CN102702297A - 胆酸-萘酰亚胺类化合物的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了胆酸-萘酰亚胺类抗肿瘤先导化合物的制备方法，属药物化学合成领域。具体涉及一类具有以下化学结构通式的新萘酰亚胺类化合物的合成方法。本发明化合物的制备方法经济、简单、温和、有效。所得化合物对HepG2肝癌细胞具有很强的抑制活性，与二期临床先导化合物安菲奈特相比，部分具有更加优异的抑制活性，可以用于抗肿瘤药物的制备。

Description

胆酸-萘酰亚胺类化合物的制备方法

技术领域

本发明涉及药物化学领域，具体涉及一类新型胆酸-萘酰亚胺类抗肿瘤化合物及其制备方法与应用。 

背景技术

恶性肿瘤严重威胁人类的健康，人类发现恶性肿瘤已经有数千年的历史。在结构、功能和代谢等方面，恶性肿瘤细胞和正常的细胞相比具有很大的不同，它们具有超过正常的增生能力，这种增生和生物体不相协调。同时恶性肿瘤细胞还具有很强的侵袭性和转移性。 

目前治疗恶性肿瘤的主要方法包括：手术治疗、抗癌药物的化学治疗、放射治疗和生物反应调节剂及其它治疗。主要方法依然是传统的放射治疗和化学治疗。放疗是用放射线杀伤癌细胞：即将癌细胞烧死。化疗是用化学药物杀死癌细胞：即将癌细胞毒死。但是对于占肿瘤90%的实体瘤而言，放化疗总是很难起到根治肿瘤的作用，不仅复发率非常高，而且放化疗在杀死癌细胞的同时也会将正常细胞杀死，并能导致胃肠功能紊乱、骨髓抑制等毒副反应，尤其是破坏人体免疫系统。严重时可导致并发感染和人体机能衰竭最终导致死亡。另外，在长期的癌症治疗中，癌细胞往往会发展出抗药性。因此，研究新一代的低毒高选择性、耐药性低的药物以及改进治疗方法成为恶性肿瘤治疗的当务之急，是生物、医学科研领域的重大课题和长远任务。 

以胆酸为载体的靶向途径在上述方面具有显著优势。胆酸在肝细胞中由胆固醇合成，然后随胆汁储存于胆囊中。其在肝肠循环的过程中很少量进入血液，表现出很高的器官特异性，具有很高的转运能力，最显著的特点是胆酸的吸收是一种主动的转运吸收，因此以胆酸为靶向载体可以提高药物的生物利用度；作为内源性的天然配基胆酸具有良好的生物兼容性，因而适合于作为靶向药物的载体。从而实现药物的肝肠靶向性，提高药物的特异性吸收，降低对正常细胞的毒性。 

发明内容

本发明目的在于提供一类抗肿瘤活性高的胆酸-萘酰亚胺类新化合物，另一目的在于提供其在制备药物方面的应用。 

本发明提供的胆酸-萘酰亚胺类化合物的结构通式如下所示： 

其中：X选自H、Cl或Br；Y选自H或OH；n为2或3.

本发明提供的胆酸-萘酰亚胺类化合物的制备方法通过以下反应路线实现：

    

 （1）在三乙胺的甲醇溶液中，二胺类化合物和二碳酸二叔丁酯反应，得到化合物2；

（2）氮气保护下，化合物2和萘二甲酸酐类在无水乙醇中反应生成化合物3；

（3）化合物3在氯化氢的乙醇溶液中脱去保护基得到化合物4；

（4）化合物4与胆酸或者脱氧胆酸在无水氯仿中，N,N-羰基二咪唑和三乙胺的作用下，缩合反应生成目标化合物5；

 

X为H、Cl或Br；Y为H或OH；n为2或3。

所用二胺类化合物分别为乙二胺或丙二胺；所用萘二甲酸酐类为1，8-萘二甲酸酐、4-氯-1，8-萘二甲酸酐或4-溴-1，8-萘二甲酸酐；所用胆酸类为胆酸或脱氧胆酸。 

本发明优点及创新点在于：本发明以人体能自身合成的物质胆酸为原料，合成了胆酸-萘酰亚胺类化合物，此类化合物具有良好的体外抗肿瘤活性，部分化合物对HepG2人肝癌细胞的体外活性远优于对照化合物安菲奈特。能实现药物的靶向高效吸收，减少对正常组织细胞的毒性，从而实现对癌细胞的选择性杀灭。其制备方法经济、简单、温和，实现了氨基的选择性保护，为后续合成带来了便利，收率较高。 

本发明合成的部分优选化合物的化学结构、红外和核磁数据如下表1： 

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。 

实施例1： 

（1）、制备化合物2

将化合物丙二胺或乙二胺50 mmol溶于质量分数10%的三乙胺的甲醇溶液中，冰浴下，剧烈搅拌，逐滴滴加20 mmol溶于甲醇的二碳酸二叔丁酯溶液，半小时滴加完毕。反应自然升至室温，搅拌过夜。反应液呈乳白色，减压蒸出溶剂，剩余物溶于氯仿中，用饱和Na₂CO₃ 水溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，减压蒸出溶剂，得到淡黄色粘稠油状液体，即为单Boc保护的丙二胺或乙二胺。

（2）、制备化合物3 

将1.98g（10mmol）的1，8-萘二甲酸酐溶于30mL的无水乙醇，然后加入1.74g(10mmol)的单Boc保护的丙二胺，氮气保护下，回流搅拌，TLC监测反应进程。反应完毕后，减压蒸出溶剂，柱层析分离（石油醚/乙酸乙酯体积比5：1），得到白色粉末状固体叔丁基-3 - （1,3 - 二氧代-1H-苯并[de]异喹啉-2（3H）-基）丙基氨基甲酸酯（化合物3a）2.83g。

（3）、制备化合物4 

将10mmol化合物叔丁基-3 - （1,3 - 二氧代-1H-苯并[de]异喹啉-2（3H）-基）丙基氨基甲酸酯溶于乙醇和氯仿的混合溶液，反应液冷却至0℃，逐滴滴加4mol/L的盐酸的乙醇溶液两个当量，滴完后反应液升至室温，磁力搅拌2个小时。反应液呈乳白色，有大量固体产生。过滤，用冰冻的无水乙醇洗涤，干燥，得到固体粉末2 - （3 - 氨丙基）-1H-苯并[de]异喹啉-1，3（2H） - 二酮盐酸盐（化合物4a）。

采用如上方法合成3b-3f 及4b-4f化合物，结构如下： 

实施例2：制备化合物5a

0.5 mmol胆酸溶于20 mL无水二氯甲烷，然后加入0.162 g（1 mmol）的N,N-羰基二咪唑（CDI），搅拌。再加入0.5 mmol的化合物4a，滴入1mmol的三乙胺，常温反应。TLC检测反应进程。反应完毕后，反应液再次加入30 mL二氯甲烷，用饱和食盐水洗涤，有机层用无水硫酸钠干燥，过滤，柱层析分离(氯仿：乙醇体积比为8：1)，得淡黄色固体，即为化合物5a。

实施例3：制备化合物5b 

0.5 mmol脱氧胆酸溶于20 mL无水二氯甲烷，然后加入0.162 g（1 mmol）的N,N-羰基二咪唑（CDI），搅拌一个小时。再加入0.5 mmol的化合物4a，滴入1mmol的三乙胺，常温反应。TLC检测反应进程。反应完毕后，反应液再次加入30 mL二氯甲烷，用饱和食盐水洗涤，有机层用无水硫酸钠干燥，过滤，柱层析分离(氯仿：乙醇体积比为6：1)，得淡黄色固体，即为化合物5b。

实施例4：制备化合物5c 

0.5 mmol胆酸溶于20 mL无水二氯甲烷，然后加入0.162 g（1 mmol）的N,N-羰基二咪唑（CDI），搅拌。再加入0.5 mmol的化合物4b，滴入1mmol的三乙胺，常温反应。TLC检测反应进程。反应完毕后，反应液再次加入30 mL二氯甲烷，用饱和食盐水洗涤，有机层用无水硫酸钠干燥，过滤，柱层析分离(氯仿：乙醇体积比为6：1)，得淡黄色固体，即为化合物5c。

实施例5：制备5d 

0.5 mmol脱氧胆酸溶于20 mL无水二氯甲烷，然后加入0.162 g（1 mmol）的N,N-羰基二咪唑（CDI），搅拌一个小时。再加入0.5 mmol的化合物4b，滴入1mmol的三乙胺，常温反应。TLC检测反应进程。反应完毕后，反应液再次加入30 mL二氯甲烷，用饱和食盐水洗涤，有机层用无水硫酸钠干燥，过滤，柱层析分离(氯仿：乙醇体积比为8：1)，得淡黄色固体，即为化合物5d。

实施例6：制备化合物5e 

0.5 mmol胆酸溶于20 mL无水二氯甲烷，然后加入0.162 g（1 mmol）的N,N-羰基二咪唑（CDI），搅拌一个小时。再加入0.5 mmol的化合物4c，滴入1mmol的三乙胺，常温反应。TLC检测反应进程。反应完毕后，反应液再次加入30 mL二氯甲烷，用饱和食盐水洗涤，有机层用无水硫酸钠干燥，过滤，柱层析分离(氯仿：乙醇体积比为8：1)，得淡黄色固体，即为化合物5e。

实施例7：制备化合物5f 

0.5 mmol脱氧胆酸溶于20 mL无水二氯甲烷，然后加入0.162 g（1 mmol）的N,N-羰基二咪唑（CDI），搅拌一个小时。再加入0.5 mmol的化合物4c，滴入1mmol的三乙胺，常温反应。TLC检测反应进程。反应完毕后，反应液再次加入30 mL二氯甲烷，用饱和食盐水洗涤，有机层用无水硫酸钠干燥，过滤，柱层析分离(氯仿：乙醇体积比为8：1)，得淡黄色固体，即为化合物5f。

实施例8：制备化合物5g 

0.5 mmol胆酸溶于20 mL无水二氯甲烷，然后加入0.162 g（1 mmol）的N,N-羰基二咪唑（CDI），搅拌一个小时。再加入0.5 mmol的化合物4d，滴入1mmol的三乙胺，常温反应。TLC检测反应进程。反应完毕后，反应液再次加入30 mL二氯甲烷，用饱和食盐水洗涤，有机层用无水硫酸钠干燥，过滤，柱层析分离(氯仿：乙醇体积比为8：1)，得淡黄色固体，即为化合物5g。

实施例9：制备化合物5h 

0.5 mmol脱氧胆酸溶于20 mL无水二氯甲烷，然后加入0.162 g（1 mmol）的N,N-羰基二咪唑（CDI），搅拌一个小时。再加入0.5 mmol的化合物4d，滴入1mmol的三乙胺，常温反应。TLC检测反应进程。反应完毕后，反应液再次加入30 mL二氯甲烷，用饱和食盐水洗涤，有机层用无水硫酸钠干燥，过滤，柱层析分离(氯仿：乙醇体积比为8：1)，得淡黄色固体，即为化合物5h。

实施例10：制备化合物5i 

0.5 mmol胆酸溶于20 mL无水二氯甲烷，然后加入0.162 g（1 mmol）的N,N-羰基二咪唑（CDI），搅拌一个小时。再加入0.5 mmol的化合物4e，滴入1mmol的三乙胺，常温反应。TLC检测反应进程。反应完毕后，反应液再次加入30 mL二氯甲烷，用饱和食盐水洗涤，有机层用无水硫酸钠干燥，过滤，柱层析分离(氯仿：乙醇体积比为8：1)，得淡黄色固体，即为化合物5i。

实施例11：制备化合物5j 

0.5 mmol脱氧胆酸溶于20 mL无水二氯甲烷，然后加入0.162 g（1 mmol）的N,N-羰基二咪唑（CDI），搅拌一个小时。再加入0.5 mmol的化合物4e，滴入1mmol的三乙胺，常温反应。TLC检测反应进程。反应完毕后，反应液再次加入30 mL二氯甲烷，用饱和食盐水洗涤，有机层用无水硫酸钠干燥，过滤，柱层析分离(氯仿：乙醇体积比为8：1)，得淡黄色固体，即为化合物5j。

实施例12：制备化合物5k 

0.5 mmol胆酸溶于20 mL无水二氯甲烷，然后加入0.162 g（1 mmol）的N,N-羰基二咪唑（CDI），搅拌一个小时。再加入0.5 mmol的化合物4f，滴入1mmol的三乙胺，常温反应。TLC检测反应进程。反应完毕后，反应液再次加入30 mL二氯甲烷，用饱和食盐水洗涤，有机层用无水硫酸钠干燥，过滤，柱层析分离(氯仿：乙醇体积比为8：1)，得淡黄色固体，即为化合物5k。

实施例13：制备化合物5l 

0.5 mmol脱氧胆酸溶于20 mL无水二氯甲烷，然后加入0.162 g（1 mmol）的N,N-羰基二咪唑（CDI），搅拌一个小时。再加入0.5 mmol的化合物4f，滴入1mmol的三乙胺，常温反应。TLC检测反应进程。反应完毕后，反应液再次加入30 mL二氯甲烷，用饱和食盐水洗涤，有机层用无水硫酸钠干燥，过滤，柱层析分离(氯仿：乙醇体积比为8：1)，得淡黄色固体，即为化合物5l。

以上合成化合物的质谱、红外和核磁数据见表。 

实施例14： 

本发明合成的中间体和目标化合物具有抗肿瘤作用，优选出12个化合物，药理实验如下：

（一）实验方法：

为了考察本系列化合物抗肿瘤活性，采用MTT 法进行初步筛选，对照品为Amonafide。

1. 细胞培养条件：取繁殖期细胞，加入含10%小牛血清，2 mM L-谷氨酸，100U/mL 青霉素，50 μg/mL 链霉素、2 mM 氨基胍培养液中，于37°C，5% CO₂ 环境中培养。 

2.细胞毒性测试：取对数生长期的HepG2（肝癌细胞）肿瘤细胞，调整细胞数为5×10³ 个/mL，加于96 孔培养板中使其贴壁过夜，24 小时后加入已知浓度的样品液，再过48 小时加MTT 溶液，每孔100 μL；在37°C 条件下于培养箱中培养4 h，除去MTT 溶液，将每孔细胞晶体用150 μL DMSO 溶解。以上分为分样品组、对照组（不加样品）和空白组（只有培养基，无细胞），在酶标仪上测定波长570 nm 处得的光密度值。测得光密度后由下面的公式计算不同样品浓度下的抑制率。 

肿瘤细胞生长抑制率(%) =（OD 对照-OD 实验）/（OD 对照-OD 空白）×100% 

（二） 实验数据及结果

本发明上述合成的12个优选化合物的抗肿瘤活性下表2：

Table 2  The data of Inhibitory rate activity 

上述实验结果表明本发明所述化合物具有良好的体外抗肿瘤活性，且多个化合物对供试癌细胞的体外活性远优于对照化合物安菲奈特，以本发明化合物作为活性成份用于制备新的抗肿瘤药物，具有潜在的应用价值。

Claims (1)

1.胆酸-萘酰亚胺类化合物的制备方法，其特征在于，该类化合物具有如下通式，其中：X选自H、Cl或Br；Y选自H或OH；n为2或3，                                                

通过以下步骤实现：

   

（1）在三乙胺的甲醇溶液中，二胺类化合物和二碳酸二叔丁酯反应，得到化合物2；

（2）氮气保护下，化合物2和萘二甲酸酐类在无水乙醇中反应生成化合物3；

（3）化合物3在氯化氢的乙醇溶液中脱去保护基得到化合物4；

 

（4）化合物4与胆酸或者脱氧胆酸在无水氯仿中，N,N-羰基二咪唑和三乙胺的作用下，缩合反应生成目标化合物5；

所用二胺类化合物分别为乙二胺或丙二胺；所用萘二甲酸酐类为1，8-萘二甲酸酐、4-氯-1，8-萘二甲酸酐或4-溴-1，8-萘二甲酸酐；所用胆酸类为胆酸或脱氧胆酸。