CN103864776B

CN103864776B - 一种含1,3,4-噻二唑杂环及酰胺基团的替加氟衍生物

Info

Publication number: CN103864776B
Application number: CN201410102132.5A
Authority: CN
Inventors: 刘爱芹; 秦三海; 于胜海; 孙敬勇; 吴忠玉; 卢霞; 王延风; 王风玲; 李慧金
Original assignee: INSTITUTE OF MATERIA MEDICA SHANDONG ACADEMY OF MEDICAL SCIENCES
Current assignee: INSTITUTE OF MATERIA MEDICA SHANDONG ACADEMY OF MEDICAL SCIENCES
Priority date: 2014-03-19
Filing date: 2014-03-19
Publication date: 2015-12-02
Anticipated expiration: 2034-03-19
Also published as: CN103864776A

Abstract

本发明提供了一种含1,3,4-噻二唑杂环及酰胺基团的替加氟衍生物，结构式如下：

Description

一种含1,3,4-噻二唑杂环及酰胺基团的替加氟衍生物

技术领域

本发明涉及抑制肿瘤细胞增殖的化合物，是一种含1,3,4-噻二唑杂环及酰胺基团的替加氟衍生物。

背景技术

由于恶性肿瘤的发病率逐年增加，抑制肿瘤的药物成为各国技术人员研究的重要课题之一。在各类抑制肿瘤的化合物中，5-氟尿嘧啶(5-Fu)是一种相对有效安全的化合物，它广泛用于治疗各种癌症。经过多年的临床用药统计效果表明，它虽然是通过干扰阻断DNA、RNA及蛋白质的合成，达到抑制肿瘤细胞的增殖，但是，5-Fu的半衰期短，只能静脉或动脉给药，毒性还是相对较大。为此，本领域技术人员多年来一直在研究一种含1,3,4-噻二唑杂环及酰胺基团的替加氟衍生物，以期达到毒性小、亲脂性强及具有长效作用的治疗效果的目的。申请人曾研究的此类化合物虽有进步，但仍存在毒性相对较大等不足。

发明内容

本发明的目的是，提供一种含1,3,4-噻二唑杂环及酰胺基团的替加氟衍生物，具有抗肿瘤作用，无明显毒性，用于临床治疗恶性肿瘤。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种含1,3,4-噻二唑杂环及酰胺基团的替加氟衍生物，结构式如下：

所述的一种含1,3,4-噻二唑杂环及酰胺基团的替加氟衍生物，用于制备抑制肿瘤的药物。用于制备抑制肿瘤的口服药剂、注射剂及冻干粉剂。

所述的一种含1,3,4-噻二唑杂环及酰胺基团的替加氟衍生物的制备方法，步骤如下：

①取3-（甲氧基羰基甲基）替加氟溶于甲醇中，然后滴加氢氧化钠溶液，氢氧化钠与蒸馏水按重量体积比1：20-30的比例混合制成溶液，45℃下反应2-4h，减压蒸除溶剂，用乙酸乙酯及蒸馏水萃取分出有机层和水层，有机层再用水萃取，合并水层，调pH值4，再用乙酸乙酯萃取2次，合并有机层，加入无水硫酸钠干燥、过滤、蒸除溶剂，得到1-(四氢-2-呋喃基)-3-乙酸基-5-氟-2,4-嘧啶二酮；

②取1-(四氢-2-呋喃基)-3-乙酸基-5-氟-2,4-嘧啶二酮与二氧六环，按重量体积1：3-4的比例混合后加入氯化亚砜，1-(四氢-2-呋喃基)-3-乙酸基-5-氟-2,4-嘧啶二酮与氯化亚砜的体积重量比为1：8-9，在50-55℃下反应3-5h，冷却、减压蒸除溶剂，得到1-(四氢-2-呋喃基)-3-氯乙酰基-5-氟-2,4-嘧啶二酮溶液，再加入二氧六环，1-(四氢-2-呋喃基)-3-氯乙酰基-5-氟-2,4-嘧啶二酮与二氧六环的重量体积比为1：8-9，混匀后密闭备用；

③取2-氨基-5-对硝基苯基-1,3,4-噻二唑、二氧六环和三乙胺,按重量体积1：6：8的比例溶解混匀，滴加步骤②中的1-(四氢-2-呋喃基)-3-氯乙酰基-5-氟-2,4-嘧啶二酮溶液，20-25℃反应1.5-2h，滤除固体，滤液减压浓缩，过滤后、重结晶，得到纯品1-(四氢-2-呋喃基)-3-乙酰氨基-[5-对硝基苯基-(1,3,4-噻二唑-2-基)]-5-氟-2,4-嘧啶二酮。

①取3-（甲氧基羰基甲基）替加氟6.8g置入反应瓶中，加入10ml甲醇，加热溶解后，将氢氧化钠1.4g溶于35ml蒸馏水中，滴加氢氧化钠溶液，45℃下反应3h，减压蒸除溶剂，加入50ml蒸馏水及50ml乙酸乙酯萃取分出有机层和水层，有机层用50ml水萃取1次，合并水层，用10%盐酸调pH值至4，再用乙酸乙酯50ml萃取2次，合并有机层，加入无水硫酸钠10g干燥30分钟，过滤、蒸除溶剂，得1-(四氢-2-呋喃基)-3-乙酸基-5-氟-2,4-嘧啶二酮4.7g；

②取1-(四氢-2-呋喃基)-3-乙酸基-5-氟-2,4-嘧啶二酮5.8g、二氧六环20ml、氯化亚砜50ml置入反应瓶中，在55℃下反应4h，冷却、减压蒸除溶剂，再加入二氧六环50ml混匀后，得到1-(四氢-2-呋喃基)-3-氯乙酰基-5-氟-2,4-嘧啶二酮溶液，置入密闭容器中备用；

③取2-氨基-5-对硝基苯基-1,3,4-噻二唑5g、二氧六环30ml、三乙胺40ml混匀溶解后，滴加步骤②中的1-(四氢-2-呋喃基)-3-氯乙酰基-5-氟-2,4-嘧啶二酮溶液，20℃下反应2h，滤除固体，滤液减压浓缩，加入DMF10ml，放置析出结晶，过滤后，重结晶，得到纯品1-(四氢-2-呋喃基)-3-乙酰氨基-[5-对硝基苯基-(1,3,4-噻二唑-2-基)]-5-氟-2,4-嘧啶二酮4.85g。

本发明的化合物以5-Fu的衍生物替加氟为母体，药物分子中引入1,3,4-噻二唑类杂环基团，使其活性叠加，提高了疗效，增强了其亲脂性，降低毒性，并具有长效作用。动物试验表明抑制肿瘤的效果明显高于现有技术，引入的酰胺基团具有药理活性，酰氨基同时与有机体形成氢键，对药效的改善具有贡献。本发明结构中噻二唑2位H为对硝基苯基取代，硝基为吸电子基团，因而，进一步增加了药物在体内的消除时间，使药效作用时间延长。本发明的制备方法原料易得，易于操作，价格低廉，收率高，易于工业化生产。

具体实施方式

本发明的一种含1,3,4-噻二唑杂环及酰胺基团的替加氟衍生物，结构式如下：

本发明用于制备抑制肿瘤的药物。用于制备抑制肿瘤的口服药剂、注射剂及冻干粉剂。

实施例1：一种含1,3,4-噻二唑杂环及酰胺基团的替加氟衍生物的制备方法，步骤如下：

①取3-（甲氧基羰基甲基）替加氟溶于甲醇中，然后滴加氢氧化钠溶液，氢氧化钠与蒸馏水按重量体积比1：20-30的比例混合制成溶液，45℃下反应2-4h，减压蒸除溶剂，用乙酸乙酯及蒸馏水萃取分出有机层和水层，有机层用水萃取合并，调pH值4，再用乙酸乙酯萃取，合并有机层，加入无水硫酸钠干燥、过滤、蒸除溶剂，得到1-(四氢-2-呋喃基)-3-乙酸基-5-氟-2,4-嘧啶二酮；

实施例2：一种含1,3,4-噻二唑杂环及酰胺基团的替加氟衍生物的制备方法，步骤如下：

①取3-（甲氧基羰基甲基）替加氟6.8g置入反应瓶中，加入10ml甲醇，加热溶解后，将氢氧化钠1.4g溶于35ml蒸馏水中，滴加氢氧化钠溶液，45℃下反应3h，减压蒸除溶剂，加入50ml蒸馏水及50ml乙酸乙酯萃取分出有机层和水层，有机层用50ml水萃取1次，合并水层，用10%盐酸调pH值至4，再用乙酸乙酯50ml萃取2次，合并有机层，加入无水硫酸钠10g干燥30分钟，过滤、蒸除溶剂，得1-(四氢-2-呋喃基)-3-乙酸基-5-氟-2,4-嘧啶二酮4.7g，收率为73.4%；

③取2-氨基-5-对硝基苯基-1,3,4-噻二唑5g、二氧六环30ml、三乙胺40ml混匀溶解后，滴加步骤②中的1-(四氢-2-呋喃基)-3-氯乙酰基-5-氟-2,4-嘧啶二酮溶液，20℃下反应2h，滤除固体，滤液减压浓缩，加入DMF10ml，放置析出结晶，过滤后，重结晶，得到纯品1-(四氢-2-呋喃基)-3-乙酰氨基-[5-对硝基苯基-(1,3,4-噻二唑-2-基)]-5-氟-2,4-嘧啶二酮4.85g，收率为46.7%。IR（KBr，cm^-1）：3326（ν_N-H）,2892（ν_CH2）,1657（ν_C=O）,1577（ν_C=C），1349（ν_N-N），718（ν_C-S-C）；ESI-MS（m/z）正离子检测：463.0[M+H]⁺,484.9[M+Na]⁺；元素分析C：46.67%，H：3.32%，F:4.25%，N：18.09%，S：6.85%（理论值C：46.75%，H：3.27%，F：4.11%，N：18.17%，S：6.93%）；¹H-NMR（600MH_Z，DMSO-d₆）δ,ppm:1.957（2H，m），2.050（1H，m）,2.278（1H，m），3.838-3.848（1H，m）,4.296（1H，m）,4.798(2H,s),5.979（1H，m）,8.104（1H，s）,8.224（2H，d,J=6.0Hz）,8.365（2H，d,J=6.6Hz），13.288(1H,s)。

本发明结构式反应如下：

本发明的一种含1,3,4-噻二唑杂环及酰胺基团的替加氟衍生物化合物的名称为：1-(四氢-2-呋喃基)-3-乙酰氨基-[5-对硝基苯基-(1,3,4-噻二唑-2-基)]-5-氟-2,4-嘧啶二酮。实验中将本发明化合物名称简称M2。M2代表本发明化合物。

本发明动物试验结果：

一、药效对比实验

1、材料

1.1药品与试剂：替加氟（齐鲁制药厂提供），替加氟简称M1，M2为申请人合成药物。M1结构式为：1-(四氢-2-呋喃基)-3-乙酰氨基-(1，3，4-噻二唑-2-基)-5-氟-2，4-嘧啶二酮；

1.2试验用小鼠肿瘤细胞株：肉瘤S₁₈₀，引自中国医学科学院药物研究所，已在本室低温冻存传代保种多年。试验时使用复苏后传代第8代的腹水型瘤液。

1.3试验动物：昆明种小鼠18-22g，由山东鲁抗医药股份有限公司动物中心提供，许可证号：SCXK（鲁）20080002。动物实验室，温度20-26℃，湿度40%-70%，使用许可证号：SYXK（鲁）20030015；笼具：苏州新区枫桥净化设备厂，许可证号：SCXK(苏)2002-0034；实验动物配合饲料，济南康大饲料有限公司生产，许可证号：鲁动饲字SCXK20090014。

2、方法

取接种S₁₈₀瘤液后6-7天内的腹水小鼠，无菌抽取腹水型瘤液，以生理盐水稀释、调整细胞数为2.0×10⁷～3.0×10⁷个/ml，分别接种于试验鼠右侧腋部皮下0.2ml/只。将接种后的小鼠随机分为8个试验组，分别为阴性对照组、M1组高、中、低剂量组，M2组中高、中、低剂量组。阴性对照组动物数为20只，M1和M2各给药组均为10只。于接种次日腹腔注射给药，给药容积为0.5ml，药物使用时用生理盐水配成含1%DMSO的无菌混悬液，现用现配。M1、M2高、中、低剂量组给药剂量分别为50、25、12.5mg/kg，替加氟组给予替加氟，给药剂量为50mg/kg，阴性对照组给予等容积溶媒。每天给药1次，连续给药10天。末次给药24h后处死动物，解剖瘤块称瘤重、体重，计算抑瘤率。

疗效评价公式：肿瘤抑制率=（C-T）/C×100%，T为给药组平均瘤重，C为阴性对照组平均瘤重。当抑制率>30%且统计学处理有显著性差异(P<0.05)，经三批试验结果综合评定药物疗效。

统计学方法：试验数据以均数±标准差（）表示，采用spss13.0统计分析软件对试验数据进行单因素方差分析。

3、结论

M1、M2对荷肉瘤S₁₈₀小鼠肿瘤生长均具有明显的抑制作用（P<0.05），给药剂量50mg/kg、25mg/kg腹腔注射10天对小鼠肿瘤生长抑制率分别为51.18%、46.11%，61.58%、55.92%；M2给药组瘤重较M1同剂量组显著减小（P<0.05），肿瘤生长抑制率较M1明显提高。结果详见表1。

对比试验结果可知，M2给药组瘤重较M1同剂量组显著减小（P<0.05），肿瘤生长抑制率较M1明显提高，表明M2体内抗肿瘤活性较M1明显增强。

二、毒性对比实验

1、材料与方法

1.1药品：替加氟（齐鲁制药厂提供），替加氟简称M1，M2为申请人合成药物，纯度＞98%。M1结构式为：1-(四氢-2-呋喃基)-3-乙酰氨基-(1，3，4-噻二唑-2-基)-5-氟-2，4-嘧啶二酮。

1.2试验动物：昆明种小鼠18-22g，由山东鲁抗医药股份有限公司动物中心提供，许可证号：SCXK（鲁）20080002。动物实验室，温度20-26℃，湿度40%-70%，使用许可证号：SYXK（鲁）20030015；笼具：苏州新区枫桥净化设备厂，许可证号：SCXK(苏)2002-0034；实验动物配合饲料，济南康大饲料有限公司生产，许可证号：鲁动饲字SCXK20090014。动物自由饮水、饮食。

1.3上下法急性经口毒性实验：根据预实验结果，受试物的起始剂量均设为1000mg/（kg·d），相邻剂量间比值为1.35。实验前动物禁食12h，先取1只小鼠ig起始剂量的受试物，观察2d，若动物死亡，给药剂量则降低1/1.35；若存活，给药剂量则增至1.35倍。同法继续取单只小鼠试验，直至给药剂量在某2个相邻剂量间上下重复5次后结束实验。未死亡动物继续观察至给药后14d，动物脱颈椎处死作大体尸检。用美国环保局开发的AOT（OECDTestGuideline425,Version1.0）统计软件分析实验结果，计算LD₅₀。

2、结果

小鼠经口摄入药物后活动减少，精神呈萎靡状态，饮食欠佳，2h后逐渐恢复正常。部分小鼠皮毛稀疏、干燥、粗乱、蓬松，体重明显降低。给药动物的死亡时间均为1-3d。M2的急性经口毒性LD₅₀为1520.6mg/kg，而M1为980.2mg/kg。

急性毒性实验上下法具有使用动物少（仅6-12只）、受试样品消耗量低和实验周期短等优点，同时可得出受试物LD₅₀，尤其适用于小规模合成的微量系列化合物急性毒性的检测。美国环保局于2002年6月曾对该法进行过系统认证，认为上下法是一种可替代传统经口急性毒性实验的动物实验替代法，并同期推出该实验的统计分析软件，进一步规范了该实验的操作程序、终止规则和结果分析方法^［2］。

本发明药物分子中引入1,3,4-噻二唑类杂环基团和酰氨基团后，合成本发明化合物M2，采用急性毒性上下法比较这两种化合物的体内急性毒性，结果M2的急性经口毒性LD₅₀为1520.6mg/kg，而M1为980.2mg/kg，经比较，M2较M1毒性明显降低，表明M2化合物比M1化合物更安全。

Claims

1.一种含1,3,4-噻二唑杂环及酰胺基团的替加氟衍生物，其特征在于：结构式如下：

。

2.根据权利要求1所述的一种含1,3,4-噻二唑杂环及酰胺基团的替加氟衍生物的制备方法，其特征在于：步骤如下：

②取1-(四氢-2-呋喃基)-3-乙酸基-5-氟-2,4-嘧啶二酮与二氧六环，按重量体积比1：3-4的比例混合后加入氯化亚砜，1-(四氢-2-呋喃基)-3-乙酸基-5-氟-2,4-嘧啶二酮与氯化亚砜的重量体积比为1：8-9，在50-55℃下反应3-5h，冷却、减压蒸除溶剂，得到1-(四氢-2-呋喃基)-3-氯乙酰基-5-氟-2,4-嘧啶二酮溶液，再加入二氧六环，1-(四氢-2-呋喃基)-3-氯乙酰基-5-氟-2,4-嘧啶二酮与二氧六环的重量体积比为1：8-9，混匀后密闭备用；

③取2-氨基-5-对硝基苯基-1,3,4-噻二唑、二氧六环和三乙胺,按重量体积比1：6：8的比例溶解混匀，滴加步骤②中的1-(四氢-2-呋喃基)-3-氯乙酰基-5-氟-2,4-嘧啶二酮溶液，20-25℃反应1.5-2h，滤除固体，滤液减压浓缩，过滤后、重结晶，得到纯品1-(四氢-2-呋喃基)-3-乙酰氨基-[5-对硝基苯基-(1,3,4-噻二唑-2-基)]-5-氟-2,4-嘧啶二酮。

3.根据权利要求2所述的一种含1,3,4-噻二唑杂环及酰胺基团的替加氟衍生物的制备方法，其特征在于：步骤如下：