去甲斑蝥素單酸鈉鹽衍生物及其抗腫瘤應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種去甲斑蝥素單酸鈉鹽衍生物，其結(jié)構(gòu)式如式7所示，活性測(cè)試證明，本發(fā)明設(shè)計(jì)并合成得到的去甲斑蝥素單酸鈉鹽衍生物7對(duì)于肝癌、胃癌及結(jié)腸癌三種具有良好的抑制活性，可望應(yīng)用于制備上述三種抗腫瘤藥物。
【專利說明】
去甲斑蝥素單酸鈉鹽衍生物及其抗腫瘤應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于新藥設(shè)計(jì)與合成領(lǐng)域，具體涉及一類新型去甲斑蝥素單酸鈉鹽衍生物 及其抗腫瘤應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 斑蝥，也寫作斑蟊，俗稱班苗、西班牙蒼蠅等，在我國現(xiàn)存最早的中藥學(xué)專著《本草 綱目》、《神農(nóng)本草經(jīng)》等中都曾有記載。斑蝥是芫菁科昆蟲南方大斑蟊或黃黑小斑蟊的干燥 體，屬鞘翅目芫菁科昆蟲，是我國最早發(fā)現(xiàn)的具有抗癌作用的藥材之一。斑蝥性辛，熱，具有 很強(qiáng)的腎毒性，同時(shí)具有破血逐瘀、去除淤積，消腫以及攻毒蝕瘡的功效，臨床常用于惡瘡， 頑癬，狂犬病及癌癥腫痛等的治療。而后的研究表明，斑蝥的體內(nèi)含有一種倍半萜類衍生 物，稱之為斑蝥素(cantharidin，C 1QH1204)，具有較高的抗癌活性，具有非常高的藥用價(jià)值。 斑蝥素為無色結(jié)晶，不溶于冷水，微溶于熱水，溶于丙酮和氯仿。斑蝥素主要存在于多種昆 蟲中，能使人體皮膚起皰，斑蝥素及其衍生物抗腫瘤的機(jī)制主要是抑制蛋白質(zhì)與酸的合成， 增強(qiáng)機(jī)體對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷力而達(dá)到治療目的。斑蝥素及其類似物對(duì)肝癌，卵巢癌，食道癌 等有良好的療效，它是通過改變蛋白質(zhì)的活性，抗腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移，引起細(xì)胞周期阻滯，抑制 腫瘤生長，從而使得其死亡。其抗腫瘤的機(jī)制為通過減少癌細(xì)胞對(duì)氨基酸的攝取，抑制蛋白 質(zhì)的合成，刺激淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、多形核細(xì)胞產(chǎn)生白細(xì)胞介素，從而提高機(jī)體免疫力，同 時(shí)殺傷腫瘤細(xì)胞而達(dá)到治療目的，與其他的抗腫瘤藥物相比，斑蝥素及其衍生物有許多優(yōu) 點(diǎn):其在抑制腫瘤的同時(shí)，不僅沒有免疫抑制的副作用，還能提升機(jī)體白細(xì)胞等。
[0003] 但斑蝥素對(duì)泌尿系統(tǒng)和腸胃系統(tǒng)有較大的毒副作用，斑蝥素既是抗腫瘤的活性成 分，同時(shí)也是毒性的主要成分。對(duì)其進(jìn)行恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)修飾，會(huì)在保留其抗腫瘤活性的基礎(chǔ) 上，大大減低對(duì)機(jī)體的毒副作用，以去甲斑蝥素衍生物的合成為例。去甲斑蝥素不但保留了 其較強(qiáng)的抗腫瘤活性和升高白細(xì)胞的作用，還消除了其對(duì)泌尿系統(tǒng)的副作用，后來，以去甲 斑蝥素為先導(dǎo)化合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造成為了研究的熱點(diǎn)。這種優(yōu)勢(shì)在抗腫瘤藥物中還是少見 的，所以引起了廣泛的關(guān)注，陸續(xù)合成了許多減少其毒副作用但同時(shí)又保留其活性的同類 藥物，開發(fā)更新高效低毒的衍生物是一個(gè)很好的研究方向。
[0004] 對(duì)斑蝥素進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾后用于治療癌癥的衍生物近年來陸續(xù)的出現(xiàn)，并開始運(yùn)用 于臨床治療。如去甲斑蝥素，它比斑蝥素少了兩個(gè)甲基，其毒性明顯減低，而治療作用卻優(yōu) 于斑蟊素。
[0005] 目前，斑蝥素和去甲斑蝥素都已經(jīng)應(yīng)用在臨床中，這兩個(gè)藥物都各具有臨床特點(diǎn)， 但不足之處是:這兩個(gè)藥物的水溶性都較差，生物利用度不高。從化學(xué)結(jié)構(gòu)中看出，斑蝥素 和去甲斑蝥素的結(jié)構(gòu)中均包含了分子內(nèi)酸酐結(jié)構(gòu)。而斑蝥酸即斑蝥素化合物的酸酐水解后 得到的二元羧酸化合物;斑蝥酸還未被開發(fā)成為藥物，僅僅是報(bào)道了其結(jié)構(gòu)式。
[0007] 此外，臨床上還研究了斑蝥素鈉，去甲斑蝥素鈉，甲基斑蝥胺等，這些結(jié)構(gòu)改造均 將斑蝥素及去甲斑蝥素的內(nèi)酸酐環(huán)打開，以開環(huán)方式存在，從化學(xué)結(jié)構(gòu)上看;對(duì)應(yīng)的開環(huán)化 合物其相應(yīng)的溶解度較大，其體內(nèi)生物利用度也高。對(duì)斑蝥素的結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾，尋找高效低 毒的斑蝥素抗腫瘤藥物，具有重要的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值和廣泛的市場(chǎng)前景。申請(qǐng)?zhí)枮?21^201410163619.4、21^201410163711.0、21^01410163705.5的中國專利公開了制備去甲基 斑蝥素酸鹽的方法，迄今，尚未有報(bào)道設(shè)計(jì)并合成開環(huán)的去甲斑蝥素單酸鈉鹽衍生物結(jié)構(gòu) 及合成方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種新型去甲斑蝥素單酸鈉鹽衍 生物、其合成方法及其抗腫瘤應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：
[0009] -方面，本發(fā)明提供了一種新型的去甲斑蝥素單酸鈉鹽衍生物，其結(jié)構(gòu)式如式7所 示，
[0011] 另一方面，本發(fā)明提供了如上所述的去甲斑蝥素單酸鈉鹽衍生物7的合成方法，包 括以下步驟：1)、5_烯去甲斑蝥素1與芐醇反應(yīng)得到5-烯去甲斑蝥素單酸芐酯5,2)、5_烯去 甲斑蝥素單酸芐酯5與氫氧化鈉水溶液反應(yīng)得到5-烯去甲斑蝥素單酸鈉鹽6,3)、到5-烯去 甲斑蝥素單酸鈉鹽6在有機(jī)溶劑中在催化劑存在下加氫還原得到去甲斑蝥素單酸鈉鹽7;合 成路線為：
[0012]
[0013] 上述合成方法中，所述步驟3)的催化齊lj選自Pd/C，Pd(0H)2/C，Pt/C或Raney Ni等 氫化催化劑;所述步驟1)的催化劑優(yōu)選Pd/C或Pd(0H)2/C。
[0014]在上述合成方法中，有機(jī)溶劑可以依據(jù)反應(yīng)對(duì)溫度、溶劑極性的需求，從N，N_二甲 基甲酰胺、二甲基亞砜、二氯甲烷、氯仿、乙腈、四氫呋喃或乙醚中選擇。例如，所述步驟3)的 采用的反應(yīng)溶劑為醚類溶劑、鹵代烴或醇類溶劑，例如：甲醇、乙醇、丙醇、乙酸乙酯、乙醚、 丙醚、四氫呋喃、二氯甲烷或氯仿等；更優(yōu)選的，所述步驟3)的采用的反應(yīng)溶劑為甲醇、乙 醇、丙醇、乙酸乙酯或四氫呋喃。
[0015] 活性測(cè)試證明，本發(fā)明設(shè)計(jì)并合成得到的去甲斑蝥素單酸鈉鹽衍生物7對(duì)肝癌、胃 癌及結(jié)腸癌三種腫瘤細(xì)胞具有良好的抑制活性。因此，本發(fā)明的第三方面提供了去甲斑蝥 素單酸鈉鹽衍生物7用于制備抗肝癌、胃癌及結(jié)腸癌三種腫瘤的藥物中的用途。
[0016] 術(shù)語
[0017]本文中的縮寫具有以下含義:小時(shí)縮寫為h，分鐘縮寫為min;四氫呋喃縮寫為THF， 求，N，N-二甲基甲酰胺縮寫為DMF、二甲基亞砜縮寫為DMS0;4-二甲氨基吡啶縮寫為DMAP在 合成實(shí)施例中Μ代表mol/L，分子量縮寫為FW。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 以下將通過具體實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明，但并不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。 在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可在權(quán)利要求范圍內(nèi)對(duì)制備方法和使用儀 器作出改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附 權(quán)利要求為準(zhǔn)。本發(fā)明中使用的呋喃，順丁烯二酸酐，呋喃，四氫呋喃，二氯甲烷等反應(yīng)試劑 及有機(jī)溶劑均來自上海國藥集團(tuán)。除特別說明外，所用試劑均為化學(xué)純。
[0019] 合成路線為：
[0021] 上述合成路線的各步驟反應(yīng)，可以用色譜法、液質(zhì)連用譜來監(jiān)控反應(yīng)進(jìn)程。色譜法 中，可適用薄層色譜TLC還可用氣相色譜法或液相色譜法如HPLC代替等。
[0022]實(shí)施例1.5-烯去甲斑蝥素1的制備
[0023]從試劑瓶中取出一定量的順丁烯二酸酐，置于干燥的研體中研細(xì)，再用電子天平 稱取研細(xì)的順丁烯二酸酐12.021g，置于干燥的三口燒瓶中，塞上塞子，再加乙醚攪拌，在乙 醚量為90mL時(shí)順丁烯二酸酐完全溶解。待順丁烯二酸酐完全溶解后，用滴液漏斗緩慢加入 13mL呋喃，用時(shí)13min?？刂茰囟仍?8 °C開始反應(yīng)。反應(yīng)lh后溶液出現(xiàn)白色固體，且時(shí)間越長 白色固體越多。反應(yīng)至24h后抽濾，得白色固體的化合物1，即5-烯去甲斑蝥素。干燥稱重為 17.46g，收率85.8%。熔點(diǎn)：122~123°C，比移值Rf :0.52(展開劑為石油醚：乙酸乙酯=3:
[0024]實(shí)施例2.5-烯去甲蝥素單酸芐酯5的制備
[0025] 步驟：稱取5-烯去甲斑蝥素3g(C8H6〇4，18.06mmol)，溶于二氯甲烷30ml中，加入 2 · 81ml芐醇（27 · 09mmol，1 · 5e · q·)和DMAP 220 · 63g( 18 · 06mmol，0 · lequ·)，室溫下攪拌反應(yīng) 3天，反應(yīng)結(jié)束后溶劑中出現(xiàn)白色固體產(chǎn)物，抽濾，真空干燥，得到5-烯去甲蝥素單酸芐酯5 的固體產(chǎn)物2.538g，產(chǎn)率為51.24% /HNMI^DMSO-ds): δ: 12.43(s，lH)，7.31-7 ·35(ι?，5H)， 6.43(d，J = 4Hz，2H)，4.92-5.10(m，4H)，2.76(t，J = 8Hz，2H) .13CNMR(DMS〇-d6)J :173.07， 171.93，137.15，136.97，128.79，128.40,80.49,80.15,66.30,47.14,46.41.
[0026] 實(shí)施例3.5-烯去甲斑蝥素芐酯鈉鹽6的制備
[0027] 步驟:取5-稀去甲蜜素單酸節(jié)酯]^(〇151114〇5,3.65_31)，溶于351111甲醇中，加入氫 氧化鈉153mg(3.83mmol)，室溫下攪拌反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，減壓除去溶劑，以甲醇為洗脫液過 硅膠柱，點(diǎn)板，收集顯色樣品，旋蒸干燥，得到固體產(chǎn)物1. 〇75g(296.4)，產(chǎn)率為99 %，Rf = 0.71(展開劑為石油醚：乙酸乙酯=3:1)，咕匪1?(020)^:7.25-7.28(111，5!1)，6.30((1，1 = 36Hz，2H)，4.90(dd，J = 12Hz，12Hz，4H)，2.64(dd，J = 8Hz，4Hz，2H).13CNMR(D2〇):S:178.71， 175.11，137.03，135.38，128.62，128.37，128.27,81.02,79.74,67.12,49.64,46.10.
[0028] 實(shí)施例4.去甲斑蝥素單酸鈉鹽7的制備
[0029]取5-烯去甲斑蝥素芐酯鈉鹽615 · 8mg(C15H13Na05，F(xiàn)W296 · 25，2 · 08mmol)，加入5ml 甲 醇40ml水使其溶解，加入61.58mg鈀碳，真空除去燒瓶中空氣，通入氫氣，室溫下攪拌反應(yīng)， 反應(yīng)結(jié)束后抽濾除去鈀碳，減壓除去溶劑，干燥，得到產(chǎn)物242.5mg，產(chǎn)率為56.05 %，々NMR (CD3OD)+D2〇J:4.65(s，2H)，2.81(s，2H)，1.50(dd，J = 8Hz，4Hz，2H)·
[0030] 實(shí)驗(yàn)例5.去甲斑蝥素單酸鈉鹽7的抗腫瘤活性測(cè)試
[0031] 細(xì)胞株和溶劑
[0032] 人肝癌細(xì)胞HEPG2，
[0033] 人胃癌細(xì)胞BGC803，
[0034] 人結(jié)腸癌細(xì)胞SW480，
[0035] 人胰腺癌細(xì)胞PANK-1，
[0036] 細(xì)胞培養(yǎng)于含10%胎牛血清的RPMI 1640中培養(yǎng)基，
[0037] 溶劑：二甲亞砜(簡稱為DMS0)。
[0038] CCK-8染色法檢測(cè)細(xì)胞抗腫瘤活性實(shí)施方案
[0039] 本試驗(yàn)按照SRB方法，以斑蟊素為陽性對(duì)照，DMS0溶劑為空白對(duì)照，進(jìn)行了濃度為 50nnmol/mL的去甲斑蝥素單酸鈉鹽衍生物7對(duì)肝癌細(xì)胞HEPG2、人胃癌細(xì)胞BGC803、結(jié)腸癌 細(xì)胞SW480及人胰腺癌細(xì)胞PANK-1的三種腫瘤細(xì)胞的抑制活性測(cè)試。
[0040]具體測(cè)試方案為：選用待測(cè)腫瘤活細(xì)胞比例達(dá)90%以上的細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。細(xì)胞增 殖抑制試驗(yàn)采用EnoGeneCell? Counting Kit-8(簡稱為CCK-8)細(xì)胞活力檢測(cè)試劑盒。細(xì)胞 消化、計(jì)數(shù)、制成濃度為1 X 105個(gè)/mL的細(xì)胞懸液，96孔板中每孔加入1 OOyL細(xì)胞懸液(每孔1 X104個(gè)細(xì)胞）；96孔板置于37°C，5%C02培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24小時(shí)；每孔加入100yL相應(yīng)的含藥 物的培養(yǎng)基，作用濃度為50yMol/L(g卩：微摩爾/升），同時(shí)設(shè)立陰性對(duì)照組，溶媒對(duì)照組，陽 性對(duì)照組（陽性對(duì)照分別選用斑蝥素和喜樹堿），每組5復(fù)孔;96孔板置于37°C，5%⑶2培養(yǎng) 箱中培養(yǎng)72小時(shí)后;每孔加入10yL CCK-8溶液，將培養(yǎng)板在培養(yǎng)箱內(nèi)孵育4小時(shí)，用酶標(biāo)儀 測(cè)定在450nm處的吸光值（簡稱0D值），計(jì)算各個(gè)化合物對(duì)人肝癌細(xì)胞HEPG2、人胃癌細(xì)胞 BGC803及人結(jié)腸癌細(xì)胞SW480腫瘤細(xì)胞的抑制率。
[0042]實(shí)驗(yàn)結(jié)果詳見表1。
[0043]表1、去甲斑蝥素單酸鈉鹽衍生物7對(duì)于三種腫瘤細(xì)胞的抑制活性
[0045]由表1可知，在50nmol/L的相當(dāng)?shù)偷淖饔脻舛认?，本發(fā)明合成得到的去甲斑蝥素單 酸鈉鹽衍生物7對(duì)人肝癌細(xì)胞HEPG2、人胃癌細(xì)胞BGC803及人結(jié)腸癌細(xì)胞SW480三種腫瘤細(xì) 胞具有一定的抑制效果，可將其用于制備抗肝癌的候選藥物。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種去甲斑蝥素單酸鈉鹽衍生物，其結(jié)構(gòu)式如式7所示，2. 如權(quán)利要求1所述的去甲斑蝥素單酸鈉鹽衍生物7的合成方法，包括以下步驟：1)、5_ 烯去甲斑蝥素1與芐醇反應(yīng)得到5-烯去甲斑蝥素單酸芐酯5,2)、5_烯去甲斑蝥素單酸芐酯5 與氫氧化鈉水溶液反應(yīng)得到5-烯去甲斑蝥素單酸鈉鹽6,3)、到5-烯去甲斑蝥素單酸鈉鹽6 在有機(jī)溶劑中在催化劑存在下加氫還原得到去甲斑蝥素單酸鈉鹽7;合成路線為：3. 如權(quán)利要求2所述的合成方法，其特征在于，所述步驟3)的催化劑選自包括Pd/C，Pd (OH)2/C，Pt/C或Raney Ni等在內(nèi)的氫化催化劑;所述步驟1)的催化劑優(yōu)選Pd/C或Pd(OH)2/ C〇4. 如權(quán)利要求5所述的合成方法，其特征在于，所述步驟3)的催化劑選Pd/C或Pd (OH) 2/ C〇5. 如權(quán)利要求2-4任意一項(xiàng)所述的合成方法，其特征在于，所述步驟3)的采用的反應(yīng)溶 劑為醇類溶劑、酯類溶劑、醚類溶劑或鹵代烴。6. 如權(quán)利要求5所述的合成方法，其特征在于，所述步驟3)的采用的反應(yīng)溶劑為甲醇、 乙醇、丙醇、乙酸乙酯或四氫呋喃。7. 權(quán)利要求1所述的去甲斑蝥素單酸鈉鹽衍生物7用于制備肝癌、胃癌及結(jié)腸癌三種抗 腫瘤藥物的用途。
【文檔編號(hào)】C07D493/08GK105949214SQ201610451349
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月21日
【發(fā)明人】趙長闊, 王先恒, 賈佳, 羅燦敏
【申請(qǐng)人】遵義醫(yī)學(xué)院