一种带活性氨基的含硫化合物及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于医药领域，特别是涉及一种带活性氨基的自报告型硫化氢供体化合物及其制备方法和应用。

背景技术

H

传统的输送H

但是，现有的输送H

1.直接吸入H

2.广泛使用的无机盐类硫化物水解会快速释放H

3.最常见的天然H

4.一般的有机小分子硫化氢供体缺乏对体内生物标志物的特异性或反应性，不能够对H

发明内容

基于此，本发明提供了一种带活性氨基的含硫化合物，该化合物可作为硫化氢供体，其在释放递送H

本发明的带活性氨基的含硫化合物的结构式如下：

本发明还提供了一种带活性氨基的含硫化合物的制备方法，包括如下步骤：

S1：4-溴-1,8-萘二甲酸酐和叠氮化钠在溶剂中反应，得到化合物1；

S2：在酸的作用下，化合物1和三苯基膦在溶剂中反应，将反应液用碱中和，得到化合物2；

S3：化合物2和N-叔丁氧羰基-1,4-丁二胺在溶剂中反应，得到化合物3；

S4：在碱的作用下，化合物3和硫源在溶剂中反应，得到化合物4；

S5：在碱的作用下，化合物4和4-(羟甲基)苯硼酸频哪醇酯在溶剂中反应，得到化合物5；

S6：将化合物5中的叔丁氧羰基保护基脱除，得到化合物HSDF-NH

其反应式如下：

在其中一些实施例中，步骤S1中所述4-溴-1,8-萘二甲酸酐和叠氮化钠的摩尔比为1：1～1.5。

在其中一些实施例中，步骤S1中所述4-溴-1,8-萘二甲酸酐和叠氮化钠的摩尔比为1：1.1～1.2。

在其中一些实施例中，步骤S1中所述溶剂为体积比为1：20-25的水和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶剂。

在其中一些实施例中，步骤S1中所述反应的温度为90℃-110℃，反应的时间10分钟-20分钟。

在其中一些实施例中，步骤S2中化合物1、三苯基膦和酸的摩尔比为1：0.6-1.0：1-1.5。

在其中一些实施例中，步骤S2中化合物1、三苯基膦和酸的摩尔比为1：0.8-0.9：1.2-1.3。

在其中一些实施例中，步骤S2中所述酸为盐酸。

在其中一些实施例中，步骤S2中所述溶剂为体积比为1：4-6的水和四氢呋喃的混合溶剂。

在其中一些实施例中，所述酸在所述水中的浓度为0.4mol/L-0.6mol/L。

在其中一些实施例中，步骤S2中所述碱为氢氧化钠。

在其中一些实施例中，步骤S2中所述反应的温度为15℃-40℃，反应的时间20分钟-40分钟。

在其中一些实施例中，步骤S3中所述化合物2和N-叔丁氧羰基-1,4-丁二胺的摩尔比为1：1-3。

在其中一些实施例中，步骤S3中所述化合物2和N-叔丁氧羰基-1,4-丁二胺的摩尔比为1：1.5-2.5。

在其中一些实施例中，步骤S3中所述化合物2和N-叔丁氧羰基-1,4-丁二胺的摩尔比为1：1.8-2.2。

在其中一些实施例中，步骤S3中所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺。

在其中一些实施例中，步骤S3中所述反应的温度为90℃-110℃，反应的时间6小时-24小时。

在其中一些实施例中，步骤S3中所述反应的温度为95℃-105℃，反应的时间10小时-14小时。

在其中一些实施例中，步骤S4中所述化合物3、硫源和碱的摩尔比为1：1.5-2.5：1.5-2.5。

在其中一些实施例中，步骤S4中所述化合物3、硫源和碱的摩尔比为1：1.8-2.2：1.8-2.2。

在其中一些实施例中，步骤S4中所述碱为碳酸氢钠。

在其中一些实施例中，步骤S4中所述硫源为硫光气或者1,1'-硫代羰基二咪唑(TCDI)。

在其中一些实施例中，步骤S4中所述溶剂选自二氯甲烷、丙酮和四氢呋喃中的一种或多种。

在其中一些实施例中，步骤S4中所述反应的温度为0℃-35℃，反应的时间10小时-20小时。

在其中一些实施例中，步骤S5中所述化合物4、4-(羟甲基)苯硼酸频哪醇酯和碱的摩尔比为1：1-4：1-4。

在其中一些实施例中，步骤S5中所述化合物4、4-(羟甲基)苯硼酸频哪醇酯和碱的摩尔比为1：2-3：2-3。

在其中一些实施例中，步骤S5中所述碱为氢化钠。

在其中一些实施例中，步骤S5中所述溶剂为四氢呋喃。

在其中一些实施例中，步骤S5中所述反应的温度为0℃-35℃，反应的时间12小时-28小时。

在其中一些实施例中，步骤S6中所述将化合物5中的叔丁氧羰基保护基脱除的方法包括：化合物5与脱Boc试剂在溶剂中反应，用碱中和，即得；所述脱Boc试剂为三氟乙酸和/或草酰氯。

在其中一些实施例中，步骤S6中所述碱为碳酸氢钠。

在其中一些实施例中，步骤S6中所述溶剂为二氯甲烷和/或甲醇。

在其中一些实施例中，步骤S6中所述脱Boc试剂为草酰氯，所述溶剂为甲醇。

在其中一些实施例中，步骤S6中所述反应的温度为15℃-40℃，反应的时间20分钟-40分钟。

本发明还提供了上述的化合物HSDF-NH

化合物HSDF-NH

化合物HSDF-NH

化合物HSDF-NH

本发明的一种带活性氨基的化合物及其制备方法和应用具有以下优点和有益效果：

本发明通过将苯硼酸频哪醇酯与4-氨基-N-(4-氨基丁基)-1,8-萘酰亚胺通过硫代氨基甲酸酯连接而构建得到了一种带活性氨基的含硫化合物，该化合物可作为硫化氢供体以递送H

并且，本发明的化合物HSDF-NH

本发明化合物的合成方法具有原料简单易得，合成步骤短，工艺简单，收率高等优点。

附图说明

图1为HSDF-NH

图2为H

图3为HSDF-NH

图4为HSDF-NH

图5为HSDF-NH

图6为HSDF-NH

图7为HSDF-NH

具体实施方式

下面通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

除非另有定义，本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不用于限制本发明。

本发明的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤的过程、方法、装置、产品或设备没有限定于已列出的步骤或模块，而是可选地还包括没有列出的步骤，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤。

在本发明中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

以下为具体实施例。

实施例1硫化氢供体(HSDF-NH

本实施例提供了硫化氢供体(HSDF-NH

S1、将4-溴-1,8-萘二甲酸酐(6.5g,23.45mmol)加入至35毫升的N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌30分钟直至溶解。将叠氮化钠(1.75g,26.9mmol)溶解在1.5毫升的水中并添加到反应体系中。将混合物加热至100℃反应15分钟，反应完全后冷却至室温，加水析出沉淀，收集沉淀并用水和乙醇洗涤沉淀物3次，通过柱层析纯化得到化合物1(4.48g，80％)。

S2、将化合物1(4g,23.45mmol)悬浮在300毫升四氢呋喃和60毫升0.5M盐酸水溶液的混合物中，然后在搅拌下向悬浮液中缓慢加入三苯基膦(5.25g,20mmol)。室温搅拌30分钟后，将混合物用20毫升的2M氢氧化钠水溶液中和并除去溶剂。将所得混合物用乙酸乙酯稀释并过滤，得到粗固体产物。通过柱层析纯化，得到化合物2(3.5g,70％)。

S3、将化合物2(639.57mg,3mmol)溶解在15毫升的N,N-二甲基甲酰胺中。然后加入N-叔丁氧羰基-1,4-丁二胺(1.148ml,6mmol)，将反应体系在100℃搅拌12小时。反应完全后将溶液冷却至室温并倒入冰冷的水中。过滤沉淀，用水和乙醚洗涤，通过柱层析纯化得到化合物3(689.7mg,60％)。

S4、在冰水浴条件下，向化合物3(714.63mg,1.865mmol)和碳酸氢钠(315mg,3.75mmol)的二氯甲烷(25毫升)溶液中滴加硫光气的二氯甲烷溶液(284μl，3.725mmol硫光气溶解于25毫升二氯甲烷)，0℃反应30分钟后将反应混合物在室温下搅拌16小时。除去溶剂后，通过柱层析得到化合物4(450mg,57％)。

S5、将氢化钠(40mg,1mmol)加入10毫升的超干四氢呋喃中，在0℃下将4-(羟甲基)苯硼酸频哪醇酯(234.14mg，1mmol)加入该溶剂中。然后，逐滴添加化合物4(212.57mg，0.5mmol)的四氢呋喃(10毫升)溶液。将所得混合物在0℃下搅拌30分钟，然后在室温下搅拌24小时，反应完全后通过加入盐水使反应猝灭，并用乙酸乙酯萃取反应物。通过柱层析纯化得到化合物5(82.41mg，25％)。

S6、将化合物5(65.928mg，0.1mmol)溶解在2毫升的二氯甲烷中，然后逐滴加入1毫升的三氟乙酸，室温搅拌30分钟。反应完全后减压去除溶剂，用二氯甲烷稀释反应体系。滴加饱和碳酸氢钠水溶液调节pH值到7～8，用二氯甲烷萃取后经过柱层析纯化得到HSDF-NH

实施例2硫化氢供体中间体(化合物3)的制备

溶剂、反应温度和时间、原料摩尔比如下表1所示，其他原料及其用量以及反应过程同实施例1中的步骤S3，所制备得到的化合物3的产率如表1所示。

表1

实施例3硫化氢供体中间体(化合物4)的制备

反应物和溶剂如下表2所示，其他原料及其用量以及反应过程同实施例1中的步骤S4，所制备得到的化合物4的产率如表2所示。

表2

实施例4硫化氢供体中间体(化合物5)的制备

原料配比如下表3所示，其他原料及其用量以及反应过程同实施例1中的步骤S5，所制备得到的化合物5的产率如表3所示。

表3

实施例5 HSDG-NH

脱Boc试剂和溶剂如下表4所示，其他原料及其用量以及反应过程同实施例1中的步骤S6，所制备得到的HSDG-NH

表4

实施例6 HSDG-NH

将化合物3(191.56mg,0.5mmol)溶解在2毫升的二氯甲烷中，然后逐滴加入1毫升的三氟乙酸，室温搅拌30分钟。反应完全后减压去除溶剂，用二氯甲烷稀释反应体系。滴加饱和碳酸氢钠水溶液调节pH值到7～8，用二氯甲烷萃取后经过柱层析纯化得到HSDG-NH

实施例7HSDF-NH

实验方法和步骤：制备3mL HSDF-NH

实验过程中，取样利用HPLC方法来确认HSDG-NH

实验结果如图1所示：10μM的HSDF-NH

由本实验结果可以得知，本发明的HSDF-NH

实施例8HSDF-NH

实验方法和步骤：10μM HSDF-NH

各ROS和生物学物质的浓度分别如下：

过氧化氢(100μM)：商用过氧化氢溶液，用去离子水稀释。

次氯酸钠(100μM)：商用次氯酸钠标准溶液，用去离子水稀释。

TBHP(100μM)：商用叔丁基氢过氧化物，用去离子水稀释。

羟基自由基(100μM)：依据Fenton反应，亚铁离子和过氧化氢水溶液可以发生反应，产生羟基自由基。所以配置硫酸亚铁水溶液(50mM)加入过氧化氢水溶液(500mM)可以制得羟基自由基溶液(50mM)，再用去离子水稀释。

单线态氧(100μM)：次氯酸水溶液(50mM)加入过氧化氢水溶液(100mM)，可以制得单线态氧溶液(50mM)，再用去离子水稀释。

过氧亚硝酸盐(100μM)：过氧化氢溶液(0.7M，1.5ml)和亚硝酸钠溶液(0.6M，3ml)用盐酸(0.6M，1.5ml)酸化，在1～2秒内加入NaOH溶液(1.5M，3ml)，以使溶液呈碱性。将所得溶液分成小等分试样，并保存在-80℃。在使用前立即解冻等分试样，将制备好的过氧亚硝酸盐储备溶液取一定量加入到0.1M NaOH中，并通过测量溶液在302nm处的吸光度来确定过氧亚硝酸根的浓度。过氧亚硝酸盐溶液在0.1M NaOH中的消光系数在302nm下为1670M

氯化钙(30μM)：商用氯化钙，用去离子水溶剂。

氯化镁(30μM)：商用氯化镁，用去离子水溶剂。

氯化亚铁(30μM)：商用氯化亚铁，用去离子水溶剂。

硫酸锌(30μM)：商用硫酸锌，用去离子水溶剂。

三氯化铁(30μM)：商用三氯化铁，用去离子水溶剂。

氯化铜(30μM)：商用氯化铜，用去离子水溶剂。

葡萄糖(1.5mM)：商用葡萄糖，用去离子水溶剂。

精氨酸(1.5mM)：商用精氨酸，用去离子水溶剂。

丝氨酸(1.5mM)：商用丝氨酸，用去离子水溶剂。

实验结果如图4所示：结果表明，其他物质的存在并没有显着增加荧光强度，表明HSDF-NH

实施例9HSDF-NH

(一)HSDF-NH

使用以下程序建立H9c2心肌细胞的MIRI模型：用非葡萄糖DMEM培养基来模拟缺血，在37℃的厌氧手套箱中孵育6小时后，将细胞返回常规培养箱中，在含有高糖的新鲜培养基中孵育4小时，以模拟再灌注。使用膜联蛋白V-FITC凋亡检测试剂盒评估HSDF-NH

实验结果如图5所示：HSDF-NH

(二)HSDF-NH

使用以下程序建立大鼠海马细胞氧糖剥夺/复氧模型(OGD/R)：将原代培养的海马神经元细胞在培养皿中正常培养(37℃，5％CO

实验结果如图6和图7所示：在大鼠海马细胞氧糖剥夺/复氧模型(OGD/R)中，在加入不同剂量的HSDF-NH

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。