Nacyline類衍生物及製備和用途的製作方法

2023-06-07 00:45:51 5

專利名稱：Nacyline類衍生物及製備和用途的製作方法
技術領域：
本發明屬酶化學、藥物化學和藥理學領域，涉及Nacyline類衍生物及製備方法，
以及該類化合物在製備抗腫瘤藥物中的用途。

背景技術：
當今威脅人類健康的兩大主要疾病分別是心腦血管疾病和腫瘤疾病，因此，世 界各國都投入了大量的人力、物力、財力來對這兩種疾病的研究以及尋找有效的藥物對 其治療。由於萜類吲哚生物鹼具有有效且廣泛的藥用活性以及成藥性，如長春新鹼、長 春花鹼、以及喜樹鹼都可以作為良好的抗腫瘤藥物，阿嗎鹼具有降血壓作用，Serpentine 可以起至幅靜作用(Kang Hee Nam, Hwa JeeChung， Eo Jin Jeon， Mi Kyung Park, Yong Hyeon Yim， Jang Ryol Liu， Jeong HoPark， In Vitro Biosynthesis of Strictosidine Using Lonicera j即onica Leaf Exactsand Recombinant Yeast. Journal of Plant Biology. 2007， 50 (3) ， 315-320.)。因此，越來越多的人加入到對鵬類噴哚生物鹼的研究。
目前，許多研究表明大多數萜類吲哚生物鹼是由異胡豆苷經不同的次生代謝途徑轉化而來 的(Elke A丄oris，Santosh Panjikar，Martin Ruppert，Leif Barleben，Matthias Unger， Helmut Schubel， Joachim Stockigt， Structure—Based Engineering of Strictosidine Synthase :Auxiliaryfor Alkaloid Libraries. Chemistry & Biology, 14， 1_6.)。本發明
則利用異胡豆苷合成酶催化合成的取代異胡豆苷衍生物為起始物，通過快速簡便的酶化學
方法合成得到具有多個手性中心多環結構的Nacyline類衍生物。同時，我們對Nacyline 類衍生物進行了體外抗腫瘤活性測試。

發明內容
本發明的目的是提供一種Nacyline類衍生物，以及它們的可藥用鹽，具有以下結 構通式
formula see original document page 3 其中 W，X， Y， Z相同或不同，選用碳或氮； &， R2， R3， &相同或不同，選用氫、硝基、滷素、羥基、胺基、醯基、含1 8個碳的飽
和或不飽和烴基或烷氧基或含1 8個碳的烷胺基或醯基；當W， X， Y， Z都為碳時，&， R2，
&，1 4不能都為氫。 優選的式(1)化合物是formula see original document page 4 1-1 :(3aS，5S，9S，14S)-5，9-橋亞甲基-9-氫-8-氧-14-乙烯基_1， 2， 3， 3a， 4， 5-六氫-3，9a，12-三氮雜環壬四烯並[j，k]芴-6-甲酸甲酯 1-2 :(3aS，5S，9S，14S)-5，9-橋亞甲基-9-氫-8-氧-12-甲氧基_14_乙烯基-1， 2，3，3a，4，5-六氫_3，9a_雙氮雜環壬四烯並[j，k]芴_6_甲酸甲酉旨
1-3 :(3aS，5S，9S，14S)-5，9-橋亞甲基-9-氫-8-氧-10-甲基_14_乙烯基_1，2， 3，3a，4，5-六氫-3，9&-雙氮雜環壬四烯並[j，k]芴_6_甲酸甲酯 本發明的另一個目的是提供一種由取代異胡豆苷類化合物製備式(I)化合物的 方法將取代異胡豆苷衍生物在一定濃度的硫酸溶液中反應製備得到式(I)化合物，反應 式為formula see original document page 4 本發明的又一 目的是提供Nacyline類衍生物在製備防治肺癌和慢性髓原細胞白 血病的藥物中的應用。 本發明式(1)化合物具有重要的生物活性，體外對人肺癌細胞(A549)，人慢性髓 原細胞白血病細胞(K562)的細胞毒活性試驗表明此類衍生物對腫瘤細胞生長具有抑制作 用，可成為新的防治肺癌和慢性髓原細胞白血病藥物。 本發明的有益之處是著重對新Nacyline類衍生物進行探索，提供了基於酶催化 化學的快速合成具有多個手性中心多環結構的吲哚類生物鹼的方法；提供的新Nacyline 類衍生物具有重要的生物活性，體外對多株腫瘤細胞有抑制作用，可成為新的防治肺癌和 慢性髓原細胞白血病藥物。
具體實施例方式
下面通過具體的實施例進一步說明本發明。下述實施例給出了代表性化合物的合
成及相關結構鑑定數據。必須說明，下述實施例是用於說明本發明而不是對本發明的限制。
根據本發明的實質對本發明進行的簡單改進都屬於本發明要求保護的範圍。 實施例1 : (3aS，5S，9S， 14S) _5， 9_橋亞甲基_9_氫_8_氧-14-乙烯基_1， 2， 3， 3a，
4，5-六氫-3，9a，12-三氮雜環壬四烯並[j，k]芴_6_甲酸甲酉旨(化合物1-1)的製備formula see original document page 5
本例涉及到一類如式(I)所示的具有細胞毒活性的Nacyline類衍生物的一般合成方法。具體涉及(3aS，5S，9S，14S)-5，9-橋亞甲基-9-氫-8-氧-14-乙烯基_1，2，3，3a，4，5-六氫-3，9a，12-三氮雜環壬四烯並[j， k]芴-6-甲酸甲酯的合成。將12-氮雜異胡豆苷(20毫克，0.038毫摩爾)溶於硫酸溶液(2摩爾/升，0.4毫升)中，在氮氣保護下於85-9(TC攪拌30分鐘，反應完成後冷卻至室溫，在冰浴中用碳酸鈉溶液將反應液調成弱鹼性，然後用乙酸乙酯萃取三次(3X 10毫升)，合併有機相，並分別用水和飽和食鹽水洗滌後加入無水硫酸鈉乾燥，最後除去溶劑，所得粗產品用製備液相分離得到(3aS， 5S， 9S，14S) -5， 9-橋亞甲基-9-氫-8-氧-14-乙烯基-1， 2， 3， 3a， 4， 5-六氫-3， 9a， 12-三氮雜環壬四烯並[j， k]芴-6-甲酸甲酉旨(化合物1-1)。 下面用統一方式表述合成得到的化合物的物理及化學數據。包括比移值(Rf)及其展開溶劑、核磁共振氫譜CH NMR，數據於500MHz核磁共振儀得到)、核磁共振碳譜(13CNMR，數據於125MHz核磁共振儀得到)、電噴霧質譜(ESI-MS) ,H NMR和"C NMR所使用的試劑一般為氖代氯仿(CDC13) ;NMR譜圖峰形表示為單峰(s)、雙峰(d)、寬單峰(brs)、雙雙峰(dd)、三重峰(t)、四重峰(q);耦合常數(J)的單位用赫茲(Hz)表示；化學位移值(S)單位用卯m表示。 化合物1-1 :淡黃色固體；收率58. 7% ;Rf (氯仿/甲醇25 : 1)0. 56 ;ESI-MSm/z[M+H]+ 352 一H NMR(500MHz，CDC13) : S 10. 21 (1H， s，H—NH) ，8. 33(1H，d，J = 4. 5Hz，H—11)，7. 79(1H， d， J = 7. 5Hz， H-13) ，7. 54(1H， s， H-7) ， 7. 07(1H， dd， J = 7. 5， 4. 5Hz， H-12)，6. 18(1H， s， H-9) ，4. 64(1H， q， J = 6. 5Hz， CH2CH_14) ，4. 34(1H， d， J = 11. 5， CH2CH_14E)，3. 76 (1H， m， H-3a) ， 3. 71 (1H， d， J = 9. OHz， CH2CH_14Z) ， 3. 68 (3H， s， C00CH3_6) ， 3. 58 (1H，dd， J = 10. 5， 4. 5Hz， H-2a) ， 3. 24-3. 38 (3H， m， H_14， 5， 2b) ， 2. 89 (1H， m， H-la) ， 2. 71 (1H，d， J = 14.5Hz， H-lb) ， 1. 52(2H， m， H_4) ;13C_NMR(125MHz， CDC13) : 167. 9 (C00CH3_6)，154. 5 (C-7) ， 148. 9 (C-9b) ， 142. 2 (C-13c) ， 134. 3 (C-11) ， 133. 8 (CH2CH_14) ， 126. 2 (C-13a)，119. 8(C-12) ，115. 5(C-13) ， 107. 3 (C_6) ， 106. 8(C-13b) ， 104. 4 (CH2CH_14) ， 76. 4 (C_9)，52. 3 (C-3a) ， 50. 9 (C00CH3_6) ， 49. 0 (C_2) ， 33. 6 (C-14) ， 27. 5 (C_4) ，21.9 (C_5) ， 20. 3 (C_l)。
實施例2 :化合物1-2和1-3的製備 根據實施例1的方法，以相應的10-甲氧基異胡豆苷和12-甲基異胡豆苷為原料，分別經硫酸(2摩爾/升)催化後製備得到化合物1-2和1-3。 化合物1-2 :白色固體；收率56. 1 % ;Rf (氯仿/甲醇25 : 1)0. 63 ;ESI-MSm/z[M+H]+ 381 ;力-畫R(500MHz， CDC13) : S 7. 70(1H， s， H-7) ， 7. 51 (1H， d， J = 7. 5Hz，H-10) ，7. 42(1H， s， H-13)，7. 21(1H， d， J = 7. 5Hz， H_ll)，6. 35(1H， d， J = 8. OHz， H_9)，5.45(lH，m， CH2CH-14) ，5. 18(1H， d， J = 17. OHz， CH2CH_14E) ， 5. 08 (1H， d， J = 10. OHz，
5CH2CH-14Z) ，4. 13(1H， m， H_3a) ， 3. 77 (3H， s， C00CH3_6) ，3. 38(1H， dt， J = 12. 5， 2. 5Hz， H-2a) ;3. 12-3. 18 (2H， m， H_5， H—14) ， 2. 94 (1H， m， H_2b) ， 2. 70—2. 81 (2H， m， H_l) ， 2. 36 (3H， s， CH30-12) ， 1. 91-2. 04 (2H， m， H—14)。 化合物1-3 :白色固體；收率54. 6% ;Rf (氯仿/甲醇25 : 1)0. 61 ;ESI-MS m/ z[M+H]+365 一H-NMR(500MHz, CDC13) : S7.73(1H， s， H_7) ， 7. 39 (1H， d， J = 8. OHz， H-13)， 7. 34(1H，dd， J = 7. 5， 8. 0Hz，H_12) ，7. 18(1H，t， J = 7. 5Hz，H_ll) ，6. 38(1H，d， J = 8. OHz， H-9) ，5. 44(lH，m，CH2CH-14) ，5. 21(1H，d， J = 17. OHz， CH2CH_14E) ， 5. 06(1H，d， J = 10. OHz， CH2CH-14Z) ，4. II(IH， m， H_3a) ， 3. 75 (3H， s， C00CH3_6) ， 3. 41 (1H， dt， J = 12.5，2.5Hz， H-2a) ;3. 10-3. 18 (2H， m， H_5， H—14) ， 2. 94 (1H， m， H_2b) ， 2. 73—2. 82 (2H， m， H_l) ， 2. 35 (3H， s， CH30-12) ， 1. 91-2. 02 (2H， m， H—14)。 為了更好地理解本發明的實質，下面通過藥理實施例進一步說明本發明。藥理實 施例給出了代表性化合物的部分活性數據。必須說明，下述藥理實施例是用於說明本發明 而不是對本發明的限制，根據本發明的實質對本發明進行的簡單改進都屬於本發明要求保 護的範圍。 實施例3 :化合物1-1對A549細胞的細胞毒活性 A549(人肺癌)細胞用RPMI 1640培養基培養，培養基中含10 %的胎牛血清， 100U/毫升青黴素和100U/毫升的鏈黴素。細胞以每孔5X 103的濃度加入到96孔板中，在 37t:含5% C02潮溼空氣的培養箱中培養24小時。 細胞存活率的測定用改良MTT法。細胞經過24小時的孵育後，分別將新配的化 合物i-i的二甲亞碸溶液以濃度梯度加入到各孔中，使孔中化合物最終濃度分別為100微 克/毫升，33. 3微克/毫升，11. 1微克/毫升和3. 7微克/毫升。72小時後，加入10微升 MTT (5毫克/毫升)的磷酸鹽緩衝液，再繼續在37t:培養4小時後，離心5分鐘除去未轉化 的MTT，每孔中加入200微升二甲亞碸，以溶解還原的MTT晶體甲臢(formazan)，所形成的 formazan用酶標儀在570nm波長下比色，細胞存活率由樣品相對於對照品的比值計算。
其中化合物1-1對A549細胞半抑制濃度IC5。由劑量效應曲線得到。化合物1_1 的IC5。為6. 2 ii M。 本試驗以抗腫瘤一線用藥喜樹鹼(CPT)作為陽性對照，CPT對人肺癌A549細胞的 半抑制濃度ICs。為0. lliiM。 本試驗表明此類新Nacyline類衍生物對人肺癌A549細胞具有較強的細胞毒性， 有可能發展成為新的具有抗肺癌作用的藥物。 實施例4 :化合物1-2對人慢性髓原細胞白血病細胞(K562)的細胞毒活性
人慢性髓原細胞白血病細胞(K562)用RPMI 1640培養基培養，培養基中含10%小 牛血清，100U/毫升青黴素和100U/毫升鏈黴素。細胞以每孔1 X 104個密度接種到96孔板 中，在37°C，5% C02潮溼空氣的培養箱中培養24小時。 細胞存活率的測定方法用改良MTT法。細胞經24小時的孵育後，分別將新配的化 合物1-2的二甲亞碸溶液以濃度梯度加入到各孔中，使孔中化合物的最終濃度分別為100 微克/毫升、50微克/毫升、25微克/毫升、5微克/毫升。72小時後，加入10微升MTT(5 毫克/毫升)的生理鹽水溶液，再繼續在37°C ， 5% C02潮溼空氣的培養箱中培養3小時，每 孔中加入150毫升二甲亞碸，振蕩溶解生成的MTT晶體甲臢(formazan)，所形成的甲臢用酶標儀在570nm波長下比色，細胞存活率由樣品0D值對於對照OD值的比值計算。其中化合 物I-2對K562細胞的半數抑制濃度(IC5。)由劑量效應曲線得到。
細胞存活率的測定用改良MTT法，具體方法同實施例3。 對人慢性髓原細胞白血病K562細胞半抑制濃度IC5。由劑量效應曲線得到。化合 物1-2的IC5。為51. 2iiM。 本試驗以抗腫瘤一線用藥喜樹鹼(CPT)作為陽性對照，CPT對人慢性髓原細胞白 血病細胞的半抑制濃度IC5。為0. 6 ii M。 本實驗表明此類新Nacyline類衍生物對人慢性髓原細胞白血病癌細胞K562細胞 具有較強的細胞毒性，有可能發展成為新的具有抗慢性髓原細胞白血病作用的藥物。
權利要求
一種Nacyline類衍生物及其可藥用的鹽，具有以下結構通式其中W，X，Y，Z相同或不同，選用碳或氮；R1，R2，R3，R4相同或不同，選用氫、硝基、滷素、羥基、胺基、醯基、含1～8個碳的飽和或不飽和烴基或烷氧基或含1～8個碳的烷胺基或醯基；當W，X，Y，Z都為碳時，R1，R2，R3，T4不能都為氫。FSA00000081987200011.tif
2. 根據權利要求1所述的一種Nacyline類衍生物及其可藥用的鹽，其特徵在於，具體 化合物為1-1 : (3aS， 5S， 9S， 14S) -5， 9-橋亞甲基-9-氫-8-氧-14-乙烯基-1， 2， 3， 3a， 4， 5-六 氫-3，9a， 12-三氮雜環壬四烯並[j， k]芴-6-甲酸甲酯；1-2 : (3aS， 5S， 9S， 14S) -5， 9-橋亞甲基-9-氫-8-氧-12-甲氧基-14-乙烯基-1， 2， 3， 3a，4，5-六氫-3，9a-雙氮雜環壬四烯並[j， k]芴-6-甲酸甲酉旨；1-3 :(3aS，5S，9S，14S)-5，9-橋亞甲基-9-氫-8-氧-10-甲基_14_乙烯基_1，2，3， 3a，4，5-六氫-3，9&-雙氮雜環壬四烯並[j， k]芴-6-甲酸甲酯。
3. 根據權利要求l所述的一種Nacyline類衍生物及其可藥用鹽的製備方法，其特徵在 於，是通過以下方案實現將異胡豆苷衍生物在硫酸催化下製得式(I)化合物，反應式為
4.根據權利要求1所述的一種Nacyline類衍生物及其可藥用的鹽在製備防治肺癌和 瞎性髓原細胞白血病藥物中的應用。
全文摘要
本發明提供一種Nacycline類衍生物及其可藥用的鹽，通過將取代異胡豆苷衍生物在一定濃度的硫酸溶液中反應製備得到。本發明提供的化合物，體外對人肺癌細胞和人慢性髓原細胞白血病細胞的細胞毒活性試驗表明此類衍生物對腫瘤細胞生長具有抑制作用，可製備成為新的防治肺癌和慢性髓原細胞白血病藥物；本發明化合物具有以下結構通式
文檔編號A61K31/55GK101792448SQ20101014371
公開日2010年8月4日 申請日期2010年4月9日 優先權日2010年4月9日
發明者俞永平, 祝華建, 約阿施·史託克希特, 鄒宏斌 申請人:浙江大學