CN105153145B - 芳基哌嗪衍生物ⅱ及其盐、制备方法和用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及药物化学、药物先导化合物的发现领域，具体涉芳基哌嗪衍生物（1）或（2）。本发明还公开了这些芳基哌嗪衍生物的制备方法以及使用这些新型衍生物用于抗肿瘤的用途。本发明所述的化合物经初步药效学研究，体外抗肿瘤实验，结果显示：化合物表现较好的抗肿瘤活性，可研制开发为新型的抗肿瘤药物。

Description

芳基哌嗪衍生物Ⅱ及其盐、制备方法和用途

技术领域

本发明涉及药物化学、药物先导化合物的发现领域，具体涉及一类新型芳基哌嗪衍生物、其制备方法和在抗肿瘤药物中的用途。

背景技术

前列腺癌(PCa)是在男性中很常见的一种疾病，在男性致死性癌症中居第二位，其发病率及死亡率仅次于肺癌(Cancer Metast.Rev,2005,12,631；CA-Cancer J.Clin,2012.62,10)。PCa在欧美国家的发生远远高于中国，日本等东亚国家，而现在我国前列腺癌的发病率也呈增长的趋势(临床肿瘤学杂志,2013,18,330)，前列腺癌已成为全球性的问题(Int.J.Cancer,1984,33,223)。

临床上，局限性疾病可以通过手术或放射疗法切除或破坏癌细胞来治愈。然而，转移性前列腺癌不能治愈并且雄激素切除疗法成为标准疗法。尽管单独使用各种化学治疗药物或与放射治疗结合来治疗晚期患者，但是对前列腺癌没有任何一种传统的癌症治疗方法是非常成功的。其它研究显示：一旦肿瘤细胞成为激素抵抗性，对于激素不敏感性前列腺癌来说，标准的细胞毒试剂几乎不能提高治疗结果或存活率，尽管它们在一定程度上可以缓解病人的疼痛。因此，发明和开发更有效、安全的抗前列腺癌药物是迫切的。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的芳基哌嗪衍生物及其盐。

本发明的另一目的是提供上述新型的芳基哌嗪衍生物及其盐的制备方法。

本发明的再一目的是提供新型的芳基哌嗪衍生物在抗肿瘤药物中的用途。

本发明新型的芳基哌嗪衍生物具有下述结构：

本发明所述的芳基哌嗪衍生物通过下述方法制备：首先原料4-(溴乙烷)苯乙酸(1)被硼烷二甲基硫醚络合物还原成中间体2，其次中间体2在碱催化下与糖精钠反应得到中间体3，再次中间体3在碱催化下与对甲苯磺酰氯反应生成羟基保护的中间体4；最后中间体4与相应芳基哌嗪类化合物发生亲核取代反应得到相应的化合物(1)或(2)；

本发明上述化合物经初步药理学研究，体外抗肿瘤实验，结果显示：一些化合物表现良好的抗肿瘤活性，可研制开发新型的抗肿瘤药物。

本发明中间体2的制备过程如下：

中间体2的制备工艺包括：

4-(溴乙烷)苯乙酸在常温下与硼烷二甲基硫醚络合物(BMS)反应得到中间体2。

本发明中间体3的制备过程如下：

中间体3的制备工艺包括：

2-(4-(bromomethyl)phenyl)ethanol(中间体2)在碳酸钾催化下，与糖精钠反应得到中间体3)。

本发明中间体4的制备过程如下：

中间体4的制备工艺包括：

中间体3在三乙胺催化下，与对甲苯磺酰氯反应得到中间体4。

本发明化合物(1)或(2)的制备过程如下：

化合物(1)或(2)的制备工艺包括：

中间体4与相应芳基哌嗪类化合物反应得到化合物(1)或(2)

本发明所述芳基哌嗪衍生物的盐由下列结构表示：

其中HX为生理上可接受的酸

本发明所述的芳基哌嗪衍生物的盐主要包括氢溴酸盐、氢碘酸盐、盐酸盐、高氯酸盐、硫酸盐、马来酸盐、富马酸盐、苹果酸盐、酒石酸盐、柠檬酸盐、苯甲酸盐、杏仁酸盐、甲磺酸盐、乙磺酸盐、苯磺酸盐、草酸盐、磷酸盐、琥珀酸盐、墟泊酸盐、乳酸盐中的一种

本发明所述的芳基哌嗪衍生物可药用盐的制备方法，其特征是：将芳基哌嗪衍生物溶于有机溶剂中，然后加入HX酸，常温下搅拌，析出的固体为芳基哌嗪衍生物的无机酸盐或有机酸盐。

本发明所涉及的芳基哌嗪衍生物，初步药理学研究(体外抗肿瘤活性测试)，结果显示：化合物表现良好的抗肿瘤活性，可进一步研制开发为新型的抗肿瘤药物。

具体实施方式：

下面通过实施例进一步说明本发明。实施例给出了代表性新化合物的合成、相关结构鉴定数据及化合物活性数据。必须说明，下述实施例是用于说明本发明而不是对本发明的限制。根据本发明的实质对本发明进行的简单改进都属于本发明要求保护的范围。

熔点测定用a Fisher Johns hot-stage测定仪(温度计未校正)。

所有目标化合物(盐酸盐)的¹HNMR，¹³C NMR用瑞士Bruker AVANCE AV-400NB测定，TMS做内标。

低分辨质谱(EI)用Thremo DSQ质谱仪测定。

实施例1：中间体2的制备

在250mL圆底烧瓶中加入5g(0.021mol)4-(溴乙烷)苯乙酸，100mL四氢呋喃，在0℃下缓慢加入21.9mL硼烷二甲基硫醚络合物(BMS，2M in THF)。反应混合物在0℃下反应1h后，然后逐渐恢复常温。反应结束后缓慢加入水终止反应，用乙酸乙酯萃取(100mL×3)，合并有机相，有机相分别用水和饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，过滤，浓缩。粗产物没有纯化直接用于下一步反应。

实施例2：中间体3的制备

在250mL圆底烧瓶中加入4g(18.7mmol)中间体2，3.85g(18.7mmol)糖精钠，10.32g(74.8mmol)碳酸钾，150mL丙酮，在60℃下反应16h。TLC显示原料反应完全。停止反应，过滤，浓缩。粗产物经硅胶柱层析纯化，洗脱剂：V(乙酸乙酯):V(石油醚)＝1:6，得5.90g白色固体，收率：85％(以原料4-(溴乙烷)苯乙酸计算)。M.p.:97-98℃；MS(ESI,m/z):318.07[M+H]⁺；¹H NMR(500MHz,DMSO-d₆)δin ppm:8.33(d,J＝7.7Hz,1H,Ar-H),8.15–7.98(m,3H,Ar-H),7.33(d,J＝8.0Hz,2H,Ar-H),7.20(d,J＝8.0Hz,2H,Ar-H),4.87(s,2H,CH₂),3.58(td,J＝7.0,5.4Hz,2H,CH₂),2.70(t,J＝7.0Hz,2H,CH₂),2.23(t,J＝5.2Hz,1H,OH)；¹³C NMR(126MHz,DMSO-d₆)δin ppm:158.58,139.19,136.82,135.87,135.30,132.57,128.98,127.78,126.18,125.15,121.61,62.01,41.47,38.61.

实施例3：中间体4的制备

在250mL圆底烧瓶中加入4g(12.62mmol)中间体3，5.09g(50.48mmol)三乙胺，0.15g 4-(N,N-二甲基)氨基吡啶(催化量)，100mL二氯甲烷，在0℃下缓慢加入3.59g(18.93mmol)对甲苯磺酰氯(TsCl)的二氯甲烷溶液。反应混合物在0℃下反应16h，TLC显示原料反应完全。缓慢加入水终止反应，用二氯甲烷萃取(100mL×3)，合并有机相，有机相分别用水和饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，过滤，浓缩。粗产物经硅胶柱层析纯化，洗脱剂：V(乙酸乙酯):V(石油醚)＝1:8，得4.75g白色固体，收率：80％。M.p.:119-120℃；MS(ESI,m/z):472.08[M+H]⁺；¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δin ppm:8.33(d,J＝7.7Hz,1H,Ar-H),8.15–7.98(m,3H,Ar-H),7.46(d,J＝8.3Hz,2H,Ar-H),7.31(d,J＝8.0Hz,2H Ar-H,),7.28(d,J＝8.3Hz,2H,Ar-H),7.05(d,J＝8.0Hz,2H,Ar-H),4.51(s,2H,CH₂),4.16(t,J＝7.0Hz,2H,CH₂),2.91(t,J＝7.0Hz,2H,CH₂),2.32(s,3H,CH₃)；¹³C-NMR(101MHz,CDCl₃)δin ppm:168.45,144.31,138.91,138.25,137.58,132.46,132.21,130.42,130.27,129.28,127.30,126.83,70.32,48.09,34.73,24.32.

实施例4：化合物(1)的制备

中间体4与1-(2-吡啶基)哌嗪的反应，合成过程同实施例4。得44.1mg白色固体，收率：45％。M.p.:149-150℃；MS(ESI,m/z):463.1[M+1]⁺；¹H NMR(500MHz,DMSO-d₆)δin ppm:8.33(d,J＝7.7Hz,1H,Ar-H),8.14–7.99(m,4H,Ar-H),7.51(ddd,J＝8.9,7.1,2.0Hz,1H,Ar-H),7.34(d,J＝8.1Hz,2H,Ar-H),7.24(d,J＝8.1Hz,2H,Ar-H),6.80(d,J＝8.7Hz,1H,Ar-H),6.62(dd,J＝6.8,5.1Hz,1H,Ar-H),4.88(s,2H,CH₂),3.49–3.42(m,4H,CH₂),2.80–2.73(m,2H,CH₂),2.56–2.51(m,6H,CH₂)；¹³C-NMR(126MHz,DMSO-d₆)δin ppm:159.06,158.58,147.51,140.06,137.41,136.82,135.87,135.29,132.59,128.78,127.89,126.19,125.16,121.60,121.41,112.91,107.02,59.59,52.43,44.61,41.46,32.28.

实施例5：化合物(2)的制备

中间体4与1-(2-嘧啶基)哌嗪的反应，合成过程同实施例4。得40.3mg白色固体，收率：41％。M.p.:153-154℃；MS(ESI,m/z):464.1[M+1]⁺；¹H NMR(500MHz,DMSO-d₆)δin ppm:8.34(t,J＝6.8Hz,3H,Ar-H),8.12(d,J＝7.5Hz,1H,Ar-H),8.06(td,J＝7.6,1.0Hz,1H,Ar-H),8.01(dd,J＝11.0,4.1Hz,1H,Ar-H),7.34(d,J＝8.1Hz,2H,Ar-H),7.26–7.21(m,2H,Ar-H),6.61(t,J＝4.7Hz,1H,Ar-H),4.88(s,2H,CH₂),3.71(s,4H,CH₂),2.81–2.72(m,2H,CH₂),2.60–2.52(m,3H,CH₂),2.48(s,2H,CH₂)；¹³C NMR(126MHz,DMSO-d₆)δin ppm:161.19,158.58,157.86,136.82,135.87,135.23,134.89,132.61,128.77,127.89,126.19,125.16,121.61,110.04,59.51,52.40,43.23,41.46,32.19.

实施例6：体外抗肿瘤细胞活性测试

1.材料：

1.1CCK-8试剂盒购于日本同仁化学研究所。

1.2靶细胞的制备：人前列腺癌细胞系PC-3、LNCaP、DU145以及正常的前列腺上皮细胞WPMY-1的复苏与培养。

a.分别从液氮罐中取出人前列腺癌细胞系PC-3、LNCaP、DU145以及正常的前列腺上皮细胞WPMY-1的冷存管，迅速置入37℃水浴箱中，不停摇动使之迅速溶化，无菌操作移入离心管中；

b.分别加DMEM完全培养液到PC-3细胞及WPMY-1细胞的离心管至10mL，F12完全培养基到LNCaP细胞的离心管至10mL，1640完全培养基到DU145细胞的离心管至10mL，1000rmp离心5min，弃上清。

c.PC-3、WPMY-1细胞分别加DMEM完全培养基3-4mL吹打使细胞混匀后移入培养瓶中，LNCaP细胞加3-4mL的F12完全培养基吹打使细胞混匀后移入培养瓶中，DU145细胞加3-4mL的1640完全培养基吹打使细胞混匀后移入培养瓶中，5％CO₂，37℃培养；

d.观察细胞生长情况，及时更换培养液，分瓶。

1.3细胞计数：

a.选取对数生长期细胞，胰酶消化，分别对应的完全培养基终止，移入离心管中，加相应的完全培养基至10mL；

b.取10μL细胞悬液滴入计数板一侧凹槽中，显微镜下计数四个大格的细胞总数、除以4，乘10⁴，即为每毫升培养液所含细胞数；

c.调整细胞数至1×10⁵cells/mL。

1.4醚类芳基哌嗪衍生物溶液配置：

取醚类芳基哌嗪衍生物加入DMSO溶剂，调整初浓度为10mmol，配置浓度为1mmol待用，4℃保存。

2.试验方法

2.196孔板各孔加入人前列腺癌细胞系PC-3、LNCaP、DU145以及正常的前列腺上皮细胞WPMY-1100μL(1×10⁵cells/mL)，37℃培养过夜。

2.2弃液，加入不同浓度的受试对象100μL，对照加DMEM完全培养基100μL，继续培养24h。.

2.3各孔加入CCK-8检测试剂10μL，继续培养20min至1h。

2.4酶标仪450nm下测定每孔OD值。

2.5计算抑制率：

肿瘤细胞抑制率％＝[(对照组测定的平均OD值—加药组测定的平均OD值)/对照组测定的平均OD值]×100％。

2.6以抑制率对药物浓度的对数作图，求得IC₅₀值：

以lgc为横坐标，抑制率为纵坐标，求得IC₅₀值。

表1是本发明化合物的体外抗肿瘤细胞活性结果

Claims (7)

1.芳基哌嗪衍生物，其具体结构为(1)或(2)，

2.权利要求1所述的芳基哌嗪衍生物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：首先原料4-(溴甲基)苯乙酸(1)被硼烷二甲基硫醚络合物还原成中间体2，其次中间体2在碱催化下与糖精钠反应得到中间体3，再次中间体3在碱催化下与对甲苯磺酰氯反应生成羟基保护的中间体4；最后中间体4与相应芳基哌嗪类化合物发生亲核取代反应得到相应的化合物(1)或(2)；

3.权利要求1所述芳基哌嗪衍生物的盐，如下所示：

其中HX为生理上可接受的酸。

4.如权利要求3所述的芳基哌嗪衍生物的盐，其特征在于为氢溴酸盐、氢碘酸盐、盐酸盐、高氯酸盐、硫酸盐、马来酸盐、富马酸盐、苹果酸盐、酒石酸盐、柠檬酸盐、苯甲酸盐、杏仁酸盐、甲磺酸盐、乙磺酸盐、苯磺酸盐、草酸盐、磷酸盐、琥珀酸盐、墟泊酸盐或乳酸盐。

5.权利要求3所述的芳基哌嗪衍生物的盐(3)或(4)制备方法，其特征是：将芳基哌嗪衍生物溶于有机溶剂中，然后加入HX酸，析出的固体为芳基哌嗪衍生物的盐。

6.权利要求1所述芳基哌嗪衍生物在制备抗肿瘤药物中的用途。

7.如权利要求6所述的用途，其特征在于所述抗肿瘤是指抗前列腺癌。