CN114621161B - 一种大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物及其制备方法和应用 - Google Patents
一种大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物及其制备方法和应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种大黄酸‑哌嗪‑二硫代氨基甲酸酯杂化物及其制备方法和应用。本发明具体公开了一种如式(I)所示的化合物或其药学上可接受的盐、同位素标记物、溶剂化物、多晶型物或前药。本发明通过将大黄酸衍生物与二硫代氨基甲酸酯基团进行杂化获得一系列大黄酸‑哌嗪‑二硫代氨基甲酸酯杂化物，通过实验证明，上述杂化物能够显著抑制多种癌细胞的生长，且对正常细胞的毒性较小，从而成为潜在的抗癌候选药物，因此具有良好的实际应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及药物化学技术领域，具体涉及一种大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物及其制备方法和应用。
背景技术
癌症是全世界的一个主要健康问题，也是死亡的主要原因。2020年，全世界新增癌症病例高达1930万，其中癌症死亡人数占新增病例的一半以上。化疗是转移性或晚期癌症的重要治疗手段，可延长患者生存，目前已有100多种药物被批准用于临床治疗，但大多抗癌药物具有明显的副作用，抗癌药物的使用会导致癌症产生多耐药性。为了解决或减缓这一问题，分子杂交(MH)是取得一定成功的方法之一。
大黄酸是从大黄和何首乌等中药中提取和分离得到的一种天然蒽醌，有抗炎、抗肿瘤等活性，是合成关节炎良药-双醋瑞因的原料。蒽醌类化合物具有丰富多样的生物活性，在临床上被广泛应用，如柔红霉素(抗白血病)、米托蒽醌(抗肿瘤)和阿霉素(抗肿瘤)等。大黄酸及其衍生物能抑制癌细胞增值，诱导癌细胞的凋亡，包括肺癌、乳腺癌、结肠癌和肝癌。然而，由于大黄酸水溶性差，生物利用度低，易引起胃肠道不良反应，使其在临床实践中的应用受到限制。
发明内容
为此，本发明提供一种大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物及其制备方法和应用。本发明设计合成了一系列结构新颖的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物，经体外细胞实验验证上述大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物对肺癌、结直肠癌、宫颈癌、肝癌、肾癌、乳腺癌或卵巢癌等多种癌细胞均表现出良好的细胞毒性，且对正常细胞的毒性较小，具有优异的选择性，因此具有良好的实际应用价值。
具体的，本发明涉及以下技术方案：
根据本发明实施例的第一方面，提供一种式(I)所示的化合物或其药学上可接受的盐、同位素标记物、溶剂化物、多晶型物或前药，
其中，
R选自芳基、脂肪烃基或含杂原子的脂肪烃基。
本发明的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物通过哌嗪的添加形成多个氢键或离子键以调节该杂化物的溶解性和酸碱平衡，与此同时，通过二硫代氨基甲酸酯的添加能够显著提高所制备杂化物的抗癌活性，使得该杂化物能够显著抑制癌细胞的生长。
作为优选，R选自C6-7芳基、C3-9脂肪烃基或含杂原子的C3-9脂肪烃基，且一个或多个氢原子任选被卤素原子取代。
进一步优选地，R选自
根据本发明实施例的第二方面，提供上述的式(I)所示的化合物或其药学上可接受的盐、同位素标记物、溶剂化物、多晶型物或前药的制备方法，合成路线如下：
所述制备方法包括：
大黄酸1在催化剂、极性非质子溶剂存在下与草酰氯发生氯化反应，得到中间体2；
中间体2在缚酸剂、极性非质子溶剂存在下与哌嗪发生N-酰化反应，得到中间体3；
中间体3在缚酸剂、极性非质子溶剂存在下与二硫化碳、卤代烃R-X发生加成反应，得到化合物4，即式(I)所示的化合物；
其中，R-X中R的定义如上所述；X为卤素原子。
作为优选，所述催化剂包括但不限于N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺，优选为N,N-二甲基甲酰胺；
所述缚酸剂包括但不限于三乙胺、吡啶或碳酸钾，优选为三乙胺；
所述极性非质子溶剂包括但不限于二氯甲烷、乙腈或四氢呋喃，优选为二氯甲烷。
在具体的实施例中，所述制备方法包括如下步骤：
(a)将N,N-二甲基甲酰胺、草酰氯加入大黄酸1的二氯甲烷溶液中，30℃搅拌1h，减压除去溶剂，得中间体2；
(b)在0℃下，向哌嗪和三乙胺的二氯甲烷溶液中缓慢滴入中间体2的二氯甲烷溶液，室温搅拌1h，得到中间体3；
(c)室温下，向中间体3的溶液中加入二硫化碳和三乙胺，反应20min后，加入卤代烃R-X，室温反应约1h，过滤除去反应中产生的盐，减压蒸馏除去溶剂，硅胶柱层析分离纯化，得化合物4，即式(I)所示的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物；
其中，R-X中R的定义如上所述；X为卤素原子。
根据本发明实施例的第三方面，提供一种药用组合物，包括上述的式(I)所示的化合物或其药学上可接受的盐、同位素标记物、溶剂化物、多晶型物或前药。
根据本发明实施例的第四方面，提供一种药物制剂，包括上述的式(I)所示的化合物或其药学上可接受的盐、同位素标记物、溶剂化物、多晶型物或前药，和至少一种药学上可接受的辅料或载体。
根据本发明实施例的第五方面，提供上述的式(I)所示的化合物或其药学上可接受的盐、同位素标记物、溶剂化物、多晶型物或前药、上述的药用组合物、或者上述的药物制剂在制备抗癌药物中的应用。
需要说明的是，癌症包括但不限于肺癌、结直肠癌、宫颈癌、肝癌、肾癌、乳腺癌或卵巢癌，优选为肺癌。
本发明实施例具有如下优点：
(1)本发明通过将大黄酸衍生物与二硫代氨基甲酸酯基团进行杂化获得一系列大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物，通过实验证明，该大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物对多种癌细胞均表现出良好的细胞毒性，且对正常细胞的毒性较小，具有优异的选择性，因此具有良好的实际应用价值。
(2)本发明提供了一种将三组分快速组装成单一复杂分子的方法，具有原子经济性高，反应条件温和，操作简单，硅胶柱层析分离纯化步骤少等优点。
附图说明
图1为本发明实施例1制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的1HNMR谱图；
图2为本发明实施例1制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的13CNMR谱图；
图3为本发明实施例1制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的质谱图；
图4为本发明实施例2制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的1HNMR谱图；
图5为本发明实施例2制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的13CNMR谱图；
图6为本发明实施例2制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的质谱图；
图7为本发明实施例3制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的1HNMR谱图；
图8为本发明实施例3制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的13CNMR谱图；
图9为本发明实施例3制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的质谱图；
图10为本发明实施例4制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的1HNMR谱图；
图11为本发明实施例4制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的13CNMR谱图；
图12为本发明实施例4制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的质谱图；
图13为本发明实施例5制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的1HNMR谱图；
图14为本发明实施例5制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的13CNMR谱图；
图15为本发明实施例5制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的质谱图；
图16为本发明实施例6制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的1HNMR谱图；
图17为本发明实施例6制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的13CNMR谱图；
图18为本发明实施例6制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的质谱图；
图19为本发明实施例7制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的1HNMR谱图；
图20为本发明实施例7制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的13CNMR谱图；
图21为本发明实施例7制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的质谱图；
图22为本发明实施例8制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的1HNMR谱图；
图23为本发明实施例8制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的13CNMR谱图；
图24为本发明实施例8制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的质谱图；
图25为本发明实施例9制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的1HNMR谱图；
图26为本发明实施例9制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的13CNMR谱图；
图27为本发明实施例9制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的质谱图；
图28为本发明实施例10制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的1HNMR谱图；
图29为本发明实施例10制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的13CNMR谱图；
图30为本发明实施例10制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的质谱图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。下列具体实施方式中如果未注明具体实验条件和实验方法，通常按照销售公司所推荐的条件或本领域技术内的生物学/化学的常规方法和条件，这种技术和条件在文献中有完整解释。实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可通过商业途径购买得到。
以下通过实施例对本发明做进一步解释说明，但不构成对本发明的限制。应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的合成路线如下：
实施例1
一、大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物
上述大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物结构式如式(I-1)所示：
二、制备方法
上述大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的制备方法(Scheme 1)，包括如下步骤：
(a)在圆底烧瓶(100mL)中加入二氯甲烷(40mL)，草酰氯(0.34mL，4.0mmol)，N,N-二甲基甲酰胺(DMF，0.1mL)，和大黄酸1(0.284g，1.0mmol)，30℃下搅拌1h，减压除去溶剂，得中间体2；
(b)在0℃下，向哌嗪(0.103g，1.2mmol)和三乙胺(0.3mL，2.0mmol)的二氯甲烷(30mL)溶液中缓慢滴入中间体2的二氯甲烷(40mL)溶液，室温搅拌1h，得中间体3；
(c)室温下，向中间体3的溶液中加入二硫化碳(0.3mL，5.0mmol)和三乙胺(0.3mL，2.0mmol)，反应20min后，加入溴化苄(1.2mmol)，室温反应约1h，过滤除去反应中产生的盐，减压蒸馏除去溶剂，硅胶柱层析分离纯化得上述大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物。
称取上述制备得到大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的质量，再将称取质量÷理论产量×100％，得到上述制备方法的产率为34％。
选取上述制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物分别进行核磁共振和质谱分析；其中1H NMR谱、13C NMR谱和质谱图如图1-3所示；
由图1-3可知：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ12.11(s,1H),11.96(s,1H),7.87–7.79(m,2H),7.72(t,J＝8.0Hz,1H),7.40–7.27(m,7H),4.56(s,2H),4.26(s,4H),3.90(s,2H),3.56(s,2H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ197.9,192.6,181.0,167.8,162.8,162.7,143.5,137.8,135.5,134.3,133.3,129.5,128.8,127.8,125.2,122.7,120.5,117.9,116.7,115.7,46.7,42.4,41.8。
HRMS(ESI)calcd for C27H23N2O5S2[M+H]+519.1043,found 519.1043。
因此可以确定制备得到的产物为式(I-1)所示的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物。
实施例2
一、大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物
上述大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物结构式如式(I-2)所示：
二、制备方法
上述大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的制备方法与实施例1中的制备方法(Scheme 1)基本相同，区别仅在于将溴化苄替换为4-甲基溴苄。
称取上述制备得到大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的质量，再将称取质量÷理论产量×100％，得到上述制备方法的产率为30％。
选取上述制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物分别进行核磁共振和质谱分析；其中1H NMR谱、13C NMR谱和质谱图如图4-6所示；
由图4-6可知：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ12.09(s,1H),11.94(s,1H),7.86–7.77(m,2H),7.71(t,J＝8.0Hz,1H),7.35–7.29(m,2H),7.26(s,1H),7.24(s,1H),7.12(d,J＝7.7Hz,2H),4.51(s,2H),4.19(s,4H),3.89(s,2H),3.55(s,2H),2.32(s,3H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ198.0,192.6,181.0,167.8,162.9,162.8,143.5,137.9,137.7,134.3,133.4,132.2,129.5,129.4,125.2,122.7,120.6,117.9,116.7,115.8,46.7,42.3,41.8,21.3。
HRMS(ESI)calcd for C28H25N2O5S2[M+H]+533.1199,found 533.1206。
因此可以确定制备得到的产物为式(I-2)所示的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物。
实施例3
一、大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物
上述大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物结构式如式(I-3)所示：
二、制备方法
上述大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的制备方法与实施例1中的制备方法(Scheme 1)基本相同，区别仅在于将溴化苄替换为4-氟氯苄。
称取上述制备得到大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的质量，再将称取质量÷理论产量×100％，得到上述制备方法的产率为33％。
选取上述制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物分别进行核磁共振和质谱分析；其中1H NMR谱、13C NMR谱和质谱图如图7-9所示；
由图7-9可知：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ12.11(s,1H),11.96(s,1H),7.88–7.78(m,2H),7.72(t,J＝8.0Hz,1H),7.39–7.29(m,4H),7.00(t,J＝8.4Hz,2H),4.54(s,2H),4.47–3.99(m,4H),3.90(s,2H),3.56(s,2H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ197.6,192.6,181.0,167.8,162.9,162.8,143.4,137.9,134.3,133.4,131.4,131.2,131.1,125.2,122.7,120.6,117.9,116.7,115.8,115.6,46.7,41.8,41.5。
HRMS(ESI)calcd for C27H22FN2O5S2[M+H]+537.0949,found 537.0955。
因此可以确定制备得到的产物为式(I-3)所示的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物。
实施例4
一、大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物
上述大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物结构式如式(I-4)所示：
二、制备方法
上述大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的制备方法与实施例1中的制备方法(Scheme 1)基本相同，区别仅在于将溴化苄替换为4-氯溴苄。
称取上述制备得到大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的质量，再将称取质量÷理论产量×100％，得到上述制备方法的产率为40％。
选取上述制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物分别进行核磁共振和质谱分析；其中1H NMR谱、13C NMR谱和质谱图如图10-12所示；
由图10-12可知：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ12.13(s,1H),11.98(s,1H),7.91–7.79(m,2H),7.74(t,J＝7.9Hz,1H),7.38–7.28(m,6H),4.55(s,2H),4.34(s,4H),3.91(s,2H),3.56(s,2H)。
13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ195.0,191.4,181.1,166.8,161.4,161.2,143.6,137.6,135.6,133.9,133.3,132.0,131.0,128.4,124.6,122.0,119.5,117.4,116.6,116.1,45.8,41.1,39.6。
HRMS(ESI)caled for C27H22ClN2O5S2[M+H]+553.0653,found 553.0657。
因此可以确定制备得到的产物为式(I-4)所示的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物。
实施例5
一、大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物
上述大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物结构式如式(I-5)所示：
二、制备方法
上述大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的制备方法与实施例1中的制备方法(Scheme 1)基本相同，区别仅在于将溴化苄替换为4-(三氟甲基)氯苄。
称取上述制备得到大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的质量，再将称取质量÷理论产量×100％，得到上述制备方法的产率为34％。
选取上述制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物分别进行核磁共振和质谱分析；其中1H NMR谱、13C NMR谱和质谱图如图13-15所示；
由图13-15可知：1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ11.97(s,1H),11.87(s,1H),7.80(t,J＝7.9Hz,1H),7.73–7.58(m,6H),7.46–7.35(m,2H),4.68(s,2H),4.34(d,J＝50.9Hz,2H),4.05(d,J＝45.5Hz,2H),3.65(d,J＝97.4Hz,4H)。
13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ194.8,191.4,181.0,166.8,161.4,161.2,143.6,141.8,137.6,133.9,133.2,130.0,128.0,127.7,125.3,124.7,122.1,119.5,117.5,116.6,116.0,45.8,41.2,39.6。
HRMS(ESI)calcd for C28H22F3N2O5S2[M+H]+587.0917,found 587.0917。
因此可以确定制备得到的产物为式(I-5)所示的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物。
实施例6
一、大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物
上述大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物结构式如式(I-6)所示：
二、制备方法
上述大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的制备方法与实施例1中的制备方法(Scheme 1)基本相同，区别仅在于将溴化苄替换为3-溴丙烯。
称取上述制备得到大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的质量，再将称取质量÷理论产量×100％，得到上述制备方法的产率为36％。
选取上述制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物分别进行核磁共振和质谱分析；其中1H NMR谱、13C NMR谱和质谱图如图16-18所示；
由图16-18可知：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ12.09(s,1H),11.93(s,1H),7.86–7.77(m,2H),7.71(t,J＝8.0Hz,1H),7.36–7.29(m,2H),5.90(ddt,J＝17.0,10.0,7.0Hz,1H),5.38–5.27(m,1H),5.18(d,J＝10.0Hz,1H),4.57–4.05(m,4H),4.00(d,J＝7.0Hz,2H),3.90(s,2H),3.56(s,2H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ197.7,192.6,181.0,167.8,162.8,162.7,143.5,137.8,134.2,133.3,132.1,125.2,122.7,120.5,119.3,117.9,116.7,115.7,46.7,41.8,40.5。
HRMS(ESI)calcd for C23H21N2O5S2[M+H]+469.0886,found 469.0892。
因此可以确定制备得到的产物为式(I-6)所示的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物。
实施例7
一、大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物
上述大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物结构式如式(I-7)所示：
二、制备方法
上述大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的制备方法与实施例1中的制备方法(Scheme 1)基本相同，区别仅在于将溴化苄替换为3-苯氧基溴丙烷。
称取上述制备得到大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的质量，再将称取质量÷理论产量×100％，得到上述制备方法的产率为26％。
选取上述制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物分别进行核磁共振和质谱分析；其中1H NMR谱、13C NMR谱和质谱图如图19-21所示；
由图19-21可知：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ12.12(s,1H),11.97(s,1H),7.88–7.79(m,2H),7.73(t,J＝8.0,2.0Hz,1H),7.37–7.26(m,4H),6.99–6.86(m,3H),4.57–4.03(m,6H),3.91(s,2H),3.66–3.47(m,4H),2.23(q,J＝7.1,6.5Hz,2H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ198.2,192.6,181.0,167.8,162.9,162.7,158.8,143.5,137.9,134.3,133.4,129.6,125.2,122.7,120.9,120.6,117.9,116.7,115.8,114.6,66.2,53.6,33.9,29.8,28.6。
HRMS(ESI)calcd for C29H27N2O6S2[M+H]+563.1305,found 563.1310。
因此可以确定制备得到的产物为式(I-7)所示的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物。
实施例8
一、大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物
上述大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物结构式如式(I-8)所示：
二、制备方法
上述大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的制备方法与实施例1中的制备方法(Scheme 1)基本相同，区别仅在于将溴化苄替换为4-溴丁酸乙酯。
称取上述制备得到大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的质量，再将称取质量÷理论产量×100％，得到上述制备方法的产率为37％。
选取上述制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物分别进行核磁共振和质谱分析；其中1H NMR谱、13C NMR谱和质谱图如图22-24所示；
由图22-24可知：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ12.09(s,1H),11.94(s,1H),7.86–7.76(m,2H),7.71(t,J＝7.9Hz,1H),7.36–7.29(m,2H),4.60–3.96(m,6H),3.90(s,2H),3.56(s,2H),3.37(t,J＝7.3Hz,2H),2.43(t,J＝7.3Hz,2H),2.03(p,J＝7.4Hz,2H),1.29–1.17(m,3H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ198.1,192.7,181.0,172.9,167.8,162.9,162.8,143.5,137.9,134.3,133.4,125.2,122.7,120.6,117.9,116.7,115.8,60.7,46.7,41.8,36.4,33.3,24.2,14.4。
HRMS(ESI)calcd for C26H27N2O7S2[M+H]+543.1254,found 543.1258。
因此可以确定制备得到的产物为式(I-8)所示的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物。
实施例9
一、大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物
上述大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物结构式如式(I-9)所示：
二、制备方法
上述大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的制备方法与实施例1中的制备方法(Scheme 1)基本相同，区别仅在于将溴化苄替换为溴乙酸甲酯。
称取上述制备得到大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的质量，再将称取质量÷理论产量×100％，得到上述制备方法的产率为33％。
选取上述制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物分别进行核磁共振和质谱分析；其中1H NMR谱、13C NMR谱和质谱图如图25-27所示；
由图25-27可知：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ12.09(s,1H),11.94(s,1H),7.86–7.78(m,2H),7.71(t,J＝8.0Hz,1H),7.36–7.29(m,2H),4.53–4.00(m,6H),3.92(s,2H),3.76(s,3H),3.58(s,2H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ196.3,192.6,181.0,168.9,167.8,162.8,162.7,143.4,137.9,134.3,133.3,125.2,122.7,120.5,117.9,116.7,115.7,53.1,46.6,41.7,38.9。
HRMS(ESI)calcd for C23H21N2O7S2[M+H]+501.0785,found 501.0791。
因此可以确定制备得到的产物为式(I-9)所示的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物。
实施例10
一、大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物
上述大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物结构式如式(I-10)所示：
二、制备方法
上述大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的制备方法与实施例1中的制备方法(Scheme 1)基本相同，区别仅在于将溴化苄替换为2-溴乙酸苄酯。
称取上述制备得到大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物的质量，再将称取质量÷理论产量×100％，得到上述制备方法的产率为35％。
选取上述制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物分别进行核磁共振和质谱分析；其中1H NMR谱、13C NMR谱和质谱图如图28-30所示；
由图28-30可知：1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ11.92(s,2H),7.80(t,J＝8.0Hz,1H),7.73–7.66(m,2H),7.48–7.43(m,1H),7.42–7.29(m,6H),5.14(s,2H),4.54–3.93(m,6H),3.78(s,2H),3.53(s,2H)。
13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ194.6,191.4,181.0,168.0,166.8,161.4,161.2,143.6,137.6,135.9,133.8,133.2,128.4,128.1,128.0,124.7,122.1,119.5,117.5,116.6,116.0,66.5,45.8,38.3,35.8。
HRMS(ESI)calcd for C29H28N3O7S2[M+NH4]+594.1363,found 594.1369。
因此可以确定制备得到的产物为式(I-10)所示的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物。
以下通过具体生物化学实验，进一步说明本发明的技术效果。
实验例1
本实验例为不同浓度的实施例1-10制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物对人肺癌细胞A549和人肺正常细胞WI-38在48h的体外抑制活性研究，以大黄酸(Rhein)和阿糖胞苷(CAR)作为对照组。
实验方法：
取对数生长期，生长状态良好的待测细胞，以3×103个/100μL接种到96孔培养板中，在37℃下孵育过夜(在细胞孔周围的孔中加入100μL无菌PBS)；
待细胞贴壁生长良好24h后，吸收旧的培养液，向各个培养孔中加入10μL不同浓度的待测物质，实施例1-10的浓度分别为1、20、80、150、300μg/mL，Rhein和CAR的浓度分别为1、10、50、100、300μg/mL，每个浓度设3个平行重复孔，同时设等体积二甲基亚砜(DMSO)溶剂的和不含药物培养基的空白对照孔，于37℃，5％CO2的培养箱内继续培养。
将待测物质培养48h后，弃去上清液，并利用倒置显微镜观察细胞形态；然后，每孔加10μL(2mg/mL in PBS)MTT，继续培养4h后，吸出孔内培养上清液，每孔加入150μL二甲基亚砜，震荡10min使蓝紫色结晶物溶解充分后，于波长568nm处用酶标仪测定每孔样品的吸光度值(A)，取平均值。Cell inhibition rate＝[A568(negative control well)–A568(dosing well)]/A568(negative control well)×100％.
实验结果如表1、2、3所示：
表1实施例1-10在不同浓度下对A549细胞的抑制率
a浓度为10μg/mL；b浓度为50μg/mL；c浓度为100μg/mL.
表2实施例1-10在不同浓度下对WI-38细胞的抑制率
a浓度为10μg/mL；b浓度为50μg/mL；c浓度为100μg/mL.
表3实施例1-10对A549和WI-38细胞的抑制活性和选择性
/>
μM＝μmol/L；Selectivity index(SI)＝IC50 of WI-38/IC50 of A549.
由表1、2、3可知：
实施例1、3、6、8、9、10(IC50＝20.14～151.57μM)在体外对A549细胞的抑制活性均优于阳性对照药阿糖胞苷(CAR，IC50＝202.57μM)和母体大黄酸(Rhein，IC50＝265.59μM)。其中，含酯基的杂化物(实施例8、9、10)对A549细胞的抑制活性明显优于其他实施例。实施例8(IC50＝20.14μM)对A549细胞的抑制活性最高，是阳性对照药CAR的10倍、母体Rhein的13倍。
此外，实施例8对人肺正常细胞WI-38的毒性较小，安全性较高，选择性指数(SI,WI-38/A549＝5)高于阳性对照药CAR(SI＝2)和母体Rhein(SI＝1)。表明其可作为潜在的抗肺癌候选药物。
实验例2
本实验例为采用实施例8中制备的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物分别对三种人肺癌细胞(Calu-1,PC-9,H460)、人结直肠癌细胞HCT116、人宫颈癌细胞Hela、人肝癌细胞Huh-7、人肾癌细胞786-O、人乳腺癌细胞SK-BR-3、人卵巢癌细胞SK-OV-3，进行48h的体外抑制活性研究；
实验方法：同实验例1中的方法，区别在于：待测细胞以4×103个/100μL接种到96孔培养板中；将作用于癌细胞时的浓度替换成分别为1、10、50、100、200μg/mL。
实验结果如表4、5所示：
表4实施例8在不同浓度下对若干人癌细胞的抑制率
表5实施例8对若干人癌细胞的抑制活性
人肺癌细胞(Calu-1,PC-9,H460)、人结直肠癌细胞HCT116、人宫颈癌细胞Hela、人肝癌细胞Huh-7、人肾癌细胞786-O、人乳腺癌细胞SK-BR-3、人卵巢癌细胞SK-OV-3.
由表4、5可知：
实施例8对三种人肺癌细胞的抑制活性(Calu-1,PC-9,H460；IC50＝17.87–44.76μM)优于六种其他人癌细胞(HCT116,Hela,Huh-7,786-O,SK-BR-3,SK-OV-3；IC50＝47.87–95.80μM)，表现出显著的特异性。
由表1、2、3、4、5可以看出，对于本发明制备得到的大黄酸-哌嗪-二硫代氨基甲酸酯杂化物，其中有六种杂化物(实施例1、3、6、8、9、10)对人肺癌细胞A549的抑制活性较高，优于阳性对照药CAR和母体Rhein。活性最优的杂化物(实施例8)对四种人肺癌细胞(A549,Calu-1,PC-9,H460)的抑制活性均较高，且对人正常肺细胞WI-38的毒性较小，显示了较高的选择性和安全性。能够被应用于治疗肺癌或制备治疗肺癌和其他癌的药物。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，但对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。
凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.式（I）所示的化合物或其药学上可接受的盐，
；
其中，
R选自。
2.如权利要求1所述的式（I）所示的化合物或其药学上可接受的盐，其特征在于，
R选自。
3.权利要求1所述的式（I）所示的化合物或其药学上可接受的盐的制备方法，其特征在于，
合成路线如下：
；
所述制备方法包括：
大黄酸1在催化剂、极性非质子溶剂存在下与草酰氯发生氯化反应，得到中间体2；
中间体2在缚酸剂、极性非质子溶剂存在下与哌嗪发生N-酰化反应，得到中间体3；
中间体3在缚酸剂、极性非质子溶剂存在下与二硫化碳、卤代烃R-X发生加成反应，得到化合物4，即式（I）所示的化合物；
其中，R-X中R的定义如权利要求1所述；X为卤素原子。
4.如权利要求3所述的式（I）所示的化合物或其药学上可接受的盐的制备方法，其特征在于，
所述催化剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺；
所述缚酸剂选自三乙胺、吡啶或碳酸钾；
所述极性非质子溶剂选自二氯甲烷、乙腈或四氢呋喃。
5.如权利要求4所述的式（I）所示的化合物或其药学上可接受的盐的制备方法，其特征在于，所述催化剂为N,N-二甲基甲酰胺；所述缚酸剂为三乙胺；所述极性非质子溶剂为二氯甲烷。
6.一种药用组合物，其特征在于，包括权利要求1所述的式（I）所示的化合物或其药学上可接受的盐。
7.一种药物制剂，其特征在于，包括权利要求1所述的式（I）所示的化合物或其药学上可接受的盐，和至少一种药学上可接受的辅料或载体。
8.如权利要求7所述的药物制剂，其特征在于，所述制剂为片剂、胶囊剂、颗粒剂或注射剂。
9.权利要求1所述的式（I）所示的化合物或其药学上可接受的盐、权利要求6所述的药用组合物、或者权利要求7或8所述的药物制剂在制备抗肺癌药物中的应用。
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