CN109232498B - 一种香豆素类衍生物及其应用 - Google Patents
一种香豆素类衍生物及其应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种香豆素类衍生物或其药学上可接受的盐,其结构通式如I所示,
Description
【技术领域】
本发明涉及医药制备技术领域,具体涉及的是一种香豆素类衍生物及其应用。
【背景技术】
肿瘤是一种严重威胁人类生命健康的疾病,近年来,肿瘤的发生率和死亡率呈逐年上升的趋势。细胞毒性药物能够杀死肿瘤细胞,但对癌细胞和正常细胞缺乏选择性,因此具有较强的毒副作用,寻找能够选择性地杀死癌细胞且对正常增殖细胞无影响的靶向性抗肿瘤药物已成为新型抗肿瘤药物研发的重要方向。
免疫检查点是指免疫系统中存在的一些抑制性信号通路。机体在正常情况下,免疫检查点可以通过调节自身免疫反应的强度来维持免疫耐受,然而,机体在受到肿瘤侵袭时,免疫检查点的激活可抑制自身免疫,有利于肿瘤细胞的生长和逃逸。PD-1全称为程序性死亡受体1,英文名字为programmed death 1,是重要的免疫检查点之一,为CD28超家族成员。以PD-1为靶点的免疫调节在抗肿瘤、抗感染、抗自身免疫性疾病及器官移植存活等方面均有重要的意义。PD-L1全称为程序性死亡-配体1,英文名字programmed cell death-Ligand 1,是大小为40kDa的第一型跨膜蛋白。正常情形下免疫系统会对聚集在淋巴结或脾脏的外来抗原产生反应,促进具有抗原特异性的T细胞增生。而当细胞程序化死亡受体-1(PD-1)与细胞程式死亡-配体1(PD-L1)结合,激活了PD-1/PD-L1通路,则可以传导抑制性的信号,减低T细胞的增生。在肿瘤细胞中,正是由于免疫细胞T细胞表面的PD-1与肿瘤细胞表面产生的PD-L1结合,从而释放出抑制信号,导致T细胞不能发现肿瘤细胞或不能向肿瘤细胞发出攻击信号,因此,阻断PD-1与PD-L1的结合即可增强T细胞活性,以达到肿瘤免疫治疗的效果。基于这种机理,如果设计特异性的药物去抑制PD-1与PD-L1结合,将能有效的激活T细胞功能,从而杀死肿瘤细胞。据报道,百时美施贵宝公司正在研究的BMS-202,BMS-8,BMS-37和BMS-242为代表性小分子抑制剂。
香豆素是自然界广泛存在的一类具有苯骈α-吡喃酮结构的化合物,可看作是顺式邻羟基桂皮酸脱水形成的内酯,香豆素类化合物具有分子量小、合成简单、生物利用度高、药理作用广泛和毒性小等特点,历来都是药物研发的重点。许多结构特异的天然的、合成或半合成的香豆素,已被证实在体内和体外具有确切的抗肿瘤活性。香豆素类化合物的抗肿瘤活性存在时间和剂量的依赖关系且与化学结构紧密相关,可以减少其他抗肿瘤药物的毒性和耐药性,结构简单,易进行化学合成和修饰,本身还具有一般抗肿瘤药物不具有的化学预防和保护作用,且在体内具有低毒性,因此香豆素类化合物在开发抗肿瘤药方面具有优良的应用前景。
本发明人对香豆素类化合物进行了广泛研究,通过对多个结构位点进行修饰和改造,合成了一系列结构新颖的香豆素类衍生物。通过测试其体外抗肿瘤作用,发现该类化合物具有显著的抗肿瘤作用。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题之一,在于提供一种香豆素类衍生物或其药学上可接受的盐,该类化合物具有显著的抗肿瘤活性和PD-1/PD-L1抑制活性。
本发明是这样实现上述技术问题之一的:
一种香豆素类衍生物或其药学上可接受的盐,其结构通式如I所示,
其中,R1选自有取代或无取代的芳基或杂芳基,R2选自烷基、取代或无取代的氨基、酰胺基、取代或无取代的羟基、羧基、酯基、C3-C8的杂环基,X选自O或S,n选自0~6的整数。
进一步地,所述R1为有取代或无取代的苯基。
进一步地,所述R2选自羟基、羧基、取代的胺基中的一种。
进一步地,所述X为O。
进一步地,所述n选自1~3的整数。
进一步地,所述香豆素类衍生物具体为以下化合物:
N-[2-(二甲基氨基)乙基]-7-((2-甲基-[1,1'-联苯]-3-基)甲氧基)-2-氧代-2H-苯并吡喃-3-甲酰胺,
N-[2-(二乙基氨基)乙基]-7-((2-甲基-[1,1'-联苯]-3-基)甲氧基)-2-氧代-2H-苯并吡喃-3-甲酰胺,
N-[3-(二甲基氨基)丙基]-7-((2-甲基-[1,1'-联苯]-3-基)甲氧基)-2-氧代-2H-苯并吡喃-3-甲酰胺,
N-[3-(二乙基氨基)丙基]-7-((2-甲基-[1,1'-联苯]-3-基)甲氧基)-2-氧代-2H-苯并吡喃-3-甲酰胺,
N-[2-(二甲基氨基)乙基]-6-((2-甲基-[1,1'-联苯]-3-基)甲氧基)-2-氧代-2H-苯并吡喃-3-甲酰胺,
N-[2-(二乙基氨基)乙基]-6-((2-甲基-[1,1'-联苯]-3-基)甲氧基)-2-氧代-2H-苯并吡喃-3-甲酰胺,
N-[3-(二甲基氨基)丙基]-6-((2-甲基-[1,1'-联苯]-3-基)甲氧基)-2-氧代-2H-苯并吡喃-3-甲酰胺,
N-[3-(二乙基氨基)丙基]-6-((2-甲基-[1,1'-联苯]-3-基)甲氧基)-2-氧代-2H-苯并吡喃-3-甲酰胺。
本发明要解决的技术问题之二,在于提供一种香豆素类衍生物或其药学上可接受的盐在制备治疗或预防癌症疾病和其它增生性疾病的药物中的应用。
本发明具有如下优点:
本发明具有显著的抗肿瘤活性和PD-1/PD-L1抑制活性,可应用于制备治疗或预防癌症疾病和其它增生性疾病的药物,从而实现治疗或预防癌症疾病和其它增生性疾病。本发明化合物具有一般抗肿瘤药物不具有的化学预防和保护作用,且在体内具有低毒性,因此在开发抗肿瘤药方面具有优良的应用前景。
【具体实施方式】
本发明涉及一种香豆素类衍生物或其药学上可接受的盐,其结构通式如I所示,
其中,R1选自有取代或无取代的芳基或杂芳基,R2选自烷基、取代或无取代的氨基、酰胺基、取代或无取代的羟基、羧基、酯基、C3-C8的杂环基,X选自O或S,n选自0~6的整数。
较优的,所述R1为有取代或无取代的苯基;所述R2选自羟基、羧基、取代的胺基中的一种;所述X为O;所述n选自1~3的整数。
较优的,所述香豆素类衍生物具体为以下化合物:
N-[2-(二甲基氨基)乙基]-7-((2-甲基-[1,1'-联苯]-3-基)甲氧基)-2-氧代-2H-苯并吡喃-3-甲酰胺,
N-[2-(二乙基氨基)乙基]-7-((2-甲基-[1,1'-联苯]-3-基)甲氧基)-2-氧代-2H-苯并吡喃-3-甲酰胺,
N-[3-(二甲基氨基)丙基]-7-((2-甲基-[1,1'-联苯]-3-基)甲氧基)-2-氧代-2H-苯并吡喃-3-甲酰胺,
N-[3-(二乙基氨基)丙基]-7-((2-甲基-[1,1'-联苯]-3-基)甲氧基)-2-氧代-2H-苯并吡喃-3-甲酰胺,
N-[2-(二甲基氨基)乙基]-6-((2-甲基-[1,1'-联苯]-3-基)甲氧基)-2-氧代-2H-苯并吡喃-3-甲酰胺,
N-[2-(二乙基氨基)乙基]-6-((2-甲基-[1,1'-联苯]-3-基)甲氧基)-2-氧代-2H-苯并吡喃-3-甲酰胺,
N-[3-(二甲基氨基)丙基]-6-((2-甲基-[1,1'-联苯]-3-基)甲氧基)-2-氧代-2H-苯并吡喃-3-甲酰胺,
N-[3-(二乙基氨基)丙基]-6-((2-甲基-[1,1'-联苯]-3-基)甲氧基)-2-氧代-2H-苯并吡喃-3-甲酰胺。
本发明还涉及一种香豆素类衍生物或其药学上可接受的盐在制备治疗或预防癌症疾病和其它增生性疾病的药物中的应用。
以下结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
一、香豆素类衍生物的合成方法:
按照本发明的式Ⅰ化合物,当所述R1为无取代的苯基,所述R2为取代的胺基,所述X为O,所述n为1-3的整数时,具体合成路线如下式所示:
所合成的化合物的核磁共振氢谱用Bruker ARX-400测定,质谱用UHPLC-QTOF1290-6545测定;所用试剂均为分析纯或化学纯。
二、合成以下香豆素类衍生物:
具体结构式如下表1所示:
表1实施例1~8的香豆素类衍生物结构式
1、实施例1结构式的香豆素类衍生物的具备步骤如下:
A、中间体2的制备
将20g联苯醇(1)加入至100mL SOCl2中,室温过夜反应,TLC监测反应,反应结束后,蒸干SOCl2,得到液体静置一段之间后固化得到白色固体,即得中间体2,收率:77%,HRMS(EI)for C14H13Cl,calcd:216.0705,found:216.0703。
B、中间体3a-b的制备
将2,4-二羟基苯甲醛或2,5二羟基苯甲醛(5g,0.0362mol)、中间体2(8.5g,0.0398mol)、NaHCO3(3.35g,0.0398mol)、KI(1.2g,0.0072mol),加入至60mL乙腈中,回流反应48h后,抽滤,留滤液,滤液冷却,有固体析出,抽滤得中间体3a-b。
2-羟基-4-((2-甲基-1,1'-联苯基-3-基)甲氧基)苯甲醛(3a),收率:57%,HRMS(EI)for C21H18O3,calcd:318.1255,found:318.1261。
2-羟基-5-((2-甲基-1,1'-联苯基-3-基)甲氧基)苯甲醛(3b),收率:52%,HRMS(EI)for C21H18O3,calcd:318.12559,found:318.1261。
C、中间体4a-b的制备
将中间体3a-b(2g,0.0063mol)、麦氏酸(1.0g,0.0069mol)加入至10mL乙醇中,再向其中滴加一滴哌啶和1滴冰醋酸后回流反应,TLC监测反应,待反应结束后,抽滤得黄色固体,即中间体4a-b。
7-((2-甲基-1,1'-联苯基-3-基)甲氧基)-2-氧代-2H-色烯-3-羧酸(4a),收率:75%,HRMS(EI)for C24H18O5,calcd:386.1154,found:386.1158。
6-((2-甲基-1,1'-联苯基-3-基)甲氧基)-2-氧代-2H-色烯-3-羧酸(4b),收率:69%,HRMS(EI)for C24H18O5,calcd:386.1154,found:386.1151。
D、N-[2-(二甲基氨基)乙基]-7-((2-甲基-[1,1'-联苯]-3-基)甲氧基)-2-氧代-2H-苯并吡喃-3-甲酰胺(实施例1)的制备:
将中间体4a(0.1g,0.259mmol)、HATU(0.12g,0.3mmol)和DIEA(0.09mL,0.51mmol)加入至2mLDMF中,搅拌1h后,再向其中加入N,N-二甲基乙二胺(0.026g,0.3mmol),TLC检测反应,反应结束后,向反应液中加入20mL饱和食盐水,搅拌0.5h之后,抽滤的黄色固体,即得实施例1结构式的香豆素类衍生物。
2、实施例2结构式的香豆素类衍生物的制备步骤如下:
参照实施例1的制备方法,步骤D中以4a和N,N-二乙基乙二胺为原料,即可制得实施例2结构式的香豆素类衍生物。
3、实施例3结构式的香豆素类衍生物的制备步骤如下:
参照实施例1的制备方法,步骤D中以4a和N,N-二甲基丙二胺为原料,即可制得实施例3结构式的香豆素类衍生物。
4、实施例4结构式的香豆素类衍生物的制备步骤如下:
参照实施例1的制备方法,步骤D中以4a和N,N-二已基丙二胺为原料,即可制得实施例4结构式的香豆素类衍生物。
5、实施例5结构式的香豆素类衍生物的制备步骤如下:
参照实施例1的制备方法,步骤D中以4b和N,N-二甲基乙二胺为原料,即可制得实施例5结构式的香豆素类衍生物。
6、实施例6结构式的香豆素类衍生物的制备步骤如下:
参照实施例1的制备方法,步骤D中以4b和N,N-二乙基乙二胺为原料,即可制得实施例6结构式的香豆素类衍生物。
7、实施例7结构式的香豆素类衍生物的制备步骤如下:
参照实施例1的制备方法,步骤D中以4b和N,N-二甲基丙二胺为原料,即可制得实施例7。
8、实施例8结构式的香豆素类衍生物的制备步骤如下:
参照实施例1的制备方法,步骤D中以4b和N,N-二乙基丙二胺为原料,即可制得实施例8结构式的香豆素类衍生物。
三、实施例1-8结构式的香豆素类衍生物的质谱,氢谱和碳谱数据如下表2所示:
表2质谱,氢谱和碳谱数据:
四、对实施例1~8结构式的香豆素类衍生物进行了体外抗肿瘤活性和PD-1/PD-L1抑制活性测试,具体过程如下:
1、对按照本发明的上式Ⅰ的实施例1~8结构式的香豆素类衍生物进行了体外抑制人乳腺癌细胞MCF-7和人非小细胞肺癌细胞A549活性测试,以上市药物索拉非尼为阳性对照药。
实验步骤:
(1)细胞复苏并传代2-3次稳定后,用胰蛋白酶溶液(0.25%)使其从培养瓶底部消化下来。将细胞消化液倒入离心管中后,之后加入培养液以终止消化。将离心管在800r/min下离心10min,弃去上清液后加入5mL培养液,吹打混匀细胞,吸取10μL细胞混悬液加入细胞计数板中计数,调整细胞浓度为104个/孔。96孔板中除A1孔为空白孔不加细胞外,其余皆加入100μL细胞混悬液。将96孔板放入培养箱中培养24h。
(2)用50μL二甲基亚砜溶解受试样品,然后加入适量培养液,使样品溶解成2mg/mL药液,然后在24孔板中将样品稀释为20,4,0.8,0.16,0.032μg/mL。
每个浓度加入3孔,其中周围两行两列细胞长势受环境影响较大,只作为空白细胞孔使用。将96孔板放入培养箱中培养72h。
(3)将96孔板中带药培养液弃去,用磷酸缓冲溶液(PBS)将细胞冲洗两遍,在每孔中加入MTT(四氮唑)(0.5mg/mL)100μL放入培养箱中4h后,弃去MTT溶液,加入二甲基亚砜100μL。在磁力振荡器上振荡使存活细胞与MTT反应产物甲臜充分溶解,放入酶标仪中测定结果。通过Bliss法可求出药物IC50值。
2、对实施例1~8结构式的香豆素类衍生物进行了体外PD-1/PD-L1抑制活性
实验步骤:
1.PD-1重组蛋白和PD-L1重组蛋白分别用Dilution Buffer稀释至250nM和25nM。
2.用Dilution Buffer稀释100uM DMSO溶解的小分子化合物至5uM。
3.依次向384孔中加入2ul稀释好的待测化合物、4ul稀释好的PD-1和4ul稀释好的PDL-1。充分混匀,室温放置15min。
4.用Detectionbuffer稀释anti-Tag1-Eu3+(1:25)和anti-Tag2-XL665(1:100)。然后等体积混合稀释好的检测试剂,每个反应孔加入10μl抗体混合液。封膜室温孵育2h。
5.用ENVISION(Perkinelmer)仪器检测荧光信号(320nm刺激,665nm,615nm发射)。
6.Emission Ratio(ER)=665nm Emission signal/615nm Emission signal,抑制率=(ERpositive―ER sample)/(ERpositive―ERnegative)*100%。
结果如下:其中,+表示PD-1/PD-L1抑制程度在10%~50%之间,++表示PD-1/PD-L1抑制程度在50%~70%之间,+++表示PD-1/PD-L1抑制程度在70%~100%之间。
化合物的抑制肿瘤细胞株活性和PD-1/PD-L1抑制活性结果见表3。
表3.实施例1~8结构式的香豆素类衍生物的抗肿瘤活性
从上述试验结果可以清楚地看出,本发明所述的通式Ⅰ的化合物,具有良好的体外抗肿瘤活性和PD-1/PD-L1抑制活性,相当或优于对照药索拉非尼,因此本发明的化合物具有很好的工业应用前景。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解,我们所描述的具体的实施例只是说明性的,而不是用于对本发明的范围的限定,熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化,都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。
Claims (7)
2.根据权利要求1所述的一种香豆素类衍生物或其药学上可接受的盐,其特征在于:所述R1为无取代的苯基。
3.根据权利要求1所述的一种香豆素类衍生物或其药学上可接受的盐,其特征在于:所述R2选自羟基、羧基、取代的胺基中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种香豆素类衍生物或其药学上可接受的盐,其特征在于:所述X为O。
5.根据权利要求1所述的一种香豆素类衍生物或其药学上可接受的盐,其特征在于:所述n选自1~3的整数。
6.根据权利要求1所述的一种香豆素类衍生物或其药学上可接受的盐,其特征在于:所述香豆素类衍生物具体为以下化合物:
N-[2-(二甲基氨基)乙基]-7-((2-甲基-[1,1'-联苯]-3-基)甲氧基)-2-氧代-2H-苯并吡喃-3-甲酰胺,
N-[2-(二乙基氨基)乙基]-7-((2-甲基-[1,1'-联苯]-3-基)甲氧基)-2-氧代-2H-苯并吡喃-3-甲酰胺,
N-[3-(二甲基氨基)丙基]-7-((2-甲基-[1,1'-联苯]-3-基)甲氧基)-2-氧代-2H-苯并吡喃-3-甲酰胺,
N-[3-(二乙基氨基)丙基]-7-((2-甲基-[1,1'-联苯]-3-基)甲氧基)-2-氧代-2H-苯并吡喃-3-甲酰胺,
N-[2-(二甲基氨基)乙基]-6-((2-甲基-[1,1'-联苯]-3-基)甲氧基)-2-氧代-2H-苯并吡喃-3-甲酰胺,
N-[2-(二乙基氨基)乙基]-6-((2-甲基-[1,1'-联苯]-3-基)甲氧基)-2-氧代-2H-苯并吡喃-3-甲酰胺,
N-[3-(二甲基氨基)丙基]-6-((2-甲基-[1,1'-联苯]-3-基)甲氧基)-2-氧代-2H-苯并吡喃-3-甲酰胺,
N-[3-(二乙基氨基)丙基]-6-((2-甲基-[1,1'-联苯]-3-基)甲氧基)-2-氧代-2H-苯并吡喃-3-甲酰胺。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种香豆素类衍生物或其药学上可接受的盐在制备治疗或预防癌症疾病的药物中的应用。
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