CN100349898C

CN100349898C - 一种鬼臼毒素的衍生物及其制备方法

Info

Publication number: CN100349898C
Application number: CNB2006100269047A
Authority: CN
Inventors: 魏东芝; 卢艳花; 袁永红
Original assignee: East China University of Science and Technology
Current assignee: East China University of Science and Technology
Priority date: 2006-05-26
Filing date: 2006-05-26
Publication date: 2007-11-21
Anticipated expiration: 2026-05-26
Also published as: CN1850828A

Abstract

本发明涉及一种鬼臼毒素(podophyllotoxin)衍生物及其制备方法。所说鬼臼毒素衍生物其具有式(1)所示结构，其由4β-(对硝基苯基)-氨基-4-脱氧4’-去甲基表鬼臼毒素和青蒿琥酯(Artesunate)为原料，经过酯化反应制得。本发明将两个具有不同抗癌作用机理的化合物结合为一个新化合物，实现了提高所设计并合成化合物的抗癌效果和降低其毒性的目的。

Description

一种鬼臼毒素的衍生物及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种鬼臼毒素(podophyllotoxin)衍生物及其制备方法。

背景技术

鬼臼毒素(podophyllotoxin)，其结构如式(a)所示，是从小檗科植物桃儿七(Sinopodophyllum Ying)中提取的天然化合物。一些鬼臼毒素的衍生物已被证实具有抗癌活性，如依托泊甙(VP16)、替尼泊甙(VM26)和4β-(对硝基苯基)-氨基-4-脱氧4’-去甲基表鬼臼毒素(GL331)等对何克金氏、非何克金氏、白血病、脑瘤、胃癌、宫颈癌和肺癌均有相当的疗效。其中GL331(其结构如式(b)所示)目前处于临床2期阶段，其对耐依托泊甙、替尼泊甙的癌症治疗效果显著。GL331抗癌作用机理在于其是癌细胞DNA复制过程中所需拓扑异构酶II的特效抑制剂(Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 14(2004)1581-1584)。

青蒿素(Artemisinin)是中药青蒿(菊科植物黄花蒿Artemisiaannua L.)的抗疟有效成分。青蒿琥酯Artesunate，其结构如式(C)所示，是青蒿素的一种衍生物。研究发现青蒿素及其衍生物青蒿琥酯具有抗肿瘤活性。青蒿素及其衍生物青蒿琥酯抗癌作用机理在于其分子结构中“-o-o-”结构能与细胞中的铁离子作用生成活性自由基，从而烷基化细胞膜蛋白而导致细胞死亡。由于癌细胞中铁离子含量要远远高于正常细胞铁离子含量，因而青蒿素及其衍生物对癌细胞具有很高的选择性细胞毒性(Free Radical Biology & Medicine，Vol.37，No.7，pp.998-1009，2004)。

发明内容

本发明目的之一在于，将两个具有不同抗癌作用机理的化合物结合为一个新化合物，期望通过多靶点作用机理实现提高所设计化合物的抗癌效果及降低其毒性。简而言之，提供一种抗癌活性强和生物利用度高的鬼臼毒素衍生物；

本发明目的之二在于，提供一种制备上述鬼臼毒素衍生物的方法。

本发所说的鬼臼毒素衍生物，其具有式(1)所示结构：

一种制备本发明所说鬼臼毒素衍生物的方法，其主要步骤是：以4β-(对硝基苯基)-氨基-4-脱氧-4’-去甲基表鬼臼毒素[GL331或简称化合物(b)]和青蒿琥酯(Artesunate，结构如式(2)所示)为原料，经过酯化反应得到目标化合物[化合物(1)]。

本发明将两个具有不同抗癌作用机理的化合物结合为一个新化合物，实现了提高所设计并合成化合物的抗癌效果和降低其毒性的目的。

附图说明

图1为本发明所说鬼臼毒素衍生物及对比物对人肝癌细胞(Bel 7402)生长抑制曲线图。

具体实施方式

一种制备本发明所说鬼臼毒素衍生物的方法，其主要步骤是：将4β-(对硝基苯基)-氨基-4-脱氧-4’-去甲基表鬼臼毒素(GL331)与青蒿琥酯(Artesunate)按摩尔比为1∶(1～2)溶于干燥的二氯甲烷，然后在0℃或低于0℃条件下，将N，N’-二环己基碳酰亚胺(DCC)和4-二甲氨基吡啶(DMAP)加入所说的溶有GL331和青蒿琥酯的二氯甲烷中，搅拌1～2小时，升温至20～30℃继续搅拌8～10小时，所得反应液经过滤、浓缩和柱层析分离纯化后得目标物[即4β-(对硝基苯基)-氨基-4-脱氧-4’-去甲基表鬼臼毒素青蒿琥酯(GA)或简称化合物(1)]。

下面结合实施例对本发明作进一步说明，

实施例1

4β-(对硝基苯基)-氨基-4-脱氧-4’-去甲基表鬼臼毒素青蒿琥酯(GA)的合成：

将104mg(0.2mmol)4β-(对硝基苯基)-氨基-4-脱氧-4’-去甲基表鬼臼毒素(GL331)与152mg(0.4mmol)青蒿琥酯(Artesunate)溶解在20ml干燥的二氯甲烷中，0℃下加入50mg(0.24mmol)N，N’-二环己基碳酰亚胺(DCC)和30mg(0.16mmol)4-二甲氨基吡啶(DMAP)搅拌反应1～2小时后，升温至20～30℃搅拌反应10小时结束，过滤反应液，将滤液减压浓缩至干后用硅胶柱(200～300目，柱层析用硅胶，青岛海洋化工厂生产)层析分离纯化，洗脱剂为二氯甲烷∶丙酮＝95∶5(V/V)，最后得到73mg(0.08mmol)黄色粉状固体即为4β-(对硝基苯基)-氨基-4-脱氧-4’-去甲基表鬼臼毒素青蒿琥酯(GA)，mp 165-167℃，[α]_D ²⁰+16°(C＝0.5，CHCl₃)，C₄₆H₅₀O₁₆N₂，得率为70％。

¹H NMR(CDCl₃)δ：8.15(d，J＝8.77Hz，2H，3″-H and 5″-H ofA部分)，6.76(s，1H，5-H ofA部分)，6.5(d，3-H，8-H，2″-H and 6″-H of A部分)，6.32(s，2H，2′-H and 6′-H of A部分)，6.0(s，1H，OCH₂O)，5.98(s，1H，OCH₂O)，5.8(d.J＝9.82，1H，12-H ofB部分)，5.45((s，1H，5-H ofB部分)，4.83(m，2H，NH and 1-H)，4.62(d，J＝3.96，1H，4-H)，4.40(t，1H，11-H)，3.90(t，1H，11-H)，3.72(s，6H，-OCH₃)，3.12～3.04(m，2H，2-H and 3-H of A部分)，2.95(t，2H，18-CH₂)，2.8(t，2H，17-CH₂)，2.55(m，1H，11-H of B部分)，2.36(m，1H，10-H of B部分)，2.03(m，1H，3-CH₂ ofB部分)，1.90(m，1H，3-CH₂ of B部分)，1.80～1.60(m，4H，8，9-CH₂)，1.55～1.42(m，1H，7-CH ofB部分)，1.39～1.35(m，1H，1-CH of B部分)，1.31(m，2H，2-CH₂ of B部分)0.86(d，J＝6.95，3H，14-CH₃)，1.00(d，J＝5.68，3H，13-CH₃)，1.41(s，3H，15-CH₃).

¹³C NMRδ：174.60(12-C＝O of A部分)，171.47(16-C＝O of B部分)，170.66(19-C＝O of B部分)，152.82(3′-C and 5′-C of A部分)，152.31(1″-C of A部分)，149.40(6-C of A部分)，148.62(7-C of A部分)，139.86(1′-C of A部分)，138.14(4″-C of A部分)，132.51(1-C of A部分)，129.61(9-C of A部分)，128.73(4′-C of A部分)，127.30(3″-CH and 5″-CH of A部分)，111.79(2″-CH and 6″-CH of A部分)，110.91(8-CH of A部分)，109.80(5-CH of A部分)，108.44(2′-CH and 6′-CH of A部分)，105.15(4-C of B部分)，102.47(-OCH₂O-)，92.93(12-CH of B部分)，92.13(5-CH of B部分)，80.81(6-C of B部分)，68.92(8-CH₂O-of A部分)，52.86(-OCH₃)，52.26(-OCH₃)，45.94(4-CH of A部分)，44.29(3-CH of A部分)，42.50(7-CH of B部分)，38.97(2-CH of A部分)，37.96(1-CH of B部分)，36.92，34.78(17-CH₂ and 18-CH₂ of B部分)，32.47(2-CH of B部分)，26.60(10-CH of B部分)，30.09，29.23，25.26，22.68(2，3，8，9-CH₂ of B部分)，20.87(14，15-CH₃)，12.71(13-CH₃).

FT-IR(KBr，cm^-1)：3470(NH)，2920(脂肪族的C-H)，1775(内酯)，1115，881，831(-O-C-O-)，1660，1520，1490(芳香族的C＝O)，1330，1310(NO₂).

Mass：(ESI+Na，m/z)，909.1

实施例2

MTT法测定4β-(对硝基苯基)-氨基-4-脱氧4’-去甲基表鬼臼毒素青蒿琥酯(GA)对人肝癌细胞Bel 7402生长的抑制：

将对数生长期的Bel 7402细胞(中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所提供)104个/ml接种于96孔培养板中，分成空白组、同浓度同序列的4β-(对硝基苯基)-氨基4-脱氧-4’-去甲基表鬼臼毒素青蒿琥酯(GA，自制，纯度为98％)组、4β-(对硝基苯基)-氨基-4-脱氧4’-去甲基表鬼臼毒素(GL331，纯度为98％)组、青蒿琥酯(Artesunate，纯度为98％)组和依托泊甙(VP16)(购自上海浦东现代制药有限公司，纯度为98％)，做对照组，每孔0.15ml，用含10％小牛血清的RPMI1640培养液在37℃，5％CO₂及饱和湿度下培养之接近长满时，弃去培养液，分别加入含75μmmol/L、37.5μmmol/L、18.75μmmol/L、9.375μmmol/L、4.6875μmmol/L 4β-(对硝基苯基)-氨基-4-脱氧-4’-去甲基表鬼臼毒素青蒿琥酯(GA)、4β-(对硝基苯基)-氨基-4-脱氧-4’-去甲基表鬼臼毒素(GL331)、青蒿琥酯(Artesunate)和依托泊甙(VP16)和10％小牛血清的RPMI1640培养液0.15ml继续培养48小时，用MTT法测定细胞生长程度，以空白组数值为100％，做细胞生长抑制图(如图1所示)。

由图1可知，4β-(对硝基苯基)-氨基-4-脱氧-4’-去甲基表鬼臼毒素青蒿琥酯(GA)对此细胞株具有明显的生长抑制作用，并且在同浓度条件下，其对此细胞株生长抑制率均比4β-(对硝基苯基)-氨基-4-脱氧-4’-去甲基表鬼臼毒素(GL331)、青蒿琥酯(Artesunate)和依托泊甙(VP16)对此细胞株生长抑制率高。

Claims

1、一种鬼臼毒素衍生物，其具有式(1)所示结构：

2、一种制备如权利要求1所说鬼臼毒素衍生物的方法，其特征在于，所说制备方法的主要步骤是：以4β-(对硝基苯基)-氨基-4-脱氧-4’-去甲基表鬼臼毒素和式(2)所示化合物为原料，经过酯化反应得到目标化合物，

3、如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所说制备方法的主要步骤是：将4β-(对硝基苯基)-氨基-4-脱氧-4’-去甲基表鬼臼毒素与式(2)所示化合物按摩尔比为1∶(1～2)溶于干燥的二氯甲烷，然后在0℃或低于0℃条件下，将N，N’-二环己基碳酰亚胺和4-二甲氨基吡啶加入所说的溶有4β-(对硝基苯基)-氨基-4-脱氧-4’-去甲基表鬼臼毒素和式(2)所示化合物的二氯甲烷中，搅拌1～2小时，升温至20～30℃继续搅拌8～10小时，所得反应液经过滤、浓缩和柱层析分离纯化后得目标物。

4、如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，其中柱层析中所用洗脱剂由二氯甲烷和丙酮组成，且二氯甲烷与丙酮的体积比为95∶5。