CN115141244A - 一种鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯化合物及其制备方法和用途 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯化合物，该化合物对多种恶性肿瘤，特别是神经系统恶性肿瘤具有良好的抑制作用，作用剂量小，对人体伤害性小。制备原料中，鹅去氧胆酸来源广泛，制备工艺简单易控，提纯工艺简单，能够大幅降低制备成本，便于生产及推广应用。

Description

一种鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯化合物及其制备方法和用途

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯及其制备方法和用途。

背景技术

近年来，甾体类化合物作为抗肿瘤药物应用已经获得人们广泛的关注，在相关研究中发现，以甾体为母核的衍生物有着独特的生理活性。其中，胆酸是在肝细胞内由胆固醇转变而成的一种天然甾体化合物。它存在与肝肠循环的过程中，有助于饮食中脂质的吸收并且能够调节控制胆固醇体内平衡的基因表达。

鹅去氧胆酸(CDCA)是胆汁酸的一种，存在与动物胆汁中，化学名为3α,7α-二羟基-5-β-胆烷酸。其具有抑制HMG-CoA还原酶活性从而减少胆固醇合成的作用，通过降低胆固醇的合成来减少胆结石的生成。最近研究表明，鹅去氧胆酸的衍生物具有抗菌、抗寄生虫、止咳、检测和抑制多种癌细胞的增殖作用，并能够诱导多种癌细胞凋亡。

秦成勇等(中华消化杂志，2007,27,124)利用鹅去氧胆酸衍生物(HS-1200)作用于肝癌细胞和正常肝细胞，结果发现鹅去氧胆酸衍生物HS-1200对人体肝肿瘤细胞株BEL74OZ有显著的生长抑制作用，而对正常肝细胞株的生长增殖物明显抑制作用。中国专利CN103044518A中分别在鹅去氧胆酸甾核的3位和7位引入肟基、甲氧肟基、苄氧肟基和含有不同取代基的氨基硫脲等含氮基团，发现某些鹅去氧胆酸含氮化物对肝癌及前列腺癌细胞具有较好的抑制作用。

但是，目前，还需进一步研究鹅去氧胆酸等甾体类化合物衍生化合物针对性各种癌症肿瘤的作用效果，开发甾体类抗肿瘤药物。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯化合物，该化合物对多种恶性肿瘤具有良好的抑制作用，尤其对神经系统恶性肿瘤，作用剂量小，对人体伤害性小。本发明中以鹅去氧胆酸和甲泼尼龙为原料，原料来源广泛，合成方法简单易行，便于获得，利于推广应用，从而完成本发明。

本发明第一方面的目的在于提供一种鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯化合物，所述化合物具有如下结构：

本发明第二方面的目的在于提供所述鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯化合物的制备方法，所述方法以包括鹅去氧胆酸和甲泼尼龙的原料进行制备。所述方法在脱水剂和催化剂存在下，保温进行反应。

本发明第三方面提供了所述鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯化合物的用途，其用于制备抑制恶性肿瘤的药物制剂，优选地，用于制备胰腺癌细胞(DSL-6A/C1)、肝癌细胞(MHCC97)、胃癌细胞(SGC-7901)、淋巴瘤细胞(L428)、肺癌细胞(16HBE)、结肠癌细胞(HCT-15)或神经系统恶性肿瘤细胞的药物制剂，更优选地，用于制备抑制神经系统恶性肿瘤细胞的药物制剂，如用于制备间变性星形瘤细胞和或胶质瘤细胞的药物制剂。

本发明提供的鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯化合物具有以下有益效果：

(1)本发明提供的鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯化合物对神经系统恶性肿瘤具有良好的抑制作用，作用剂量小。

(2)本发明中以鹅去氧胆酸和甲泼尼龙为原料，原料来源广泛，反应条件温和，合成方法简单，后处理容易、产品易于提纯。

(3)体外实验证实其抑制胶质瘤细胞的作用比现在临床上常用的化疗药物替莫唑胺的作用要强。并且鹅去氧胆酸和甲泼尼龙合成工艺相对简单，成本相对较低。

附图说明

图1示出本发明实施例1中培养的原始胶质瘤U251细胞；

图2示出本发明实施例1中在各浓度下的鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯溶液作用的胶质瘤U251细胞；

图3示出本发明实施例1中在各浓度下的鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯溶液作用的胶质瘤U251细胞存活率和抑制率变化图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。

本发明提供了一种鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯化合物，其对多种恶性肿瘤具有良好的抑制作用，例如胰腺癌细胞(DSL-6A/C1)、肝癌细胞(MHCC97)、胃癌细胞(SGC-7901)、淋巴瘤细胞(L428)、肺癌细胞(16HBE)、结肠癌细胞(HCT-15)、变性星形细胞瘤和胶质母细胞瘤等神经系统恶性肿瘤，作用剂量小，伤害性小。本发明中以鹅去氧胆酸和甲泼尼龙为原料进行制备，鹅去氧胆酸原料来源广泛，便于合成得到高品质鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯化合物。

本发明第一方面提供一种鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯化合物，所述化合物具有如下结构：

本发明提供的鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯化合物可对多种恶性肿瘤进行抑制，尤其对神经系统恶性肿瘤具有很强的抗肿瘤作用，比如间变性星形细胞瘤(WHO III级)和胶质母细胞瘤(WHO IV级)。因为此合成药物的原料为鹅去氧胆酸和甲泼尼龙，所以此药物可能具备甲泼尼龙的一些特性，比如缓解肿瘤压迫导致的组织水肿，也可能会对体内一些肿瘤相关因子具有清除作用，同时还可能对中枢神经具有保护和修复功能。

本发明第二方面提供了所述鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯化合物的制备方法，所述方法以包括鹅去氧胆酸和甲泼尼龙的原料进行制备。所述方法在脱水剂和催化剂存在下，保温进行反应。

所述脱水剂选自乙酸酐、三氟乙酸酐、二环己基碳二亚胺(DCC)、二异丙基碳二亚胺(DIC)和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(EDC.HCl)中的一种或几种，优选选自二环己基碳二亚胺(DCC)、二异丙基碳二亚胺(DIC)和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(EDC.HCl)中的一种或几种。

所述催化剂选自吡啶、2-甲基吡啶、3,5-二甲基吡啶、4-二甲氨基吡啶和4-吡咯烷基吡啶中的一种或几种，优选选自4-二甲氨基吡啶和/或4-吡咯烷基吡啶，更优选为4-二甲氨基吡啶(DMAP)。DMAP具有用量少、价格便宜，催化效率高等优点。

所述反应在溶剂中进行，所述溶剂选自卤代烷烃类溶剂，如二氯甲烷、二氯乙烷，酯类溶剂，如乙酸乙酯，酰胺类溶剂，如N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺，酮类溶剂，如丙酮、环己酮中的一种或几种，优选选自二氯甲烷、二氯乙烷、乙酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、丙酮和环己酮中的一种或几种，更优选为二氯甲烷和/或二氯乙烷，如二氯甲烷。

所述方法在保温条件下进行，温度为15-36℃，优选为18-32℃，更优选为21-28℃，如25℃。所述反应时间为16-30小时，优选为18-28小时，更优选为22-26小时。

所述鹅去氧胆酸和甲泼尼龙的摩尔比为1:(1-1.8)，优选为1:(1-1.5)，更优选为1:(1-1.2)。

所述鹅去氧胆酸和溶剂的摩尔体积比为0.05mol:(450-950)mL，优选为0.05mol:(550-850)mL，更优选为0.05mol:(650-750)mL。

所述鹅去氧胆酸和催化剂的摩尔比为0.05:(0.001-0.009)，优选为0.05:(0.002-0.007)，更优选为0.05:(0.003-0.005)。

所述鹅去氧胆酸和脱水剂的摩尔比为0.05:(0.02-0.15)，优选为0.05:(0.04-0.12)，更优选为0.05:(0.06-0.09)。

反应结束后，冷却反应液至5～-10℃，停止反应，进行后处理。所述后处理包括过滤和纯化。

所述后处理中，先加入适量冰水，搅拌混合，滤除不溶物，得到滤液。静置滤液分层后，分离得到有机层；对有机层进行浓缩得到粗产物。

对粗产物进行柱层析，得到终产品鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯化合物。优选地，所述柱层析以中性氧化铝为固定相，二氯甲烷-石油醚为洗脱剂梯度淋洗，进行纯化。所述二氯甲烷和石油醚的体积比为1:(1-10)，优选为1:(2-5)。

本发明第三方面提供了所述鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯化合物的用途，用于制备抑制恶性肿瘤的药物制剂，优选地，用于制备胰腺癌细胞(DSL-6A/C1)、肝癌细胞(MHCC97)、胃癌细胞(SGC-7901)、淋巴瘤细胞(L428)、肺癌细胞(16HBE)、结肠癌细胞(HCT-15)或神经系统恶性肿瘤细胞的药物制剂，更优选地，用于制备抑制神经系统恶性肿瘤细胞的药物制剂，如制备抑制间变性星形瘤细胞或胶质瘤细胞的药物制剂。

所述鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯化合物对胰腺癌细胞(DSL-6A/C1)的半数抑制浓度小于0.04μmol/mL，优选小于0.02μmol/mL，如0.01μmol/mL。

所述鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯化合物对肝癌细胞(MHCC97)的半数抑制浓度小于0.05μmol/mL，优选小于0.03μmol/mL，如0.02μmol/mL。

所述鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯化合物对胃癌细胞(SGC-7901)的半数抑制浓度小于0.05μmol/mL，优选小于0.03μmol/mL，如0.015μmol/mL。

所述鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯化合物对淋巴瘤细胞(L428)的半数抑制浓度小于0.05μmol/mL，优选小于0.03μmol/mL，如0.02μmol/mL。

所述鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯化合物对肺癌细胞(16HBE)的半数抑制浓度小于0.05μmol/mL，优选小于0.03μmol/mL，如0.02μmol/mL。

所述鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯化合物对结肠癌细胞(HCT-15)的半数抑制浓度小于0.05μmol/mL，优选小于0.03μmol/mL，如0.02μmol/mL。

所述鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯化合物对神经系统恶性肿瘤细胞的半数抑制浓度小于0.05μmol/mL，优选为0.03μmol/mL，如0.02μmol/mL。

本发明提供的鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯化合物，其对变性星形细胞瘤和胶质母细胞瘤等神经系统恶性肿瘤具有良好的抑制作用，作用剂量小，伤害性小。本发明中以鹅去氧胆酸和甲泼尼龙为原料，鹅去氧胆酸原料来源广泛，便于合成得到高品质鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯化合物。

实施例

实施例1

向1L四口瓶中加入700mL二氯甲烷，再加入19.6g(约0.05mol)鹅去氧胆酸、18.7g(约0.05mol)甲泼尼龙、15g(约0.078mol)EDC.HCl(1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐)和0.5g(约0.0041mol)DMAP(4-二甲氨基吡啶)。搅拌混合均匀，在25℃下，反应24小时，利用HPLC(高效液相色谱仪)监测产品峰比例不再变化时停止反应。

反应结束后冷却到0℃左右，加入200ml冰水，搅拌半小时，过滤掉不溶物。滤液分层，减压蒸馏至40摄氏度、15mmHg压力下不出馏分为止，浓缩得粗产物固体36g，以中性氧化铝为固定相，二氯甲烷-石油醚为洗脱剂(二者体积比为1:5)梯度淋洗，纯化得产物鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯21g，HPLC分析纯度99.2％。

对产物进行核磁共振氢谱分析如下：

¹H-NMR(600MHz,d₆-DMSO)δ_H 0.69-0.71(m,4H),0.80-0.83(m,3H),0.90-0.92(m,9H),0.95-0.97(m,1H)；1.06-1.19(m,9H)；1.28(s,1H)；1.31-1.99(m,26H),2.05-2.09(m,1H)；2.21-2.28(m,1H)；2.32-2.35(m,2H)；2.52-2.69(m,3H)；3.43-3.49(m,1H)；3.69-3.71(m,1H)；4.44-4.78(m,1H)；4.78(s,2H)；6.11(s,1H)；6.20-6.22(m,1H)；7.16-7.19(m,1H)；¹³C(151MHz,d₆-DMSO)δ_C 11.79,16.73,18.12,19.8,21.09,22.5,22.9,23.87,24.09,28.1,28.18,30.3,30.8,31.21,32.93,34.34,35.21,35.5,35.6,35.61,36,38.61,39.14,39.51,39.75,41,41.75,41.8,42.3,42.84,49.22,52.65,55.46,56.9,68.28,68.54,68.81,71.93,88.99,121.45,127.28,153.46,172.27,174.62,186.11,205.48。

电喷雾离子阱质谱测试结果如下：

ITMS-c ESI[C₄₆H₆₈O₈+Cl]的计算值783.46实验值783.77。

实验例

实验例1

(1)将实施例1制备得到的鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯溶解在10mL DMSO(二甲基亚砜)溶剂中，配制浓度为0.005μmol/mL、0.01μmol/mL、0.015μmol/mL、0.020μmol/mL、0.025μmol/mL、0.030μmol/mL。

(2)将胶质瘤U251细胞消化、计数，配制细胞悬液。96孔细胞培养板中每孔加入100μL细胞悬液，每孔大约5000个胶质瘤U251细胞；置于37℃下，二氧化碳体积分数为5％的培养箱中培养24小时，观察所有细胞全部贴壁。莱卡DM500显微镜，放大倍数为100倍观察得到的显微镜照片如图1所示。

实验组：用培养基DMEM培养基将(1)中的鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯溶液分别加入到96孔细胞培养板中，置于37℃下，二氧化碳体积分数为5％的培养箱中培养，分别在24小时观察胶质瘤细胞生长状态。

阴性对照组：将质量浓度为2％的DMSO水溶液加入到同样的96孔细胞培养板中，置于37℃下，二氧化碳体积分数为5％的培养箱中培养，分别在24小时观察胶质瘤细胞生长状态。

实验组和阴性对照组的胶质瘤细胞生长状态如图2所示。

(3)向(2)中的96孔细胞培养板中，每孔加入10μL的CCK-8，37℃下，二氧化碳体积分数为5％的培养箱中继续培养2-3小时；摇床10分钟轻轻地混匀，去除96孔板中气泡；在λ＝450nm波长下，酶标仪读出每孔的OD值，计算存货率和抑制率，具体实验结果如图3所示。

实验结果显示本发明中合成的鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯对胶质瘤细胞具有很好的抑制作用。

由CCK-8实验可以得出该化合物对U251胶质瘤细胞的半数致死摩尔浓度为0.02μmol/mL，这个数值比临床中所用的化疗药摩尔浓度小很多，是一种值得深入研究的药物。

实验例2

按照实验例1中的方法测试鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯对胶质瘤U87细胞的抑制实验，区别仅在于：将U251胶质瘤细胞替换为胶质瘤U87细胞。

测试得到半数致死摩尔浓度为0.02μmol/mL。

实验例3

按照实验例1中的方法测试鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯对胰腺癌细胞(DSL-6A/C1)、肝癌细胞(MHCC97)、胃癌细胞(SGC-7901)、淋巴瘤细胞(L428)、肺癌细胞(16HBE)和结肠癌细胞(HCT-15)的抑制实验，区别仅在于：将U251胶质瘤细胞分别替换为胰腺癌细胞(DSL-6A/C1)、肝癌细胞(MHCC97)、胃癌细胞(SGC-7901)、淋巴瘤细胞(L428)、肺癌细胞(16HBE)或结肠癌细胞(HCT-15)。

研究结果证实，鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯对上述这几种细胞都有体外抑制作用，并且抑制效果明显。它们的IC50分别大约为：0.01μmol/mL，0.02μmol/mL，0.015μmol/mL，0.02μmol/mL，0.02μmol/mL和0.02μmol/mL。

以上结合具体实施方式和/或范例性实例以及附图对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯化合物，其特征在于，所述化合物具有如下结构：

2.一种根据权利要求1所述的鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯化合物的制备方法，其特征在于，所述方法以包括鹅去氧胆酸和甲泼尼龙的原料进行制备。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法在脱水剂和催化剂存在下，保温进行反应；

所述脱水剂选自乙酸酐、三氟乙酸酐、二环己基碳二亚胺、二异丙基碳二亚胺和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐中的一种或几种，优选选自二环己基碳二亚胺、二异丙基碳二亚胺和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐中的一种或几种，更优选为1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐；

所述催化剂选自吡啶、2-甲基吡啶、3,5-二甲基吡啶、4-二甲氨基吡啶和4-吡咯烷基吡啶中的一种或几种，优选选自4-二甲氨基吡啶和/或4-吡咯烷基吡啶，更优选为4-二甲氨基吡啶。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述反应在溶剂中进行，所述溶剂选自卤代烷烃类溶剂，如二氯甲烷、二氯乙烷，酯类溶剂，如乙酸乙酯，酰胺类溶剂，如N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺，酮类溶剂，如丙酮、环己酮中的一种或几种，优选选自二氯甲烷、二氯乙烷、乙酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、丙酮和环己酮中的一种或几种，更优选为二氯甲烷和/或二氯乙烷。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述鹅去氧胆酸和甲泼尼龙的摩尔比为1:(1-1.8)，优选为1:(1-1.5)，更优选为1:(1-1.2)。

6.根据权利要求2至5之一所述的方法，其特征在于，所述鹅去氧胆酸和催化剂的摩尔比为0.05:(0.001-0.009)，优选为0.05:(0.002-0.007)，更优选为0.05:(0.003-0.005)。

7.根据权利要求2至5之一所述的方法，其特征在于，所述鹅去氧胆酸和脱水剂的摩尔比为0.05:(0.02-0.15)，优选为0.05:(0.04-0.12)，更优选为0.05:(0.06-0.09)。

8.根据权利要求2至5之一所述的方法，其特征在于，所述鹅去氧胆酸和溶剂的摩尔体积比为0.05mol:(450-950)mL，优选为0.05mol:(550-850)mL，更优选为0.05mol:(650-750)mL。

9.根据权利要求2至5之一所述的方法，其特征在于，所述方法在保温条件下进行，温度为15-36℃，优选为18-32℃；所述反应时间为16-30小时，优选为18-28小时。

10.一种根据权利要求1所述的鹅去氧胆酸甲泼尼龙酯化合物的用途，其特征在于，其用于制备抑制恶性肿瘤的药物制剂，优选地，用于制备胰腺癌细胞、肝癌细胞、胃癌细胞、淋巴瘤细胞、肺癌细胞、结肠癌细胞或神经系统恶性肿瘤细胞的药物制剂，更优选地，用于制备抑制神经系统恶性肿瘤细胞的药物制剂，如用于制备间变性星形瘤细胞或胶质瘤细胞的药物制剂。

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