CN107540650A

CN107540650A - 一种具抗癌活性的新型棉酚缩醛类衍生物及其合成方法

Info

Publication number: CN107540650A
Application number: CN201710815378.0A
Authority: CN
Inventors: 梁承远; 田蕾; 鞠星可; 谢晓林; 张德柱
Original assignee: Shaanxi University of Science and Technology
Current assignee: Shaanxi University of Science and Technology
Priority date: 2017-09-12
Filing date: 2017-09-12
Publication date: 2018-01-05

Abstract

本发明公开了一种具抗癌活性的新型棉酚缩醛类衍生物及其合成方法。该类化合物以4‑羟基壬烯醛和醋酸棉酚在酸性条件下于极性非质子溶剂中反应，反应结束后，冷却析晶，经抽滤即得该棉酚缩醛类化合物。该方法反应步骤少，反应条件温和，原料利用率高，适用于工业化生产。经初步生物学活性测试，该化合物具有显著的抗癌活性。目前该棉酚衍生物及其活性尚无相关报道，因此其具有较重要的医药研究价值。

Description

一种具抗癌活性的新型棉酚缩醛类衍生物及其合成方法

技术领域：

本发明涉及医药化学领域，具体涉及一种具抗癌活性的新型棉酚缩醛类衍生物的结构及其合成方法。

背景技术：

棉酚(gossypol)是锦葵科植物草棉、树棉或陆地棉成熟种子、根皮中提取的一种多元酚类物质，又名棉毒素或棉籽醇，化学名为1,1'，6,6'，7,7'-六羟基-5,5'-二异丙基-3,3'-二甲基-[2,2'-联萘]-8,8'-二甲醛，其复杂的多酚结构和多种对映体的存在使得棉酚的结构改造和修饰一种为研究者所关注，棉酚于19世纪末期由Longmore和Marchlewski发现，1978年中国科学家宣布棉酚口服具有抗男性不育症的作用，这一发现使得学者对于棉酚的研究更加广泛。

氧化应激是许多疾病的基本病理机制之一。越来越多的研究表明：氧化应激过程中产生的一些脂质、过氧化产物是引起氧化性损伤的主要原因。4-羟基壬烯醛在治疗细胞脂质过氧化反应中最具代表性，其通过与组织细胞内的蛋白、核酸、酶类等物质相互作用，引发一系列组织病理损伤，在相关疾病的治疗过程中发挥重要的作用。

发明内容：

本发明的目的是提供一种具抗癌活性的新型棉酚缩醛类衍生物及其制备方法。

本发明所述化合物的结构式如式Ⅰ所示：

本发明的技术方案是采用4-羟基壬烯醛和醋酸棉酚为原料，在碱性条件下于甲醇溶剂中进行合成。

本发明提供的所述化合物的合成路线如下所示：

为了实现上述合成路线，本发明的合成步骤如下：

(1)将4-羟基壬烯醛和醋酸棉酚用极性非质子有机溶剂溶解，加入路易斯酸催化剂，加热到60℃～80℃，反应4～6小时；

(2)薄层层析方法跟踪反应至完全，停止加热，将反应体系的固液混合物减压蒸去溶剂，然后冷却至室温过滤，滤饼用乙醇洗涤，得到棉酚缩醛类衍生物粗品；

(3)将棉酚缩醛类衍生物粗品加入到反应器中，加入有机溶剂进行重结晶，过滤，干燥得到目标产物。

上述步骤(1)中的极性非质子有机溶剂优选乙腈、甲苯或DMSO，进一步优选为乙腈。

上述步骤(1)中的4-羟基壬烯醛和醋酸棉酚的摩尔比优选为2:1～2.5:1，进一步优选为2:1。

上述步骤(1)中的反应时间优选为5小时。

上述步骤(1)中的路易斯酸催化剂优选ZnCl₂、AlCl₃、冰醋酸等，进一步优选为ZnCl₂。

上述步骤(1)中的反应温度优选为60℃。

上述步骤(3)中的重结晶溶剂优选为甲醇。

本发明的优点在于：反应原料价廉易得，反应步骤少，操作安全性高，反应原料利用率高，适用于工业化生产，化合物结构新颖且具有较高的研究价值。

具体实施方案：

下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述。这些实施例仅是出于解释说明的目的，而不限制本发明的范围和实质。

实施例1

化合物

5,5'-dihydroxy-2,2'-bis((E)-3-hydroxyoct-1-en-1-yl)-9,9'-diisopropyl-7,7'-dimethyl-[6,6'-binaphtho[2,3-d][1,3]dioxole]-4,4'-dicarbaldehyde的制备。

将适量的4-羟基壬烯醛1.56g(10mmol)和醋酸棉酚2.59g(5mmol)用25mL乙腈溶解，置于圆底烧瓶中，磁力搅拌下加入ZnCl₂固体0.1g于反应液中，加热到60℃，反应5小时。薄层层析方法跟踪反应至完全，停止加热，撤去冷凝装置，将反应体系的固液混合物减压蒸去溶剂，冷却至室温后过滤，滤饼用乙醇洗涤，得到棉酚缩醛类结构衍生物粗品。将该粗品加入到反应器中，加入25ml甲醇进行重结晶，过滤干燥得目标化合物3.72g，总摩尔收率为93.5％。

¹H-NMR(300MHz,DMSO-d₆)δ(ppm):10.92(2H,s),7.92(2H,s),7.01(2H,d),6.53(4H,t,J＝6.2Hz),5.88(2H,s),4.32(2H,s),3.83(2H,m),2.86(2H,m,J＝6.8Hz),2.70(6H,s),2.13(4H,t),2.01(12H,d,J＝6.8Hz),1.64(4H,m,J＝6.8Hz),1.41(8H,m),1.21(6H,t)；¹³C-NMR(75MHz,DMSO-d₆)δ(ppm):192.2,160.2,151.4,141.6,133.7,132.3,131.1,129.8,118.1,116.4,114.1,108.2,106.3,75.4,39.5,31.2,25.4,24.1,23.0,21.7,19.1；MS(ESI)for(M+H)⁺:795.4.

实施例2

化合物

将适量的4-羟基壬烯醛1.87g(12mmol)和醋酸棉酚2.59g(5mmol)用25mL甲苯中溶解，置于圆底烧瓶中，磁力搅拌下加入AlCl₃固体0.1g于反应液中，加热到60℃，反应5小时。薄层层析方法跟踪反应至完全，停止加热，撤去冷凝装置，将反应体系的固液混合物减压蒸去溶剂，冷却至室温后过滤，滤饼用乙醇洗涤，得到棉酚缩醛类结构衍生物粗品。将该粗品加入到反应器中，加入25ml甲醇进行重结晶，过滤干燥得目标化合物3.54g，总摩尔收率为89.2％。

实施例3

化合物

将适量的4-羟基壬烯醛2.18g(14mmol)和醋酸棉酚3.11g(6mmol)用20mLDMSO溶解，置于圆底烧瓶中，磁力搅拌下加入ZnCl₂固体0.1g于反应液中，加热到70℃，反应5小时。薄层层析方法跟踪反应至完全，停止加热，撤去冷凝装置，将反应体系的固液混合物减压蒸去溶剂，冷却至室温后过滤，滤饼用乙醇洗涤，得到棉酚缩醛类结构衍生物粗品。将该粗品加入到反应器中，加入25ml甲醇进行重结晶，过滤干燥得目标化合物4.30g，总摩尔收率为90.2％。

实施例4

本发明化合物的抗肿瘤活性测试

对本发明的化合物进行了肿瘤细胞增殖抑制试验，试验方法采用常规的MTT法。

细胞株选用：人肝癌细胞(HepG2)，人肺癌细胞(A-549)，人肾癌细胞(769-P)。培养液为DMEM+15％NBS+双抗。

样品液的配制：用DMSO(Merck)溶解后，加入PBS(-)配成的100μmol/L的溶液或者均匀的混悬液，然后用DMSO的PBS(-)稀释，最终浓度分别为0.1，1，10，20，40，60，80，100μmol/L。

将上市的抗肿瘤药物醋酸棉酚以同样的条件配成对照品溶液。

细胞培养：贴壁生长肿瘤细胞细胞培养于含10％灭活新生牛血清和青霉素、链霉素(各100万U/L)的1640培养液中，置于37℃，5％CO₂，饱和湿度的二氧化碳培养箱中培养。细胞贴壁生长，每2～3天传代1次，传代时首先倒出培养液，PBS洗2次，胰酶消化后，加入新鲜的培养液吹打均匀，调整细胞至适当浓度移入新的培养瓶中，添加培养液至适量。取对数生长期细胞用于实验。

MTT法检测细胞活性及IC₅₀的测定：

实验原理：活细胞线粒体中脱氢酶能将黄色的MTT还原成不溶于水的蓝紫色产物甲臜(MTT formazan)，并沉积在细胞中，生成的量与活细胞数目成正比，而死细胞没有这种功能。DMSO能溶解蓝紫色结晶物，颜色深浅与所含的量成正比，因此用酶标仪测定的光吸收值可反映细胞存活率。

实验方法：取对数生长期细胞，消化、计数，以2×104/mL的密度接种于96孔培养板中，每孔100μl。培养24小时后，将待测化合物以0.1，1，10，20，40，60，80，100μmol/L浓度处理细胞。实验组每个浓度设5个复孔，以含0.4％DMSO的培养液作对照。药物作用48小时后，去上清，每孔加入100μl MTT(2-(4，5-二甲基-2-噻唑基)-3，5-二苯基-2H-四唑氢溴酸盐)(1mg/mL)，继续培养4小时，弃上清，每孔加入100μl DMSO，振荡混匀，用酶标仪在570nm处测定吸光度值，采用IC₅₀计算软件求出半数抑制浓度(IC₅₀)。

试验结果详见表1，其中，样品是指相应实施例(1)中制备的新型棉酚缩醛类衍生物。样品编号对应制备实施例中所得到的化合物的具体编号。

表1化合物对不同肿瘤细胞的半数抑制浓度IC₅₀(单位：μmol/L)

化合物1在所测试的3种细胞株中均表现出了良好的抗肿瘤活性，在HepG2细胞株中也表现出了比棉酚好的抗肿瘤活性。以上实验结果表明，本发明的化合物具有良好的抗肿瘤活性，可用于抗肿瘤药物的研究与应用。

Claims

1.结构式(I)所示的化合物，

2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于：以4-羟基壬烯醛和醋酸棉酚为原料，在酸性条件下于极性非质子溶剂中进行合成。

3.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于合成路线如下所示：

具体的制备过程如下：

4.根据权利要求3所述的棉酚缩醛类衍生物的合成方法，其特征在于：上述步骤(1)中的极性非质子有机溶剂优选乙腈、甲苯或DMSO，进一步优选为乙腈。

5.根据权利要求3所述的棉酚缩醛类衍生物的合成方法，其特征在于：上述步骤(1)中的4-羟基壬烯醛和醋酸棉酚的摩尔比优选为2:1～2.5:1，进一步优选为2:1。

6.根据权利要求3所述的棉酚缩醛类衍生物的合成方法，其特征在于：上述步骤(1)中的反应时间优选为5小时。

7.根据权利要求3所述的棉酚缩醛类衍生物的合成方法，其特征在于：上述步骤(1)中的路易斯酸催化剂优选ZnCl₂、AlCl₃、冰醋酸，进一步优选为ZnCl₂。

8.根据权利要求3所述的目标产物A的合成方法，其特征在于：上述步骤(1)中的反应温度优选为60℃。

9.根据权利要求3所述的目标产物A合成方法，其特征在于：上述步骤(3)中的重结晶溶剂优选为甲醇。

10.权利要求1所述的化合物在制备治疗肝癌、肺癌或肾癌药物中的应用。