药物氨基酸衍生物酶促合成及选择性调控研究

摘要

酶促合成方法具有选择性高、反应条件温和等优点,使其在药物及其衍生物的合成中已受到越来越多的关注,具有很好的应用前景。氨基酸由于其无毒以及良好的生物相容性而被视为前药制备的理想载体。药物经氨基酸衍生化后还能够改善药物口服生物利用度、提高药效降低毒副作用等。本论文发展了非水介质中酶促选择性合成1,2-二醇类、核苷类等药物氨基酰化衍生物的方法。 论文研究了6种天然氨基酸乙烯酯的合成(vinyl-N-Boc-L-Phe、vinyl-N-Boc-L-Ala、vinyl-N-Boc-L-Val、vinyl-N-Boc-L-Leu、djvinyl-N-Boc-L-Asp、divinvl-N-Boc-L-Glu)。所得高活性乙烯酯衍生物可作为酰基供体参与酶促酯交换反应,合成药物氨基酸衍生物。其中二羧基氨基酸天门冬氨酸和谷氨酸的二乙烯酯,在酶催化下合成可聚合的药物氨基酸衍生物单体,可用于制备性能新颖、生物相容性好、可生物降解的高分子药物。 论文发展了非水介质中含多羟基药物衍生物的酶促选择性合成方法。研究了酶促选择性合成1,2-二醇类药物可聚合氨基酸衍生物,该反应具有快速、高效和操作简单的特点。以愈创甘油醚,氯酚甘油醚,美芬辛为研究底物,分别与N-Boc-L-天门冬氨酸二乙烯酯和N-Boc-L-谷氨酸二乙烯酯进行酶促反应,合成了6种新颖的二醇类药物可聚合氨基酸衍生物。通过系统的考察不同酶源、反应介质、反应时间、体系含水量、反应温度、酶的重复利用率等条件对反应的影响。通过对反应动力学研究,得到反应的初始反应速率和最佳反应时间。 论文研究了核苷类药物酶促选择性氨基酸衍生化反应。考察了氮杂胞苷、阿糖胞苷和利巴韦林三种核苷类药物分别与两种氮保护氨基酸二乙烯酯以及四种含不同侧链基团的氨基酸乙烯酯酶促反应,合成了6种新颖的可聚合的核苷类药物L-氨基酸衍生物及20种含不同侧链L-氨基酸的核苷类药物衍生物。反应具有条件温和、选择性高、产率好等特点。 论文研究了氮杂胞苷氨基酸衍生物的可控制选择性合成。在吡啶中由枯草杆菌碱性蛋白酶催化氮杂胞苷与氨基酸乙烯酯的反应,选择性地发生在氮杂胞苷糖环的伯羟基位置,并且枯草杆菌蛋白酶表现出很好的催化活性,反应产率较高； 在DMF中通过脂肪酶PS催化氮杂胞苷与氮保护氨基酸乙烯酯的反应,可以得到在糖环的仲羟基上发生酰化反应的2'-D-酰化和3'-O-酰化产物的混合物。通过改变酶源和反应介质等条件实现了在氮杂胞苷不同位置发生反应的选择性控制。同时考察了反应时间、反应温度、底物投料比、酶浓度等各种因素对酶促酯化反应产率和选择性的影响。论文以酶促合成的氮杂胞苷5'-O-氮保护氨基酸衍生物为底物,在三氟乙酸作用下脱保护制备了4种新的氮杂胞苷氨基酸酯前药。研究了氨基酸酯药物的水溶性和在不同pH条件下的体外化学稳定性。结果表明：氨基酸酯前药具有良好的水溶解性能；前药具有较好的化学稳定性,能够在一定程度上改善母药的不稳定性能,同时发现前药在酸性条件下比在中性条件下稳定；前药氨基酸的侧链基团对前药的化学稳定性有影响,含有大的侧链基团对前药的化学稳定性有利。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

第二章酶促药物衍生化与药物氨基酸衍生物的研究现状

2.1酶促区域选择性合成各类药物衍生物

2.1.1药物的衍生化原理及酶促方法的意义

2.1.2核苷类药物的酶促衍生化

2.1.3氨基酸类药物的酶促合成

2.1.4抗生素的酶促合成

2.1.5其他药物衍生物的酶促合成

2.2药物氨基酸衍生物的研究现状

2.2.1药物氨基酸前药设计原理

2.2.2亲水性药物的氨基酸前药

2.2.3亲脂性药物的氨基酸前药

2.2.4酶促方法在药物氨基酸衍生物合成中的应用

参考文献

第三章可聚合药物L-氨基酸衍生物的酶促合成

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1酶与试剂

3.2.2仪器与方法

3.2.3 L-氨基酸二乙烯酯的制备及结构表征

3.2.4可聚合药物L-氨基酸衍生物的酶促合成及结构表征

3.3可聚合1,2-二醇类药物L-氨基酸衍生物的酶促合成

3.3.1二醇类药物L-氨基酸衍生物的结构确定

3.3.2酶促合成反应的条件优化

3.3.3底物和酰化试剂结构对酶促反应的影响

3.4可聚合核苷类药物L-氨基酸衍生物的酶促合成

3.4.1氮杂胞苷L-氨基酸衍生物的结构确定

3.4.2药物的结构对酶促反应的影响

3.5 小结

参考文献

第四章核苷类药物L-氨基酸衍生物的酶促选择性合成

4.1引言

4.2实验部分

4.2.1酶与试剂

4.2.2仪器与方法

4.2.3 L-氨基酸乙烯酯的制备及结构表征

4.2.4核苷类药物L-氨基酸衍生物酶促合成及结构表征

4.3核苷类药物L-氨基酸衍生物酶促选择性合成

4.3.1氮杂胞苷氨基酸衍牛物的结构确定

4.3.2酶促合成反应的条件优化

4.3.3酰化试剂酶促反应的影响

4.3.4底物结构对酶反应的影响

4.4 小结

参考文献

第五章氮杂胞苷L-氨基酸前药的性质研究

5.1引言

5.2实验部分

5.2.1原料与试剂

5.2.2仪器与方法

5.2.3氮杂胞苷氨基酸前药的制备及结构表征

5.2.4氮杂胞苷氨基酸前药的性质测定

5.3氮杂胞苷L-氨基酸前药的性质研究

5.3.1氮杂胞苷氨基酸前药的理化性质

5.3.2氮杂胞苷氨基酸前药的体外化学稳定性研究

5.3.3前药的药物释放研究

5.3.4氮杂胞苷氨基酸前药的脂/水溶解性研究

5.5 小结

参考文献

第六章总结

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢