本發(fā)明屬于醫(yī)藥領(lǐng)域，具體涉及一種莪術(shù)醇衍生物、該類化合物的制備方法、含該類化合物的組合物及所述化合物在制藥，特別是制備抗腫瘤藥物中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
腫瘤(Tumor)是死亡率僅次于心血管疾病，現(xiàn)在是危害人類生命最嚴(yán)重的疾病，對腫瘤的研究一直是醫(yī)藥學(xué)重點內(nèi)容之一。針對腫瘤疾病目前西醫(yī)臨床治療方法常用手術(shù)切除、放療、化療等。雖然療效較為快捷，然而放療及化療在殺傷腫瘤細(xì)胞的同時，也對正常的細(xì)胞產(chǎn)生較大的殺傷作用；且西醫(yī)合成的抗腫瘤藥物價格高昂，給患者帶來較大的痛苦和難以承受的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。我國有著豐富的中藥資源，近年來，研究者對具有抗腫瘤活性的中藥進(jìn)行了大量篩選，表明，抗腫瘤中藥有調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能、抑制腫瘤微血管生成、直接殺傷腫瘤細(xì)胞、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞分化、逆轉(zhuǎn)癌細(xì)胞的多重耐藥、調(diào)節(jié)細(xì)胞信號傳導(dǎo)、抑制端粒酶活性等多種作用機(jī)制，且中藥具有多靶點、多環(huán)節(jié)等西藥難具有的特性，藥理作用廣泛，同一種中藥常常從整體進(jìn)行調(diào)節(jié)，提高機(jī)體自身抗病能力，通過多種機(jī)制達(dá)到抗腫瘤的作用。隨著對中藥抗腫瘤作用的實驗和臨床研究的不斷深入，中藥抗腫瘤作用越來越受到國際社會的認(rèn)可。
莪術(shù)醇(Curcumol)作為近年來發(fā)現(xiàn)的抗腫瘤藥物，作用機(jī)制包括抑制血管生成，抑制核酸代謝，影響細(xì)胞分化，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，直接殺傷腫瘤細(xì)胞，增強(qiáng)免疫原性；在臨床各種常見的腫瘤都進(jìn)行了體外藥物試驗，并且取得了一定的療效，具有很好的開發(fā)利用價值，但是莪術(shù)醇在水中的溶解度很低，即使加入助溶劑，溶解度僅能接近0.5％，這成為影響其抗腫瘤活性的重要因素之一，也限制了其較好的應(yīng)用與臨床，鑒于其結(jié)構(gòu)中化學(xué)可變化位點的局限，截止目前采用有機(jī)化學(xué)方法對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾的報道比較少。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的之一是以莪術(shù)醇為先導(dǎo)化合物，對其結(jié)構(gòu)修飾從而合成新的莪術(shù)醇衍生物。
本發(fā)明的目的之二是合成一系列新的具有更好藥理活性的抗腫瘤藥物。
本發(fā)明的目的之三是提供以這些化合物作為有效的藥用活性成分而用于抗腫瘤藥物。
本發(fā)明以莪術(shù)醇為先導(dǎo)化合物，對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾合成的化合物，其結(jié)構(gòu)如通式(I)所示：
其中，L為O原子，
當(dāng)L為O時，R選自H、(C1-C3)的直鏈烷基或3個碳原子支鏈烷基。
當(dāng)L為R選自H、飽和或不飽和烷基、烷氧基、鹵素、芳基、芳烷基、芳氧基、芳烷氧基、雜芳基、COOR1或CONR1R2。
R1和R2獨立地選自H、烷基、芳基或芳烷基；或R1和R2與和它們所連接的氮原子一起形成5-10元雜環(huán)基，所述雜環(huán)基除了與R1和R2連接的氮原子外，任選含有1-4個選自N、O和S的雜原子，任選包括1或2個碳碳雙鍵或叁鍵，任選被1-3個相同或不同的R3取代。
R3為C1-C6烷基、C1-C4烷氧基、鹵素、羥基、氰基、羧基、酯基。
烷基選自具有至多6個碳原子(C1-C6)的直鏈烷基、3至6個碳原子(C3-C6)的支鏈烷基、3至7個碳原子(C3-C7)的環(huán)烷基。
不飽和烷基選自2至6個碳原子(C2-C6)的烯基或2至6個碳原子(C2-C6)的炔基。
芳基選自苯基、聯(lián)苯基或萘基；或芳基可以任選地被1、2或3個獨立地選自以下各項的取代基取代：烷基、烷氧基、鹵素、CN、嗎啉基、哌啶基、芳烷基、三氟甲基、三氟甲氧基。
芳烷基選自-(CH2)1-3-芳基。
雜芳基是5、6、9或10元單環(huán)或二環(huán)芳族環(huán)，所述單環(huán)或二環(huán)芳族環(huán)雜芳基可以任選地被1、2或3個獨立地選自以下各項的取代基取代：烷基、烷氧基、三氟甲基、三氟甲氧基、鹵素、氰基、嗎啉基、哌啶基、-COOR4、-CONR4R5和-NR4R5。
R4和R5獨立地選自H和烷基。
本發(fā)明的莪術(shù)醇衍生物及其制備方法：分別以與莪術(shù)醇為起始原料合成，合成路線如下：
根據(jù)以上合成途徑，可以得到下述結(jié)構(gòu)的莪術(shù)醇衍生物；
本發(fā)明的有益效果是：通過對莪術(shù)醇進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾，得到的未見文獻(xiàn)報道的莪術(shù)醇衍生物，通過藥效學(xué)試驗證實這些新的莪術(shù)醇衍生物分別具有顯著的抗宮頸癌、肝癌、肺癌活性，部分化合物活性顯著高于先導(dǎo)化合物莪術(shù)醇或與陽性對照藥物相當(dāng)，或高于陽性對照藥物。此外這其中一些莪術(shù)醇衍生物的極性、水溶性相較于莪術(shù)醇得到顯著增強(qiáng)，使其能更好的提高生物利用度，更便于其制劑開發(fā)和臨床應(yīng)用。
具體實施方式
以下，根據(jù)具體的實施例來說明本發(fā)明。但本發(fā)明并不限于這些實施例。
實施例1：莪術(shù)醇衍生物的制備
(一)制備方案1
以化合物1a化合物2a的合成為例，合成路線1如下：
制備方案1如下：
(1)取莪術(shù)醇4.72g，溶于80mL干燥的四氫呋喃，加入氫化鈉1.2g(60％)，加熱回流2h，冷卻，加入氯乙酸乙酯2.93g，繼續(xù)回流14h。待反應(yīng)完畢后，濃縮，加入100mL水，乙酸乙酯萃取3次，合并乙酸乙酯層，飽和氯化鈉水溶液反洗乙酸乙酯層，無水硫酸鎂干燥，減壓濃縮得到棕褐色油狀產(chǎn)物，硅膠柱層析分離得無色油狀產(chǎn)物1a。
(2)取1a 1.61g，溶于24mL乙醇與8mL水的混合溶液中，加入氫氧化鋰一水物0.63g，室溫攪拌4h。旋蒸去除乙醇加水適量，10％鹽酸調(diào)節(jié)pH至5-6，乙酸乙酯萃取3次，合并乙酸乙酯層，飽和氯化鈉水溶液反洗乙酸乙酯層，無水硫酸鎂干燥，減壓濃縮得到白色油狀產(chǎn)物，進(jìn)一步硅膠柱層析分離純化的無色油狀產(chǎn)物2a。
(二)制備方案2
以化合物3a的合成為例，合成路線2如下所示：
制備方案2如下：
(1)取4-甲基哌啶2.48g，溶于20mL干燥的四氫呋喃溶液，加入三乙胺7.59g，室溫攪拌條件下向其中逐滴緩慢滴加含氯乙酰氯4.24g的四氫呋喃10mL，1h滴加完畢，室溫條件下繼續(xù)反應(yīng)2h，待反應(yīng)完畢后，濃縮，加入40mL水，用乙酸乙酯萃取3次，合并乙酸乙酯層，飽和氯化鈉水溶液反洗乙酸乙酯層，無水硫酸鎂干燥，減壓濃縮得到棕褐色粗產(chǎn)物，真空干燥箱干燥后，直接投入下一步反應(yīng)。
(2)取莪術(shù)醇1.18g，溶于20mL干燥的四氫呋喃溶液，加入氫化鈉0.3g，加熱升溫回流2h，稍冷放涼后，加入上步(1)所得化合物1.05g，繼續(xù)加熱升溫回流14h，TLC方法監(jiān)測反應(yīng)。待反應(yīng)完畢后，濃縮，加入30mL水，用乙酸乙酯萃取3次，合并乙酸乙酯層，飽和氯化鈉水溶液反洗乙酸乙酯層，無水硫酸鎂干燥，減壓濃縮得到棕褐色油狀產(chǎn)物，進(jìn)一步硅膠柱層析分離純化的淺黃色油狀產(chǎn)物3a。
(三)制備方案3
以化合物4a化合物化合物6a的合成為例，合成路線3如下所示：
制備方案3如下：
(1)取4-哌啶甲酸乙酯9.4g，溶于90mL干燥的四氫呋喃溶液，加入三乙胺18.2g，室溫攪拌條件下向其中逐滴緩慢滴加含氯乙酰氯10.2g的四氫呋喃30mL，1h滴加完畢，室溫條件下繼續(xù)反應(yīng)2h，待反應(yīng)完畢后，濃縮，加入150mL水，乙酸乙酯萃取3次，合并乙酸乙酯層，飽和氯化鈉水溶液反洗乙酸乙酯層，無水硫酸鎂干燥，減壓濃縮得到棕褐色粗產(chǎn)物，真空干燥箱干燥后，直接投入下一步反應(yīng)。
(2)取莪術(shù)醇9.44g(40mmol)，溶于100mL干燥的四氫呋喃溶液，加入氫化鈉2.4g，加熱升溫回流2h，稍冷放涼后，加入步驟(1)所得化合物11.2g，繼續(xù)加熱升溫回流14h，待反應(yīng)完畢后，濃縮，加入150mL水，乙酸乙酯萃取3次，合并乙酸乙酯層，飽和氯化鈉水溶液反洗乙酸乙酯層，無水硫酸鎂干燥，減壓濃縮得到棕褐色油狀產(chǎn)物，進(jìn)一步硅膠柱層析分離純化的淺黃色油狀產(chǎn)物4a。
(3)取第(2)步合成的化合物4a 4.33g,溶于45mL乙醇與15mL水的混合溶液中，加入氫氧化鋰一水物1.26g，室溫攪拌4h，反應(yīng)完畢后，旋蒸去除乙醇加水適量(約40mL)，10％鹽酸調(diào)節(jié)pH至5-6，乙酸乙酯萃取3次，合并乙酸乙酯層，飽和氯化鈉水溶液反洗乙酸乙酯層，無水硫酸鎂干燥，減壓濃縮得到白色油狀產(chǎn)物，進(jìn)一步硅膠柱層析分離純化的無色油狀產(chǎn)物5a。
(4)取第(3)步合成的化合物5a 0.405g，對甲氧基苯胺1.48g，2-(7-氧化苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯(HATU)0.494g和4-二甲氨基吡啶(DMAP)0.134g置于50mL茄形瓶中，加入15mL N,N-二甲基甲酰胺(DMF)室溫攪拌6h，待反應(yīng)完畢后，加入30mL水，乙酸乙酯萃取3次，合并有機(jī)相，10％鹽酸反洗2次，10％碳酸鉀溶液洗滌2次，無水硫酸鎂干燥，濃縮得到淡黃色色油狀產(chǎn)物，進(jìn)一步硅膠柱層析分離純化的類白色固體粉末6a。
采用適當(dāng)?shù)脑霞霸噭?，按照制備方?、制備方案2和制備方案3中關(guān)于新莪術(shù)醇衍生物的的制備方案，即可制得表1中所列新型的莪術(shù)醇衍生物。
表1
實施例2:體外抗腫瘤活性實驗
選取部分上述實施例中合成的莪術(shù)醇衍生物進(jìn)行體外抗腫瘤活性實驗，分別選用HepG2(人肝癌細(xì)胞)，Hela(人宮頸癌細(xì)胞)，A549(人肺癌細(xì)胞)細(xì)胞株，采用MTT(3-(4，5-二甲基噻唑-2)-2，5-二苯基四氮唑溴鹽)還原法測定莪術(shù)醇-3-取代醚類衍生物對三種人癌細(xì)胞株的抑制活性，并計算出抑制率達(dá)到50％時的藥物濃度，即IC50值，陽性對照選用5-氟尿嘧啶。
選用對數(shù)生長期的腫瘤細(xì)胞，用胰酶進(jìn)行消化后，RPMI 1640培養(yǎng)基配成6×104/mL的細(xì)胞懸液，然后將細(xì)胞懸液加入到96孔培養(yǎng)板中，37℃，5％CO2條件下培養(yǎng)24小時。將事先配置好的不同濃度梯度的藥物分別加入到96孔細(xì)胞培養(yǎng)板中，每個濃度梯度設(shè)置3個平行孔，37℃，5％CO2條件下培養(yǎng)24小時后，棄去上清液，用PBS洗滌2次，每孔加入10μL新配的MTT培養(yǎng)基，37℃條件下繼續(xù)培養(yǎng)3小時，棄去上清液加入100μLDMSO，振蕩混勻后，酶標(biāo)儀在570nm處測定光密度(OD值)。
抑制率計算：
生長抑制率＝(OD對照-OD實驗)/(OD對照-OD空白)×100％
根據(jù)藥物濃度-生長抑制率曲線，計算IC50，結(jié)果如表2。
表2部分莪術(shù)醇衍生物對腫瘤細(xì)胞的抑制IC50(μmol/L)
由表2可見，試驗結(jié)果可以清楚地看出，本發(fā)明所要保護(hù)的通式Ⅰ的化合物具有良好的體外抗腫瘤活性，相當(dāng)或優(yōu)于對照藥莪術(shù)醇或5-氟尿嘧啶(5-Fu)。
盡管已經(jīng)通過特定實施方案描述了本發(fā)明，但修改和等價變化對于精通此領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是顯見的，且它們都包含在本發(fā)明范圍之內(nèi)。