酸敏感型喜樹堿-20位去甲斑蝥酸酯衍生物及其抗腫瘤應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于新藥設(shè)計(jì)與合成領(lǐng)域，具體涉及一類新型的酸敏感型喜樹堿-20位去 甲斑蝥酸酯衍生物及其抗腫瘤應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 喜樹是我國特有珙桐科植物，主要分布于我國長江流域以及貴州、四川、廣西等西 南幾個省區(qū)。貴州是喜樹的主產(chǎn)區(qū)之一，幾乎在全省各縣均有分布生長，而多個縣成功地進(jìn) 行了人工栽培。喜樹堿（Camptothecin，簡稱CPT)最早由美國化學(xué)家Wall等從喜樹中提取 得到。喜樹堿包含一個五元環(huán)駢列的結(jié)構(gòu)，其中AB環(huán)是喹啉環(huán)，C環(huán)為一個吡咯環(huán)，D環(huán)是 一個共輒吡啶環(huán)，E環(huán)為具有一個S構(gòu)型手性中心（C20)的α-羥基六元內(nèi)酯。AB⑶環(huán)為 一個巨大的共輒體系，成平面結(jié)構(gòu)。
[0004] 由于喜樹堿獨(dú)特的抗腫瘤作用機(jī)制，藥物學(xué)家開發(fā)和合成了大量的喜樹堿衍生 物，并有數(shù)個新型喜樹堿衍生物成功進(jìn)入臨床研究階段或上市。
[0005] 斑蜜素（cantharidin，CiqH12O 4)是我國一種民間傳統(tǒng)的中藥斑蜜體內(nèi)提取出的一 種抗癌癥物質(zhì)。它對腹水肝癌或者是原發(fā)性肝癌有特殊的抑制作用。但斑蝥素在臨床應(yīng)用 中，其毒副作用比較大，不能長期使用。少了兩個甲基的去甲斑蝥素大大的降低它的毒副作 用，且能更好地抑制癌癥；同時還具有獨(dú)特的刺激白細(xì)胞的骨髓生長的作用。
[0007] 為了尋找藥效更好，毒性更強(qiáng)的抗癌藥物候選者，我們設(shè)計(jì)并全合成了如下的藥 物分子，將喜樹堿和去甲斑蝥素通過20位酯鍵相連，得到結(jié)構(gòu)獨(dú)特的新型的喜樹堿-20位 去甲斑蝥酸酯衍生物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] -方面，本發(fā)明提供了一種新型的酸敏感型喜樹堿-20位去甲斑蝥酸酯衍生物； 其結(jié)構(gòu)式如式I所示，
[0010] 另一方面，本發(fā)明提供了如上所述的喜樹堿-20位去甲斑蝥酸酯衍生物I的合成 方法，包括以下步驟：1)、側(cè)鏈5-烯-去甲斑蝥素單酸芐酯3 (化合物3)與喜樹堿在有機(jī)溶 劑中，在耦合劑及有機(jī)堿催化劑作用下反應(yīng)得到偶聯(lián)產(chǎn)物4 (化合物4)，2)、化合物4催化氫 化得到式I所示的喜樹堿-20位去甲斑蝥酸酯衍生物，合成路線見以下：
[0012] 喜樹堿-20位去甲斑蝥酸酯衍生物I的合成方法，包括以下步驟：2)、化合物4催 化氫化得到式I所示的喜樹堿-20位去甲斑蝥酸酯衍生物，合成路線見以下：
[0014] 在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述步驟1)所述的耦合劑選自1-(3-二甲氨基丙 基）-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽（縮寫EDCI)、二環(huán)己基碳二亞胺（縮寫DCC)等；所述有機(jī)堿 選自三乙胺、二異丙基胺、4-二甲氨基吡啶（縮寫DMAP)等。
[0015] 在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述步驟2)所述的催化氫化反應(yīng)所用催化劑選自包 括Pd/C，及Pd(0H) 2/C在內(nèi)的鈀碳、鉑碳；優(yōu)選Pd/C ;步驟2)的溶劑選自甲醇、乙醇等醇溶 劑，優(yōu)選甲醇。
[0016] 再一方面，本發(fā)明還提供了合成式I所示的喜樹堿-20位去甲斑蝥酸酯衍生物的 側(cè)鏈化合物3及其制備方法，包括步驟：a)、以呋喃為原料，與順丁烯二酸酐（化合物1)在 有機(jī)溶劑中反應(yīng)得到5-烯-去甲斑蝥素2 (化合物2)，b)、5-烯-去甲斑蝥素2在有機(jī)溶 劑中與苯甲醇反應(yīng)得到側(cè)鏈5-烯-去甲斑蝥素單酸芐酯3 (化合物3)，合成路線見以下：
[0018] 在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟a)采用的有機(jī)溶劑為醚類溶劑或鹵代烴，例如： 乙醚、丙醚、四氫呋喃、二氯甲烷或氯仿。
[0019] 在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟a)可在室溫下進(jìn)行，也可以適當(dāng)加熱；優(yōu)選室溫。
[0020] 在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟b)反應(yīng)所用的有機(jī)溶劑選自醚類溶劑或鹵代烴， 例如：乙醚、丙醚、四氫呋喃、二氯甲烷或氯仿。
[0021] 在上述合成及制備方法中，有機(jī)溶劑也可以依據(jù)反應(yīng)對溫度、溶劑極性的需求，從 N，N-二甲基甲酰胺（縮寫DMF)、二甲基亞砜（縮寫DMS0)、二氯甲烷（縮寫DCM)、氯仿、乙 腈、四氫呋喃或乙醚中選取。反應(yīng)溫度可依據(jù)反應(yīng)類型適當(dāng)選取。反應(yīng)時間可通過薄層層 析TLC、高效液相色譜法HPLC或LC-MS液相質(zhì)譜聯(lián)用等監(jiān)控手段追蹤反應(yīng)情況得出。
[0022] 活性測試證明，本發(fā)明設(shè)計(jì)并合成得到的式I所示的喜樹堿-20位去甲斑蝥酸 酯衍生物具有很好的抗腫瘤效果；尤其是針對肝癌、胃癌以及結(jié)腸癌；體外抑制率高達(dá) 64% -72%，與陽性對照藥物喜樹堿和斑蝥素的抑制活性相當(dāng)；可望應(yīng)用于臨床作為斑蝥 素類抗腫瘤藥物。
[0023] 因此，本發(fā)明的第四方面提供了式I所示的喜樹堿-20位去甲斑蝥酸酯衍生物用 于制備抗腫瘤藥物的用途；優(yōu)選地，用于制備抗肝癌藥物、抗胃癌藥物以及抗結(jié)腸癌藥物的 用途。
[0024] 本發(fā)明的有益之處在于：本發(fā)明提供了式I所示的喜樹堿-20位去甲斑蝥酸酯 衍生物，是一種適合的抗腫瘤候選藥物，尤其是作為抗肝癌、抗胃癌以及抗結(jié)腸癌的候選藥 物。相對于陽性對照藥品喜樹堿和斑蝥素，本發(fā)明的化合物I分子結(jié)構(gòu)引入了羧基，提高了 水溶解性，穩(wěn)定性；此外，由于引入帶氧橋環(huán)的去甲斑蝥素類似結(jié)構(gòu)，其對于酸較為敏感，易 于水解，從而可增強(qiáng)藥代動力學(xué)效力。此外，本發(fā)明的喜樹堿去甲斑蝥素酯衍生物的合成方 法，原料易得，合成路線收率高，非常易于操作實(shí)施。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 以下將通過具體實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明，但并不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。 在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可對權(quán)利要求的各參數(shù)或條件做出的改進(jìn) 或組合，這些改進(jìn)或組合也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所 附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
[0026] 本發(fā)明中使用的呋喃，順丁烯二酸酐來自上海國藥集團(tuán)；所用溶劑來自遵義雙巨 化工有限公司。除特別說明外，所用試劑均為化學(xué)純。
[0027] 前述的本發(fā)明的側(cè)鏈5-烯-去甲斑蝥素單酸芐酯3的合成方法，
[0029] 具體包括以下步驟：
[0030] 1)取順丁烯二酸酐，研細(xì)，加入有機(jī)溶劑溶解，待完全溶解后滴加呋喃，于35°C~ 45°C反應(yīng)24小時，抽濾，得白色固體產(chǎn)物5-烯-去甲斑蝥素2,干燥備用；
[0031] 2)將步驟a)得到的5-烯-去甲斑蝥素2懸浮于苯甲醇中；然后向懸浮液中逐滴 加入三乙胺，室溫下攪拌；旋蒸除去溶劑。將得到的剩余物質(zhì)溶解于二氯甲烷中，用1N(N在 本說明書中代表mol/L的單位濃度）鹽酸萃取一次，有機(jī)相用飽和食鹽水萃取一次，無水 1 8304干燥得到5-烯-去甲斑蝥素單酸芐酯3,為白色固體。
[0032] 上述反應(yīng)中，可以用色譜法、液質(zhì)連用譜來監(jiān)控反應(yīng)進(jìn)程。色譜法中，可適用薄層 色譜，還可用氣相色譜法或液相色譜法如HPLC代替等。
[0033] 實(shí)施例1、5_烯-去甲斑蝥素2的制備：
[0034] 從試劑瓶中取出一定量的順丁烯二酸酐1，置于干燥的研體中研細(xì)，再用電子天平 稱取研細(xì)的順丁烯二酸酐12. 021g，置于干燥的三口燒瓶中，塞上塞子，再加乙醚攪拌，在乙 醚量為90mL時順丁烯二酸酐完全溶解。待順丁烯二酸酐完全溶解后，用滴液漏斗緩慢加入 13mL呋喃，用時13分鐘?？刂茰囟仍?8°C開始反應(yīng)。反應(yīng)1小時后溶液出現(xiàn)白色固體，且 時間越長白色固體越多。反應(yīng)至24小時后抽濾，得白色固體的化合物2,即5, 6-雙脫氫去 甲斑蝥素。干燥稱重為17.459g，收率85. 75%。熔點(diǎn)：122~123°C，比移值Rf:0. 52(展開 劑為石油醚：乙酸乙酯=3 : I) !1HNMr(CDCI3) :S3.18(s，2H)，5.47(s，2H)，6.58(s，2H)。
[0035] 上述實(shí)施例1的步驟a)中用于溶解順丁烯二酸酐的有機(jī)溶劑除了乙醚外，還可用 N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、二氯甲烷、氯仿、乙腈、四氫呋喃中的任一種代替；所述反 應(yīng)溫度可在35°C~45°C之間。
[0036] 實(shí)施例2、5-烯-去甲斑蝥素單酸芐酯3的制備：
[0037] 稱取5g原料2溶于40ml二氯甲烷中，形成懸浮液。然后向懸浮液中逐滴加入 苯甲醇4. 7ml，以及DMAP 366mg.室溫下攪拌3天，旋蒸除去溶劑，得到5, 6-雙脫氫去甲 斑蝥素單甲酯2粗產(chǎn)品。將得到的粗產(chǎn)品溶解于25ml二氯甲烷中，用7ml的IN鹽酸洗 滌一次，留下有機(jī)相，再用IOml飽和食鹽水洗滌一次，留下有機(jī)相，加入適量無水1%50 4干 燥15-30分鐘，抽濾，濾餅用二氯甲烷沖洗2-3次，留下濾液，將濾液旋蒸，得到5-烯-去 甲斑蝥素單酸芐酯3的白色固體（4. 08g)，收率為50 %。1HnMR(DMSO-CI6) : δ 12. 43 (s，lH)