CN113173965A - 一种抗肿瘤的白桦酸衍生物及其制备方法 - Google Patents

一种抗肿瘤的白桦酸衍生物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗肿瘤的白桦酸衍生物及其制备方法，制备方法包括：以白桦酸为原料，通过羧基还原、羟基与磺酰氯生成磺酸酯、硅胶柱洗脱纯化等步骤，得到结构新颖的白桦酸衍生物；病理实验表明，该化合物对人卵巢癌细胞(A2780)、人肺癌细胞(A‑549)、人宫颈癌细胞(Hela)具有显著的体外增殖抑制作用，可作为抗肿瘤药物开发的先导性化合物；本发明提供的制备白桦酸衍生物的方法具有制备工艺简单、成本低、适合于工业化大生产的特点。

Description

一种抗肿瘤的白桦酸衍生物及其制备方法
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酸衍生物及其制备方法。
背景技术
白桦酸的天然含量很少，一般是由白桦醇制备而来，白桦酸具有广泛的生物活性，其中抗肿瘤活性是近年来研究的热点之一，但由于白桦酸的选择性低，生物利用度不高，溶解性达不到临床应用的需求。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，Urban(Journal of NaturalProducts,2004,67(7))等直接对A环进行了扩环和开环，但是结构改造后的白桦酸衍生物活性与白桦酸相比没有明显提高，并且少数化合物的活性反而有所下降；Mar等(Bioor-ganic&Medicinal Chemistry Letters,2010,20(18))则通过氧化与还原反应合成了含有氨基的白桦酸衍生物，但是相比于白桦酸，这些衍生物对肿瘤细胞的增殖抑制活性并未显著提高。
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酸衍生物，其衍生物具有式(I)分子结构：
Figure BDA0003020567070000021
本发明的一个目的是提供抗肿瘤的白桦酸衍生物的制备方法，包括如下步骤：
(1)以白桦酸为原料，在室温条件下加入有机溶剂充分溶解，于室温条件下加入硼氢化钠，搅拌1h，再加入路易斯酸，升温至50～80℃，回流反应5～10h，过滤，滤液用乙醚或二氯甲烷萃取，浓缩，用丙二醇乙醚萃取，合并有机相，浓缩、干燥，即可；
(2)将步骤(1)的产物溶解于吡啶中，加入2-甲基-5-硝基苯磺酰氯，在室温下反应10～15h，加水淬灭反应，反应液依次用盐酸、碳酸氢钠溶液、水洗涤，过滤，滤液用无水硫酸镁干燥，得粗产物，粗产物经硅胶柱层析洗脱纯化，收集洗脱液，在真空条件下浓缩、干燥，即得目标产物；
上述制备方法，步骤(1)中，所述有机溶剂选自四氢呋喃、丙酮、环己烷、乙酸乙酯或正丁醇；
所述白桦酸与所述硼氢化钠的投料摩尔比为1:2.0～3.2；
所述路易斯酸选自氯化锌、氯化锆、氯化铝或氯化铁；
上述制备方法，步骤(2)中，所述硅胶柱层析洗脱中洗脱液为氯仿-丙酮混合液，氯仿-丙酮体积比100:0、70:1、50:1、30:1、10:1、5:1、1:1、0:100，利用薄层色谱检测，获取多个组分，收集氯仿-丙酮体积比5:1的组分。
根据上述制备方法的一种优选，包括如下步骤：
(1)以20g白桦酸为原料，在室温条件下加入四氢呋喃充分溶解，于室温条件下加入5.3g硼氢化钠，搅拌1h，再加入氯化锌，升温至50℃，回流反应10h，过滤，滤液用乙醚或二氯甲烷萃取，浓缩，用丙二醇乙醚萃取，合并有机相，浓缩、干燥，即可；
(2)将步骤(1)的产物溶解于吡啶中，加入2-甲基-5-硝基苯磺酰氯，在室温下反应10～15h，加水淬灭反应，反应液依次用盐酸、碳酸氢钠溶液、水洗涤，过滤，滤液用无水硫酸镁干燥，得粗产物，粗产物经硅胶柱层析洗脱纯化，硅胶柱层析洗脱中洗脱液为氯仿-丙酮混合液，氯仿-丙酮体积比100:0、70:1、50:1、30:1、10:1、5:1、1:1、0:100，利用薄层色谱检测，获取多个组分，收集氯仿-丙酮体积比5:1的组分，在真空条件下浓缩、干燥，即得目标产物。
本发明衍生物用于抑制人卵巢癌、人肺癌和人宫颈癌。
本发明衍生物用于制备抗人卵巢癌细胞药物。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的白桦酸衍生物结构简单，人工合成容易实现，对环境友好，溶剂可回收利用；对该化合物进行抗肿瘤活性筛选，发现对人卵巢癌细胞(A2780)、人肺癌细胞(A-549)、人宫颈癌细胞(Hela)具有显著的体外增殖抑制作用，半数抑制浓度(IC50)为18.69μmol/L、28.18μmol/L、22.38μmol/L，其中对人卵巢癌细胞的抑制效果略低于阳性药物顺铂(IC50＝14.21μmol/L)，说明本发明的衍生物可作为抗癌药物的先导化合物，对于开发抗肿瘤药物是十分有意义的。
附图说明
图1：实施例1为抗肿瘤白桦酸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20g白桦酸为原料，在室温条件下加入75mL四氢呋喃充分溶解，于室温条件下加入5.3g硼氢化钠，搅拌1h，再加入氯化锌，升温至50℃，回流反应10h，过滤，滤液用乙醚或二氯甲烷萃取，水相浓缩，用丙二醇乙醚萃取，合并有机相，浓缩、干燥，即可；
(2)将步骤(1)的产物溶解于80mL吡啶中，加入2-甲基-5-硝基苯磺酰氯，在室温下反应10～15h，加100mL水淬灭反应，反应液依次用盐酸、碳酸氢钠溶液、水洗涤，过滤，滤液用无水硫酸镁干燥，得粗产物，粗产物经硅胶柱层析洗脱纯化，硅胶柱层析洗脱中洗脱液为氯仿-丙酮混合液，氯仿-丙酮体积比100:0、70:1、50:1、30:1、10:1、5:1、1:1、0:100，利用薄层色谱检测，获取多个组分，收集氯仿-丙酮体积比5:1的组分，在真空条件下浓缩、干燥，即得目标产物。产率80.38％。
核磁共振氢谱检测：
将样品放入样品管中，用注射器取0.5mL CDCL3(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：采用常规MTT法，测定了本发明化合物白桦酸衍生物对5种人癌细胞增殖的抑制作用。选取乳腺癌细胞(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。取对数生长期的肿瘤细胞，用胰酶消化后，离心后，用含10％小牛血清的RPMI1640配制成5000个/mL的细胞悬浮液，以每孔200μL接种于96孔板中，置于37℃,5％CO2培养箱中培养24h。每孔加入200μL新鲜配制的含0.2mg/mL MTT的无血清培养基，37℃培养4h，弃去上清液，加入200μL DMSO，振荡溶解后，经检测仪在570nm处测定吸光度A值，每组样品平行测定3次，取平均值，结果见表1。
表1本发明化合物对癌细胞的半数抑制浓度(IC50)
Figure BDA0003020567070000051
由表1的测试结果表明，本发明的白桦酸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)、人宫颈癌细胞(Hela)具有显著的体外增殖抑制作用，其中，山楂酸衍生物对人卵巢癌细(A2780)的半数抑制浓度(IC50)为18.69μmol/L，其效果略低于阳性药物顺铂(IC50＝14.21μmol/L)，但也说明本发明白桦酸的衍生物在疗癌症方面显示了巨大的潜力。
(2)体内试验：本发明衍生物对裸鼠人卵巢癌细胞影响
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)、白桦酸对照组(对照组3)、白桦酸衍生物(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本发明衍生物对人宫颈癌细胞抑制作用
Figure BDA0003020567070000071
由表2的测试结果表明，本发明的山楂酸衍生物可以显著抑制人宫颈癌细胞的增长，相对肿瘤体积(RTV)为5.72±3.09、相对肿瘤增殖率T/C为30.18％，其抑制效果与顺铂略微降低。

Claims (5)

1.一种抗肿瘤的白桦酸衍生物，其特征在于，所述衍生物具有式(I)分子结构：
Figure FDA0003020567060000011
。
2.一种抗肿瘤的白桦酸衍生物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)以白桦酸为原料，在室温条件下加入有机溶剂充分溶解，加入硼氢化钠，搅拌1h，再加入路易斯酸，升温至50～80℃，回流反应5～10h，过滤，滤液用乙醚或二氯甲烷萃取，浓缩，用丙二醇乙醚萃取，合并有机相，浓缩、干燥，即可；
(2)将步骤(1)的产物溶解于吡啶中，加入2-甲基-5-硝基苯磺酰氯，在室温下反应10～15h，加水淬灭反应，反应液依次用盐酸、碳酸氢钠溶液、水洗涤，过滤，滤液用无水硫酸镁干燥，得粗产物，粗产物经硅胶柱层析洗脱纯化，收集洗脱液，在真空条件下浓缩、干燥，即得目标产物；
步骤(1)中，所述有机溶剂选自四氢呋喃、丙酮、环己烷、乙酸乙酯或正丁醇；
所述白桦酸与所述硼氢化钠的投料摩尔比为1:2.0～3.2；
所述路易斯酸选自氯化锌、氯化锆、氯化铝或氯化铁；
步骤(2)中，所述硅胶柱层析洗脱中洗脱液为氯仿-丙酮混合液，氯仿-丙酮体积比100:0、70:1、50:1、30:1、10:1、5:1、1:1、0:100，利用薄层色谱检测，获取多个组分，收集氯仿-丙酮体积比5:1的组分。
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20g白桦酸为原料，在室温条件下加入四氢呋喃充分溶解，于室温条件下加入5.3g硼氢化钠，搅拌1h，再加入氯化锌，升温至50℃，回流反应10h，过滤，滤液用乙醚或二氯甲烷萃取，浓缩，用丙二醇乙醚萃取，合并有机相，浓缩、干燥，即可；
(2)将步骤(1)的产物溶解于吡啶中，加入2-甲基-5-硝基苯磺酰氯，在室温下反应10～15h，加水淬灭反应，反应液依次用盐酸、碳酸氢钠溶液、水洗涤，过滤，滤液用无水硫酸镁干燥，得粗产物，粗产物经硅胶柱层析洗脱纯化，硅胶柱层析洗脱中洗脱液为氯仿-丙酮混合液，氯仿-丙酮体积比100:0、70:1、50:1、30:1、10:1、5:1、1:1、0:100，利用薄层色谱检测，获取多个组分，收集氯仿-丙酮体积比5:1的组分，在真空条件下浓缩、干燥，即得目标产物。
4.权利要求1所述衍生物用于抑制人卵巢癌、人肺癌和人宫颈癌。
5.根据权利要求4所述的应用，所述衍生物用于制备抗人卵巢癌药物。
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