CN105481742B - 一类具有抗白血病活性和水溶性的蒽醌硫脲及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一类具有抗白血病活性和水溶性的蒽醌硫脲及其制备方法；是将1,4‑二羟基蒽醌与过量对二苄溴反应，得到蒽醌二苄溴；将蒽醌二苄溴与硫脲，得到蒽醌二苄基硫脲。该化合物的体外癌细胞抑制试验表明，对血液病细胞具有良好的抑制活性，而且具有一定的水溶性，有望被开发为抗白血病药物，具有较大的应用前景。

Description

一类具有抗白血病活性和水溶性的蒽醌硫脲及其制备方法

技术领域

本发明具体涉及一种具有抗白血病活性和水溶性的蒽醌硫脲的制备方法。

背景技术

蒽醌本身具有平面结构，可嵌入DNA，具有抑制DNA拓扑异构酶活性能力。硫脲基团则具有抑制诱导型一氧化氮合酶(iNOS)活性的能力，可阻止癌细胞产生具有多种生物调节活性的信号传导分子NO。这两种酶都是癌细胞特异高表达的酶，所以将这两类基团结合可望产生较好的抗癌活性。同时硫脲基团具有水溶性，可以使药物具有更高的成药可能性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有抗白血病活性和水溶性的蒽醌硫脲及其制备方法，通过在1，4-二羟基蒽醌分子上引入苄溴作为连接基团，再与两分子硫脲反应生成蒽醌二苄基硫脲。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有抗白血病活性和水溶性的蒽醌硫脲，其结构式如下：

所述具有抗白血病活性和水溶性的蒽醌硫脲制备方法，是将1,4-二羟基蒽醌与过量对二苄溴反应，得到蒽醌二苄溴；将蒽醌二苄溴与硫脲反应，得到蒽醌二苄基硫脲。

其合成方式如下所示：

其具体包括以下步骤：

1 ) 蒽醌二苄溴的合成：在三口瓶中将对二苄溴溶解于丙酮，另外将1,4-二羟基蒽醌和K₂CO₃在锥形瓶中振摇并水浴加热溶解，溶解后转入恒压滴液漏斗。将恒压滴液漏斗内液体缓慢滴入三口瓶，回流反应24h后得黄色澄清液体，倒入水中室温搅拌1h，抽滤得橙红色固体；固体用CH₂Cl₂溶解后进行硅胶柱层析纯化，得橙黄色固体，即蒽醌二苄溴(简称1)。

2）蒽醌二苄基硫脲的合成：将步骤1合成的蒽醌二苄溴用CH₃CN溶解，加热至回流，加入化学计量为其5倍的硫脲，搅拌反应5h后析出黄色固体，停止反应。过滤，固体即所需产物蒽醌二苄基硫脲(简称2)。滤液旋蒸除去溶剂后，得到固体，用CH₂Cl₂和乙醇分别洗涤后，剩余固体也是产物蒽醌二苄基硫脲(简称2)。合并固体产物。

本发明的显著优点在于：本发明所制得的具有抗白血病活性和水溶性的化合物合成步骤简单，结构明确，对白血病细胞具有很好抑制作用。该化合物含有蒽醌和硫脲两个药效团，可抑制癌细胞DNA拓扑异构酶和诱导型氮氧合酶活性，这两个酶都是癌细胞特异高表达的重要靶标，使得本专利合成的化合物具有很好的抗癌活性。而且该类化合物有水溶性，具有较高的开发为抗白血病药物的应用前景。

附图说明

图1是分光光度法测试蒽醌二苄基硫脲水溶性的拟合曲线图。

具体实施方式

为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。

实施例1：蒽醌二苄溴的合成

500mL的三口瓶中依次加入3.0252g（11.51mmol）对二苄溴(商品名α,α´-二溴对二甲苯)，400mg（2.90mmol）K₂CO₃和150mL丙酮，在氮气保护下搅拌加热回流。同时在150mL锥形瓶中依次加入0.4612g（1.91mmol）1,4-二羟基蒽醌，400mg（2.90mmol）K₂CO₃和150mL丙酮，用空心塞塞紧瓶口(防止氧化)，放在水浴中加热，振摇，中间不断放气。当没有气泡逸出时，将其中的液体部分转入恒压漏斗中，缓慢滴加到三口瓶，反应24h后获得黄色澄清液体，倒入800mL水中，室温搅拌1h，用布式漏斗抽滤，烘干后获得橙红色的固体。将固体用适量的CH₂Cl₂溶解，加入适量的硅胶，旋转蒸干(干法上样)，然后使用硅胶柱对产品提纯，用CH₂Cl₂作为洗脱剂，得到橙黄色固体635mg (即反应式中的化合物1)，表征数据如下：

产率54.9%；¹H NMR (400MHz, CDCl₃) δ: 8.24 (d, J=6.0Hz, 1H, Ar-H), 8.23(d, J=6.0Hz, 1H, Ar-H), 7.77 (d, J=5.6Hz, 1H, Ar-H), 7.76 (d, J=5.6Hz, 1H,Ar-H), 7.61(d, J=8.0Hz, 4H, Ar-H), 7.48 (d, J=8.0Hz, 4H, Ar-H), 7.31 (s, 2H,Ar-H), 5.27 (s, 4H, OCH₂Ar), 4.54 (s, 4H, ArCH₂Br)； ESI-MS m/z 605.3 (M+H)⁺。

实施例2：蒽醌二苄基硫脲的合成

50mL的三口瓶中依次加入实施例1合成的化合物蒽醌二苄溴(0.050g,0.085mmol) 和15mL乙腈，加热回流。然后加入60mg硫脲(0.79mmol) ，回流搅拌反应4h，析出黄色固体。过滤，收集固体产物。滤液旋蒸除去溶剂后，残留固体用15mL二氯甲烷和15mL乙醇分别洗涤3次，得黄色固体。结构表征结果显示两次得到的固体均为所需产物。产物表征数据如下：

产率 56.8%；¹H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 9.11 (m, 6H, 2×NH and 2×NH₂),8.08 (m, 2H, Ar-H), 7.87 (m, 2H, Ar-H), 7.70 (s, 2H, Ar-H), 7.67 (s, 2H, Ar-H), 7.65 (s, 2H, Ar-H), 7.51 (s, 2H, Ar-H), 7.49 (s, 2H, Ar-H), 5.28 (s, 4H,2×OCH₂Ar), 4.51 (s, 4H, 2×ArCH₂Br)；ESI-MS m/z 597.12 (M+H)⁺; HRMS (ESI⁺):calcd for C₃₂H₃₀N₄O₄ S₂ [M+2H]²⁺/2 = 299.2854; Found, 299.2856.

实施例3：蒽醌苄溴季铵盐对白血病细胞增殖抑制实验

将蒽醌二苄基硫脲作为受试药物，用培养基将药物稀释。将人淋巴瘤细胞CA46,急性髓系白血病细胞HL-60和慢性粒细胞白血病细胞K562的密度调整为3×10⁵个/mL，接种于96孔板，每孔100μL，置37℃、5% CO₂培养箱中培养24 h；移去旧的培养基，加入受试药物(浓度从0.63μM-40μM)，每孔100μL，另设空白对照组，设3个复孔。药物作用48h后，吸弃含药培养基，于每孔中加入无血清、无酚红1640培养基100μL，再加入MTT溶液10μL，继续孵育4h，终止培养；小心吸弃96孔板孔内上清液，每孔加入100μL DSMO，振荡10min，在酶标仪上于570nm波长处测定各孔光吸收值（OD值），计算半数抑制浓度IC₅₀值。结果如表1所示。

不同浓度蒽醌二苄基硫脲对不同白血病细胞的增殖抑制率(%)和IC50(μM)

细胞株	0.63μM	1.25μM	2.5μM	5.0μM	10.0μM	20.0μM	40.0μM	IC50
									CA46	34.1	50.9	74.0	78.6	79.2	79.8	80.4	0.93
HL-60	N/A	N/A	32.9	32.5	81.9	97.3	97.5	4.6
									K562	N/A	N/A	9.3	47.7	91.8	97.3	97.8	5.2

N/A 表示未见抑制效应

结果表明，蒽醌二苄基硫脲在一定浓度范围内对白血病细胞呈浓度依赖性抗白血病活性。

实施例4：蒽醌二苄基硫脲的水溶性测试

称取0.93mg实施例2合成的蒽醌二苄基硫脲配成50mL 的水溶液，浓度为3.12×10^-5 M。分别量取2mL的上述溶液稀释成2.2mL、2.4mL、2.6mL、2.8mL、3.0mL的新溶液，则溶液的浓度分别为2.8364×10^-5M、2.6×10^-5M、2.4×10^-5M、2.2286×10^-5M、2.08×10^-5M。测试它们在260nm处的紫外吸收度分别为0.1502、0.1338、0.1205、0.1098、0.1006。根据朗伯比尔定律可知，溶液的吸光度与浓度成正比，故根据以上数据拟合得到直线方程y=-0.03628+6556.6363x, R²=0.99911。图1 是分光光度法测试蒽醌二苄基硫脲水溶性的拟合曲线图。

饱和溶液的配置，取较大量的蒽醌二苄基硫脲用少量的水溶解，通过超声使其尽量多的溶解后，保证溶液中还有固体。静置一晚后，黄色粉末依然清晰可见，表明上层清液为蒽醌二苄基硫脲的饱和水溶液。取1.2mL的饱和溶液稀释成4mL后，取稀释过的溶液2.5mL再稀释成3mL后，测得其在260nm处的紫外吸收为0.1268，带入上述所得方程可得到蒽醌二苄基硫脲的饱和溶液浓度为9.948×10^-5M (0.059mg/mL)。水溶性虽然不是很高，但饱和溶度已经大于IC₅₀值100倍，表明蒽醌二苄基硫脲完全具有在水溶液中发挥抗癌活性的能力。

总体来看，蒽醌二苄基硫脲在具有很高抗癌活性的基础上，还能拥有一定的水溶性，因而有较高的开发为抗癌药物的市场潜力。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (5)

1.一类具有抗白血病活性和水溶性的蒽醌硫脲，其结构式如下：

。

2.一种如权利要求1所述的具有抗白血病活性和水溶性的蒽醌硫脲的制备方法，其特征在于：将1,4-二羟基蒽醌与过量的对二苄溴在K₂CO₃存在下发生Williamson醚化反应，得到蒽醌二苄溴；蒽醌二苄溴再与两分子硫脲进行取代反应得到蒽醌二苄基硫脲。

3.如权利要求2所述的具有抗白血病活性和水溶性的蒽醌硫脲的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

1）蒽醌二苄溴的合成：在三口瓶中将对二苄溴溶解于丙酮，另外将1,4-二羟基蒽醌和固体K₂CO₃在锥形瓶中振摇并水浴加热溶解，溶解后转入恒压滴液漏斗，将恒压滴液漏斗内液体缓慢滴入三口瓶，回流反应后得黄色澄清液体，倒入水中室温搅拌1h，抽滤得橙红色固体；固体用CH₂Cl₂溶解后进行硅胶柱层析纯化，得橙黄色固体，即为蒽醌二苄溴；

2）蒽醌二苄基硫脲的合成：将蒽醌二苄溴用CH₃CN溶解，加热至回流，加入重量是蒽醌二苄溴5倍的硫脲，搅拌反应5h后析出黄色固体，停止反应，过滤，固体即为蒽醌二苄基硫脲，滤液旋蒸除去溶剂后，得到黄色固体，用CH₂Cl₂和乙醇分别洗涤后，剩余黄色固体也是产物蒽醌二苄基硫脲，合并产物。

4.一种如权利要求1所述的具有抗白血病活性和水溶性的蒽醌硫脲在制备治疗白血病药物中的应用。

5.如权利要求4所述的应用，其特征在于所述的白血病细胞包括人Burkitt 淋巴瘤细胞株CA46，人急性髓系白血病细胞株HL-60和人慢性粒细胞白血病细胞株K562。