天然产物雷帕霉素的分离纯化及其衍生物依维莫司合成工艺研究

发布时间：2017-08-01 07:02

  本文关键词：天然产物雷帕霉素的分离纯化及其衍生物依维莫司合成工艺研究

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【摘要】：雷帕霉素(Rapamycin),一种具有多效应作用的天然产物,为新型强效免疫抑制类药物。然而,因其大环内酯的化学不稳定性和低水溶性,其临床开发受到极大限制。因此,开发出生物活性相当或更好、具有更优药理学性质的雷帕霉素衍生物具有重要意义。近年来对其结构进行改造和修饰,陆续发现其抗增殖、抗肿瘤活性、神经保护和抗衰老等作用。雷帕霉素及其衍生物以其多效应、高效、独特的作用方式、新颖的大环结构以及低毒性引起医药界的极大重视,特别是其优异的抗肿瘤活性使其成为近年来的研究热点。全文主要分为以下两个部分。第一部分:雷帕霉素发酵液粗提物的分离纯化,采用硅胶柱层析的方法对雷帕霉素发酵液粗提物进行分离纯化条件优化,经重结晶得到合格的雷帕霉素产品;此外,雷帕霉素作为合成衍生物依维莫司起始原料,我们分别从外观性状、含水量、炽灼残渣、高效液相色谱法测定含量等方面建立了它的质量控制方法,确保了合成工艺的稳定性。第二部分:天然产物雷帕霉素衍生物依维莫司的合成工艺研究。首先,通过查阅相关文献,对现有合成路线的试验过程中,优化出了一种选择性合成28位TMS保护雷帕霉素的方法,为雷帕霉素40位单取代衍生物的合成提供了一种行之有效的方法,具有较高的应用价值。总结报道的四种依维莫司合成方法,发现工艺产率低,成本高,可操作性差,不适合工业化生产的特点。为了开发一种适合工业化生产依维莫司的新工艺,我们尝试不同的活性酯类对雷帕霉素进行衍生化,发现采用带保护基的乙二醇三氟甲磺酸酯与雷帕霉素反应的活性高、稳定性好。通过改变乙二醇另外一端的羟基保护基,优选出四氢吡喃-2-基代替硅醚类保护基,形成的活性酯2-[(四氢-2H-吡喃-2-基)氧基]乙基三氟甲磺酸酯具有提高反应选择性、简化反应后处理、提高收率等优点。活性酯在有机碱作用下与雷帕霉素缩合,反应条件经优化后,中间体粗品HPLC纯度为93.0%,中间体粗品直接在0℃、无水四氢呋喃为溶剂以及0.5 N硫酸条件下脱除缩醛保护基得到产物依维莫司粗品,HPLC纯度达到80.0%。产物粗品采用高压制备系统经正相,反相先后分离得到纯度99.0%以上,单杂0.3%以下的合格产品,经熔点、LC/MS、1HNMR、13CNMR表征确认。新工艺总收率达到66.3%。最后对依维莫司有关物质进行合成及分析,取得了较理想的结果。开发的依维莫司合成新工艺具有反应条件温和,收率提高,成本降低,后处理简单,可操作性强,工艺放大稳定的特点,具有工业化应用价值。
【关键词】：天然产物 雷帕霉素 分离纯化 依维莫司 合成工艺
【学位授予单位】：广东药科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R914.5
【目录】：

• 中文摘要7-9
• Abstract9-11
• 综述11-20
• 1 引言11-12
• 2 天然产物雷帕霉素及其衍生物的研究进展12-18
• 2.1 天然产物雷帕霉素的化学结构及其理化性质13-14
• 2.2 天然产物雷帕霉素及其衍生物的作用机制14
• 2.3 天然产物雷帕霉素及其衍生物的多效应作用14-15
• 2.3.1 抗真菌作用14-15
• 2.3.2 免疫抑制作用15
• 2.3.3 抗肿瘤作用15
• 2.3.4 其他新作用15
• 2.4 天然产物雷帕霉素的生物合成15-16
• 2.5 天然产物雷帕霉素衍生物研究现状16-18
• 2.5.1 依维莫司（Everolimus）17
• 2.5.2 替西罗莫司（Temsirolimus，CCI-779）17
• 2.5.3 40-(二甲基亚膦酰)-雷帕霉素(Deforolimus，AP23573)17
• 2.5.4 佐他莫司（Zotarolimus）17-18
• 3 本课题的研究目的与意义18
• 4 本课题的研究目标与内容18-20
• 第一部分 雷帕霉素的分离纯化及其质量标准的建立20-32
• 1 雷帕霉素的分离纯化20-25
• 1.1 仪器与试药20-21
• 1.2 方法与结果21-23
• 1.2.1 预试验21
• 1.2.2 分离条件优化21-23
• 1.2.3 重结晶23
• 1.3 实验操作过程23-24
• 1.4 小结24-25
• 2 雷帕霉素质量标准的建立25-32
• 2.1 外观性状25
• 2.2 熔点25
• 2.3 卡尔费休法（Karl Fischer）测定雷帕霉素的含水量25-26
• 2.3.1 仪器与试药25
• 2.3.2 方法与结果25-26
• 2.3.3 小结26
• 2.4 炽灼残渣26-27
• 2.4.1 仪器与试药26
• 2.4.2 方法与结果26-27
• 2.4.3 小结27
• 2.5 高效液相色谱法(HPLC)测定雷帕霉素的含量27-32
• 2.5.1 材料27
• 2.5.2 方法与结果27-30
• 2.5.3 讨论与小结30-32
• 第二部分 依维莫司的合成工艺研究32-70
• 1 现有合成路线的试验与分析32-41
• 1.1 A-1 路线32-33
• 1.2 A-2 路线33-38
• 1.2.1 28位TMS保护雷帕霉素的选择性合成方法34-35
• 1.2.2 反应机理分析35-36
• 1.2.3 反应条件优化36-38
• 1.2.4 A-2 路线的缺陷38
• 1.3 A-3 路线38-39
• 1.4 B路线39-40
• 1.5 小结40-41
• 2 依维莫司合成新工艺41-44
• 2.1 活性酯的选择41-42
• 2.2 合成路线的确定42
• 2.3 小结42-44
• 3 合成新工艺优化与放大44-55
• 3.1 活性酯 2-[(四氢-2H-吡喃2基)氧基]乙基三氟甲磺酸酯12的合成44-46
• 3.1.1 反应条件优化44
• 3.1.2 质量标准的建立44-46
• 3.1.3 稳定性考察46
• 3.2 中间体 40-O-[[(四氢-2H-吡喃2基)氧基]乙基]雷帕霉素15的合成46-49
• 3.2.1 反应条件优化46-48
• 3.2.2 工艺放大48-49
• 3.3 依维莫司的合成49-53
• 3.3.1 有关物质的分析49-51
• 3.3.2 脱缩醛保护反应条件优化51-53
• 3.3.3 工艺放大53
• 3.4 小结53-55
• 4 依维莫司的分离纯化55-59
• 4.1 正相制备55-56
• 4.2 反相制备56-57
• 4.3 小结57-59
• 5 依维莫司有关物质的合成59-62
• 5.1 有关物质的合成路线59-60
• 5.2 有关物质的分析60-61
• 5.3 小结61-62
• 6 合成实验部分62-70
• 6.1 仪器与试剂62
• 6.1.1 仪器62
• 6.1.2 试剂62
• 6.2 实验操作过程62-70
• 全文总结与展望70-72
• 参考文献(References)72-77
• 主要中英文缩略词对照表77-78
• 附图78-90
• 硕士期间发表文章90-91
• 致谢91

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本文编号：602968