CN103172548B - 甲磺酰胺类化合物的制备及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及甲磺酰胺类化合物的制备及其应用，具体地提供了甲磺酰胺类化合物，具有下列通式(I)所示的结构，该类化合物能够很好地抑制SUM‑159、HCC‑1954和MCF‑7细胞的存活和生长：其中，R为氢，C₂‑C₆直链或者支链烷烃，烯丙基，三氟烷基，环丙基，

Description

甲磺酰胺类化合物的制备及其应用

技术领域

本发明涉及药物化学领域，具体而言涉及甲磺酰胺类化合物及其制备方法及用途。

背景技术

乳腺癌(mammary carcinoma)是人类最常见的一种恶性肿瘤也是女性主要恶性肿瘤之一。乳房的恶性肿瘤绝大多数系源于乳腺的上皮组织(乳癌)，少数可源自乳房的各种非上皮组织(各种肉瘤)偶可见到混合性的癌肉瘤。乳腺癌的发病率逐年上升，人群发病为23/10万；占女性全身各种恶性肿瘤的7～10％。

2010年美国密歇根大学研究人员Max S.Wicha等鉴定了一种受体新的作用，CXCR1，位于乳腺癌癌症干细胞表面，在组织受损或是炎症反应的刺激下具有激发癌症干细胞生长的能力。CXCR1是白细胞介素8(IL-8)的受体，IL-8常在慢性炎症与组织损伤过程中产生。当乳腺癌患者接受化疗以后，死亡的癌症细胞会产生IL-8，这将促进癌症干细胞的自我复制。如果，在乳腺癌患者治疗过程中添加相应药物阻断CXCR1，将有效帮助杀死乳腺癌干细胞。

Reparixin(N-[(R)-2-(4-isobutylphenyl)propionyl]-methanesulfonamide)是一种苯基丙酸衍生物，可以抑制白细胞介素-8蛋白与受体CXCR1结合，从而阻断乳腺癌干细胞FAK/AKT/β-连环蛋白通路，准确打击癌症干细胞。研究人员以体内植入乳腺癌细胞的实验鼠为对象进行研究后发现，同时接受化疗和repertaxin治疗的实验鼠体内的癌症干细胞数量远低于只接受化疗的实验鼠，并且添加repertaxin治疗的小鼠发生肿瘤细胞转移的几率也降低了。目前在临床试验2期中用于抑制器官移植排异反应的药物Reparixin(Repertaxin)可以杀死乳腺癌干细胞并阻止肿瘤的扩散。

到目前为止，没有一种药物可以从根本上抑制或者消除乳腺癌干细胞，达到彻底治愈的效果。因此，亟待发现一种疗效更好，毒副作用小，特异性强的治疗乳腺癌的药物。

发明内容

本发明对Reparixin的结构进行优化，新合成了一类化合物，用环丙烷基，烯丙基，乙基替换Reparixin中的甲基，为甲磺酰胺类化合物。药理活性结果表明，该类化合物对SUM-159、HCC-1954和MCF-7细胞具有明显的生长抑制作用，其可以用于预防或者治疗乳腺癌。

本发明提供了甲磺酰胺类化合物，具有通式(I)：

其中R为氢，C₂-C₆直链或者支链烷烃，烯丙基，三氟烷基，环丙基，

在具体实施例中，所述甲磺酰胺类化合物具有通式(I)，其中R选自氢，环丙基或乙基。

本发明提供了一种制备甲磺酰胺类化合物的方法，包括下列步骤：

步骤a：使式(II)化合物

在-78℃下，氮气保护下在非质子溶剂中与二异丙基胺基锂发生活化反应后并与式(III)化合物

R-Br(III)

在碱性条件下发生烷基化反应生成式(IV)化合物，

步骤b：使式(IV)化合物

在0℃下在非质子溶剂中与缩合剂发生羧基活化反应后并与甲基磺酰胺在碱性条件下发生缩合反应生成式(I)化合物，

其中，所述非质子溶剂选自二氯甲烷、四氢呋喃，优选四氢呋喃，所述所述缩合剂选自N，N′-羰基二咪唑(CDI)，所述碱选自1，8-二氮杂二环-双环(5，4，0)-7-十一烯(DBU)；

其中，R为氢，C₂-C₆直链或者支链烷烃，烯丙基，三氟烷基，环丙基，

本发明提供了一种制备具有通式(I)甲磺酰胺类化合物的方法，包括：

步骤a：使式(II)化合物

在-78℃下，氮气保护下在非质子溶剂中与二异丙基胺基锂发生活化反应后并与式(III)化合物

R-Br(III)

在碱性条件下发生烷基化反应生成式(IV)化合物。

步骤b：使式(IV)化合物

在0℃下在非质子溶剂中与缩合剂发生羧基活化反应后并与甲基磺酰胺在碱性条件下发生缩合反应生成式(I)化合物，

其中，所述非质子溶剂选自二氯甲烷、四氢呋喃，优选四氢呋喃，所述缩合剂选自N，N′-羰基二咪唑(CDI)，所述碱选自1，8-二氮杂二环-双环(5，4，0)-7-十一烯(DBU)。

在具体实施例中，制备通式(I)、(III)、(IV)中R是环丙烷基，乙基或氢的甲磺酰胺类化合物的方法，包括：

步骤a：使式(II)化合物

在-78℃下，氮气保护下在非质子溶剂中与二异丙基胺基锂发生活化反应后并与式(III)化合物

R-Br(III)

在碱性条件下发生烷基化反应生成式(IV)化合物。

步骤b：使式(IV)化合物

在0℃下在非质子溶剂中与缩合剂发生羧基活化反应后并与甲基磺酰胺在碱性条件下发生缩合反应生成式(I)化合物，

其中，所述非质子溶剂选自二氯甲烷、四氢呋喃，优选四氢呋喃，所述缩合剂选自N，N′-羰基二咪唑(CDI)，所述碱选自1，8-二氮杂二环-双环(5，4，0)-7-十一烯(DBU)；

其中，式(III)中的R为环丙烷基或乙基。

本发明还提供了所述甲磺酰胺类化合物在制备预防或者治疗乳腺癌的药物中的应用。该类化合物能够显著抑制SUM-159、HCC-1954和MCF-7细胞的生长和活性，尤其是通式(I)中R是环丙烷基、乙基和无基的甲磺酰胺类化合物，在72小时对SUM-159、HCC-1954和MCF-7细胞的抑制IC50值见下表，从而可以将这类化合物配制成用来预防或者治疗乳腺癌的药物。

	SUM-159	HCC-1954	MCF-7
				R＝环丙烷基	12.899μM	13.242μM	23.255μM
R＝乙基	12.499μM	13.545μM	23.255μM
				R＝氢	14.677μM	18.654μM	29.235μM

本发明所述甲磺酰胺类化合物可以根据常规药物配制技术与药物载体或赋形剂(例如药学上可接受的载体和赋形剂)混合形成药物制剂。可以将所述甲磺酰胺类化合物作为活性成分混合在任何常用的口服剂型中，所述口服剂型包括片剂、胶囊剂和液体制剂(例如酏剂和混悬剂)，其中包含着色剂、矫味剂、稳定剂和掩盖味道的物质。对于混合口服剂型来说，所述甲磺酰胺类化合物作为活性成分可以与各种普通片剂材料(例如淀粉、碳酸钙、乳糖、蔗糖和磷酸二钙)混合以助于压片和装入胶囊。可以将所述甲磺酰胺类化合物在药学上可接受的无菌液体载体例如无菌水、无菌有机溶剂或者两者的混合物中溶解或混悬。液体载体可以是适合注射剂的载体，比如生理盐水、丙二醇或者聚乙二醇水溶液。在其他情况下，还可以将微粉化的活性成分分散在淀粉或羧甲基纤维素钠的水溶液中或分散在适当的油(例如花生油)中来制得。液体药物制剂(指无菌溶液或混悬剂)可以用于静脉注射、肌肉注射、腹膜内注射或者皮下注射。

本发明还提供了一种药物组合物，该药物组合物包含至少一种作为活性成分的本发明所述甲磺酰胺类化合物。除此之外，所述药物组合物还可以包含一种或多种无机或有机、固体或液体的药学上可接受的载体或者赋形剂。术语“药学上可接受的”是指当给药至动物例如哺乳动物(例如人类)时生理学上可耐受且通常不会产生过敏或类似的不良反应(例如头晕等)的添加剂或组合物。药物载体和赋形剂可以包括但不限于稀释剂，例如乳糖、葡萄糖、甘露糖和/或甘油；润滑剂；聚乙二醇；粘合剂，例如硅酸铝镁、淀粉、明胶、甲基纤维素、羧甲基纤维素钠和/或聚乙烯吡咯烷酮；并且，如果需要的话，还包括崩解剂，例如淀粉、琼脂、海藻酸或其盐如海藻酸钠；和/或吸附剂、着色剂、防腐剂、稳定剂、矫味剂和甜味剂。

具体实施方式

下面对本发明的各个方面和特点作进一步的描述。

本文所用的缩略语通常为本领域技术人员所熟知的，或者可以是根据基础知识易于理解的。

在本发明化合物的制备中所采用的起始原料是已知的、能够根据已知方法制备的或者可商购获得的。

本发明还涉及新的中间体和/或起始原料。特别优选与实施例中提到的那些相同或者相似的反应条件和新中间体。

中间体和终产物都可以根据常规方法进行后处理和/或纯化，所述常规方法包括调节pH、萃取、过滤、干燥、浓缩、色谱法、研磨、结晶等。

另外，本发明化合物还可以通过本领域已知的各种方法或者本文所述方法的变通方法进行制备。

下列实施例仅用于举例说明本发明，不以任何方式对本发明进行限制。

实施例12-环丙基-2-(4-异丁基苯基)-N-(甲磺酰基)乙酰胺的制备

步骤1

首先制备二异丙基胺基锂(LDA)，在-78℃，氮气保护下将正丁基锂溶液(1.7M，36.0ml，61.4mmol)缓慢滴入二异丙胺(9.8ml，69.7mmol)的四氢呋喃溶液中，搅拌后加入预先低温的化合物(II)(5.37g，28mmol)的四氢呋喃溶液，持续搅拌30分钟。再注射加入环丙基溴(3.34g，28mmol)的四氢呋喃溶液搅拌3小时。反应完全用氯化铵的水溶液停止反应。将混合溶液旋干，用二氯甲烷萃取产品，无水硫酸钠干燥，再旋干溶剂以后用硅胶柱层析的方法分离得到化合物(IV)(3.85g，产率60％)。

MS：[M+H]⁺233.15；¹H-NMR(400MHz，CDCl₃)δ7.24(d，2H)，7.10(d，2H)，3.58(d，1H)，2.43(d，2H)，1.82(m，1H)，0.92(d，6H)，0.34(q，4H)。

步骤2

取100ml圆底烧瓶，将CDI(1.62g，10mmol)添加到化合物(IV)(2.32g，10mmol)的干燥的二氯甲烷溶液里面，混合溶液在0-5℃下搅拌2小时。添加甲基磺酰胺(0.95g，10mmol)和DBU之后室温下搅拌6小时左右，TLC跟踪反应，反应结束后。有机相用NaH₂PO₄(2×20ml)，饱和食盐水(2×20ml)洗。用无水硫酸钠干燥，溶剂被除去。用硅胶柱色谱(石油醚∶乙酸乙酯＝2∶1)分离得到目标化合物(1.97g，产率64％)。

化合物MS：[M+H]⁺310.14；¹H-NMR(400MHz，CDCl₃)δ7.24(d，2H)，7.10(d，2H)，3.58(d，1H)，2.95(s，3H)，2.43(d，2H)，1.82(m，1H)，0.82(m，7H)，0.34(q，4H)。

实施例22-(4-异丁基苯基)-N-(甲磺酰胺)丁酰胺的制备

步骤1

首先制备二异丙基胺基锂(LDA)，在-78℃，氮气保护下将正丁基锂溶液(1.7M，36.0ml，61mmol)缓慢滴入二异丙胺(9.8ml，69mmol)的四氢呋喃溶液中，搅拌后加入预先低温的化合物(II)(5.37g，28mmol)的四氢呋喃溶液，持续搅拌30分钟。再注射加入乙基溴(3.02g，28mmol)的四氢呋喃溶液搅拌3小时。反应完全用氯化铵的水溶液停止反应。将混合溶液旋干，用二氯甲烷萃取产品，无水硫酸钠干燥，再旋干溶剂以后用硅胶柱层析的方法分离得到化合物(IV)(3.69g，产率60％)。

MS：[M+H]+221.17；¹H-NMR(400MHz，CDCl₃)δ7.24(d，2H)，7.10(d，2H)，3.58(d，1H)，2.43(d，2H)，2.06(m，2H)，1.82(m，1H)，0.92(m，9H)。

步骤2

取100ml圆底烧瓶，将CDI(1.62g，10mmol)添加到化合物(IV)(2.2g，10mmol)的干燥的二氯甲烷溶液里面，混合溶液在0-5℃下搅拌2小时。添加甲基磺酰胺(0.95g，10mmol)和DBU之后室温下搅拌6小时左右，TLC跟踪反应，反应结束后。有机相用NaH₂PO₄(2×20ml)，饱和食盐水(2×20ml)洗。用无水硫酸钠干燥，溶剂被除去。用硅胶柱色谱(石油醚∶乙酸乙酯＝2∶1)分离得到目标化合物(1.78g，产率60％)。

化合物MS：[M+H]⁺298.14；¹H-NMR(400MHz，CDCl₃)δ7.24(d，2H)，7.10(d，2H)，3.23(t，1H)，2.95(s，3H)，2.43(d，2H，J＝6.8Hz)，2.07(m，2H)，1.82(m，1H)，0.89(m，9H)。

实施例32-(4-异丁基苯基)-N-(甲磺酰胺)-4-已酰胺的制备

取50ml圆底烧瓶，将CDI(0.41g，2.52mmol)添加到2-(4-异丁基苯基)乙酸(0.48g，2.52mmol)的干燥的二氯甲烷溶液里面，混合溶液在0-5℃下搅拌2小时。添加甲基磺酰胺(0.24g，2.52mmol)和DBU(0.3ml)之后室温下搅拌6小时左右，TLC跟踪反应，反应结束后。有机相用NaH₂PO₄(2×5ml)，饱和食盐水(2×5ml)洗。用无水硫酸钠干燥，溶剂被除去。用硅胶柱色谱分离(石油醚∶乙酸乙酯＝2∶1)得到目标化合物(0.53g产率79％)。

化合物MS：[M+H]⁺270.14；¹H NMR(400MHz，DMSO)δ7.30(d，2H)，7.09(d，2H)，3.69(s，2H)，3.29(s，3H)，2.50(d，2H，J＝6.3Hz)，1.89(m，1H)，0.93(d，3H，J＝7.0Hz)。

药理活性部分

本发明采用MTT比色法测定细胞活性。

MTT比色法是一种检测细胞存活和生长的方法。其检测原理为活细胞线粒体中的琥珀酸脱氢酶能使外源性MTT还原为水不溶性的蓝紫色结晶甲瓒(Formazan)并沉积在细胞中，而死细胞无此功能。二甲基亚砜(DMSO)能溶解细胞中的甲瓒，用酶联免疫检测仪在490nm波长处测定其光吸收值，可间接反映活细胞数量。在一定细胞数范围内，甲瓒结晶形成的量与细胞数成正比。

MTT全称为3-(4，5)-dimethylthiahiazo(-z-y1)-3，5-di-phenytetrazoliumromide，化学名为3-(4，5-二甲基噻唑-2)-2，5-二苯基四氮唑溴盐，商品名为噻唑蓝，是一种黄颜色的染料。

MTT粉末购买于Sigma公司，使用时用磷酸缓冲液(PBS)配制成浓度为5mg/ml的溶液，用0.22μm滤膜过滤以除去溶液里的细菌，然后于4℃下避光保存。

MTT比色法测定细胞活性包括下面几个步骤：

步骤1)：加药前一天下午用SUM-159、HCC-1954和MCF-7细胞(购自北京金紫晶生物科技有限公司)铺96孔板。收集对数生长期的SUM-159、HCC-1954和MCF-7细胞，活细胞计数后调整细胞浓度至2.5×10⁴cells/mL。向96孔板中接种细胞，每孔加入100μL细胞悬液铺板，最终待测细胞为2500cells/孔。四周边缘孔不接种细胞，仅加入100μL细胞培养基(本实验中所使用的细胞培养基为改良型RPMI-1640(Hyclone)基础培养基，添加10％的胎牛血清(Hyclone))。5％CO₂，37℃孵育过夜，以使细胞充分贴壁。

步骤2)：次日上午加药。首先稀释药物，配制相应的药物浓度梯度。向前一天铺好的96孔板的细胞中加入100μL相应的浓度的药物，本实验中设置了8个浓度梯度，体系中药物终浓度梯度为：30μM，27μM，24μM，21μM，18μM，15μM，12μM，9μM。每个浓度设置5个重复。同时设置不加药仅接种细胞的孔为对照组，对照组不加药，补加100μL的细胞培养基即可；设置未接种细胞仅加培养基的孔设为空白孔，也补加100μL细胞培养基。5％CO₂，37℃培养箱孵育X(X＝24，48，72，96)小时。

步骤3)：X小时后每孔再加入20μL MTT溶液(5mg/ml，MTT)，继续培养4小时。若药物与MTT能够反应，可先离心后弃去培养液，小心用PBS冲洗2-3遍后，再加入含MTT的培养液。

步骤4)：4小时后终止培养，小心吸去孔内液体。每孔加入150μL二甲基亚砜，37℃培养箱孵育10分钟。采用酶联免疫检测仪MULTISKAN FC(Thermo scientific)测定490nm处各孔的吸光值，测量时以空白孔作为调零孔。

步骤5)：处理数据。首先采用下列公式计算抑制率：

抑制率＝1-加药组OD值/对照组OD值

然后以Log C(药物浓度对数)为横坐标，抑制率为纵坐标，用数据处理软件SPSS软件(IBM公司)进行几率单位加权回归法(Bliss法)进行数据处理，作图，得到IC₅₀值。

根据上述测试方法，测得实施例1-4化合物在72小时对SUM-159、HCC-1954和MCF-7细胞的抑制IC₅₀值见下表。

	SUM-159	HCC-1954	MCF-7
				实施例1	12.899μM	13.242μM	23.255μM
实施例2	12.499μM	13.545μM	23.255μM
				实施例3	14.677μM	18.654μM	29.235μM

根据上述内容，可以了解本发明化合物能够有效抑制SUM159、HCC-1954细胞的存活和生长，对MCF-7细胞的存活和生长抑制作用稍差。本发明化合物可以用于预防或者治疗乳腺癌，有望能够替代易产生耐药性的Reparixin。

为了清楚和易于理解的目的，通过举例说明和实施例详细地描述了上述发明。可以在附随的权利要求的范围内进行改变和修改，这对本领域的技术人员来说是很明显的。因此，可以理解，上面的说明书旨在用于说明而不是用于限制。因此，本发明的范围不应参考上述说明书来确定，而应当参照下面所附权利要求以及这些权利要求所享有的等同原则所确定的全部范围确定。

Claims (1)

1.制备具有通式(I)的甲磺酰胺类化合物的方法，包括下列步骤：

步骤a：使式(II)化合物

在-78℃下，氮气保护下在非质子溶剂中与二异丙基胺基锂发生烷基活化后与式(III)化合物

R-Br (III)

在碱性条件下发生烷基化反应生成式(Ⅳ)化合物，

步骤b：使式(Ⅳ)化合物

在0℃下在非质子溶剂中与缩合剂发生羧基活化反应后并与甲基磺酰胺在碱性条件下发生缩合反应生成式(I)化合物，

其中R为环丙基；通式(I)为：