CN102816159A - α-道捻子素噻唑甲酸酯A及其半合成方法和其药物用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及以α-道捻子素和噻唑-2-甲酸为原料，在催化剂的存在下，通过酯化反应合成一种新化合物，其化学名为7-甲氧基-2,8-二（3-甲基丁-2-烯）双苯吡酮-1,3,6-三（噻唑-2-甲酸）酯，简称α-道捻子素噻唑甲酸酯A，产率达80%以上。α-道捻子素噻唑甲酸酯A在制备抗肿瘤药物中有着广泛的应用。

Description

α-道捻子素噻唑甲酸酯A及其半合成方法和其药物用途

技术领域

本发明涉及α-道捻子素噻唑甲酸酯A及其半合成方法，和其在制备抗肿瘤药物中的应用。属于化学技术领域。 

背景技术

α-道捻子素噻唑甲酸酯A： 

其化学名称为：7-甲氧基-2,8-二（3-甲基丁-2-烯）双苯吡酮-1,3,6-三（噻唑-2-甲酸）酯（英文名为：7-methoxy-2,8-bis(3-methylbut-2-enyl)xanthone-1,3,6-triyl trithiazole-2-carboxylate），浅黄色粉末，熔点：81-82℃；易溶于乙醇、甲醇、氯仿等。

长期以来，肿瘤是严重危害人类健康的一大顽疾，世界卫生组织调查结果表明：全世界50多亿人口中，平均每年死于恶性肿瘤者达690万人；并且肿瘤患者正在逐年增加，已成为仅次于心血管病的第二大杀手。根据2007年中华医学会数据显示，每年我国有200万人死于肿瘤，其发病率每年激增3%-5%。 

目前，治疗肿瘤的方法有手术治疗、放射治疗、药物治疗(化学治疗)，生物治疗，内分泌治疗等，其中以药物治疗为主。从天然产物中提取有效成分或通过结构改造合成新的先导化合物，是发现新药的一个非常重要的途径。 

氧杂蒽酮类化合物因结构特殊性与生物多样性，引起科学家的广泛关注。该类可以作为有效地DNA嵌入剂，起到抑制肿瘤细胞增殖的作用。体外研究发现，此类化合物对白血病、结肠癌、乳腺癌、肺癌、肝癌、胃癌等多种肿瘤细胞具有抑制活性。 

莽吉柿(Garcinia mangostana L.)，又称山竹，为藤黄科(Guttiferae) 藤黄属(Garcinia) 常绿乔木，是东南亚地区的传统药物。其药效和保健价值主要来自于一组被称为氧杂蒽酮（xanthones）的化学物质。较之其他水果，莽吉柿被认为含有最多数量的氧杂蒽酮，这些物质主要存在于果皮中。目前，研究人员已经鉴定和分离出大约200种氧杂蒽酮，其中40种是在莽吉柿果皮中发现的。其中，α-倒捻子素作为莽吉柿果皮的主要有效成分，具有抗突变、抗肿瘤、抗氧化活性、抑菌、抗HIV、抗紫外线等多种生物活性。国内外学者对于α-倒捻子素的研究，多集中在提取分离及活性研究方面，在结构修饰方面鲜有研究报道。 

目前未见到有关α-道捻子素噻唑甲酸酯A的合成方法，该化合物属于新化合物，属于首次合成，该化合物的抗肿瘤活性属于首次发现。 

发明内容

本发明的目的在于利用α-道捻子素和噻唑-2-甲酸为原料，在催化剂的存在下，通过酯化反应，制备一种具有较强抗肿瘤活性的物质。 

为实现上述发明目的，采用的半合成方法有两种： 

一、酰化催化法

合成路线如下：

i、原料噻唑-2-甲酸（化合物1）酰化：4当量噻唑-2-甲酸与氯化亚砜、三氯化磷、五氯化磷或草酸氯溶于适当的溶剂中，加热回流1-12h，制备酰氯（化合物2）；

ii、酯化反应：在（i）反应产物中加入1当量α-道捻子素（化合物3），在碱性条件下反应生成α-道捻子素噻唑甲酸酯A（化合物4），经柱色谱分离得产物α-道捻子素噻唑甲酸酯A。

二、缩合催化法 

合成路线如下：

4当量噻唑-2-甲酸（化合物1）与1当量α-道捻子素（化合物3）在缩合剂的存在下反应成酯，经精致得到产物化合物4。缩合剂及催化剂可选用N,N’-二环己基碳二亚胺(DCC)、4-二甲氨基吡啶(DMAP)、N-二甲氨基丙基-N-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDCI)、1-羟基苯丙三氮唑(HOBt)、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)、及其它药学上可以接受的缩合剂和催化剂。

本发明α-道捻子素噻唑甲酸酯A（化合物4）的应用：本发明的试验证明，化合物4能够抑制肿瘤细胞的生长，在以正常人干细胞株L02、人乳腺癌细胞株MCF-7、人胃癌细胞株SGC7901、人宫颈癌细胞株HELA为靶细胞的MTT还原法检测抗肿瘤活性试验中，化合物4的抗肿瘤活性优于化合物3，且对正常细胞和癌细胞具有一定的选择性，表明化合物4可用于制备抗肿瘤药物。 

含有本发明α-道捻子素噻唑甲酸酯A（化合物4）的药物组合物；一种药物组合物，包含本发明所述的化合物4，和一种或多种药学上可以接受的载体或赋形剂。 

具体实施方式

为了更详细的说明本发明，给出下述制备实例。但本发明的范围并不局限于此。 

实施例1：酰化催化法制备α-道捻子素噻唑甲酸酯A 

取1.0 mmol噻唑-2-甲酸，加入氯化亚砜（SOCl₂）3 mL加热回流，5h后蒸干溶剂，用3 mL处理的四氢呋喃（THF）溶解；另取α-倒捻子素0.25 mmol和三乙胺催化（Et₃N）1.0 mmol，溶于2 mL THF溶剂，慢慢滴加到上述3 mL THF溶液中，继续反应1 h后，柱色谱分离，得到产物α-道捻子素噻唑甲酸酯A 0.17 g。

实施例2：缩合催化法制备α-道捻子素噻唑甲酸酯A 

称取1.0 mmol的噻唑-2-甲酸、1.1 mmol EDCI、1.1 mmol NHS于三颈瓶中，将上述混合物用10 mL DMF（二甲基甲酰胺）溶解，25℃搅拌活化4 h；另取0.25 mmol α-倒捻子素，加入活化后的溶液中，室温反应48 h，蒸干溶剂，水洗3次，残渣经柱色谱分离，得到产物α-道捻子素噻唑甲酸酯A 0.15 g。

实施例3：MTT还原法检测抗肿瘤活性 

1、实验材料

a、MTT 溶液配制：取0.5 g MTT溶解于100ml磷酸盐缓冲液 PBS中，0.22 μm滤膜过滤，分装，-20℃保存；

b、化合物母液配制：将α-道捻子素、α-道捻子素噻唑甲酸酯A分别溶解于DMSO中，配成一定浓度的母液，-20℃保存；

c、细胞株筛选：对数生长期的正常人肝细胞株L02、人乳腺癌细胞株MCF-7、人胃癌细胞株SGC7901、人宫颈癌细胞株HELA。

2、操作步骤： 

a、收集对数期细胞，调整细胞悬液浓度为7×10⁴/mL；取96孔版，每孔加入100 μL悬液。（边缘孔用无菌PBS或完全培养基填充）；

b、5% CO₂，37℃孵育24 h，使细胞贴壁；

c、将待测化合物母液于室温融化，用完全DMEM培养基配成系列浓度的工作液，每空加入200 μL，每个样品做3个复孔；

d、5% CO₂，37℃孵育48 h，其间注意在倒置显微镜下观察化合物对细胞的影响，并记录，一般观察时间为24 h；

e、每孔加入20 μL MTT溶液（5 mg/mL，即0.5% MTT），继续培养4 h；

f、终止培养，小心吸去孔内培养液；

g、每孔加入150 μL DMSO，置摇床上低速振荡10 min，使结晶物充分溶解。在酶联免疫检测仪OD 490 nm处测量各孔的吸光值；

h、同时设置调零孔（培养基、MTT、DMSO），阴性对照孔（细胞、相同浓度的药物溶解介质、培养液、MTT、DMSO），阳性对照空。

实验结果如下表所示： 

   

试验结果表明：化合物α-道捻子素、α-道捻子素噻唑甲酸酯A均具有较好的抗肿瘤活性，其对正常细胞和癌细胞具有一定的选择性，且α-道捻子素噻唑甲酸酯A 抗肿瘤活性优于其原料药α-道捻子素。

Claims (5)

1.一种如下式的α-道捻子素噻唑甲酸酯A：

。

2.权利要求1中α-道捻子素噻唑甲酸酯A的一种半合成方法：其特征分别在于：合成路线如下：

具体步骤如下：

i、原料噻唑-2-甲酸(1)酰化：4当量噻唑-2-甲酸与氯化亚砜、三氯化磷、五氯化磷或草酸氯溶于适当的溶剂中，加热回流1-12h，制备酰氯2；

ii、酯化反应：在（i）反应产物中加入1当量α-道捻子素(3)，在碱性条件下反应生成α-道捻子素噻唑甲酸酯A(4)，经柱色谱分离得产物α-道捻子素噻唑甲酸酯A(4)。

3.权利要求1中α-道捻子素噻唑甲酸酯A的又一种半合成方法：其特征分别在于：合成路线如下：合成路线如下：

具体步骤如下：4当量噻唑-2-甲酸(1)与1当量α-道捻子素(3)在缩合剂的存在下反应成酯，经精制得到产物4；此反应缩合剂及催化剂可选用N,N’-二环己基碳二亚胺(DCC)、4-二甲氨基吡啶(DMAP)、N-二甲氨基丙基-N-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDCI)、1-羟基苯丙三氮唑(HOBt)、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)、及其它药学上可以接受的缩合剂和催化剂。

4.权利要求1所述的α-道捻子素噻唑甲酸酯A在制备抗肿瘤药物中的应用。

5.一种抗肿瘤药物组合物，包括权利要求1所述的α-道捻子素噻唑甲酸酯A和一种或多种药学上可接受的载体或赋形剂。