或缓解脂肪肝药物方面的应用。
本发明取得的优点和积极效果为:
1、本发明首次合成并发现该类喹啉氨基酸偶联物化合物具有良好的减肥、降血脂和缓解脂肪肝的活性。体外能够抑制胰脂肪酶活性并能降低高脂诱导的细胞脂质含量;此外,在体内水平,能够降低肥胖高血脂小鼠的体重,改善体内多种脂肪含量和体脂率,降低血清和肝脏的高血脂症状,改善肝脏和脾脏指数等。因此,本发明合成的喹啉氨基酸偶联物在制备减肥、降血脂和缓解脂肪肝药物和应用方面具有广阔的前景。
2、本发明方法的反应不需无水无氧操作,操作简便,原料与试剂廉价易得,适合大规模生产和开发。
3、目前临床上常用的降脂药物对肝脏具有一定副作用,而本发明中化合物对肝脏具有一定保护作用。
4、目前临床上尚缺乏缓解脂肪肝的专门药物,该类化合物降脂同时还具有缓解脂肪肝活性,因此,具有良好市场应用前景。
附图说明
图1为本发明中化合物1在氘代三氯甲烷中的核磁氢谱图;
图2为本发明中化合物2在氘代甲醇中的核磁氢谱图;
图3为本发明中化合物3在氘代甲醇中的核磁氢谱图;
图4为本发明中化合物4在氘代甲醇中的核磁氢谱图;
图5为本发明中化合物5在氘代甲醇中的核磁氢谱图;
图6为本发明中化合物6在氘代三氯甲烷中的核磁氢谱图;
图7为本发明中化合物7在氘代三氯甲烷中的核磁氢谱图;
图8为本发明中化合物8在氘代甲醇中的核磁氢谱图;
图9为本发明中化合物9在氘代甲醇中的核磁氢谱图;
图10为本发明中化合物10在氘代甲醇中的核磁氢谱图;
图11为本发明中化合物11在氘代三氯甲烷中的核磁氢谱图;
图12为本发明中化合物12在氘代三氯甲烷中的核磁氢谱图;
图13为本发明中化合物13在氘代甲醇中的核磁氢谱图;
图14为本发明中化合物8c在氘代甲醇中的核磁氢谱图;
图15为本发明中化合物8c对肥胖高血脂小鼠体重的影响图;
图16为本发明中化合物8c对肥胖高血脂小鼠脂肪组织形态学的影响图;注:(16A)肾周围白色脂肪;(16B)附睾白色脂肪。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明进一步说明,下属实施例是叙述性的,不是限定性的,不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
具体实施例中所涉及的各种实验操作,均为本领域的常规技术,本文中没有特别注释的部分,本领域的普通技术人员可以参照本发明申请日之前的各种常用工具书、科技文献或相关的说明书、手册等予以实施。
具体地,相关制备及检测如下:
化合物1~13的通过合成路线如下:
路线1、化合物1的合成路线
路线2、化合物2和3的合成路线
路线3、化合物4,5,8,9的合成路线
路线4、化合物6的合成路线
路线5、化合物7和11的合成路线
路线6、化合物10的合成路线
路线7、化合物12的合成路线
路线8、化合物13的合成路线
实施例1(R)-2-甲酰胺-4-甲基-N-(3-喹啉基)戊酰胺(化合物1)的合成
3-氨基喹啉直接与N-甲酰基-L-亮氨酸缩合可得到化合物1,如路线1所示。具体步骤如下:
(1)N-甲酰基-L-亮氨酸的合成:将L-亮氨酸(10g,76.2mmol)溶于甲酸(50mL)中,0℃下滴加乙酸酐(32mL,304.8mmol),室温反应约10h。薄层层析(TLC)监测反应完成后,将反应液减压浓缩,加入30mL水,静置析出晶体后,过滤,冷冻干燥得到白色针状结晶N-甲酰基-L-亮氨酸10.32g,产率为86%。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.34(d,J=8.0Hz,1H),8.03(s,1H),4.26-4.31(m,1H),1.57-1.65(m,1H),1.49-1.54(m,2H),0.84-0.90(m,6H)。
(2)化合物1的合成:氩气保护下将3-氨基喹啉(100mg,0.32mmol)溶解于N,N-二甲基甲酰胺(DMF,1mL),边搅拌边依次缓慢加入N-甲酰基-L-亮氨酸(101mg,0.64mmol)、1H-苯并三唑-1-基氧三吡咯烷基六氟磷酸盐(PyBoP,541mg,1.04mmol)、N,N-二异丙基乙胺(DIEA,0.91mL,5.52mmol),室温反应,薄层色谱层析监测反应完全。加入少量冰水淬灭反应,EA(30mL)萃取反应液,饱和NaCl溶液洗涤,无水Na2SO4干燥,有机相减压真空浓缩,硅胶柱层析(DCM:MeOH=150:1-50:1,v/v)纯化,得白色固体目标产物1,收率为87%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.07(s,1H),8.81(s,1H),8.69(s,1H),8.31(s,1H),8.03(d,J=8.4Hz,1H),7.77(d,J=8.0Hz,1H),7.59-7.65(m,1H),7.52(t,J=7.2Hz,1H),6.25(d,J=7.6Hz,1H),4.82-4.88(m,1H),1.85-1.90(m,1H),1.65-1.78(m,2H),0.96-1.00(m,6H).13C NMR(100MHz,CD3OD)δ173.5,163.8,145.6,145.5,133.7,129.8,129.6,128.9,128.8,128.6,126.0,52.5,42.2,26.0,23.5,21.9.HRMS(ESI-TOF)m/z calcd.for C16H20N3O2[M+H]+:286.1556,found286.1557。如图1所示。
实施例2(S)-2-甲酰胺基-4-甲基-N-((S)-1-氧代-1-(喹啉-3-基氨基)丙-2-基)戊酰胺(2)和(S)-2-氨基-N-(喹啉-3-基)丙酰胺(2b)的合成
如路线2所示,具体步骤如下:
(1)化合物2a的合成:3-氨基喹啉(1.0mmol)和N-叔丁氧羰基-L-丙氨酸(1.2mmol)溶于2mL的无水二氯甲烷(DCM)中,搅拌下冰浴滴加N,N'-二异丙基碳二亚胺(DIC,1.5mmol)和4-二甲氨基吡啶(DMAP,0.3mmol),转至室温反应,薄层层析监测反应完全后,加50mL水,再用50mL二氯甲烷萃取三次,合并有机相,用无水Na2SO4干燥,过滤除去干燥剂,蒸干溶剂,粗品用硅胶柱分离纯化得到化合物2a,产物为白色固体,产率为85%。
(2)化合物2b的合成:将得到的2a中间体(1.0mmol)溶于2mL的无水二氯甲烷中,冰浴下滴加含有25%(体积比)三氟乙酸(TFA)的DCM溶液0.5mL,薄层层析监测反应完全后,真空旋干反应液,加入1mL水,滴加三乙胺调至pH=8,乙酸乙酯萃取,蒸干溶剂,粗品用硅胶柱分离纯化得化合物2b。产率96%。1H NMR(400MHz,MeOD)δ9.92(s,1H),8.81(d,J=2.4Hz,1H),8.33(d,J=2.0Hz,1H),8.13(s,1H),7.97(d,J=8.8Hz,1H),7.88(d,J=8.0Hz,1H),7.67-7.71(m,1H),7.58-7.62(m,1H),3.67(m,2H),1.29(m,3H).
(4)化合物2的合成:将上述得到的2b(1.0mmol)溶于2mL的无水二氯甲烷中,加入N-甲酰基-L-亮氨酸(1.2mmol),冰浴下滴加DIC(1.5mmol)和DMAP(0.3mmol),转至室温反应,薄层层析监测反应完全后,加50mL水,再用50mL二氯甲烷萃取三次,合并有机相,饱和氯化铵洗涤有机相,用无水Na2SO4干燥,过滤除去干燥剂,蒸干溶剂,粗品用硅胶柱分离纯化,得到产物2。白色固体,产率70%。1H NMR(400MHz,MeOD)δ8.95(d,J=2.4Hz,1H),8.73(d,J=2.0Hz,1H),8.13(s,1H),7.97(d,J=8.8Hz,1H),7.88(d,J=8.0Hz,1H),7.67-7.71(m,1H),7.58-7.62(m,1H),4.50-4.57(m,2H),1.60-1.78(m,3H),1.50(d,J=6.8Hz,3H),0.97(dd,J1=6.4Hz,J2=11.2Hz,6H).13C NMR(100MHz,MeOD)δ174.4,173.8,163.9,145.6,145.4,133.9,129.8,129.7,128.9,128.8,128.6,125.7,51.9,51.2,42.0,25.9,23.4,21.9,17.8。谱图见图2。
实施例3(R)-2-甲酰胺基-4-甲基-N-(3-氧代-3-(喹啉-3-基氨基)丙基)戊酰胺(3)和3-氨基-N-(喹啉-3-基)丙酰胺(3b)的合成
如路线2所示,具体步骤与实施例2相同。
化合物3a为白色固体,产率97%。1H NMR(400MHz,CD3OD)δ8.89(d,J=2.4Hz,1H),8.72(s,1H),7.97(d,J=8.4Hz,1H),7.87(d,J=8.0Hz,1H),7.65-7.69(m,1H),7.59(t,J=7.2Hz,1H),3.45(t,J=6.4Hz,2H),2.65(t,J=6.8Hz,2H)。
化合物3b为淡黄色固体,产率99%。1H NMR(400MHz,CD3OD)δ8.93(d,J=2.4Hz,1H),8.72(d,J=2.4Hz,1H),7.98(d,J=8.4Hz,1H),7.87(d,J=8.0Hz,1H),7.67-7.71(m,1H),7.58-7.62(m,1H),3.33(t,J=6.3Hz,2H),2.92(t,J=6.4Hz,2H)。
化合物3为白色固体,产率71%。1H NMR(400MHz,CD3OD)δ8.91(d,J=2.4Hz,1H),8.72(d,J=2.0Hz,1H),8.07(s,1H),7.97(d,J=8.4Hz,1H),7.88(d,J=7.6Hz,1H),7.66-7.70(m,1H),7.60(t,J=7.6Hz,1H),4.40-4.44(m,1H),3.53-3.63(m,2H),2.68-2.71(m,1H),1.59-1.67(m,1H),1.49-1.57(m,2H),0.89(t,J=6.4Hz,6H).13C NMR(100MHz,CD3OD)δ174.6,172.6,163.6,145.4,134.0,129.8,129.7,128.9,128.8,128.6,125.6,52.0,42.3,37.3,36.9,25.9,23.3,22.0.HRMS(ESI-TOF)m/z calcd.for C19H24N4O3[M+H]+:357.1927,found 357.1923。如图3所示。
实施例4(S)-3-((S)-2-甲酰胺基-4-甲基戊酰胺基)-4-氧代-4-(喹啉-3-基氨基)丁酸(4)、(S)-3-氨基-4-氧代-4-(喹啉-3-基氨基)丁酸(4b)和(S)-3-((S)-2-甲酰胺基-4-甲基戊酰胺基)-4-氧代-4-(喹啉-3-基氨基)丁酸叔丁酯(4c)的合成
化合物4、4b和4c的合成如路线3所示,具体步骤如下:
(1)化合物4a的合成:3-氨基喹啉(1.0mmol)和N-(9-芴甲氧羰基)-L-天冬氨酸-4-叔丁基酯(1.2mmol)溶于2mL的无水二氯甲烷中,冰浴下滴加DIC(1.5mmol)及DMAP(0.3mmol),转至室温反应,薄层层析监测反应完全后,加50mL水,再用50mL二氯甲烷萃取三次,合并有机相,用无水Na2SO4干燥,过滤除去干燥剂,蒸干溶剂,粗品用硅胶柱分离纯化,得到化合物4a,白色固体,产率为72%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.93(s,1H),8.74(s,1H),8.05(d,J=8.4Hz,1H),7.78(t,J=9.0Hz,3H),7.58-7.66(m,3H),7.53(t,J=7.4Hz,1H),7.39(t,J=7.2Hz,2H),7.28(t,J=7.2Hz,2H).6.13(s,1H),4.74(s,1H),4.52(d,J=4.4Hz,2H),4.24(t,J=6.6Hz,1H),3.01(d,J=16.8Hz,1H),2.71-2.75(m,1H),1.47(s,9H)。
(2)化合物4b的合成:将4a溶于2mL干燥DMF中,冰浴搅拌下加入0.5mL含25%(体积比)吗啉的DMF溶液,转至室温反应约1h。薄层层析监测反应完全后,加30mL水,在用50mL乙酸乙酯萃取三次,合并有机相,用无水Na2SO4干燥,过滤除去干燥剂,蒸干溶剂,粗品用硅胶柱分离纯化,得到中间体4b,黄色油状,产率为81%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.81(s,2H),8.04(d,J=8.4Hz,2H),7.79(d,J=7.2Hz,1H),7.62(t,J=7.4Hz,1H),7.51(t,J=6.8Hz,1H),3.90(s,1H),2.94(d,J=14.8Hz,1H),2.83(dd,J1=6.4Hz,J2=16.4Hz,1H),1.45(s,9H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ172.2,171.0,145.2,144.1,131.4,129.0,128.3,127.9,127.3,123.4,81.9,52.5,39.9,28.2。
(3)化合物4c的合成:将中间体4b(1.0mmol)溶于2mL的无水二氯甲烷中,加入N-甲酰基-L-亮氨酸(1.2mmol),冰浴下滴加DIC(1.5mmol)及DMAP(0.3mmol),转至室温反应约2h。薄层层析监测反应完全后,加50mL水,再用50mL二氯甲烷萃取三次,合并有机相,饱和氯化铵洗涤有机相,用无水Na2SO4干燥,过滤除去干燥剂,蒸干溶剂,粗品用硅胶柱分离纯化,得到中间体4c,白色固体,产率为76%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.43(s,1H),8.95(s,1H),8.72(s,1H),8.28(s,1H),8.00(d,J=7.6Hz,1H),7.91(d,J=7.6Hz,1H),7.72(d,J=8.0Hz,1H),7.58(t,J=7.2Hz,1H),7.45-7.48(m,1H),7.07(d,J=5.2Hz,1H),5.01-5.10(m,1H),4.58(s,1H),2.95(dd,J1=5.2Hz,J2=16.8Hz,1H),2.82(dd,J1=6.4Hz,J2=16.4Hz,1H),1.68(s,2H),1.39(s,9H)0.89(t,J=6.4Hz,6H)。
(4)化合物4的合成:将上述得到的中间体4c(1.0mmol)溶于2mL的无水二氯甲烷中,冰浴下滴加0.5mL含25%(体积比)三氟乙酸的DCM。薄层层析监测反应完全后,真空旋干反应液,加入冰水1mL,用饱和碳酸氢钠调节体系pH=8,用50mL二氯甲烷萃取三次,合并有机相,用无水Na2SO4干燥,过滤除去干燥剂,蒸干溶剂,将粗品用甲醇重结晶,得终产物4。白色固体粉末,产率为97%。1HNMR(400MHz,MeOD)δ9.12(s,1H),8.81(d,J=2.0Hz,1H),8.17(s,1H),7.99(d,J=8.8Hz,1H),7.93(d,J=8.0Hz,1H),7.75(t,J=7.2Hz,1H),7.64(t,J=7.6Hz,1H),4.90(s,1H),4.42-4.46(m,1H),3.05(dd,J1=6.0Hz,J2=16.8Hz,1H),2.88(dd,J1=7.6Hz,J2=16.8Hz,1H),1.60-1.76(m,3H),0.96(dd,J1=6.4Hz,J2=12.4Hz,6H).13CNMR(100MHz,MeOD)δ174.6,173.9,171.8,164.3,144.4,143.6,134.0,130.9,129.8,129.3,129.2,127.9,127.2,55.6,55.3,41.7,36.3,25.8,23.3,22.0。如图4所示。
实施例5(S)-4-((S)-2-甲酰胺基-4-甲基戊酰胺基)-5-氧代-5-(喹啉-3-基氨基)戊酸(5)、(S)-4-氨基-5-氧代-5-(喹啉-3-基氨基)戊酸(5b)和(S)-4-((S)-2-甲酰胺基-4-甲基戊酰胺基)-5-氧代-5-(喹啉-3-基氨基)戊酸叔丁酯(5c)的合成
化合物5、5b和5c的合成如路线3所示,具体步骤与实施例4相同。
(1)化合物5a的合成:原料为3-氨基喹啉与N-(9-芴甲氧羰基)-L-谷氨酸-5-叔丁基酯,反应条件与后处理方法同4a,得产物5a,白色固体,产率为50%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.22(s,1H),8.79(s,1H),8.72(d,J=2.0Hz,1H),8.04(d,J=8.4Hz,1H),7.75-7.79(m,3H),7.58-7.65(m,3H),7.53(t,J=7.6Hz,2H),7.26-7.30(m,2H),5.98(d,J=6.0Hz,1H).4.46(s,3H),4.22(t,J=6.8Hz,1H),2.61(s,1H),2.41-2.45(m,1H),2.22(s,1H),2.02-2.08(m,1H),1.48(s,9H)。
(2)化合物5b的合成:原料为5a,反应条件与后处理方法同4b,得产物5b,黄色油状,产率为85%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.96(s,1H),8.81(d,J=4.8Hz,2H),8.02(d,J=8.4Hz,1H),7.77(d,J=7.6Hz,1H),7.61(t,J=7.2Hz,1H),7.51(t,J=7.6Hz,1H),3.73(d,J=7.2Hz,1H),2.46-2.50(m,2H),2.27-2.34(m,1H),1.97-2.04(m,1H),1.45(s,9H)。
(3)化合物5c的合成:原料为5b,反应条件与后处理方法同4c,得产物5c,白色固体,产率为80%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.42(s,1H),8.95(d,J=2.4Hz,1H),8.77(d,J=4.0Hz,1H),8.30(s,1H),8.03(d,J=8.4Hz,1H),7.76-7.81(m,2H),7.59-7.63(m,1H),7.51(t,J=7.2Hz,1H),6.38(d,J=6.0Hz,1H),4.52-4.67(m,2H),2.56-2.64(m,1H),2.40-2.48(m,1H),2.12-2.21(m,2H),1.71-1.74(m,2H),1.48-1.66(m,1H),1.45(s,9H),0.95(t,J=2.8Hz,6H)。
(4)化合物5的合成:原料为5c,反应条件与后处理方法同4,得产物5。白色固体,产率为96%。1H NMR(400MHz,MeOD)δ9.29(d,J=2.4Hz,1H),8.97(d,J=2.4Hz,1H),8.15(s,1H),8.07(d,J=8.4Hz,2H),7.86-7.90(m,1H),7.67(t,J=7.6Hz,1H),4.55-4.60(m,1H),4.47-4.51(m,1H),2.44-2.58(m,2H),2.24-2.33(m,1H),2.04-2.15(m,1H),1.59-1.77(m,3H),0.97(dd,J1=6.4Hz,J2=13.2Hz,6H).13C NMR(100MHz,MeOD)δ176.4,174.9,172.8,164.2,142.0,140.2,134.4,132.5,130.7,130.2,130.1,129.4,124.6,55.0,52.3,41.8,31.1,27.8,25.9,21.9.如图5所示。
实施例6(R)-N-(2-(2-甲酰胺基-4-甲基五酰胺基)乙基)喹啉-3-甲酰胺(6)和N-(2-氨基乙基)喹啉-3-甲酰胺(6b)的合成
化合物6和6b的合成见合成路线4,具体步骤如下:
(1)化合物6a的合成:以喹啉-3-羧酸和N-叔丁氧羰基-乙二胺为原料,合成方法和后处理方法同化合物4a,所得目标产物6a为白色固体,产率为91%。
(2)化合物6b的合成:以化合物6a为原料,合成具体步骤同上述同化合物4b,所得目标产物6b为白色固体,收率为94%。1H NMR(400MHz,CD3OD)δ9.29(d,J=2.0Hz,1H),8.85(d,J=1.6Hz,1H),8.10(dd,J=8.4Hz,13.2Hz,2H),7.89-7.94(m,1H),7.73(t,J=7.2Hz,1H),3.76(t,J=6.0Hz,2H),3.23(t,J=6.0Hz,2H).13C NMR(100MHz,CD3OD)δ168.8,149.8,137.8,133.1,130.3,129.2,129.0,128.4,127.9,40.9,38.8。
(3)化合物6的合成:以化合物6b为原料,合成具体步骤同上述同化合物4c,所得目标产物6为白色固体,收率为89%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.33(s,1H),8.55(s,1H),8.15(s,1H),8.09(d,J=8.4Hz,1H),7.77-7.85(m,2H),7.59(t,J=7.2Hz,1H),7.47(s,1H),6.56(d,J=7.6Hz,1H),4.48-4.53(m,1H),3.64-3.72(m,3H),3.51(t,J=5.6Hz,1H),1.51-1.72(m,3H),0.84(dd,J=6.0Hz,13.2Hz,6H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ173.6,166.0,161.9,148.8,148.4,136.6,131.5,129.0,128.9,127.5,127.0,126.8,51.1,41.4,40.2,39.3,24.8,22.8,22.0.HRMS(ESI-TOF)m/z calcd.for C19H25N4O3[M+H]+:357.1927,found357.1923.如图6所示。
实施例7(R)-2-甲酰胺基-4-甲基-N-(2-(2-甲基-2-(喹啉-3-氧基)丙酰胺基)乙基)戊酰胺(7)的合成
化合物7的合成如路线5所示,具体步骤如下:
(1)化合物7a的合成:α-溴代异丁酸叔丁酯(2mmol)溶于2mL的干燥DMF中,搅拌下加入3-羟基喹啉(1.0mmol),加入碳酸铯(3mmol),80℃下反应4~5h。薄层层析监测反应完全后,加50mL水,再用50mL乙酸乙酯萃取三次,合并有机相,用无水Na2SO4干燥,过滤除去干燥剂,蒸干溶剂,粗品用硅胶柱分离纯化,得化合物7a,白色固体,产率为83%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.65(d,J=2.8Hz,1H),8.04(d,J=4.4Hz,1H),7.65(d,J=8.0Hz,1H),7.57(m,1H),7.49(t,J=7.0Hz,1H),7.34(d,J=2.8Hz,1H),1.67(s,6H),1.43(s,9H)。
(2)化合物7c的合成:将上述得到的7a(1.0mmol)溶于2mL的无水二氯甲烷中,冰浴下滴加含25%(体积比)三氟乙酸的DCM 0.5mL。薄层层析监测反应完全后,旋干反应液,冰浴下用三乙胺调节体系至pH=8得化合物7b,未纯化直接投下一步。将上述得到的7b(1.0mmol)溶于2mL的无水二氯甲烷中,加入N-叔丁氧羰基乙二胺(1.2mmol),冰浴下滴加DIC(1.5mmol)及DMAP(0.3mmol),转至室温反应1~2h。薄层层析监测反应完全后,加50mL水,再用50mL二氯甲烷萃取三次,合并有机相,饱和氯化铵洗涤有机相,用无水Na2SO4干燥,过滤除去干燥剂,蒸干溶剂,粗品用硅胶柱分离纯化,得到中间体7c,白色固体,产率为31%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.67(s,1H),8.06(d,J=8.4Hz,1H),7.73(d,J=8.4Hz,1H),7.63(t,J=7.6Hz,1H),7.53(t,J=7.6Hz,2H),7.28(s,1H),4.82(s,1H),3.44(t,J=5.6Hz,2H),3.30(d,J=5.2Hz,2H),1.61(s,6H),1.37(s,9H)。
(3)化合物7的合成:将上述得到的7c(1.0mmol)溶于2mL的无水二氯甲烷中,冰浴下滴加含25%(体积比)三氟乙酸的DCM 0.5mL。薄层层析监测反应完全后,旋干反应液,冰浴下用三乙胺调节体系至pH=8得化合物7d,未纯化直接投下一步。将上述得到的7d(1.0mmol)溶于2mL的无水DCM中,加入N-甲酰基-L-亮氨酸(1.2mmol),冰浴下滴加DIC(1.5mmol)及DMAP(0.3mmol),转至室温反应1~2h。薄层层析监测反应完全后,加50mL水,再用50mL乙酸乙酯萃取三次,合并有机相,饱和氯化铵洗涤有机相,用无水Na2SO4干燥,过滤除去干燥剂,蒸干溶剂,粗品用硅胶柱分离纯化,得到终产物7,白色固体,产率为88%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.67(d,J=2.4Hz,1H),8.05(d,J=8.4Hz,1H),7.96(s,1H),7.74(d,J=7.6Hz,1H),7.62-7.65(m,1H),7.53-7.57(m,1H),7.49(d,J=2.4Hz,1H),7.38(s,1H),6.58(s,1H),5.82(s,1H),4.26-4.29(m,1H),3.45-3.52(m,3H),3.28-3.34(m,1H),1.59-1.63(m,6H),1.53-1.57(m,2H),1.34(t,J=8.4Hz,1H),0.85(d,J=5.6Hz,6H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ174.6,172.9,161.4,147.8,147.0,144.1,128.7,128.1,127.9,127.2,127.1,127.1,82.1,50.3,41.2,39.4,39.2,24.9,24.8,24.5,22.7.21.8。如图7所示。
实施例8(S)-3-((S)-2-甲酰胺基-4-甲基戊酰胺基)-4-氧代-4-(喹啉-6-氨基)丁酸(8)、(S)-3-氨基-4-氧代-4-(喹啉-6-氨基)丁酸(8b)和(S)-3-((S)-2-甲酰胺基-4-甲基五酰胺基)-4-氧代-4-(喹啉-6-氨基)丁酸叔丁酯(8c)的合成
化合物8、8b和8c的合成如路线3所示,合成方法同实施例4,具体步骤如下:
(1)化合物8a的合成:原料为6-氨基喹啉与N-(9-芴甲氧羰基)-L-天冬氨酸-4-叔丁基酯,反应条件与后处理方法同4a,得产物8a,白色固体,产率为69%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.83(d,J=1.2Hz,2H),8.30(d,J=2.4Hz,1H),8.12(d,J=8.0Hz,1H),8.05(d,J=8.0Hz,1H),7.77(d,J=7.6Hz,2H),7.55-7.61(m,3H),7.38-7.42(m,3H),7.26-7.32(m,2H),4.71(s,1H),4.51(d,J=6.4Hz,2H),4.25(t,J=6.8Hz,1H),3.02(d,J=14.0Hz,1H),2.70-2.76(m,1H),1.48(s,9H)。
(2)化合物8b的合成:原料为8a,反应条件与后处理方法同4b,得产物8b,白色固体,产率为78%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.77(dd,J1=1.6Hz,J2=4.4Hz,1H),8.40(d,J=2.0Hz,1H),8.30(d,J=8.0Hz,1H),8.00(d,J=8.8Hz,1H),7.85(dd,J1=2.4Hz,J2=9.2Hz,1H),7.53(dd,J1=4.4Hz,J2=8.4Hz,1H),4.03-4.06(m,1H),2.92(dd,J1=5.2Hz,J2=16.8Hz,1H),2.79(dd,J1=7.2Hz,J2=16.8Hz,1H),1.46(s,9H)。
(3)化合物8c的合成:原料为8b,反应条件与后处理方法同4c,得产物8c,白色固体,产率为87%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.76(t,J=2.0Hz,1H),8.40(d,J=2.4Hz,1H),8.30(d,J=8.4Hz,1H),8.15(s,1H),7.97(d,J=7.6Hz,1H),7.91(d,J=7.6Hz,1H),7.72(d,J=8.0Hz,1H),7.58(t,J=9.2Hz,1H),7.89-7.92(m,1H),7.51-7.54(dd,J1=4.4Hz,J2=8.4Hz,1H),4.87-4.91(m,1H),4.45-4.49(m,1H),3.30-3.32(m,1H),2.93-2.99(m,1H),1.60-1.76(m,3H),1.46(s,9H),0.95(dd,J1=6.4Hz,J2=12.0Hz,6H)。
(4)化合物8的合成:原料为8c,反应条件与后处理方法同4,得产物8,白色固体,产率为89%。1H NMR(400MHz,MeOD)δ8.88(d,J=4.0Hz,1H),8.20(d,J=7.6Hz,1H),8.54(d,J=1.6Hz,1H),8.15(d,J=6.0Hz,1H),8.03-8.09(m,2H),7.73(dd,J1=3.2Hz,J2=8.4Hz,1H),4.43-4.46(m,1H),3.04(dd,J1=6.4Hz,J2=16.8Hz,1H),2.86(dd,J1=7.6Hz,J2=16.8Hz,1H),1.59-1.75(m,3H),0.95(dd,J1=6.4Hz,J2=12.8Hz,6H).13C NMR(100MHz,MeOD)δ174.6,173.9,171.5,147.1,142.7,140.9,139.4,130.7,127.7,125.9,123.1,117.4,52.6,52.4,41.7,36.4,25.8,23.3,22.0。如图8所示。
实施例9(S)-4-((S)-2-甲酰胺基-4-甲基戊酰胺基)-5-氧代-5-(喹啉-6-氨基)戊酸(9)、(S)-4-氨基-5-氧代-5-(喹啉-6-氨基)戊酸(9b)和(S)-4-((S)-2-甲酰胺基-4-甲基戊酰胺基)-5-氧代-5-(喹啉-6-氨基)戊酸叔丁酯(9c)的合成
化合物9、9b和9c的合成如路线3所示,合成方法同实施例4,具体步骤如下:
(1)化合物9a的合成:原料为6-氨基喹啉与N-(9-芴甲氧羰基)-L-谷氨酸-5-叔丁基酯,反应条件与后处理方法同4a,得产物9a,白色固体,产率为80%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.01(s,1H),8.83(dd,J1=1.6Hz,J2=4.4Hz,1H),8.34(d,J=2.4Hz,1H),8.10(d,J=8.0Hz,1H),8.04(d,J=8.0Hz,1H),8.04(d,J=9.2Hz,1H),7.76(d,J=7.2Hz,2H),7.59(dd,J1=2.4Hz,J2=8.4Hz,3H),7.37-7.41(m,3H),7.30(d,J=6.4Hz,2H),5.95(d,J=5.2Hz,1H),4.45(d,J=7.2Hz,2H),4.41(s,1H),4.23(t,J=7.2Hz,1H),2.60(s,1H),2.40-2.45(m,1H),2.22(d,J=5.2Hz,1H),2.05(dd,J1=6.8Hz,J2=13.6Hz,1H),1.49(s,9H)。
(2)化合物9b的合成:原料为9a,反应条件与后处理方法同4b,得产物9b,黄色油状,产率为87%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.80(s,1H),8.81(d,J=6.8Hz,,1H),8.44(d,J=1.6Hz,1H),8.11(d,J=4.0Hz,1H),8.04(d,J=9.2Hz,1H),7.63(dd,J1=2.0Hz,J2=8.8Hz,1H),7.35(dd,J1=4.4Hz,J2=8.4Hz,1H),3.27(s,1H),2.44-2.48(m,2H),2.22-2.31(m,1H),1.96(dd,J1=6.8Hz,J2=14.0Hz,1H),1.45(s,9H)。
(3)化合物9c的合成:原料为9b,反应条件与后处理方法同4c,得产物9c,白色固体,产率为89%。1H NMR(400MHz,MeOD)δ8.74-8.75(m,1H),8.39(d,J=2.0Hz,1H),8.28(d,J=8.4Hz,1H),8.14(s,1H),7.85(dd,J1=2.4Hz,J2=9.2Hz,2H),7.50(dd,J1=4.4Hz,J2=8.4Hz,1H),4.50-4.57(m,2H),2.35-2.50(m,2H),2.17-2.26(m,1H),1.99-2.08(m,1H),1.60-1.74(m,3H),1.44(s,9H),0.95(dd,J1=2.8Hz,J2=5.6Hz,6H)。
(4)化合物9的合成:原料为9c,反应条件与后处理方法同4,得产物9,白色固体,产率为98%。1H NMR(400MHz,MeOD)δ8.79(d,J=2.8Hz,1H),8.44(d,J=2.0Hz,1H),8.39(d,J=8.0Hz,1H),8.14(s,1H),8.00(d,J=9.2Hz,1H),7.90(dd,J1=2.4Hz,J2=9.2Hz,1H),7.58(dd,J1=4.4Hz,J2=8.0Hz,1H),4.50-4.59(m,2H),2.42-2.56(m,2H),2.20-2.30(m,1H),2.03-2.12(m,1H),1.57-1.76(m,3H),0.96(dd,J1=4.4Hz,J2=8.0Hz,6H).13C NMR(100MHz,MeOD)δ176.4,174.7,172.3,164.0,149.2,144.5,139.5,138.5,130.5,128.6,126.0,123.0,117.6,54.9,52.1,41.9,31.2,28.2,25.9,24.0,22.0.如图9所示。
实施例10(R)-6-氨基-2-((S)-2-甲酰胺基-4-甲基戊酰胺)-N-(喹啉-6-基)己酰胺(10)的合成化合物10的合成如路线5所示,具体步骤如下:
(1)化合物10a的合成:N-叔丁氧羰基-N-(9-芴甲氧羰基)-α-D-赖氨酸(1.2mmol)溶于2mL的无水二氯甲烷中,搅拌下加入6-氨基喹啉(1.0mmol),冰浴下滴加DIC(1.5mmol)及DMAP(0.3mmol),转至室温反应1~2h。薄层层析监测反应完全后,加50mL水,再用50mL二氯甲烷萃取三次,合并有机相,用无水Na2SO4干燥,过滤除去干燥剂,蒸干溶剂,粗品用硅胶柱分离纯化。产物为白色固体10a,产率为78%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.91(s,1H),8.82(d,J=2.8Hz,1H),8.33(s,1H),8.03(dd,J1=8.4Hz,J2=21.6Hz,2H),7.75(d,J=7.2Hz,2H),7.57-7,63(m,3H),7.34-7,40(m,3H),7.27(s,2H),5.69(s,1H),4.70(s,1H),4.45(s,2H),4.36(s,1H),4.22(t,J=6.8Hz,1H),3.07-3.20(m,2H),2.03(s,1H),1.43-1,54(m,14H)。
(2)化合物10b的合成:将上述得到的10a溶于2mL的干燥DMF中,冰浴搅拌下加入含25%(v/v)吗啉的0.5mL DMF,转至室温反应0.5~1h。薄层层析监测反应完全后,加30mL水,在用50mL乙酸乙酯萃取三次,合并有机相,用无水Na2SO4干燥,过滤除去干燥剂,蒸干溶剂,粗品用硅胶柱分离纯化,得白色固体10b,产率为98%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.85(s,1H),8.78(s,1H),8.40(s,1H),8.07(d,J=7.6Hz,1H),7.01(d,J=8.8Hz,1H),7.62(d,J=8.8Hz,1H),7.33-7,35(m,1H),4.70(s,1H),3.53(s,1H),3.12(s,2H),2.18(s,3H),1.96(s,1H),1.48(s,4H),1.40(s,9H)。
(3)化合物10c的合成:将上述得到的中间体10b(1.0mmol)溶于2mL的无水二氯甲烷中,加入N-甲酰基-L-亮氨酸(1.2mmol),冰浴下滴加DIC(1.5mmol)及DMAP(0.3mmol),转至室温反应1~2h。薄层层析监测反应完全后,加50mL水,再用50mL二氯甲烷萃取三次,合并有机相,饱和氯化铵洗涤有机相,用无水Na2SO4干燥,过滤除去干燥剂,蒸干溶剂,粗品用硅胶柱分离纯化,得白色固体10c,产率为90%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.30(s,1H),8.76-8.77(m,1H),8.27-8.29(m,2H),7.93-7.98(m,2H),7.60(d,J=8.8Hz,1H),7.30(dd,J1=4.4Hz,J2=8.4Hz,1H),7.20(d,J=6.4Hz,1H),6.92(s,1H),4.80(s,1H),4.61-4.69(m,2H),3.09(d,J=5.2Hz,2H),2.02(d,J=8.0Hz,1H),1.60-1.65(m,2H),1.40-1.42(m,15H),0.92-0.94(m,6H)。
(4)化合物10的合成:将上述得到的中间体10c(1.0mmol)溶于2mL的无水二氯甲烷中,冰浴下滴加含25%(体积比)三氟乙酸的DCM 0.5mL。薄层层析监测反应完全后,旋干反应液,冰浴下用5mol/L的氢氧化钾调节体系pH值至10,用50mL二氯甲烷萃取三次,合并有机相,用无水Na2SO4干燥,过滤除去干燥剂,蒸干溶剂,将粗品用甲醇乙醚重结晶,得终产物10,白色固体,产率为87%。1H NMR(400MHz,MeOD)δ8.74-8.75(m,1H),8.37(d,J=6.4Hz,1H),8.28(d,J=8.8Hz,1H),8.13(s,1H),7.96(d,J=9.2Hz,1H),7.84(dd,J1=2.4Hz,J2=9.2Hz,1H),7.50(dd,J1=4.4Hz,J2=8.4Hz,1H),4.53(dd,J1=5.2Hz,J2=8.8Hz,2H),2.68(t,J=5.6Hz,2H),1.51-1.95(m,12H),0.92-0.94(m,6H).13C NMR(100MHz,MeOD)δ174.6,173.0,163.8,150.0,145.7,138.0,137.8,130.1,129.6,125.1,122.9,117.3,55.6,51.8,42.0,42.0,32.8,25.8,24.2,23.4,22.0。如图10所示。
实施例11(R)-2-甲酰胺基-4-甲基-N-(2-(2-甲基-2-(喹啉-6-氧基)丙酰胺基)乙基)戊酰胺(11)的合成
化合物11的合成如路线6所示,具体步骤如下:
(1)化合物11a的合成:α-溴代异丁酸叔丁酯(2mmol)溶于2mL的干燥DMF中,搅拌下加入6-羟基喹啉(1.0mmol),加入碳酸铯(3mmol),80℃下反应4~5h。薄层层析监测反应完全后,加50mL水,再用50mL乙酸乙酯萃取三次,合并有机相,用无水Na2SO4干燥,过滤除去干燥剂,蒸干溶剂,粗品用硅胶柱分离纯化,得化合物11a,黄色油状,产率为50%。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ8.78(d,J=3.2Hz,1H),7.96-8.00(m,2H),7.32-7.36(m,2H),7.02(d,J=2.4Hz,1H),1.67(s,6H),1.41(s,9H)。
(2)化合物11c的合成:将上述得到的11a(1.0mmol)溶于2mL的无水二氯甲烷中,冰浴下滴加含25%(体积比)三氟乙酸的DCM 0.5mL。薄层层析监测反应完全后,旋干反应液,冰浴下用三乙胺调节体系至pH=8得化合物11b,未纯化直接投下一步。将上述得到的11b(1.0mmol)溶于2mL的无水二氯甲烷中,加入N-叔丁氧羰基乙二胺(1.2mmol),冰浴下滴加DIC(1.5mmol)及DMAP(0.3mmol),转至室温反应1~2h。薄层层析监测反应完全后,加50mL水,再用50mL二氯甲烷萃取三次,合并有机相,饱和氯化铵洗涤有机相,用无水Na2SO4干燥,过滤除去干燥剂,蒸干溶剂,粗品用硅胶柱分离纯化,得到中间体11c,白色固体,产率为65%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.82(d,J=2.4Hz,1H),8.01-8.06(m,2H),7.36-7.40(m,2H),7.19(d,J=2.8Hz,2H),4.76(s,1H),3.41-3.46(m,2H),3.29(d,J=5.6Hz,2H),1.61(s,6H),1.37(s,9H)。
(3)化合物11的合成:将上述得到的11c(1.0mmol)溶于2mL的无水二氯甲烷中,冰浴下滴加含25%(体积比)三氟乙酸的DCM 0.5mL。薄层层析监测反应完全后,旋干反应液,冰浴下用三乙胺调节体系至pH=8得化合物11d,未纯化直接投下一步。将上述得到的11d(1.0mmol)溶于2mL的无水DCM中,加入N-甲酰基-L-亮氨酸(1.2mmol),冰浴下滴加DIC(1.5mmol)及DMAP(0.3mmol),转至室温反应1~2h。薄层层析监测反应完全后,加50mL水,再用50mL乙酸乙酯萃取三次,合并有机相,饱和氯化铵洗涤有机相,用无水Na2SO4干燥,过滤除去干燥剂,蒸干溶剂,粗品用硅胶柱分离纯化,得到终产物11,白色固体,产率为82%。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ8.82-8.83(m,1H),8.01-8.08(m,3H),7.36-7.40(m,2H),7.31(s,1H),7.17(d,J=2.4Hz,1H),6.75(s,1H),5.94(s,1H),4.34(dd,J1=8.0Hz,J2=13.2Hz,1H),3.29-3.46(m,4H),1.52-1.61(m,8H),1.40-1.44(m,1H),0.86(d,J=6.0Hz,6H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ175.6,172.7,161.3,152.5,149.2,145.0,135.4,130.8,128.8,125.7,121.7,115.2,81.9,50.6,41.3,39.9,39.5,25.3,25.1,24.8,22.9.22.0。如图11所示。
实施例122-(喹啉-6-氧基)甲酰基-L-亮氨酸乙酯(12)的合成
化合物12的合成见合成路线7,具体反应步骤如下:
在氩气保护的圆底烧瓶内,6-羟基喹啉(0.38mmol)溶于DMF(1mL)a,边搅拌边缓慢加入碳酸亚乙酯(41mg,0.46mmol)、碳酸钾(79mg,0.57mmol),150℃加热回流反应1h。加少量冰水于反应体系中淬灭反应,再加入少量NaOH水溶液,DCM(30mL)萃取反应液,饱和NaCl洗涤,无水Na2SO4干燥,过滤除去干燥剂,减压真空浓缩得粗品,硅胶柱色谱法层析(DCM:MeOH=100:1~30:1,v/v)纯化,得淡黄色固体产物12a,产率为92%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.74-8.75(m,1H),7.97-8.02(m,2H),7.32-7.35(m,2H),7.05(d,J=2.8Hz,1H),4.20(t,J=4.0Hz,2H),4.05(t,J=4.8Hz,2H)。
在氩气保护下,12a(0.32mmol)溶于无水DCM(2mL),边搅拌边依次缓慢加入N-甲酰基-L-亮氨酸(101mg,0.64mmol)、DMAP(39mg,0.32mmol)、DIC(0.10mL,0.64mmol),室温搅拌至TLC检测反应完成。少量冰水淬灭反应,NaHCO3(2.5mL)溶液淬灭,DCM(20mL)萃取反应液3次,合并有机相,饱和NaCl溶液洗涤,无水Na2SO4干燥,减压真空浓缩得粗品后,硅胶柱色谱层析(石油醚:丙酮=5:1~1:1,v/v)纯化,所得目标产物12为白色固体,收率为90%。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ8.79(dd,J=1.6Hz,4.0Hz,1H),8.21(s,1H),8.01-8.07(m,2H),7.36-7.39(m,2H),7.08(d,J=2.8Hz,1H),5.99(d,J=6.8Hz,1H),4.75-4.81(m,1H),4.58-4.65(m,1H),4.51-4.56(m,1H),4.32-4.36(m,2H),1.64-1.72(m,2H),1.55-1.61(m,1H),0.91-0.93(m,6H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ172.7,160.9,156.5,148.3,144.6,135.0,131.1,129.3,122.4,121.6,106.3,65.9,63.6,49.5,41.6,24.9,22.8,22.0.HRMS(ESI-TOF)m/zcalcd.for C18H23N2O4[M+H]+:331.1658,found 331.1658。如图12所示。
实施例13(S)-4-((S)-2-甲酰胺基-4-甲基戊酰胺基)-5-氧代-5-(喹啉-5-基氨基)戊酸(13)、(S)-4-氨基-5-氧代-5-(喹啉-5-基氨基)戊酸叔丁酯(13b)和(S)-4-((S)-2-甲酰胺基-4-甲基戊酰胺基)-5-氧代-5-(喹啉-5-基氨基)戊酸叔丁酯(13c)的合成
化合物13、13b和13c的合成如合成路线8所示,合成方法同实施例4,具体步骤如下:
(1)化合物13a的合成:原料为5-氨基喹啉与N-(9-芴甲氧羰基)-L-谷氨酸-5-叔丁基酯,反应条件与后处理方法同4a,得产物13a,红色固体,产率为98%。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ8.91-8.95(m,2H),8.25(d,J=8.4Hz,1H),7.97(d,J=8.4Hz,1H),7.68-7.75(m,3H),7.59(d,J=7.6Hz,2H),7.33-7.39(m,3H),7.28(s,1H),7.24(d,J=7.6Hz,1H),6.24(d,J=7.2Hz,1H),4.80(s,1H),4.53(d,J=5.2Hz,2H),4.24(t,J=6.8Hz,1H),3.03(dd,J1=4.0Hz,J2=17.2Hz,1H),2.77(dd,J1=6.8Hz,J2=16.4Hz,1H),1.49(s,9H)。
(2)化合物13b的合成:原料为13a,反应条件与后处理方法同4b,得产物13b,黄色油状,产率为97%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ10.24(s,1H),8.92(d,J=3.2Hz,,1H),8.30(d,J=8.4Hz,1H),8.13(d,J=7.6Hz,1H),7.70(t,J=8.0Hz,,1H),7.43(dd,J1=4.0Hz,J2=8.4Hz,1H),4.00(s,1H),2.96(dd,J1=3.6Hz,J2=16.8Hz,1H),2.86(dd,J1=7.2Hz,J2=16.8Hz,1H),1.94(s,2H),1.46(s,9H)。
(3)化合物13c的合成:原料为13b,反应条件与后处理方法同4c,得产物13c,白色固体,产率为83%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.90(d,J=3.6Hz,1H),8.8(d,J=3.2Hz,1H),8.20-8.34(m,2H),7.81-8.00(m,3H),7.61-7.70(m,1H),7.36-7.44(m,1H),6.52(d,J=7.2Hz,1H),5.01-5.08(m,1H),4.60-4.65(m,1H),2.95-3.06(m,1H),2.74-2.83(m,1H),1.59-1.76(m,3H),1.46(s,9H),0.89-0.6(m,6H)。
(4)化合物13的合成:原料为13c,反应条件与后处理方法同4,得产物13,黄色油状,产率为96%。1H NMR(400MHz,MeOD)δ8.92(d,J=5.2Hz,1H),8.56(s,1H),8.20(d,J=9.2Hz,1H),8.08(d,J=10.0Hz,2H),7.75(d,J=5.2Hz,1H),7.58-7.62(m,2H),7.26-7.30(m,2H),4.79(t,J=7.2Hz,1H),4.36(d,J=7.2Hz,1H),2.94-2.99(dd,J1=6.0Hz,J2=16.8Hz,1H),2.77-2.83(dd,J1=7.6Hz,J2=16.0Hz,1H),1.54-1.70(m,3H),0.87-0.91(m,6H).13C NMR(100MHz,MeOD)δ174.6,173.8,171.7,166.5,164.2,164.0,156.5,144.5,140.6,133.2,133.1,133.0,129.0,128.5,124.2,123.5,117.3,117.1,115.5,52.6,52.5,41.7,36.2,25.8,23.4,22.0。如图13所示。
实施例14化合物1~13抑制胰脂肪酶抑制活性评价
(1)Tris-HCl缓冲液的制备:用精密天平称取适量三羟甲基氨基甲烷粉末,加入蒸馏水至完全溶解,调节pH至8.0,得到终浓度为13mM的缓冲液。
(2)柠檬酸钠反应终止液的制备:称取适量柠檬酸和柠檬酸钠粉末,分别用蒸馏水配置成0.1mol/L的溶液,向柠檬酸钠溶液中缓慢滴加柠檬酸溶液,调节pH为4.2,得到反应终止液。
(3)胰脂肪酶溶液的制备:称取适量的胰脂肪酶粉末,用Tris-HCl缓冲液配成1mg/mL的酶反应液。
(4)反应底物的制备:将底物4-甲基伞形酮丙基油酸酯用二甲基亚砜(DMSO)溶解为5mM的储备液,后用Tris-HCl缓冲液稀释成浓度为0.1mM待用。
(5)测试化合物溶液的制备:化合物1~13和阳性对照奥利司他用DMSO溶解测试浓度。
(6)测试体系:空白背景组(A1):Tris-HCl缓冲液(50μL)+底物(50μL)+柠檬酸钠终止液(100μL);空白组(A2):Tris-HCl缓冲液(25μL)+底物(50μL)+胰脂肪酶反应液(25μL)+柠檬酸钠终止液(100μL);化合物背景组(A3):Tris-HCl缓冲液(40μL)+底物(50μL)+化合物(10μL)+柠檬酸钠终止液(100μL);化合物测试组(A4):Tris-HCl缓冲液(15μL)+底物(50μL)+化合物(10μL)+胰脂肪酶反应液(25μL)+柠檬酸钠终止液(100μL)。
96孔板中依次按顺序加入上述各类溶液,加酶溶液前先将96孔板在25℃下孵育,使液体混合均匀,加入酶溶液后25℃下反应30min,每孔加入100μL柠檬酸钠反应终止液终止反应,于360±20nm的激发波长和460±20nm的发射波长下测定OD值,化合物对胰脂肪酶抑制率的计算公式如下:
胰脂肪酶抑制率%=((A2-A1)-(A4-A3))/(A2-A1)*100
化合物1~13的胰脂肪酶抑制活性结果如表1所示。
表1.化合物1~13的胰脂肪酶抑制活性
注:a胰脂肪酶抑制率为三次平行实验的平均值,每次实验设置两个复孔;bNA=无活性(no active);c奥利司他为阳性对照,测试浓度为0.08μM。
表1结果表明,化合物1~13在10μM测试浓度下均表现不同程度的抑制活性,其中化合物1、2、7、8、10、11、13和13c活性较好。
实施例15化合物1~13对细胞脂含量的影响
(1)长链脂肪酸诱导剂(FFAs)的制备:称取适量油酸钠和棕榈酸钠粉末,用0.1M的氢氧化钠溶液在95℃下溶解,分别配置成浓度为200mM的溶液。在含1g/L葡萄糖的DMEM低糖培养基中加入1%的牛血清白蛋白(BSA)粉末,65℃水浴加热溶解。将上述配置好的DMEM低糖培养、油酸钠溶液和棕榈酸钠溶液按照体积比400:2:1的比例混匀,用0.45μm的滤膜过滤除菌得到FFAs诱导剂。另配一管仅含1%BSA的DMEM低糖培养基作为空白对照。
(2)油红O工作液的制备:称取油红O粉末,用异丙醇溶解成10mg/mL的储备液。按照油红O储备液与水3:2的比例混合,用0.45μm的滤膜过滤得到油红O工作液,上述过程全程避光。
(3)4%多聚甲醛的制备:向加热至65℃的1×PBS中加入多聚甲醛粉末使其充分溶解,得到4%多聚甲醛溶液。
(4)脂含量的测定:将HepG2细胞以1×105密度接种于6孔板中,每孔2mL,培养24h后,用1×PBS清洗三次,换成含4.5g/L葡萄糖的DMEM无血清高糖培养基,置于37℃,5%CO2的细胞培养箱中继续培养24h。1×PBS清洗三次后,换成FFAs诱导剂,刺激细胞内脂肪堆积,空白对照组加1%BSA的DMEM低糖培养基,并按照体系体积与化合物溶液体积200:1加入不同浓度的化合物溶液,阴性对照组加入等体积的溶剂。24h后,吸弃原有的液体,1×PBS清洗三次,每孔加2mL的4%多聚甲醛溶液固定细胞30min。1×PBS清洗三次,每孔加2mL的异丙醇溶液作用5min以固定细胞。吸弃异丙醇,每孔加2mL油红O工作液避光染色1h。用蒸馏水清洗细胞4次,以排除被油红O染上颜色的细胞外脂质的干扰,吸净水分,每孔加1mL的异丙醇溶液,37℃震荡10min洗出,通过检测492nm波长下吸光度的大小来反映细胞内脂质含量的变化。细胞内脂质含量的计算公式如下:
脂含量%=(A化合物组-A空白对照组)/(A阴性对照组-A空白对照组)*100
化合物1~13对脂肪酸诱导的HepG2细胞脂含量的影响如表2所示。
表2化合物1~13对HepG2细胞脂含量的影响
注:a细胞脂含量为三次平行实验的平均值±SD,每次实验设置两个复孔;b匹伐他汀为阳性对照,测试浓度为10μM。
表2结果表明,化合物1~13均能不同程度地降低由脂肪酸诱导的HepG2细胞脂脂含量,其中除化合物7和12外,其余化合物降脂活性相同浓度下均优于匹伐他汀或与其相当。化合物在3、8、8c、13c在2μM时降脂活性高于10μM时的匹伐他汀。
实施例12化合物8c对肥胖高血脂小鼠的影响
综合分析胰脂肪酶活性和细胞水平降脂活性,选取代表性化合物8c(核磁谱图见图14)进行小鼠体内活性评价。
(1)实验动物造模
购买48只体重20g左右的雄性C57BL/6J小鼠。适应性喂养一周后,随机选择8只作为正常组,喂养普通饲料,其余40只小鼠作为模型组给药前后喂养高脂饲料8周后,体重和血脂指标呈现显著性差异,视为造模成功。
(2)分组及给药
将高脂饲养小鼠随机分成5组,每组8只,包括:高脂饮食组(60%高脂饲料)、阳性对照组(60%高脂饲料+1mg/kg匹伐他汀钙)、化合物8c低剂量高脂饮食组(60%高脂饲料+1mg/kg化合物)、化合物8c中剂量高脂饮食组(60%高脂饲料+5mg/kg化合物)、化合物8c高剂量高脂饮食组(60%高脂饲料+25mg/kg化合物)。其中,阳性对照匹伐他汀钙用生理盐水进行溶解,化合物8c采用5%吐温80的生理盐水进行溶解。口服灌胃给药。第八周开始给药,每天一次,共4周(模型组小鼠灌胃等体积5%吐温80 的生理盐水)。
(3)化合物8c对肥胖高血脂小鼠体重的影响
实验过程中,每周记录小鼠体重并分析。化合物8c对小鼠体重的影响如图15所示。从图中可以看出,给药四周后,模型组比正常组体重增加了22.48%(P<0.001),较模型组来说,阳性对照药物匹伐他汀在1mg/kg时体重降低了18.05%,化合物8c在1mg/kg时体重降低了8.17%,5mg/kg时降低了15.41%,25mg/kg降低了19.89%,具有显著性差异,说明化合物8c能显著降低高脂饮食小鼠的体重。
(4)化合物8c对肥胖高血脂小鼠血脂的影响
给药四周后,将小鼠脱臼处死。股动脉取血后存放于含有1%肝素钠的1.5mL EP管里,上下颠倒轻轻混匀,使血液与管中的抗凝剂充分接触,置于冰上静置2h使血清与血浆分层。4℃离心机,3500rpm,离心10min,将上层的血清转移进新的EP管中,置于-80℃存储。根据试剂盒方法,检测了8c对小鼠血清总甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平的影响。
如表3所示,模型组血脂的各项指标与正常组相比都呈现出显著性变化,血清中TG、TC、LDL-C的含量显著升高,而HDL-C水平显著降低,说明小鼠体内脂质水平发生代谢异常或障碍使血脂代谢产生紊乱。给予不同剂量的化合物8c后,高剂量的8c对4个指标都有明显改善,尤其对总胆固醇降低水平非常显著,甚至优于同等剂量的匹伐他汀。
表3.化合物7c对小鼠血清TG、TC、LDL-C、HDL-C的影响
注:测试结果为三次实验平均值±SD。正常组vs模型组###P<0.001;##P<0.01;给药组vs模型组***P<0.001;**P<0.01;*P<0.05。
(5)化合物8c对肥胖高血脂小鼠肝脏脂质的影响
小鼠处死后,将肝脏采用无水乙醇作为匀浆介质,按照肝脏(g)与无水乙醇(mL)1:9的比例进行研磨制备肝脏匀浆,2500rpm离心15min,吸取上清,根据试剂盒方法检测小鼠肝脏中TG、TC、LDL-C和HDL-C的水平,结果如表4所示。
表4.化合物8c对小鼠肝脏TG、TC、LDL-C、HDL-C的影响
注:测试结果为三次实验平均值±SD。正常组vs模型组###P<0.001;##P<0.01;给药组vs模型组***P<0.001;**P<0.01;*P<0.05。
从表4可以看出,模型组小鼠肝脏中TG、TC、LDL-C的含量显著升高,HDL-C水平显著降低。给药后,阳性对照匹伐他汀比模型组降低了11.56%的TG含量。化合物8c高剂量组降低了21.47%,具有显著性差异。TC水平,匹伐他汀组降低了29.25%,化合物8c中剂量组降低了22.13%,高剂量组降低了26.09%。对于LDL-C,阳性对照匹伐他汀组降低了12.07%,化合物8c高剂量组降低了14.55%。相比于模型组,匹伐他汀组肝脏的HDL-C含量升高了143.97%,化合物8c高剂量组升高了147.41%,具有统计学意义。
以上结果显示,化合物8c均能降低高血脂小鼠肝脏TG、TC、LDL-C的含量,增加HDL-C的含量,抑制脂质生成,促进脂质代谢,表现出良好的降脂活性。
(6)化合物8c对小鼠脂肪组织及形态学的影响
给药四周结束后,取出小鼠体内的脂肪进行清洗、称重,包括肾周白色脂肪、附睾白色脂肪、肠粘膜白色脂肪、肩胛棕色脂肪,计算各组小鼠的体脂率。体脂率%=白色脂肪重(mg)/体重(g)*100%
化合物8c对小鼠脂肪组织及体脂率的影响如表5所示。
表5.化合物8c对小鼠脂肪组织及体脂率的影响
注:测试结果为三次实验平均值±SD(n=5)。正常组vs模型组###P<0.001;##P<0.01;给药组vs模型组***P<0.001;*P<0.05。
体内脂肪含量过多会引起各个脏器的损伤,从而引发高血脂、高血压、糖尿病等肥胖相关疾病。白色脂肪组织从外观上看是一块白色的组织块,广泛分布在体内皮下组织和内脏周围,是体内脂肪的主要储存形式。如图所示16A,模型组与正常组相比,小鼠肾周围白色脂肪明显增多。匹伐他汀组有明显改善,化合物8c组对肾周脂肪的作用也呈剂量依赖性,中剂量和高剂量组较模型组明显地减少了肾周白色脂肪的生成。
在附睾白色脂肪中,如图所示16B,与正常组相比,模型组小鼠附睾脂肪大幅度增加,阳性对照匹伐他汀组给药后显著抑制了附睾脂肪的生成。化合物8c均呈剂量依赖性地减少了附睾白色脂肪的产生,中剂量与高剂量较为明显,说明化合物8c均能有效抑制高血脂小鼠体内白色脂肪的生成。
结合表4,模型组小鼠的肾周白色脂肪比正常组显著增加,给药后,阳性对照匹伐他汀组降低了65.80%,化合物8c低剂量、中剂量、高剂量组分别降低了44.23%、68.36%、87.07%。与正常组相比,模型组小鼠的附睾白色脂肪增加63.15%,给药后,匹伐他汀组降低了48.66%,化合物8c中剂量、高剂量组分别降低了33.65%、51.64%。在肠粘膜白色脂肪中,模型组较正常组增加了33.71%,匹伐他汀组降低了38.46%,化合物8c中剂量组降低了33.93%,高剂量组降低了65.80%。
棕色脂肪是维持体温、抵抗严寒的重要产热部位。棕色脂肪细胞最大的特点就是脂滴较少,线粒体含量十分丰富,在机体受到相应刺激的情况下,棕色脂肪组织内脂肪大量氧化,而肩胛骨区域有较大块棕色脂肪组织。模型组肩胛棕色脂肪下降了54.53%,阳性对照匹伐他汀组较模型组增加了64.87%,化合物8c高剂量组增加了88.30%。
从表5可以看出,与正常组小鼠相比,模型组的体脂率显著增加。匹伐他汀组较模型组降低了42.86%,化合物8c低剂量、中剂量、高剂量组分别降低了13.93%、32.78%、52.18%。
总之,化合物8c以剂量依赖性地抑制白色脂肪的生成,降低体脂率,增加肩胛棕色脂肪的数量,且效果显著,可以用于治疗体重过重和高血脂相关疾病。
(7)化合物8c对小鼠脏器指数与形态学的影响
各组小鼠的脏器洗净后称重,计算脏器指数,见表6。
表6.化合物8c对小鼠脏器指数的影响(脏器g/体重g)
注:测试结果为三次实验平均值±SD(n=5)。正常组vs模型组###P<0.001;#P<0.05;给药组vs模型组***P<0.001;**P<0.01。
如表6所示,模型组的脏器指数中只有肝脏和脾脏明显增加,化合物8c在25mg/kg剂量下能够明显改善肝脏指数,同时在三个剂量下都能缓解脾脏肿大的问题。因此,结合肝脏中脂质含量数据,化合物8c能够降低肝脏脂质含量并能缓解肝脏指数和形态,说明该化合物能缓解脂肪肝。
综上所述,本发明首次合成了一系列喹啉氨基酸偶联物,完成了合成工艺探索,并对化合物进行了体外活性测试。本发明合成工艺简单,不需要无水无氧等条件。活性研究表明,发现该类化合物能抑制胰脂肪酶活性、降低细胞水平脂质水平。体内实验中,化合物能显著降低小鼠体重,降低血清和肝脏中TG、TC、LDL-C水平,增加HDL-C水平。同时,该类化合物能减少体内白色脂肪的生成,促进肩胛棕色脂肪的产生,并能显著降低小鼠体脂率。此外,该类化合物还能改善肝脏和脾的脏器指数,说明对脂肪肝有一定作用。因此,该化合物在减肥、降血脂和缓解脂肪肝方面具有良好的应用前景。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例,但是本领域的技术人员可以理解:在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内,各种替换、变化和修改都是可能的,因此,本发明的范围不局限于实施例所公开的内容。
