專利名稱：抗癌活性化合物縮酚酸肽類天然產(chǎn)物的衍生物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)藥工程技術領域的化合物，具體涉及一種抗癌活性化合物縮酚酸肽類天然產(chǎn)物的衍生物。
背景技術：
癌癥是現(xiàn)代人類健康的重大威脅之一。盡管在近幾十年來，人們?yōu)檎鞣┌Y作出了巨大的努力，但離征服癌癥的目標還相差甚遠，癌癥仍然是人類死亡的重要原因之一?？拱┗钚曰衔?Cryptophycins)衍生物，Cryptophycins是一類具有十六元大環(huán)結構特點的縮酚酸肽類天然產(chǎn)物，因其對絲狀真菌cryptococcus的良好抗菌活性而得名。
近年來，隨著人類基因組學、分子和細胞生物學及新藥設計技術的突破和發(fā)展，人們對癌癥的病理和機理在分子基礎上有了更深的認識和理解，癌細胞的特性成為治療癌癥的新的靶點。但相比細胞抑制劑而言，細胞毒類藥物仍然占據(jù)著主導地位。而目前市場上廣為使用的是抑制細胞有絲分裂的這一類細胞毒類藥物，包括秋水仙堿、長春花堿類及紫杉醇等。這一類化合物的作用靶點在微管蛋白，通過與微管蛋白結合，阻止微管形成，使細胞的有絲分裂停留在分裂中期，從而抑制了癌細胞的快速增生。在2002年，僅紫杉醇一個品種，在全球的銷售額就高達20億美元。目前，這一類化合物面臨了很大的問題，由于紫杉醇水溶性極差，影響有效劑型的研究和開發(fā)，更嚴重的是多重耐藥性的日益增多，已經(jīng)限制了這類藥物的療效。所以研究開發(fā)具有廣譜抗腫瘤特性的新型化合物，顯得極為緊迫和必要。
新型抗癌化合物Cryptophycins，最早由Schwartz于1990從海洋生物中分離獲得，當初是作為抗真菌藥使用。1994年Moore等人發(fā)現(xiàn)了Cryptophycins超強的抗腫瘤活性，分別是紫杉醇和長春花堿的100至1000倍，這引起了全世界范圍對其研究的熱潮。研究者通過對海洋生物的進一步研究分離獲得26個類似化合物，其中抗腫瘤活性較強的Cryptophycin52(圖1)目前已在美國進行臨床三期試驗。這類化合物的巨大優(yōu)勢表現(xiàn)在在體外有極強的抗腫瘤活性，抗腫瘤廣泛性；抗多重耐藥性(MDR)。
經(jīng)對現(xiàn)有技術的文獻檢索發(fā)現(xiàn)，Golakoti Trimuturlu等在《J.Am.Chem.Soc》(美國化學會志)1994年第11期，4729-4737頁上發(fā)表的“Total Structuresof Cryptophycins，Potent Antitumor Depsipeptides from the Blue-Green AlgaNostoc sp.Strain GSV 224”(藍綠念珠藻GSV224中具有抗腫瘤活性的縮肽化合物Cryptophycins全結構分析)，該文中提出從海洋中提取的天然化合物Cryptophycins具有很強的抗腫瘤活性，并且有廣泛的抗瘤活性和對多重耐藥性(MDR)的腫瘤細胞仍然有效。通過與已知抗腫瘤藥物的比對，運用不同腫瘤細胞的體外毒性試驗、動物體內(nèi)試驗等方法發(fā)現(xiàn)，Cryptophycins在體外有極強的抗腫瘤活性，IC50為皮摩爾量級，而在體內(nèi)實驗中，這類化合物并沒有顯示出其超強的抗腫瘤活性，而且需要較高的劑量。)其不足在于Cryptophycins系列化合物存在水溶性差、穩(wěn)定性差的不足，對動物體內(nèi)環(huán)境敏感，容易分解而失去抗癌活性。

發(fā)明內(nèi)容
針對目前及其衍生物的研究現(xiàn)狀，本發(fā)明通過分析研究現(xiàn)有構效關系數(shù)據(jù)，提供一種抗癌活性化合物縮酚酸肽類天然產(chǎn)物的衍生物。與Cryptophycin52對比可看出，本發(fā)明是保留原結構中活性部位，同時結合分子構效關系，生物電子等排機理以及相似相容原理，在Cryptophycin分子中特定位置引入特定基團，來改善它的水溶性和穩(wěn)定性。
本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的所述的抗癌活性化合物Cryptophycins衍生物，為以下化合物I-V中的任一個，即Cryptophycins I～V，具體的結構式如下
其中X＝氧和氮氫，R＝氫，甲基，乙基，磷酸酯基。
其中X＝氧和氮氫。
其中X＝氧和氮氫。
其中X＝氧和氮氫，Y＝氧和氮氫，R＝氫，甲基，乙基，羥甲基，甲氧甲基，甲基磷酸酯基。

V其中X＝氧和氮氫，Y＝氧和氮氫，R’＝羥甲基，甲氧甲基，甲酰氨甲基，甲酰氨乙基，對羥基芐基，巰基甲基。
本發(fā)明所述的化合物I～V，其系列衍生物都具有新穎的結構特點，考慮從提高大環(huán)化合物水溶性和穩(wěn)定性的角度出發(fā)，在設計其分子結構的時候，增加羥基或者氨基等極性官能團，從而提高分子的親水性及穩(wěn)定性，起到改善提高分子抗癌活性的目的。
所述的化合物I～V，通過對C片斷的設計，并結合B，D片斷的變化，經(jīng)過從A，D，C，B片斷的順次連接得到目標產(chǎn)物。
本發(fā)明中的全合成路線采用國際上已經(jīng)廣為接受的逆合成(Retrosynthesis)分析方法，例如將Cryptophycin52分子可以分割成A、B、C和D四個分子片斷。本發(fā)明全合成路線中包括四個片斷分子的各自分別合成。在這之后對于片斷分子的連接順序進行了一定的探索，尋找到最優(yōu)化的全合成路線。順次通過酯鍵或者酰氨鍵連接成為最終的16元大環(huán)內(nèi)酯化合物，這中間涉及到多種官能團保護基的使用，最后再進行雙鍵的環(huán)氧化。
本發(fā)明針對Cryptophytins衍生物的水溶性和穩(wěn)定性差等缺點，將以Cryptophycins為先導化合物進行分子優(yōu)化設計，建立和優(yōu)化不對稱合成方法，并對合成的新型化合物進行細胞實驗和藥物篩選，以期研發(fā)出有臨床應用前景的新型化合物，可以推進抗腫瘤領域研究的進程。


圖1為現(xiàn)有化合物Cryptophycin52的結構2為本發(fā)明化合物Cryptophycins系列衍生物結構圖具體實施內(nèi)容下面結合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細說明本實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
實施例一全合成方法(以CryptophycinsIV系列中X＝O，R＝H，Y＝NH為例)1.A片斷(前期合成1.0eq)，D片斷(L-leucic acid TBS保護羥基1.2eq)，加入DCC(2.eq)，DMAP(cat)，CH2Cl2做溶劑；混合之后室溫下攪拌6小時，硅膠柱分離，得到產(chǎn)物(67％)2.將1得到的產(chǎn)物(1.0eq)，C片斷(CSIchlorosulfonyl isocyanate，1.2eq)，冰水浴0℃混合反應物，30min后減壓蒸干溶劑直接用在下一步反應。D片斷(R)-叔丁基1-氨基-3-(3-氯-4-甲氧苯基)丙基-2-基氨基甲酸酯(1.3eq)加入前面產(chǎn)物的無水CH2Cl2中，加入Et3N(3.0eq)，之后室溫攪拌2小時。硅膠拄分離得到產(chǎn)物(65％)。
3.將2產(chǎn)物加入TFA，CH2Cl2中室溫攪拌過夜，過柱分離得到產(chǎn)物(76％)。之后將該產(chǎn)物溶于CH2Cl2中，加入MCPBA室溫攪拌過夜。之后反應液用1N偏亞硫酸氫鈉和飽和碳酸請鈉洗。蒸干得到產(chǎn)物的非對應異構體。用C18反相手性柱分離得到產(chǎn)物CryptophycinsIV(X＝O，R＝H，Y＝NH)的β～異構體(60％)。核磁數(shù)據(jù)如下1HNMR(CDCl3)δ7.38(m，5H)，7.18(S，1H)，7.03(d，J＝8.6Hz，1H)，6.83(d，J＝8.6Hz，1H)，6.79(m，1H)，6.60(m，1H)，6.19(d，J＝7.6Hz，1H)，5.76(d，J＝15.3Hz，1H)，5.20(m，1H)，5.07(m，1H)，4.43(m，1H)，3.90(s，1H)，3.40(m，2H)，2.96(m，1H)，2.78(m，2H)，2.57(m，1H)，2.40(m，1H)，1.70(m，3H)，1.17(d，J＝6.7Hz，3H)，0.82(m，6H)。
實施例二CryptophycinsIV系列的其他衍生物均由上述實施例二中1.2.3方法制備，除了4、8位O和N原子的變換是在合成D和B片斷時候完成，其他均在完成大環(huán)的合成之后對6位N原子進行相應的甲基化，乙基化，羥甲基化，甲氧甲基化，以及羥甲基化之后的磷酸酯化得到各個對應衍生物。
甲基化產(chǎn)物核磁數(shù)據(jù)如下1HNMR(CDCl3)δ7.39(m，5H)，7.20(S，1H)，7.08(d，J＝8.4Hz，1H)，6.88(d，J＝8.4Hz，1H)，6.59(m，1H)，6.02(d，J＝7.5Hz，1H)，5.77(d，J＝15.7Hz，1H)，5.65(m，1H)，5.10(m，2H)，4.20(m，1H)，3.90(s，3H)，3.72(s，1H)，3.38(s，3H)，3.31(m，2H)，2.96(d，J＝7.0Hz，1H)，2.89(m，1H)，2.78(m，1H)，2.57(m，1H)，2.41(m，1H)，1.90(m，1H)，1.75(m，2H)，1.43(m，1H)，1.18(d，J＝7.0Hz，3H)，0.91(m，6H)。
CryptophycinsV系列的衍生物也均由上述實施例二中1.2.3方法制備完成16元大環(huán)的全合成，以及4、8位O和N原子的變換是在合成D和B片斷時候完成。之后對于6位N原子上的羥甲基衍生物進一步與不同的α～氨基酸(D/L)進行酯化反應，以此來進一步修飾分子結構，得到CryptophycinsV系列的各個相應衍生物。
實施例三CryptophycinsI、II、III系列的衍生物也由上述實施例二中1.2.3方法制備完成16元大環(huán)的全合成。分子的不同之處是除了4位O和N原子的變換是在合成D片斷時候完成，CryptophycinsI、II、III系列的衍生物主要區(qū)別是C片斷的不同。在CryptophycinsI系列的衍生物中C片斷為L-絲氨酸，并進一步對6位C上羥甲基的羥基進行甲基化和磷酸酯化得到各個對應衍生物。
Cryptophycins II系列的衍生物C片斷為L-天門東酰氨。
Cryptophycins III系列的衍生物C片斷為L-甲硫氨酸。
以上合成的Cryptophycins系列化合物可以展開對其測抗癌活性的研究并研究其抗腫瘤藥效和作用機理，擴大抗癌化合物庫，增加可用來篩選的化合物數(shù)量，力求從中找到高活性的藥物前體。
權利要求
1.一種抗癌活性化合物縮酚酸肽類天然產(chǎn)物的衍生物，其特征在于，為以下化合物I-V中的任一個，化合物I-V結構式如下 其中X＝氧和氮氫，R＝氫，甲基，乙基，磷酸酯基； 其中X＝氧和氮氫； 其中X＝氧和氮氫； 其中X＝氧和氮氫，Y＝氧和氮氫，R＝氫，甲基，乙基，羥甲基，甲氧甲基，甲基磷酸酯基； 其中X＝氧和氮氫，Y＝氧和氮氫，R’＝羥甲基，甲氧甲基，甲酰氨甲基，甲酰氨乙基，對羥基芐基，巰基甲基。
2.根據(jù)權利要求1所述的抗癌活性化合物縮酚酸肽類天然產(chǎn)物的衍生物，其特征是，所述的化合物I～V，在設計其分子結構的時候，增加羥基或者氨基。
3.根據(jù)權利要求1所述的抗癌活性化合物縮酚酸肽類天然產(chǎn)物的衍生物，其特征是，所述的化合物I～V，通過對C片斷的設計，并結合B，D片斷的變化，經(jīng)過從A，D，C，B片斷的順次連接得到目標產(chǎn)物。
全文摘要
一種醫(yī)藥工程技術領域的抗癌活性化合物縮酚酸肽類天然產(chǎn)物的衍生物。本發(fā)明化合物CryptophycinsI～V系列衍生物，從提高大環(huán)化合物水溶性和穩(wěn)定性的角度出發(fā)，全合成路線中包括四個片斷分子的各自分別合成，在這之后對于片斷分子按照設定的順序通過酯鍵或者酰氨鍵連接成為16元大環(huán)內(nèi)酯化合物，最后再進行雙鍵的環(huán)氧化。與Cryptophycin52對比，本發(fā)明是保留原結構中活性部位，同時結合分子構效關系，生物電子等排機理以及物化原理，在Cryptophycin分子中特定位置引入特定基團，來改善它的水溶性和穩(wěn)定性。
文檔編號A61K31/395GK1944430SQ200610117579
公開日2007年4月11日 申請日期2006年10月26日 優(yōu)先權日2006年10月26日
發(fā)明者張健存, 劉文陸, 傅磊, 陳堯, 彭英丹 申請人:上海交通大學