CN109096358B - 3-生物素醚酯-b降-胆甾苯并咪唑化合物及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种3‑生物素醚酯‑B降‑胆甾苯并咪唑化合物及其制备方法和应用，3‑生物素醚酯‑B降‑胆甾苯并咪唑化合物，其特征在于，其化学结构式为：
其中，n为大于或等于2的偶数；R1代表H或CH3；R2代表H或OCH3。本发明对多种肿瘤细胞株，如人宫颈癌细胞株、卵巢癌细胞株和人乳腺癌细胞株的细胞具有显著的抑制作用。同时，对人肾上皮细胞没有细胞毒性，可作为制备治疗癌症的药物的应用。
Description
技术领域
本发明涉及医学技术领域，具体是一种3-生物素醚酯-B降-胆甾苯并咪唑化合物及其制备方法和应用。
背景技术
芳(杂)环甾体化合物是一类具有显著生理活性的化合物，它们往往具有很好的抗菌、抗炎和抗肿瘤活性，因此甾体类抗肿瘤药物不断出现并在临床上获得应用，目前在前列腺增生、晚期前列腺癌、绝经妇女乳腺癌、稳定的或复发的多发性骨髓瘤和前列腺癌的治疗中有重要作用，其中，噻唑杂环就是具有抗肿瘤活性的甾体结构中一类重要的药效基团。目前，大多数类型的抗肿瘤药物会对人体组织造成不同程度的毒性，大大限制了它们的使用范围。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种3-生物素醚酯-B降-胆甾苯并咪唑化合物，其对宫颈癌细胞株(HeLa)、卵巢癌细胞株(SKOV-3)和人乳腺癌细胞株(T47D)三种肿瘤细胞体外抗增殖活性有明显的抑制效果，对正常细胞人肾上皮细胞(HEK293T)无毒性。
本发明还有一个目的是提供一种3-生物素醚酯-B降-胆甾苯并咪唑化合物的制备方法，以胆固醇为起始原料通过酯化、酯交换、臭氧化、缩合环化，原料价格低廉。
本发明的一个目的是提供一种3-生物素醚酯-B降-胆甾苯并咪唑化合物的应用，其用于制备治疗癌症的药物。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种3-生物素醚酯-B降-胆甾苯并咪唑化合物，其化学结构式为：
其中：
n为大于或等于2的偶数；
R1代表H；
R2代表H或OCH3。
本发明还提供一种3-生物素醚酯-B降-胆甾苯并咪唑化合物的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、以胆固醇为起始原料加入甲磺酰氯进行酯化反应，得到第一中间体，其化学结构式如(1)所示；
步骤二、将第一中间体与乙二醇、1,4-二氧六环混合进行酯交换反应，得到第二中间体，其化学结构式如(2)所示；
步骤三、将第二中间体进行臭氧化反应后再通过二甲硫醚还原，最后与三氧化二铝缩合环化，得到第三中间体，其化学结构式如(3)所示；
步骤四、将第三中间体与邻苯二胺衍生物混合，反应得到第四中间体，其化学结构式如(4)所示；
步骤五、将第四中间体与D-生物素混合反应，得到3-生物素醚酯-B降-胆甾苯并咪唑化合物，其化学结构式如(5)所示。
优选的是，所述的3-生物素醚酯-B降-胆甾苯并咪唑化合物的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将3～4份的胆固醇用无水二氯甲烷完全溶解，加入3份的三乙胺后在温度为-15℃的条件下搅拌，用薄层层析法进行跟踪反应，待反应完成后得到溶液I，在溶液I中滴入2份的甲磺酰氯后搅拌得到溶液II，对溶液II进行抽滤后减压蒸馏得到第一粗产品，将第一粗产品进行柱层析分离，得到第一中间体；其中，胆固醇、三乙胺、甲磺酰氯的份数比例关系为g:mL:mL，薄层层析法的展开剂为乙酸乙酯和石油醚，其体积比为1:2～6，柱层析分离时的洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯，其体积比为3～5:1。
优选的是，所述的3-生物素醚酯-B降-胆甾苯并咪唑化合物的制备方法，包括以下步骤：
步骤二、将2～3份的第一中间体置于反应瓶中，依次加入5～10份的乙二醇、10～15份的1,4-二氧六环，在温度为90℃的条件下搅拌，用薄层层析法进行跟踪反应，待反应完成后得到溶液III，用10～20份乙酸乙酯对溶液III进行萃取后取上层液，再用10～20份的水对上层液进行萃取得到萃取液，将萃取液干燥后过滤，减压蒸馏后得到第二粗产品，将第二粗产品进行柱层析分离，得到第二中间体；其中，第一中间体、乙二醇、1,4-二氧六环、乙酸乙酯、水的份数比例关系为g:mL:mL:mL:mL，薄层层析法的展开剂为乙酸乙酯和石油醚，其体积比为1:2～6，柱层析分离时的洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯，其体积比为1～4:1。
优选的是，所述的3-生物素醚酯-B降-胆甾苯并咪唑化合物的制备方法，包括以下步骤：
步骤三、将1～2份的第二中间体置于带支管的反应烧瓶中，依次加入15～20份的二氯甲烷和2份的甲醇，在温度为-80～-90℃的条件下搅拌，并在搅拌的同时通入臭氧，用薄层层析法进行跟踪反应，待反应完成后得到溶液IV，在溶液IV中加入2～5份的二甲硫醚后搅拌得到溶液V，对溶液V进行减压蒸馏得到溶液VI，在溶液VI中依次加入20～25份苯和5～10份三氧化二铝后在室温下搅拌得到溶液VII，对溶液VII进行抽滤并用二氯甲烷冲洗三氧化二铝粉末，得到溶液VIII，将溶液VIII进行有机溶剂分离后得到第三粗产品，将第三粗产品进行柱层析分离，得到第三中间体；其中，第二中间体、二氯甲烷、甲醇、二甲硫醚、苯、三氧化二铝的份数比例关系为g:mL:mL:mL:mL:g，薄层层析法的展开剂为乙酸乙酯和石油醚，其体积比为1:2～6，柱层析分离时的洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯，其体积比为1～3:1。
优选的是，所述的3-生物素醚酯-B降-胆甾苯并咪唑化合物的制备方法，包括以下步骤：
步骤四、将800～1000份的第三中间体与100～400份的邻苯二胺溶解在30～40份的无水乙醇中得到溶液XI，在温度为60～80℃的条件下搅拌，用薄层层析法进行跟踪反应，待反应完成后减压蒸馏得到第四粗产品，将第四粗产品进行柱层析分离，得到第四中间体；其中，第三中间体、邻苯二胺、无水乙醇的份数比例关系为mg:mg:mL，薄层层析法的展开剂为二氯甲烷和甲醇，其体积比为5～16:1，柱层析分离时的洗脱剂为二氯甲烷和甲醇，其体积比为10～16:1。
优选的是，所述的3-生物素醚酯-B降-胆甾苯并咪唑化合物的制备方法，包括以下步骤：
步骤五、将500～700份的第四中间体与700～800份的D-生物素溶解在25～30份的二氯甲烷中得到溶液X，在溶液X中依次加入100～300份4-二甲氨基吡啶和800～1000份二环己基碳二亚胺得到溶液XI，将溶液XI在温度为45℃的条件下搅拌，用薄层层析法进行跟踪反应，待反应完成后减压蒸馏得到第五粗产品，将第五粗产品进行柱层析分离，得到3-生物素醚酯-B降-胆甾苯并咪唑化合物；其中，第四中间体、D-生物素、二氯甲烷、4-二甲氨基吡啶、二环己基碳二亚胺的份数比例关系为mg:mg:mL:mg:mg，薄层层析法的展开剂为二氯甲烷和甲醇，其体积比为5～16:1，柱层析分离时的洗脱剂为二氯甲烷和甲醇，其体积比为8～12:1。
优选的是，所述的3-生物素醚酯-B降-胆甾苯并咪唑化合物的制备方法，所述步骤三中，臭氧的通入流量为2.5～3mL/min。
一种3-生物素醚酯-B降-胆甾苯并咪唑化合物的作为制备治疗癌症的药物的应用。
一种3-生物素醚酯-B降-胆甾苯并咪唑化合物的应用，所述化合物和辅料组合制成注射剂、片剂、丸剂、胶囊剂、悬浮剂或乳剂。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明对多种肿瘤细胞株，如人宫颈癌细胞株、卵巢癌细胞株和人乳腺癌细胞株的细胞具有显著的抑制作用。同时，对人肾上皮细胞没有细胞毒性。
本发明的原料价格低廉，反应的中间体性质稳定易得。
本发明还带有荧光基团标记，具有探明作用靶点的作用。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明3-生物素醚酯-B降-胆甾苯并咪唑化合物体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
<实施例1>
3-生物素醚酯-B降-胆甾苯并咪唑化合物，其化学结构式为：
上述化合物的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将3.02g的胆固醇用无水二氯甲烷完全溶解，加入3mL的三乙胺后在温度为-15℃的条件下搅拌，用薄层层析法进行跟踪反应，待反应完成后得到溶液I，在溶液I中滴入2mL的甲磺酰氯后搅拌得到溶液II，对溶液II进行抽滤后减压蒸馏得到第一粗产品，将第一粗产品进行柱层析分离，得到第一中间体；
步骤二、将2.23g的第一中间体置于反应瓶中，依次加入7mL的乙二醇、15mL的1,4-二氧六环，在温度为90℃的条件下搅拌，用薄层层析法进行跟踪反应，待反应完成后得到溶液III，用15mL乙酸乙酯对溶液III进行萃取后取上层液，再用15mL的水对上层液进行萃取得到萃取液，将萃取液干燥后过滤，减压蒸馏后得到第二粗产品，将第二粗产品进行柱层析分离，得到第二中间体；
步骤三、将1.07g的第二中间体置于带支管的反应烧瓶中，依次加入15mL的二氯甲烷和2mL的甲醇，在温度为-80℃的条件下搅拌，并在搅拌的同时通入臭氧，用薄层层析法进行跟踪反应，待反应完成后得到溶液IV，在溶液IV中加入2mL的二甲硫醚后搅拌得到溶液V，对溶液V进行减压蒸馏得到溶液VI，在溶液VI中依次加入25mL苯和6g三氧化二铝后在室温下搅拌得到溶液VII，对溶液VII进行抽滤并用二氯甲烷冲洗三氧化二铝粉末，得到溶液VIII，将溶液VIII进行有机溶剂分离后得到第三粗产品，将第三粗产品进行柱层析分离，得到第三中间体；
步骤四、将924mg的第三中间体与244mg的邻苯二胺溶解在30mL的无水乙醇中得到溶液XI，在温度为60℃的条件下搅拌，用薄层层析法进行跟踪反应，待反应完成后减压蒸馏得到第四粗产品，将第四粗产品进行柱层析分离，得到第四中间体；
步骤五、将606mg的第四中间体与732mg的D-生物素溶解在25mL的二氯甲烷中得到溶液X，在溶液X中依次加入122mg 4-二甲氨基吡啶和824mg二环己基碳二亚胺得到溶液XI，将溶液XI在温度为45℃的条件下搅拌，用薄层层析法进行跟踪反应，待反应完成后减压蒸馏得到第五粗产品，将第五粗产品进行柱层析分离，得到3-生物素醚酯-B降-胆甾苯并咪唑化合物。
<实施例2>
3-生物素醚酯-B降-胆甾苯并咪唑化合物，其化学结构式为：
上述化合物的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将3.02g的胆固醇用无水二氯甲烷完全溶解，加入3mL的三乙胺后在温度为-15℃的条件下搅拌，用薄层层析法进行跟踪反应，待反应完成后得到溶液I，在溶液I中滴入2mL的甲磺酰氯后搅拌得到溶液II，对溶液II进行抽滤后减压蒸馏得到第一粗产品，将第一粗产品进行柱层析分离，得到第一中间体；
步骤二、将2.23g的第一中间体置于反应瓶中，依次加入7mL的乙二醇、15mL的1,4-二氧六环，在温度为90℃的条件下搅拌，用薄层层析法进行跟踪反应，待反应完成后得到溶液III，用15mL乙酸乙酯对溶液III进行萃取后取上层液，再用15mL的水对上层液进行萃取得到萃取液，将萃取液干燥后过滤，减压蒸馏后得到第二粗产品，将第二粗产品进行柱层析分离，得到第二中间体；
步骤三、将1.07g的第二中间体置于带支管的反应烧瓶中，依次加入15mL的二氯甲烷和2mL的甲醇，在温度为-80℃的条件下搅拌，并在搅拌的同时通入臭氧，用薄层层析法进行跟踪反应，待反应完成后得到溶液IV，在溶液IV中加入2mL的二甲硫醚后搅拌得到溶液V，对溶液V进行减压蒸馏得到溶液VI，在溶液VI中依次加入25mL苯和6g三氧化二铝后在室温下搅拌得到溶液VII，对溶液VII进行抽滤并用二氯甲烷冲洗三氧化二铝粉末，得到溶液VIII，将溶液VIII进行有机溶剂分离后得到第三粗产品，将第三粗产品进行柱层析分离，得到第三中间体；
步骤四、将924mg的第三中间体与244mg的4-甲氧基邻苯二胺溶解在30mL的无水乙醇中得到溶液XI，在温度为60℃的条件下搅拌，用薄层层析法进行跟踪反应，待反应完成后减压蒸馏得到第四粗产品，将第四粗产品进行柱层析分离，得到第四中间体；
步骤五、将606mg的第四中间体与732mg的D-生物素溶解在25mL的二氯甲烷中得到溶液X，在溶液X中依次加入122mg4-二甲氨基吡啶和824mg二环己基碳二亚胺得到溶液XI，将溶液XI在温度为45℃的条件下搅拌，用薄层层析法进行跟踪反应，待反应完成后减压蒸馏得到第五粗产品，将第五粗产品进行柱层析分离，得到3-生物素醚酯-B降-胆甾苯并咪唑化合物。
<对比实验>
将本发明所述的3-生物素醚酯-B降-胆甾苯并咪唑化合物对人宫颈癌细胞株(HeLa)、卵巢癌细胞株(SKOV-3)、人乳腺癌细胞株(T47D)与正常细胞人肾上皮细胞(HEK293T)的细胞毒性进行对比，实验采用MTT法进行体外细胞毒性测定。
在四个分别培养有宫颈癌细胞株(HeLa)、卵巢癌细胞株(SKOV-3)、人乳腺癌细胞株(T47D)与正常细胞人肾上皮细胞(HEK293T)的96孔板中加入3-生物素醚酯-B降-胆甾苯并咪唑化合物，培养48小时后测定其吸光度，分别计算抑制肿瘤细胞生长增殖到50％时化合物的浓度，以IC50(μmol/L)值表示，结果如表1所示：(四个不同类型的细胞均处于对数期)
表1 3-生物素醚酯-B降-胆甾苯并咪唑化合物的体外抗增殖活性
| 细胞株类型 | HeLa | SKOV-3 | T47D | HEK293T |
| 实施例1 | 24.1±3.7 | 16.8±3.8 | 6.8±3.9 | ＞200 |
| 实施例2 | 18.9±2.4 | 19.7±1.7 | 22.4±2.1 | ＞200 |
从表1可以看出，实施例1和实施例2制备的3-生物素醚酯-B降-胆甾苯并咪唑化合物对三种肿瘤细胞均有明显的抑制效果，对正常细胞人肾上皮细胞(HEK293T)无毒性，其中，实施例1对T47D细胞的抑制效果最好，实施例2对HeLa细胞的抑制效果最好。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。
Claims (4)
1.3-生物素醚酯-B降-胆甾苯并咪唑化合物，其特征在于，其化学结构式为：
其中：
n为2；
R1代表H；
R2代表H或OCH3；
包括以下步骤：
步骤一、将3～4份的胆固醇用无水二氯甲烷完全溶解，加入3份的三乙胺后在温度为-15℃的条件下搅拌，用薄层层析法进行跟踪反应，待反应完成后得到溶液I，在溶液I中滴入2份的甲磺酰氯后搅拌得到溶液II，对溶液II进行抽滤后减压蒸馏得到第一粗产品，将第一粗产品进行柱层析分离，得到第一中间体；第一中间体的化学结构式如(1)所示；其中，胆固醇、三乙胺、甲磺酰氯的份数比例关系为g:mL:mL，薄层层析法的展开剂为乙酸乙酯和石油醚，其体积比为1:2～6，柱层析分离时的洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯，其体积比为3～5:1；
步骤二、将2～3份的第一中间体置于反应瓶中，依次加入5～10份的乙二醇、10～15份的1,4-二氧六环，在温度为90℃的条件下搅拌，用薄层层析法进行跟踪反应，待反应完成后得到溶液III，用10～20份乙酸乙酯对溶液III进行萃取后取上层液，再用10～20份的水对上层液进行萃取得到萃取液，将萃取液干燥后过滤，减压蒸馏后得到第二粗产品，将第二粗产品进行柱层析分离，得到第二中间体，第二中间体的化学结构式如(2)所示；其中，第一中间体、乙二醇、1,4-二氧六环、乙酸乙酯、水的份数比例关系为g:mL:mL:mL:mL，薄层层析法的展开剂为乙酸乙酯和石油醚，其体积比为1:2～6，柱层析分离时的洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯，其体积比为1～4:1；
步骤三、将1～2份的第二中间体置于带支管的反应烧瓶中，依次加入15～20份的二氯甲烷和2份的甲醇，在温度为-80～-90℃的条件下搅拌，并在搅拌的同时通入臭氧，用薄层层析法进行跟踪反应，待反应完成后得到溶液IV，在溶液IV中加入2～5份的二甲硫醚后搅拌得到溶液V，对溶液V进行减压蒸馏得到溶液VI，在溶液VI中依次加入20～25份苯和5～10份三氧化二铝后在室温下搅拌得到溶液VII，对溶液VII进行抽滤并用二氯甲烷冲洗三氧化二铝粉末，得到溶液VIII，将溶液VIII进行有机溶剂分离后得到第三粗产品，将第三粗产品进行柱层析分离，得到第三中间体，第三中间体的化学结构式如(3)所示；其中，第二中间体、二氯甲烷、甲醇、二甲硫醚、苯、三氧化二铝的份数比例关系为g:mL:mL:mL:mL:g，薄层层析法的展开剂为乙酸乙酯和石油醚，其体积比为1:2～6，柱层析分离时的洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯，其体积比为1～3:1；
步骤四、将800～1000份的第三中间体与100～400份的邻苯二胺溶解在30～40份的无水乙醇中得到溶液XI，在温度为60～80℃的条件下搅拌，用薄层层析法进行跟踪反应，待反应完成后减压蒸馏得到第四粗产品，将第四粗产品进行柱层析分离，得到第四中间体，第四中间体的化学结构式如(4)所示；其中，第三中间体、邻苯二胺、无水乙醇的份数比例关系为mg:mg:mL，薄层层析法的展开剂为二氯甲烷和甲醇，其体积比为5～16:1，柱层析分离时的洗脱剂为二氯甲烷和甲醇，其体积比为10～16:1；
步骤五、将第四中间体与D-生物素混合反应，得到3-生物素醚酯-B降-胆甾苯并咪唑化合物，其化学结构式如(5)所示；
2.如权利要求1所述的3-生物素醚酯-B降-胆甾苯并咪唑化合物，其特征在于，包括以下步骤：
步骤五、将500～700份的第四中间体与700～800份的D-生物素溶解在25～30份的二氯甲烷中得到溶液X，在溶液X中依次加入100～300份4-二甲氨基吡啶和800～1000份二环己基碳二亚胺得到溶液XI，将溶液XI在温度为45℃的条件下搅拌，用薄层层析法进行跟踪反应，待反应完成后减压蒸馏得到第五粗产品，将第五粗产品进行柱层析分离，得到3-生物素醚酯-B降-胆甾苯并咪唑化合物；其中，第四中间体、D-生物素、二氯甲烷、4-二甲氨基吡啶、二环己基碳二亚胺的份数比例关系为mg:mg:mL:mg:mg，薄层层析法的展开剂为二氯甲烷和甲醇，其体积比为5～16:1，柱层析分离时的洗脱剂为二氯甲烷和甲醇，其体积比为8～12:1。
3.如权利要求1所述的3-生物素醚酯-B降-胆甾苯并咪唑化合物，其特征在于，所述步骤三中，臭氧的通入流量为2.5～3mL/min。
4.如权利要求1所述的3-生物素醚酯-B降-胆甾苯并咪唑化合物的作为制备治疗治疗卵巢癌和人乳腺癌的药物的应用。
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