CN101104609B

CN101104609B - 茄呢基多胺衍生物、制备及其应用

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Publication number: CN101104609B
Application number: CN2007100540809A
Authority: CN
Inventors: 王超杰; 王建红; 赵瑾; 甘莹
Original assignee: Henan University
Current assignee: Henan University
Priority date: 2007-03-19
Filing date: 2007-03-19
Publication date: 2010-10-13
Anticipated expiration: 2027-03-19
Also published as: CN101104609A

Abstract

本发明公开一种茄呢基多胺衍生物，为以下通式化合物：其中，n＝0～1，Ar为苯基、取代苯基、1-萘基、2-萘基、9-蒽基或者含杂原子N、S的三环芳基；n＝2，Ar为取代苯基、1-萘基、2-萘基、9-蒽基或者含杂原子N、S的三环芳基。制备方法为将N-茄呢基-N′-胺烷基哌嗪溶于有机溶剂中，加入芳香醛在0～20℃下反应2～24小时，反应结束后蒸出溶剂，然后冰水浴下加入还原剂在室温下反应2～12小时，产物后处理并柱层析分离得茄呢基多胺衍生物。本发明茄呢基多胺衍生物可作为抗肿瘤药物和重要的抗肿瘤药物先导物；本发明合成工艺操作简便、条件温和、反应收率高，易于工业化，具有较高的市场潜力。

Description

茄呢基多胺衍生物、制备及其应用

技术领域

本发明属于药物化合物、制备及其应用技术领域，涉及一种茄呢基多胺衍生物、制备及其应用。

背景技术

茄呢醇天然存在于烟叶、马铃薯叶中，是具有九个异戊二烯单元的四倍半萜醇，属天然的全反式立体构型的多萜化合物。在生命体内，它是许多类异戊二烯复合物、异戊二烯基蛋白质及糖类化合物不可缺少的生物合成前体。并且它做为生物膜及细胞的组成部分而具有重要的生化作用。基于茄呢醇进行结构修饰得到的许多衍生物具有确切而重要的生理功能。近年来，茄呢醇衍生物在抗肿瘤活性方面的研究日益活跃，目前，已有较多的文献报道了不同结构的茄呢醇衍生物，但是，已经公布该类衍生物的抗肿瘤活性往往很低，不能做为药物的先导化合物进行深入研究。有关多胺的研究表明，药物分子中的多胺结构能提高药物作用的靶向性，有助于降低药物的毒副作用从而增强药物的治疗效果。现有的临床药物以及正处于研发阶段的先导化合物的结构中，往往出现了多胺片断。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的茄呢基多胺衍生物。

本发明进一步的目的是提供一种操作简便、条件温和、反应收率高、易于工业化的茄呢基多胺衍生物制备方法。

本发明另外的目的是提供一种茄呢基多胺衍生物在制备抗肿瘤药物、抗肿瘤药物的先导化合物上的应用。

本发明采用以下技术方案来实现上述目的：一种茄呢基多胺衍生物，为以下通式化合物：

其中，n＝0～1，Ar为苯基、取代苯基、1-萘基、2-萘基、9-蒽基或者含杂原子N、S的三环芳基；n＝2，Ar为取代苯基、1-萘基、2-萘基、9-蒽基或者含杂原子N、S的三环芳基。

n＝0～1，Ar为苯基、C_1～4烷氧苯基、1-萘基、2-萘基、9-蒽基或者含杂原子N、S的并三环芳基；n＝2，Ar为C_1-4烷氧苯基、1-萘基、2-萘基、9-蒽基或者含杂原子N、S的并三环芳基。

茄呢基多胺衍生物最优选为以下通式化合物：

n＝0时，Ar为

n＝1时，Ar为

或者

或者

n＝2时，Ar为

茄呢基多胺衍生物的制备方法：将N-茄呢基-N′-胺烷基哌嗪溶于有机溶剂中，加入芳香醛在0～20℃下反应2～24小时，反应结束后蒸出溶剂，然后冰水浴下加入还原剂在室温下反应2～12小时，将所得产物溶于有机溶剂，洗涤，干燥，蒸除溶剂，柱层析分离得茄呢基多胺衍生物；其中，所述的芳香醛为苯甲醛、取代苯甲醛、1-萘甲醛、2-萘甲醛、9-蒽甲醛或者含杂原子N，S的三环芳基甲醛，所述有机溶剂为C_1～4的醇类、多卤代烷烃、环醚类有机溶剂中的一种或两种；所用还原剂为Pd/C、氢化铝锂、硼氢化钠或腈基硼氢化钠。

本发明所采用的原料N-茄呢基-N′-胺烷基哌嗪的制备方法方法参见：Wang，C.-J.；Wang，J.-H.；Gan，Y.；CHen，Zh.-Y.；Du，G.-J.；Zhao，J.*Chin.Chem.Lett.2006，17，1301-1304。

所述芳香醛优选为苯甲醛、对C_1～4烷氧苯甲醛、1-萘甲醛、2-萘甲醛、9-蒽甲醛或者9-含杂原子N，S的并三环芳基甲醛；所述还原剂优选为氢化铝锂或者硼氢化钠；所述有机溶剂优选为甲醇、乙醇、三氯甲烷或者二氯甲烷。

N-茄呢基-N′-胺烷基哌嗪：芳香醛：还原剂的摩尔比为1∶1～3∶3～8。

n＝0，Ar为苯基；n＝1，Ar为1-萘基；n＝1，Ar为9-蒽基；n＝2，Ar为9-蒽基时衍生物在制备抗白血病和宫颈癌肿瘤药物上的应用。

n＝0，Ar为苯基；n＝1，Ar为1-萘基；n＝1，Ar为9-蒽基；n＝2，Ar为9-蒽基时衍生物在制备抗白血病和宫颈癌肿瘤药物的先导化合物上的应用。

本发明对茄呢醇进行优化结构改造，并结合多胺结构的特有性质，合成了一系列的茄呢基多胺衍生物，它们均为未见文献报道的新化合物，由于反应条件不涉及产物立体构型的改变，本发明合成的茄呢基多胺衍生物保持了结构中茄呢醇单元原有的全反式立体构型，系天然产物的同系衍生物，该化合物的药效基团与侧基通过仲胺键连接的药物结构具有更强的细胞毒性，相应的药理活性也明显提高，经初步生物活性筛选发现其具有较强的抗肿瘤活性，IC₅₀值为2～5μM，是重要的药物先导物。本发明所采用的合成工艺具有操作简便、条件温和、反应收率高的特点，易于工业化，具有较高的市场潜力。

附图说明

图1是实施例2的IR图；

图2是实施例2的HNMR图；

图3是实施例3的IR图；

图4是实施例3的HNMR图；

图5是实施例4的IR图；

图6是实施例4的HNMR图；

图7是实施例5的IR图；

图8是实施例5的HNMR图。

实验仪器名称与型号：

WC-1型显微熔点仪；

BrukerAV-400型核磁共振仪(CDCl₃做溶剂，TMS为内标)；

Anatar-360型傅立叶红外光谱仪(KBr压片)；

Esquire 3000型LC-MS质谱仪。

具体实施方式

实施例1 制备N-茄呢基-N＇-胺烷基哌嗪：

取茄呢醇(纯度>90％，烟叶中提取)20mmol溶于无水石油醚中，冰水浴控温于0-5℃。滴加100mmol三溴化磷，继续搅拌反应3小时。结束反应，向反应液中加入5mL水和10mL无水乙醇。静置，分出有机层，用饱和碳酸钠溶液调节pH值至7.0左右，石油醚萃取有机层，干燥，得到茄呢基溴。

将11.0mmol无水哌嗪，5mL无水乙醇和30mL异丙醚置于圆底烧瓶中，室温搅拌下，每隔1小时加入1g总量为10g的茄呢基溴。加毕，继续反应48小时。将粗产品倾入15mL冷水中，用氯仿提取，合并有机相，无水硫酸钠干燥，减压蒸除溶剂后柱层析分离得茄呢基哌嗪。

取N-(w-溴代烷基)邻苯二甲酰亚胺9mmol，茄呢基哌嗪7.5mmol，5.1g无水K₂CO₃于烧瓶中，加入20mL乙睛，搅拌下滴加2mL三乙胺，加毕回流反应16小时。减压蒸出乙睛，用50mL三氯甲烷溶解产品，水洗，干燥。减压蒸除溶剂得粗品，再经硅胶柱层析分离得N-[w-(4-茄呢基-1-哌嗪基)-烷基]邻苯二甲酰亚胺。

将5mmol化合物N-[w-(4-茄呢基-1-哌嗪基)-烷基]邻苯二甲酰亚胺加入20mL无水乙醇中，搅拌下滴加水合肼0.3g(6mmol)，加毕，回流反应3小时。待反应液降至室温，过滤，滤液滴加10％NaOH溶液调节PH值至10左右，减压蒸出乙醇，剩余物中加入适量水，然后用三氯甲烷萃取，干燥，减压蒸除溶剂得粗产品。再经硅胶柱层析分离得N-茄呢基-N＇-胺烷基哌嗪。

实施例2 制备通式所示n＝0，Ar为苯基时衍生物的方法：

将10mmol N-茄呢基-N＇-胺乙烷基哌嗪溶于10mL二氯甲烷/甲醇混和溶剂中，搅拌下滴加30mmol苯甲醛，0℃下反应24小时，减压蒸出溶剂，剩余物溶于20mL二氯甲烷/甲醇混和溶剂中，控温于0℃下加入30mmol N_aBH₄，反应12小时，减压蒸出溶剂，所得产物溶于有机溶剂，用5％氢氧化钠溶液洗涤，干燥，柱层析分离(V_三氯甲烷：V_甲醇＝10:1)得产物。

如图1、2所示的实验数据如下：

C₅₈H₉₃N₃，yield70％，IR(KBr)，a/c/cm^-1：3315，2924，1668，1453，1382，1153cm^-1；¹H NMR(CDCl₃，400MHz)δ：7.32(t，J＝2.4Hz，5H)，5.27(t，J＝6.5Hz，1H)，5.11(t，J＝5.7Hz，8H)，3.77(s，2H)，3.42(brs，1H)，2.99(d，J＝6.6Hz，2H)，2.72(t，J＝5.2Hz，2H)，2.52(t，J＝5.3Hz，2H)，2.50(brs，8H)，2.06-1.98(m，32H)，1.68(s，3H)，1.60(s，27H)；ESI-MS m/z：832.9(M⁺+1)；Anal.calcd.For C₅₈H₉₃N₃.3H₂O：C78.59，H11.26，N4.74，found C78.91，H11.48，N4.88.

实施例3制备通式所示n＝1，Ar为1-萘基时衍生物的方法：

将10mmol N-茄呢基-N＇-胺丙烷基哌嗪溶于10mL三氯甲烷/甲醇混和溶剂中，搅拌下滴加20mmol的1-萘甲醛，10℃下反应12小时，减压蒸出溶剂，剩余物溶于20mL三氯甲烷/甲醇混和溶剂中，控温于0℃下加入50mmol腈基硼氢化钠，反应5小时，减压蒸出溶剂，所得产物溶于有机溶剂，5％氢氧化钠溶液洗涤，干燥，柱层析分离(V_二氯甲烷：V_乙醇＝20:1)得产物。

如图3、4所示的实验数据如下：

C₆₃H₉₇N₃，yield65％，IR(KBr)，a/c/cm^-1：3336，2925，1664，1449，1380，1153cm^-1；¹H NMR(CDCl₃，400MHz)δ：8.01(brs，1H)，7.87(d，J＝7.9Hz，1H)，7.78(d，J＝8.1Hz，1H)，7.54-7.43(m，4H)，5.22(t，J＝6.5Hz，1H)，5.11(t，J＝6.3Hz，8H)，4.27(s，2H)，3.88(brs，1H)，2.89(brs，2H)，2.87(t，J＝5.8Hz，2H)，2.51(brs，8H)，2.43(t，J＝6.9Hz，2H)，2.08-1.98(m，34H)，1.68(s，3H)，1.60(s，27H)；ESI-MS m/z：896.9(M⁺+1)；Anal.calcd.For C₆₃H₉₇N₃.2.8H2O：C79.91，H10.32，N4.44，foundC79.84，H10.78，N4.74.

实施例4 制备通式所示n＝1，Ar为9-蒽基时衍生物的方法：

将10mmol N-茄呢基-N＇-胺丙烷基哌嗪溶于10mL二氯甲烷/四氢呋喃混和溶剂中，搅拌下滴加10mmol的9-蒽甲醛，20℃下反应2小时，减压蒸出溶剂，剩余物溶于20mL二氯甲烷/四氢呋喃混和溶剂中，控温于0℃下加入80mmol氢化铝锂，反应2小时。减压蒸出溶剂，所得产物溶于有机溶剂，5％氢氧化钠溶液洗涤，干燥，柱层析分离(V_石油醚：V_丙酮＝5:1)得产物。

如图5、6所示的实验数据如下：

C₆₈H₁₀₁N₃，yield75％，IR(KBr)，a/c/cm^-1：3307，2926，1669，1446，1382，1155cm^-1；¹H NMR(CDCl₃，400MHz)δ：8.40(s，1H)，8.34(d，J＝8.9Hz，2H)，8.00(d，J＝8.2Hz，2H)，7.55(t，J＝7.2Hz，2H)，7.46(t，J＝7.4Hz，2H)，5.25(brt，1H)，5.11(t，J＝5.9Hz，8H)，4.73(s，2H)，3.41(brs，1H)，2.95(d，J＝6.9Hz，2H)，2.89(t，J＝6.5Hz，2H)，2.45(brs，8H)，2.36(t，J＝7.5Hz，2H)，2.06-1.98(m，36H)，1.68(s，3H)，1.60(s，27H)；ESI-MS m/z：960.8(M⁺+1)；Anal.calcd.For C₆₈H₁₀₁N₃.3H₂O：C80.50，H10.63，N4.14，found C80.42，H10.52，N4.49.

实施例5 制备通式所示n＝2，Ar为9-蒽基时衍生物的方法：

将10mmol N-茄呢基-N＇-胺丁烷基哌嗪溶于10mL甲醇中，搅拌下滴加10mmol的9-蒽甲醛，20℃下反应10小时，减压蒸出溶剂，剩余物溶于20mL甲醇中，控温于0℃下加入50mmol的Pd/C反应10小时。减压蒸出溶剂，所得产物溶于有机溶剂，5％氢氧化钠溶液洗涤，干燥，柱层析分离(V_石油醚：V_乙酸乙酯＝3:1)得产物。

如图7、8所示的实验数据如下：

C₆₇H₉₉N₃，yield78％，IR(KBr)，a/c/cm^-1：3273，2924，1669，1447，1382，1155cm^-1；¹H NMR(CDCl₃，400MHz)δ：8.49(s，1H)，8.38(d，J＝8.8Hz，2H)，8.05(d，J＝8.3Hz，2H)，7.61(t，J＝7.3Hz，2H)，7.52(t，J＝7.7Hz，2H)，5.13(brs，9H)，4.90(s，2H)，3.11(brs，2H)，2.78(t，2H)，2.43(brs，8H)，2.40(t，J＝6.1Hz，2H)，2.01-1.86(m，34H)，1.69(s，3H)，1.61(s，27H)；ESI-MS m/z：946.9(M⁺+1)；Anal.calcd.ForC₆₇H₉₉N₃.2.2H₂O：C81.60，H10.57，N4.26，found C81.39，H10.62，N4.56.

本发明茄呢基多胺衍生物有如下用途：

1、作为抗肿瘤药物使用。

2、作为抗肿瘤药物的先导化合物。

本发明化合物对L1210和Hela肿瘤细胞的生长抑制率的体外测试：

细胞培养条件：取繁殖期细胞，加入5％小牛血清，2mM L-谷氨酸，100U/mL青霉素，100μg/mL链霉素培养液中。于37℃，5％CO2环境中培养。细胞毒性测试：取待测衍生物分别加入含有L1210细胞、Hela细胞的培养液中，于上述条件下培养48小时。用四甲基偶氮唑盐(MTT)染色，以酶标仪测定染色细胞溶液的吸光度值从而计算细胞的存活率结果见表1。

表1 衍生物的细胞毒性数据

IC₅₀值为能使正常分裂生长的肿瘤细胞数抑制到50％水平时化合物的浓度(μM)值，IC₅₀值越小表示化合物的细胞毒性越强，IC₅₀值低于10表明化合物具有明显抑制活性，IC₅₀值小于5的化合物具备做为药物先导物进行研究的潜力。表1所示结果表明，本发明的化合物都对肿瘤细胞的体外抑制活性，可作为抗肿瘤药物，其中实施例2～5的化合物对L1210的IC₅₀值小于5，可以作为抗肿瘤药物的先导化合物。

Claims

1.茄呢基多胺衍生物在制备抑制L1210肿瘤细胞生长的药物中的用途，所述的茄呢基多胺衍生物为以下通式化合物：

n＝0时，Ar为

n＝1时，Ar为

或者或者

n＝2时，Ar为