CN108283641A

CN108283641A - 二芳基甲酮系列化合物用于制备抗肿瘤药物

Info

Publication number: CN108283641A
Application number: CN201711449001.4A
Authority: CN
Inventors: 张谦; 肖祯; 栗娟娟; 林依; 李栋
Original assignee: Hubei University of Technology
Current assignee: Hubei University of Technology
Priority date: 2017-12-27
Filing date: 2017-12-27
Publication date: 2018-07-17

Abstract

本发明涉及二芳基甲酮系列化合物用于制备抗肿瘤药物，二芳基甲酮系列化合物为化学结构式如下：的化合物，通过抗肿瘤活性研究实验，二芳基甲酮化合物M12、M‑3‑5显示出一定程度的抗肿瘤细胞增殖的活性，呈现出很强的抑制效应，可以强效抑制肿瘤细胞生长，在很低浓度即可促发凋亡，相对于阳性对照化合物显示出更强的抑制效果，可用于制备抗肿瘤药物。

Description

二芳基甲酮系列化合物用于制备抗肿瘤药物

技术领域

本发明涉及抗肿瘤药物技术领域，具体二芳基甲酮系列化合物用作抗肿瘤药物。

背景技术

恶性肿瘤是一种严重威胁人类健康的常见病和多发病，人类因恶性肿瘤而引起的死亡率居所有疾病死亡率的第二位，成为仅次于心血管疾病的第二号“杀手”。2013年初，全国肿瘤登记中心发布的一版《2012中国肿瘤登记年报》表明，中国每年新发癌症病例约312万，因癌症死亡人数超过200万，这意味着每1分钟有6个人被确诊为癌症。目前全国癌症发病趋势严峻，发病率与死亡率呈持续上升趋势。癌症已成为严重威胁人类生命安全和影响人类生活质量的重大问题之一，由此而引发的问题也越来越成为社会经济发展的负担。

目前，肿瘤的治疗方法主要有手术治疗、放射治疗和药物治疗(化学治疗)，但很大程度上仍是以药物治疗为主。多数常见实体瘤如肺癌、肝癌、结肠癌及胰腺癌等仍缺乏有效药物，不少抗肿瘤药物在临床应用过程中产生耐药性。随着社会的科技进步，人类对癌症的认知已逐渐清晰，对某些癌症的预防和早期诊断的方法、技术和理论也日趋成熟，但尚不能完全治愈癌症，只能非常有限地延长癌症病人的存活时间。因此，新型抗肿瘤药物的研发势在必行，不断开发高效低毒的新型抗肿瘤药物，成为当前一项具有重要意义的研究工作。

二芳基甲酮化合物是一类重要的添加剂和化工中间体。早在20世纪50年代。二芳基甲酮化合物已在欧美等发达工业化国家得到广泛的应用。主要应用于塑料、医药、香料及电子工业等领域。在医药产品方面，二芳基甲酮化合物是抗组胺药哌克昔林、发作性睡眠治疗药莫达非尼以及新型强效脑血管扩张药氟苯桂嗪等的中间体。我国对二芳基甲酮化合物的开发应用起步较晚。直到20世纪90年代才陆续有二芳基甲酮装置建成投产。

发明内容

本发明的目的是针对上述现状，旨在提供二芳基甲酮化合物用于制备抗肿瘤药物。

本发明目的的实现方式为，二芳基甲酮化合物用于制备抗肿瘤药物，二芳基甲酮化合物为化学结构式如下：

的化合物，二芳基甲酮化合物M12、M-3-5对于肿瘤细胞C6、Hep-G2、SGC-7901、A549、MCF-7、MCF-7/ADR和Hela呈现出强的抑制效应，平均IC50≤20，用于制备抗肿瘤药物。

二芳基甲酮化合物M12、M-3-5，通过抗肿瘤活性研究实验，显示出一定程度的抗肿瘤细胞增殖的活性，呈现出很强的抑制效应，可以强效抑制肿瘤细胞生长，在很低浓度即可促发凋亡，相对于阳性对照化合物显示出更强的抑制效果，可用于制备抗肿瘤药物。

本发明有以下优点：

1、二芳基甲酮系列化合物价格低廉，易于购得；合成工艺简单，经济快速，易于大规模生产推广。

2、从结构相似的化合物中寻找抗肿瘤药物，易于通过构效关系探讨确认其作用靶点，为进一步药物开发提供有价值的导向作用。

附图说明

图1是二芳基甲酮系列化合物(40μg/mL)对于不同肿瘤细胞的抑制率图。

图2是二芳基甲酮化合物M12(20μg/mL)、M-3-5(40μg/mL)引起的肿瘤细胞HepG2、Hela、C6、MCF-7、MCF-7/ADR的病变效应图。

图3a、b、c为二芳基甲酮化合物M12、M-3-5、5-Fu浓度依赖的抑制肿瘤细胞HepG2、Hela、C6的抑制率图。

图4a、b、c是Hela、二芳基甲酮化合物M-3-5(20μg/mL)、M12(10μg/mL)引起的肿瘤细胞Hela凋亡检测图。

具体实施方式

本申请人自主合成了除M12、M-3-5外，化学结构式为：

的10种二芳基甲酮系列化合物，并于2016年在期刊Tetrahedron Letters公开了这些化合物的制备方法，但未对其生物学活性进行评价。

制备方法具体是以过渡金属钯为催化剂，以苯乙炔为酰化试剂，在吡啶的邻位诱导作用下，在芳环的邻位进行芳酰基化，得到最终二芳基甲酮化合物。

以上10种二芳基甲酮化合物，所述化合物具有不同程度的抑制肿瘤细胞生长效应。

对于下式的二芳基甲酮化合物M12、M-3-5具有很强的抑制肿瘤细胞增殖的活性(对于7种测试肿瘤细胞的平均IC50≤20μg/mL)，优于对照药物5-Fu。二芳基甲酮系列化合物的制备过程简单易行，原料价格低廉，易于获取。

二芳基甲酮化合物M-12、M-3-5的化学结构式如下：

二芳基甲酮化合物M-12、M-3-5添加药剂学可接受的辅料和载体，通过常规方法制备抗肿瘤的制剂。所述抗肿瘤的制剂为颗粒剂、片剂、丸剂、胶囊剂、注射剂、悬浮剂或乳剂。

二芳基甲酮化合物M-12、M-3-5及其药学上可接受的盐为硫酸盐、磷酸盐、甲磺酸盐、三氟甲磺酸盐、醋酸盐、三氟乙酸盐或苯甲酸盐。

二芳基甲酮化合物M-12、M-3-5制备的抗肿瘤的制剂，对人类肝癌细胞HepG2、人类肺癌细胞A549、人类乳腺癌细胞MCF-7、耐阿霉素的人类乳腺癌细胞(MCF-7/ADR)、人类胃癌细胞SGC-7901、人类宫颈癌细胞Hela、人类神经胶质瘤细胞C6等具有显著的抑制活性。

本申请人做了二芳基甲酮化合物M-12、M-3-5、对照药物DOX、5-FU的体外抗肿瘤活性评价实验，具体实验情况如下：

供试肿瘤细胞有：人类肝癌细胞HepG2、人类肺癌细胞A549、人类乳腺癌细胞MCF-7、耐阿霉素的人类乳腺癌细胞(MCF-7/ADR)、人类胃癌细胞SGC-7901、人类宫颈癌细胞Hela和人类神经胶质瘤细胞C6。

细胞培养：GIBCO DMEM培养基，10％胎牛血清和0.01％L-谷氨酰胺配制成培养液。培养的细胞株置于37℃、5％CO₂饱和湿度下常规培养传代，实验均用处于对数生长期的细胞。

体外抗肿瘤活性评价方法采用MTT法：将以上肿瘤细胞分别铺板96孔板，在37℃，5％CO2培养箱培养长满单层后，弃去细胞培养液，分别加含不同浓度二芳基甲酮化合物M-12、M-3-5的细胞维持液继续培养，以未经二芳基甲酮化合物M-12、M-3-5作用的细胞作为空白对照，以抗肿瘤药物5-氟尿嘧啶(5-Fu)及阿霉素(DOX)为阳性对照，每组设8个复孔，继续培养48h。显微镜目测并分别记录细胞状况，每孔加MTT(5mg/mL)20μl继续培养4h，弃上清液，每孔加150μlDMSO，37℃孵育10min，酶标仪检测492nm波长处的吸光值(A492)。按以下公式计算平均抑制率：

抑制率＝＝(细胞对照组平均OD492值-药物组平均OD492值)/细胞对照组平均OD492值)×100％。

测试结果表明，二芳基甲酮化合物M-12、M-3-5、对照药物^bDOX、^c5-FU对于Hela、C6、HepG2、SGC-7901、A549、MCF-7、MCF-7/ADR肿瘤细胞增殖都有较强的抑制活性，其半数抑制浓度^aIC50如表1所示。

表1二芳基甲酮系列化合物对于多种肿瘤细胞的抑制活性

表1中：^aIC50：半数抑制浓度。IC50<20μg/mL记为+++，IC5020～50μg/mL记为++，IC50>50μg/mL记为+.^bDox,阿霉素。^c5-Fu，5-氟尿嘧啶。

从表1可见，二芳基甲酮化合物M-3-5具有最强的抑制效果，对于七种测试肿瘤细胞的平均IC50≤20μg/mL。对于MCF-7/ADR肿瘤细胞，不仅对照药物DOX表现出了耐药性，另一种对照药物5-Fu也表现出了耐药性，阿霉素和5-Fu对于MCF-7/ADR肿瘤细胞的半数抑制浓度(IC50)均超过了100μg/mL。而二芳基甲酮化合物M-12、M-3-5对于MCF-7/ADR肿瘤细胞仍然有很好的抑制效果，其中活性最好的二芳基甲酮化合物M-3-5，其IC50为1μg/mL。除此以外，DOX对于其他六种肿瘤细胞有超强的抑制效果，平均IC50为2.5μg/mL，与二芳基甲酮M-3-5(对于七种肿瘤细胞的平均IC50为1μg/mL)在相当水平，优于其他化合物。而5-Fu对于其他六种肿瘤细胞平均IC50为31.1μg/mL，与二芳基甲酮化合物M12(平均IC50为34.5μg/mL)在同一抑制水平。

40μg/mL二芳基甲酮系列化合物对于不同肿瘤细胞的抑制活性见图1，从图1可见，在40μg/mL时，对于所有肿瘤细胞都表现出极强的抑制效果，其中对于A549细胞的抑制效应相对较差。在所有化合物中，二芳基甲酮化合物M-3-5显示出最强的抗肿瘤活性。阳性对照药物5-Fu对于各种肿瘤细胞的抑制率相对较低，而另一种阳性对照药物DOX则除了对于MCF-7/ADR无明显的抑制效应外，对其他所有肿瘤细胞具有超强的抑制活性。

二芳基甲酮化合物M12、M-3-5以及阳性对照药物5-Fu浓度依赖的抑制不同肿瘤细胞的活性见图2，从图2可见，二芳基甲酮M12、M-3-5所有肿瘤细胞呈现浓度依赖的抑制活性，在足够浓度的情况下可以达到使肿瘤细胞完全凋亡致死的效果。对照药物5-Fu呈现浓度依赖性不强，整体在5到40μg/mL时，对于肿瘤细胞抑制活性增加不明显，呈现比较均一的抑制效果。

本申请人做了二芳基甲酮系列化合物引起的肿瘤细胞病变效应实验，实验情况如下：

用显微镜拍照记录了代表二芳基甲酮M12、M-3-5引起的Hela、C6、HepG2、MCF-7、MCF-7/ADR肿瘤细胞的细胞病变效应。具体实施方法如下：

将对数生长期的Hela、C6、HepG2、MCF-7、MCF-7/ADR肿瘤细胞分别铺板24孔板，在37℃，5％CO2培养箱培养长满单层后，弃去细胞培养液，分别加含20μg/mL二芳基甲酮化合物M12、40μg/mL二芳基甲酮化合物M-3-5测试细胞维持液继续培养，48h时显微镜目测并拍照细胞病变情况。

二芳基甲酮化合物M12、M-3-5引起的肿瘤细胞病变效应见图3，从图3a、b、c可见，显微镜下未做处理的肿瘤细胞生长良好，贴壁牢固，形态饱满，边缘界限清晰。20μg/mL二芳基甲酮化合物M12、40μg/mL二芳基甲酮化合物M-3-5处理48h，即导致所有的肿瘤细胞凋亡，细胞以不同形式变圆，从培养板脱落。可见二芳基甲酮化合物M-3-5对于多种肿瘤细胞有强的抑制生长效应。

本申请人做了二芳基甲酮M12、M-3-5引起的肿瘤细胞凋亡活性评价实验，实验情况如下：

对数生长期的Hela细胞铺板24孔板，长满单层后加入含10μg/mL二芳基甲酮M12、20μg/mL二芳基甲酮M-3-5，100μg/mL阳性对照药物5-Fu的细胞维持液孵育，设定不加药物处理的细胞对照，大约48h后，收集细胞，运用Annexin V-FITC/PI凋亡检测试剂盒在流式细胞仪上进行细胞凋亡的检测。

实验结果见图4a、b、c，图4表明，10μg/mL M131、20μg/mL二芳基甲酮化合物M-3-5，M12可以强效诱发以上被检测肿瘤细胞的凋亡。在Hela细胞中，未做处理的阳性对照细胞凋亡率为3.2％，二芳基甲酮化合物M12、M-3-5处理48h分别促使98.2％以及88.8％的细胞发生凋亡，而阳性对照药物5-Fu处理的Hela细胞凋亡率仅为71.3％。

综上所述，本发明中二芳基甲酮系列化合物具有很好的抑制不同种肿瘤细胞的增殖作用，对于阳性对照药物5-Fu和DOX呈现耐药性的MCF-7/ADR肿瘤细胞同样呈现了强的抑制效果，显示了大的应用潜力。如果进一步在临床上进行研究，有希望制备有效对抗肿瘤疾病的药物。

Claims

1.二芳基甲酮系列化合物用于制备抗肿瘤药物，其特征在于：二芳基甲酮系列化合物系列为化学结构式如下：

2.根据权利要求1所述的二芳基甲酮系列化合物用于制备抗肿瘤药物，其特征在于：二芳基甲酮化合物M12、M-3-5浓度为40μg/mL，抑制所有被检测肿瘤细胞的生长率到100％；二芳基甲酮化合物M-3-5在40μg/mL时，对于肿瘤细胞Hela、C6、HepG2、SGC-7901、A549、MCF-7生长抑制率均达到100％，DR的抑制率达到100％。

3.根据权利要求1所述的二芳基甲酮化合物用于制备抗肿瘤药物，其特征在于：二芳基甲酮化合物M-12、M-3-5添加药剂学可接受的辅料和载体，通过常规方法制备的抗肿瘤制剂。

4.根据权利要求3所述的二芳基甲酮系列化合物用于制备抗肿瘤药物，其特征在于：二芳基甲酮化合物M-12、M-3-5药学上可接受的盐为硫酸盐、磷酸盐、甲磺酸盐、三氟甲磺酸盐、醋酸盐、三氟乙酸盐或苯甲酸盐。

5.根据权利要求2所述的二芳基甲酮系列化合物用于制备抗肿瘤药物，其特征在于：制备抗肿瘤的制剂为颗粒剂、片剂、丸剂、胶囊剂、注射剂、悬浮剂或乳剂。