CN112979752B - 二氧六环修饰的四氢咔啉-3-甲酰-The-EDG、其制备、抗肿瘤活性和应用 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
本发明涉及3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The-Glu-Asp-Gly化合物,涉及它的制备方法,涉及它的抗肿瘤活性。因而本发明涉及该化合物在抗肿瘤药物中的应用。
背景技术
肿瘤已经成为严重威胁人类健康的常见病。例如2015年新增的肿瘤患者大约有392.9万,其中有233.8万肿瘤患者死亡。平均每天有超过1万人被确诊为肿瘤。目前,临床应用治疗癌症的方法主要有放射疗法,化学疗法,抗体治疗和免疫治疗等。然而由于严重的副作用,药物治疗后产生多药耐药性以及昂贵的治疗价格,使得癌症的治疗再度陷入困境。发明新型的抗肿瘤药物是药物研究的前沿之一。
3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-羧酸是具有多种生物活性的药效团,茶氨酸也是具有多种生物活性的药效团。在一项关联发明中,发明人发现3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-羧酸与茶氨酸两个药效团融合形成的下式左的3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The具有抗肿瘤生长的作用。在进一步的研究中,发明人认识到在3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The的羧基端引入尿毒素三肽Glu-Asp-Gly生成的下式右的3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The-Glu-Asp-Gly可具有更强的抗肿瘤作用。根据这种认识,发明人提出了本发明。
发明内容
本发明的第一个内容是提供下式的3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The-Glu-Asp-Gly。
本发明的第二个内容是提供3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The-Glu-Asp-Gly的制备方法,该方法包括:
1)合成(3S)-1,1-二羟甲基-四氢-β-咔啉-3-羧酸苄酯;
2)合成3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-羧酸苄酯;
3)合成3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-羧酸;
4)采用二环己基碳二亚胺(DCC)为缩合剂,1-羟基苯并三唑(HOBt)为催化剂的液相缩合的方法,合成3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The-OBzl;
5)合成3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The;
6)采用DCC为缩合剂,HOBt为催化剂的液相缩合的方法,合成HCl·Glu(OBzl)-Asp(OBzl)-Gly-OBzl;
7)采用DCC为缩合剂,HOBt为催化剂的液相缩合的方法,合成3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The-Glu(OBzl)-Asp(OBzl)-Gly-OBzl;
8)合成3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The-Glu-Asp-Gly;
本发明的第三个内容是评价3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The-Glu-Asp-Gly对S180小鼠肿瘤生长的抑制作用。
附图说明
图1.3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The-Glu-Asp-Gly的合成路线:i)三氟乙酸,1,3-二羟基丙酮;ii)浓硫酸,丙酮;iii)钯碳(Pd),H2;iv)二环己基碳二亚胺(DCC),1-羟基苯并三唑(HOBt),N-甲基吗啉(NMM);v)氯化氢的乙酸乙酯溶液(4M)。
具体实施方式
为了进一步阐述本发明,下面给出一系列实施例。这些实施例完全是例证性的,它们仅用来对本发明进行具体描述,不应当理解为对本发明的限制。
实施例1制备(3S)-1,1-二羟甲基-四氢-β-咔啉-3-羧酸苄酯(1)
往10mL二氯甲烷中加入2g(7.2mmol)L-色氨酸苄酯,充分搅拌使其溶解。冰浴条件下,往溶液中缓慢滴加1mL三氟醋酸。然后再往该溶液中加0.78g(8.6mmol)1,3-二羟基丙酮,室温反应7小时。TLC显示L-色氨酸苄酯消失(二氯甲烷/甲醇:30:1)。冰浴条件下,往溶液中加入50mL饱和NaHCO3溶液,充分搅拌,然后留下二氯甲烷层,再用饱和NaHCO3溶液(30mL×3)洗,再用饱和NaCl溶液(30mL×3)洗,二氯甲烷层用无水硫酸钠干燥12小时。过滤,滤液减压浓缩得到2.03g(77%)标题化合物,为黄色粉末。ESI-MS(m/e):367[M+H]+。
实施例2制备3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-羧酸苄酯(2)
往5mL无水丙酮中加入0.2g(0.55mmol)(3S)-1,1-二羟甲基-四氢-β-咔啉-3-羧酸苄酯(1)。在冰浴条件下,往里加入100μL浓硫酸,之后,室温搅拌3小时。TLC显示化合物1消失(石油醚/乙酸乙酯,4:1)。冰浴条件下,用饱和NaHCO3溶液调节反应液pH值为7,得到的溶液减压浓缩除去丙酮,残留液再加乙酸乙酯萃洗3遍,乙酸乙酯层用饱和NaCl溶液洗至中性。乙酸乙酯层用无水硫酸钠干燥12小时。过滤,滤液减压浓缩得到的棕黄色固体,经柱层层析分离(石油醚/乙酸乙酯,4:1)得到0.08g(35.8%)标题化合物,为白色国体。ESI-MS(m/e):407[M+H]+。
实施例3制备3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-羧酸(3)
往10mL甲醇中加入0.20g(0.5mmol)3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-羧酸苄酯(2)和0.02g Pd/C。搅拌并通12h氢气,TLC显示化合物2消失(石油醚/乙酸乙酯,4:1)。过滤除去钯碳(Pd/C),滤液减压浓缩。残留物用乙醚磨洗,得到0.14g(90%)标题化合物,为无色固体。ESI-MS(m/e):317[M+H]+。
实施例4制备3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The-OBzl(4)
往20mL四氢呋喃中加入0.19g(0.6mmol)3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-羧酸(3),0.15g(0.72mmol)N,N'-二环己基碳二亚胺(DCC)和0.09g(0.72mmol)1-羟基苯并三唑(HOBt)。冰浴下搅拌30分钟。之后,再向反应液中加入0.20g(0.66mmol)HCl·The-OBzl。之后,向反应液中滴加N-甲基吗啉(NMM)调节反应液的pH值为9。室温搅拌6小时,TLC显示化合物3消失(二氯甲烷/甲醇,30/1)。滤除二环己基脲(DCU),滤液减压浓缩,得到的残留物用30mL乙酸乙酯溶解,溶液再过滤除去DCU。滤液依次用5%NaHCO3水溶液萃洗(15mL×3),饱和NaCl水溶液洗(15mL×3),5%KHSO4水溶液洗(15mL×3),饱和NaCl水溶液洗(15mL×3),5%NaHCO3水溶液洗(15mL×3),饱和NaCl水溶液洗(15mL×3),用无水硫酸钠干燥12小时。过滤,滤液减压浓缩,得到的黄色粉末经硅胶柱层析纯化(石油醚/乙酸乙酯,10/1),得到0.27g(80%)标题化合物,为无色粉末。ESI-MS(m/e):563[M+H]+;1H-NMR(300MHz,DMSO-d6):δ/ppm=10.94(s,1H),8.28(t,J=7.2Hz,1H),7.79(s,1H),7.37(m,6H),7.07(m,1H),7.02(m,1H),5.16(s,1H),5.12(s,1H),4.40(m,1H),4.21(m,1H),3.99(m,1H),3.75(m,1H),3.61(m,2H),3.02(m,2H),2.12(m,2H),1.82(m,2H),1.65(s,3H),1.42(s,3H),1.22(m,2H),1.01(m,3H)。
实施例5制备3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The(5)
往10mL甲醇中加入0.28g(0.5mmol)3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The-OBzl(4)和0.02g钯碳(Pd/C)。搅拌并通12h氢气,TLC显示化合物4消失(二氯甲烷/甲醇,30/1)。过滤除去Pd/C,滤液减压浓缩。残留物用乙醚磨洗,得到0.21g(90%)标题化合物,为黄色固体。ESI-MS(m/e):473[M+H]+,1H-NMR(300MHz,DMSO-d6):δ/ppm=10.98(s,1H),8.18(d,J=7.5Hz,1H),7.79(s,1H),7.40(dt,J1=4.8Hz,J2=8.1Hz,2H),7.02(td,J1=8.1Hz,J2=4.8Hz,2H),4.40(m,1H),4.28(m,1H),4.12(m,1H),4.02(m,1H),3.81(m,1H),3.61(m,1H),3.02(m,2H),2.14(m,2H),1.82(m,2H),1.65(s,3H),1.41(s,3H),1.22(m,2H),1.03(m,3H)。
实施例6制备Boc-Asp(OBzl)-Gly-OBzl
采用实施例3的方法,从1.61g(5mmol)Boc-Asp(OBzl)和1.86g(5.5mmol)Tos·Gly-OBzl得到1.99g(85%)标题化合物,为无色固体。
实施例7制备HCl·Asp(OBzl)-Gly-OBzl
冰浴下将1.41g(3mmol)Boc-Asp(OBzl)-Gly-OBzl用20mL氯化氢的乙酸乙酯溶液(4M)溶解并反应4小时。TLC监测显示反应完全(体系为二氯甲烷/甲醇,30/1)。反应混合物减压浓缩,残留物用无水乙酸乙酯溶解,得到的溶液再减压浓缩。该操作重复3次。得到的白色粉末样物质用无水乙醚充分磨洗,得到1.01g(90%)标题化合物,为无色固体。
实施例8制备Boc-Glu(OBzl)-Asp(OBzl)-Gly-OBzl
采用实施例3的方法从1.68g(5mmol)Boc-Glu(OBzl)和2.44g(6mmol)HCl·Asp(OBzl)-Gly-OBzl得到2.76g(80%)标题化合物,为无色固体。ESI-MS(m/e):712[M+Na]+。
实施例9制备HCl·Glu(OBzl)-Asp(OBzl)-Gly-OBzl
采用实施例6的方法从2.06g(3mmol)Boc-Glu(OBzl)-Asp(OBzl)-Gly-OBzl得到1.69g(90%)标题化合物,为无色固体。
实施例10制备3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The-Glu(OBzl)-Asp(OBzl)-Gly-OBzl(6)
往30mL无水四氢呋喃中加入0.47g(1mmol)3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The(5)、0.25g(1.2mmol)DCC和0.16g(1.2mmol)HOBt,冰浴下,搅拌30分钟。之后,向反应液中加入0.69g(1.1mmol)HCl·Glu(OBzl)-Asp(OBzl)-Gly-OBzl。滴入N-甲基吗啉(NMM)调节反应液的pH值为9。室温反应8小时。TLC显示化合物5消失(二氯甲烷/甲醇,15/1),滤除二环己基脲(DCU),滤液减压浓缩。残留物用100mL乙酸乙酯溶解,溶液再过滤除去DCU。滤液依次用5%NaHCO3水溶液洗(30mL×3),饱和NaCl水溶液洗(30mL×3),5%KHSO4水溶液洗(30mL×3),饱和NaCl水溶液洗(30mL×3),5%NaHCO3水溶液洗(30mL×3),饱和NaCl水溶液洗(30mL×3),用无水硫酸钠干燥12小时。过滤,滤液减压浓缩,得到黄色粉末,经硅胶柱层析纯化(二氯甲烷/甲醇,15/1),得到0.71g(70%)标题化合物,为黄色粉末。ESI-MS(m/e):1045[M+H]+;1H-NMR(300MHz,DMSO-d6):δ/ppm=10.92(s,1H),8.25(m,2H),8.18(m,1H),8.03(m,1H),7.76(m,1H),7.30(m,17H),7.07(m,1H),6.96(m,1H),5.06(m,6H),4.70(m,1H),4.30(m,3H),4.00-3.75(m,4H),3.63(m,2H),3.02(m,4H),2.83(m,1H),2.67(m,1H),2.44(m,2H),2.13(m,2H),2.12(m,2H),1.87(m,2H),1.61(s,3H),1.38(s,3H),0.97(t,J=7.2Hz,3H)。
实施例11制备3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The-Glu-Asp-Gly(7)
往10mL甲醇中加入0.05g(0.05mmol)3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The-Glu(OBzl)-Asp(OBzl)-Gly-OBzl(6)和0.005g Pd/C,搅拌并通12h氢气,TLC显示化合物6消失(乙酸乙酯:水:冰醋酸,4:1:1)。过滤除去钯碳(Pd/C),滤液减压浓缩。残留物用乙醚磨洗,得到0.03g(85%)标题化合物,为无色固体。ESI-MS(m/e):773[M-H]-,1H-NMR(300MHz,DMSO-d6):δ/ppm=10.92(s,1H),8.23(m,1H),8.16(m,1H),8.03(m,2H),7.40(m,2H),7.00(m,2H),4.56(m,2H),4.25(m,1H),4.01(m,1H),3.89(m,2H),3.72-3.52(m,4H),2.72(m,1H),2.61(m,1H),2.31(m,2H),2.12(m,2H),1.98(m,2H),1.89(m,2H),1.62(s,3H),1.40(s,3H),1.02(t,J=7.2Hz,3H).13CNMR(125MHz,DMSO-d6):δ/ppm=174.54,172.10,171.83,171.80,171.45,171.39,171.28,136.53,121.62,119.13,118.20,111.75,109.02,98.16,64.55,52.92,52.57,52.45,49.82,41.28,36.50,33.82,32.28,30.46,28.31,27.72,26.30,20.24,15.16。
实施例12评价化合物7抑制肿瘤增长的活性
实验动物:
ICR小鼠,雄性,20±2g,购自北京维通利华实验动物技术有限公司。
瘤源为小鼠S180肉瘤,购自北京大学医学部动物实验中心,自行传代维持。
给药剂量及给药方式:
本发明的化合物3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The-Glu-Asp-Gly(化合物7)的口服剂量为0.23μmol/kg,阳性对照阿霉素的注射剂量为2μmol/kg,阴性对照为生理盐水。
实验方法:实验采用S180移植性小鼠肉瘤模型。
实验操作:
于无菌条件下抽取接种生长旺盛的S180腹水瘤瘤液,用生理盐水稀释成(1:2)的液体充分混合,将肿瘤细胞悬液用新鲜配制的0.2%台盼蓝染色,混匀后按白细胞计数方法计数,染蓝色者为死细胞,不染色者为活细胞,并按如下公式计算细胞浓度和细胞存活率。
细胞浓度=4大方格内活细胞数/4×104×稀释倍数=细胞数/mL
细胞存活率=活细胞数/(活细胞数+死细胞数)×100%
将存活率大于90%的瘤液用匀浆法制备成1.5×107个/mL的细胞悬液,于鼠腋皮下接种,0.1mL/10g/只,制造S180荷瘤小鼠。7天后小鼠右侧腋下长出绿豆大小的实体瘤,按照肿瘤体积将小鼠随机分组,使各组小鼠的肿瘤体积均匀分布。随后开始给药,共给药10次。第17天后,乙醚麻醉小鼠,脱颈椎处死,然后用镊子固定小鼠右腋肿瘤生长部位,剪开皮肤,暴露肿瘤,钝性剥离,称重,瘤重用g表示,经t-test统计学方法进行组间差异的比较。
实验结果:
实验结果列入表1:
表1.化合物7抑制肿瘤增长的活性
注:n=12,阿霉素为腹腔注射给药,其他均为灌胃方式给药,经t检验;a)与生理盐水组相比P<0.01且与阿霉素组相比,P>0.05.
结果表明,0.23μmol/kg剂量下口服化合物7治疗的小鼠的体内抗肿瘤瘤重(1.50±0.49)与阴性对照组生理盐水有显著性差别(3.31±0.73,P<0.01);且与阳性对照组阿霉素组没有显著性差别(1.69±0.28,P>0.05)。可见,化合物7在口服剂量低至0.23μmol/kg时,只有阿霉素腹腔注射剂量的约1/10时,仍具与注射剂量为2μmol/kg的阿霉素抑制肿瘤生长的活性相当,说明本发明具有突出的技术效果。
Claims (2)
2.权利要求1所述的3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The-Glu-Asp-Gly在制备抗肿瘤药物中的应用,其特征在于,所述的3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The-Glu-Asp-Gly的合成方法包括以下步骤:
1)合成(3S)-1,1-二羟甲基-四氢-β-咔啉-3-羧酸苄酯;
2)合成3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-羧酸苄酯;
3)合成3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-羧酸;
4)采用二环己基碳二亚胺为缩合剂,1-羟基苯并三唑为催化剂液相合成3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The-OBzl;
5)合成3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The;
6)采用二环己基碳二亚胺为缩合剂,1-羟基苯并三唑为催化剂液相合成HCl·Glu(OBzl)-Asp(OBzl)-Gly-OBzl;
7)采用二环己基碳二亚胺为缩合剂,1-羟基苯并三唑为催化剂的方法合成3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The-Glu(OBzl)-Asp(OBzl)-Gly-OBzl;
8)合成3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The-Glu-Asp-Gly。
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