饱和胺类化合物在制备抗辐射损伤药物中的应用

摘要

本发明公开了饱和胺类化合物的新用途——在制备抗辐射损伤药物中的应用。实验证明，饱和胺类化合物能够提高辐射损伤动物的外周血中白细胞（WBC）、红细胞（RBC）、血小板（PLT）的含量，促进骨髓造血干/祖细胞的增殖、造血系统的恢复，并且对辐射损伤小鼠的肠、肝、肺组织都有很好的修复作用，能明显提高辐射损伤动物的存活率。本发明为抗辐射药物的研究和开发，提供了新的思路，应用前景广阔，意义不可估量。

说明书

技术领域

本发明涉及化合物的新用途，具体地，涉及饱和胺类化合物在制备抗辐射损伤药物中的 应用。

背景技术

随着社会的发展，原子能的发展给国防及人类的生产生活带来了许多便利，然而，与此 同时，核能辐射也给当今世界带来了巨大的危害或者潜在的安全隐患，给人类的健康及安全 带来了严峻的挑战。这是因为，辐射严重危害人体的健康：其可以直接作用于DNA、蛋白 质及酶类，引起电离激发化学键断裂，使分子变性和细胞结构破坏；也可以作用于机体内水 分子，使其发生电离和激发，产生大量的具有强氧化性能的自由基，间接使组织细胞变性、 坏死，以致机体代谢紊乱，引起肠道、造血组织、神经、免疫和内分泌系统的功能障碍等一 系列病变。人体长期接受射线辐照，容易引起头昏乏力、记忆力减退、心悸失眠多梦、毛发 脱落、皮肤干燥、骨关节酸痛、晶状体混浊、肝脏肿大、齿龈出血和咳嗽等症状。此外，目 前放射治疗已经成为恶性肿瘤以及一些良性疾病的重要治疗手段，但由于辐射对正常组织的 损伤，放射治疗仍然备受限制。因此，加强核辐射损伤防护及救治研究意义重大。

然而，目前的抗辐射药物研究仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提 出一种能够用于制备抗辐射损伤药物的化合物。具体地，本发明提供了饱和胺类化合物的新 用途——在制备抗辐射损伤药物中的应用。

需要说明的是，本发明是基于发明人的下列发现而完成的：

现阶段，人们在探索人工合成化合物、天然药物和生物因子的抗辐射作用，及相应的基 础整理和研究方面取得了一定进展，已发现的辐射防护剂即抗辐射损伤药物的种类主要有多 糖类、酚类、激素类、维生素类、核酸前体物质、传统药膳、有机酸类、酯类、肽类等。但 是，目前的抗辐射药物研究仍有待改进。

而发明人在研究工作中发现，饱和胺类化合物（代号TA01）可以促进辐射损伤的造血 系统恢复，能够提高辐射损伤小鼠外周血中白细胞（WBC）、红细胞（RBC）、血小板（PLT） 的含量，提高骨髓中总有核细胞数，以及骨髓造血干/祖细胞的数量（CFU数和CFU-G、 CFU-GM、CFU-MK数），并且对辐射损伤小鼠的肠、肝、肺组织都有很好的修复作用，能 够明显提高辐射损伤小鼠的存活率。

由此，根据本发明的一个方面，本发明提供了饱和胺类化合物在制备抗辐射损伤药物中 的应用。从而，基于上述饱和胺类化合物的新用途，可以利用饱和胺类化合物（代号TA01） 制备抗辐射损伤药物，进而通过对具辐射损伤的人或动物给予该抗辐射损伤药物，能够有效 修复受损细胞和组织。具体地，可以促进辐射损伤的造血系统恢复，即提高外周血中WBC、 RBC、PLT的含量，骨髓中总有核细胞数，以及骨髓造血干/祖细胞的数量（CFU数和CFU-G、 CFU-GM、CFU-MK数），并且能够对受损的肠、肝、肺组织进行修复。

另外，根据本发明上述实施例的饱和胺类化合物的新用途还可以具有如下附加的技术特 征：

根据本发明的实施例，该饱和胺类化合物具有如下式I所示的分子式：

其中，R₁=H、CH₃或CH₂CH₃，R₂=H、CH₃或CH₂CH₃。

具体地，根据本发明的一个实施例，R₁=R₂=CH₃，则该饱和胺类化合物命名为三（2- （二甲氨基）乙基）胺。

根据本发明的又一个实施例，R₁=R₂=H，则该饱和胺类化合物命名为N1,N1-二（2-氨 基乙基）乙烷-1,2-二胺。

根据本发明的另一个实施例，R₁=H，R₂=CH₃，则该饱和胺类化合物命名为N1-甲基 -N2,N2-二（2-（甲基氨基）乙基）乙烷-1,2-二胺。

根据本发明的再一个实施例，R₁=H，R₂=CH₂CH₃，则该饱和胺类化合物命名为N1-乙基 -N2,N2-二（2-（乙基氨基）乙基）乙烷-1,2-二胺。

根据本发明的又一个实施例，R₁=R₂=CH₂CH₃，则该饱和胺类化合物命名为N1,N1-二（2 -（二乙氨基）乙基）-N2,N2-二乙烷基-二胺。

根据本发明的实施例，抗辐射损伤药物的剂型不受特别限制，只要能够使前述饱和胺类 化合物发挥修复辐射损伤的作用即可。根据本发明的一个实施例，该药物的剂型为注射剂。

根据本发明的实施例，上述注射剂能够采用的溶剂也不受特别限制，只要能够有效溶解 该饱和胺类化合物，且不影响其作用即可。根据本发明的一些实施例，注射剂的溶剂为pH 7.5-8.5的TE缓冲液、生理盐水、磷酸盐缓冲液（PBS）或灭菌蒸馏水。优选地，注射剂的 溶剂为pH7.5-8.5的TE缓冲液。

根据本发明的实施例，上述抗辐射损伤药物的给药量为1.25-10mg/kg体重，优选2.5 mg/kg。并且应在辐射损伤后立即给药，一般每3天（即隔两天）注射一次，辐射损伤后12 天内注射5次，剂量和疗程都可根据实际情况调整。由此，能够有效修复辐射损伤细胞和组 织。

此外，发明人还发现，将饱和胺类化合物改造成硫酸盐或盐酸盐形式后，也不会影响其 对辐射损伤的修复作用。因而，根据本发明的一个实施例，该饱和胺类化合物呈硫酸盐或盐 酸盐形式。

另外，可以根据实际需要，在上述抗辐射损伤药物中加入一种或多种药学上可接受的载 体。具体地，根据本发明的实施例，该载体为选自药学领域常规的稀释剂、吸收促进剂和表 面活性剂的至少一种。

需要说明的是，本发明是基于发明人艰苦的创造性劳动和优化的工作，才意外发现并完 成的。且实验证明，饱和胺类化合物能够促进辐射损伤的造血系统恢复，即提高辐射损伤动 物的外周血中白细胞（WBC）、红细胞（RBC）、血小板（PLT）的含量，促进骨髓中造血干 /祖细胞的增殖，并且对辐射损伤小鼠的肠、肝、肺组织都有比较好的修复作用。本发明为 抗辐射损伤药物的研究和开发，提供了新的思路，应用前景广阔，意义不可估量。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明 显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和 容易理解，其中：

图1显示了TA01的合成过程示意图；

图2显示了根据本发明一个实施例，致死剂量射线照射小鼠皮下注射不同剂量TA01的 存活率检测结果；

图3显示了根据本发明一个实施例，亚致死剂量射线照射的小鼠皮下注射TA01或 PBS(对照)后不同时间点外周血中WBC、RBC、PLT含量的检测结果；

图4显示了根据本发明一个实施例，亚致死剂量射线照射的小鼠皮下注射TA01或 PBS(对照)后骨髓造血祖细胞（CFU、CFU-G、CFU-GM、CFU-MK）数量的检测结果；

图5显示了根据本发明一个实施例，致死剂量射线照射小鼠经TA01或PBS治疗后的肠 组织修复结果；

图6显示了根据本发明一个实施例，致死剂量射线照射小鼠经TA01或PBS治疗后的肝 脏及肺组织的修复结果。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解 释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例1TA01的合成

参照图1，按照以下的步骤合成三（2-（二甲氨基）乙基）胺：

1、合成邻苯二甲酰亚胺钾

在装有3200mL无水乙醇的圆底烧瓶中，加入160.0g邻苯二甲酰胺，加热回流0.5h， 仅有少量的原料未溶；用倾析法将此热溶液倒入61.0g氢氧化钾混合液（包括60mL水和 180mL乙醇）中，立即生成白色沉淀，冷却后过滤，回收乙醇，并利用400mL丙酮洗涤滤 渣，获得196.0g邻苯二甲酰亚胺钾，产率为98.0％。

2、合成N-β-溴乙基邻苯二甲酰亚胺

在装配有搅拌器及回流冷凝管的圆底烧瓶中放入150g上述合成的邻苯二甲酰亚胺钾， 450gl,2-二溴乙烷，将混合物置于油浴锅加热12h，保持油浴温度在180～190℃，然后再改 用冷凝管将过量的1,2-二溴乙烷减压蒸出，回收得到约290g1,2-二溴乙烷。在上面粗制的 N-β-溴乙基邻苯二甲酰亚胺和KBr的混合物中，加入30mL乙醇，回流0.5h，直到黑色油 状物完全溶解为止。混合液趁热过滤，并用少量热乙醇洗涤KBr沉淀，合并滤液，减压蒸 尽乙醇，以便获得干燥的剩余物。

将上述干燥的剩余物加入500mL CS2溶剂中回流15～20min，趁热过滤，在减压下蒸去 CS2，得到131.0g浅褐色晶体，即N-β-溴乙基邻苯二甲酰亚胺，产率63.6％，其熔点为78～ 80℃。

3、合成β，β′，β″-三邻苯二甲酰亚胺基三乙基胺

将46.0g上述合成的N-β-溴乙基邻苯二甲酰亚胺加热溶化，温度维持在140～150℃， 并通入过量干燥NH₃，反应5～8h后，向反应混合物中加入450mL乙醇，加热回流0.5h， 然后过滤，依次利用热乙醇和少量水洗涤沉淀，并用冰乙酸重结晶，得到25.2g白色晶体， 即β，β′，β″-三邻苯二甲酰亚胺基三乙基胺，产率78.0％，其溶点为187.5℃。

4、合成β，β′，β″-三氨基三乙基胺盐酸

取20.0g上述合成的β，β′，β″-三邻苯二甲酰亚胺基三乙基胺，向其中滴加50mL浓度 为12mol/L的浓HCl，温度控制在150℃左右，反应2h，浓缩至原体积的一半左右后，滤去 邻苯二甲酸沉淀，并用4倍热乙醇处理滤液，静置一昼夜后，析出获得8.0g白色晶体，即 β，β′，β″-三氨基三乙基胺盐酸，产率为84.0％，其熔点为283℃。

5、合成β，β′，β″-三氨基三乙基胺

取6.0g上述合成的β，β′，β″-三氨基三乙基胺盐酸与2.6g KOH混合均匀(摩尔比为1∶ 2)，不断振荡，加入少许K₂CO₃吸收水，胺则从水相中分出，可以闻到浓烈的刺鼻臭味， 塞紧容器。一昼夜后过滤，在分液漏斗中收集两层滤液，胺处于淡黄色溶液的上层，减压蒸 馏，得一清晰透明的液体，再将该液体经金属钠干燥后减压蒸馏，收集并于135℃/9mm Hg 下进行馏分，以便得到无色稠液体，产品（即β，β′，β″-三氨基三乙基胺）重1.6g，产率为 47.2％。

6、合成三（2-（二甲氨基）乙基）胺

将上述获得的β，β′，β″-三氨基三乙基胺进行甲基化反应，得到化合物三（2-（二甲氨 基）乙基）胺，即饱和胺类化合物，简称TA01。

需要说明的是，上述化合物三（2-（二甲氨基）乙基）胺也可用其它已公开文献介绍的 方法合成。同样，本发明所述的具有式I所示分子式的其他饱和胺类化合物，例如三（2-（二 甲氨基）乙基）胺、N1,N1-二（2-氨基乙基）乙烷-1,2-二胺、N1-甲基-N2,N2-二（2-（甲 基氨基）乙基）乙烷-1,2-二胺、N1-乙基-N2,N2-二（2-（乙基氨基）乙基）乙烷-1,2-二胺， 以及N1,N1-二（2-（二乙氨基）乙基）-N2,N2-二乙烷基-二胺，均可以通过已公开文献的方 法合成。

下面将采用实施例1所制备的三（2-（二甲氨基）乙基）胺，代号为TA01，进行实施 例2-5的研究。

实施例2注射TA01能提高致死剂量射线照射小鼠的存活率

50只雄性C57BL/6小鼠，用⁶⁰Coγ射线进行全身照射，剂量率1.56Gy/min，照射量8.0 Gy。照射后随机分成5组，每组10只。分别按照TA01给药剂量0mg/kg（即对照组）、 1.25mg/kg、2.5mg/kg、5mg/kg和10mg/kg，对各组小鼠进行注射。各组小鼠按相应剂量隔 两天注射，连续注射12天，注射剂的溶剂为PBS溶液，然后观察并计算各组小鼠的存活率。

图2显示了致死剂量射线照射小鼠皮下注射不同剂量TA01的存活率（即生存率）检测 结果。如图2所示，“R-con”表示TA01给药剂量为0mg/kg的对照组小鼠的平均存活率， “TA011.25mg/kg”、“TA012.5mg/kg”、“TA015mg/kg”和“TA0110mg/kg”分别表示注 射相应剂量的TA01的各组小鼠的平均存活率。从图2可以看出，相对于对照组，注射TA01， 剂量为1.25mg/kg，2.5mg/kg，5mg/kg，10mg/kg，隔两天注射，分别注射5次，均能显著 提高致死剂量射线照射小鼠的存活率。其中TA01剂量为2.5mg/kg时，隔两天注射的效果 最好。

实施例3TA01能提高亚致死剂量射线照射小鼠外周血中WBC、PLT、RBC的含量

10只雄性C57小鼠，用⁶⁰Coγ射线进行全身照射，剂量率1.56Gy/min，照射量6.5Gy， 照射后随机分成2组，PBS组5只，TA01组5只。TA01组每只小鼠按2.5mg/kg体重计算 注射量，隔两天注射一次，共注射5次，注射剂的溶剂为PBS溶液。PBS组与TA01组注射 方法相同，但TA01注射量为0，即仅注射该PBS溶液。各组小鼠于治疗不同天数后，剪尾 取20μL血液，加入2mL血细胞稀释液（购自济南博莱生物技术有限公司），于细胞分析仪 中检测白细胞（WBC）、血小板（PLT）、红细胞（RBC）的含量，结果见图3。

图3显示了亚致死剂量射线照射的小鼠皮下注射TA01或PBS(对照)后不同时间点外周 血中WBC、RBC、PLT含量的检测结果。如图3所示，*表示与PBS组相比有显著性差异。 由图3可以看出，相较PBS组，TA01能提高小鼠外周血中WBC（4天，7天，21天显著升 高）、PLT（4天，14天，21天，28天显著升高）、RBC（21天时最明显升高）的含量。

实施例4TA01能提高亚致死剂量射线照射小鼠骨髓中造血干/祖细胞的数量（CFU、 CFU-G、CFU-GM、CFU-MK数）

6只雄性C57／BL6小鼠，用⁶⁰Coγ射线进行全身照射，剂量率1.56Gy/min，照射量 6.5Gy，照射后随机分成两组，PBS组（即对照）3只，TA01组3只，每只小鼠按2.5mg/kg 体重计算TA01注射量，隔两天注射，注射剂的溶剂为pH7.5-8.5的PBS溶液，其中PBS 组小鼠的TA01注射量为0，即仅注射该PBS溶液。皮下注射7天后，取小鼠骨髓细胞，10ml 离心管事先用肝素(购自天津灏洋生物制品科技有限责任公司)清洗一遍，混匀后，补PBS（购 自Hyclone公司）至5ml，混匀，以便获得与PBS混匀的血液。将小鼠淋巴细胞分离液(购 自天津灏洋生物制品科技有限责任公司)预先分装成5ml/管（超净台中操作），然后将上述与 PBS混匀的血液轻轻的注入分装好的分离液的上层，于2000rpm/min下离心20min。将中间 白白的一层细胞吸入10ml离心管中，补PBS至10ml，混匀，1500rpm/min下离心5min，弃 去上层PBS，补PBS至10ml，混匀，再于1500rpm/min下离心5min，弃去上层PBS，补 PBS至1ml，混匀，细胞计数器计数。计算每毫升血液中单个核的数量，并将之与500μL半 固体培养基（配方为0.9％甲基纤维素，15％胎牛血清，100U/ml青霉素/链霉素，1mM丙酮 酸钠，2mM谷氨酰胺，2mM PFHMⅡ，200μg/ml转铁蛋白，1％BSA，0.45mM MTG，30 ％IMDM，50ng/ml SCF，10ng/ml TPO，10ng/ml IL-3，10ng/ml IL-11，10ng/ml GM-CSF，3U/ml EPO）混匀，置于37℃、5％CO₂培养箱中培养7天后，对总的造血集落形成单位（CFU）、 粒细胞集落形成单位（CFU-G）、粒细胞及巨噬细胞集落形成单位（CFU-GM），以及巨核细 胞集落形成单位（CFU-MK）数进行计数，结果见图4。

图4显示了亚致死剂量射线照射的小鼠皮下注射TA01或PBS(对照)后骨髓造血干/祖细 胞（CFU、CFU-G、CFU-GM、CFU-MK）数量的检测结果。如图4所示，*表示与PBS对 照组相比有显著性差异。由图4可知，相较对照而言，TA01组小鼠的总集落形成单位 （Colony-forming units,CFU）数量明显增加，其中CFU-G、CFU-GM、CFU-MK数量均明 显增加，表明TA01能提高辐射损伤小鼠骨髓中造血干/祖细胞的数量，即能提高辐射损伤小 鼠骨髓中CFU-G、CFU-GM和CFU-MK数。

实施例5注射TA01能促进致死剂量射线照射小鼠肠、肝脏及肺组织的修复

6只雄性C57／BL6小鼠，用⁶⁰Coγ射线进行全身照射，剂量率1.56Gy/min，照射量8.0 Gy，照射后随机分成两组，PBS组（即对照）3只，TA01组3只，每只小鼠按2.5mg/kg 体重计算注射量，隔两天注射，注射剂的溶剂为pH7.4的PBS溶液，其中PBS组小鼠的TA01 注射量为0，即仅注射该PBS溶液。分别于辐射损伤及第一次治疗后第10天和第14天，脱 臼处死小鼠，取小鼠的肠、肝脏及肺组织，4%多聚甲醛固定后，进行石蜡切片，然后对切 片进行HE染色，观察肠、肝脏及肺组织的修复情况，结果见图5和图6。

图5显示了致死剂量射线照射小鼠经TA01或PBS治疗后的肠组织修复结果。如图5所 示，左图分别为PBS组和TA01组小鼠在注射治疗第10天、14天的肠组织HE染色结果， 右图为PBS组和TA01组小鼠的肠绒毛细胞数的检测结果。

图6显示了致死剂量射线照射小鼠经TA01或PBS治疗后的肝脏及肺组织的修复结果。 如图6所示，图A分别为PBS对照组和TA01组小鼠的肝脏组织HE染色结果，图B为PBS 组和TA01组小鼠的肝脏受损程度比较结果，图C分别为PBS对照组和TA01组小鼠的肺组 织HE染色结果，图D为PBS组和TA01组小鼠每单位区域的肺泡数量比较结果。由图5 和6可以看出，相较PBS对照组，注射TA01能促进致死剂量射线照射小鼠肠、肝脏及肺组 织的修复。

上述实施例2-5，以三（2-（二甲氨基）乙基）胺为例，研究并验证了具有式I所示分 子式的饱和胺类化合物能够有效促进辐射损伤的造血系统恢复，即提高辐射损伤动物的外周 血中WBC（白细胞）、RBC（红细胞）、PLT（血小板）的含量，促进骨髓中造血干/祖细胞 的增殖，并且对辐射损伤小鼠的肠、肝、肺组织都有比较好的修复作用。需要说明的是，基 于实施例2-5所述的方法，本发明还验证了N1,N1-二（2-氨基乙基）乙烷-1,2-二胺、N1- 甲基-N2,N2-二（2-（甲基氨基）乙基）乙烷-1,2-二胺、N1-乙基-N2,N2-二（2-（乙基氨基） 乙基）乙烷-1,2-二胺，以及N1,N1-二（2-（二乙氨基）乙基）-N2,N2-二乙烷基-二胺，等其 他具有式I所示分子式的饱和胺类化合物，同样具有上述效果，从而证明了饱和胺类化合物 能够有效地用于制备抗辐射损伤药物。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、 或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包 含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指 的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个 或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本 发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的 范围由权利要求及其等同物限定。