專利名稱：具有抗白血病活性的大黃素二正辛基季銨鹽及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于具有抗白血病功能的大黃素衍生物的藥物領(lǐng)域，更具體地涉及ー種具有抗白血病活性的大黃素ニ正辛基季銨鹽及其制備方法。
背景技術(shù)：
大黃素是ー種在寥科植物中含量較高的蒽醌化合物，對(duì)白血病、胃癌、肝癌、胰腺癌等幾十種癌細(xì)胞都有抑制作用，堪稱天然的抗癌明星。但大黃素本身水溶性差，毒性高， 生物活性不夠好，抗癌機(jī)理也不是很明確，目前只是推測主要依賴其平面型結(jié)構(gòu)嵌入DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)并干擾DNA復(fù)制從而破環(huán)癌細(xì)胞生長。目前大黃素還沒有用于臨床方面的報(bào)道。為了進(jìn)一步明確大黃素衍生物抗癌機(jī)理并提高大黃素衍生物抗癌活性，對(duì)大黃素進(jìn)行化學(xué)修飾是必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供ー種具有抗白血病活性的大黃素ニ正辛基季銨鹽及其制備方法。本發(fā)明所述的具有抗白血病活性的大黃素ニ正辛基季銨鹽，為甲基ニ正辛基-[2- (4，5- ニ羥基-7-甲氧基-9，10-蒽醌基)甲基]銨鹽，其結(jié)構(gòu)式如下
OH o 泥 ..xe
IC8H17式中#代表陰離子。所述的陰離子只要不與大黃素ニ正辛基季銨離子形成沉淀即可，因而目前通用的陰離子如=Cl'Br—、NO3-等均可用。而本發(fā)明的實(shí)施例優(yōu)選Br'本發(fā)明合成甲基ニ正辛基-[2-(4，5_ ニ羥基-7-甲氧基-9，10-蒽醌基)甲基]
溴化銨的合成路線如下所示
所述的大黃素ニ正辛基季銨鹽的制備方法，其特征在于包括以下步驟(I)大黃素與硫酸ニ甲酯在K2CO3存在下反應(yīng)，生成1，3，8_三甲氧基-6-甲基-9，10-蒽醌；(2)1，3，8-三甲氧基-6-甲基-9，10-蒽醌與N-溴代丁ニ酰亞胺反應(yīng)，生成1，3，8-三甲氧基-6-溴甲基-9,10-蒽醌；(3) 1，3，8_三甲氧基-6-溴甲基-9，10-蒽醌與氫溴酸反應(yīng)，生成1，8_ ニ輕基-3-甲氧基-6-溴甲基-9，10-蒽醌；(4)1，8_ ニ羥基-3-甲氧基-6-溴甲基-9，10-蒽醌與N，N-ニ辛基甲基胺反應(yīng)，合成甲基ニ正辛基-[2-(4，5-ニ羥基-7-甲氧基-9，10-蒽醌基)甲基]銨鹽。為了書寫方便，采用化合物I、中間產(chǎn)物2、中間產(chǎn)物3、化合物4和化合物5分別代表大黃素、1，3，8-三甲氧基-6-甲基-9，10-蒽醌、1，3，8-三甲氧基-6-溴甲基-9，10-蒽醌、I，8-ニ羥基-3-甲氧基-6-溴甲基-9，10-蒽醌、甲基ニ正辛基-[2-(4，5-ニ羥基-7-甲氧基-9，10-蒽醌基)甲基]溴化銨。本發(fā)明文中所述的“回流”，就是指在溶劑沸點(diǎn)下回流。本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明的大黃素衍生物甲基ニ正辛基-[2_(4，5-ニ羥基-7-甲氧基-9，10-蒽醌基)甲基]溴化銨制備エ藝簡單、制備條件溫和，得率高，達(dá)50%以上；且通過體外癌細(xì)胞抑制實(shí)驗(yàn)表明，本發(fā)明報(bào)道的大黃素衍生物甲基ニ正辛基-[2-(4，5-ニ羥基-7-甲氧基-9，10-蒽醌基)甲基]溴化銨可以有效殺死四種白血病細(xì)胞株 K562、NB4、U937、Jurkat。
具體實(shí)施方式
以下通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)ー步說明，但是本發(fā)明不僅限于此。實(shí)施例I :中間產(chǎn)物2(1，3，8-三甲氧基-6-甲基-9，10-蒽醌)的合成——(a)取I. 6g(5. 8mmol)大黃素溶解于120ml丙酮中，加入12g(87mmol)無水碳酸鉀，在回流的狀態(tài)下慢慢滴加8ml (87mmol)的(CH3O)2SO2,回流24h，冷卻室溫，濃縮溶液，加入IOOml水?dāng)嚢?0min，抽濾，用少量冷的丙酮洗滌，得到黃色粉末粗產(chǎn)品，硅膠柱層析分離得到亮黃色固體I. 52g，所述硅膠柱層析的洗脫液為ニ氯甲烷，產(chǎn)率82. 6 %。產(chǎn)物結(jié)構(gòu)經(jīng)1HNMR、IR、熔點(diǎn)確定。中間產(chǎn)物2的表征數(shù)據(jù)如下m.p.226 228 °C ;IR(KBr) v眶ん^ :2941，2843，1662，1601，1322，1241，1022，759. 1HNMR (400MHz, CDCl3)，8 :7. 65 (s，1H, Ar-H), 7. 34 (d, 1H, J = 2. 4Hz, Ar-H), 7. 11 (s，1H, Ar-H), 6. 78 (d, 1H, J = 2. OHz，Ar-H), 4. 00(s，3H，OCH3)，3. 97(s，3H，OCH3)，3. 96(s，3H，OCH3)，2. 48(s，3H，CH3). 實(shí)施例2 :中間產(chǎn)物2(1，3，8-三甲氧基-6-甲基-9，10-蒽醌)的合成——(b)取I. 6g(5. 9mmol)大黃素溶解于200ml丙酮中，加入10g(73mmol)無水碳酸鉀，在回流的狀態(tài)下慢慢滴加4ml (43mmol)的(CH3O)2SO2,回流24h，冷卻室溫，濃縮溶液，加入80ml水?dāng)嚢?0min，抽濾，用少量冷的丙酮洗滌，得到黃色粉末粗產(chǎn)品，硅膠柱層析分離得到亮黃色固體(中間產(chǎn)物2) I. 34g，所述硅膠柱層析的洗脫液為ニ氯甲烷，產(chǎn)率72. 8%。實(shí)施例3 :中間產(chǎn)物2(1，3，8-三甲氧基-6-甲基-9，10-蒽醌)的合成——(C)取I. 6g(5. 9mmol)大黃素溶解于180ml丙酮中，加入10g(73mmol)無水碳酸鉀，,在回流的狀態(tài)下慢慢滴加4ml (43mmol)的(CH3O)2SO2,回流20h，冷卻室溫，濃縮溶液，加入60ml水?dāng)嚢?0min，抽濾，用少量冷的丙酮洗滌，得到黃色粉末粗產(chǎn)品，硅膠柱層析分離得到亮黃色固體(中間產(chǎn)物2) I. 30g，所述硅膠柱層析的洗脫液為ニ氯甲烷，產(chǎn)率70. 6%。由實(shí)施例1-3可知，大黃素加無水碳酸鉀和(CH3O)2SO2的化學(xué)反應(yīng)能得到產(chǎn)率為70%以上的中間產(chǎn)物2(1，3，8-三甲氧基-6-甲基-9，10-蒽醌)。實(shí)施例4 :中間產(chǎn)物3 (I, 3,8-三甲氧基-6-溴甲基-9,10-蒽醌)的合成-(a)取0. 8g實(shí)施例I制備的中間產(chǎn)物2(2. 56mmol)，I. 6gN_溴代丁ニ酰亞胺(NBS)(9. Ommol), 0. 20g過氧化苯甲酰(BPO)和60ml的CCl4加入三ロ燒瓶中，，加熱回流25h，冷卻室溫，過濾得到黃色固體，分別用少量的CC14，H2O和丙酮洗滌，得到黃色固體，用硅膠柱層析分離得到黃色固體0. 83g，所述硅膠柱層析的洗脫液為ニ氯甲烷，產(chǎn)率83%。產(chǎn)物結(jié)構(gòu)經(jīng)1HNMR. IR、熔點(diǎn)確定。中間產(chǎn)物3的表征數(shù)據(jù)m.p.217.0 219.0 °C ;IR(KBr) v眶ん^ :3436，1662，1597，1314，1253，1021，943. 1HnmrgoomHz5CDCI3)，8 :7. 83 (d, 1H, J= I. 2Hz,Ar-H) ,7. 33 (d, 1H,J = 2. 4Hz，Ar_H)，7. 11 (d, 1H, J = I. 2Hz,Ar-H) ,6. 78 (d, 1H, J = 2. 4Hz，Ar_H)，4. 52 (s，2H，-CH2)，4. 02(s，3H，OCH3)，3. 97 (s, 3H, OCH3)，3. 96 (s, 3H, OCH3) 實(shí)施例5 :中間產(chǎn)物3(1，3，8-三甲氧基-6-溴甲基-9，10-蒽醌)的合成——(b)取0. 8g實(shí)施例2制備的中間產(chǎn)物2 (2. 56mmol)，I. 2g N-溴代丁ニ酰亞胺(NBS)(6. 74mmol),0. 24g BPO和IOOml的CCl4加入三ロ燒瓶中，，冷卻室溫，過濾得到黃色固體，分別用少量的CC14，H2O和こ醇洗滌，得到黃色固體，用硅膠柱層析分離得到黃色固體(中間產(chǎn)物3) 0. 84g，所述硅膠柱層析的洗脫液為ニ氯甲烷，產(chǎn)率84%。實(shí)施例6 :中間產(chǎn)物3 (I, 3,8-三甲氧基-6-溴甲基-9,10-蒽醌)的合成-(C)
取0. 8g實(shí)施例3制備的中間產(chǎn)物2 (2. 56mmol)，I. 60g N-溴代丁ニ酰亞胺(NBS)(9. Ommol), 0. 30g BPO和160ml的CCl4加入三ロ燒瓶中，，加熱回流15h，冷卻室溫，過濾得到黃色固體，分別用少量的CHCl3, H2O和こ醇洗滌，得到黃色固體，用硅膠柱層析分離得到黃色固體(中間產(chǎn)物3)0. 80g，所述硅膠柱層析的洗脫液為ニ氯甲烷，產(chǎn)率80%。由實(shí)施例4-6可知，中間產(chǎn)物2加NBS和BPO的化學(xué)反應(yīng)能得到產(chǎn)率為80%以上的中間產(chǎn)物3 (I，3，8-三甲氧基-6-溴甲基-9，10-蒽醌)。實(shí)施例7 :化合物4(1，8- ニ羥基-3-甲氧基_6_溴甲基_9，10-蒽醌)合成——
(a)IOOmL三ロ燒瓶中加入280. 7mg(0. 72mmol)實(shí)施例4制備的中間產(chǎn)物3 (1，3，8-三甲氧基-6溴甲基-蒽醌)，30mL冰こ酸，，加熱至回流。在氮?dú)獗Ｗo(hù)下滴加5mL氫溴酸(47%水溶液)。加完之后，繼續(xù)回流反應(yīng)6h，析出大量橙色固體混合物，結(jié)束反應(yīng)。橙色固體混合物倒入200mL冰水中，攪拌后抽濾，固體烘干,用硅膠柱層析得到224. 3mg化合物4(1，8-ニ羥基-3-甲氧基-6-溴甲基-9，10-蒽醌)純品，所述硅膠柱層析的洗脫液為氯仿，產(chǎn)率 85. 8%0化合物4的表征數(shù)據(jù)如下m. p. 246 247 °C ；IR(KBr)，Vmax7cm^1 :3435,3080,1667，1633，1486，1328，1262，763. 1HNMR(400MHz, CDCl3)，8 :12. 23 (s, H，OH)，12. 17 (s，H, OH), 7. 82 (d, 1H, J=L 6Hz,Ar-H), 7. 40 (d, 1H, J = I. 6Hz，Ar_H)，7. 30 (d, 1H, J = I. 6Hz，Ar_H)，6. 71 (d, 1H, J = 2. 8Hz,Ar-H)，4. 47 (s, 2H, CH2-N)，3. 95 (s, 3H, OCH3).實(shí)施例8 :化合物4(1，8- ニ羥基-3-甲氧基_6_溴甲基_9，10-蒽醌)合成——
(b)IOOmL三ロ燒瓶中加入800mg(2. 05mmol)實(shí)施例5制備的1，3，8-三甲氧基-6溴甲基-蒽醌，50mL冰こ酸，加熱至回流。在氮?dú)獗Ｗo(hù)下滴加9mL氫溴酸(47%水溶液)。加完之后，繼續(xù)回流反應(yīng)5h，析出大量橙色固體混合物，結(jié)束反應(yīng)。橙色固體混合物倒入300mL冰水中，攪拌后抽濾，固體烘干，用硅膠柱層析得到641. 2mg化合物4純品，所述硅膠柱層析的洗脫液為氯仿，產(chǎn)率86. 2%。實(shí)施例9 :化合物5 (甲基ニ正癸基-[2-(4，5-ニ羥基-7-甲氧基-9，10-蒽醌基)甲基]溴化銨)合成——(a)IOOmL三ロ瓶中加入125.0mg(0.34mmol)實(shí)施例7制備的化合物4(1，8-ニ羥基-3-甲氧基-6-溴甲基-9，10-蒽醌)，50mL氯仿和127. 9mg (0. 41mmol) N，N- ニ正辛基甲基胺。在氮?dú)獗Ｗo(hù)下回流反應(yīng)，用TLC (薄層色譜)跟蹤反應(yīng)進(jìn)程，24h后反應(yīng)結(jié)束。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑，剰余物在硅膠層析柱上先用氯仿再用體積比I : I的氯仿-こ醇逐漸梯度洗脫，從最后的洗脫液中分離得到化合物5產(chǎn)品128. 6mg，得率56. I %?；衔?的表征數(shù)據(jù)如下m. p. 102.2-103.6 °C ；IR(KBr), Vmax7cm^1 :3433，2925，2854，1678，1629，1611，1482，1224，1164,759. 1H NMR(400MHz，CD3COCD3)，8 12. 10 (s, 1H, OH), 12. 07 (s, 1H, OH), 7. 87 (s,1H, Ar-H), 7. 75 (s, 1H, Ar-H), 7. 33 (d, 1H, J = 2. 4Hz，Ar_H)，6. 69 (d, 1H, J = 2. 4Hz，Ar_H)，5. 22 (s, 2H, CH2-N)，3. 96 (s, 3H, OCH3)，3. 50 (s,4H, CH2-N-CH2)，3. 35 (s, 3H, N-CH3)，I. 26 I. 58(m，24H，2X (CH2)6)，0. 89(t，6H，J = 7. 2Hz，2XCH3).元素分析,C33H48BrNO5. H20%，實(shí)測、值(計(jì)算值),% C 62. 30 (62. 26) ；H 7. 70 (7. 92) ；N 2. 13 (2. 20)。實(shí)施例10 :化合物5 (甲基ニ正辛基-[2- (4，5- ニ羥基_7_甲氧基_9，10-蒽醌基)甲基]溴化銨)合成——(b)250mL三ロ瓶中加入500. 0mg(1.38mmol)實(shí)施例8制備的化合物4(1，8-ニ羥基-3-甲氧基-6-溴甲基-9,10-蒽醌),15OmL氯仿和468. Omg (I. 50mmol)N, N- ニ正辛基甲基胺在氮?dú)獗Ｗo(hù)下回流反應(yīng)，跟蹤反應(yīng)進(jìn)程，20h后反應(yīng)結(jié)束。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶剤，剰余物在硅膠層析柱上先用氯仿再用氯仿-こ醇(體積比I : I)逐漸梯度洗脫，從最后的洗脫液中分離得到化合物5產(chǎn)品484. 2mg，得率52. 0%實(shí)施例11 :化合物5體外細(xì)胞活性測試將白血病細(xì)胞株K562、NB4、U937、Jurkat細(xì)胞密度調(diào)整為I. 5X 105/ml，接種于96孔培養(yǎng)板，每孔lOOiil，置37°C，5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h ;移去舊培養(yǎng)基，加入受試衍生物化合物5 (用培養(yǎng)基將受試衍生物存儲(chǔ)液稀釋，設(shè)定不同作用濃度)，每孔100 u L，另設(shè)空白對(duì)照組、大黃素組，每組設(shè)6個(gè)復(fù)孔。藥物作用48h后，吸棄含藥培養(yǎng)基，于每孔中加入無血清、無酚紅1640培養(yǎng)基100 u L，再加入MTT溶液10 u L，繼續(xù)孵育4h，終止培養(yǎng)；小心吸棄96孔板孔內(nèi)上清液，每孔加入150 ii L DMS0，振蕩lOmin，于490nm波長處在酶標(biāo)儀上測定各孔光吸收值(0D值)，計(jì)算半數(shù)抑制濃度IC50值。結(jié)果表I所示。表I化合物5作用48小時(shí)IC50
細(xì)胞株 IC50(u皿》1/1)
K5620.844 NB40.853
U9370.896 JURKAT2.24由上可知，通過體外癌細(xì)胞抑制實(shí)驗(yàn)表明，本發(fā)明所述的大黃素衍生物甲基ニ正辛基-[2-(4，5-ニ羥基-7-甲氧基-9，10-蒽醌基)甲基]溴化銨可以有效殺死四種白血病細(xì)胞株 K562、NB4、U937、Jurkat。
權(quán)利要求
1.ー種大黃素ニ正辛基季銨鹽，其特征在干為甲基ニ正辛基-[2-(4，5-ニ羥基-7-甲氧基-9，10-蒽醌基)甲基]銨鹽，其結(jié)構(gòu)式如下
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大黃素ニ正辛基季銨鹽，其特征在于所迷#表示Br'
3.權(quán)利要求I或2所述的大黃素ニ正辛基季銨鹽的制備方法，包括以下步驟 (1)大黃素與硫酸ニ甲酯在K2CO3存在下反應(yīng)，生成1，3，8_三甲氧基-6-甲基-9，10-蒽醌； (2)1，3，8-三甲氧基-6-甲基-9，10-蒽醌與N-溴代丁ニ酰亞胺反應(yīng)，生成1，3，8-三甲氧基-6-溴甲基-9，10-蒽醌； (3)1,3,8-三甲氧基-6-溴甲基-9，10-蒽醌與氫溴酸反應(yīng)，生成I，8-ニ羥基-3-甲氧基_6_溴甲基-9,10-蒽醌； (4)1,8- ニ羥基-3-甲氧基-6-溴甲基-9，10-蒽醌與N，N- ニ辛基甲基胺反應(yīng)，合成甲基ニ正辛基-[2-(4，5-ニ羥基-7-甲氧基-9，10-蒽醌基)甲基]銨鹽。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大黃素ニ正辛基季銨鹽的制備方法，其特征在于 (1)I, 3,8-三甲氧基-6-甲基-9,10-蒽醌的合成取I. 6g大黃素溶解于100 200ml丙酮中，加入8 12g無水碳酸鉀，加熱至回流，在回流的狀態(tài)下慢慢滴加4 8ml (CH3O)2SO2, 回流16 24h,冷卻至室溫,濃縮,加入40 IOOml水?dāng)嚢?0min,抽濾,用丙酮洗漆，得到黃色粉末粗產(chǎn)品，硅膠柱層析分離得到1，3，8_三甲氧基-6-甲基-9，10_蒽醌； (2)1，3，8-三甲氧基-6-溴甲基-9，10-蒽醌的合成取O.8g 1，3，8-三甲氧基-6-甲基-9,10-蒽醌，I. 2 I. 6g N-溴代丁ニ酰亞胺(NBS) ,0. 20 O. 3g過氧化苯甲酰和60 160ml的CCl4加入三ロ燒瓶中，加熱回流15 25h，冷卻至室溫，過濾，濾渣分別用CC14，H2O和丙酮洗滌，再用硅膠柱層析分離得到1，3，8-三甲氧基-6-溴甲基-9，10-蒽醌； (3)1,8- ニ羥基-3-甲氧基-6-溴甲基-9，10-蒽醌的合成100mL三ロ燒瓶中加入280 800mgl,3,8-三甲氧基-6溴甲基-蒽醌、30 50mL冰こ酸,加熱至回流；在氮?dú)獗Ｗo(hù)下滴加5 9mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為47%的氫溴酸水溶液，繼續(xù)回流反應(yīng)4 6h ;反應(yīng)物倒入200 300mL冰水中，攪拌后抽濾，濾渣烘干，用硅膠柱層析分離得到I，8- ニ羥基-3-甲氧基-6-溴甲基-9,10-蒽醌； (4)甲基ニ正辛基-[2-(4，5-ニ羥基-7-甲氧基-9，10-蒽醌基)甲基]溴化銨的合成100mL三ロ瓶中加入125 500mgl，8-ニ羥基-3-甲氧基-6-溴甲基-9，10-蒽醌、50 150mL氯仿和127. 9 468mg N-甲基ニ正辛基胺；在氮?dú)獗Ｗo(hù)下回流反應(yīng)，用TLC跟蹤反應(yīng)進(jìn)程，15 24h后反應(yīng)結(jié)束，得反應(yīng)物；反應(yīng)物旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑后得濃縮物，濃縮物在硅膠層析柱上先用氯仿再用體積比I : I的氯仿-こ醇逐漸梯度洗脫，從最后的洗脫液中分離得到甲基ニ正辛基-[2-(4，5_ ニ羥基-7-甲氧基-9，10_蒽醌基)甲基]溴化銨。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大黃素二正辛基季銨鹽的制備方法，其特征在于步驟(I)、(2)中所述的硅膠柱層析的洗脫液為二氯甲烷；步驟(3)中所述的硅膠柱層析的洗脫液為氯仿。
6.權(quán)利要求I或2所述的大黃素二正辛基季銨鹽在制備治療白血病藥物中的應(yīng)用。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于所述白血病細(xì)胞株K562、NB4、U937、Jurkat0
全文摘要
本發(fā)明公開一種具有抗白血病活性的大黃素二正辛基季銨鹽及其制備方法，所述大黃素二正辛基季銨鹽為甲基二正辛基-[2-(4，5-二羥基-7-甲氧基-9，10-蒽醌基)甲基]銨鹽，實(shí)驗(yàn)證明本發(fā)明的大黃素衍生物——大黃素二正辛基季銨鹽對(duì)四種白血病細(xì)胞株K562、NB4、U937、Jurkat有不同程度的增殖抑制作用，可用于制備治療白血病的藥物。本發(fā)明的大黃素衍生物甲基二正辛基-[2-(4，5-二羥基-7-甲氧基-9，10-蒽醌基)甲基]溴化銨制備工藝簡單、制備條件溫和，得率高，達(dá)50％以上；且通過體外癌細(xì)胞抑制實(shí)驗(yàn)表明，可以有效殺死四種白血病細(xì)胞株K562、NB4、U937、Jurkat。
文檔編號(hào)C07C211/63GK102649765SQ20111004533
公開日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2011年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月24日
發(fā)明者王文峰, 胡建達(dá) 申請(qǐng)人:福州大學(xué), 福建醫(yī)科大學(xué)附屬協(xié)和醫(yī)院