9－脂肪氨基取代小檗鹼衍生物及其製備方法與作為抗癌藥物的應用的製作方法
2023-06-30 13:48:21
專利名稱：9－脂肪氨基取代小檗鹼衍生物及其製備方法與作為抗癌藥物的應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種新藥物化合物，具體的說，涉及一種9-脂肪氨基取代小檗鹼衍生物及其製備方法與作為抗癌藥物的應用。
背景技術：
癌症是威脅人類健康和生命安全的主要疾病。抗癌藥物的研究與開發一直是化學家和藥物學家關注的熱點。尋找高效、高選擇性、毒副作用小的抗癌藥物是藥物研究開發的重要方向之一。
以DNA為靶點設計合成抗癌藥物，特別是針對具有重要生理意義的端粒DNA及原癌基因DNA的特殊高級結構設計合成小分子抑制劑，是發展新型抗癌藥物的重要方法。與端粒DNA，以及原癌基因c-myc DNA相互作用的小分子化合物具有一些共同的結構特徵具有三個或者更多的近似平面芳環結構；一條或者幾條在生理條件下帶正電荷的側鏈。它們的抗癌作用的機制主要是通過與端粒DNA或原癌基因c-myc DNA相互作用，抑制癌細胞的端粒酶活性，或c-myc基因的表達，從而抑制癌細胞的複製。
小檗鹼是一種生物鹼，是黃連等重要中藥的主要有效成分。小檗鹼具有良好的抗菌和抗炎作用，也有一定的抗癌活性。以小檗鹼的母核為基礎進行結構改造，是發現具有更好抗癌活性先導化合物的一條可行途徑。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術存在的不足，提供一類新的9-脂肪氨基取代小檗鹼衍生物。
本發明的另一個目的是提供上述9-脂肪氨基取代小檗鹼衍生物的製備方法。
本發明的進一步目的是提供上述9-脂肪氨基取代小檗鹼衍生物在製備抗癌藥物中的應用。
本發明根據一些與端粒DNA或c-myc DNA相互作用的小分子化合物的結構特徵，在保留小檗鹼母體骨架的情況下，在9-位引入一條脂肪氨基側鏈，得到可與端粒DNA或原癌基因c-myc DNA相互作用很強的的9-脂肪氨基取代的小檗鹼類衍生物。而小檗鹼本身與端粒DNA或原癌基因c-myc DNA相互作用很弱。
9-脂肪氨基取代小檗鹼衍生物，其通式如式(I) 其中，n選自1～5；R1、R2可以相同，也可以不同，分別選自H、C1-6的烷基、哌啶基、嗎啉基、哌嗪基、吡噁啉基。
上述9-脂肪氨基取代小檗鹼衍生物的製備方法，包括如下步驟在高溫和真空條件下，將小檗鹼1的9-甲氧基轉變成9-羥基2；再與α，ω-二溴烷烴[Br-(CH2)n-Br]進行烷基化反應；所得化合物3再與取代胺化合物(R1-NH-R2)反應，產物經離子樹脂交換得到9-脂肪氨基取代小檗鹼衍生物4。反應通式見式(II)。
發明人在長期的研究中發現，與小檗鹼相比較，9-脂肪氨基取代的小檗鹼衍生物與富含鳥嘌呤的端粒DNA以及原癌基因c-myc DNA具有很強的相互作用，顯示對癌細胞中的端粒/端粒酶具有很好的抑制活性，對原癌基因c-myc的表達有很強的抑制作用。進一步實驗證明，本發明涉及的9-脂肪氨基取代的小檗鹼衍生物對多種癌細胞株具有顯著的抑制作用，而對正常細胞毒性小，可用於製備抗腫瘤藥物。
本發明的9-脂肪氨基取代小檗鹼衍生物可與藥學上可接受的輔助劑混合，製備各種劑型，如片劑、丸劑、膠囊、注射劑、懸浮劑或乳劑等等。
與現有技術相比，本發明具有如下有益效果本發明的9-脂肪氨基取代小檗鹼衍生物與富含鳥嘌呤的端粒DNA以及原癌基因c-mycDNA具有很強的相互作用，顯示對癌細胞中的端粒/端粒酶具有很好的抑制活性，對原癌基因c-myc的表達有很強的抑制作用。實驗證明，本發明的9-脂肪氨基取代小檗鹼衍生物對多種癌細胞株具有顯著的抑制作用，而對正常細胞毒性小，可用於製備抗腫瘤藥物。
具體實施例方式
實施例1化合物2的合成將0.1mol乾燥的鹽酸小檗鹼置於真空乾燥箱中，升溫至190℃，在10-15mmHg壓力下反應15min，得暗紅色粉末固體，粗品用氯仿/甲醇(V/V＝9∶1)柱層析洗脫，得鮮紅色固體粉末2。
產率78％；1H NMR(CD3OD/CDCl3，300MHz)δ9.23(s，1H)，8.47(s，1H)，8.07(d，1H，J＝9.1)，7.90(d，1H，J＝9.1)，7.50(s，1H，)，6.93(s，1H)，6.06(s，2H)，4.37(t，2H，J＝6.5)，4.02(s，3H)，3.10(t，2H，J＝6.5)；FAB-MS m/z321[M]+；元素分析C19H15NO4，理論值C，71.02；H，4.71；N，4.36.實測值C，71.38；H，4.95；N，4.57.
化合物2實施例2化合物3a的合成將0.05mol化合物2溶於300ml乙腈中，加入0.12mol的1，3-二溴丙烷於70-80℃反應3小時，趁熱抽濾，固體用乙腈洗滌2次，粗品用氯仿/甲醇(V/V＝9∶1)柱層析洗脫，得鮮黃色固體3a。
產率62％；1H NMR(CD3OD/CDCl3，300MHz)δ9.72(s，1H)，8.51(s，1H)，8.09(d，1H，J＝9.0)，7.92(d，1H，J＝9.0)，7.47(s，1H，)，6.88(s，1H)，6.01(s，2H)，4.85(t，2H，J＝5.5)，4.34(t，2H，J＝6.2)，4.05(s，3H)，3.32(t，2H，J＝6.7)，3.00(t，2H，J＝5.5)，2.25(m，2H)；FAB-MSm/z442[M-Br]+；元素分析C22H21Br2NO4，理論值C，50.50；H，4.05；N，2.68.實測值C，50.24；H，4.33；N，2.41 化合物3a實施例3化合物3b的合成方法同實施例2，所不同的是用1，2-二溴乙烷代替1，3-二溴丙烷，得鮮黃色固體3b。
產率62％；1H NMR(CD3OD/CDCl3，300MHz)δ9.69(s，1H)，8.57(s，1H)，8.03(d，1H，J＝9.1)，7.89(d，1H，J＝9.1)，7.45(s，1H，)，6.94(s，1H)，6.04(s，2H)，4.91(t，2H，J＝5.6)，4.46(t，2H，J＝6.0)，4.07(s，3H)，3.72(t，2H，J＝6.0)，3.02(t，2H，J＝5.6)；FAB-MS m/z428[M-Br]+；元素分析C21H19Br2NO4，理論值C，49.53；H，3.76；N，2.75.實測值C，49.40；H，3.54；N，2.93
化合物3b實施例4化合物4a的合成將0.01mol化合物3a溶於30ml乙腈中，加入0.02mol二甲胺鹽酸鹽，於80℃反應3小時，冷卻，抽濾，粗品用氯仿/甲醇(V/V＝9∶1)柱層析洗脫後，固體經Dowex離子交換樹脂交換，得到鮮黃色固體粉末4a。
產率52％；1H NMR(DMSO-d6，300MHz)δ9.70(s，1H)，8.88(s，1H)，8.16(d，1H，J＝9.2)，8.01(d，1H，J＝9.2)，7.75(s，1H)，7.06(s，1H)，6.13(s，2H)，4.90(t，2H，J＝5.5)，4.31(t，2H，J＝5.7)，4.04(s，3H)，3.36(t，2H，J＝7.8)，3.20(t，2H，J＝5.7)，2.85(s，6H)，2.22(m，2H)；FAB-MS m/z407[M-Cl]+；元素分析C24H27ClN2O4，理論值C，65.08；H，6.14；N，6.32.實測值C，65.27；H，6.42；N，6.05.
化合物4a實施例5化合物4b的合成方法同實施例4，所不同的是用二乙胺代替二甲胺鹽酸鹽，產物為鮮黃色固體粉末4b。
產率58％；1H NMR(DMSO-d6，300MHz)δ9.73(s，1H)，8.90(s，1H)，8.20(d，1H，J＝9.1)，8.04(d，1H，J＝9.1)，7.78(s，1H)，7.09(s，1H)，6.16(s，2H)，4.92(t，2H，J＝5.6)，4.36(t，2H，J＝5.8)，4.07(s，3H)，3.38(t，2H，J＝7.5)，3.22(m，6H)，2.24(m，2H)，1.26(t，6H，J＝7.2)；FAB-MS m/z435[M-Cl]+；元素分析C26H31ClN2O4，理論值C，66.30；H，6.63；N，5.95.實測值C，66.61；H，6.37；N，6.21 化合物4b實施例6化合物4c的合成方法同實施例4，所不同的是用哌嗪代替二甲胺鹽酸鹽，產物為鮮黃色固體粉末4c。
產率29％；1H NMR(CD3OD/CDCl3，300MHz)δ9.93(s，1H)，8.50(s，1H)，7.94(d，1H，J＝9.2)，7.88(d，1H，J＝9.1)，7.47(s，1H)，6.82(s，1H)，6.02(s，2H)，5.01(t，2H，J＝5.7)，4.46(t，2H，J＝5.5)，4.02(s，3H)，3.49(t，2H，J＝5.5)，3.24-3.16(m，8H)，2.94(t，2H，J＝7.6)，2.38(m，2H)；FAB-MS m/z448[M-Cl]+；元素分析C26H30ClN3O4，理論值C，64.52；H，6.25；N，8.68.實測值C，64.77；H，6.06；N，8.74.
化合物4c實施例7化合物4d的合成方法同實施例4，所不同的是用哌啶代替二甲胺鹽酸鹽，產物為鮮黃色固體粉末4d。
產率48％；1H NMR(CD3ODCDCl3，300MHz)δ9.69(s，1H)，8.55(s，1H)，7.97(d，1H，J＝9.3)，7.94(d，1H，J＝9.3)，7.52(s，1H)，6.88(s，1H)，6.09(s，2H)，4.93(t，2H，J＝6.2)，4.42(t，2H，J＝6.3)，4.08(s，3H)，3.24(t，2H，J＝6.3)，2.62(t，2H，J＝7.7)，.2.51(brs，4H)，2.12(m，2H)；1.64(m，4H)，1.51(m，2H)；FAB-MS m/z447[M-Cl]+；元素分析C27H31ClN2O4，理論值C，67.14；H，6.47；N，5.80.實測值C，67.25；H，6.70；N，5.53.
化合物4d實施例8化合物4e的合成方法同實施例4，所不同的是用嗎啉代替二甲胺鹽酸鹽，產物為鮮黃色固體粉末4e。
產率60％；1H NMR(CD3OD/CDCl3，300MHz)δ9.65(s，1H)，8.48(s，1H)，7.92(d，1H，J＝9.1)，7.88(d，1H，J＝9.1)，7.46(s，1H)，6.80(s，1H)，6.01(s，2H)，4.90(t，2H，J＝6.3)，4.39(t，2H，J＝6.4)，4.01(s，3H)，3.67(t，4H，J＝4.4)，3.19(t，2H，J＝6.4)，2.62(t，2H，J＝7.4)，2.51(t，4H，J＝4.4)；2.09(m，2H)；FAB-MS m/z449[M-Cl]+；元素分析C26H29ClN2O5，理論值C，64.39；H，6.03；N，5.78.實測值C，64.66；H，5.89；N，6.02.
化合物4e實施例9化合物4f的合成方法同實施例4，所不同的是用化合物3b代替3a，用二乙胺代替二甲胺鹽酸鹽，產物為鮮黃色固體粉末4f。
產率42％；1H NMR(DMSO-d6，300MHz)δ9.81(s，1H)，9.00(s，1H)，8.19(d，1H，J＝9.2)，8.06(d，1H，J＝9.2)，7.76(s，1H)，7.07(s，1H)，6.14(s，2H)，4.89(t，2H，J＝5.5)，4.51(t，2H，J＝4.0)，4.07(s，3H)，3.68(t，2H，J＝4.0)，3.34(m，4H)，3.22(t，2H，J＝5.5)，1.29(t，6H，J＝7.0)；FAB-MS m/z421[M-Cl]+；元素分析C25H29ClN2O4，理論值C，65.71；H，6.40；N，6.13.實測值C，65.45；H，6.65；N，6.28.
化合物4f實施例10化合物4g的合成方法同實施例4，所不同的是用化合物3b代替3a，用二異丙胺代替二甲胺鹽酸鹽，產物為鮮黃色固體粉末4g。
產率20％；1H NMR(CD3OD/CDCl3，300MHz)δ9.86(s，1H)，8.58(s，1H)，8.02(d，1H，J＝9.0)，7.97(d，1H，J＝9.0)，7.56(s，1H，)，6.90(s，1H)，6.11(s，2H)，4.96(t，2H，J＝5.7)，4.39(t，2H，J＝6.7)，4.11(s，3H)，3.30(m，2H)，3.13(t，2H，J＝6.7)，3.02(t，2H，J＝5.7)，1.11(d，12H，J＝6.3)；FAB-MS m/z449[M-Cl]+；元素分析C27H33ClN2O4，理論值C，66.86；H，6.86；N，5.78.實測值C，66.71；H，6.92；N，5.57.
化合物4g實施例119-脂肪氨基取代小檗鹼衍生物對端粒酶的抑制作用選擇部分具有代表性的化合物，採用TRAP法進行無細胞體系端粒酶活性測定。從人乳腺癌細胞株MCF-7中提取總蛋白(內含端粒酶)，將一定量的總蛋白提取液與待測藥物混合加入TRAP反應混合液中，PCR反應後利用螢光凝膠成像儀或螢光酶標儀進行檢測，通過吸光值計算抑制端粒酶活性達50％時的化合物濃度，以IC50tel表示，結果如表1所示。結果表明，式(I)化合物在體外對端粒酶有明顯抑制作用。因此本發明的9-脂肪氨基取代小檗鹼衍生物可用於製備以端粒酶為靶點的抗癌藥物。
表1式(I)化合物對端粒酶活性的抑制作用(IC50tel/M)
實施例129-脂肪氨基取代小檗鹼衍生物對c-myc DNA表達的抑制作用選擇部分具有代表性的化合物，採用RT-PCR法進行c-myc癌基因轉錄水平測定。處於對數生長期的淋巴瘤細胞株K562中加入不同濃度的9-脂肪氨基取代小檗鹼衍生物，作用96小時後，從細胞中提取總RNA，以c-myc特異引物進行RT-PCR，電泳後測定條帶光密度值，計算抑制c-myc表達達50％時的化合物濃度，以IC50表示，結果如表2所示。結果表明式(I)化合物對細胞內癌基因c-myc的轉錄表達有明顯抑制作用。因此本發明的9-脂肪氨基取代的小檗鹼衍生物可用於製備以癌基因c-myc為靶點的抗癌藥物。
表2式(I)化合物對c-myc基因表達的抑制作用(IC50/M)
實施例139-脂肪氨基取代小檗鹼衍生物對腫瘤細胞生長的抑制作用選擇部分具有代表性的化合物，以四種腫瘤細胞株NCI-H460(人肺腺癌細胞株)、GLC-82(人肺腺癌細胞株)、MCF-7(人乳腺癌細胞株)，採用MTT法進行體外細胞毒測定。對數生長期細胞加入不同濃度的9-脂肪氨基取代的小檗鹼衍生物，作用48小時後，測定其吸光度。分別計算抑制細胞生長達50％時的化合物濃度，以IC50值表示，結果如表3所示。結果表明式(I)化合物在體外對這三種腫瘤細胞株均具有較強的抑制作用。因此本發明的9-脂肪氨基取代的小檗鹼衍生物可用於製備抗癌的藥物。
表3式(I)化合物對腫瘤細胞株生長的抑制作用(IC50/M)
實施例149-脂肪氨基取代小檗鹼衍生物急性毒性試驗選擇部分具有代表性的化合物(如4c)，進行急性毒性試驗。取18-22克小鼠隨機分六組，每組10隻小鼠，分別用生理鹽水、DMSO2.5ml/kg、4c 500mg/kg、4c 200mg/kg、4c 100mg/kg、4c 50mg/kg處理，觀察14天，結果可見500mg/kg組小鼠45％死亡，即4c對小鼠的急性毒性LD50值大約為500mg/kg。因此本發明的9-脂肪氨基取代的小檗鹼衍生物的急性毒性較小，可用於製備抗癌藥物。
權利要求
1.9-脂肪氨基取代小檗鹼衍生物，其通式如式(I) 其中，n選自1～5；R1、R2可以相同，也可以不同，分別選自H、C1-6的烷基、哌啶基、嗎啉基、哌嗪基、吡噁啉基。
2.權利要求1所述9-脂肪氨基取代小檗鹼衍生物的製備方法，其特徵在於包括如下步驟在高溫和真空條件下，將小檗鹼的9-甲氧基轉變成9-羥基；再與Br-(CH2)n-Br進行烷基化反應；所得化合物再與R1-NH-R2反應，產物經離子樹脂交換得到9-脂肪氨基取代小檗鹼衍生物。
3.權利要求1所述9-脂肪氨基取代小檗鹼衍生物在製備抗癌藥物中應用。
全文摘要
本發明公開了一種9－脂肪氨基取代小檗鹼衍生物及其製備方法與作為抗癌藥物的應用。本發明根據一些與端粒DNA或c－myc DNA相互作用的小分子化合物的結構特徵，在保留小檗鹼母體骨架的情況下，在9－位引入一條脂肪氨基側鏈，得到可與端粒DNA或原癌基因c－myc DNA相互作用很強的的9－脂肪氨基取代的小檗鹼類衍生物。顯示對癌細胞中的端粒/端粒酶具有很好的抑制活性，對原癌基因c－myc的表達有很強的抑制作用。實驗證明，本發明的9－脂肪氨基取代小檗鹼衍生物對多種癌細胞株具有顯著的抑制作用，而對正常細胞毒性小，可用於製備抗腫瘤藥物。
文檔編號A61P35/00GK101050213SQ20071002798
公開日2007年10月10日 申請日期2007年5月14日 優先權日2007年5月14日
發明者黃志紓, 古練權, 張萬金, 歐田苗, 盧宇靖 申請人:中山大學