丙泊酚γ-氨基丁酸酯的衍生物及其制备方法

摘要

本发明公开了丙泊酚γ-氨基丁酸酯的衍生物以及这些衍生物与酸成盐所形成的水溶性化合物(II)及其制备方法。本发明以丙泊酚(I)为原料获得上述化合物(II)。该类水溶性化合物具有通式(II)，其中R＝H，甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基，异丁基；HB代表可作为药用的酸。本发明公开的水溶性化合物中，可以在体内水解后释放出有麻醉作用的2，6-二异丙基苯酚(I)，故这类化合物可作为注射用的麻醉前药。

说明书

技术领域

本发明涉及丙泊酚γ-氨基丁酸酯的衍生物及其制备方法。

背景技术

丙泊酚(2，6-二异丙基苯酚，异丙酚)，为短效静脉全身麻醉药，起效迅速，无明显蓄积，苏醒快而完全，其注射液临床上用于全身麻醉的诱导和维持。但是因其水中溶解度很小而只能以乳剂的形式应用于临床。然而乳剂具有以下缺点：1、物理稳定性差；2、由于较大的油滴尺寸可能导致栓塞；3、注射引起疼痛；4、在用药前仅能与少数可注射产品选择性混合；5、乳剂易于细菌生长；6、易引起心脏方面毒副作用等。以上缺点限制了2，6-二异丙基苯酚的使用(参见1、Propofol and bradycardia：causation，frequency and severity.British Journal of Anaesthesia 1997；78：642；Apotential mechanism of propofol-induced pain on injection based on studiesusing nafamostat mesilate.British Journal of Anaesthesia.83：397.1999；2、McLeond G，Dick J，Wallis C，et al.Propofol 2％ in critically ill patients：effecton lipids.Crit Care Med 1997；25：1975-81；3、POSTOPERATIVEINFECTIONS TRACED TO CONTAMINATION OF AN INTRAVENOUSANESTHETIC，PROPOFOL.N Engl J Med 1995；333：147-54；4、POSTOPERATIVE INFECTIONS TRACED TO CONTAMINATION OF ANINTRAVENOUS ANESTHETIC，PROPOFOL.N Engl J Med1995；333：147-54；5、Propofol-Induced Anaphylactoid Reaction DuringAnesthesia for Cardiac Surgery。Journal of CardiothoracicandVascularAnesthesia，Vol 14，No 2(April)，2000：pp 200-201；6、Propofol-infusion syndrome in shildren.The LANCET.VOL353.1999，1117)。长期以来，人们一直试图对丙泊酚进行结构修饰，以期获得具有良好水溶性并保持丙泊酚麻醉效应的前药。

1998年Trapani等人首次公布了他们有关丙泊酚水溶性前药的研究结果(参见International Journal of Pharmaceutics，1998，175：195-204)。该文公布了8个丙泊酚衍生物，其中7个衍生物可与酸形成水溶性化合物。由于丙泊酚羟基所在苯环的2，6-位上各联有一个异丙基，具有较大的位阻，因此在体内，羧酸酯酶难于靠近Trapani等人所设计合成的酯羰基，因而不易被酶水解。Trapani等人在结论中指出，“尽管在酸性条件下有很好的水溶性，但由于在血浆和脑的匀浆组织中有良好的稳定性”，因而不能发展为传统的前药。

1999年Hendler等人(参见Water-soluble prodrugs of propofol，WO9958555)公布了丙泊酚羟基被磷酸直接酯化或被脂肪二羧酸单酯化的若干衍生物。还是因为丙泊酚分子中异丙基位阻问题，酯酶难于水解这些化合物的酯键，仍然不能发展为前药。

2003年，Altomare等人(参见Highly water-soluble derivatives of theanesthetic agent propofol：in vitro and in vivo evaluation of cyclic amino acidesters，European Journal of Pharmaceutical Sciences 2003，20：17-26)公布了数个环状氨基酸酯的丙泊酚前药，认为丙泊酚的L-脯氨酸酯可能发展为前药，但没有后续报道。

2005年，有文献公布了一系列多级前药(参见Preparation ofaminoacid-derived prodrugs of propofol，US 2005004381；Aromatic prodrugsof propofol，their preparation，compositions，and therapeutic uses WO2005023204)，但这些前药制备十分麻烦。

2006年，李勤耕等人公布了一系列丙泊酚氨基酸酯的前药衍生物。但这些化合物存在不同程度的缺点，给临床应用带来不便。

在丙泊酚前药研究中，最成功的是Stella等人报道的Fospropofol(参见Water Soluble Prodrugs of Hindered Alcohols，US6451776)，目前已作为内窥镜用药推入市场。但该药存在一个很大的缺陷，即在体内释放原药之前会释放出毒性很大的甲醛，见下式：

Fospropofol

鉴于上述原因，有必要对丙泊酚前药进行改进。

发明内容

本发明的目的是提供利用丙泊酚中的羟基，通过化学反应使其成为含胺的衍生物，再利用胺与酸成盐，制备出水溶性丙泊酚γ-氨基丁酸酯类化合物的方法。其中一些化合物通过注射进入体内后可很快水解释放出丙泊酚，产生麻醉效应，克服丙泊酚水溶性差的缺点。

本发明涉及的化合物的通式为

其中R＝H，甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基或异丁基；HB是指可作为药用的无机酸盐酸、磷酸、硫酸或碳酸；或可作为药用的有机酸乙酸、乳酸、甲磺酸、丁二酸、枸橼酸或苹果酸。

其合成方法具体包括：

方法A：通过丙泊酚(I)在有机溶剂A中与γ-卤代丁酰卤反应形成酯，反应中可加入吡啶、DMAP或叔胺作催化剂或去酸剂，反应温度-78℃-回流；再在有机溶剂A中用含氨或伯胺的化合物取代卤素形成含氮物，反应温度-20℃-50℃；然后在溶剂B中与相应的酸成盐，在这里，溶剂B可以为水或为有机溶剂A，如果溶剂B为水，可通过冷冻干燥得化合物(II)；如果用有机溶剂A，所得的结晶可通过过滤，减压或常压下干燥得化合物

方法B：将丙泊酚(I)在有机溶剂A中与γ-卤代丁酸在DCC/DMAP，或其他相应的活性物质作用下反应形成卤代酯，反应温度-20℃-50℃；再在有机溶剂A中用含氨或伯胺的化合物取代卤素形成含氮物，反应温度-20℃-50℃；然后在溶剂B中与相应的酸成盐，在这里，溶剂B可以为水或为有机溶剂A，如果溶剂B为水，可通过冷冻干燥得化合物(II)；如果用有机溶剂A，所得的结晶可通过过滤，减压或常压下干燥得化合物(II)。

方法C：将丙泊酚(I)在有机溶剂A中与γ-Cbz-氨基丁酸或其衍生物在DCC/DMAP，或其他相应的活性物质作用下反应形成酯，反应温度-20℃-50℃；然后在有机溶剂C中，在Pd-C(5或10％)/H₂作用下脱去Cbz，最后在溶剂B中与相应的酸成盐，在这里，溶剂B可以为水或为有机溶剂A，如果溶剂B为水，可通过冷冻干燥得化合物(II)；如果用有机溶剂A，所得的结晶可通过过滤，减压或常压下干燥得化合物(II)。

方法D：将丙泊酚(I)在有机溶剂A中与γ-Boc-氨基丁酸或其衍生物在DCC/DMAP，或其他相应的活性物质作用下反应形成酯，反应温度-20℃-50℃；然后在有机溶剂A中通入HCl，得到化合物(II)。

方法E：将丙泊酚(I)在有机溶剂A中与γ-Cbz-氨基丁酸或其衍生物的酰卤反应，亦可在吡啶或DMAP或叔胺，或其他相应的活性物质作用下反应形成酯，反应温度-20℃-50℃；然后在有机溶剂C中，在H₂/Pd-C(5或10％)作用下脱去Cbz，最后在溶剂B中与相应的酸成盐，在这里，溶剂B可以为水或为有机溶剂A，如果溶剂B为水，可通过冷冻干燥得化合物(II)；如果用有机溶剂A，所得的结晶可通过过滤，减压或常压下干燥得化合物(II)。

本发明所述的部分丙泊酚γ-氨基丁酸酯的盐(II)具有施肥显著的、良好的水溶性，它们在兔血浆中可分解释放出丙泊酚，小鼠实验表明具有-定麻醉作用。

丙泊酚γ-氨基丁酸酯的各种盐的熔点、溶解度及相应的pH值

本发明中的部分化合物在不改变丙泊酚固有的药理活性的前提下，通过化学反应得到水溶性化合物，旨在减少毒副作用。

具体实施方式

实施例1：丙泊酚γ-氨基丁酸酯盐酸盐的合成

1.丙泊酚γ-Boc-氨基丁酸酯：将Boc-NHCH₂CH₂CH₂COOH 2.12g，DCC1.16g，在室温下溶于20ml无水CH₂Cl₂中，搅拌下加入丙泊酚1g和0.34gDMAP，常温反应12h，至丙泊酚反应基本完全，过滤，滤液水洗至中性，有机层用无水Na₂SO₄干燥过夜。过滤，挥去CH₂Cl₂，得到淡黄色油状物。

2.丙泊酚γ-氨基丁酸酯盐酸盐：将实施例1所得油状物用10mlCH₂Cl₂溶解，通入HCl气体，搅拌30min，挥去CH₂Cl₂，得到淡黄色半固体状物，以乙酸乙酯5ml溶解，加入乙醚结晶，得到白色固体1.34g，熔点：137.2-138.6℃，纯度97.5％(HPLC)，收率70％。

实施例2：丙泊酚N-甲基-γ-氨基丁酸酯盐酸盐合成(Boc保护路线)

1.丙泊酚N-Boc-N-甲基-γ-氨基丁酸酯：将4.66g γ-N-Boc-N-甲氨基丁酸溶于40ml CH₂Cl₂中，加入DCC7.98g及DMAP1.8g，搅拌下加入3.44g丙泊酚，室温反应60小时。过滤，滤液依次用稀盐酸、5％碳酸钠溶液、饱和食盐水溶液洗涤，有机层置无水硫酸钠干燥，过滤，滤液浓缩得油状物。

2.丙泊酚N-甲基-γ-氨基丁酸酯盐酸盐：将上述丙泊酚N-Boc-N-甲基-γ-氨基丁酸酯油状物溶于50ml乙酸乙酯中，通入HCl气体1h，减压浓缩，残液中加入乙醚至沉淀完全，过滤，得白色固体，用甲醇/石油醚/乙醚体系重结晶，减压干燥得3.13g白色固体，收率51.74％(以丙泊酚计)，HPLC测定，纯度为99.05％。

实施例3：丙泊酚N-甲基-γ-氨基丁酸酯盐酸盐合成(酰氯路线)

1.N-Cbz-N-甲基-γ-氨基丁酰氯：将4.30g N-Cbz-N-甲基-γ-氨基丁酸溶于20ml CH₂Cl₂中，冰浴下缓慢加入4.1g SOCl₂；反应3小时。反应毕，挥去CH₂Cl₂和多余的SOCl₂，得N-Cbz-N-甲基-γ-氨基丁酰氯。

2.丙泊酚N-Cbz-N-甲基-γ-氨基丁酸酯：将3.05g丙泊酚溶于20ml CH₂Cl₂和7ml吡啶中，冰浴下缓慢加入4.61gN-Cbz-N-甲基-γ-氨基丁酰氯，滴毕，室温反应24小时。反应液用稀HCl溶液洗涤，然后用H₂O洗至中性，有机层用无水硫酸钠干燥，挥去溶剂，残余物硅胶层柱析(流动相：石油醚∶乙酸乙酯＝10∶1)，得白色固体2.73g，收率51.49％。

3.丙泊酚N-甲基-γ-氨基丁酸酯盐酸盐：将2.73g上述丙泊酚N-Cbz-N-甲基-γ-氨基丁酸酯溶于10ml甲醇与2ml冰醋酸的混合溶剂中，加入0.3gPd/C1(10％)，搅拌下通入氢气，反应6小时。过滤，减压去溶液，将残余物溶于10ml稀盐酸中(其中HCl的量相当于投入的丙泊酚N-Cbz-N-甲基-γ-氨基丁酸酯的摩尔量)，水溶液用10ml石油醚萃取3次，冷冻干燥，得白色固体1.73g，收率83.5％。HNMR(δ)：1.038～1.193(12H)，1.951～2.044(2H)，2.732～2.943(7H)，3.312～3.445(3H)，7.129～7.256(3H)，9.162(2H)。

实施例4

丙泊酚N--异丙基-γ-氨基丁酸酯盐酸盐

1.N-异丙基-γ-氨基丁酸：将2g γ-氨基丁酸溶于7.2ml丙酮和13ml甲醇中，加入0.16g 10％钯炭，室温搅拌下通入氢气24小时，过滤，滤液减压真空干燥，得白色固体2.7g，收率95％，m.p.：159.2-162.7℃。

2.N-Cbz-N-异丙基-γ-氨基丁酸：将2g N-异丙基-γ-氨基丁酸(0.0138mol)溶于8ml水和24ml甲醇的混合溶剂中，加入碳酸钠2.4g，缓慢滴加Cbz-Cl，室温反应12小时，挥去甲醇，加入60ml水将油状物溶解，用乙醚洗涤，水层用1N HCl溶液调pH约为3，溶液用乙酸乙酯萃取，有机层用无水硫酸钠干燥，过滤，减压挥干乙酸乙酯，得淡黄色油状物1.42g，收率36.9％。

3.N-Cbz-N-异丙基-γ-氨基丁酰氯：将1.8g N-Cbz-N-异丙基-4-氨基丁酸溶于20ml二氯甲烷中，5℃以下，滴加0.55ml SOCl₂，滴毕，室温反应4-6小时，减压蒸干有机溶剂，得到褐色油状物。

4.丙泊酚N-Cbz-N-异丙基-4-氨基丁酸酯：将0.5g丙泊酚溶于1.5ml吡啶中，冰浴冷却下滴加10ml含1.5g N-Cbz-N-异丙基-4-氨基丁酰氯的二氯甲烷溶液，滴毕，室温搅拌反应1小时以上；反应毕，加入1N HCl溶液至pH3左右，水洗至中性，无水硫酸钠干燥有机层，过滤，挥去溶剂，参与物柱层析(硅胶：200-300目；流动相：石油醚∶乙酸乙酯＝20∶1)纯化，减压挥干溶剂，得油状物0.96g，收率78.5％。

5.丙泊酚N-异丙基-γ-氨基丁酸酯盐酸盐：将1.3g丙泊酚N-Cbz-N-异丙基-4-氨基丁酸酯溶于10ml乙酸中，加入0.25g10％钯炭，室温下通入氢气3h，反应毕，加水5ml，过滤，滤液冰浴下加入固体NaHCO₃至无气泡产生，乙醚萃取(15mlX3)，醚层用无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩乙醚至6ml，冰浴搅拌下，滴加饱和的HCl的乙醚溶液，白色固体析出，过滤，室温减压干燥，得白色固体1.25g，收率46.3％，熔点223.9-225.1℃。

(cm^-1)：3584，3490，2965，2786，2488，2421，1756，1467，1266，1163；HNMR(δ)：0.921～1.195(12H)，1.247～1.329(6H)，2.033(2H)，2.858～2.943(6H)，3.254(1H)，7.131～7.264(3H)，9.134(2H)。

实施例5

异丙酚前药兔血浆分解实验结果

1、供试品溶液的配制：精密称取以下7种样品适量，加水溶解并稀释制成每1ml含1mg的溶液，摇均，即得。

2、色谱条件：以C18(150*4.6mm，5μm)为色谱柱，以0.01mol/L的磷酸二氢钾缓冲溶液(每100ml含三乙胺0.5ml，磷酸调pH至3.0)-甲醇(36-65)为流动相，检测波长210nm，流速为每分钟1.5ml，进样量100μl。

3、血浆分解实验方法：取兔全血1ml置5ml的EP管中，用EDTA-2Na抗凝，备用。精密量取上述7种溶液0.1ml各三份分别加入上述全血中，在38.0℃充分振摇，分别在2分钟、10分钟及20分钟时分别取出全血1支，加甲醇3ml，涡旋3分钟，12000转/分钟10分钟，取上清液进样，按面积归一法计算前药及异丙酚的比例。结果见下表：

表 丙泊酚前药在兔全血中的代谢实验结果

结果：7个样品在兔血浆中均有较好的分解速率，在10min内基本全部完全水解成异丙酚。

实施例6

小鼠药效学试验

实验动物：昆明种小白鼠140只，雌雄各半，体重19-25g。

实验药品：分别取下述药品25mg，溶于5ml生理盐水。

实验方法：小鼠分为14组，每组10只，采用尾静脉注射给药，观察翻正反射是否消失。

实验结果如下表：

表 丙泊酚前药药效试验结果