CN107513064B

CN107513064B - 一种嘌呤异羟肟酸衍生物及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN107513064B
Application number: CN201710890754.2A
Authority: CN
Inventors: 麦曦; 冯丽华; 廖一静; 徐兆行
Original assignee: Nanchang University
Current assignee: Nanchang University
Priority date: 2017-09-27
Filing date: 2017-09-27
Publication date: 2019-07-09
Anticipated expiration: 2037-09-27
Also published as: CN107513064A

Abstract

本发明提供了一种嘌呤异羟肟酸衍生物，其结构如通式(I)所示：其中R₁为氢或甲基，R₂为氢、卤素、烷基、烷氧基、烃氨基、羟基、氰基或硝基，其中上述烷基或烷氧基可进一步被一个或多个卤素、羟基、氰基或硝基所取代。本发明同时还提供上述化合物的制备方法和含有该化合物的药物组合物作为制备治疗组蛋白乙酰化酶介导疾病的药物中的应用。所述的嘌呤异羟肟酸衍生物具有明显的组蛋白去乙酰化酶抑制作用及抗肿瘤活性。

Description

一种嘌呤异羟肟酸衍生物及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及肿瘤相关的药物学领域，尤其涉及一类新型的嘌呤噻唑异羟肟酸衍生物及其制备方法和在肿瘤治疗过程中的应用。

背景技术

恶性肿瘤是一种复杂的疾病，目前已成为继心脑血管疾病后威胁人类生命健康的第二大杀手。由于恶性肿瘤发病机制的多样性以及其容易转移及复发的特性，使其治疗成为一大难题。恶性肿瘤通过多种遗传和分子的改变影响细胞的增殖、分化及功能，表观遗传学修饰在肿瘤的发生和发展中发挥重要作用；组蛋白修饰作为表观遗传学的重要研究内容，主要包括组蛋白末端的乙酰化、甲基化、磷酸化、泛素化和ADP核糖基化修饰等。其中组蛋白去乙酰化酶是表观遗传学研究的热点，组蛋白乙酰化受一对功能相互拮抗的组蛋白乙酰化转移酶(Histone Acetyltransferases，HATs)和组蛋白去乙酰化酶(HistoneDeacetylases，HDACs)调控。在正常细胞中，这一对酶处于动态平衡状态，HATs的作用使组蛋白末段乙酰化，舒展核小体结构、激活基因转录；而HDACs的功能相反，抑制基因转录，目前已证实其功能异常与肿瘤的发生和发展有直接关系，恶性肿瘤的癌细胞中HDACs对抑癌基因的表达有极强抑制作用，许多HDACs家族成员的表达和活性在多种肿瘤病例中都有上调表现，如大肠癌、胃癌、霍奇金淋巴瘤、早幼粒细胞白血病，这表明HDACs与肿瘤的发生发展密切相关，因而HDACs成为抗肿瘤药物研究的重要靶酶之一。

HDACs抑制剂一直都是在抗肿瘤药物研究领域的热点之一，其中异羟肟酸类是目前研究较多较深入的一类，例如在2006年，2009年和2015年美国食品药物管理局(FDA)分别批准用于皮肤T细胞淋巴瘤治疗的药物伏立诺他(SAHA)，罗米地辛(FK228)和用于多发性骨髓瘤的帕比司他(Panobinostat)均为异羟肟酸类HDACs抑制剂。但通常临床上使用的抗肿瘤药物普遍存在副作用大、易产生耐药性等问题，因此继续寻找新型的抗肿瘤药物一直是药物学研究中的重点。

发明内容

本发明提供了一类嘌呤异羟肟酸衍生物，或可药用盐、前药、水合物及以任何形式代谢形成的产物；本发明同时还提供了所述化合物的制备方法及其在药物学上的应用，所述化合物结构新颖，能有效抑制HDACs活性，对相关癌症有明显治疗效果。

本发明的目的是这样来实现的，一种结构为下列通式(I)的化合物，或其可药用盐、前药、水合物及以任何形式代谢形成的产物：

通式(I)中R₁为氢或甲基，R₂为氢、卤素、烷基、烷氧基、烃氨基、羟基、氰基或硝基，其中上述烷基或烷氧基可进一步被一个或多个卤素、羟基、氰基或硝基所取代。

优选的本发明具有通式(I)的化合物，所述代表性化合物选自：

2-(2-(2-(4-氯苯氨基)-9H-嘌呤-6-基)-氨基噻唑-4-基)-N-羟基乙酰胺(I-1)

2-(2-(2-(4-氟苯氨基)-9H-嘌呤-6-基)-氨基噻唑-4-基)-N-羟基乙酰胺(I-2)

本发明提供的化合物是新型嘌呤异羟肟酸衍生物，其具有组蛋白去乙酰化酶(HDACs)抑制作用，因此所述化合物可用于与这种酶有关的疾病的治疗，为此，本发明尤其涉及所述的具有通式(I)的化合物，或其可药用盐、前药、水合物及以任何形式代谢形成的产物在制备治疗由组蛋白乙酰化酶介导疾病中的应用。

本发明采取的又一技术方案是：一种用于治疗由组蛋白乙酰化酶介导疾病的药物组合物，所述药物组合物的有效成分含有通式(I)的化合物或其可药用盐、前药、水合物和以以任何形式代谢形成的产物。

所述的组蛋白乙酰化酶介导的疾病包括恶性肿瘤，恶性肿瘤包括但不限于白血病、肝癌、结肠癌、胃癌、肾癌、肺癌、乳腺癌、胰腺癌、神经胶质瘤、淋巴瘤、纤维肉瘤、卵巢癌、宫颈癌、黑色素瘤和前列腺癌等。

本发明同时涉及所述的化合物在制备治疗肿瘤药物中的应用。

本发明所述通式(I)的化合物可由通式(II)的化合物与通式(III)的化合物反应来制备：

其中，R₁，R₂如通式(I)中所述。

该反应在一种溶剂中进行，所述溶剂可为正丁醇、乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、丙酮或二甲亚砜等，反应温度为0℃至溶剂的回流温度，反应采用等摩尔质量的通式(II)和通式(III)的化合物；反应在碱存在的条件下进行，所述的碱包括无机碱和有机碱，所述的无机碱可为碱金属碳酸盐类(例如，碳酸钠、碳酸钾、碳酸銫等)、碱金属碳酸氢盐类(碳酸氢钾等)和碱金属氢氧化物(例如，氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂等)；所述的有机碱可为三乙胺、吡啶、二甲基吡啶、甲醇钠、正丁基锂或叔丁醇钾等。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。本发明实施例中的实验方法的具体条件按常规条件或按照商品制造厂商所建议的条件，未注明具体来源的试剂，为市场购买的常用试剂。

实施例1：2-(2-(2-氯-9H-嘌呤-6-基)-氨基噻唑-4-基)-乙酸甲酯(IV)

称取4.6g(0.2mol)金属钠，分批投入到100ml精制无水甲醇中，并不断搅拌。待钠全部溶解后，将34.4g(0.2mol)2-氨基-4-噻唑乙酸甲酯预溶于200ml精制无水甲醇中，滴加到甲醇钠溶液中；取2，6-二氯嘌呤37.6g(0.2mol)预溶于200ml精制无水甲醇中，缓慢滴加到反应混合液中，搅拌回流，薄层色谱法跟踪反应，反应完全后，过柱分离，减压蒸干得淡黄色固体33.8g，产率52.0％。

m.p.152～155℃。

¹H-NMR(600MHz，CDCl₃)：δ3.50(s，2H)，3.65(s，3H)，6.00(s，1H)，8.11(s，1H)，8.73(s，1H)，10.38(s，1H)。

IR(KBr)cm^-1：3365，3252，2931，2892，1639。

ESI-MS：325.11[M+H]⁺。

实施例2：2-(2-(2-氯-9H-嘌呤-6-基)-氨基噻唑-4-基)-N-羟基乙酰胺(II)

在新制的8.1g(0.15mol)甲醇钠中加入6.9g(0.1mol)盐酸羟胺和300ml无水甲醇，在室温下反应，搅拌30分钟后，冷却到室温，过滤除去固体，将化合物IV(32.5g，0.1mol)加到滤液中，升温至55℃，12小时后反应结束，用1mol/L的盐酸调节PH值为5～6，浓缩拌样，通过柱层析(洗脱剂甲醇：乙酸乙酯1：20)纯化得到白色固体22.4g，产率69.0％。

m.p.152～155℃。

¹H-NMR(600MHz，CDCl₃)：δ3.42(s，2H)，3.98(s，1H)，6.01(s，1H)，8.12(s，1H)，8.73(s，1H)，10.38(s，1H)，12.89(s，1H)。

IR(KBr)cm^-1：3360，3253，3121，2896，1639。

ESI-MS：326.06[M+H]⁺。

实施例3：2-(2-(2-(4-氯苯氨基)-9H-嘌呤-6-基)-氨基噻唑-4-基)-N-羟基乙酰胺(I-1)

将化合物II 16.3g(50mmol)溶于200ml无水正丁醇，加入11.1ml TFA和6.4g(50mmol)对氯苯胺，升温至120℃反应24h，析出13.5g淡黄色固体，产率65％。

m.p.202～203℃。

¹H-NMR(600MHz，CDCl₃)：δ3.43(s，2H)，4.01(s，1H)，6.01(s，1H)，7.30(m，2H)，7.86(m，2H)，8.10(s，1H)，8.71(s，1H)，10.38(s，1H)，12.89(s，1H)。

¹³C-NMR(151MHz，DMSO-d6)：δ169.5，160.1，153.9，153.0，150.2，139.1，131.2，129.8，129.7，129.3，30.6。

IR(KBr)cm^-1：3359，3252，3122，2897，1637。

HRMS-ESI：417.0641([M+H]⁺，Calcd for C16H14ClN8O2S：417.0649)。

实施例4：2-(2-(2-(4-氟苯氨基)-9H-嘌呤-6-基)-氨基噻唑-4-基)-N-羟基乙酰胺(I-2)

通过与实施例3相同的合成方法，制得淡黄色固体7.2g，收率72％。

m.p.195～197℃。

¹H-NMR(600MHz，CDCl₃)：δ3.44(s，2H)，4.01(s，1H)，6.00(s，1H)，7.12(m，2H)，7.57(m，2H)，8.11(s，1H)，8.72(s，1H)，10.38(s，1H)，12.89(s，1H)。

¹³C-NMR(151MHz，DMSO-d6)：δ169.0，161.0，153.9，152.9，152.2，150.2，136.2，124.5，123.3，118.6，117.9，30.2。

IR(KBr)cm^-1：3358，3251，3123，2901，1638。

HRMS-ESI：401.0936([M+H]⁺，Calcd for C16H14ClN8O2S：401.0944)。

实施例5：

对本发明化合物的HDACs抑制活性进行测定，测定方法如下：

将HeLa细胞提取物与Buffer按照1：2的体积比进行稀释，用Buffer将所述化合物稀释成5×的终浓度，用Buffer将底物稀释50倍(1mM，2×终浓度)；

在使用前30min内配置Color de LysTM Developer检测试剂：首先用预冷的Buffer将Color de LysTM Developer稀释20倍(如，50μL加950μL的Buffer)，然后用新鲜配制的Developer溶液将TSA稀释100倍；

取96孔板，每孔分别加入15μL稀释后的HeLa细胞提取物和10μL所述化合物或SAHA(临床用抗肿瘤药物)，37℃孵育5min，加入25μL的底物(空白组孔内不加酶及化合物，用Buffer代替；对照组孔内化合物用Buffer代替)，将96孔板置于37℃摇床中孵育30min；

每孔加入50μL所配制的Color de LysTM Developer，继续孵育30min；

孵育完成后，在酶标仪上测定405nm条件下的各孔紫外吸光度值，通过测定对照组和实验组的405nm下的紫外吸光度，可计算化合物的抑制率并求得IC₅₀值，结果见表1。

表1：HDACs抑制活性(IC₅₀平均值±SD，n＝3)

由表1的实验结果可知，阳性对照药物(临床用药物)SAHA的IC₅₀为96±25nM，在参考范围，结果可信，受试化合物IC₅₀低于对照组，其抑制活性均强于SAHA，表明受试化合物在分子水平能显著抑制HDACs活性。

实施例6：

对本发明化合物的抗肿瘤活性进行测定，测定方法如下：

所述化合物或SAHA在使用前溶于DMSO中，然后用含1％DMSO与5％新鲜小牛血清的RPMI-1640稀释为5～6个浓度梯度；

将处于对数生长期的肿瘤细胞，调整至适宜细胞密度，接种于96孔培养板内，同时加入稀释药液或阴性对照液10μl/孔，均设五复孔，每块培养板上另设两个调零孔；

将96孔板移入37℃、5％CO₂、饱和湿度的培养箱内，培养2d后，加入5mg/ml MTT试液20μl/孔，于37℃、5％CO₂、饱和湿度条件下继续培养4h后，终止培养，然后加入三联溶解液100μl/孔，于37℃放置过夜；

用空白对照组调零，在酶标仪上于570nm波长处测定各孔吸光度OD值，根据结果计算IC₅₀，结果见表2。

表2：化合物对肿瘤细胞的抑制活性(IC₅₀平均值±SD，n＝3)

由表2的实验结果可知，受试化合物的IC₅₀值小于对照组药物IC₅₀值，受试化合物对白血病细胞和结肠癌细胞有明显的抑制活性。

以上所述仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种结构为下列通式(I)的化合物，或其可药用盐、水合物：

通式(I)中：

R₁为氢或甲基；

R₂为氢、卤素、羟基、氰基或硝基。

2.根据权利要求1所述的通式(I)的化合物，或其可用药、水合物，所述的代表性化合物为：

2-(2-(2-(4-氟苯氨基)-9H-嘌呤-6-基)-氨基噻唑-4-基)-N-羟基乙酰胺(I-2)。

3.根据权利要求1所述的任一化合物或其可药用盐、水合物在制备治疗组蛋白乙酰化酶介导疾病的药物中的应用。

4.一种用于治疗由组蛋白乙酰化酶介导疾病的药物组合物，其特征在于：所述药物组合物的有效成分含有权利要求1中所述的化合物或其可药用盐、水合物。