CN101935306B

CN101935306B - 二酮哌嗪类衍生物及其应用

Info

Publication number: CN101935306B
Application number: CN 201010233463
Authority: CN
Inventors: 裴月湖; 吴彪; 华会明
Original assignee: Shenyang Pharmaceutical University
Current assignee: Shenyang Pharmaceutical University
Priority date: 2010-07-22
Filing date: 2010-07-22
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2030-07-22
Also published as: CN101935306A

Abstract

本发明属于医药技术领域，涉及新的二酮哌嗪类衍生物及其应用，具体涉及治疗肿瘤疾病的新的二酮哌嗪类衍生物。本发明化合物结构通式如下图Ⅰ和Ⅱ所示，式中n可以是0，1，2，R基团可以是氨基，乙氨基，丙氨基，异丙氨基，丁氨基，异丁氨基，叔丁氨基，环丙氨基，环戊氨基，环己氨基，二甲氨基，二乙胺基，四氢吡咯基，六氢吡啶基，4-甲基六氢吡啶基，吗啉基，哌嗪基，氮甲基哌嗪基。该类化合物结构稳定明确，抗肿瘤活性实验结果表明，该类化合物具有很强的抗肿瘤活性，其优点在于活性很强，用药剂量小等。本发明所述二酮哌嗪类衍生物可以制成制剂，主要用于治疗肿瘤疾病。

Description

二酮哌嗪类衍生物及其应用

技术领域

本发明属于医药技术领域，涉及新的二酮哌嗪类衍生物及其应用。具体涉及新的二酮哌嗪类衍生物及其在制备抗肿瘤药物中的应用。

背景技术

癌症是现代人类健康的重大威胁之一.尽管在近几十年来，人们为征服癌症做出了巨大的努力，但离征服癌症的目标还相差甚远，癌症仍然是人类死亡的重要原因之一。抗肿瘤活性化合物二酮哌嗪类衍生物是一类具有二酮哌嗪环结构特点的天然产物，对HL-60人白血病癌细胞体现了很好的活性。

近年来，随着人类基因组学、分子和细胞生物学及新药设计技术的突破和发展，人们对癌症的病理和机理在分子基础上有了更深的认识和理解，癌细胞的特性成为治疗癌症的新的靶点。但相比细胞抑制剂而言，细胞毒类药物仍然占据着主导地位。而目前市场上广为使用的是抑制细胞有丝分裂的这一类细胞毒类药物，包括秋水仙碱、长春花碱类及紫三醇等。这一类化合物的作用靶点在微管蛋白，通过与微管蛋白结合，阻止微管形成，使细胞的有丝分裂停留在分裂中期，从而抑制了癌细胞的快速增生，目前，这一类化合物面临了很大的问题，由于多重耐药性的日益增多，已经限制了这类药物的疗效。所以研究开发具有光谱抗肿瘤特性的新型化合物，显得极为紧迫和必要。

发明内容

本发明的目的在于提供了新的二酮哌嗪类衍生物，以及它们在制备抗肿瘤相关药物中体现的新功用。

本发明是通过以下技术方案实现的：

所述的抗肿瘤活性化合物二酮哌嗪类衍生物，为以下化合物Ⅰ和Ⅱ中的任一个，具体的结构式如下：

n为0或1或2；

R基团选自氨基，乙氨基，丙氨基，异丙氨基，丁氨基，异丁氨基，叔丁氨基，环丙氨基，环戊氨基，环己氨基，二甲氨基，二乙胺基，四氢吡咯基，六氢吡啶基，4-甲基六氢吡啶基，吗啉基，哌嗪基，氮甲基哌嗪基。

本发明所述的化合物Ⅰ和Ⅱ，其系列衍生物都具有新颖的结构特点，通过对A片段的设计，变换不同氨基等极性官能团，改善分子的亲水性来提高分子抗肿瘤活性，并结合B片段的变化，通过碳碳双键将A，B片段连接起来得到目标化合物。

本发明中的全合成路线采用国际上已经广为接受的逆合成(Retrosynthesis)分析方法，例如可将该二酮哌嗪类衍生物分割成A和B两个分子片段。本发明全合成路线中包括两个片段分子的各自分别合成。然后通过碳碳双键将片段分子A和B连接成为最终的二酮哌嗪类化合物，这中间涉及到多种官能团保护基的使用。

本发明对合成的新型的二酮哌嗪类化合物进行细胞实验和药物筛选，以期研发出有临床应用前景的新型化合物，可以推进抗肿瘤领域研究的进程。研究结果表明：本发明的二酮哌嗪类化合物对测试的肿瘤细胞都显示很好的活性，其中对人白血病细胞HL-60显示了强效的活性。

附图说明

图1为本发明化合物二酮哌嗪类衍生物逆合成(Retrosynthesis)分析图

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实例一

全合成方法：(以结构通式Ⅰ系列中n＝1，R＝N(CH₃)₂为例)

1、3-羟基-4-香叶醇基苯甲醛(前期合成1.0eq)，溴氯丙烷(1.0eq)，三乙胺(1.0eq)，二氯甲烷作溶剂，冰水浴0℃反应30min，硅胶柱分离，产物直接用在下一步反应。上一步产物(1.0eq)，二甲胺(1.0eq)，三乙胺(cat)，二氯甲烷作溶剂；混合之后室温下搅拌5小时，硅胶柱分离，得到产物(65％)。

2、甘氨酸甲酯盐酸盐(1.0eq)，L-丙氨酸(Cbz保护氨基1.0eq)，加入DCC(2.0eq)，DMAP(cat)，二氯甲烷作溶剂，室温下混合搅拌4小时，硅胶柱分离，产物直接用在下一步反应。上一步产物(1.0eq)，H₂(2.0eq)，加入乙醇作溶剂，室温下反应6小时。硅胶柱分离，得到产物(80％)。

3、将1产物，2产物和叔丁醇钾加入到二氯甲烷中室温搅拌过夜，过柱分离得到产物(结构通式Ⅰ系列中n＝1，R＝N(CH₃)₂)(74％)。核磁数据如下：

¹H-NMR(300MHz，DMSO-d₆)δ：9.78(1H，brs)，8.35(1H，s)，7.09(H，brs)，7.03(1H，d，J＝8.4Hz)，6.95(1H，d，J＝8.4Hz)，6.61(1H，s)，5.40(1H，t，J＝6.0Hz)，5.06(1H，t，J＝6.0Hz)，4.55(2H，d，J＝6.0Hz)，4.09(1H，q，J＝6.9Hz)，4.00(2H，t，J＝6.3Hz)，2.34(2H，t，J＝7.0Hz)，2.11(6H，s)，2.05(4H，m)，1.82(2H，m)，1.68(3H，s)，1.62(3H，s)，1.55(3H，s)，1.32(3H，d，J＝6.9Hz)。

实例二

结构通式Ⅰ系列中n＝1，R＝N(CH₂CH₃)₂由上述实施例一中1.2.3方法制备。核磁数据如下：

¹H-NMR(300MHz，DMSO-d₆)δ：9.78(1H，brs)，8.35(1H，s)，7.07(1H，brs)，7.03(1H，d，J＝8.4Hz)，6.95(1H，d，J＝8.4Hz)，6.61(1H，s)，5.40(1H，t，J＝6.0Hz)，5.04(1H，t，J＝6.0Hz)，4.54(2H，d，J＝6.0Hz)，4.09(1H，q， J＝6.9Hz)，4.00(2H，t，J＝6.3Hz)，2.51(2H，t，J＝6.9Hz)，2.44(4H，q，J＝7.2Hz)，2.05(4H，m)，1.78(2H，m)，1.68(3H，s)，1.62(3H，s)，1.55(3H，s)，1.32(3H，d，J＝6.9Hz)，0.92(6H，t，J＝7.2Hz)。

实例三

结构通式Ⅰ系列中n＝1，R＝N(CH₂CH₂)₂由上述实施例一中1.2.3方法制备。核磁数据如下：

¹H-NMR(300MHz，DMSO-d₆)δ：9.78(1H，brs)，8.35(1H，s)，7.07(1H，brs)，7.04(1H，d，J＝8.4Hz)，6.95(1H，d，J＝8.4Hz)，6.62(1H，s)，5.40(1H，t，J＝6.0Hz)，5.04(1H，t，J＝6.0Hz)，4.55(2H，d，J＝6.0Hz)，4.10(1H，q，J＝6.9Hz)，4.00(2H，t，J＝6.3Hz)，2.51(2H，t，J＝7.2Hz)，2.41(4H，m)，2.05(4H，m)，1.86(2H，m)，1.68(3H，s)，1.66(4H，m)，1.62(3H，s)，1.55(3H，s)，1.32(3H，d，J＝6.9Hz)。

实例四

结构通式Ⅱ系列中n＝1，R＝N(CH₃)₂由上述实施例一中1.2.3方法制备。核磁数据如下：

¹H-NMR(300MHz，DMSO-d₆)δ：9.82(1H，brs)，8.35(1H，s)，7.09(H，brs)，7.03(H，d，J＝8.4Hz)，6.95(1H，d，J＝8.4Hz)，6.60(1H，s)，5.40(1H，t，J＝6.0Hz)，5.06(1H，t，J＝6.0Hz)，4.55(2H，d，J＝6.0Hz)，4.09(1H，q，J＝6.9Hz)，4.00(2H，t，J＝6.3Hz)，2.34(2H，t，J＝7.0Hz)，2.11(6H，s)，2.05(4H，m)，1.82(2H，m)，1.68(3H，s)，1.62(3H，s)，1.55(3H，s)，1.32(3H，d，J＝6.9Hz)。

以上合成的二酮哌嗪类化合物可以展开对其抗肿瘤活性的研究并研究其抗肿瘤药效和作用机理，扩大抗肿瘤化合物库，增加可用来筛选的化合物数量，力求从中找到高活性的药物前体。

实例五

实验材料

P388小鼠白血病(MTT法)、A-549人肺腺(SRB法)、HL-60人白血病癌(MTT法)、BEL-7402人肝癌(SRB法)(上海药物所药理组)

MTT(购自Sigma公司)用生理盐水溶解，配制成5mg/mL的工作液，-20℃保存；二甲基亚砜(DMSO)为分析纯。

SRB(sulforhodamine B，磺酰罗丹明B，购自Sigma公司)。SRB以1％醋酸配制0.4％的工作液。

实验方法

MTT法：药物与细胞接触一定时间后，每孔加入5mg/mL MTT 20μL，37℃，5％CO₂继续培养4小时，快翻法除去上清液，每孔加入DMSO 100μL，微型振荡器震荡10分钟，用酶标仪以570nm波长测每孔OD值，按下列公式计算抑制率：

抑制率＝[1-(对照孔平均OD值-加药孔平均OD值)/对照孔平均OD值]×100％

SRB法：药物与细胞接触一定时间后，每孔加入4℃预冷的80％TCA 50μL，静置片刻，将96孔板移入4℃冰箱放置1小时，取出用去离子水冲洗培养板5遍，自然干燥至无湿痕，每孔再加50μL 0.4％SRB(以1％醋酸配制)染30分钟，以1％醋酸冲洗5遍，自然干燥至无湿痕，最后每孔加入无缓冲Tri液(pH＝10)100μL，微型振荡器震荡10分钟，用酶标仪以最适合波长490nm测每孔OD值。

实验结果与讨论

Table 3-1二酮哌嗪类衍生物的细胞毒活性(IC₅₀，μmol/L，作用时间72小时)

合成的二酮哌嗪类化合物对测试的肿瘤细胞都显示很好的活性，其中对人白血病细胞HL-60显示了强效的活性。

Claims

1.具有化合物Ⅰ和Ⅱ结构式的二酮哌嗪类衍生物

Ⅰ Ⅱ

n为0或1或2；

R基团选自氨基，乙氨基,丙氨基，异丙氨基，丁氨基，异丁氨基,叔丁氨基，环丙氨基，环戊氨基，环己氨基，二甲氨基，二乙氨基，四氢吡咯基，六氢吡啶基，4-甲基六氢吡啶基，吗啉基，哌嗪基，N-甲基哌嗪基。

2.权利要求1所述的二酮哌嗪类衍生物的盐酸盐、硫酸盐、磷酸盐、氢溴酸盐、马来酸盐。

3.权利要求1所述的二酮哌嗪类衍生物和药学上可接受的载体或赋形剂混合制备成的临床上可以接受的制剂。

4.权利要求1所述的二酮哌嗪类衍生物在制备治疗抗肿瘤药物中的应用。