專利名稱：一種異甜菊醇化合物及其制備與應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有抗腫瘤活性的化合物一異甜菊醇化合物和該類化合物的制備方法，及其在制備抗腫瘤藥物中的應用。
背景技術：
惡性腫瘤是危害人們生命健康的重大疾病，據報道，全世界有4000多萬人患惡性腫瘤，其中每年新增患者900多萬、死亡700多萬，我國年均癌癥發(fā)病人數約180萬 200萬，死亡人數約140萬 150萬。目前惡性腫瘤發(fā)生與死亡還有日趨嚴重的趨勢，有些地區(qū)已經成為人口死亡的首要原因。因此，開發(fā)新穎的抗腫瘤藥物具有重要的意義。由于從天然植物中提取的含有a-亞甲基環(huán)戊酮活性基團的二萜類化合物具有抗腫瘤活性，化合物分子中的a，￠-不飽和酮結構片斷是其活性中心，其作用機制是通過一個類似于邁克爾加成的反應，使活性中心與腫瘤細胞中的巰基酶相結合而發(fā)生作用。甜菊糖是從甜葉菊的葉子中提取的一類天然甜味劑，對自發(fā)性高血壓大鼠和麻醉犬具有降血壓作用；也可促進II型糖尿病患者胰島素的釋放，從而具有降血糖作用，另外甜菊糖苷還具有抗心肌缺血損傷及抗菌抗炎的作用。異甜菊醇可由甜菊糖在酸性條件下水解得到，用酸水解甜菊糖苷時，在糖苷鍵水解的同時甜菊糖苷元發(fā)生Wagner - Meerwein重排,結構骨架由貝殼杉烯型二萜骨架轉變成貝葉烷型二萜骨架。異甜菊醇有降低血糖、心肌保護、降低血壓、抑制癌細胞生長及可用于II型糖尿病的治療的作用，通過對異甜菊醇分子進行結構改造，向其分子中引入a-亞甲基環(huán)戊酮活性基團，可增強其抗菌、抗腫瘤活性，獲得新的抗腫瘤化合物。因此對異甜菊醇進行結構修飾，制備具有抗腫瘤活性的二萜化合物新藥，具有非常重要的意義。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的是提供一類新的具有抗腫瘤活性的化合物一異甜菊醇化合物和該類化合物的制備方法，及其在制備抗腫瘤藥物中的應用。本發(fā)明采用的技術方案是本發(fā)明提供一種式(I)所示的異甜菊醇化合物，
權利要求
1.一種式(I)所示的異甜菊醇化合物，
2.—種式(IX)所示制備式(I)所示化合物的中間體，
3.—種式(XI)所示制備式(I)所示化合物的中間體，
4.一種如權利要求I所述的異甜菊醇化合物的制備方法，其特征在于所述的方法為將化合物前體原料用有機溶劑溶解，在1，8- 二氮雜二環(huán)[5. 4. 0]十一碳-7-烯催化劑作用下，于6(T90°C溫度下連續(xù)反應8 24小時，所述的前體原料為式(IX)所示化合物或式(XI)所示化合物；反應結束后將各自的反應液調節(jié)至中性后用乙酸乙酯萃取，取乙酸乙酯層濃縮后進行硅膠柱層析，收集洗脫液用重結晶溶劑重結晶，分別得到式(I-A)或式(I-B)所示的具有a-亞甲基環(huán)戊酮活性結構的異甜菊醇化合物；所述有機溶劑為吡啶、三乙胺或甲苯中的一種；
5.如權利要求4所述的異甜菊醇化合物的制備方法，其特征在于所述催化劑的體積用量以前體原料物質的量計均為0. 3^2mL/mmol前體原料。
6.如權利要求4所述的異甜菊醇化合物的制備方法，其特征在于所述有機溶劑體積用量以前體原料物質的量計均為2. 5^10mL/mmol前體原料。
7.如權利要求4所述的異甜菊醇化合物的制備方法，其特征在于所述反應液后處理的方法為反應結束后，將各自反應液加水稀釋，用酸調節(jié)pH=7，再用乙酸乙酯萃取，乙酸乙酯層用水洗滌后再用干燥劑干燥、過濾，取濾液濃縮至干，獲得濃縮物，將濃縮物以體積比.5^20 I的石油醚與丙酮混合液為洗脫劑進行硅膠柱層析，TLC跟蹤收集Rf值為0.3、. 4時的洗脫液，將洗脫液濃縮至干后再用石油醚重結晶，取晶體自然揮發(fā)干燥即制得式(I)所示的具有a-亞甲基環(huán)戊酮活性結構的異甜菊醇化合物。
8.如權利要求4所述的異甜菊醇化合物的制備方法，其特征在于所述的式(IX)所示化合物按如下方法制備①將式(II)所示甜菊糖苷與高碘酸鈉溶于水中，室溫攪拌16h，向反應體系中加入氫氧化鉀，回流反應3h，冷卻至室溫，緩慢滴加冰醋酸調節(jié)pH值至5，然后加入乙醚萃取，取上層有機相用水洗滌后以無水硫酸鎂干燥，過濾，濾液濃縮至干后再用甲醇重結晶，取晶體自然揮發(fā)干燥即獲得式(III))所示化合物；所述式(II)所示甜菊糖苷與高碘酸鈉、氫氧化鉀的質量比為I : 1.5 4. 17，所述水的體積用量以式(II)所示甜菊糖苷質量計為41. 7mL/g ;②將式(III)所示的甜菊醇溶于二氯甲烷a中，_5°C下緩慢滴加二氯甲烷b和間氯過氧苯甲酸的混合溶液，室溫下攪拌反應5h，滴加KI至反應液變紅色，再用飽和硫代硫酸鈉水溶液滴定至反應液變成白色后，反應液用飽和碳酸氫鈉水溶液洗滌，獲得水相a和有機相a，有機相a再用飽和食鹽水洗滌，獲得有機相b和水相b，有機相b再經水洗滌，無水硫酸鈉干燥去水分，抽濾除去干燥劑，濾液旋蒸至干，得到式(IV)所示化合物；所述式(III)所示的甜菊醇與間氯過氧苯甲酸的物質的量之比為I :廣5;所述二氯甲烷a和二氯甲烷b總體積用量以甜菊醇物質的量計為l(T40mL/mmOl ;③將式(IV)所示化合物與碳酸鉀混合后溶于二甲基亞砜中，加入溴代烷烴，3(T60°C下反應5 10h，反應液加水稀釋后用乙酸乙酯萃取，取有機相經水洗、無水硫酸鎂干燥除去水分、抽濾除去干燥劑、濾液濃縮至干，將濃縮物用石油醚重結晶，濾除母液，取晶體自然揮發(fā)干燥，獲得式(V)所示化合物；所述式(IV)所示化合物與碳酸鉀、溴代烷烴的物質的量之比為I : I :廣2，所述二甲基亞砜的體積用量以式(IV)所示化合物物質的量計為5 20mL/mmol，所述溴代烷烴中的烷烴基為乙基、丙基、異丙基、芐基、正丁基、仲丁基或異丁基；④將式(V)所示化合物溶于無水甲醇中，再加入質量濃度1(T98%H2S04水溶液，4(T80°C下反應4 16h，調節(jié)反應液pH值至7，加水稀釋后用氯仿萃取，下層有機相經水洗、無水硫酸鎂干燥除去水分、抽濾除去干燥劑、濾液濃縮至干，將濃縮物以石油醚丙酮體積比=3 5 I為洗脫劑進行硅膠柱層析，TLC跟蹤收集含目標組分的洗脫液，將洗脫液濃縮至干后得到式(VI)所示化合物；所述無水甲醇體積用量以式(V)所示化合物物質的量計為l(T30mL/mmol，所述硫酸水溶液的體積用量以式(V)所示化合物物質的量計為flOmL/mmol ;⑤將式(VI)所示化合物與乙醇鈉混合,在2(T50°C下滴加質量濃度37%的甲醛水溶液，2(T50°C反應4 16h后，將反應液調節(jié)pH值至7后加水稀釋，再用氯仿萃取，取下層有機相經水洗、無水硫酸鎂干燥除去水分、抽濾除去干燥劑、濾液濃縮至干后獲得濃縮物，將濃縮物以體積比I : I的石油醚和丙酮混合液為展開劑進行薄層層析，收集Rf 值為0. 3時的化合物，即為式(VII)所示化合物；所述式(VI)所示化合物與乙醇鈉中鈉的物質的量之比為I : 10 30，所述甲醛水溶液的體積用量以式(VI)所示化合物物質的量計為0. 2 5mL/mmol ;⑥將式(VII)所示化合物溶于冰乙酸中，再滴加質量濃度10%HC1水溶液,在室溫下反應8 12h后，將反應液加水稀釋后用乙酸乙酯萃取，取有機相經水洗、無水硫酸鎂干燥除去水分、抽濾除去干燥劑、濾液濃縮至干后獲得濃縮物，將濃縮物以體積比3 I的石油醚和丙酮混合溶液為展開劑進行薄層層析，收集Rf值為0.4時的化合物，即為式(VIII)所示化合物；所述冰乙酸、HCl水溶液的體積用量以式(VII)所示化合物物質的量計分別為5"l0mL/mmol、0. lmL/mmol ;⑦將式(VIII)所示化合物溶于二氯甲烷c中，在重鉻酸鉀吡啶鹽a作用下，5 25°C攪拌2 12h，或將化合物(VIII)溶于甲苯，重鉻酸鉀吡啶鹽b作用下，60 90°C攪拌2 12h，將反應液用硅膠和乙酸乙酯以質量體積比I : 2的混合液作為介質進行抽濾，獲得濾液c和濾餅C，將濾餅c用乙酸乙酯洗滌、抽濾，獲得濾液d，合并濾液c和濾液d并濃縮至干，獲得式(IX)所示化合物；所述式(VIII)所示化合物與重鉻酸鉀吡啶鹽a或重鉻酸鉀吡啶鹽b的物質的量之比均為I : 2 10，所述二氯甲烷c的體積用量以式(VIII)所示化合物物質的量計為l(T50mLmmOl ;所述甲苯的體積用量以式(VIII)所示化合物物質的量計分別為5 20mL/mmol ；
9.如權利要求4所述的異甜菊醇化合物的制備方法，其特征在于所述的式(XI)所示化合物按如下方法制備(I)將式(II)所示甜菊糖苷與高碘酸鈉溶于水中，室溫攪拌16h，向反應體系中加入氫氧化鉀，回流反應3h，冷卻至室溫,緩慢滴加冰醋酸調節(jié)pH值至5，然后加入乙醚萃取，取上層有機相用水洗滌后以無水硫酸鎂干燥，過濾，濾液濃縮至干后再用甲醇重結晶，取晶體自然揮發(fā)干燥即獲得式(III))所示化合物；所述式(II)所示甜菊糖苷與高碘酸鈉、氫氧化鉀的質量比為I : 1.5 4. 17，所述水的體積用量以式(II)所示甜菊糖苷質量計為41.7mL/g;(2)將式(III)所示的甜菊醇溶于二氯甲烷a中，_5°C下緩慢滴加二氯甲烷b和間氯過氧苯甲酸的混合溶液，室溫下攪拌反應5h，滴加KI至反應液變紅色，再用飽和硫代硫酸鈉水溶液滴定至反應液變成白色后，反應液用飽和碳酸氫鈉水溶液洗滌，獲得水相a和有機相a，有機相a再用飽和食鹽水洗滌，獲得有機相b和水相b，有機相b再經水洗滌，無水硫酸鈉干燥去水分，抽濾除去干燥劑，濾液旋蒸至干，得到式(IV)所示化合物；所述式(III)所示的甜菊醇與間氯過氧苯甲酸的物質的量之比為I :廣5;所述二氯甲 烷a和二氯甲烷b總體積用量以甜菊醇物質的量計為l(T40mL/mmOl ;(3)將式(IV)所示化合物與碳酸鉀混合后溶于二甲基亞砜中，加入溴代烷烴，3(T60°C下反應5 10h，反應液加水稀釋后用乙酸乙酯萃取，取有機相經水洗、無水硫酸鎂干燥除去水分、抽濾除去干燥劑、濾液濃縮至干，將濃縮物用石油醚重結晶，濾除母液，取晶體自然揮發(fā)干燥，獲得式(V)所示化合物；所述式(IV)所示化合物與碳酸鉀、溴代烷烴的物質的量之比為I : I :廣2，所述二甲基亞砜的體積用量以式(IV)所示化合物物質的量計為5 20mL/mmol，所述溴代烷烴中的烷烴基為乙基、丙基、異丙基、芐基、正丁基、仲丁基或異丁基；(4)將式(V)所示化合物溶于無水甲醇中，再加入質量濃度1(T98%H2S04水溶液，4(T80°C下反應4 16h，調節(jié)反應液pH值至7，加水稀釋后用氯仿萃取，下層有機相經水洗、無水硫酸鎂干燥除去水分、抽濾除去干燥齊U、濾液濃縮至干，將濃縮物以石油醚丙酮體積比=3 5 I為洗脫劑進行硅膠柱層析，TLC跟蹤收集含目標組分的洗脫液，將洗脫液濃縮至干后得到式(VI)所示化合物；所述無水甲醇體積用量以式(V)所示化合物物質的量計為l(T30mL/mmol，所述硫酸水溶液的體積用量以式(V)所示化合物物質的量計為flOmL/mmol ;(5)將式(VI)所示化合物與乙醇鈉混合，在2(T50°C下滴加質量濃度37%的甲醛水溶液，2(T50°C反應4 16h后，將反應液調節(jié)PH值至7后加水稀釋，再用氯仿萃取，取下層有機相經水洗、無水硫酸鎂干燥除去水分、抽濾除去干燥劑、濾液濃縮至干后獲得濃縮物，將濃縮物以體積比I : I的石油醚和丙酮混合液為展開劑進行薄層層析，收集Rf 值為0.3時的化合物，即為式(VII)所示化合物；所述式(VI)所示化合物與乙醇鈉中鈉的物質的量之比為I: 1(T30，所述甲醛水溶液的體積用量以式(VI)所示化合物物質的量計為0. 2 5mL/mmol ;(6)將式(VII)所示化合物溶于冰乙酸中，再滴加質量濃度10%HC1水溶液，在5 25°C反應2 8h后，反應液加水稀釋后用乙酸乙酯萃取，取上層有機相，經水洗、無水硫酸鎂干燥除去水分、抽濾除去干燥劑、濾液濃縮至干，將濃縮物以體積比5 2飛的石油醚和丙酮混合溶液為展開劑進行薄層層析，收集Rf值為·0.3^0. 5時的化合物，即得到式(X)所示化合物；所述冰乙酸、HCl水溶液的體積用量以式(VII)所示化合物物質的量計分別為10ml/mmol、0.05ml/mmol ;(7)將式(X)所示化合物溶于二氯甲烷d中，在重鉻酸鉀吡啶鹽作用下，室溫攪拌反應5h，將反應液用硅膠與乙酸乙酯以質量體積比I : 2的混合液作為介質進行抽濾，獲得濾液e和濾餅e，將濾餅e用乙酸乙酯洗滌、抽濾，獲得濾液f，合并濾液e和濾液f 并濃縮至干，即為式(XI)所示化合物；所述式(X)所示化合物與重鉻酸鉀吡啶鹽的物質的量之比為I : 2 10，所述二氯甲烷d的體積用量以式(X)所示化合物物質的量計為l(T50ml/mmol ；
10.如權利要求I所述的異甜菊醇化合物在抑制A549肺癌細胞株、HL-60人白血病細胞株、Bewo人域毛膜癌細胞株或Hela人子宮頸癌細胞株活性中的應用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種式(Ⅰ)所示的異甜菊醇化合物及其制備方法和在抑制A549肺癌細胞株、HL-60人白血病細胞株、Bewo人絨毛膜癌細胞株或Hela人子宮頸癌細胞株活性中的應用，式(Ⅰ)中，R1為乙酰氧基或羥基，R2為乙基、丙基、異丙基、芐基、正丁基、仲丁基或異丁基。
文檔編號C07C69/757GK102718657SQ20121019260
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月8日 優(yōu)先權日2012年6月8日
發(fā)明者吳婷婷, 石浩 申請人:浙江工業(yè)大學