CN116143758B - 一类氮杂黄酮类靶向蛋白嵌合体及其在制备抗肿瘤药物中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一类依据PROTAC技术合成的且具有抗肿瘤活性的氮杂黄酮类靶向蛋白嵌合体,所述靶向蛋白嵌合体的结构通式如下:其中,R为Linker,为二甘醇、三甘醇、四甘醇、1,5‑戊二醇中的一种。本发明通过波普和质谱数据分析,表明合成得到的氮杂黄酮类靶向蛋白嵌合体为新化合物,且经体外抗肿瘤活性研究证明,本发明提供的氮杂黄酮类靶向蛋白嵌合体对多种肿瘤细胞,包括人白血病细胞K562、人肝癌细胞HepG2和人结肠癌细胞HCT‑116具有很强的抗肿瘤活性,是一种优良的抗肿瘤新化合物,可望开发成新的抗肿瘤药物。
Description
技术领域
本发明属于药物化学技术领域,尤其是一类依据PROTAC技术合成氮杂黄酮类靶向蛋白嵌合体及其在抗肿瘤活性中的应用。
背景技术
近年来,随着我国经济与社会的快速发展,人们适应了快节奏的生活,生活方式的改变,不健康的饮食习惯,工作压力,精神因素等原因使我国居民的癌症发病率居高不下,且有持续上升态势。而且随着人口增长和全球老龄化,癌症成为许多国家过早死亡和预期寿命降低的主要原因,防控形势严峻。黄酮是一类天然存在的多酚类有机小分子化合物,在自然界分布十分广泛,根据国内外众多的研究报导,黄酮类化合物在抗肿瘤活性中具有很大的潜力。但是黄酮类化合物普遍存在理化性质差、生物利用度低以及严重的毒副作用等问题,且目前的抗肿瘤药物普遍存在可成药靶点较少、耐药性的问题,抗肿瘤药物开发受限于前。近年来进入大众关注的小分子诱导的蛋白质降解技术,打破蛋白靶点“不可成药”限制,为一些“无药可治”的疾病带来全新潜力治疗手段,其中PROTAC(蛋白降解靶向嵌合体)路径已取得重大突破,是目前发展最快、优势最为突出的蛋白降解技术路径。
PROTAC是一种杂合双功能的小分子或多肽化合物,通过连接子(linker)将靶蛋白结合配体(proteinbinding domain,PBD)与E3连接酶配体连接而成,其原理是通过拉近靶蛋白和泛素连接酶E3的距离,继而给靶蛋白加上泛素化标签,最终利用泛素-蛋白酶体系统降解靶蛋白,在完成对靶蛋白的泛素化标记后,PROTAC分子可脱离靶蛋白和E3连接酶,在细胞内循环利用,能以较少的药物剂量实现高效的降解。
通过检索,发现如下一篇与本发明专利申请相关的专利公开文献:
黄酮苷-有机胺类抗肿瘤剂复盐化合物及其制备方法和应用(CN113801181A),本发明制备的黄酮苷-有机胺类抗肿瘤剂复盐化合物,所述黄酮苷具有式(I)所示的结构通式,其中,R1~R9各自独立地选自-H、-OH、C1~C6烷基、烷氧基或取代烷基,且R1和R2中至少有一个为-OH。本发明还涉及该复盐化合物的制备方法。本发明进一步涉及含有治疗有效量复盐化合物的药物组合物和应用。本发明更进一步,还涉及由所述的复盐化合物复经纳米研磨得到的复盐纳米颗粒及其应用。
通过对比,本发明与上述专利公开文献存在本质的不同。本发明化合物无需与靶点高度结合,理论上只要靶蛋白有裂缝、缺口等可以提供短暂的“着力点”即可发挥作用;并且可以进入下一个循环,使用剂量小,药物作用效率高,可快速将细胞内靶蛋白降解。且细胞内蛋白质合成速度较为缓慢,即便经过代谢后PROTAC在体内清除,细胞仍需要较长时间将靶蛋白恢复至发挥生理作用的水平,能够延长药物作用的时间。因此PROTAC有望在低剂量、低频次用药的情况下实现持久疗效。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术上存在的问题,提供一类依据PROTAC技术合成氮杂黄酮类靶向蛋白嵌合体及其在抗肿瘤活性中的应用。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是:
一类依据PROTAC技术合成的且具有抗肿瘤活性的氮杂黄酮类靶向蛋白嵌合体,所述靶向蛋白嵌合体的结构通式如下:
其中,R为Linker,为二甘醇、三甘醇、四甘醇、1,5-戊二醇中的一种。
进一步地,所述嵌合体的结构式具体如下:
或者为,;
或者为,
或者为,
进一步地,所述嵌合体对人白血病细胞K562、人肝癌细胞HepG2和人结肠癌细胞HCT-116具有很强的抗肿瘤活性。
如上所述的氮杂黄酮类靶向蛋白嵌合体的制备方法,合成路线如下:
进一步地,的具体制备步骤如下:
在干燥圆底烧瓶中将碳酸二乙酯溶于甲苯中,向反应液中缓慢加入NaH,常温搅拌30min,将反应体系转移至80℃油浴加热,使用恒压漏斗向反应液中滴加加入1-乙酰萘的甲苯溶液,加毕80℃反应1h;待TLC检测反应完毕,反应液冷却至室温,加水淬灭,乙酸乙酯萃取3次,收集有机相,饱和NaCl水溶液洗涤有机相3次,无水Na2SO4干燥;减压真空浓缩得粗品,经柱层析纯化得到化合物B;其中,碳酸二乙酯:NaH:1-乙酰萘的比例eq:eq:eq为2:2:1;柱层析纯化时的洗脱剂体系为:石油醚:乙酸乙酯的体积比为300:1;
氩气保护下,在圆底烧瓶中将化合物B溶于1,2-二氯乙烷中,之后在反应液中依次加入苯佐卡因、无水硫酸钠、对甲苯磺酸,加毕将反应体系转移至80℃油浴中,回流反应48h;待TLC检测反应完毕,反应冷却至室温,加水淬灭,二氯甲烷萃取3次,收集有机相,饱和NaCl水溶液洗涤有机相3次,无水Na2SO4干燥;减压真空浓缩得粗品,经柱层析纯化得到化合物C;其中,化合物B:苯佐卡因:无水硫酸钠:对甲苯磺酸的比例eq:eq:eq:eq为1:0.9:10:0.1;柱层析纯化时洗脱剂体系为:石油醚:乙酸乙酯的体积比为250:1;
在圆底烧瓶中,将化合物C溶于二苯醚中,在250℃油浴中反应1h;待TLC检测反应完毕,将反应液冷却至室温,加入正己烷析出固体,抽滤,甲基叔丁基醚洗涤滤饼,干燥,得到化合物D;
在圆底烧瓶中,将化合物D溶于乙醇、水的混合溶剂中,乙醇、水的体积比为4:1,向反应液中加入氢氧化钠,化合物D:氢氧化钠的比例eq:eq为1:10,加毕25℃反应6h;待TLC检测反应完毕,将反应倒入烧杯中,使用1M的盐酸水溶液调节反应液pH至酸性,将反应液经多次搅拌、超声,直至反应液中产物以白色固体析出,抽滤,干燥,得到化合物Compound 1。
进一步地,的具体制备步骤如下:
在干燥圆底烧瓶中,将化合物1二甘醇、三甘醇、四甘醇、1,5-戊二醇溶于无水二氯甲烷中,在0℃条件下加入对甲苯磺酰氯、三乙胺,加毕25℃反应2h;待TLC检测反应完毕,将反应液直接旋干拌样,经柱层析纯化得到化合物2;
在圆底烧瓶中,将化合物2溶于丙酮中,向反应液中加入碘化钠,加毕将反应液转移至55℃油浴中,回流反应30min;待TLC检测反应完毕,将反应液冷却至室温,直接旋干拌样,经柱层析纯化得到化合物3;
所述化合物1:对甲苯磺酰氯:化合物2:碘化钠的比例eq:eq:eq:eq为1:0.9:1:5。
进一步地,所述对甲苯磺酰氯需分多次缓慢加入;第一次柱层析的洗脱剂体系为:二氯甲烷:甲醇的体积比为300:1,第二次柱层析的洗脱剂体系为:二氯甲烷:甲醇的体积比为280:1。
如上所述的氮杂黄酮类靶向蛋白嵌合体在制备抗肿瘤药物方面中的应用。
进一步地,所述抗肿瘤药物为治疗人白血病细胞K562、人肝癌细胞HepG2和人结肠癌细胞HCT-116的药物。
本发明取得的优点和有益效果:
1、本发明通过波普和质谱数据分析,表明合成得到的氮杂黄酮类靶向蛋白嵌合体为新化合物,且经体外抗肿瘤活性研究证明,本发明提供的氮杂黄酮类靶向蛋白嵌合体对多种肿瘤细胞,包括人白血病细胞K562、人肝癌细胞HepG2和人结肠癌细胞HCT-116具有很强的抗肿瘤活性,是一种优良的抗肿瘤新化合物,可望开发成新的抗肿瘤药物。
2、本发明的一类全新结构的具有抗肿瘤作用的靶向蛋白嵌合体,与原先的小分子药物2-38相比抗肿瘤活性明显提高,且用药剂量减少。
3、本发明在黄酮类化合物的基础上,选取泊马度胺作为E3连接酶配体,甘醇以及碳链的连接子,依据PROTAC技术合成了一系列的新型抗肿瘤分子,对所得分子进行药理活性测试,结果表明这些化合物具有显著的抗肿瘤作用,进而可以发明作为抗肿瘤药物。
附图说明
图1为本发明中化合物4a在氘代CHCl3中的核磁氢谱图;
图2为本发明中化合物4b在氘代CHCl3中的核磁氢谱图;
图3为本发明中化合物4c在氘代CHCl3中的核磁氢谱图;
图4为本发明中化合物4d在氘代CHCl3中的核磁氢谱图
图5为本发明中化合物5a在氘代CHCl3中的核磁氢谱图;
图6为本发明中化合物5b在氘代CHCl3中的核磁氢谱图;
图7为本发明中化合物5c在氘代CHCl3中的核磁氢谱图;
图8为本发明中化合物5d在氘代CHCl3中的核磁氢谱图。
具体实施方式
为更好理解本发明,下面结合实施例对本发明做进一步地详细说明,但是本发明要求保护的范围并不局限于实施例所表示的范围。
本发明中所使用的原料,如无特殊说明,均为常规市售产品,本发明中所使用的方法,如无特殊说明,均为本领域常规方法,本发明所使用的各物质质量均为常规使用质量。
一类依据PROTAC技术合成的且具有抗肿瘤活性的氮杂黄酮类靶向蛋白嵌合体,所述靶向蛋白嵌合体的结构通式如下:
其中,R为Linker,为二甘醇、三甘醇、四甘醇、1,5-戊二醇中的一种。
较优地,所述嵌合体的结构式具体如下:
或者为,
或者为,
或者为,
较优地,所述嵌合体对人白血病细胞K562、人肝癌细胞HepG2和人结肠癌细胞HCT-116具有很强的抗肿瘤活性。
如上所述的氮杂黄酮类靶向蛋白嵌合体的制备方法,合成路线如下:
如上所述的氮杂黄酮类靶向蛋白嵌合体的制备方法,合成路线如下:
较优地,的具体制备步骤如下:
在干燥圆底烧瓶中将碳酸二乙酯溶于甲苯中,向反应液中缓慢加入NaH,常温搅拌30min,将反应体系转移至80℃油浴加热,使用恒压漏斗向反应液中滴加加入1-乙酰萘的甲苯溶液,加毕80℃反应1h;待TLC检测反应完毕,反应液冷却至室温,加水淬灭,乙酸乙酯萃取3次,收集有机相,饱和NaCl水溶液洗涤有机相3次,无水Na2SO4干燥;减压真空浓缩得粗品,经柱层析纯化得到化合物B;其中,碳酸二乙酯:NaH:1-乙酰萘的比例eq:eq:eq为2:2:1;柱层析纯化时的洗脱剂体系为:石油醚:乙酸乙酯的体积比为300:1;
氩气保护下,在圆底烧瓶中将化合物B溶于1,2-二氯乙烷中,之后在反应液中依次加入苯佐卡因、无水硫酸钠、对甲苯磺酸,加毕将反应体系转移至80℃油浴中,回流反应48h;待TLC检测反应完毕,反应冷却至室温,加水淬灭,二氯甲烷萃取3次,收集有机相,饱和NaCl水溶液洗涤有机相3次,无水Na2SO4干燥;减压真空浓缩得粗品,经柱层析纯化得到化合物C;其中,化合物B:苯佐卡因:无水硫酸钠:对甲苯磺酸的比例eq:eq:eq:eq为1:0.9:10:0.1;柱层析纯化时洗脱剂体系为:石油醚:乙酸乙酯的体积比为250:1;
在圆底烧瓶中,将化合物C溶于二苯醚中,在250℃油浴中反应1h;待TLC检测反应完毕,将反应液冷却至室温,加入正己烷析出固体,抽滤,甲基叔丁基醚洗涤滤饼,干燥,得到化合物D;
在圆底烧瓶中,将化合物D溶于乙醇、水的混合溶剂中,乙醇、水的体积比为4:1,向反应液中加入氢氧化钠,化合物D:氢氧化钠的比例eq:eq为1:10,加毕25℃反应6h;待TLC检测反应完毕,将反应倒入烧杯中,使用1M的盐酸水溶液调节反应液pH至酸性,将反应液经多次搅拌、超声,直至反应液中产物以白色固体析出,抽滤,干燥,得到化合物Compound 1。
较优地,的具体制备步骤如下:
在干燥圆底烧瓶中,将化合物1二甘醇、三甘醇、四甘醇、1,5-戊二醇溶于无水二氯甲烷中,在0℃条件下加入对甲苯磺酰氯、三乙胺,加毕25℃反应2h;待TLC检测反应完毕,将反应液直接旋干拌样,经柱层析纯化得到化合物2;
在圆底烧瓶中,将化合物2溶于丙酮中,向反应液中加入碘化钠,加毕将反应液转移至55℃油浴中,回流反应30min;待TLC检测反应完毕,将反应液冷却至室温,直接旋干拌样,经柱层析纯化得到化合物3;
所述化合物1:对甲苯磺酰氯:化合物2:碘化钠的比例eq:eq:eq:eq为1:0.9:1:5。
较优地,所述对甲苯磺酰氯需分多次缓慢加入;第一次柱层析的洗脱剂体系为:二氯甲烷:甲醇的体积比为300:1,第二次柱层析的洗脱剂体系为:二氯甲烷:甲醇的体积比为280:1。
如上所述的氮杂黄酮类靶向蛋白嵌合体在制备抗肿瘤药物方面中的应用。
较优地,所述抗肿瘤药物为治疗人白血病细胞K562、人肝癌细胞HepG2和人结肠癌细胞HCT-116的药物。
较优地,具体步骤如下:
的具体制备步骤如下:
在干燥圆底烧瓶中将碳酸二乙酯(2eq)溶于甲苯中,向反应液中缓慢加入NaH(2eq),常温搅拌30min,将反应体系转移至80℃油浴加热,使用恒压漏斗向反应液中滴加加入1-乙酰萘(1eq)的甲苯溶液,加毕80℃反应1h。待TLC检测反应完毕,反应液冷却至室温,加水淬灭,乙酸乙酯萃取3次,收集有机相,饱和NaCl水溶液洗涤有机相3次,无水Na2SO4干燥。减压真空浓缩得粗品,经柱层析纯化(洗脱剂体系石油醚:乙酸乙酯=300:1)得到化合物B。
氩气保护下,在圆底烧瓶中将化合物B(1eq)溶于1,2-二氯乙烷中,之后在反应液中依次加入苯佐卡因(0.9eq)、无水硫酸钠(10eq)、对甲苯磺酸(0.1eq),加毕将反应体系转移至80℃油浴中,回流反应48h。待TLC检测反应完毕,反应冷却至室温,加水淬灭,二氯甲烷萃取3次,收集有机相,饱和NaCl水溶液洗涤有机相3次,无水Na2SO4干燥。减压真空浓缩得粗品,经柱层析纯化(洗脱剂体系石油醚:乙酸乙酯=250:1)得到化合物C。
在圆底烧瓶中,将化合物C溶于二苯醚中,在250℃油浴中反应1h。待TLC检测反应完毕,将反应液冷却至室温,加入正己烷析出固体,抽滤,甲基叔丁基醚洗涤滤饼,干燥,得到化合物D。
在圆底烧瓶中,将化合物D(1eq)溶于乙醇、水的混合溶剂中,乙醇、水的比例为4:1,向反应液中加入氢氧化钠(10eq),加毕25℃反应6h。待TLC检测反应完毕,将反应倒入烧杯中,使用1M的盐酸水溶液调节反应液pH至酸性,将反应液经多次搅拌、超声,致反应液中产物以白色固体析出,抽滤,干燥,得到化合物Compound 1。
的具体制备步骤如下:
在干燥圆底烧瓶中,将化合物1二甘醇、三甘醇、四甘醇或1,5-戊二醇(500mg,1eq)溶于无水二氯甲烷中,在0℃条件下加入对甲苯磺酰氯(0.9eq)(需分多次缓慢加入)、三乙胺,加毕25℃反应2h。待TLC检测反应完毕,将反应液直接旋干拌样,经柱层析纯化(洗脱剂体系二氯甲烷:甲醇=300:1)得到化合物2a-2d。
在圆底烧瓶中,将化合物2溶于丙酮中,向反应液中加入碘化钠,加毕将反应液转移至55℃油浴中,回流反应30min;待TLC检测反应完毕,将反应液冷却至室温,直接旋干拌样,经柱层析纯化得到化合物3(即3a~3d);
所述化合物1:对甲苯磺酰氯:化合物3:碘化钠的比例eq:eq:eq:eq为1:0.9:1:5。
化合物4a的合成:
在干燥的圆底烧瓶中,将化合物150mg,0.16mmol,1eq)溶于二甲基亚砜中,向反应液中依次加入4-二甲氨基吡啶(19.54mg,0.16mmol,1eq)、N,N'-二异丙基碳二亚胺(40.38mg,0.32mmol,2eq)、化合物3a(51.84mg,0.24mmol,1.5eq),加毕,25℃反应12h。经TLC检测反应完毕,加水淬灭,乙酸乙酯萃取3次,收集有机相,饱和NaCl水溶液洗涤有机相3次,无水Na2SO4干燥。减压真空浓缩得粗品,经柱层析纯化(洗脱剂体系二氯甲烷:甲醇=150:1,体积比)得到化合物4a,收率30%。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.11(d,J=1.6Hz,1H),8.94(s,1H),8.28-8.31(m,1H),7.89-7.97(m,3H),7.61(d,J=2.4Hz,1H),7.53-7.56(m,3H),7.42(d,J=8.2Hz,1H),6.42(d,J=1.2Hz,1H),4.54(t,J=4.8Hz,2H),3.88(t,J=4.8Hz,2H),3.83(t,J=6.4Hz,2H),3.29(d,J=6.8Hz,2H).如图1所示。
化合物4b的合成:
在干燥的圆底烧瓶中,将化合物1(50mg,0.16mmol,1eq)溶于二甲基亚砜中,向反应液中依次加入4-二甲氨基吡啶(19.54mg,0.16mmol,1eq)、N,N'-二异丙基碳二亚胺(40.38mg,0.32mmol,2eq)、化合物3b(62.41mg,0.24mmol,1.5eq),加毕,25℃反应12h。经TLC检测反应完毕,加水淬灭,乙酸乙酯萃取3次,收集有机相,饱和NaCl水溶液洗涤有机相3次,无水Na2SO4干燥。减压真空浓缩得粗品,经柱层析纯化(洗脱剂体系二氯甲烷:甲醇=150:1,体积比)得到化合物4b,收率33%。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.45(s,1H),9.03(d,J=2Hz,1H),8.24-8.27(m,1H),7.88(t,J=4Hz,2H),7.83(t,J=3.2Hz,1H),7.56(d,J=6.4Hz,1H),7.47-7.52(m,5H),6.29(s,1H),4.52(t,J=4.4Hz,2H),3.96(s,2H),3.87(t,J=5.2Hz,4H),3.66-3.76(m,2H),3.23(t,J=7.2Hz,2H).如图2所示。
化合物4c的合成:
在干燥的圆底烧瓶中,将化合物1(50mg,0.16mmol,1eq)溶于二甲基亚砜中,向反应液中依次加入4-二甲氨基吡啶(19.54mg,0.16mmol,1eq)、N,N'-二异丙基碳二亚胺(40.38mg,0.32mmol,2eq)、化合物3c(73mg,0.24mmol,1.5eq),加毕,25℃反应12h。经TLC检测反应完毕,加水淬灭,乙酸乙酯萃取3次,收集有机相,饱和NaCl水溶液洗涤有机相3次,无水Na2SO4干燥。减压真空浓缩得粗品,经柱层析纯化(洗脱剂体系二氯甲烷:甲醇=150:1,体积比)得到化合物4c,收率30%。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ10.31(s,1H),8.93(d,J=1.6Hz,1H),8.19-8.22(m,1H),7.81(d,J=3.1Hz,1H),7.74(d,J=8Hz,1H),7.68(t,J=7.2Hz,1H),7.59(d,J=8.8Hz,1H),7.50(d,J=6.8Hz,1H),6.07(d,J=1.2Hz,1H),4.49(t,J=4.8Hz,2H),3.83(t,J=4.8Hz,2H),3.69(t,J=6Hz,4H),3.63-3.65(m,6H),3.57(t,J=6Hz,2H).如图3所示。
化合物4d的合成:
在干燥的圆底烧瓶中,将化合物1(100mg,0.32mmol,1eq)溶于二甲基亚砜中,向反应液中依次加入4-二甲氨基吡啶(39mg,0.32mmol,1eq)、N,N'-二异丙基碳二亚胺(80.76mg,0.64mmol,2eq)、化合物3d(102.7mg,0.48mmol,1.5eq),加毕,25℃反应12h。经TLC检测反应完毕,加水淬灭,乙酸乙酯萃取3次,收集有机相,饱和NaCl水溶液洗涤有机相3次,无水Na2SO4干燥。减压真空浓缩得粗品,经柱层析纯化(洗脱剂体系二氯甲烷:甲醇=150:1,体积比)得到化合物4d,收率29%。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.07(s,1H),8.95(s,1H),8.26-8.29(m,1H),7.87-7.95(m,3H),7.60(d,J=7.2Hz,1H),7.52-7.56(m,3H),7.44(d,J=8.8Hz,1H),6.40(s,1H),4.38(t,J=6.8Hz,2H),3.23(t,J=6.8Hz,2H),31.18-1.96(m,4H),1.58-1.64(m,2H).如图4所示。
反应式2:
较优地,具体步骤如下:
化合物5a的合成:
氩气保护下,在干燥的圆底烧瓶中,将化合物4a(100mg,0.19mmol,1eq)溶于N,N-二甲基甲酰胺(2ml)中,向反应液中依次加入K2CO3(78.77mg,0.57mmol,3eq)、泊马度胺(77.87mg,0.285mmol,1.2eq),加毕将反应液转移至90℃油浴中,反应6h。待TLC检测反应完毕,将反应液冷却至室温,加水淬灭,乙酸乙酯萃取3次,收集有机相,饱和NaCl水溶液洗涤有机相3次,无水Na2SO4干燥。减压真空浓缩得粗品,经柱层析纯化(洗脱剂体系二氯甲烷:甲醇=75:1,体积比)得到化合物5a,收率25%。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ10.85(s,1H),8.87(s,1H),8.14(d,J=8.8Hz,1H),7.70-7.77(m,2H),7.61-7.66(m,1H),7.48(d,J=7.2Hz,1H),7.30-7.37(m,4H),7.04(d,J=7.2Hz,1H),6.79(d,J=8.4Hz,1H),6.17(s,1H),5.33(s,2H),4.88-4.93(m,1H),4.46(s,2H),3.97-4.01(m,2H),3.78-3.81(m,2H),3.62-3.64(m,2H),2.88(d,J=12.8Hz,1H),2.68-2.76(m,2H),2.03(s,1H).如图5所示。
化合物5b的合成:
氩气保护下,在干燥的圆底烧瓶中,将化合物4b(90mg,0.16mmol,1eq)溶于N,N-二甲基甲酰胺(2ml)中,向反应液中依次加入K2CO3(66.34mg,0.48mmol,3eq)、泊马度胺(52.46mg,0.192mmol,1.2eq),加毕将反应液转移至90℃油浴中,反应6h。待TLC检测反应完毕,将反应液冷却至室温,加水淬灭,乙酸乙酯萃取3次,收集有机相,饱和NaCl水溶液洗涤有机相3次,无水Na2SO4干燥。减压真空浓缩得粗品,经柱层析纯化(洗脱剂体系二氯甲烷:甲醇=75:1,体积比)得到化合物5b,收率40%。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ10.57(s,1H),8.87(d,J=1.2Hz,1H),8.16-8.14(dd,J=1.6Hz,8.8Hz,1H),7.79(d,J=8.8Hz,1H),7.74(d,J=8.4Hz,1H),7.66-7.68(m,1H),7.58(d,J=8.8Hz,1H),7.48(d,J=6.8Hz,1H),7.37-7.40(m,3H),7.29-7.33(m,1H),7.00(d,J=7.2Hz,1H),6.81(d,J=8.4Hz,1H),6.06(s,1H),5.38(s,2H),4.85-4.93(m,1H),4.46-4.48(m,2H),3.92-4.01(m,2H),3.80-3.82(m,2H),3.63-3.68(m,2H),3.54-3.60(m,4H),2.87-2.90(m,1H),2.69-2.78(m,2H),2.04(d,J=6.8Hz,1H).如图6所示。
化合物5c的合成:
氩气保护下,在干燥的圆底烧瓶中,将化合物4c(100mg,0.17mmol,1eq)溶于N,N-二甲基甲酰胺(2ml)中,向反应液中依次加入K2CO3(70.48mg,0.51mmol,3eq)、泊马度胺(55.74mg,0.204mmol,1.2eq),加毕将反应液转移至90℃油浴中,反应6h。待TLC检测反应完毕,将反应液冷却至室温,加水淬灭,乙酸乙酯萃取3次,收集有机相,饱和NaCl水溶液洗涤有机相3次,无水Na2SO4干燥。减压真空浓缩得粗品,经柱层析纯化(洗脱剂体系二氯甲烷:甲醇=75:1,体积比)得到化合物5c,收率30%。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ10.34(s,1H),8.96(d,J=1.6Hz,1H),8.18-8.21(dd,J=2.0Hz,6.8Hz,1H),7.80-7.87(m,2H),7.74-7.77(m,1H),7.53-7.58(m,2H),7.42-7.46(m,3H),7.32-7.36(m,1H),7.02(d,J=6.8Hz,1H),6.83(d,J=8.0Hz,1H),6.20(s,1H),5.34(s,2H),4.84-4.88(m,1H),4.47-4.49(m,2H),3.89-4.01(m,2H),3.81-3.83(m,2H),3.52-3.69(m,10H),2.73-2.76(m,1H),2.60-2.70(m,2H),1.98-2.02(m,1H).如图7所示。
化合物5d的合成:
氩气保护下,在干燥的圆底烧瓶中,将化合物4d(115mg,0.224mmol,1eq)溶于N,N-二甲基甲酰胺(2ml)中,向反应液中依次加入K2CO3(92.87mg,0.672mmol,3eq)、泊马度胺(73.5mg,0.269mmol,1.2eq),加毕将反应液转移至90℃油浴中,反应6h。待TLC检测反应完毕,将反应液冷却至室温,加水淬灭,乙酸乙酯萃取3次,收集有机相,饱和NaCl水溶液洗涤有机相3次,无水Na2SO4干燥。减压真空浓缩得粗品,经柱层析纯化(洗脱剂体系二氯甲烷:甲醇=75:1,体积比)得到化合物5d,收率35%。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ11.27(s,1H),8.81(s,1H),8.14(d,J=8.4Hz,1H),7.68-7.71(m,2H),7.59(d,J=8.0Hz,1H),7.53(d,J=6.4Hz,1H),7.34-7.38(m,1H),7.24-7.32(m,2H),7.05(d,J=6.8Hz,1H),6.80(d,J=7.6Hz,1H),5.90(s,1H),4.88-4.90(m,1H),4.29-4.32(m,2H),3.77(d,J=3.2Hz,2H),2.89(d,J=12.0Hz,1H),2.68-2.72(m,2H),2.03(s,1H),1.74-1.81(m,3H),1.57-1.62(m,2H),1.46(d,J=8.0Hz,2H).如图8所示。
如上述的一类具有抗肿瘤活性的氮杂黄酮类靶向蛋白嵌合体可以应用在制备抗肿瘤药物中。
较优地,所述的抗肿瘤药物为治疗人白血病细胞K562,或为人肝癌细胞HepG2,或为人结肠癌细胞HCT-116的药物。
本发明氮杂黄酮类靶向蛋白嵌合体的抗肿瘤活性测定:
1、溶液的配制:
RPMI 1640、DMEM低糖培养液的配制:购买RPMI 1640培养基和DMEM低糖培养基,每瓶500mL,加入10%的胎牛血清和1%的青链霉素溶液,即每瓶培养基加入50mL的胎牛血清和5mL的青链霉素,培养基的配置在超净工作台中进行,后放置冰箱4℃保存。
PBS缓冲液的配制:在1000mL锥形瓶中,称取氯化钠8g,氯化钾0.2g,十二水磷酸氢二钠2.9g,磷酸二氢钾0.2g,加入800mL纯净水,充分搅拌溶解后定容至1000mL,高压灭菌后放置冰箱4℃保存。
MTT溶液的配制:称取MTT干粉0.5g,溶于100mLPBS缓冲液中,用0.22μM滤膜过滤除菌后,放置冰箱-12℃保存。
2、抗肿瘤活性测定的具体步骤:
本发明抗肿瘤活性测定所用肿瘤细胞:人白血病细胞K562,人肝癌细胞HepG2和人结肠癌细胞HCT116。
利用人白血病细胞K562,人肝癌细胞HepG2活性测试和人结肠癌细胞HCT116。
K562、HepG2细胞使用的培养液为含1%的青霉素-链霉素溶液、10%的胎牛血清的RPMI 1640细胞培养液,HCT116使用配置条件一致的DMEM低糖培养液,培养条件为37℃、含5%CO2的恒温培养箱。具体步骤:
(1)用血球计数板对细胞进行计数后,用培养液将其稀释至5x104个/mL;
(2)在96孔板的每个孔里加入100μL细胞悬液,在37℃培养箱中培养K562细胞2h,HepG2、HCT116细胞24h。
(3)将所需测试化合物溶于二甲基亚砜,0.01,0.1,1,10,100μM,按照浓度依次加药0.5μL/孔,培养箱37℃温育48h;
(4)加入浓度为5mg/mL的MTT,培养箱37℃温育4小时;
(5)K562细胞加入盐酸异丙醇,HepG2、HCT116细胞加入DMSO溶解细胞。用酶标仪测定K562细胞580和630nm,HepG2、HCT116细胞492和630nm的OD值;
(6)处理数据,根据OD值计算存活率。
结果如图表1所示:
表1氮杂黄酮靶向蛋白嵌合体的抗肿瘤活性测试结果
注:人白血病细胞K562、人肝癌细胞HepG2、人结肠癌细胞HCT-116
化疗药物喜树碱(CPT)为阳性对照药物。
实验结果显示,本发明所设计合成得到的四个linker长度与类型不同的氮杂黄酮靶向嵌合体,其抗肿瘤效果均高于原本的compound 1化合物。对比上表中结果,针对化合物5a、5b、5c对K562细胞与HCT-116细胞的抑制效果较好,而HepG2细胞在增加了用药浓度之后,抑制效果才显著增强;相对的化合物5d对三种细胞的抑制效果相当,对比来说化合物5d的抗肿瘤效果要比5a、5b、5c更好。综合以上活性结果与化合物结构,针对本化合物compound 1进行PROTAC改造之后,其Linker的选择对结果有一定的影响,全碳链的Linker要比甘醇Linker的癌细胞抑制效果好,所以基于此结果有望得到活性更好的化合物。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例,但是本领域的技术人员可以理解:在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内,各种替换、变化和修改都是可能的,因此,本发明的范围不局限于实施例所公开的内容。
Claims (6)
1.一类依据PROTAC技术合成的且具有抗肿瘤活性的氮杂黄酮类靶向蛋白嵌合体,其特征在于:所述嵌合体的结构式具体如下:
或者为,
或者为,
或者为,
2.如权利要求1所述的氮杂黄酮类靶向蛋白嵌合体的制备方法,其特征在于:合成路线如下:
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:的具体制备步骤如下:
在干燥圆底烧瓶中将碳酸二乙酯溶于甲苯中,向反应液中缓慢加入NaH,常温搅拌30min,将反应体系转移至80℃油浴加热,使用恒压漏斗向反应液中滴加加入1-乙酰萘的甲苯溶液,加毕80℃反应1h;待TLC检测反应完毕,反应液冷却至室温,加水淬灭,乙酸乙酯萃取3次,收集有机相,饱和NaCl水溶液洗涤有机相3次,无水Na2SO4干燥;减压真空浓缩得粗品,经柱层析纯化得到化合物B;其中,碳酸二乙酯:NaH:1-乙酰萘的比例eq:eq:eq为2:2:1;柱层析纯化时的洗脱剂体系为:石油醚:乙酸乙酯的体积比为300:1;
氩气保护下,在圆底烧瓶中将化合物B溶于1,2-二氯乙烷中,之后在反应液中依次加入苯佐卡因、无水硫酸钠、对甲苯磺酸,加毕将反应体系转移至80℃油浴中,回流反应48h;待TLC检测反应完毕,反应冷却至室温,加水淬灭,二氯甲烷萃取3次,收集有机相,饱和NaCl水溶液洗涤有机相3次,无水Na2SO4干燥;减压真空浓缩得粗品,经柱层析纯化得到化合物C;其中,化合物B:苯佐卡因:无水硫酸钠:对甲苯磺酸的比例eq:eq:eq:eq为1:0.9:10:0.1;柱层析纯化时洗脱剂体系为:石油醚:乙酸乙酯的体积比为250:1;
在圆底烧瓶中,将化合物C溶于二苯醚中,在250℃油浴中反应1h;待TLC检测反应完毕,将反应液冷却至室温,加入正己烷析出固体,抽滤,甲基叔丁基醚洗涤滤饼,干燥,得到化合物D;
在圆底烧瓶中,将化合物D溶于乙醇、水的混合溶剂中,乙醇、水的体积比为4:1,向反应液中加入氢氧化钠,化合物D:氢氧化钠的比例eq:eq为1:10,加毕25℃反应6h;待TLC检测反应完毕,将反应倒入烧杯中,使用1M的盐酸水溶液调节反应液pH至酸性,将反应液经多次搅拌、超声,直至反应液中产物以白色固体析出,抽滤,干燥,得到化合物Compound 1。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:的具体制备步骤如下:
在干燥圆底烧瓶中,将化合物1二甘醇、三甘醇、四甘醇溶于无水二氯甲烷中,在0℃条件下加入对甲苯磺酰氯、三乙胺,加毕25℃反应2h;待TLC检测反应完毕,将反应液直接旋干拌样,经柱层析纯化得到化合物2;
在圆底烧瓶中,将化合物2溶于丙酮中,向反应液中加入碘化钠,加毕将反应液转移至55℃油浴中,回流反应30min;待TLC检测反应完毕,将反应液冷却至室温,直接旋干拌样,经柱层析纯化得到化合物3;
所述化合物1:对甲苯磺酰氯:化合物2:碘化钠的比例eq:eq:eq:eq为1:0.9:1:5。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于:所述对甲苯磺酰氯需分多次缓慢加入;第一次柱层析的洗脱剂体系为:二氯甲烷:甲醇的体积比为300:1,第二次柱层析的洗脱剂体系为:二氯甲烷:甲醇的体积比为280:1。
6.如权利要求1所述的氮杂黄酮类靶向蛋白嵌合体在制备抑制人白血病细胞K562、人肝癌细胞HepG2和人结肠癌细胞HCT-116细胞的抗肿瘤药物方面中的应用。
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