吲哚并[3,2-a]咔唑衍生物及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及化學(xué)藥物領(lǐng)域，具體地說是以色氨酸甲酯為起始物，合成一系列的吲 哚并[3，2-a]咔唑衍生物和衍生物鹽及其在制備抗腫瘤藥物中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 腫瘤一直都是人類生命的一大威脅，而人類與腫瘤的斗爭一直在繼續(xù)，其中最為 有效的方法就是藥物治療，而在治療腫瘤的很多藥物中存在低效高毒的現(xiàn)象，所以開發(fā)和 研究具有抗腫瘤活性且毒性較低的藥物，一直是現(xiàn)在醫(yī)藥領(lǐng)域的一個(gè)重要方向，相關(guān)領(lǐng)域 的研究者們一直致力于找到一類有效低毒的化合物，以之得以解決人類的這一大難題。
[0003] 吲哚并[3,2-a]咔唑類生物堿是較為新穎的天然產(chǎn)物，直到2002年才從海洋生物 海綿中被發(fā)現(xiàn)，具有廣泛的生物活性特別是抗腫瘤活性，一直備受較為廣泛的關(guān)注，但由于 合成方法較少及天然來源有限，迄今為止圍繞此化合物的藥化和活性研究很少。本發(fā)明人 近期發(fā)展了一條對于此類咔唑生物堿的合成方法，可以較為方便的得到不同基團(tuán)取代的吲 哚并[3,2_a]咔唑衍生物。在之前的研究中，對吲哚并[3,2_a]咔唑類生物堿的抗生物活性 研究很少，尤其是對其抗腫瘤活性的報(bào)道相對較少，對抗腫瘤的種類也相對較少，為了拓展 此類化合物的化學(xué)空間和生物學(xué)空間，利用吲哚并[3,2_a]咔唑這一較為新穎的天然產(chǎn)物 母核作為分子模板，通過引入藥效團(tuán)來設(shè)計(jì)和合成一系列的化合物，希望在保持活性和減 少毒性的基礎(chǔ)上，合成具有較好理化性質(zhì)和代謝穩(wěn)定性的藥物作為先導(dǎo)化合物，并且研究 其對多種腫瘤細(xì)胞的生物活性，為抗腫瘤新藥的開發(fā)提供物質(zhì)基礎(chǔ)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是利用吲哚并[3,2_a]咔唑這一較為新穎的天然產(chǎn)物母核作為分子模 板，通過引入藥效團(tuán)來設(shè)計(jì)和合成一系列的化合物，制備新的、結(jié)構(gòu)多樣的吲哚并[3,2_a] 咔唑衍生物及其藥學(xué)上可接受的鹽，研究具有抗各種腫瘤活性，為抗腫瘤新藥的制備提供 物質(zhì)基礎(chǔ)。
[0005] 本發(fā)明一種吲哚并[3,2_a]咔唑衍生物，其特征在于，其結(jié)構(gòu)通式為式（1 ): 式（1 )中：
Ri為氫、羥基
R2為氫、鹵原子、羥基、Cl~C4烷氧基、Cl~C4烷酰基； R3為由通式(2)所示的取代基團(tuán)：
式(2)中，n=l~6，R選自烷氨基、酰胺基、雜環(huán)烷基、芳基、取代苯基、芳雜環(huán)基;所指吲 哚并[3,2-a]咔唑衍生物簡稱衍生物還包括其生成的鹽類;所指的衍生物或衍生物鹽具有 抑制腫瘤的活性。
[0006] 4.以上所指的一種吲哚并[3，2_a]咔唑衍生物衍生物鹽為藥學(xué)上可接受的鹽酸 鹽、硫酸鹽、甲磺酸鹽、對甲苯磺酸鹽、馬來酸鹽、富馬酸鹽、酒石酸鹽；具體來說上述通式 (1)中Ri代表Ri代表氫、羥基
R2代表氫、甲氧基、氯或溴;R3代表
而 衍生物鹽為藥學(xué)上可接受的鹽酸鹽，衍生物或衍生物鹽具有抗腫瘤活性;合成的部分化合 物或其鹽如表1，其中優(yōu)選已合成的化合物C 1、C 3、C 11、C 12、C 13、C 14、C 15、C 16、C 27、C 28或其鹽酸鹽具有顯著的抗腫瘤活性;這一類吲哚并[3，2 - a ]咔唑衍 生物的應(yīng)用，是用于制備抗人紅白血病細(xì)胞HEL，骨髓性白血病細(xì)胞K 562 - 1，人黑素瘤細(xì) 胞WM9 - 1，乳腺癌細(xì)胞MDA 231，B淋巴母細(xì)胞TK - 6，F(xiàn)V - P誘導(dǎo)紅白血病(小鼠細(xì)胞)DP 17 - 17,前列腺癌細(xì)胞PC - 3這些細(xì)胞形成的腫瘤的藥物或藥劑。
[0007] 表1:合成的部分化合物




表2表1化合物的核磁數(shù)據(jù)表征





優(yōu)選(：1、03、(：11、(：12、(：13、(：14、(：15、(：16、〇27、〇28，對這十種優(yōu)選的吲哚并[3,2-3]咔唑 衍生物將進(jìn)行實(shí)施例說明。
[0008] 對化合物進(jìn)行體外和體內(nèi)的抗腫瘤試驗(yàn)，表明其具有顯著的抑制腫瘤的活性，因 此本發(fā)明化合物可以用于制備抗腫瘤的藥物或藥劑。
[0009] 發(fā)明效果：在本發(fā)明已合成的化合物中，優(yōu)選出C1、C3、C11、C12、C13、C14、C15、 C16、C27、C28或其鹽為代表，對人紅白血病細(xì)胞HEL，骨髓性白血病細(xì)胞K562-1，人黑素瘤細(xì) 胞WM9-1，乳腺癌細(xì)胞MDA231，B淋巴母細(xì)胞TK-6，F(xiàn)V-P誘導(dǎo)紅白血病(小鼠細(xì)胞)DP17-17，前 列腺癌細(xì)胞PC - 3多種腫瘤細(xì)胞進(jìn)行藥物實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)均具有顯著的抗腫瘤作用。
[0010] 說明書附圖 圖1為原料F的合成路線； 圖2為原料Μ的合成路線； 圖3為原料Ρ的合成路線； 圖4為原料U的合成路線； 圖5為實(shí)施例12中C1對Κ562細(xì)胞生長的影響;從中可以看出化合物C1的濃度與對Κ 562 細(xì)胞生長的抑制率呈正相關(guān)，對Κ 562細(xì)胞有較為明顯的抑制作用； 圖6為實(shí)施例13中Cl在72h時(shí)對K562細(xì)胞細(xì)胞周期的影響;從中可以看出Cl對K562細(xì)胞 細(xì)胞周期有明顯的影響，阻斷在G2期； 圖7為實(shí)施例14中Cl (lmg/kg)給藥兩周對感染F-MuLV小鼠脾臟重量的影響；從中可以 看出患病的小鼠的脾臟基本恢復(fù)正常，也就說化合物C1對感染F-MuLV的小鼠有較為明顯是 治療作用； 圖8為實(shí)施例14中C1 (lmg/kg)給藥兩周對感染F-MuLV小鼠紅細(xì)胞比容的影響，從中可 以看出，病的小鼠的紅細(xì)胞比容基本恢復(fù)正常，說明化合物C1對感染F-MuLV的小鼠有較為 明顯是治療作用。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合具體實(shí)例對本發(fā)明做詳細(xì)闡述，需要說明的是，下述實(shí)施例僅是用于說 明，而并非用于限制本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)所做出的各種變化均應(yīng)在 本申請權(quán)利要求所要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0012] 原料F的制備 圖1為制備化合物F的技術(shù)路線。具體方法:稱取化合物A(4.03mmol)溶于10mL超干四 氫咲喃中，加入三乙胺(4.81111]1〇1，1.269)，然后于-78<€下加入次氯酸叔丁基酯(4.83 1111]1〇1， 1 · 2eq)，反應(yīng)40min后，依次加入化合物B(8 · 06mmol，2 · Oeq)和三氟化硼·乙醚（16 · 09 mmol，4. Oeq)，升至室溫反應(yīng)5h，緩慢加入飽和的碳酸氫鈉水溶液調(diào)pH=7，乙酸乙酯萃?。?3 X 1 OmL)，合并有機(jī)層，無水硫酸鎂干燥，過濾，減壓濃縮得粗產(chǎn)品，再經(jīng)柱層析分離純化得 化合物C;將化合物C(0.97mmol)溶于甲醇/二氯甲燒(v/v=l: 1)的混合溶劑中，加入80% 的水合肼(3.88mmol，4. Oeq)，室溫反應(yīng)過夜，過濾，取濾液減壓濃縮得粗產(chǎn)品，再經(jīng)柱層析 分離純化得到化合物D;化合物D(0.70mmol)溶于乙腈/醋酸緩沖液(4mL，v / v = 1:1)的混 合溶劑中，加入七水合硫酸鋅(〇. 35mmol)和乙醛酸鈉(7. Ommol)，室溫反應(yīng)0.5h，然后加入 1 OmL水淬滅反應(yīng)，乙酸乙酯萃取(3 X 10mL)，合并有機(jī)層，無水Na2S〇4干燥、過濾、減壓濃縮得 粗產(chǎn)物，將此粗產(chǎn)物溶于3mL的1，4-二氧六環(huán)中，然后加入0. lmL三氟乙酸，加熱回流反應(yīng)5 -8 h，冷卻后，減壓濃縮，經(jīng)柱層析分離純化得到目化合物E ;稱取化合物E (0.38_〇1) 溶于]\^0!1/!12〇/1^50(21^，￥八八=2:1:1)的混合溶劑中，加入3.8 111111〇1似0!1，室溫反應(yīng)26-30h(TLC監(jiān)測反應(yīng)完全），然后加入3mL5%的鹽酸溶液，乙酸乙酯萃取，合并有機(jī)相，無水 Na2S〇4干燥、過濾，取濾液減壓濃縮化合物F。
[0013] 實(shí)施例1 C 1的制備： 制備C 1的技術(shù)路線為：

具體操作方法為:將0.2 mmol化合物F溶于干燥的DMF中，加入0.25 mmol HOBt· H2O 和 0.38 mmol EDCI，室溫?cái)嚢?0 min 后再依次加入 0.5 mmol Et3N 和 0.25 mmol化 合物G，室溫?cái)嚢柽^夜。向反應(yīng)體系中加入20 mL飽和Na2C03,乙酸乙酯萃取兩次（2 X 10 mL )，合并有機(jī)相，水洗，無水Na2S〇4干燥、過濾，取濾液減壓濃縮得粗產(chǎn)品，再經(jīng)柱層 析純化得到白色固體59.3 mg，產(chǎn)率為80 %; C 1的NMR數(shù)據(jù)見表2。
[0014] 實(shí)施例2 C 3的制備：
制備C 3的技術(shù)路線為：
具體操作方法為:將0.2 mmol化合物F溶于干燥的DMF中，加入0.25 mmol HOBt· H2O 和 0.38 mmol EDCI，室溫?cái)嚢?20 min 后再依次加入 0.5 mmol Et3N 和 0.25 mmol 化合物Η，室溫?cái)嚢柽^夜。向反應(yīng)體系中加入20 mL飽和Na2⑶3,乙酸乙酯萃取兩次（2 X 10 mL)，合并有機(jī)相，水洗，無水Na2S〇4干燥、過濾，取濾液減壓濃縮得粗產(chǎn)品，再經(jīng)柱 層析純化得到黃色固體57.8 mg，產(chǎn)率為73%; C 3的NMR數(shù)據(jù)見表2。
[0015] 原料μ的制備 圖2為原料Μ的制備技術(shù)路線具體操作方法:稱取化合物I ( 4.03 mmol )溶于10 mL超干四氫咲喃中，加入三乙胺（4.8 mmol，1.2 eq )，然后于-78 °C下加入次氯酸叔 丁基酯（4.83 mmol, 1