CN113173964A - 一种抗肿瘤的白桦醇衍生物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗肿瘤的白桦醇衍生物及其制备方法,所述的制备方法包括:反应器中加入白桦醇,使用重铬酸钠与硫酸的混合液将羟基氧化、氯化亚砜酰氯化、再在碱性条件下胺解,最后用乙醇结晶,获得结构新颖的白桦醇衍生物;病理实验表明,与目前普遍使用的顺铂相比较,所述的白桦醇衍生物对乳腺癌细胞、人卵巢癌细胞、人肺癌细胞、人肝癌细胞具有显著的抑制活性;本方法路线简洁,操作简单,收率高,所用的试剂均为常用试剂,尤其,本制备方法的技术路线制备的成本明显降低,反应条件温和。
Description
技术领域
本发明属于化学药物合成技术领域,涉及一种抗肿瘤的白桦醇衍生物及其制备方法。
背景技术
白桦醇又名白桦醇酯、桦木醇,属于羽扇豆烷类五环三萜,是一种广泛存在于各种植物中的天然产物。具有广泛的生物活性,尤其对肿瘤细胞的增殖具有优良的抑制活性,以此得到了相关技术领域人员的更多的青睐,但由于白桦醇的选择性低,生物利用度不高,溶解性不符合临床需要而达不到临床应用的需求,因此为使天然产物发挥理想的功效,人们尝试对其结构经行改性,以完善其性质。为此,人们做了这方面的大量研究,例如,Chrobak等(Molecules,201621(9):1123-1135)在白桦醇结构中引入磷酸酯,获得一系列具有磷酸酯结构的白桦醇,虽然这些类化合物具有较好的抗肿瘤活性,但是分子中含有过多的酯基,使化合物在水中的溶解性下降,未达到白桦醇结构改性的主要目的;Bebenek等(MedicinalChemistry Research,2017,26(1):1-8)等在白桦醇28位羟基上连接一些列长短、饱和程度不同的烃基链,但是这些化合物在杀死肿瘤细胞的同时,对正常结肠细胞造成一定的损伤,因此此方法得到的白桦醇衍生物存在缺陷。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种抗肿瘤的白桦醇衍生物,其衍生物具有式(I)分子结构:
本发明的另一个目的在于提供抗肿瘤的白桦醇衍生物的制备方法,包括如下步骤:
(1)以白桦醇为原料,在室温条件下加入有机溶剂A充分溶解,加入重铬酸钠与硫酸的混合液,升温至60~100℃,回流反应5~7h,薄层色谱检测反应结束,降温至室温,加入蒸馏水,加入浓氨水调节反应液pH=7左右,过滤、水洗、干燥,即可,得到化合物1;
(2)将化合物1溶解于二氯甲烷中,通惰性气体作保护气,加入氯化亚砜,升温至40~60℃,搅拌回流反应2~4h,反应全程无水,反应结束,旋蒸除去二氯甲烷和二氯亚砜,冷冻干燥即可,得到化合物2;
(3)将色胺溶解于有机溶剂B中,在冰浴条件下缓慢加入化合物2,在碱性条件下,回流反应2~3h,薄层色谱检测反应结束,浓缩去除溶剂,加入饱和食盐水溶液,用乙酸乙酯萃取3次,合并乙酸乙酯层,用无水硫酸钠干燥,浓缩,用乙醇结晶,即得目标产物;
上述制备方法,步骤(1)中,所述有机溶剂A为二氯甲烷、丙酮、乙腈、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺或乙醚;
所述硫酸为质量分数为30~55%的硫酸溶液;
所述白桦醇与所述重铬酸钠的摩尔比为1:3~4.5;
上述制备方法,步骤(2)中,化合物1与氯化亚砜的投料摩尔比为1:2~3;
上述制备方法,步骤(3)中,所述有机溶剂B为二氯甲烷、乙酸乙酯、氯仿、二甲基亚砜或丙酮;
所述色胺与化合物2的投料摩尔比为1.5:2~2.0:3.0;
所述碱为碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、吡啶、三乙胺或N,N-二甲基苯胺。
根据上述制备方法的一种优选,包括如下步骤:
(1)以15g白桦醇为原料,在室温条件下加入丙酮充分溶解,加入重铬酸钠与硫酸的混合液,混合液中重铬酸钠为30.3g,硫酸的质量分数为50~60%,升温至80~900℃,回流反应6~7h,薄层色谱检测反应结束,降温至室温,加入蒸馏水,加入浓氨水调节反应液pH=7左右,过滤、水洗、干燥,即可,得到化合物1;
(2)将7.5g化合物1溶解于二氯甲烷中,通惰性气体作保护气,加入11.3g氯化亚砜,升温至60℃,搅拌回流反应2h,反应全程无水,反应结束,旋蒸除去二氯甲烷和二氯亚砜,冷冻干燥即可,得到化合物2;
(3)将13.5g色胺溶解于丙酮中,在冰浴条件下缓慢加入22.3g化合物2,加入N,N-二甲基苯胺,回流反应2~3h,薄层色谱检测反应结束,浓缩去除溶剂,加入饱和食盐水溶液,用乙酸乙酯萃取3次,合并乙酸乙酯层,用无水硫酸钠干燥,浓缩,用乙醇结晶,即得目标产物。
本发明衍生物用于治疗人乳腺癌、人卵巢癌、人肺癌和人肝癌。
本发明衍生物用于制备抗人肝癌药物。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明的白桦醇衍生物对乳腺癌细胞(MCF-7)、人卵巢癌细胞(A2780)、人肺癌细胞(A-549)、人肝癌细胞(HepG2)具有显著的抑制活性,其中,白桦醇衍生物对人肝癌细胞(HepG2)的半数抑制浓度(IC50)为9.04μg/mL,其效果略与阳性药物顺铂(IC50=8.63μg/mL)相当,可用于抗人肝癌药物的制备。
附图说明
图1:实施例1为抗肿瘤白桦醇衍生物核磁共振氢谱图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述,但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。
实施例1
(1)以15g白桦醇为原料,在室温条件下加入100mL丙酮充分溶解,加入重铬酸钠与硫酸的混合液,混合液中重铬酸钠为30.3g,硫酸的质量分数为50~60%,升温至80~90℃,回流反应6~7h,薄层色谱检测反应结束,降温至室温,加入蒸馏水,加入浓氨水调节反应液pH=7左右,过滤、水洗、干燥,即可,得到化合物1;
(2)将7.5g化合物1溶解于65mL二氯甲烷中,通惰性气体作保护气,加入11.3g氯化亚砜,升温至60℃,搅拌回流反应2h,反应全程无水,反应结束,旋蒸除去二氯甲烷和二氯亚砜,冷冻干燥即可,得到化合物2;
(3)将13.5g色胺溶解于100mL丙酮中,在冰浴条件下缓慢加入22.3g化合物2,加入N,N-二甲基苯胺,回流反应2~3h,薄层色谱检测反应结束,浓缩去除溶剂,加入饱和食盐水溶液,用乙酸乙酯萃取3次,合并乙酸乙酯层,用无水硫酸钠干燥,浓缩,用乙醇结晶,即得目标产物。产率为79.03%。
核磁共振氢谱检测:
将样品放入样品管中,用注射器取0.5mLCDCL3(氘代氯仿)注入样品管,使样品充分溶解。要求样品与试剂充分混合,溶液澄清、透明、无悬浮物或其他杂质,经核磁共振鉴定,得到核磁共振氢谱图,结果见如图1。
实验例2本发明化合物的抗肿瘤药学研究
(1)体外试验:将白桦醇衍生物与白桦醇分别用二甲基亚砜(DMSO)溶解,再用培养液(含10%胎牛血清的RPMI1640培养液)配制成浓度为2mg/mL的储备液置于-20℃保存。临用前,用培养液稀释白桦醇衍生物与白桦醇的终浓度分别为2.5μg/mL、5.0μg/mL、10μg/mL、25.0μg/mL、50μg/mL、100μg/mL和200μg/mL,且其中任意稀释供试液中DMSO终浓度控制在0.01%以下。将乳腺癌细胞(MCF-7)、人卵巢癌细胞(A2780)、人肺癌细胞(A-549)、人宫颈癌细胞(Hela)、人肝癌细胞(HepG2)作为测试细胞株,分别用0.25%的胰酶消化后,悬浮于含10%胎牛血清的RPMI1640培养液中,用玻璃滴管轻轻吹打成单细胞悬液进行细胞计数,之后用培养液稀释至浓度为20000个细胞/mL。取顺铂用DMSO溶解,用培养液(10%胎牛血清的RPMI1640培养液)配制成浓度为1mg/mL顺铂储备液,置于-20℃保存。临用前,再用培养液稀释至终浓度分别为50μg/mL、25μg/mL、12.5μg/mL、6.25μg/mL、3.12μg/mL、1.56μg/mL、0.78μg/mL和0.39μg/mL,且其中任一稀释供试品中DMSO终浓度控制在0.01%以下,作为阳性对照药。在96孔培养板的每一个孔中加入100μL生长良好的肿瘤细胞(约2000个细胞/孔),24小时培养待细胞完全贴壁后,每孔分别加入100μL供试液(白桦醇衍生物、白桦醇、顺铂),每组平行设六个复孔,并设阴性对照(加培养基和癌细胞,不加药)和空白对照(只加培养基,不加癌细胞)。置于37℃、CO2浓度为5%的条件下培养72h。然后,每孔加入MTT液20μL(5mg/L),继续培养4h,弃去培养液,每孔加入100μL DMSO,待结晶完全溶解后,用酶标仪与490nm处侧吸光度值,即OD值。计算细胞增殖抑制率。每组供试品重复实验3次,取平均值。
测试结果:阴性对照,细胞生长良好,无生长抑制现象,说明试验方法可行。供试液组所测得的IC50值如表1所示。
表1本发明化合物对癌细胞的半数抑制浓度(IC50)
由表1的测试结果表明,本发明的白桦醇衍生物对乳腺癌细胞(MCF-7)、人卵巢癌细胞(A2780)、人肺癌细胞(A-549)、人肝癌细胞(HepG2)具有显著的体外增殖抑制作用,其中,白桦醇衍生物对人肝癌细胞(HepG2)的半数抑制浓度(IC50)为9.04μg/mL,其效果略与阳性药物顺铂(IC50=8.63μg/mL)相当,说明本发明白桦醇的衍生物在疗癌症方面显示了巨大的潜力。
(2)体内试验:本发明化合物对裸鼠人肝癌细胞影响
选取处于生长旺盛期的肿瘤组织,在无菌生理盐水溶液中剪成2mm3左右的小块,在无菌环境下接种于裸小鼠右侧腋窝皮下。裸小鼠皮下移植瘤用游标卡尺测量移植瘤直径,待肿瘤生长至100~200mm3后将动物随机分为空白对照组(对照组1)、阳性药对照组(对照组2)、白桦醇对照组(对照组3)、白桦醇衍生物(实验组),除空白组外,其余每组小鼠的给药剂量为20mg/kg,每天1次,连续培养21天,阳性药物为顺铂,空白组给予等量的蒸馏水。在实验过程中,每周测量2次移植瘤直径,计算肿瘤体积、相对肿瘤体积和相对肿瘤增殖率,同时称量小鼠体重。肿瘤体积(TV)=1/2×a×b2,其中a、b分别为长、宽;相对肿瘤体积(RTV)=Vt/Vo,其中Vt为每一次测量时肿瘤体积,Vo为给药时测量的肿瘤体积。相对肿瘤增殖率T/C(%)=(TRTV/CRTV)×100%,TRTV是治疗组RTV,CRTV是阴性对照组的RTV。结果见表2。
表2本发明化合物对人肝癌细胞抑制作用
由表2的测试结果表明,本发明的白桦醇衍生物可以显著抑制人肝癌细胞的增长,相对肿瘤体积(RTV)为7.11±2.90、相对肿瘤增殖率T/C为32.16%,其抑制效果与顺铂略微降低。
Claims (5)
2.一种抗肿瘤白桦醇的衍生物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)以白桦醇为原料,在室温条件下加入有机溶剂A充分溶解,加入重铬酸钠与硫酸的混合液,升温至60~100℃,回流反应5~7h,薄层色谱检测反应结束,降温至室温,加入蒸馏水,加入浓氨水调节反应液pH=7左右,过滤、水洗、干燥,即可,得到化合物1;
(2)将化合物1溶解于二氯甲烷中,通惰性气体作保护气,加入氯化亚砜,升温至40~60℃,搅拌回流反应2~4h,反应全程无水,反应结束,旋蒸除去二氯甲烷和二氯亚砜,冷冻干燥即可,得到化合物2;
(3)将色胺溶解于有机溶剂B中,在冰浴条件下缓慢加入化合物2,在碱性条件下,回流反应2~3h,薄层色谱检测反应结束,浓缩去除溶剂,加入饱和食盐水溶液,用乙酸乙酯萃取3次,合并乙酸乙酯层,用无水硫酸钠干燥,浓缩,用乙醇结晶,即得目标产物;
步骤(1)中,所述有机溶剂A为二氯甲烷、丙酮、乙腈、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺或乙醚;
所述硫酸为质量分数为30~55%的硫酸溶液;
所述白桦醇与所述重铬酸钠的摩尔比为1:3~4.5;
步骤(2)中,化合物1与氯化亚砜的投料摩尔比为1:2~3;
步骤(3)中,所述有机溶剂B为二氯甲烷、乙酸乙酯、氯仿、二甲基亚砜或丙酮;
所述色胺与化合物2的投料摩尔比为1.5:2~2.0:3.0;
所述碱为碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、吡啶、三乙胺或N,N-二甲基苯胺。
3.根据权利要求2所述制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)以15g白桦醇为原料,在室温条件下加入丙酮充分溶解,加入重铬酸钠与硫酸的混合液,混合液中重铬酸钠为30.3g,硫酸的质量分数为50~60%,升温至80~90℃,回流反应6~7h,薄层色谱检测反应结束,降温至室温,加入蒸馏水,加入浓氨水调节反应液pH=7左右,过滤、水洗、干燥,即可,得到化合物1;
(2)将7.5g化合物1溶解于二氯甲烷中,通惰性气体作保护气,加入11.3g氯化亚砜,升温至60℃,搅拌回流反应2h,反应全程无水,反应结束,旋蒸除去二氯甲烷和二氯亚砜,冷冻干燥即可,得到化合物2;
(3)将13.5g色胺溶解于丙酮中,在冰浴条件下缓慢加入22.3g化合物2,加入N,N-二甲基苯胺,回流反应2~3h,薄层色谱检测反应结束,浓缩去除溶剂,加入饱和食盐水溶液,用乙酸乙酯萃取3次,合并乙酸乙酯层,用无水硫酸钠干燥,浓缩,用乙醇结晶,即得目标产物。
4.权利要求1所述的衍生物用于治疗人乳腺癌、人卵巢癌、人肺癌和人肝癌。
5.根据权利要求4所述的应用,所述的衍生物用于制备抗人肝癌药物。
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