CN102746307B - 1-n-苄基别嘌醇衍生物及其制备方法和用途 - Google Patents

Abstract

本发明提供了如式Ⅰ所示别嘌醇衍生物及其制备方法和用途。本发明别嘌醇衍生物能够有效抑制肿瘤生长，具有良好的抗肿瘤作用；它还能够有效抑制黄嘌呤氧化酶活性，可用于痛风治疗，为临床治疗癌症和痛风提供了一种新的用药选择；同时，本发明化合物的制备方法简单，成本较低，收率高，具有良好的工业应用前景。

Description

1-N-苄基别嘌醇衍生物及其制备方法和用途

技术领域

本发明涉及别嘌醇衍生物及其制备方法和用途。

背景技术

肿瘤，是当今世界危及人类生命的一种最常见、最严重的疾病之一。化疗、放疗、手术疗法是目前治疗肿瘤的主要手段。而目前用于肿瘤治疗的药物数量有限，其售价较高，为肿瘤患者带来了较大的经济负担。因此，开发出更多的可有效抗肿瘤的药物显得尤为必要。

别嘌呤醇（Allopurinol），化学名：4-羟基-1H-吡唑[3,4-d]嘧啶，其结构式如下：

它是天然次黄嘌呤的同分异构体，能抑制黄嘌呤氧化酶的活性，阻止黄嘌呤和次黄嘌呤氧化产生尿酸，从而降低血清尿酸的浓度，主要用于治疗高尿酸血症及痛风。自1963年别嘌呤成为治疗痛风的首选药物以来，一直是临床上用于治疗痛风的一线药物。

目前，还未见将别嘌醇作为先导化合物，对其进行结构修饰和改造后，用于抗肿瘤的相关报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种别嘌醇衍生物及其制备方法和用途。本发明还提供了一种抗肿瘤、治疗痛风的药物组合物。

具体地，本发明提供了如式Ⅰ所示的化合物，其结构式如下：

其中，R₁为卤素或-NHCH₂CH₂NHR₄；所述R₄为H或-SO₂R₂；所述R₂为C6~10的芳香烃或取代芳香烃。

进一步地，所述R₂为苯基或取代苯基。

更进一步地，所述R₂为-C₆H₅、-C₆H₄NO₂或-C₆H₄Br。

进一步优选地，所述化合物为

4-氯-1-苯甲基-1H-吡唑[3,4-d]嘧啶、

N′-(1′-苯甲基-1H-吡唑[3,4-d]嘧啶-4′-基-)-1,2-乙二胺、

1-N-苄基-4-N-2′-苯磺酰氨基乙氨基-1H-吡唑[3,4-d]嘧啶、

1-N-苄基-4-N-2′-（4-硝基苯磺酰氨基）乙氨基-1H-吡唑[3,4-d]嘧啶、或

1-N-苄基-4-N-2′-（4-溴苯磺酰氨基）乙氨基-1H-吡唑[3,4-d]嘧啶。

本发明还提供了上述化合物的制备方法，它包括如下操作步骤：

A、取4-氯-1H-吡唑并[3,4-d]嘧啶和溴化苄，通过亲电取代反应生成4-氯-1-苯甲基-1H-吡唑[3,4-d]嘧啶；

B、取4-氯-1-苯甲基-1H-吡唑[3,4-d]嘧啶和乙二胺，通过亲电取代反应生成N′-(1′-苯甲基-1H-吡唑[3,4-d]嘧啶-4′-基-)-1,2-乙二胺；

C、取N′-(1′-苯甲基-1H-吡唑[3,4-d]嘧啶-4′-基-)-1,2-乙二胺，与-SO₂R₂通过亲核取代反应生成式Ⅰ化合物；其中，所述R₂为C6~10的芳香烃或取代芳香烃。

进一步地，步骤A中4-氯-1H-吡唑并[3,4-d]嘧啶与溴化苄的摩尔比为1：1~2；步骤B中，4-氯-1-苯甲基-1H-吡唑[3,4-d]嘧啶和乙二胺的摩尔比为1∶1~2；步骤C中N′-(1′-苯甲基-1H-吡唑[3,4-d]嘧啶-4′-基-)-1,2-乙二胺与-SO₂R₂的摩尔比为1：1~2。

更进一步地，步骤A中4-氯-1H-吡唑并[3,4-d]嘧啶与溴化苄的摩尔比为1：1.0~1.5；步骤B中，4-氯-1-苯甲基-1H-吡唑[3,4-d]嘧啶和乙二胺的摩尔比为1∶1.0~1.5；步骤C中N′-(1′-苯甲基-1H-吡唑[3,4-d]嘧啶-4′-基-)-1,2-乙二胺与-SO₂R₂的摩尔比为1：1.2~1.8。

进一步优选地，其制备方法如下：

上述反应式中，

2：4-氯-1H-吡唑[3,4-d]嘧啶

10：4-氯-1-苯甲基-1H-吡唑[3,4-d]嘧啶

11：N′-(1′-苯甲基-1H-吡唑[3,4-d]嘧啶-4′-基-)-1,2-乙二胺

12a：1-N-苄基-4-N-2′-苯磺酰氨基乙氨基-1H-吡唑[3,4-d]嘧啶

12b：1-N-苄基-4-N-2′-（4-硝基苯磺酰氨基）乙氨基-1H-吡唑[3,4-d]嘧啶

12c：1-N-苄基-4-N-2′-（4-溴苯磺酰氨基）乙氨基-1H-吡唑[3,4-d]嘧啶。

本发明还提供了上述化合物在制备抗肿瘤或治疗痛风的药物中的用途。

进一步地，所述药物是抗肝癌细胞药物或黄嘌呤氧化酶抑制剂。

本发明还提供了一种抗肿瘤、治疗痛风的药物组合物，它是由上述的化合物为活性成分，加上药学上可用的辅料制备而成的制剂。

本发明别嘌醇衍生物能够有效抑制肿瘤生长，具有良好的抗肿瘤作用；它还能够有效抑制黄嘌呤氧化酶活性，可用于痛风治疗，为临床治疗癌症和痛风提供了一种新的用药选择；同时，本发明化合物的制备方法简单，成本较低，收率高，具有良好的工业应用前景。

具体实施方式

实施例14-氯-1-苯甲基-1H-吡唑[3,4-d]嘧啶（简称化合物10）的合成

将化合物2(0.1g，0.65mmol)溶解在5mL干燥的DMF中，反应液在室温搅拌10min，用滴液漏斗慢慢滴加量好的三乙胺(0.22g，0.65mmol)，继续室温搅拌30min。再将已溶解在5mL干燥DMF的溴化苄(0.11g，0.78mmol)慢慢滴加到混合物中，继续搅拌1h后加入催化量的KI。反应液用TLC检测至完全反应，混合液倒入到15mL水中，用稀盐酸调节PH至酸性后，加入乙酸乙酯萃取(4×20mL)，有机层用饱和氯化钠洗涤，无水硫酸镁干燥，浓缩。粗产物经硅胶柱层析，用石油醚∶乙酸乙酯(10∶1)洗脱，得到白色棒状晶体10。

10:白色棒状晶体，62～63℃¹H NMR(400MHz,DMSO-d₆)δ:8.91(s,1H,CH),8.53(s,1H,CH),7.26～7.33(m,5H,ArH),5.70(s,2H,CH₂);¹³C NMR(100MHz,DMSO-d₆)156.63,151.32,150.88,137.19,135.07,129.00,128.97,128.10,128.07,127.95,106.29,50.79;IR(KBr,v,cm^-1):3441,3090,2935,1897,1756,1585,1547,1479,1410,1347,1243,1174,1135,950,858,783,730,698,596,534;HRMS(ESI)calcd for C₁₂H₉ClN₄[M＋H]⁺244.0516found245.0584.

实施例2N′-(1′-苯甲基-1H-吡唑[3,4-d]嘧啶-4′-基-)-1,2-乙二胺（简称化合物11）的合成

将化合物10(0.10g，0.41mmol)溶解在10mL乙腈中，再将乙二胺(0.025g，0.42mmol)慢慢加入到混合液中，室温搅拌，用TLC检测至完全反应。反应液经浓缩得黄色油状液体，粗产物经硅胶柱层析，先用二氯甲烷∶甲醇(2∶8滴)过柱子，后用甲醇洗脱，得黄色油状液体11。

11:黄色油状液体¹H NMR(400MHz,DMSO-d₆)δ:8.61(br,1H,NH),8.25(s,1H,CH),8.03(s,1H,CH),7.19～7.32(m,5H,ArH),5.50(s,2H,CH₂),3.59(dd,2H,CH₂),3.13(dd,J＝6.10Hz,J＝12.10Hz,2H,CH₂),2.88(t,J＝6.10Hz,2H,NH₂);¹³C NMR(100MHz,DMSO-d₆)156.47,155.83,152.67,137.33,132.37,128.45,127.40,100.52,49.71,41.26,40.63;IR(KBr,v,cm^-1):3275,2936,2104,1618,1571,1495,1454,1352,1293,1182,1117,1042,918,790,732,699;HRMS(ESI)calcd for C₁₄H₁₆N₆[M＋H]^＋268.1436found269.1506.

实施例3化合物12a~12c的合成

将化合物11(0.32g，1.19mmol)和TEA(0.18g，1.78mmol)在冰欲条件下依次加入到10mL干燥的DMF中，搅拌一段时间，再将已溶解在2mL干燥DMF中的苯磺酰氯(0.25g，1.79mmol)慢慢滴加到混合物中，冰浴条件下继续搅拌。反应液用TLC检测至反应完全后倒入到15mL水中，加入乙酸乙酯萃(3×15mL)，有机层用饱和氯化钠洗涤，浓缩得固体。粗产物经硅胶柱层析，用石油醚∶乙酸乙酯∶甲醇(2∶2∶6滴)洗脱，得淡黄色固体12a。

将化合物11(1.19mmol)和TEA(0.18g，1.78mmol)在冰欲条件下依次加入到10mL干燥的DMF中，搅拌一段时间，再将已溶解在2mL干燥DMF中的对硝基苯磺酰氯(1.79mmol)慢慢滴加到混合物中，冰浴条件下继续搅拌。反应液用TLC检测至反应完全后倒入到15mL水中，加入乙酸乙酯萃(3×15mL)，有机层用饱和氯化钠洗涤，浓缩得固体。粗产物经硅胶柱层析，用石油醚∶乙酸乙酯∶甲醇(2∶2∶6滴)洗脱，得浅黄色固体12b。

将化合物11(1.19mmol)和TEA(0.18g，1.78mmol)在冰欲条件下依次加入到10mL干燥的DMF中，搅拌一段时间，再将已溶解在2mL干燥DMF中的对溴苯磺酰氯(1.79mmol)慢慢滴加到混合物中，冰浴条件下继续搅拌。反应液用TLC检测至反应完全后倒入到15mL水中，加入乙酸乙酯萃(3×15mL)，有机层用饱和氯化钠洗涤，浓缩得固体。粗产物经硅胶柱层析，用石油醚∶乙酸乙酯∶甲醇(2∶2∶6滴)洗脱，得橙黄色晶体12c。

12a:浅黄色固体，114～115℃¹H NMR(400MHz,DMSO-d₆)δ:8.35(br,J＝5.60Hz,1H,NH),8.25(s,1H,CH),8.08(s,1H,CH),7.83(t,J＝5.96Hz,1H,NH),7.76～7.79(m,2H,ArH),7.50～7.58(m,3H,ArH),7.20～7.33(m,5H,ArH),5.49(s,2H,CH₂),3.54(dd,J＝6.38Hz,J＝12.58Hz,2H,CH₂),3.00(dd,J＝6.44Hz,J＝12.76Hz,2H,CH₂);¹³C NMR(100MHz,DMSO-d₆)156.80,156.22,153.13,140.74,137.78,132.76,132.39,129.58,128.94,127.97,126.90,100.98,50.26,42.16,40.37;IR(KBr，v,cm^-1):3539,3400,3325,3148,2925,2862,1614,1572,1537,1492,1450,1380,1305,1153,1087,983,903,790,727,689,647,583;HRMS(ESI)calcdfor C₂₀H₂₀N₆O₂S[M＋H]⁺408.1368 found409.1435.

12b:浅黄色固体，171～172℃¹H NMR(400MHz,DMSO-d₆)δ:8.30(d,3H),8.21(dd,2H),8.04(s,1H,CH),7.99(d,J＝8.72Hz,2H,ArH),7.23～7.31(m,3H,ArH),7.19(d,J＝7.24Hz,2H,ArH),5.47(s,2H,CH₂),3.53(dd,J＝5.92Hz,J＝11.96Hz,2H,CH₂),3.11(dd,J＝5.90Hz,J＝11.70Hz,2H,CH₂);¹³C NMR(100MHz,DMSO-d₆)156.73,156.16,153.03,149.74,146.52,137.72,132.34,128.92,128.42,127.92,124.86,100.90,50.18,42.12,40.36;IR(KBr,v,cm^-1):3405,3232,2925,2854,1611,1570,1528,1494,1437,1378,1352,1345,1313,1274,1252,1169,1067,894,855,788,739,686,651,609,559,535,462;HRMS(ESI)calcd for C₂₀H₁₉N₇O₄S[M＋H]^＋453.1219found454.1292.

12c:橙黄色晶体，135.5～137℃¹H NMR(400MHz,DMSO-d₆)δ:8.35(t,1H,NH),8.25(s,1H,CH),8.09(s,1H,CH),7.94(t,1H,NH),7.72(dd,J＝8.64Hz,J＝19.64Hz,4H,ArH),7.25～7.32(m,3H,ArH),7.21(d,J＝6.96Hz,2H,ArH),5.50(s,2H,CH₂),3.54(dd,J＝6.14Hz,J＝12.22Hz,2H,CH₂),3.03(dd,2H,CH₂);¹³C NMR(100MHz,DMSO-d₆)156.28,155.71,152.62,139.60,137.28,132.19,131.87,128.45,127.45,126.12,100.45,49.76,41.61,40.11;IR(KBr，v,cm^-1):3374,2924,2854,1729,1663,1591,1460,1409,1255,1120,1043,854;HRMS(ESI)calcdfor C₂₀H₁₉BrN₆O₂S[M＋H]⁺486.0474found487.0562.

以下通过试验例来说明本发明的有益效果。下述试验例中所用的化合物10、11、12a、12b、12c，分别是由实施例1-3制备得到。

试验例1本发明化合物抗肿瘤效果

利用MTT法对化合物10、11、12a、12b、12c、别嘌醇、阳性对照物17-AAG（17-allyamino-17-demethoxygeldanamycin简称17-AAG是第一代格尔德霉素衍生物）进行Hsp90抑制实验。

将生长良好的人肝癌细胞7402和7221接种于96孔板，7×10³/孔。24h后将浓度梯度(终浓度)为2μg/ml、4μg/ml、8μg/ml、16μg/ml、32μg/ml和64μg/ml的试药分别加入板中，培养72h之后，加入MTT溶液10μl(5mg/ml)，37℃作用4h，弃上清，加入DMSO150μl/孔，室温振摇30min，测定OD570nm值。根据细胞增殖抑制率公式计算：抑制率(%)=(对照组OD值-实验组OD值)/对照组OD值×100%。IC₅₀值利用统计软件进行计算。实验结果见表1。

表1目标化合物抗肿瘤活性测定结果

“--”:无活性值；IC₅₀值>64，表示所述化合物的IC₅₀超过了64μg·mL^-1，具体浓度未明确，但仍表明所述化合物对上述肿瘤有抑制作用，仅活性弱于阳性对照。

由上述试验可知，别嘌醇对Bel-7402、SMMC-7221无抗肿瘤活性，而本发明化合物10-12c，对上述肿瘤抑制活性良好，表明本发明式Ⅰ化合物具有良好的抗肿瘤活性。

试验例2本发明化合物对黄嘌呤氧化酶的抑制活性研究

XOD活力测定：在黄嘌呤氧化酶的催化下，底物黄嘌呤被氧化成尿酸，即发生下列反应：

XOD活力由检测产物尿酸的特征吸收峰（λ=290nm）附近的光度值确定。

实验方法，在290nm处用分光光度法测定。在石英比色皿中,加入缓冲溶液、底物溶液和酶溶液,25℃预温2min，在290nm处测定吸光度变化值,每隔5sec记录一次,共测1min,在这段时间内反应，吸光度随时间呈线性增加，斜率为反应速率(dA/min)，斜率越大，说明酶的活力越强。

样品测定：按同样的方法，在酶促反应体系中分别加入样品溶液(5μL,10μL,15μL,20μL)，25℃预温2min，每隔5sec在290nm处纪录吸光度增长的数值，共计1min。每个样品平行操作3次，分别记录反应速率，取平均值计算样品的抑制率。

结果参见表2.

表2目标化合物对黄嘌呤氧化酶抑制活性测定结果

由上述实验可知，本发明式Ⅰ化合物能够有效抑制黄嘌呤氧化酶，具有良好的抗痛风活性。

综上所述，本发明别嘌醇衍生物能够有效抑制肿瘤生长，具有良好的抗肿瘤作用；它还能够有效抑制黄嘌呤氧化酶活性，可用于痛风治疗，为临床治疗癌症和痛风提供了一种新的用药选择；同时，本发明化合物的制备方法简单，成本较低，收率高，具有良好的工业应用前景。

Claims (7)

1.如下所示的化合物： 

1-N-苄基-4-N-2′-苯磺酰氨基乙氨基-1H-吡唑[3, 4-d]嘧啶、或

1-N-苄基-4-N-2′-（4-硝基苯磺酰氨基）乙氨基-1H-吡唑[3, 4-d]嘧啶。

2.权利要求1所述化合物的制备方法，其特征在于：它包括如下操作步骤：

A、取4-氯-1H-吡唑并[3, 4-d]嘧啶和溴化苄，通过亲电取代反应生成4-氯-1-苯甲基-1H-吡唑[3, 4-d]嘧啶； 

B、取4-氯-1-苯甲基-1H-吡唑[3, 4-d]嘧啶和乙二胺，通过亲电取代反应生成N′-(1′-苯甲基-1H-吡唑[3, 4-d]嘧啶-4′-基-)-1, 2-乙二胺；

C、取N′-(1′-苯甲基-1H-吡唑[3, 4-d]嘧啶-4′-基-)-1, 2-乙二胺，与-SO₂R₂通过亲核取代反应生成式Ⅰ化合物；其中，所述R₂为-C₆H₅或-C₆H₄NO₂。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤A中4-氯-1H-吡唑并[3, 4-d]嘧啶与溴化苄的摩尔比为1：1~2；

步骤B中，4-氯-1-苯甲基-1H-吡唑[3, 4-d]嘧啶和乙二胺的摩尔比为1∶1~2；

步骤C中N′-(1′-苯甲基-1H-吡唑[3, 4-d]嘧啶-4′-基-)-1, 2-乙二胺与-SO₂R₂的摩尔比为1：1~2。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤A中4-氯-1H-吡唑并[3, 4-d]嘧啶与溴化苄的摩尔比为1：1.0~1.5；

步骤B中，4-氯-1-苯甲基-1H-吡唑[3, 4-d]嘧啶和乙二胺的摩尔比为1∶1.0~1.5；

步骤C中N′-(1′-苯甲基-1H-吡唑[3, 4-d]嘧啶-4′-基-)-1, 2-乙二胺与-SO₂R₂的摩尔比为1：1.2~1.8。

5.权利要求1或2所述的化合物在制备抗肿瘤或治疗痛风的药物中的用途。

6.根据权利要求5所述的用途，其特征在于：所述药物是抗肝癌细胞药物或黄嘌呤氧化酶抑制剂。

7.一种抗肿瘤、治疗痛风的药物组合物，其特征在于：它是由权利要求1所述的化合物为活性成分，加上药学上可用的辅料制备而成的制剂。