專利名稱：雷公藤紅素衍生物及其制備和在治備抗腫瘤藥物中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雷公藤紅素及衍生物和雷公藤紅素衍生物的制備方法，還涉及以雷公藤紅素衍生物為原料制備的生物鹽，以及雷公藤紅素衍生物在治備抗腫瘤藥物中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
惡性腫瘤嚴(yán)重危害人們的健康，據(jù)WHO統(tǒng)計，在全世界50多億人口中平均每年死于惡性腫瘤者達(dá)690萬人，新發(fā)病例為870萬例，且數(shù)字還在逐年增加。抗腫瘤藥物治療是癌癥治療的主要方法之一，天然產(chǎn)物是發(fā)現(xiàn)新型抗腫瘤藥物的寶庫，許多抗腫瘤藥物的先導(dǎo)化合物都是從天然中獲得，如長春堿、長春新堿、喜樹堿、紫杉醇等，但這些天然化合物往往由于毒副作用、溶解性、穩(wěn)定性等，需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾或改造，才能成為臨床使用的抗腫瘤藥物。雷公藤紅素(Celastrol)，又名南蛇藤素，為來源于中藥雷公藤根皮的五環(huán)三萜化合物。雷公藤紅素藥理活性豐富，在傳統(tǒng)中藥中作用廣泛，尤其是抗腫瘤方面。近期研究表明其抗腫瘤作用靶點可能是新生血管內(nèi)皮細(xì)胞、熱休克蛋白Hsp90和蛋白酶體等。新生血管內(nèi)皮細(xì)胞許多原發(fā)腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移依賴于血管。腫瘤實體既可通過新生血管從宿主獲取營養(yǎng)和氧氣，又可通過新生血管源源不斷地向宿主輸送轉(zhuǎn)移細(xì)胞，并在機(jī)體的其他部位繼續(xù)生長和誘導(dǎo)血管形成，導(dǎo)致腫瘤轉(zhuǎn)移。血管的新生依賴于宿主和腫瘤細(xì)胞釋放的多種分子的平衡，由上調(diào)血管產(chǎn)生的刺激因子和下調(diào)血管形成的抑制因子共同作用的結(jié)果。 這為血管生成抑制劑以腫瘤內(nèi)皮細(xì)胞為作用靶點提供了理論依據(jù)。相比其他抗腫瘤藥物， 血管生成抑制劑具有以下優(yōu)勢(1)幾乎不產(chǎn)生耐藥性腫瘤細(xì)胞具有較高的突變性而使其易于產(chǎn)生耐藥性，血管生成抑制劑以內(nèi)皮細(xì)胞為靶點，而該細(xì)胞幾乎無突變，也就不會產(chǎn)生耐藥作用；(2)用藥劑量小；(3)毒副作用小正常人體中，除了傷口愈合及生殖周期外， 幾乎所有的新生血管都是病理性，如風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、腫瘤和糖尿病等。血管生成抑制劑直接作用于新生血管，自然不會產(chǎn)生諸如腸胃反應(yīng)、腎毒性等毒副反應(yīng)；(4)聯(lián)合用藥效果好腫瘤的成因極其復(fù)雜，單一靶點的藥物治療難達(dá)預(yù)期，理想的治療方案是聯(lián)合多靶點藥物用藥。新生血管抑制劑特異作用于遠(yuǎn)離腫瘤細(xì)胞的血管，如聯(lián)合腫瘤細(xì)胞靶點的藥物用藥，必將取得更好的療效。蛋白酶體是一種高度保守的多價催化蛋白酶復(fù)合物，廣泛存在于真核細(xì)胞的核內(nèi)和細(xì)胞質(zhì)內(nèi)。這種復(fù)合物能催化水解連接有多聚泛素鏈的蛋白，是泛素-蛋白酶體通路的主要組分。泛素-蛋白酶體通路主要通過以下多種途徑對惡性腫瘤產(chǎn)生影響 (1)細(xì)胞的增殖需要周期蛋白進(jìn)行調(diào)控，在細(xì)胞周期的不同階段依賴特異的周期蛋白，而不需要的周期蛋白被及時降解，他們正是蛋白酶體的底物。(2)NF-kB轉(zhuǎn)錄因子與腫瘤發(fā)生、生長、轉(zhuǎn)移和放化療抵抗密切相關(guān)。正常狀態(tài)下，NF-kB與其抑制蛋白IkB在細(xì)胞質(zhì)中結(jié)合， 以無活性的復(fù)合物形式存在，當(dāng)?shù)鞍酌阁w水解IkB后，便會釋放出具有活性的NF-kB。(3) P53腫瘤抑制因子在正常細(xì)胞中低水平表達(dá)，能很快被蛋白酶體降解，抑制后者能提高p53 的表達(dá)水平。熱休克蛋白90(HSP90):廣泛存在于細(xì)胞內(nèi)，占正常細(xì)胞總蛋白的 2%， 它參與客戶蛋白的活化、折疊等過程，發(fā)揮其分子伴侶的作用。Hsp90的客戶蛋白包括酪氨酸激酶(Her2、EGFR)、亞穩(wěn)信號蛋白(Akt、Raf-I和IKK)、突變信號蛋白(p53、V_Src)、嵌合信號蛋白(Bcr-Abl)、細(xì)胞周期調(diào)節(jié)蛋白(Cdk4、CdM)、類固醇受體(雄激素受體、雌激素受體及孕酮)等臨床確證的抗腫瘤靶點及其他一些與細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路相關(guān)的蛋白。抑制 Hsp90會導(dǎo)致客戶蛋白構(gòu)象異常，而形態(tài)異常的蛋白會被細(xì)胞通過泛素-蛋白酶體通路快速排除。Hsp90抑制劑的主要優(yōu)點是它們可以同時阻斷癌細(xì)胞形成的多個通路，避免了單一抑制某一通路時腫瘤細(xì)胞易產(chǎn)生耐藥性的弊端。Hsp90在正常細(xì)胞內(nèi)主要以潛在的非復(fù)合物狀態(tài)存在，而在腫瘤細(xì)胞內(nèi)Hsp90與多種輔分子伴侶形成復(fù)合物，以活化狀態(tài)存在，使得 Hsp90抑制劑具有特異性和選擇性。與傳統(tǒng)細(xì)胞毒作用機(jī)制相比，這類靶點抑制劑的抗腫瘤藥物主要作用于在正常細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞中差別巨大的調(diào)控細(xì)胞增殖生長的關(guān)鍵分子及其信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，提高了對腫瘤的選擇性、降低了對正常組織的毒性因?qū)?yīng)用前景十分好。Nakanishi等研究表明雷公藤紅素分子結(jié)構(gòu)中，C_3羥基處于共軛體系中，如同酚羥基一樣具有弱酸性，易氧化，接觸酸堿都會產(chǎn)生復(fù)雜的重排反應(yīng)，致使該化合物穩(wěn)定性差。同時由于α-羥基醌甲基結(jié)構(gòu)對酸很敏感，提示經(jīng)口服給藥時，酸性的胃酸會破壞部分雷公藤紅素，致使藥效降低。另一方面，雷公藤紅素屬于三萜類化合物，為脂溶性成分，在水中幾乎不溶，體內(nèi)生物利用度低，且難以直接以靜脈注射方式給藥，這極大得限制了其開發(fā)成藥的可能。隨著研究的深入，雷公藤紅素的高度毒性的觀點廣泛傳播，成為抗腫瘤藥物開發(fā)的一大難點。鮑一笑等研究表明雷公藤紅素可以誘導(dǎo)HMC-I細(xì)胞凋亡，凋亡主要發(fā)生在S 期。Sifeng Wang等研究發(fā)現(xiàn)雷公藤紅素選擇性差，直接給藥易產(chǎn)生較大的副作用，在微摩爾濃度下即可影響正常發(fā)育狀態(tài)下的斑馬魚胚胎的生長。公開號為CN 101041684Α的中國專利公開了一種雷公藤紅素葡甲胺鹽化合物及其制備方法；公開號為CN 101279995Α的中國專利提供了一種雷公藤紅素鹽，具體為雷公藤紅素與醫(yī)學(xué)上可接受的堿性氨基酸或有機(jī)胺或無機(jī)堿的一種所成的鹽；公開號為CN 101496804Α的中國專利公開了一種雷公藤紅素與精氨酸鹽的組合物、制備方法及其用途， 以上三篇中國專利僅以成鹽的方式來提高水溶性，并未對雷公藤紅素的抗腫瘤活性和毒性做修飾改善。公開號為CN 101311187Α的中國專利公開了一種雷公藤紅素長鏈醇酯及其制備方法與用途，該長鏈醇酯具有顯著的前列腺靶向性，并且抗腫瘤及抗炎活性強(qiáng)于雷公藤紅素，但此專利忽略了雷公藤紅素的水溶性問題，在成藥問題上未作相關(guān)考慮。公開號為CN 101352444Α的中國專利公開了雷公藤紅素在制備治療表達(dá)CIP2A蛋白的癌癥的藥物中的應(yīng)用，所述的雷公藤紅素有以下特點不具有細(xì)胞系特異性的顯著下調(diào)CIP2A蛋白，能時間和劑量依賴性的降低肺癌、肝癌、乳腺癌、胃癌中癌蛋白CIP2A的表達(dá)，具有廣泛的應(yīng)用前景。目前國內(nèi)專利的研究主要集中在雷公藤紅素通過簡單成鹽的方式改善水溶性，以成酯的方式提高活性，以及藥理活性研究方面。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種雷公藤紅素及衍生物和雷公藤紅素衍生物的制備方法， 還涉及以雷公藤紅素衍生物為原料制備的生物鹽，以及雷公藤紅素衍生物的應(yīng)用。一種如式(I)所示的雷公藤紅素及衍生物。
權(quán)利要求
1. 一種如式(I)所示的雷公藤紅素及衍生物。〇其中，R1為H、C1-C6直鏈或支鏈烷基、芐基及苯環(huán)上有取代基的芐基，苯環(huán)上的取代基為氟、氯、甲氧基或硝基出2或民各自獨立為C5-C6的環(huán)狀烴基、C1-C6的鏈狀烷基、苯基及取代苯基，所述的取代苯基的取代基為氟、氯、甲氧基或硝基，或者1 2、1 3與N成環(huán)，所述的環(huán)為含N或含N和0的六元環(huán)狀雜環(huán)。
2.如權(quán)利要求1所述的雷公藤紅素衍生物，其特征在于所述的R1為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、正戊基或正己基。
3.如權(quán)利要求1所述的雷公藤紅素衍生物，其特征在于所述的R1為H、芐基及苯環(huán)上有取代的芐基。
4.如權(quán)利要求1所述的雷公藤紅素衍生物，其特征在于所述的I 2、R3與N成環(huán)，所述的環(huán)為嗎啉基、哌嗪基、N-取代哌嗪基、哌啶基。
5.如權(quán)利要求1所述的雷公藤紅素衍生物，其特征在于所述的&或R3各自獨立為甲基、乙基、正丙基、苯基或取代苯基，所述取代苯基的取代基為氟、氯、甲氧基或硝基。
6.一種式如(I)所示的雷公藤紅素衍生物的制備方法，其特征在于所述的雷公藤紅素衍生物按如下方法制備將三光氣溶于二氯甲烷配成濃度為0. 1 0. 5mol/L的三光氣溶液，冰浴下在三光氣溶液中滴加濃度為0. 1 0. 5mol/L的含氮化合物二氯甲烷溶液和三乙胺后，室溫攪拌1 池后滴加濃度為0. 1 0. 5mol/L的如式(II)所示的雷公藤紅素化合物二氯甲烷溶液，繼續(xù)攪拌20 48h，點板檢測，待如式(II)的雷公藤紅素化合物反應(yīng)完后停止反應(yīng)，在反應(yīng)液A中加入3 6倍反應(yīng)液A體積的去離子水，再用乙酸乙酯萃取，取有機(jī)層，以飽和NaCl溶液洗滌，用無水Na2SO4干燥，抽濾，濃縮得暗紅色油狀的粗產(chǎn)物，然后將粗產(chǎn)物經(jīng)正己烷丙酮體積比為3 1的混合溶劑為洗脫劑的快速柱層析法洗脫，點板檢測，收集在254nm下顯強(qiáng)紫外且極性大于相應(yīng)的如式(II)的化合物的洗脫液，合并洗脫液， 減壓蒸去洗脫溶劑得到的產(chǎn)物干燥后即得雷公藤紅素衍生物；所述雷公藤紅素化合物三光氣含氮化合物三乙胺的物質(zhì)的量比為1 1.2 1.5 1.4 2.0 3 5;所述含氮化合物為C5-C6的環(huán)狀胺、C1-C6的鏈狀胺、苯環(huán)上有取代的苯胺，所述苯環(huán)上的取代基為氟、氯、甲氧基或硝基，或者含N或含N和0的六元雜環(huán)；所述的六元雜環(huán)為嗎啉、哌嗪、 N-取代哌嗪、哌啶；
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述的雷公藤紅素酯按如下方法制備式 (III)所示的雷公藤紅素溶于N，N- 二甲基甲酰胺制成濃度為0. 1 0. 3mol/L的雷公藤紅素溶液，以碳酸氫鈉為催化劑，加入鹵代烴R1X,所述的X為Br或I，所述的R1為H、C1_C6直鏈或支鏈烷基、芐基及苯環(huán)上有取代基的芐基，所述的苯環(huán)上的取代基為氟、氯、甲氧基或硝基，室溫攪拌12 M小時，在反應(yīng)液B中加入3 6倍反應(yīng)液B體積的去離子水，乙酸乙酯萃取，取有機(jī)層，用飽和硫代硫酸鈉洗滌，然后用飽和NaCl溶液洗滌，再用無水Na2SO4 干燥，抽濾，有機(jī)相濃縮得紅色油狀物，經(jīng)正己烷乙酸乙酯體積比為3 1為洗脫劑的快速柱層析法洗脫，點板檢測，收集含有雷公藤紅素酯的洗脫液，合并洗脫液，減壓蒸去洗脫溶劑得到的紅色固體即為雷公藤紅素酯；所述的雷公藤紅素鹵代烴碳酸氫鈉的物質(zhì)的量比為 1 1. 2 2. 0 3. 0 5. 0。
8. —種如權(quán)利要求1所述的由雷公藤紅素衍生物制備得到的式(IV)所示生物鹽，其特征在于式(IV)所示生物鹽由如式(I)所述的雷公藤紅素及衍生物與藥用可接受的無機(jī)酸或有機(jī)酸成鹽制成水溶性衍生物；所述無機(jī)酸為鹽酸、硫酸和磷酸；所述有機(jī)酸為檸檬酸、 蘋果酸和福馬酸；
9.如權(quán)利要求1所述的雷公藤紅素衍生物在制備抗腫瘤藥物中的應(yīng)用。
10.如權(quán)利要求10所述的的應(yīng)用，其特征在于所述的雷公藤紅素衍生物在制備治療肝癌或肺癌藥物中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及雷公藤紅素及衍生物和雷公藤紅素衍生物的制備方法，還涉及以雷公藤紅素衍生物為原料制備的生物鹽，以及雷公藤紅素衍生物在治備抗腫瘤藥物中的應(yīng)用，所述雷公藤紅素衍生物具有如式I所示的結(jié)構(gòu)其中，R1為H、C1-C6直鏈或支鏈烷基、芐基及苯環(huán)上有取代芐基；R2或R3各自獨立為C5-C6的環(huán)狀烴基、C1-C6的鏈狀烷基、苯基及取代苯基，或者R2、R3與N成環(huán)，所述的環(huán)為含N或O的六元環(huán)狀雜環(huán)，所述雷公藤紅素衍生物具有良好的抗腫瘤活性、穩(wěn)定性及水溶性。且可與醫(yī)學(xué)上可接受的無機(jī)酸(如鹽酸、硫酸和磷酸)或有機(jī)酸(檸檬酸、肉桂酸和琥珀酸等)的一種成鹽，該鹽具有很好的水溶性。
文檔編號C07J63/00GK102432663SQ20111033130
公開日2012年5月2日 申請日期2011年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月27日
發(fā)明者于海寧, 侯曉蓉, 單偉光, 占扎君, 唐嵐, 張麗雯, 溫彥濤, 王建偉, 陳艷 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)