CN101205218B

CN101205218B - 取代桂皮酰哌嗪衍生物及其制备方法和用途

Info

Publication number: CN101205218B
Application number: CN2007101569096A
Authority: CN
Inventors: 邹宏斌; 张丽娟; 约阿施·史托克希特; 赵昱; 张勇民; 俞永平; 曾苏
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2007-11-20
Filing date: 2007-11-20
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2027-11-20
Also published as: CN101205218A

Abstract

本发明提供一种取代桂皮酰哌嗪衍生物及其可药用盐或溶剂化物，具有以下结构通式：

其中：R₁，R₂，R₃相同或不同，选用氢，硝基，羟基，卤素，含1～8个碳的饱和或不饱和烃基或烷氧基，含1～8个碳的烷胺基。将取代桂皮酸与3，4-二氯苄基哌嗪通过二环己基羰二亚胺偶合的方式制备获得本发明化合物。本发明对多种肿瘤细胞具有强效的细胞毒活性，可在制备防治肿瘤疾病药物中的应用。

Description

取代桂皮酰哌嗪衍生物及其制备方法和用途

技术领域

本发明涉及有机化学、药物化学和药理学领域，具体而言，本发明涉及取代桂皮酰哌嗪衍生物及其制备方法和在制备抗肿瘤药物中的用途。

背景技术

目前，由于工业发展中带来的环境污染等问题，人类的生存环境质量不断下降，肿瘤疾病的发病率和致死率也不断上升。然而治疗肿瘤疾病的特效药并不能令人满意，并且目前抗肿瘤临床所用细胞毒性药物的选择性不高所导致的对正常细胞的恶性杀伤，限制了该类药物的普遍适用性。因此，寻找和发现新的选择性高的细胞毒性抗肿瘤药物是世界范围内的研究热点。我们也致力于抗肿瘤药物的研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种取代桂皮酰哌嗪衍生物，以及它们的可药用盐或溶剂化物，具有以下结构通式：

式(1)

其中：R₁，R₂，R₃可以相同或不同，可以为氢，硝基，羟基，卤素，含1～8个碳的饱和或不饱和烃基或烷氧基，含1～8个碳的烷胺基。

优选的化合物是：

1-a.(E)-1-[4′-(4″，5″-二氯苄基)哌嗪-1′-基]-苯丙-2-烯-1-酮；

1-b.(E)-1-[4′-(4″，5″-二氯苄基)哌嗪-1′-基]-6，7-二甲氧基-苯丙-2-烯-1-酮；

1-c.(E)-1-[4′-(4″，5″-二氯苄基)哌嗪-1′-基]-6，7-二甲氧甲氧基-苯丙-2-烯-1-酮；

1-d.(E)-1-[4′-(4″，5″-二氯苄基)哌嗪-1′-基]-6，7-二羟基-苯丙-2-烯-1-酮；

1-e.(E)-1-[4′-(4″，5″-二氯苄基)哌嗪-1′-基]-6，8-二甲氧基-7-对乙氧基苄氧基-苯丙-2-烯-1-酮；

结构式分别是：

本发明的另一目的是提供制备该取代桂皮酰哌嗪衍生物即化合物(1)的方法：将取代桂皮酸与3，4-二氯苄基哌嗪通过二环己基羰二亚胺(DCC)偶合的方式制备化合物(1)，反应式为：

其中基团R₁，R₂和R₃定义与目的一中相同。

本发明的又一目的是提供取代桂皮酰哌嗪衍生物在制备防治肿瘤疾病药物中的应用。

本发明的再一个目的是提供取代桂皮酰哌嗪衍生物的药物组合物在制备抗肿瘤疾病药物中的应用。

本发明提供的取代桂皮酰哌嗪化合物或其可药用盐及其溶剂化物可以与药学上常用的辅料或载体结合，制备得到具有肿瘤细胞生长抑制活性从而可以用于防治肿瘤的药物组合物。上述各类药物组合物可以采用注射剂、片剂、胶囊剂、气雾剂、栓剂、膜剂、滴丸剂、外用搽剂、软膏剂等剂型药物。

本发明提供的取代桂皮酰哌嗪化合物或其可药用盐及其溶剂化物可以与现已上市的抗肿瘤药物如铂类药物顺铂(DDP)、喜树碱类药物伊立替康(Irinatecan，CPT-11)、长春花碱类药物失碳长春花碱(Vinorebine，NVB诺维本)、脱氧胞昔类药物吉西他滨(Gemcitabine，Gemzar，健择)、足叶乙甙(Etoposide)、紫杉醇(Paclitaxel)等联合使用，制备得到具有肿瘤生长抑制活性的细胞毒性组合物，可用于治疗肿瘤疾病。该类药物组合物可以采用注射剂、片剂、胶囊剂、气雾剂、栓剂、膜剂、滴丸剂、外用搽剂、软膏剂等剂型药物。

具有研究抗肿瘤活性的咖啡酸苯乙酯类化合物，目前被认为是具有重大开发价值的一类天然产物(Xuan，H Z，Hu，F L，Gu，M E，Advances in the Researchof Caffeic Acid Phenyl Ester in Propolis，Food Research and Development，2006，27，14-15)，因此本发明中我们着重对开发新型该类衍生物进行探索，设计与合成中基本保持了咖啡酸苯乙酯化合物的母环结构。此外，因为含氮原子之有机胺或碱性杂环化合物的生理活性物质大量存在，因而我们遵照“没有氮就没有生物活性”的思路(Ralph，H.The Practice of Medicinal Chemistry(2ndedition)，2003，399-430)，合成了桂皮酰哌嗪类衍生物。本发明的有益之处是：提供的取代桂皮酰哌嗪化合物具有重要的生物活性，体外对人前列腺癌细胞(PC-3)，人食管癌(Eca-109)和低分化胃腺癌(BGC-823)肿瘤细胞具有强效的细胞毒活性，有可能发展成为新的防治肿瘤药物。

具体实施方式

本发明通过具体的实施例作进一步说明，其中OMe代表甲氧基(OCH₃)，OMOM代表甲氧甲氧基(OCH₂OCH₃)，OEt代表乙氧基(OCH₂CH₃)。下述实施例给出了代表性化合物的合成及相关结构鉴定数据。必须说明，下述实施例是用于说明本发明而不是对本发明的限制。根据本发明的实质对本发明进行的简单改进都属于本发明要求保护的范围。

实施例1：化合物1-a即(E)-1-[4′-(4″，5″-二氯苄基)哌嗪-1′-基]-苯丙-2-烯-1-酮的制备

本例涉及到一类如式(1)所示的具有细胞毒活性的取代桂皮酰哌嗪衍生物的一般合成方法。具体涉及化合物(E)-1-[4′-(4″，5″-二氯苄基)哌嗪-1′-基]-苯丙-2-烯-1-酮的合成。将化合物桂皮酸(296毫克，2.0毫摩尔)溶于氯仿中，再加入二环己基羰二亚胺(DCC，448毫克，2.0毫摩尔)，保持45℃搅拌1小时后，再加入3，4-二氯苄基哌嗪(537毫克，2.2毫摩尔)，回流8小时后降至室温，过滤，滤液浓缩所得粗品，以二氯甲烷/甲醇100∶1-50∶1为洗脱剂，柱层析纯化分离得到500毫克的化合物1-a，收率为66.8％。

下面用统一方式表述合成得到的化合物的物理及化学数据。包括熔点(mp)、比移值(Rf)及其展开溶剂、核磁共振氢谱(¹H NMR，数据于400MHz核磁共振仪得到)、核磁共振碳谱(¹³C NMR，数据于100MHz核磁共振仪得到)、电喷雾质谱(ESI-MS)；¹H NMR和¹³C NMR所使用的试剂一般为氘代氯仿(CDCl₃)或氘代丙酮(CD₃)₂CO；NMR谱图峰形表示为：单峰(s)、双峰(d)、宽单峰(brs)、双双峰(dd)、三重峰(t)、四重峰(q)；耦合常数(J)的单位用赫兹(Hz)表示；化学位移值(δ)单位用ppm表示。

化合物1-a：淡黄色固体；熔点：114-116℃；比移值Rf(二氯甲烷/甲醇12∶1)0.58；核磁共振氢谱¹H NMR(400MHz，氘代氯仿CDCl₃)：δ7.68(1H，d，J＝15.6Hz，H-3)，7.53(2H，dd，J＝8.0，2.0Hz，H-5，9)，7.46(1H，s，H-3″)，7.40(1H，d，J＝8.0Hz，H-6″)，7.38-7.36(3H，m，H-6，7，8)，7.18(1H，d，J＝8.4Hz，H-7″)，6.87(1H，d，J＝15.6Hz，H-2)，3.76-3.66(4H，m，H-2′，6′)，3.48(2H，s，H-1″)，2.47(4H，t，J＝4.4Hz，H-3′，5′)；ESI-MS m/z[M+H]⁺375。

实施例2

根据实施例1的方法制备表一所示化合物：

表一

下面列出表一中各化合物的理化数据：

化合物1-b：收率：56.4％；Rf(二氯甲烷/甲醇12∶1)0.58；¹H NMR(400MHz，CDCl₃)：δ7.63(1H，d，J＝15.2Hz，H-3)，7.46(1H，s，H-3″)，7.40(1H，d，J＝8.0Hz，H-6″)，7.18(1H，d，J＝8.0Hz，H-7″)，7.11(1H，dd，J＝8.4，1.6Hz，H-9)，7.03(1H，s，H-5)，6.86(1H，d，J＝8.4Hz，H-8)，6.73(1H，d，J＝15.2Hz，H-2)，3.92-3.91(6H，s，CH₃O-6，7)，3.76-3.67(4H，m，H-2′，6′)，3.48(2H，s，H-1″)，2.47(4H，m，H-3′，5′)。

化合物1-c：收率：51.1％；Rf(二氯甲烷/甲醇12∶1)0.57；¹H NMR(400MHz，CDCl₃)：δ7.60(1H，d，J＝15.6Hz，H-3)，7.46(1H，d，J＝1.2Hz，H-3″)，7.40(1H，d，J＝8.4Hz，H-6″)，7.34(1H，d，J＝1.2Hz，H-5)，7.18(1H，dd，J＝8.0，2.0Hz，H-7″)，7.15(1H，dd，J＝8.0，2.4Hz，H-9)，7.12(1H，d，J＝8.4Hz，H-8)，6.73(1H，d，J＝15.2Hz，H-2)，5.27(4H，s，CH₃OCH₂O-6，7)，3.75-3.66(4H，m，H-2′，6′)，3.52(6H，s，CH₃OCH₂O-6，7)，3.49(2H，s，H-1″)，2.46(4H，m，H-3′，5′)。

化合物1-d：收率：53.6％；白色固体；Rf(二氯甲烷/甲醇12∶1)0.39；¹HNMR(400MHz，CD₃OD)：δ7.81(1H，brs，H-3″)，7.73(1H，d，J＝8.4Hz，H-6″)，7.56(1H，d，J＝15.2Hz，H-3)，7.52(1H，d，J＝8.4Hz，H-7″)，7.11(1H，s，H-5)，7.04(1H，d，J＝8.0Hz，H-9)，6.94(1H，d，J＝15.2Hz，H-2)，6.82(1H，d，J＝8.0Hz，H-8)，4.38(4H，m，H-2′，6′)，3.48(2H，s，H-1″)，3.47(4H，m，H-3′，5′)。

化合物1-e：收率：56.8％；Rf(二氯甲烷/甲醇12∶1)0.57；¹H NMR(400MHz，CDCl₃)：δ7.58(1H，d，J＝15.2Hz，H-3)，7.46(1H，s，H-3″′)，7.40(1H，d，J＝8.0Hz，H-6″′)，7.37(2H，d，J＝8.4Hz，H-3″，7″)，7.18(1H，d，J＝8.4Hz，H-7″′)，6.85(2H，d，J＝8.4Hz，H-4″，6″)，6.74(1H，d，J＝15.2Hz，H-2)，6.71(2H，s，H-5，9)，4.97(2H，s，H-1″)，4.03(2H，q，J＝7.2Hz，CH₃CH₂O-5″)，3.85(6H，s，CH₃O-6，8)，3.76-3.67(4H，m，H-2′，6′)，3.49(2H，s，H-1″′)，2.48(4H，t，J＝4.4Hz，H-3′，5′)，1.41(3H，t，J＝7.2Hz，CH₃CH₂O-5″)。

为了更好地理解本发明的实质，下面分别用本发明提供的化合物对几种重要的肿瘤细胞株生长的抑制作用的药理实验，实施例给出了代表性化合物的部分药效学活性数据。必须说明，下述实施例是用于说明本发明而不是对本发明的限制。根据本发明的实质对本发明进行的简单改进都属于本发明要求保护的范围。

实施例3：化合物1-e对人食管癌(Eca-109)细胞的细胞毒活性

人食管癌细胞(Eca-109)细胞用RPMI 1640培养基培养，培养基中含10％的胎牛血清，100U/毫升青霉素和100U/毫升的链霉素。细胞以每孔4×10³的浓度加入到96孔板中，在37℃含5％CO₂潮湿空气的培养箱中培养24小时。

细胞存活率的测定用改良MTT法。细胞经过24小时的孵育后，分别将新配的化合物I-e的二甲亚砜溶液以浓度梯度加入到各孔中，使孔中化合物最终浓度分别为100微克/毫升，33.3微克/毫升，11.1微克/毫升和3.7微克/毫升。72小时后，加入10微升MTT(5毫克/毫升)的生理盐水缓冲液，再继续在37℃培养4小时后，离心5分钟除去未转化的MTT，每孔中加入200微升二甲亚砜，以溶解还原的MTT晶体甲臜(formazan)，所形成的formazan用酶标仪在570nm波长下比色，细胞存活率由样品相对于对照品的比值计算。其中化合物1-e对Eca-109细胞半抑制浓度IC₅₀由剂量效应曲线得到。

化合物1-e的IC₅₀为6.3μM，本试验以抗肿瘤一线用药顺铂(DDP)作为阳性对照，DDP对Eca-109细胞的半抑制浓度IC₅₀为7.7μM。

本实验表明此类取代桂皮酰哌嗪化合物，对Eca-109细胞具有较强的细胞毒性，有可能发展成为新的具有抗食管癌作用的药物。

实施例4：化合物1-a对低分化胃腺癌肿瘤细胞(BGC-823)细胞的细胞毒活性

胃腺癌肿瘤细胞(BGC-823)细胞用RPMI 1640培养基培养，培养基中含10％的胎牛血清，100U/毫升青霉素和100U/毫升的链霉素。细胞以每孔4×10³的浓度加入到96孔板中，在37℃含5％CO₂潮湿空气的培养箱中培养24小时。

细胞存活率的测定用改良MTT法。细胞经过24小时的孵育后，分别将新配的化合物I-a的二甲亚砜溶液以浓度梯度加入到各孔中，使孔中化合物最终浓度分别为100微克/毫升，33.3微克/毫升，11.1微克/毫升和3.7微克/毫升。72小时后，加入10微升MTT(5毫克/毫升)的生理盐水缓冲液，再继续在37℃培养4小时后，离心5分钟除去未转化的MTT，每孔中加入200微升二甲亚砜，以溶解还原的MTT晶体甲臜(formazan)，所形成的formazan用酶标仪在570nm波长下比色，细胞存活率由样品相对于对照品的比值计算。其中化合物1-a对BGC-823细胞半抑制浓度IC₅₀由剂量效应曲线得到。

化合物1-a的IC₅₀为31.2μM，本试验以抗肿瘤一线用药顺铂(DDP)作为阳性对照，DDP对BGC-823细胞的半抑制浓度IC₅₀为5.0μM。

本实验表明此类取代桂皮酰哌嗪化合物对BGC-823细胞具有较强的细胞毒性，有可能发展成为新的具有抗低分化胃腺癌作用的药物。

实施例5：化合物1-c对PC-3细胞的细胞毒活性

PC-3(前列腺癌)细胞用F-12培养基培养，培养基中含10％的胎牛血清，100U/毫升青霉素和100U/毫升的链霉素。细胞以每孔5×10³的浓度加入到96孔板中，在37℃含5％CO₂潮湿空气的培养箱中培养24小时。

细胞存活率的测定用改良MTT法，具体方法同实施例3。

化合物1-c的对PC-3细胞半抑制浓度IC₅₀为7.47μM。

本试验以抗肿瘤一线用药顺铂(DDP)作为阳性对照，DDP对PC-3细胞的半抑制浓度IC₅₀为4.0μM。

实验结论：本实验表明此类取代桂皮酰哌嗪化合物对PC-3细胞具有较强的细胞毒性，有可能发展成为新的具有抗前列腺肿瘤作用的药物。

Claims

1.一种取代桂皮酰哌嗪衍生物及其可药用盐，具有以下结构通式：

其中：R₁，R₂，R₃相同或不同，选用氢、硝基、羟基、卤素、含1～8个碳的饱和或不饱和烃基或烷氧基或含1～8个碳的烷胺基。

2.根据权利要求1所述的一种取代桂皮酰哌嗪衍生物及其可药用盐，其特征是：

化合物I-a为(E)-1-[4′-(4″，5″-二氯苄基)哌嗪-1′-基]-苯丙-2-烯-1-酮；

化合物I-b为(E)-1-[4′-(4″，5″-二氯苄基)哌嗪-1′-基]-6，7-二甲氧基-苯丙-2-烯-1-酮；

化合物I-c为(E)-1-[4′-(4″，5″-二氯苄基)哌嗪-1′-基]-6，7-二甲氧甲氧基-苯丙-2-烯-1-酮；

化合物I-d为(E)-1-[4′-(4″，5″-二氯苄基)哌嗪-1′-基]-6，7-二羟基-苯丙-2-烯-1-酮；

化合物I-e为(E)-1-[4′-(4″，5″-二氯苄基)哌嗪-1′-基]-6，8-二甲氧基-7-对乙氧基苄氧基-苯丙-2-烯-1-酮。

3.根据权利要求1所述的一种取代桂皮酰哌嗪衍生物的制备方法，其特征是通过以下步骤实现：将取代桂皮酸与3，4-二氯苄基哌嗪通过二环己基羰二亚胺偶合的方式制备，反应式为：

其中基团R₁，R₂和R₃定义与权利要求1相同。

4.根据权利要求1或2所述的一种取代桂皮酰哌嗪衍生物及其可药用盐在制备防治肿瘤疾病药物中的应用。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征是：所述药物含有可药用的辅料。

6.根据权利要求4所述的应用，其特征是：所述药物的制剂形式为固体制剂或液体制剂。