CN109134487B

CN109134487B - 一类含有苯甲酸氮芥片段的化合物及其制备方法和用途

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Publication number: CN109134487B
Application number: CN201810906203.5A
Authority: CN
Inventors: 李达翃; 华会明; 韩通; 李占林; 田康涛; 胡旭; 高祥
Original assignee: Shenyang Pharmaceutical University
Current assignee: Shenyang Pharmaceutical University
Priority date: 2018-08-10
Filing date: 2018-08-10
Publication date: 2019-09-20
Anticipated expiration: 2038-08-10
Also published as: CN109134487A

Abstract

本发明涉及天然药物及药物化学领域，涉及一类含有苯甲酸氮芥片段的化合物及其制备方法和用途。具体涉及灯盏乙素苷元的6,7‑位衍生化后，在4′‑OH通过连接基团引入苯甲酸氮芥片段的化合物及其药学上可接受的盐。本发明还涉及这些化合物的制备方法及抗肿瘤活性。本发明所述的含有苯甲酸氮芥片段化合物结构如通式I所示，其中，m、n如权利要求书和说明书中所述。

Description

一类含有苯甲酸氮芥片段的化合物及其制备方法和用途

技术领域

本发明涉及药物化学领域，涉及一类含有苯甲酸氮芥片段的化合物及其制备方法和用途，具体涉及灯盏乙素苷元的6,7-位衍生化后，在4′-OH通过连接基团引入苯甲酸氮芥片段的化合物。本发明还涉及这些化合物的制备方法和在制备抗肿瘤药物中的应用。

背景技术

恶性肿瘤是威胁人类健康的主要疾病之一，近年来，癌症的发病率和死亡率正逐年上升。然而，临床应用的抗肿瘤药物副作用较大，严重影响肿瘤疾病的治疗效果。因此，寻找开发高效低毒的抗肿瘤药物变得尤为重要。天然产物是药物发现的主要来源之一，在已上市的新的抗肿瘤药物中，很多药物都直接或间接来源于天然产物。因此，从天然产物中，寻找并获得活性更好、毒性更低、性质更稳定的抗肿瘤候选化合物变得至关重要。

灯盏乙素(scutellarin)是从菊科植物短葶飞蓬Erigeron breviscapus(Vant.)Hand-Mazz的干燥全草中提取分离得到的一种黄酮类有效成分，为一种淡黄色粉末。近年来，关于灯盏乙素在抗肿瘤方面的研究越来越广泛和深入，相关研究表明灯盏乙素对多种肿瘤细胞株都有很好的抑制作用。包括乳腺癌细胞、人白血病细胞、肝癌细胞、结肠癌细胞、人舌癌细胞等。另外，深入的研究表明灯盏乙素可以通过多种途径发挥抗肿瘤作用，主要包括：诱导肿瘤细胞凋亡；抑制肿瘤细胞的转移与侵袭；逆转肿瘤细胞的耐药性；增加肿瘤细胞对药物的敏感性等。灯盏乙素做为一种常见的黄酮类化合物，来源广泛且在许多日常食用的植物当中均有存在，这为研发高效低毒的抗肿瘤药物奠定了良好的基础。灯盏乙素苷元是灯盏乙素在体内的主要代谢产物，是灯盏乙素发挥活性的主要药效物质，其同样具有显著的抗肿瘤活性。

氮芥类(nitrogen mustards)是β-氯乙胺类化合物的总称，是较早应用于临床的一类抗肿瘤药，这类药物的主要作用机制是通过与DNA上鸟嘌呤和胞嘧啶碱基的N-7原子发生烷基化，产生DNA链内、链间交联或DNA-蛋白质交联而抑制DNA的合成，阻滞细胞分裂。对于目前某些靶向抗肿瘤药物难以治疗的癌症，运用细胞毒类药物仍然是最优选择。然而，临床应用的氮芥类药物的毒副作用较大，对正常和肿瘤细胞无选择性。因此，对氮芥类药物进行化学修饰，改善其疗效有着很重要的研究价值。

本发明以灯盏乙素为先导化合物，利用拼合原理，将苯甲酸氮芥通过连接基团与灯盏乙素苷元6,7-位修饰的衍生物拼合，设计并合成了通式为I的灯盏乙素苷元4′-位拼合氮芥类衍生物。

发明内容

本发明要解决的技术问题是寻找抗肿瘤活性好的含有苯甲酸氮芥片段的化合物，并进一步提供包含该种化合物的药物组合物。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

通式I所示含有苯甲酸氮芥片段的化合物及其药学上可接受的盐：

其中，m为1-8的整数；n为1-12的整数。

优选地，m为1-4的整数；n为1-6的整数。

更优选地，m为2，n为3-5。

进一步地，本发明优选如下化合物：

本发明通式I的化合物可用下列方法制备得到：

灯盏乙素(1)在N₂保护条件下经浓HCl水解，得到灯盏乙素苷元(5)，灯盏乙素苷元5在1,2-二溴乙烷和K₂CO₃的条件下得到中间体(6)。

将对氨基苯甲酸乙酯(2)在环氧乙烷和醋酸反应的条件下得中间体(3)。中间体3在三氯氧磷和盐酸的条件下得到苯甲酸氮芥(4)。

中间体6在K₂CO₃的条件下，与相应的二溴代烷反应得到中间体(7a-c)，然后与苯甲酸氮芥(4)反应得到目标化合物(8a-c)。

本发明的含有苯甲酸氮芥片段的化合物及其药学上可接受的盐可以与药学上可接受的载体制备成药物组合物。

本发明所述的苯甲酸氮芥片段的化合物或其药物组合物具有明显的抗肿瘤活性，可以用于制备抗肿瘤药物。所述的肿瘤可以为白血病、乳腺癌、肝癌等。

具体实施方式

实施例1

将灯盏乙素1(10g，21.6mmol)加入到120mL无水乙醇，120mL浓盐酸和10mL H₂O的混合液中。在N₂保护的条件下，回流36h。室温冷却后，将反应液倾入等体积的水中，抽滤，水洗至中性，烘干，粗品经硅胶柱色谱分离(石油醚：乙酸乙酯1：1)，得黄色固体灯盏乙素苷元5 1.05g，产率17％。¹H NMR(DMSO-d₆,400MHz)δ(ppm):12.80(s,1H,5-OH),10.47(s,1H,7-OH),10.32(s,1H,4′-OH),8.75(s,1H,6-OH),7.91(d,2H,J＝8.9Hz,H-2′,6′),6.92(d，2H，J＝8.9Hz,H-3′,5′),6.75(s,1H,H-8),6.57(s,1H,H-3)。

实施例2

将5(286mg，1mmol)，溶于5mL的DMF中，加入K₂CO₃(207mg，1.5mmol)和1,2-二溴乙烷(130μL，1.5mmol)。在N₂保护，115℃的条件下，反应3h。冷却至室温后，将反应液倾入50mL的H₂O中，乙酸乙酯萃取(3×30mL)，饱和食盐水溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，滤液浓缩，经硅胶柱色谱分离(石油醚：乙酸乙酯3：1)，得到浅黄色粉末6 90mg，产率29％。¹H NMR(DMSO-d₆，400MHz)δ(ppm):13.03(s，1H,5-OH),10.37(s,1H,4′-OH),7.93(d,2H,J＝8.7Hz,H-2′,6′),6.92(d,2H,J＝8.7Hz,H-3′,5′),6.80(s,1H,H-8),6.73(s,1H,H-3),4.39(t,2H,J＝4.7Hz,-CH₂-),4.29(t,J＝4.7Hz,2H,-CH₂-)。

实施例3

将中间体6(312mg，1mmol)，溶于30mL的丙酮中，加入K₂CO₃(417mg，3mmol)和1,3-二溴丙烷(420μL，3mmol)回流反应8h。冷却至室温后，抽滤，滤液浓缩，经硅胶柱色谱分离(石油醚：乙酸乙酯4：1)，得到浅黄色粉末7a 290mg，产率67％。将中间体7a(108mg，0.25mmol)溶于5mL的DMF中，加入K₂CO₃(68mg，0.5mmol)和苯甲酸氮芥4(76mg，0.25mmol)于室温反应24h。将反应液倾入30mL的H₂O中，乙酸乙酯萃取(3×20mL)，饱和食盐水溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，滤液浓缩，经硅胶柱色谱分离(石油醚：乙酸乙酯4：1)，得到浅黄色粉末8a55mg，产率36％。¹H NMR(DMSO-d₆，400MHz)δ(ppm):12.32(s,1H,5-OH),8.00(d,2H,J＝8.9Hz,H-2′,6′),7.79(d,2H,J＝8.9Hz,Ar-H),7.14(d,2H,J＝8.9Hz,Ar-H),6.94(s,1H,H-8),6.80(d,2H,J＝8.9Hz,H-3′,5′),6.33(s,1H,H-3),4.42-4.30(m,6H,-CH₂-),4.23(m,2H,-CH₂-),3.76-3.80(m,8H,-CH₂-),2.19(m,2H,-CH₂-)；HRMS(ESI)m/z calcd forC₃₁H₂₉Cl₂NO₈[M+H]⁺614.1304,found 614.1364。

实施例4

参照实施例3的合成方法，得8b黄色粉末，产率43％。¹H NMR(DMSO-d₆,400MHz)δ(ppm):12.32(s,1H,5-OH),7.99(d，2H,J＝8.9Hz，H-2′,6′),7.77(d,2H,J＝8.9Hz,Ar-H),7.13(d,2H,J＝8.9Hz,Ar-H),6.93(s,1H,H-8),6.79(d,2H,J＝8.9Hz,H-3′,5′),6.33(s,1H，H-3),4.42(s,2H,-CH₂-),4.38(s,2H,-CH₂-),4.28(t，2H，J＝5.6Hz,-CH₂-),4.15(t,2H,J＝5.6Hz,-CH₂-),3.74-3.78(m,8H,-CH₂-),1.87(s，2H，-CH₂-)；HRMS(ESI)m/z calcd forC₃₂H₃₁Cl₂NO₈[M+H]⁺628.1460,found 628.1462。

实施例5

参照实施例3的合成方法，得8c黄色粉末，产率33％。¹H NMR(DMSO-d₆,400MHz)δ(ppm):12.32(s,1H,5-OH),7.98(d,2H,J＝8.9Hz,H-2′,6′),7.78(d,2H,J＝9.0Hz,Ar-H),7.11(d,2H,J＝9.0Hz,Ar-H),6.92(s,1H,H-8),6.81(d,2H,J＝8.9Hz，H-3′，5′)，6.32(s,1H,H-3),4.42(d,2H,J＝4.5Hz,-CH₂-),4.38(d,2H,J＝4.7Hz，-CH₂-),4.23(t,2H,J＝6.2Hz,-CH₂-),4.08(t，2H,J＝6.3Hz,-CH₂-),3.80-3.75(m,8H,-CH₂-),1.82-1.73(m,4H,-CH₂-),1.55(m，2H,-CH₂-)；HRMS(ESI)m/z calcd for C₃₃H₃₃Cl₂NO₈[M+H]⁺642.1617,found642.1695。

药理实验结果如下

实验设备与试剂

仪器超净工作台(苏净集团安泰公司)

恒温培养箱(Thermo electron Corporation)

酶标仪(BIO-RAD公司)

倒置生物显微镜(重庆光学仪器厂)

试剂细胞培养基RPMI-1640、DMEM(高糖)(GIBCO公司)

胎牛血清(杭州四季清有限公司)

四甲基偶氮唑蓝(MTT)(Sigma公司产品)

DMSO(Sigma公司)

细胞株人早幼粒急性白血病细胞HL-60、人乳腺癌细胞株

MCF-7、人肝癌细胞株Bel-7402和HepG-2、人正常肝

细胞株L-O2、人外周血单核细胞株PBMC

实验方法

细胞抑制活性实验方法

细胞在37℃、5％CO₂饱和湿度的培养箱中常规培养。培养液为含10％热灭活胎牛血清，青霉素100U/mL和链霉素100U/mL的RPMI1640细胞培养基。48h更换培养液，细胞贴壁后，用0.25％胰蛋白酶消化传代。实验用细胞均处于对数生长期，台盼蓝拒染法表明细胞活力>95％。

取处于对数生长期状态良好的细胞一瓶，加入消化液(0.125％胰蛋白酶+0.01％EDTA)消化，计数2-4×10⁴cell/mL，制成细胞悬液接种于96孔板上，100μL/孔，置恒温CO₂培养箱中培养24小时。换液，加入受试药物，100μL/孔，培养72小时。将MTT加入96孔板中，50μL/孔，培养箱中孵育4小时。吸去上清液，加DMSO，200μL/孔，平板摇床上震荡10分钟。受试物考察7个浓度(50μM，25μM，12.5μM，6.25μM，3.13μM，1.56μM，0.78μM)，用酶联免疫监测仪在波长为570nm处测定每孔的吸光度，分别计算各浓度下的细胞抑制率。抑制率计算方法：

药敏孔相对OD值＝药敏孔绝对OD值﹣空白对照孔绝对OD值

实验结果

表1实施例3-5对4种人类癌细胞株和2种人正常细胞株抗增殖活性的IC₅₀值(μM)

药理试验证明，本发明中灯盏乙素为起始原料合成的含有苯甲酸氮芥片段化合物对肿瘤细胞株具有一定的抗增殖活性，并且对正常细胞株L-O2和PBMC在100μM未表现出毒性，体现了较好的正常和肿瘤细胞间选择性以及肿瘤细胞特异性，可用于进一步制备抗肿瘤药物。

Claims

1.通式I所示的一类含有苯甲酸氮芥片段的化合物及其药学上可接受的盐：

其中，m为2；n为1-6的整数。

2.一类含有苯甲酸氮芥片段的化合物及其药学上可接受的盐，选自：

3.一种药物组合物，其中含有治疗有效量的权利要求1或2所述的一类含有苯甲酸氮芥片段的化合物及其药学上可接受的盐和药学上可接受的载体。

4.如权利要求1所述的通式I所示的一类含有苯甲酸氮芥片段的化合物及其药学上可接受的盐的制备方法，其特征在于：

灯盏乙素1在N₂保护条件下经浓HCl水解，得到灯盏乙素苷元5，灯盏乙素苷元5在1,2-二溴乙烷和K₂CO₃的条件下得到中间体6；

将对氨基苯甲酸乙酯2在环氧乙烷和醋酸反应的条件下得中间体3，中间体3在三氯氧磷和盐酸的条件下得到苯甲酸氮芥4；

中间体6在K₂CO₃的条件下，与相应的溴代烷反应得到中间体7，然后与苯甲酸氮芥4反应得到化合物8；

5.权利要求1或2所述的一类含有苯甲酸氮芥片段的化合物及其药学上可接受的盐在制备治疗肿瘤疾病的药物中的应用。

6.权利要求3所述的药物组合物在制备治疗肿瘤疾病的药物中的应用。

7.如权利要求5或6所述的应用，其特征在于，所述的肿瘤为白血病，乳腺癌或肝癌。