專利名稱：高喜樹堿類化合物及其制備方法和用途的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及醫(yī)藥技術領域，是一種新的具有抗腫瘤活性的高喜樹堿類化合物及其制備方法和用途。
背景技術：
喜樹堿(camtptothecin，CPT)是一種從喜樹中提取得到的天然生物堿，具有五環(huán)相并的結構。天然喜樹堿結構如下所示 喜樹堿對多種人腫瘤細胞株表現(xiàn)出抗增殖活性，其抗腫瘤活性是通過抑制DNA拓撲異構酶I實現(xiàn)的。
喜樹堿的六元α-羥基內酯環(huán)E環(huán)在體內很容易水解成無活性的羧酸鹽形式，使其體內活性大大降低。在將其六元的α-羥基內酯環(huán)結構改造成七元β-羥基內酯環(huán)類似物后，得到了新的喜樹堿類似物，稱為高喜樹堿(homocamptothecin，hCPT)類化合物，顯示了增強的抗腫瘤活性，還具有代謝穩(wěn)定性增強的優(yōu)點。結構如通式(I)所示。
其中R1表示H、低級烷基、(CH2)NR6R7(其中R6和R7獨立地表示H、低級烷基或低級芳烷基)、或未取代的(CH2)[N＝X]、或被低級烷基取代的基團(CH2)[N＝X]，其中[N＝X]表示4至7元雜環(huán)基，X表示構成雜環(huán)基所需要的鏈并選自CH、CH2、O、S、N或NR9，R9表示低級烷基或芳烷基。
R2、R3、R4表示H、鹵素、低級烷基、(CH2)NR6R7、OR6、或R3和R4共同形成亞甲二氧基或亞乙二氧基，R6、R7表示低級烷基。
R5表示乙基。
現(xiàn)有高喜樹堿類化合物的全合成路線1、Olivier Lavergne等人的全合成路線，可參見J.Med.Chem.415410(1998)；2、Curran等人的全合成路線，可參見J Med Chem.，423018(1999)，Angew Chem Int Ed Engl.342683-2684(1995)。這兩條路線需要應用一些價格昂貴和不易獲得的試劑，如醋酸鈀、Me2NCH2CH2NMeCHO、Me3SnSnMe3等，成本較高，且這兩條路線的總收率都低于5％。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供了新的抗腫瘤活性高的高喜樹堿類化合物，并提供了一種新的成本低、收率高的高喜樹堿類化合物制備方法。
本發(fā)明化合物結構如通式(I)所示，但所接基團不同，1、R1為低級鹵代烷基、新的親水性的取代雜環(huán)烷基或含取代氨基的取代基；2、或/和在R2、R3、R4位置為硝基取代；3、或/和用本領域人員熟知的方法(如鐵粉還原、氫化還原等法)將R2、R3、R4位置的硝基還原后可以得到NH2取代的高喜樹堿。
具體地講，本發(fā)明的主題是全新結構的具有通式(I)的化合物、其外消旋體、對映異構體形式或這些形式的任意混合物或其藥用鹽。其中R1表示低級鹵代烷基，條件是R2、R3、R4至少有一個為氫以外的基團，低級鹵代烷基指的是含1-6個碳原子的直鏈或支鏈烷基，其中含1-3個鹵原子(氟、氯、溴、碘)取代，如CH2Cl，CH2Br，CH2I，CH2CH2Cl，CH2CF3等；優(yōu)選的是含1個鹵原子的C1-3的烷基，特別優(yōu)選的是氯甲基；或R1表示(CH2)m[N＝X]，其中[N＝X]表示4至7元雜環(huán)基，X表示構成雜環(huán)基所需要的鏈并選自CH、CH2、O、S、N或NR9，m表示0-6之間的整數(shù)。與現(xiàn)有技術不同的是這里R9表示的是芳基或雜環(huán)基。芳基指的是取代或未取代的含至少一個芳環(huán)的單環(huán)或雙環(huán)化合物如苯基、萘基等，優(yōu)選的為苯基；雜環(huán)基指的是取代或未取代的含1至3個雜原子(如N、S、P、O等)的雜環(huán)基團如哌嗪基、哌啶基、吡啶基、嗎啉基等，優(yōu)選的為含一個雜原子的雜環(huán)基團，特別優(yōu)選的為吡啶基；和/或在R2、R3、R4中至少有一個為硝基或氨基時，R1表示H、低級烷基、(CH2)mNR6R7，R6和R7獨立地表示H、低級烷基或低級芳烷基，m表示0-6之間的整數(shù)；R2、R3、R4可以相同或不同，分別獨立地表示下列基團H、鹵素、低級烷基、OR8(R8表示低級烷基)、硝基、氨基，或者R3和R4一起形成3或4元的鏈，或者R2和R3一起形成3或4元的鏈，其中該鏈的元素選自CH2、O，如亞甲二氧基或亞乙二氧基；R5表示低級烷基，優(yōu)選甲基、乙基、丙基；特別優(yōu)選的是乙基。
在本文中，所述的低級烷基指的是含1至6個碳原子的直鏈或支鏈烷基，如甲基、乙基、異丙基等。低級鹵代烷基指的是1至3個鹵原子取代的含1至6個碳原子的直鏈或支鏈烷基。低級芳烷基表示連接有芳基的低級烷基。鹵素指氟、氯、溴、碘。
本發(fā)明化合物的β-羥基內酯環(huán)中含有一個非對稱碳原子，有R和S兩種構型。其外消旋體可通過拆分的方法[如Olivier Lavergne等的拆分法，J.Med.Chem.415410(1998)]得到光學純的對映體。本發(fā)明化合物包括這兩種對映體構型和它們的各種結合，以及外消旋化合物。
本發(fā)明還提供了一種全新的制備高喜樹堿類化合物的方法。合成路線如下起始原料化合物A可參照文獻類似方法得到[Wani等J.Med.Chem.23554(1980)；Wall等J.Med.Chem.291553(1986)]。
1、將通式A化合物用還原劑還原內酯環(huán)羰基后，以氧化劑氧化開環(huán)，得通式B化合物， 其中n為1或2，R5表示含1-6個碳原子的低級烷基，優(yōu)選的還原劑為硼氫化鉀或硼氫化鈉，優(yōu)選的氧化劑為高碘酸鹽，特別優(yōu)選的是高碘酸鈉和高碘酸鉀。
2、將通式B化合物與R12R13YCCOOR11所表示的α-鹵代酸酯通過本領域人員熟知的雷福爾馬茨基(Reformatsky)反應，得到通式C化合物， 其中R11為低級直鏈或支鏈烷基，R12、R13分別表示H或低級烷基，Y為鹵素，n為1或2，R5為含1～6個碳原子的低級烷基。
3、將通式C化合物在酸存在的條件下進行水解和環(huán)合，得到中間體化合物D，這里酸包括有機酸和無機酸，優(yōu)選的酸為鹽酸、硫酸、三氟乙酸。

4、將中間體化合物D與不同取代的鄰氨基芳香醛、酮(通式E化合物)偶合得到式(I)結構化合物 其中，R1表示H、低級烷基、低級鹵代烷基、芳基、低級芳烷基、環(huán)烷基、低級羥烷基等基團；R2、R3、R4獨立地表示H、鹵素、低級烷基、OR8、硝基，或者R3和R4一起形成3或4元的鏈，或者R2和R3一起形成3或4元的鏈，該鏈的元素選自CH2、O、N、S；R5和R8表示低級烷基，低級羥烷基表示有羥基取代的低級烷基。
不同取代的鄰氨基芳香酮可按照文獻方法[Sugasawa等J.Org.Chem 44578(1979)；Sugasawa等J.Am.Chem.Soc.1004842(1978)]得到將不同取代(R2、R3、R4)的苯胺與不同的腈(R1CN)在BCl3和其他Lewis酸(如AlCl3、TiCl4)等的存在下反應得到含不同取代基的通式E化合物。
下面以1，1-亞乙二氧基-5-O-(5’-乙基-5’-羥基-2’H，5’H，6’H-6-氧吡喃)[3’，4’-f]Δ6(8)四氫中氮茚(化合物K，即n＝1，R5為乙基時的通式A化合物)為例對合成路線做詳細描述
起始原料化合物K可參照文獻方法以38％的收率得到[Wani等J.Med.Chem.23554(1980)；Wall等J.Med.Chem.291553(1986)]，在此不予贅述。
具體合成步驟如下1、首先，將化合物K以合適的還原劑進行還原后得到連二醇的結構，再將其以合適的氧化劑進行氧化，得到化合物L。這里優(yōu)選的還原劑為硼氫化鉀或硼氫化鈉，優(yōu)選的氧化劑為高碘酸鹽，其中高碘酸鈉和高碘酸鉀是特別優(yōu)選的。所用溶劑為極性溶劑如水、醇、羧酸、二甲基亞砜等或其混和溶劑，優(yōu)選的為水、醇、羧酸或其混和溶劑，特別優(yōu)選的是水、甲醇、乙酸或其混和溶劑。
2、將化合物L與R12R13YCCOOR11所表示的α-鹵代酸酯在金屬或金屬衍生物的存在下于有機溶劑中反應，得到化合物M。其中R11表示含1至6個碳原子的直鏈或支鏈的烷基，這里優(yōu)選為甲基、乙基、異丙基、叔丁基，其中叔丁基是特別優(yōu)選的。R12、R13分別表示H或低級烷基。Y表示氟、氯、溴、碘。這里α-鹵代酸酯優(yōu)選溴代酸酯，其中，α-溴乙酸叔丁酯是特別優(yōu)選的。這里所說的金屬選自Zn、Mg或Li等，其中優(yōu)選Zn和Mg，Zn是特別優(yōu)選的。有機溶劑選自乙醚、苯、四氫呋喃、二甲氧基乙(甲)烷、二甲基亞砜等，優(yōu)選四氫呋喃和二甲氧基乙烷，其中四氫呋喃是特別優(yōu)選的。
3、將化合物M在酸存在的條件下進行水解和環(huán)合，得到化合物N。這里酸包括有機酸和無機酸，優(yōu)選的酸為鹽酸、硫酸、三氟乙酸，其中三氟乙酸是特別優(yōu)選的。
4、將化合物N與E在酸存在的條件下進行反應，得到含七元β-羥基內酯環(huán)的高喜樹堿類化合物(II)。這里所說的酸包括有機酸(如對甲苯磺酸、乙酸、甲酸等)和無機酸(如鹽酸、硫酸等)，優(yōu)選的是有機酸，其中對甲苯磺酸是特別優(yōu)選的。溶劑可選自苯、甲苯、乙醇、乙酸等極性或非極性溶劑，優(yōu)選苯或甲苯等非極性溶劑，特別優(yōu)選的為甲苯。
由化合物K到中間體N的收率可以達到85％，化合物N的總收率可以達到32％。
中間體N和通式E化合物偶合的收率在40％～80％之間，以最低40％計，高喜樹堿化合物(II)的總收率超過12％。
在R1為氯甲基時，II可以與仲胺如哌啶、單取代哌嗪、嗎啉、二甲胺等雜環(huán)或非雜環(huán)的化合物反應，生成R1含雜環(huán)、脂肪胺等基團的β-羥基內酯環(huán)高喜樹堿化合物。
應當明確的是，本發(fā)明提供的方法還可以制備本發(fā)明化合物以外的其他基團取代的高喜樹堿類化合物，包括現(xiàn)有技術中的一些高喜樹堿類化合物，R1可以為H、低級烷基、芳基、低級芳烷基、環(huán)烷基、低級羥烷基等，如中間體N與鄰氨基芳香醛或者其乙二醇縮醛反應，可得到R1為H的高喜樹堿類化合物。
本發(fā)明的某些化合物可按照常規(guī)方法制備為藥用鹽的形式。包括其無機酸鹽和有機酸鹽無機酸包括(但不限于)鹽酸、硫酸、磷酸、二磷酸、氫溴酸、硝酸等，有機酸包括(但不限于)乙酸、馬來酸、富馬酸、酒石酸、琥珀酸、乳酸、對甲苯磺酸、水楊酸、草酸等等。
本發(fā)明的式I化合物具有抑制拓撲異構酶的作用，并具有抗腫瘤活性。現(xiàn)有技術暗示本發(fā)明的化合物具有抗病毒活性[Chiang J.Li等，The Journal of Biological Chemistry，2697051(1994)]，因此本發(fā)明的化合物可用于制備相應的治療藥物。
本發(fā)明的化合物具有抗腫瘤活性，它們可用于治療腫瘤，包括食道、胃、腸、直腸、口腔、咽、喉、肺、結腸、乳腺、子宮、子宮內膜、卵巢、前列腺、睪丸、膀胱、腎、肝、胰腺、骨、結締組織、皮膚、眼、腦和中樞神經(jīng)系統(tǒng)等部位發(fā)生的癌癥，以及甲狀腺癌、白血病、何杰金氏病、淋巴瘤和骨髓瘤等。
本發(fā)明的化合物還可以用于治療病毒感染。
本發(fā)明化合物的藥理活性使其可以用于制備抗腫瘤藥物或抗病毒藥物，因此本發(fā)明還包括以這些化合物及其藥用鹽作為活性成分的藥物組合物。該藥物組合物可以是固體形式，也可以是液體形式。
本發(fā)明還包括式I化合物在制備下列藥物方面的用途抑制拓撲異構酶的藥物；抗腫瘤藥物和抗病毒藥物方面。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發(fā)明作詳細描述，但下列實施例不應看作是對本發(fā)明范圍的限制。
實施例1制備化合物NA、1，1-亞乙二氧基-6-甲酰氧甲基-7-丙?；?5-氧-1，2，3，5-四氫中氮茚(化合物L)的合成參照文獻方法(Wani等J.Med.Chem.23554(1980)；Wall等J.Med.Chem.291553(1986))得到起始原料1，1-亞乙二氧基-5-O-(5’-乙基-5’-羥基-2’H，5’H，6’H-6-氧吡喃)[3’，4’-f]Δ6(8)四氫中氮茚(化合物K)。取8g化合物K溶于170ml甲醇中，加入0.96g硼氫化鉀，于50℃油浴中加熱攪拌20分鐘后，加入120ml乙酸和含7.2g高碘酸鈉的30ml水溶液，繼續(xù)攪拌20分鐘后傾入600ml水中，以二氯甲烷100ml×5提取后，干燥，真空蒸干溶劑，得化合物L7.5g。以四氫呋喃重結晶，mp126-7℃。
1HNMR(CDCl3)1.19(t，3H)，2.41(t，2H)，2.8(q，2H)，4.1(m，6H)，5.2(s，2H)，6.2(s，1H)，8.0(s，1H)。
B、3-羥基-3-(6-羥甲基-1，1-亞乙二氧基-5-氧-1，2，3，5-四氫中氮茚-7-基)-戊酸叔丁酯(化合物M)的合成250ml三頸瓶中，氮氣氛下，加入120ml四氫呋喃，9gZn粉，置70℃油浴加熱至回流，滴加20ml溴乙酸叔丁酯，然后滴加含5.5g化合物L的50ml四氫呋喃溶液，繼續(xù)攪拌20分鐘后，停止反應，加入100ml飽和氯化銨水溶液，以二氯甲烷100ml×3提取，蒸干溶劑，過硅膠柱，得化合物M6.9g。
1HNMR(CDCl3)0.87(t，3H)，1.35(s，9H)，1.88(m，2H)，2.37(t，2H)，2.80(dd，2H)，4.1(m，6H)，4.3(s，1H)，4.79(s，1H)，4.9(dd，2H)，6.4(s，1H)。
MSm/z 395C、9-乙基-9-羥基-2，3，8，9-四氫-5H-6-氧雜-3a-氮雜-環(huán)庚茚-1，4，7-三酮(化合物N)的合成方法1在無機酸條件下合成化合物N
25ml燒瓶中，加入HCl飽和的二氯甲烷10ml，丙酮3ml，再加入220mg化合物M，于室溫中攪拌過夜后，加入2ml濃鹽酸，繼續(xù)反應10小時，以稀碳酸氫鈉溶液調pH4-5，蒸干溶劑，以丙酮提取，蒸干，再以50％丙酮水溶液重結晶，得黃色晶體，干燥，得化合物N50mg。
方法2在有機酸條件下合成化合物N取4.6g化合物M加入28ml三氟乙酸，于室溫攪拌10小時，蒸干溶劑，以50％丙酮水溶液重結晶，得化合物N3.04g，黃色晶體。mp121-123℃。
1HNMR(氘代丙酮)0.9(t，3H)，1.78-1.88(m，2H)，2.96(t，2H)，3.22-3.4(ABq，2H)，4.25(t，2H)，5.38-5.51(ABq，2H)，7.0(s，1H)。
MS(EI)計算值477，實測值477。
實施例2制備7-氯甲基-10-氯高喜樹堿(通式II化合物，其中R1、R2、R3、R4依次為氯甲基、H、Cl、H)A、2’-氨基-2，4’-二氯苯乙酮的合成25ml二口瓶，加入3ml1M的BCl3正己烷溶液，置冰浴冷卻下，滴加0.32g對氯苯胺的3ml苯溶液，加完后移去冰浴，加入0.19ml氯乙腈和0.37g無水三氯化鋁，通氮氣回流6小時，移去油浴，置冰浴中冷卻下加入3ml2N鹽酸，重新加熱至固體溶解，以二氯甲烷8ml×3提取，有機層以20ml水洗，無水硫酸鎂干燥后蒸干，得2’-氨基-2，4’-二氯苯乙酮0.2g。
B、7-氯甲基-10-氯高喜樹堿的合成取45mg2’-氨基-2，4’-二氯苯乙酮，60mg9-乙基-9-羥基-2，3，8，9-四氫-5H-6-氧雜-3a-氮雜-環(huán)庚茚-1，4，7-三酮(化合物N)，于40ml甲苯中，回流分水，30分鐘后，加入10mg對甲苯磺酸，繼續(xù)回流5小時，停止加熱，冷卻后抽濾，濾餅以丙酮洗，得黃色產(chǎn)物7-氯甲基-10-氯高喜樹堿75mg。
1HNMR(DMSO)0.86(t，3H)，1.85(q，2H)，3.04-3.51(ABq，2H)，5.38-5.56(m，6H)，6.05(s，1H)，7.41(s，1H)7.94(d，1H)，8.23(d，1H)，8.50(s，1H)實施例3制備7-氯甲基-10-氟高喜樹堿(通式II化合物，其中R1、R2、R3、R4依次為氯甲基、H、F、H)A、2’-氨基-2-氯-4’-氟苯乙酮按照實施例2A的方法，以對氟苯胺代替對氯苯胺，得到2’-氨基-2-氯-4’-氟苯乙酮。
B、7-氯甲基-10-氟高喜樹堿按照實施例2B的方法，以2’-氨基-2-氯-4’-氟苯乙酮代替2’-氨基-2，4’-二氯苯乙酮，得7-氯甲基-10-氟高喜樹堿，為黃色固體。
1HNMR(DMSO)0.919(t，3H)，1.9(q，2H)，3.11-3.50(Abq，2H)，5.42-5.59(m，6H)，6.0(s，1H)，7.45(s，1H)7.86(m，1H)，8.21(m，1H)，8.32(m，1H)實施例4制備7-氯甲基-10-溴高喜樹堿(通式II化合物，其中R1、R2、R3、R4依次為氯甲基、H、Br、H)按照實施例2中A、B描述的方法，以對溴苯胺代替對氯苯胺，得黃色產(chǎn)物7-氯甲基-10-溴高喜樹堿。
1HNMR(DMSO)0.86(t，3H)，1.86(q，2H)，3.07-3.46(ABq，2H)，5.39-5.55(m，6H)，5.96(s，1H)，7.42(s，1H)8.02(d，1H)，8.14(d，1H).8.63(s，1H)實施例5制備7-氯甲基-10-甲基高喜樹堿(通式II化合物，其中R1、R2、R3、R4依次為氯甲基、H、CH3、H)按照實施例2中A、B描述的方法，以對甲基苯胺代替對氯苯胺，得黃色產(chǎn)物7-氯甲基-10-甲基高喜樹堿。
1HNMR(DMSO)0.88(t，3H)，1.86(q，2H)，2.50(s，3H)，3.07-3.46(ABq，2H)，5.35-5.55(m，6H)，7.39(s，1H)，7.74(d，1H)，8.1(d，1H)，8.18(s，1H)實施例6制備7-氯甲基-10-甲氧基高喜樹堿(通式II化合物，其中R1、R2、R3、R4依次為氯甲基、H、CH3O、H)按照實施例2中A、B描述的方法，以對甲氧基苯胺代替對氯苯胺，得黃色產(chǎn)物7-氯甲基-10-甲氧基高喜樹堿。
1HNMR(DMSO)0.88(t，3H)，1.86(q，2H)，3.07-3.46(ABq，2H)，4.01(s，3H)，5.36-5.55(m，6H)7.35(s，1H)，7.58(dd，1H)，7.66(d，1H)，8.11(d，1H)實施例7制備7-氯甲基-11-甲基高喜樹堿(通式II化合物，其中R1、R2、R3、R4依次為氯甲基、H、H、CH3)按照實施例2中A、B描述的方法，以間甲基苯胺代替對氯苯胺，得黃色產(chǎn)物7-氯甲基-11-甲基高喜樹堿。
1HNMR(DMSO)0.88(t，3H)，1.86(q，2H)，2.50(s，3H)，3.07-3.46(ABq，2H)，5.35-5.55(m，6H)，5.96(s，1H)7.39(s，1H)，7.66(d，1H)，8.0(s，1H)，8.29(d，1H)實施例8
制備7-氯甲基-11-氯高喜樹堿(通式II化合物，其中R1、R2、R3、R4依次為氯甲基、H、H、Cl)按照實施例2中A、B描述的方法，以間氯苯胺代替對氯苯胺，得黃色產(chǎn)物7-氯甲基-11-氯高喜樹堿。
1HNMR(DMSO)0.88(t，3H)，1.86(q，2H)，3.08-3.47(ABq，2H)，5.37-5.55(m，6H)，5.99(s，1H)，7.42(s，1H)，7.84(dd，1H)，8.26(d，1H)，8.44(d，2H)實施例9制備7-氯甲基-11-氟高喜樹堿(通式II化合物，其中R1、R2、R3、R4依次為氯甲基、H、H、F)按照實施例2中A、B描述的方法，以間氟苯胺代替對氯苯胺，得黃色產(chǎn)物7-氯甲基-11-氟高喜樹堿。
1HNMR(DMSO)0.88(t，3H)，1.86(q，2H)，3.08-3.47(ABq，2H)，5.98(s，1H)，7.42(s，1H)，7.76(m，1H)，7.96(m，1H)，8.50(m，1H)實施例10制備7-氯甲基-10，11-二氟高喜樹堿(通式II化合物，其中R1、R2、R3、R4依次為氯甲基、H、F、F)按照實施例2中A、B描述的方法，以3，4-二氟苯胺代替對氯苯胺，得黃色產(chǎn)物7-氯甲基-10，11-二氟高喜樹堿。
1HNMR(DMSO)0.89(t，3H)，1.89(q，2H)，3.08-3.46(ABq，2H)，5.33-5.55(m，6H)，6.(s，1H)7.41(s，1H)，8.23(m，1H)，8.48(m，1H)實施例11制備7-氯甲基-10，11-二氯高喜樹堿(通式II化合物，其中R1、R2、R3、R4依次為氯甲基、H、Cl、Cl)按照實施例2中A、B描述的方法，以3，4-二氯苯胺代替對氯苯胺，得黃色產(chǎn)物7-氯甲基-10，11-二氯高喜樹堿。
1HNMR(DMSO)0.87(t，3H)，1.84(q，2H)，3.07-3.46(ABq，2H)，5.38-5.60(m，6H)，5.98(s，1H)，7.41(s，1H)，8.47(s，1H)，8.70(s，1H)實施例12制備7-氯甲基-10，11-二甲基高喜樹堿(通式II化合物，其中R1、R2、R3、R4依次為氯甲基、H、CH3、CH3)按照實施例2中A、B描述的方法，以3，4-二甲基苯胺代替對氯苯胺，得黃色產(chǎn)物7-氯甲基-10，11-二甲基高喜樹堿。
1HNMR(DMSO)0.88(t，3H)，1.86(q，2H)，2.5(m，6H)，3.07-3.46(ABq，2H)，5.33-5.55(m，3H)，7.37(s，1H)，7.97(s，1H)，8.15(s，1H)實施例13制備7-氯甲基-9，11-二氯高喜樹堿(通式II化合物，其中R1、R2、R3、R4依次為氯甲基、Cl、H、Cl)按照實施例2中A、B描述的方法，以3，5-二氯苯胺代替對氯苯胺，得黃色產(chǎn)物7-氯甲基-9，11-二氯高喜樹堿。
1HNMR(DMSO)0.88(t，3H)，1.86(m，2H)，3.09-3.47(ABq，2H)，5.39-5.63(m，6H)，5.996(s，1H)，7.41(s，1H)，8.04(s，1H)，8.28(s，1H)實施例14制備7-氯甲基-9，11-二甲基高喜樹堿(通式II化合物，其中R1、R2、R3、R4依次為氯甲基、CH3、H、CH3)按照實施例2中A、B描述的方法，以3，5-二甲基苯胺代替對氯苯胺，得黃色產(chǎn)物7-氯甲基-9，11-二甲基高喜樹堿。
1HNMR(DMSO)0.89(t，3H)，1.86(q，2H)，2.50(s，3H)，3.06(s，3H)，3.07-3.47(ABq，2H)，5.38-5.56(m，6H)，5.96(s，1H)，7.37(s，1H)，7.45(s，1H)，7.86(s，1H).
實施例15制備7-氯甲基-10-甲基-11-氟高喜樹堿(通式II化合物，其中R1、R2、R3、R4依次為氯甲基、H、CH3、F)按照實施例2中A、B描述的方法，以3-氟-4-甲基苯胺代替對氯苯胺，得黃色產(chǎn)物7-氯甲基-10-甲基-11-氟高喜樹堿。
1HNMR(DMSO)0.86(t，3H)，1.86(q，2H)，2.50(s，3H)，3.06-3.46(ABq，2H)，5.31-5.54(m，6H)，5.97(s，1H)，7.4(s，1H).7.9(d，1H)，8.35(d，1H).
實施例16
制備7-氯甲基-10-甲基-11-氯高喜樹堿(通式II化合物，其中R1、R2、R3、R4依次為氯甲基、H、CH3、Cl)按照實施例2中A、B描述的方法，以3-氯-4-甲基苯胺代替對氯苯胺，得黃色產(chǎn)物7-氯甲基-10-甲基-11-氯高喜樹堿。
1HNMR(DMSO)0.86(t，3H)1.86(q，2H)，2.60(s，3H)，3.06-3.46(ABq，2H)，5.36-5.56(m，6H)5.97(s，1H)，7.39(s，1H)，8.26(s，1H)，8.4(s，1H)實施例17制備7-氯甲基-10-氟-11-氯高喜樹堿(通式II化合物，其中R1、R2、R3、R4依次為氯甲基、H、F、Cl)按照實施例2中A、B描述的方法，以3-氯-4-氟苯胺代替對氯苯胺，得黃色產(chǎn)物7-氯甲基-10-氟11-氯高喜樹堿。
1HNMR(DMSO)0.86(t，3H)，1.85(q，2H)，3.08-3.46(ABq，2H)，5.38-5.55(m，6H)，7.40(s，1H)，8.41-8 48(m，2H)實施例18制備7-氯甲基-10-甲基-11-硝基高喜樹堿(通式II化合物，其中R1、R2、R3、R4依次為氯甲基、H、CH3、NO2)按照實施例2中A、B描述的方法，以3-硝基-4-甲基苯胺代替對氯苯胺，得黃色產(chǎn)物7-氯甲基-10-甲基-11-硝基高喜樹堿。
1HNMR(DMSO)0.88(t，3H)，1.86(q，2H)，2.74(s，3H)，3.08-3.47(ABq，2H)，5.39-5.56(m，6H)，5.99(s，1H)，7.44(s，1H)，8.50(s，1H)，8.75(s，1H).
實施例19制備7-氯甲基-9，10-亞乙二氧基高喜樹堿(通式II化合物，其中R1、R4依次為氯甲基、H，R2和R3共同構成-OCH2CH2O-)和7-氯甲基-10，11-亞乙二氧基高喜樹堿(通式II化合物，其中R1、R2依次為氯甲基、H，R3和R4共同構成-OCH2CH2O-)A、2-氯乙?；?4，5-亞乙二氧基苯胺和2-氯乙?；?3，4-亞乙二氧基苯胺的合成50ml三頸瓶，加入1MBCl3正己烷溶液10ml，滴加含3，4-亞乙二氧基苯胺1.4ml的苯液10ml，然后加入0.8ml氯乙腈和1.3g無水三氯化鋁，置油浴回流12小時后，移去油浴，加入1水0ml和2N鹽酸7ml，攪拌15分鐘后以二氯甲烷80ml分6次提取，水洗，無水硫酸鈉干燥，蒸干溶劑，硅膠柱層析，分離得到2-氯乙?；?4，5-亞乙二氧基苯胺純品0.9g和2-氯乙?；?3，4-亞乙二氧基苯胺純品0.17g。
1HNMR2-氯乙?；?3，4-亞乙二氧基苯胺(CDCl3)4.23(m，2H)，4.35(m，2H)，4.75(s，2H)，6.22(d，1H)，6.87(d，1H).
2-氯乙?；?4，5-亞乙二氧基苯胺(DMSO+CDCl3)4.20(m，2H)，4.24(m，2H)，4.53(s，2H)，6.33(s，1H)，7.14(s，1H).
B、7-氯甲基-9，10-亞乙二氧基高喜樹堿的合成取2-氯乙?；?3，4-亞乙二氧基苯胺50mg，55mg實施例1所得的化合物N，30ml甲苯，置油浴回流分水，20分鐘后，加入10mg對甲苯磺酸，繼續(xù)回流20分鐘后，蒸干溶劑，過硅膠柱，得黃色產(chǎn)品75mg。
1HNMR(DMSO)0.88(t，3H)，1.86(q，2H)，3.06-3.46(ABq，2H)，4.7(m，4H)，5.35-5.54(m，6H)，5.94(s，1H)，7.34(s，1H)，7.51(d，1H)，7 75(s，1H).
C、7-氯甲基-10，11-亞乙二氧基高喜樹堿的合成取249mg2-氯乙酰基-4，5-亞乙二氧基苯胺，280mg實施例1所得的化合物N，85ml甲苯，置油浴回流分水，15分鐘后，加入30mg對甲苯磺酸，繼續(xù)回流50分鐘，傾出甲苯，減壓蒸干，加入5ml丙酮，研磨，抽濾，得純品7-氯甲基-10，11-亞乙二氧基高喜樹堿361mg，為鮮黃色固體。
1HNMR(DMSO)0.88(t，3H)，1.86(q，2H)，3.06-3.46(ABq，2H)，4.45(s，4H)，5.28-5.54(m，6H)，7.33(s，1H)，7.57(s，1H)，7.75(s，1H)實施例20制備7-(4-(3-三氟甲基苯基)哌嗪-1-基甲基)-10，11-亞乙二氧基高喜樹堿(通式II化合物，其中R1為4-(3-三氟甲基苯基)哌嗪-1-基甲基，R2為H，R3和R4共同構成-OCH2CH2O-)及其鹽酸鹽A、7-(4-(3-三氟甲基苯基)哌嗪-1-基甲基)-10，11-亞乙二氧基高喜樹堿的合成30mg實施例19得到的7-氯甲基-10，11-亞乙二氧基高喜樹堿，攪拌溶于3ml二甲基亞砜(DMSO)，加入含0.3g 1-(3-三氟甲基苯基)哌嗪的3ml甲苯液，室溫反應14小時，減壓蒸去溶劑，得棕色固體，以2ml乙醇研磨，抽濾，得淡黃色固體，丙酮洗一次，得產(chǎn)物35mg。
1HNMR(DMSO)0.87(t，3H)，1.86(q，2H)，2.66(s，4H)，3.06(d，1H)，3.25(s，4H)，3.44(d，1H)，4.04(s，2H)，4.43(s，4H)，5.28(s，2H)，5.36-5.53(ABq，2H)，5.92(s，1H)，7.05(d，1H)，7.13(s，1H)，7.19(d，2H)，7.33(s，1H)，7.40(t，1H)，7.53(s，1H)，7.84(s，1H)。
B、制備7-(4-(3-三氟甲基苯基)哌嗪-1-基甲基)-10，11-亞乙二氧基高喜樹堿鹽酸鹽取20mg7-(4-(3-三氟甲基苯基)哌嗪-1-基甲基)-10，11-亞乙二氧基高喜樹堿，加入10ml甲醇，1ml濃鹽酸，室溫攪拌2小時，蒸干溶劑，得其鹽酸鹽。
實施例21制備7-(4-(3-氯-5-三氟甲基-2-吡啶基)哌嗪-1-基甲基)-10，11-亞乙二氧基高喜樹堿(通式II化合物，其中R1為4-(3-氯-5-三氟甲基-2-吡啶基)哌嗪-1-基甲基，R2為H，R3和R4共同構成-OCH2CH2O-)按照實施例20的方法，以1-(3-氯-5-三氟甲基-2-吡啶基)哌嗪代替1-(3-三氟甲基苯基)哌嗪，得7-(4-(3-氯-5-三氟甲基-2-吡啶基)哌嗪-1-基甲基)-10，11-亞乙二氧基高喜樹堿。
1HNMR(DMSO)0.88(t，3H)，1.86(q，2H)，2.68(s，4H)，3.06-3.43(ABq，2H)，3.47(s，4H)，4.06(s，2H)，4.44(s，4H)，5.29(s，2H)，5.36-5.54(ABq，2H)，5.92(s，1H)，7.33(s，1H)，7.53(s，1H)，7.84(s，1H)，8.13(s，1H)，8.53(s，1H)。
實施例22制備7-(4-(4-吡啶基)哌嗪-1-基甲基)-10，11-亞乙二氧基高喜樹堿(通式II化合物，其中R1為4-(4-吡啶基)哌嗪-1-基甲基，R2為H，R3和R4共同構成-OCH2CH2O-)按照實施例20的方法，以1-(4-吡啶基)哌嗪代替1-(3-三氟甲基苯基)哌嗪，得7-(4-(4-吡啶基)哌嗪-1-基甲基)-10，11-亞乙二氧基高喜樹堿。
1HNMR(DMSO)0.87(t，3H)，1.87(q，2H)，2.66(s，4H)，3.10(d，1H)，3.35(s，4H)，3.44(d，1H)，4.05s，2H)，4.43(s，4H)，5.29(s，2H)，5.35-5.53(ABq，2H)，5.92(s，1H)，6.83(d，2H)，7.33(s，1H)，7.53(s，1H)，7.85(s，1H)，8.15(s，2H)。
實施例23制備7-(4-(4-乙酰苯基)哌嗪-1-基甲基)-10，11-亞乙二氧基高喜樹堿(通式II化合物，其中R1為4-(4-乙酰苯基)哌嗪-1-基甲基，R2為H，R3和R4共同構成-OCH2CH2O-)按照實施例20的方法，以1-(4-乙酰苯基)哌嗪代替1-(3-三氟甲基苯基)哌嗪，得7-(4-(4-乙酰苯基)哌嗪-1-基甲基)-10，11-亞乙二氧基高喜樹堿。
1HNMR(DMSO)0.87(t，3H)，1.87(q，2H)，2.44(s，3H)，2.64(s，4H)，3.10(d，1H)，3.32(s，4H)，3.44(d，1H)，4.06(s，2H)，4.43(s，4H)，5.29(s，2H)，5.36-5.53(ABq，2H)，5.92(s，1H)，6.95(d，2H)，7.33(s，1H)，7.54(s，1H)，7.79(d，2H)，7.85(s，1H)。
本發(fā)明化合物的抗腫瘤活性試驗對本發(fā)明的化合物進行了腫瘤細胞增殖抑制試驗。試驗方法采用常規(guī)的MTT法。
細胞株選用A549(人肺癌細胞)、LOVO(人腸癌細胞)。培養(yǎng)液為DMEM+15％NBS+雙抗。
樣品液配制用DMSO(Merck)溶解后，加入PBS(-)配成100μg/ml的溶液或均勻的混懸液，然后用含DMSO的PBS(-)稀釋，最終濃度分別為10μg/ml、1μg/ml、0.1μg/ml、0.01μg/ml、0.001μg/ml、0.0001μg/ml。
將上市抗腫瘤藥物拓撲替康以同樣條件配成對照品溶液。
96孔板每孔加入濃度為3×104個/ml的細胞懸液100μl，即3000個細胞/孔，置37℃，5％CO2培養(yǎng)箱內。24小時后，分別加入樣品液和對照品液，10μl/孔，37℃作用72小時。每孔加入5mg/ml的MTT(3-(4，5-二甲基噻唑-2-基)-2，5二苯基四唑翁溴化物)溶液20μl，作用4小時后加入溶解液DMSO，100μl/孔，置培養(yǎng)箱內，次日用MK-2全目動酶標儀測570nm OD值。計算半數(shù)抑制濃度IC50。
試驗結果見表1，其中，樣品是指相應實施例中制備的高喜樹堿類化合物，如實施例3表示在實施例3中所得到的高喜樹堿類化合物，同理類推。
表1 測試化合物對腫瘤細胞的半數(shù)抑制濃度IC50(單位μg/ml)樣品 A549 LOVO實施例3 1.06 0.220實施例4 1.12 0.0340實施例6 0.3240.0320實施例7 1.66 0.313實施例9 0.8950.0343實施例14 1.57 0.0177實施例15 0.3540.0334實施例17 0.3930.0607實施例19B 0.0424 0.0025實施例20 0.8210.162實施例21 4.17 0.431拓撲替康 2.47 0.0351以上實驗結果表明，本發(fā)明的化合物具有良好的抗腫瘤活性，多個化合物活性高于上市藥物拓撲替康，因此本發(fā)明化合物及其鹽類可以用于制備抗腫瘤藥物。
權利要求
1.高喜樹堿類化合物，包括外消旋形式、對映異構體形式及其藥用鹽，其化學結構通式如式(I)所示，
其特征在于R1表示低級鹵代烷基，條件是R2、R3、R4至少有一個為氫以外基團，所述低級鹵代烷基是含1-3個鹵原子取代的含1-6個碳原子的直鏈或支鏈烷基；或R1表示(CH2)m[N＝X]；或R1表示H、低級烷基、(CH2)mNR6R7，條件是R2、R3、R4中至少有一個為硝基或氨基；R2、R3、R4獨立地表示H、鹵素、低級烷基、OR8、硝基、氨基，或者R3和R4一起形成3或4元的鏈，或者R2和R3一起形成3或4元的鏈，其中該鏈的元素選自CH2、O；R5表示低級烷基；R6和R7獨立地表示H、低級烷基或低級芳烷基，所述的低級芳烷基為連接有芳基的低級烷基；R8表示低級烷基；[N＝X]表示4至7元雜環(huán)基，X表示構成雜環(huán)基所需要的鏈并選自CH、CH2、O、S、N或NR9；R9表示取代或未取代的芳基或雜環(huán)基，芳基指的是取代或未取代的含至少一個芳環(huán)的單環(huán)或雙環(huán)化合物，雜環(huán)基指的是取代或未取代的含1至3個雜原子(N、S、P或O)的雜環(huán)基團；m表示0-6之間的整數(shù)；所述的低級烷基為含1-6個碳原子的直鏈或支鏈烷基。
2.按權利要求1所述化合物，其特征在于R5為乙基。
3.按權利要求2所述化合物，其特征在于R1表示C1-C3低級鹵代烷基、(CH2)[N＝X]。
4.按權利要求3所述化合物，其特征在于所述低級鹵代烷基為氯甲基；R2和R3或者R3和R4所形成的3或4元鏈為亞甲二氧基或亞乙二氧基；所述[N＝X]表示R9取代的哌嗪基，R9表示芳基或雜環(huán)基。
5.按權利要求4所述化合物，其特征在于所述3元或4元鏈為亞乙二氧基，所述的芳基為苯基，所述的雜環(huán)基為吡啶基。
6.按權利要求2所述化合物，其特征在于所述化合物的R1、R2、R3、R4分別為
7.高喜樹堿類化合物的制備方法，其特征在于將中間體化合物D與通式E化合物偶合得到式(I)結構化合物 其中，R1表示H、低級烷基、低級鹵代烷基、芳基、低級芳烷基、環(huán)烷基、低級羥烷基；R2、R3、R4獨立地表示H、鹵素、低級烷基、OR8、硝基，或者R3和R4一起形成3或4元的鏈，或者R2和R3一起形成3或4元的鏈，該鏈的元素選自CH2、O、N、S；R5和R8表示低級烷基，低級羥烷基表示有羥基取代的低級烷基。
8.權利要求7所述制備高喜樹堿類化合物的中間體化合物D 其中R5表示低級烷基。
9.權利要求8所述中間體化合物D，其特征在于R5表示乙基。
10.權利要求1～6中的任一化合物在制備拓撲異構酶抑制劑、抗腫瘤藥物或抗病毒藥物中的應用。
全文摘要
本發(fā)明涉及醫(yī)藥技術領域，是新的具有抗腫瘤活性的高喜樹堿類化合物及其用途和高喜樹堿類化合物新的制備方法。本發(fā)明化合物結構如通式(I)所示，R
文檔編號C07D491/22GK1557814SQ200410016229
公開日2004年12月29日 申請日期2004年2月12日 優(yōu)先權日2004年2月12日
發(fā)明者張萬年, 楊松, 姚建忠, 余建鑫, 盛春泉, 朱杰, 宋云龍, 張珉, 繆震元, 張晶 申請人:中國人民解放軍第二軍醫(yī)大學