一種Keggin結(jié)構(gòu)雜多酸含磷有機(jī)鹽類化合物、制備方法和應(yīng)用
【專利摘要】一種Keggin結(jié)構(gòu)雜多酸含磷有機(jī)鹽類化合物、制備方法和應(yīng)用，屬于化學(xué)合成和藥物應(yīng)用領(lǐng)域。本發(fā)明化合物通式為A7PTi2W10O40，A為含磷和氮的有機(jī)陽(yáng)離子，為具有Keggin結(jié)構(gòu)的雜多酸化合物。通過(guò)鎢酸鈉、磷酸二氫鈉溶解蒸餾水中，滴加四氯化鈦，回流反應(yīng)，過(guò)濾，向?yàn)V液中加入堿金屬鹽或氨基酸鹽得白色沉淀物，沉淀物用熱水重結(jié)晶，然后與含A基團(tuán)的化合物或A化合物，調(diào)節(jié)至酸性，加熱攪拌即可。化合物可作為制備抗艾滋病毒藥物。
【專利說(shuō)明】
一種Kegg i n結(jié)構(gòu)雜多酸含鱗有機(jī)鹽類化合物、制備方法和 應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于化學(xué)合成和藥物應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及Keggin結(jié)構(gòu)雜多酸含磷有機(jī)鹽類 化合物及其制備與該類化合物在制備抗艾滋病毒藥物領(lǐng)域的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 艾滋病（Acquired Immune Deficiency Syndrom,AIDS)是人類免疫缺陷病毒 (Immunodeficiency Virus,HIV)引起的致死性傳染病。自1981年在美國(guó)首次發(fā)現(xiàn)艾滋病以 來(lái)，現(xiàn)今已在全球廣泛流傳。目前，尚無(wú)有效的疫苗和能根治的藥物。近年來(lái)，相繼報(bào)道一些 較有希望的抗艾滋病藥物，一是以抑制艾滋病毒逆轉(zhuǎn)錄酶為靶點(diǎn)的核苷類藥物，另一個(gè)是 以抑制艾滋病毒前體蛋白裂解為靶點(diǎn)的蛋白酶抑制劑。但這些藥物都存在著較嚴(yán)重的毒 性、耐藥性和價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)，作為有效藥物的前景并不樂(lè)觀。因此新型低毒高效的抗艾滋 病藥物研究刻不容緩。
[0003] 雜多化合物的藥物化學(xué)研究自70年代就有報(bào)道。80年代初，首次發(fā)現(xiàn)鎢銻雜多化 合物(順4)17似[似3&9121086]，1\ /[081?)￥；^等人對(duì)其作為臨床使用抗艾滋病藥物的可行性進(jìn)行 了研究和論證，發(fā)現(xiàn)其能競(jìng)爭(zhēng)性的抑制艾滋病毒的逆轉(zhuǎn)錄酶，但隨后發(fā)現(xiàn)其能產(chǎn)生嚴(yán)重的 毒副作用而停止臨床使用。90年代初，Yamase等人報(bào)道了 Keggin結(jié)構(gòu)鎢系雜多化合物，并發(fā) 現(xiàn)其抗艾滋病毒(HIV-1)活性且毒性較低，其中較突出的是K7PTi2W 1Q04Q。近些年，美國(guó)的 C. L. Hi 11報(bào)道含鈮的雜多化合物(K? [P2Wn (Nb02) 061 ]、K? [P2WnNb062 ])能抑制艾滋病毒的蛋 白酶。
[0004] 磷屬第五主族元素，是化學(xué)和生物學(xué)中最為重要的"軟件元素"之一。進(jìn)入本世紀(jì) 后，生物學(xué)和生物化學(xué)領(lǐng)域幾乎所有最重大的成就都與含磷和碳的化合物有著密切的聯(lián) 系，從而為磷化合物應(yīng)用于醫(yī)藥領(lǐng)域開(kāi)辟了十分誘人的天地，尤其是含磷有機(jī)化合物。由于 其特殊生理性質(zhì)，在抗腫瘤及抗病毒等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。雜環(huán)堿類膦酰烷基衍生物能抑制嘌 呤核苷磷酸化酶，具有選擇性的廣譜抗DNA病毒和逆轉(zhuǎn)病毒的作用。氨磷汀作為一種良好的 抗腫瘤藥物，可以在不影響治療效果的前提下，保護(hù)病人的正常組織。含磷藥物替諾福韋是 一種新型核苷酸類逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑，可有效對(duì)抗多種病毒，用于治療病毒感染性疾病，已被 世界衛(wèi)生組織推薦為艾滋病抗病毒一線藥物。
[0005] 迄今，在現(xiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道中還沒(méi)有Keggin結(jié)構(gòu)雜多酸含磷有機(jī)鹽類藥物作為有效成 分在抗艾滋病毒方面的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的之一在于提供一種抗病毒活性高、毒性低、價(jià)格低廉的抗艾滋病毒 類藥物化合物、制備方法。
[0007] 本發(fā)明的目的之二在于提供一種制備上述藥物的方法。
[0008] 本發(fā)明的一種Keggin結(jié)構(gòu)雜多酸含磷有機(jī)鹽類化合物，其特征在于，通式為 A7PTi2W1Q〇4Q，A為替諾福韋、阿德福韋、環(huán)磷酰胺等含磷和氮的有機(jī)陽(yáng)離子，為具有Keggin結(jié) 構(gòu)的雜多酸化合物;其陰離子PTi2W1Q〇4Q結(jié)構(gòu)中P為中心原子，通常以四面體(P0 4)構(gòu)型與四 個(gè)氧原子連接，配原子Ti和W以八面體配位與周圍六個(gè)氧原子結(jié)合。這種雜多酸化合物中的 雜多酸陰離子具有如下一般特征：陰離子結(jié)構(gòu)為籠型，分子量約為2605。該類化合物多數(shù)為 粉末狀固體，易溶于水或極性溶劑中，對(duì)酸堿穩(wěn)定性較強(qiáng)。
[0009] 進(jìn)一步優(yōu)選A陽(yáng)離子選自 C9Hi5N5P〇4、C8Hi3N5P〇4、CiiHi9NP〇3、CiiHi8NPBr〇3、 C7H18N2PCI2O3 或 C5H16N2PSO3。
[0010] 雜多酸含磷有機(jī)鹽類化合物的制備方法，包括以下步驟:將二水鎢酸鈉、磷酸二氫 鈉溶解蒸餾水中，滴加四氯化鈦，回流反應(yīng)，過(guò)濾，向?yàn)V液中加入堿金屬鹽或氨基酸鹽得白 色沉淀物，沉淀物用熱水重結(jié)晶，得到化合物B7PTi 2W1Q〇4()，其中B為堿金屬或氨基酸陽(yáng)離子； 將B7PTi2W 1Q〇4()溶于蒸餾水中，加入含A基團(tuán)的化合物或A化合物，調(diào)節(jié)至酸性，加熱攪拌，得 到固體A7PTi2WlQ〇40。
[0011] 其中優(yōu)選:將二水鎢酸鈉:磷酸二氫鈉:蒸餾水中：四氯化鈦:堿金屬鹽或氨基酸鹽 的用量關(guān)系為91mmol ：43mmol ： lOOmL： 1 Bmmol :4. lmol。
[0012] 采用本發(fā)明的一種Keggin結(jié)構(gòu)雜多酸含磷有機(jī)鹽類化合物作為制備抗艾滋病毒 藥物時(shí)，具有活性高，具有較低的細(xì)胞毒性，安全性高。
【附圖說(shuō)明】
[0013 ]圖1為PT i 2W1()〇4。7-X射線單晶衍射結(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖2為化合物在TZM-bl細(xì)胞上抗HIV-1藥效圖；
[0015]圖3為CCK8法細(xì)胞毒性結(jié)果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。
[0017]實(shí)施例1(PZ_1的制備）
[0018] 二水媽酸鈉91mmol、磷酸二氫鈉43mmol溶解在lOOmL的蒸餾水中，滴加16mmol的四 氯化鈦，回流反應(yīng)30min，過(guò)濾，向?yàn)V液中加入4. lmol固體KC1得白色沉淀物，沉淀物用熱水 重結(jié)晶，得到固體K7PTi2W1()〇4()。將lOmmol K7PTi2W1()〇4()溶于100mL水中，加入lOOmmol替諾福 韋，調(diào)節(jié)pH值為4.0，加熱至60 °C，反應(yīng)3h，放置一段時(shí)間后得到白色固體（C9H15N5P〇4) 7PTi2fflO〇40〇
[0019] 咕匪R(400MHz，DMS〇-d6) :SH(ppm)l .020(d，3H)，3.590(m，2H)，3.909(111，1H)， 4.255(m，2H)，8.133(s，lH)，8.147(s，lH)，9.271(s，3H)，10.960(s，2H) ?元素分析 (4622.24):calcd(%):C,16.36；N,10.61；P,5.36；Ti,2.07；ff,39.76；found(%):C,16.43； N, 10 ? 68;P，5 ? 33;Ti，2 ? 02;W,39 ? 69? PTi2W1Q〇4()7-X射線單晶衍射結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1，晶體基本參 數(shù)見(jiàn)表1。
[0020] 實(shí)施例2(PZ-2的制備）
[0021 ] 二水媽酸鈉91mmol、磷酸二氫鈉43mmol溶解在100mL的蒸餾水中，滴加16mmol的四 氯化鈦，回流反應(yīng)30min，過(guò)濾，向?yàn)V液中加入4. lmol固體KC1得白色沉淀物，沉淀物用熱水 重結(jié)晶，得到固體K7PTi2W1()〇4()。將lOmmol K7PTi2W1()〇4()溶于100mL水中，加入lOOmmol阿德福 韋，調(diào)節(jié)pH值為4.0,加熱至60°C，反應(yīng)3h，放置一段時(shí)間后得到白色固體（C8H13N 5P〇4) 7PTi2fflO〇40〇
[0022] iHMMRGOOMHz.DMSO-dshSFKppmUJecKsJHhS.TSgUjHhligsUjH)， 7.957(8，11〇,8.021(8，11〇,9.160(8,31〇，10.754(8,21〇.元素分析（4524.10):。&1。(1(%): C,14.85；N,10.83；P,5.48；Ti,2.12；ff,40.63；found(%):C,14.95；N,10.89；P,5.43；Ti, 2.16; W，40.56. PTi2W1Q〇4Q7_X射線單晶衍射結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1，晶體基本參數(shù)見(jiàn)表1。
[0023]實(shí)施例3(PZ_3的制備）
[0024] 二水媽酸鈉91mmol、磷酸二氫鈉43mmol溶解在100mL的蒸餾水中，滴加16mmol的四 氯化鈦，回流反應(yīng)30min，過(guò)濾，向?yàn)V液中加入4. lmol固體KC1得白色沉淀物，沉淀物用熱水 重結(jié)晶，得到固體K7PTi2WiQ〇4Q。將lOmmol K7PTi2WiQ〇4Q溶于100mL水中，加入lOOmmol二乙基 (a_氨基芐基)膦酸酯鹽酸鹽，調(diào)節(jié)pH值為7.0,加熱至60°C，反應(yīng)3h，放置一段時(shí)間后得到白 色固體（C11H19NPO3) 7PT i 2Wl0〇40 〇
[0025] MMR(400MHz，DMS0-d6) :SH(ppm)1.090(t，3H)，1.245(t，3H)，3.821-4.116(m， 紐），4.939((1，11〇,7.412-7.569(111，51〇,9.093(8,311).元素分析（4314.52):。&1。(1(%):(：， 21.42；N,2.27；P,5.74；Ti,2.22；ff,42.60；found(%):C,21.53；N,2.32；P,5.77；Ti,2.20； W，42.53. PTi2W1Q〇4Q7_X射線單晶衍射結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1，晶體基本參數(shù)見(jiàn)表1。
[0026] 實(shí)施例4(PZ_4的制備）
[0027] 二水媽酸鈉91mmol、磷酸二氫鈉43mmol溶解在100mL的蒸餾水中，滴加16mmol的四 氯化鈦，回流反應(yīng)30min，過(guò)濾，向?yàn)V液中加入4. lmol固體KC1得白色沉淀物，沉淀物用熱水 重結(jié)晶，得到固體K7PTi2WiQ〇4Q。將lOmmol K7PTi2WiQ〇4Q溶于100mL水中，加入lOOmmol二乙基 (a-氨基-4-溴芐基)膦酸酯鹽酸鹽，調(diào)節(jié)pH值為7.5，加熱至60°C，反應(yīng)3h，放置一段時(shí)間后 得到白色固體(CnHisNPBrOs) 7PT i 2W10〇4〇 〇
[0028] 4 匪R(400MHz，DMS0-d6) :SH(ppm)l.l〇7(t，3H)，1.247(t，3H)，3.888-4.127(m， 紐），5.006((1，11〇,7.503-7.684(111，41〇,9.174(8,311).元素分析（4858.91):。31。(1(%):(：， 19.02；N,2.02；P,5.10；Br,11.51；Ti,1.97；ff,37.83；found(%):C,19.11；N,2.03；P,5.15； Br，11.57; Ti，1.91; W，37.78. PTi2W1Q〇4Q7_X射線單晶衍射結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1，晶體基本參數(shù)見(jiàn)表 1〇
[0029]實(shí)施例5(PZ_5的制備）
[0030] 二水媽酸鈉91mmol、磷酸二氫鈉43mmol溶解在100mL的蒸餾水中，滴加16mmol的四 氯化鈦，回流反應(yīng)30min，過(guò)濾，向?yàn)V液中加入4. lmol固體KC1得白色沉淀物，沉淀物用熱水 重結(jié)晶，得到固體K7PTi2W1Q〇4()。將lOmmol K7PTi2W1Q〇4()溶于100mL水中，加入lOOmmol環(huán)磷酰 胺，調(diào)節(jié)pH值為4.0，加熱至60 °C，反應(yīng)3h，放置一段時(shí)間后得到白色固體（C7H18N2PCl2〇 3) 7PTi2fflO〇40〇
[0031] XH NMR(400MHz,D2〇)：8H(ppm)1.855(m,2H),3.267(t,2H),3.380(t,4H),3.635(t, 紐），4.354(七，211).元素分析（4565.47):。&1。(1(%):(：，12.884,4.29 ;?，5.43;(：1，10.87; Ti,2.10；ff,40.27；found(%):C,12.95；N,4.32；P,5.46；Cl,l〇?81；Ti,2.06；ff, 40.36. PTi2W1Q〇4Q7_X射線單晶衍射結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1，晶體基本參數(shù)見(jiàn)表1。
[0032] 實(shí)施例6(PZ_6的制備）
[0033] 二水媽酸鈉91mmol、磷酸二氫鈉43mmol溶解在100mL的蒸餾水中，滴加16mmol的四 氯化鈦，回流反應(yīng)30min，過(guò)濾，向?yàn)V液中加入4. lmol固體KC1得白色沉淀物，沉淀物用熱水 重結(jié)晶，得到固體K7PTi2W1()〇4()。將lOmmol K7PTi2W1()〇4()溶于100mL水中，加入lOOmmol氨磷汀， 調(diào)節(jié)pH值為4.0,加熱至60°C，反應(yīng)3h，放置一段時(shí)間后得到白色固體（C 5H16N2PS03) 7PTi2fflO〇40〇
[0034] NMR(400MHz，D2〇):SH(ppm)2.105(m，2H)，2.969(t，2H)，3.187(t，2H)，3.242(t， 2H)，3.417(t，2H) ?元素分析（4111.31):calcd(%):C，10.22;N，4.77;P，6.03 ;S，5.46;Ti， 2.33；ff,44.71；found(%):C,l〇.33；N,4.82；P,5.98；S,5.42；Ti,2.11；ff, 39.66. PTi2W1Q〇4Q7-X射線單晶衍射結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1，晶體基本參數(shù)見(jiàn)表1。
[0035]實(shí)施例7(細(xì)胞水平的抗HIV-1藥效學(xué)實(shí)驗(yàn)）
[0036]以TZM-bl細(xì)胞為模型，用HIV-1感染細(xì)胞，對(duì)染毒細(xì)胞給藥后觀察化合物對(duì)病毒復(fù) 制的抑制作用。
[0037] 將TZM-bl細(xì)胞(Hela細(xì)胞表達(dá)CD4、CXCR4和CCR5,含Tat啟動(dòng)的熒光素酶和LacZ基 因）接種于96孔板，37 °C培養(yǎng)箱培養(yǎng)24h后，棄去上清，加入pSG3假病毒上清（即用HIV-1感染 細(xì)胞），病毒上清中加入DEAE(終濃度10yg/mL)，同時(shí)加入系列濃度分別為10、1、0.1、0.01、 0.00 lyg/mL的雜多酸含磷有機(jī)鹽類化合物溶液，培養(yǎng)48h后，棄去上清，加入固定液室溫固 定5min，PBS清洗后加入顯色液(含4mM氰亞鐵酸鉀，4mM氰鐵酸鉀，2mM MgCl2，0.4mg/mL X-gal)，37°C培養(yǎng)箱中培養(yǎng)50min，PBS清洗，在顯微鏡下計(jì)數(shù)藍(lán)斑數(shù)，計(jì)算得出抑制率及IC50， 顯示其抑制病毒復(fù)制的活性很高，結(jié)果見(jiàn)附圖2和表2。
[0038]實(shí)施例8 (細(xì)胞水平的毒性實(shí)驗(yàn)）
[0039] CCK-8細(xì)胞毒性試驗(yàn):采用TZM-bl細(xì)胞驗(yàn)證化合物的細(xì)胞毒性。將TZM-bl細(xì)胞接種 于96孔板，37°C培養(yǎng)箱培養(yǎng)24h后，加入不同濃度梯度的雜多酸含磷有機(jī)鹽類化合物。繼續(xù) 培養(yǎng)48h后，采用CCK-8細(xì)胞增殖檢測(cè)試劑，培養(yǎng)30min，酶標(biāo)儀檢測(cè)0D值。計(jì)算不同化合物對(duì) 細(xì)胞增殖的抑制率，結(jié)果顯示該化合物具有較低的細(xì)胞毒性，安全性高，結(jié)果見(jiàn)圖3和表3。 [0040] 表1.雜多陰離子PTi 2W1Q〇4(^的晶體基本參數(shù)

[0043] 表2.化合物在TZM-bl細(xì)胞上抗HIV-1藥效
[0045] 表3.CCK8法細(xì)胞毒性結(jié)果
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種Keggin結(jié)構(gòu)雜多酸含磷有機(jī)鹽類化合物，其特征在于，通式為A7PTi2W 1Q〇4Q，A為 含磷和氮的有機(jī)陽(yáng)離子，為具有Keggin結(jié)構(gòu)的雜多酸化合物。2. 按照權(quán)利要求1所述的一種Keggin結(jié)構(gòu)雜多酸含磷有機(jī)鹽類化合物，其特征在于，陰 離子PTi2W 1Q〇4Q結(jié)構(gòu)中P為中心原子，通常以四面體P〇4構(gòu)型與四個(gè)氧原子連接，配原子Ti和W 以八面體配位與周圍六個(gè)氧原子結(jié)合。3. 按照權(quán)利要求1所述的一種K e g g i η結(jié)構(gòu)雜多酸含磷有機(jī)鹽類化合物，其特征在于，A 陽(yáng)離子選自 C9H15N5PO4、C8H13N5PO4、C11H19NPO3、CiiHisNPBrOs、C7H18N2PCI2O3 或 C5H16N2PSO3。4. 權(quán)利要求1所述的一種Keggin結(jié)構(gòu)雜多酸含磷有機(jī)鹽類化合物的制備方法，其特征 在于，將二水鎢酸鈉、磷酸二氫鈉溶解蒸餾水中，滴加四氯化鈦，回流反應(yīng)，過(guò)濾，向?yàn)V液中 加入堿金屬鹽或氨基酸鹽得白色沉淀物，沉淀物用熱水重結(jié)晶，得到化合物B7PTi 2W1Q〇4Q，其 中B為堿金屬或氨基酸陽(yáng)離子;將B7PTi 2W1Q〇4Q溶于蒸餾水中，加入含A基團(tuán)的化合物或A化合 物，調(diào)節(jié)至酸性，加熱攪拌，得到固體A7PTi 2W1Q〇4〇。5. 按照權(quán)利要求4的方法，其特征在于，其中優(yōu)選:將二水鎢酸鈉:磷酸二氫鈉:蒸餾水： 四氯化鈦:堿金屬鹽或氨基酸鹽的用量關(guān)系為91mmol :43mmol: lOOmL: 16mmol :4. lmol。6. 權(quán)利要求1所述的一種Keggin結(jié)構(gòu)雜多酸含磷有機(jī)鹽類化合物作為制備抗艾滋病毒 藥物的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C07F9/6584GK105968134SQ201610327268
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年5月17日
【發(fā)明人】閆紅, 孫武積, 高磊, 胡秦, 艾萍
【申請(qǐng)人】北京工業(yè)大學(xué)