CN102485735B

CN102485735B - 6-果糖氨-4-芳胺基喹唑啉衍生物及其用途

Info

Publication number: CN102485735B
Application number: CN201010574138.4A
Authority: CN
Inventors: 惠宏襄; 张三奇; 左淼; 孙大力; 丁雯
Original assignee: Metabolic Medical Research Development Co Ltd Southern Medical University
Current assignee: Metabolic Medical Research Development Co Ltd Southern Medical University
Priority date: 2010-12-02
Filing date: 2010-12-02
Publication date: 2014-09-24
Anticipated expiration: 2030-12-02
Also published as: CN102485735A

Abstract

本发明公开了结构式I的6-果糖氨-4-芳胺基喹唑啉衍生物或其在药物学上可接受的盐，并涉及到这些化合物的制备方法与用途。本发明将果糖连接于4-芳胺基喹唑啉衍生物，可提高此类化合物的水溶性以及对肿瘤细胞的选择性。

Description

6-果糖氨-4-芳胺基喹唑啉衍生物及其用途

技术领域

本发明属于抗肿瘤药物领域，特别涉及一种6-果糖氨-4-芳胺基喹唑啉衍生物及其合成与制备抗肿瘤药物的用途。

背景技术

世界卫生组织(WHO)官员在美国亚特兰大市召开的2008年国际肿瘤学年会上提出警告，到2010年癌症将取代心血管病成为世界死亡人数最多的疾病。而从前令人畏惧的心血管病(中风与心肌梗死)将退居第2位。据WHO统计，2007年，全球新确诊的肿瘤病人多达1200万，而过去几年来，全球每年死于癌症的病人高达700万人以上。这一数字已与死于急性心血管病的人数非常接近。目前肿瘤的治疗手段仍然是传统的手术治疗、放射治疗及药物治疗，但在很大程度上仍是以药物治疗为主。因此，研究开发新的抗肿瘤药物具有主要意义。抗肿瘤药物按照作用原理可以大致分为三类：(1)直接作用于DNA，破坏其结构和功能的药物；(2)干扰DNA和核酸合成的药物；(3)影响蛋白质合成的药物。

近年来，随着肿瘤分子生物学研究的进展，对肿瘤发病机理有了更多的认识，找到了许多抗肿瘤药物作用的新靶点，使抗肿瘤药物的发展取得许多新的成就，如拓扑异构酶抑制剂、抗微管药物、蛋白酪氨酸激酶(protein tyrosinekinase，PTK)抑制剂等。

在多数肿瘤细胞中，PTK呈现高表达。针对这一特点，已经开发了吉非替尼、伊马替尼、厄洛替尼、索拉替尼、舒尼替尼和拉帕替尼等靶向PTK的抗肿瘤药物。这些药物应用于临床治疗肿瘤，有些临床有效率并不高，有些也已经产生耐药性。需要发展新的抗肿瘤药物。

哺乳类动物细胞依靠糖类作为主要底物而产生能量。葡萄糖转运蛋白(Glut)是其转运葡萄糖跨过细胞膜进入细胞的载体。已有的研究资料提示，Gluts的表达及其调节在肿瘤的发生和生长中发挥重要作用。葡萄糖转运蛋白5(Glut 5)是负责果糖跨膜的主要转运载体，专门用于果糖的跨膜转运。在多数肿瘤细胞膜上，Glut 5呈现高表达。例如，检测33例乳腺癌组织，发现其中28例(85％)的乳腺癌细胞Glut5高表达。大量的筛选表明，Glut 5在27％的肿瘤细胞中高表达，这些肿瘤包括脑瘤、乳腺癌、结肠癌、肝癌、肺癌、睾丸癌和子宫癌。

发明内容

本发明的目的在于提供一种与果糖连接的4-芳胺基喹唑啉衍生物，以便利用在肿瘤细胞中Glut 5高表达的特性，提高4-芳胺基喹唑啉衍生物对肿瘤细胞的选择性，同时提高4-芳胺基喹唑啉衍生物的水溶性。

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：

本发明所述的一种6-果糖氨-4-芳胺基喹唑啉衍生物，包括具有以下结构式I的化合物或其在药物学上可接受的盐：

结构式I

上述结构式I中：X表示连接基团，选自乙酰氨基或丁酰胺基；R¹表示氯、氟或苄氧基等；R²表示氢或甲氧基。

根据权利要求1所述的喹唑啉衍生物的进一步特征，所述的盐选自：盐酸盐、甲磺酸盐等。

本发明还提供了所述的6-果糖氨-4-芳胺基喹唑啉衍生物的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：

A)在碱性试剂和缩合剂存在下，6-氨基-4-芳胺基喹唑啉衍生物与叔丁氧羰基(Boc)保护的氨基酸按摩尔比为1∶1～4混合于有机溶剂中，在N₂保护下，反应混合物于0～50℃反应3～15小时后减压除去溶剂，向残留物中加入氯仿和饱和碳酸氢钠水溶液，有机相用盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩，残留物柱色谱分离，得产物；

其中，所述的缩合剂选自二环己基碳二亚胺或二异丙基碳二亚胺，缩合剂与6-芳胺基-4-取代苯芳胺基喹唑啉衍生物的摩尔比为1～5∶1；所述碱性试剂选自三乙胺、吡啶、二异丙基乙基胺、4-二甲芳胺基吡啶的一种或一种以上的组合，6-芳胺基-4-取代苯芳胺基喹唑啉衍生物与碱性试剂的摩尔比为1∶1～10；所述的有机溶剂选自四氢呋喃、二氧六环或N，N-二甲基甲酰胺；所述的叔丁氧羰基(Boc)保护的氨基酸选自Boc保护的甘氨酸、丙氨酸或4-甲氨基丁酸；

B)将上述产物溶解于有机溶剂，加入三氟乙酸，或向上述产物中加入氯化氢的乙醇溶液，反应混合物于0～50℃搅拌3～15小时，转入分液漏斗，加入有机溶剂，用碱性水溶液调节pH为10-11，依次用水、饱和碳酸氢钠水溶液、盐水各洗涤1～2次，所得有机层用无水硫酸钠干燥，过滤后回收溶剂，所得残留物经硅胶柱色谱分离，得产物；

其中，所述的碱性水溶液选自氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠的水溶液；所述的有机溶剂选自四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、1，2-二氯乙烷或N，N-二甲基甲酰胺；

C)向第二步反应所得的产物中加入等摩尔的无水葡萄糖和适量的无水乙醇和冰醋酸，加热回流3-5小时，减压除去乙醇，加入有机溶剂，转入分液漏斗，用碱性水溶液调节pH为10-11，依次用水、饱和碳酸氢钠水溶液溶液、NaCl溶液各洗涤1～2次，所得有机层用无水硫酸钠干燥，过滤后回收溶剂，所得残留物经硅胶柱色谱分离，得6-果糖氨-4-芳胺基喹唑啉衍生物；

其中，所述的碱性水溶液选自氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠的水溶液；所述的有机溶剂选自二氯甲烷、氯仿、1，2-二氯乙烷或乙酸乙酯。

本发明所述的6-果糖氨-4-芳胺基喹唑啉衍生物可用于制备抗肿瘤药物。

本发明所述的6-果糖氨-4-芳胺基喹唑啉衍生物由三部分组成：即果糖氨、连接臂(X)和4-芳胺基喹唑啉(参见结构式I)。

当结构式I的化合物通过血液循环在体内进行分布时，在果糖的引导下，会优先进入Glut 5高表达的细胞，而对Glut 5不表达或低表达的细胞，化合物则不进入或很少进入。这样将这些化合物用于治疗Glut 5高表达的肿瘤时，化合物会被Glut 5主动转运，优先进入肿瘤细胞，而在其它组织和正常的细胞中，化合物的分布很少，即结构式I所示的化合物具有靶向肿瘤细胞的作用。进入肿瘤细胞后，化合物会选择性地与PTK作用，即具有分子靶向作用。化合物与PTK作用后，阻断了信号传导通路，影响肿瘤细胞蛋白质的合成，发挥抗肿瘤作用。此外，由于果糖分子中有多个羟基(4个羟基)，在引入果糖后，果糖的引入可提高4-芳胺基喹唑啉衍生物的水溶性也明显提高，更高效地发挥抗肿瘤作用。

本发明提供了抗肿瘤药物化合物及其合成方法和用途，该药物化合的合成方法容易实现，并且其生物活性测试能够对肺癌、乳腺癌和结肠癌细胞等生长有抑制作用，且其效果优于现有的喹唑啉类抗癌药物(如吉非替尼等)。

本发明所述的6-果糖氨-4-芳胺基喹唑啉衍生物能够用于制备药物制剂，尤其是抗肿瘤药物制剂。这些制剂可以是片剂、胶囊剂、口服液、颗粒剂或注射剂。这些制剂可按照各种制剂的常规制备工艺制成。对于片剂或胶囊剂，每片或每粒胶囊有效成分的含量为10-500mg，优选的含量为50-150mg。本发明涉及的口服制剂中可含有药用辅料，包括添加剂、稳定剂、增溶剂、润滑剂、崩解剂等，如淀粉、糊精、葡萄糖、乳糖、纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、交联聚乙烯吡咯烷酮、果胶、环糊精、土温-80、聚乙烯醇、硬脂酸镁、滑石粉等。

附图说明

图1为6-氨基-4-芳胺基喹唑啉衍生物的化学合成路线图。

具体实施方式

下面对本发明做具体说明，应该指出的是，以下实施例用于对本发明的说明而并非限制本发明。尽管用较佳的实施例对本发明进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本发明的范围下可以对本发明进行修改、变形或等同替换，均属于本发明的保护范围。

实施例一：4-(3-氯-4-氟苯胺基)-6-{2-[D-(1-脱氧-1-果糖氨基)]乙酰胺基}喹唑啉(A)的制备

a)中间体4-(3-氯-4-氟苯胺基)-6-叔丁氧羰基氨基乙酰胺基喹唑啉的制备

在氮气保护下，4-(3-氯-4-氟苯胺基)-6-氨基喹唑啉0.98g、叔丁氧羰基氨基乙酸0.85g、二异丙基碳二亚胺0.5mL、二异丙基乙胺0.8mL和四氢呋喃20mL的混合物于20℃反应10h，反应混合物经硅胶柱色谱分离(氯仿/甲醇)，得产物0.76g，产率50.3％。MS：446.2，287.1。

b)中间体4-(3-氯-4-氟苯胺基)-6-氨基乙酰胺基喹唑啉的制备

4-(3-氯-4-氟苯胺基)-6-叔丁氧羰基氨基乙酰胺基喹唑啉0.76g、二氯甲烷8mL和三氟乙酸2mL的混合物于室温搅拌6h，加入饱和碳酸氢钠水溶液30mL，充分搅拌，静置，抽滤。固体用无水乙醇80mL溶解，旋转蒸发除去乙醇，得浅黄色固体0.59g。产率98.3％。MS：346.1(M+1)，287.1。

c)4-(3-氯-4-氟苯胺基)-6-{2-[D-(1-脱氧-1-果糖氨基)]乙酰胺基}喹唑啉(A)的制备

4-(3-氯-4-氟苯胺基)-6-氨基乙酰胺基喹唑啉0.59g、无水葡萄糖0.3g和冰醋酸0.2mL加入无水乙醇40mL中，混合物加热回流9h，旋转蒸发除去乙醇，残留物直接进行柱色谱分离，得产物0.44g。产率50.0％。MS：508.1(M+1)，317.1。

实施例二：4-(3-氯-4-氟苯胺基)-6-{2-[D-(1-脱氧-1-果糖氨基)]乙酰胺基}喹唑啉盐酸盐(B)的制备

乙醇40mL加入化合物A(实施例一中步骤C所得产物)0.2g中，充分振荡，使其溶解，加入氯化氢乙醇溶液(约2mol·L^-1)2mL，振荡、静置、抽滤、晾干，得黄色固体0.20g。产率93.5％。MS：508.1(M+1)，317.1。

实施例三：7-甲氧基-4-[3-氯-4-(3-氟苄氧基)苯胺基]-6-{4-N-甲基-4-N-[D-(1-脱氧-1-果糖)胺基]丁酰基}胺基喹唑啉(C)的制备

a)中间体7-甲氧基-4-[3-氯-4-(3-氟苄氧基)苯胺基]-6-(4-N-甲基-4-N-叔丁氧羰基氨基丁酰氨基)喹唑啉的制备

在氮气保护下，7-甲氧基-4-[3-氯-4-(3-氟苄氧基)苯胺基]-6-氨基喹唑啉0.73g、4-N-甲基-4-N-叔丁氧羰基氨基丁酸1.20g、二环己基碳二亚胺1.1g、二异丙基乙胺0.5mL和四氢呋喃20mL的混合物于20℃反应10h，反应混合物经硅胶柱色谱分离(氯仿/甲醇)，得产物0.84g，产率79.3％。MS：625.2(M+1)，423.1。

b)中间体7-甲氧基-4-(3-氯-4-氟苯胺基)-6-(4-N-甲基氨基丁酰胺基)喹唑啉的制备

7-甲氧基-4-(3-氯-4-氟苯胺基)-6-(4-N-甲基-4-N-叔丁氧羰基氨基丁酰氨基)喹唑啉0.84g、二氯甲烷8mL和三氟乙酸2mL的混合物于室温搅拌5h，加入饱和碳酸氢钠水溶液30mL，充分搅拌。混合物用氯仿萃取3次(30ml×3)，氯仿层依次用水、盐水洗涤，无水硫酸钠干燥。除去溶剂得浅灰色固体0.50g。产率70.9％。MS：624.2(M+1)，423.1。

c)7-甲氧基-4-[3-氯-4-(3-氟苄氧基)苯胺基]-6-{4-N-甲基-4-N-[D-(1-脱氧-1-果糖)胺基]丁酰基}胺基喹唑啉(C)的制备

7-甲氧基-4-(3-氯-4-氟苯胺基)-6-(4-N-甲基氨基丁酰氨基)喹唑啉0.47g、无水葡萄糖0.32g和冰醋酸0.5mL加入无水乙醇30mL中，混合物加热回流10h，旋转蒸发除去乙醇，残留物直接进行柱色谱分离得产物0.34g。

产率55.3％。MS：686.1(M+1)，423.1。

实施例四：7-甲氧基-4-[3-氯-4-(3-氟苄氧基)苯氨基]-6-{4-N-甲基-4-N-[D-(1-脱氧-1-果糖)胺基]丁酰基}氨基喹唑啉盐酸盐(D)的制备

乙醇30mL加入化合物C (前文实施例三所得产物)0.3g中，充分振荡，使其溶解，加入氯化氢乙醇溶液(约2mol·L^-1)2mL，振荡、静置、抽滤、晾干，得黄色固体0.30g。产率94.9％。MS：686.1(M+1)，423.1。

实施例五：7-甲氧基-4-(3-氯-4-氟苯胺基)-6-{4-N-甲基-4-N-[D-(1-脱氧-1-果糖)胺基]丁酰基}氨基喹唑啉(E)的制备

同实施例三。用7-甲氧基-4-(3-氯-4-氟苯胺基)-6-氨基喹唑啉代替7-甲氧基-4-[3-氯-4-(3-氟苄氧基)苯胺基]-6-氨基喹唑啉。三步总产率32.6％。MS：580.2(M+1)，317.1。

实施例六：7-甲氧基-4-[3-氯-4-氟苯胺基]-6-{4-N-甲基-4-N-[D-(1-脱氧-1-果糖)胺基]丁酰基}氨基喹唑啉甲磺酸盐(F)的制备

甲醇10mL加入化合物E 0.3g中，充分振荡，使其溶解，加入甲磺酸的甲醇溶液(1mol·L^-1)1.1mL，加热回流5分钟，静置、抽滤、晾干，得黄色固体0.31g。产率88.6％。MS：580.2(M+1)，317.1。

实施例七：抗肿瘤细胞实验

为了验证本发明所述化合物的抗肿瘤作用，选择吉非替尼为阳性对照药，采用MTT法测定了6-果糖氨-4-芳胺基喹唑啉衍生物A、B、C、D、E、F对人肿瘤细胞A549(肺癌细胞)、MCF-7(乳腺癌细胞)、SW480(结肠癌细胞)和Lovo(结肠癌细胞)的生长抑制作用，计算出IC₅₀。结果见表1。

方法：

将肿瘤细胞培养在含10％小牛血清的RPMI1640培养基中，内含青霉素有100U/mL，链霉素100μg/mL，于37℃、5％CO₂培养箱中传代培养。

取0.3％胰酶消化贴壁的肿瘤细胞，含10％小牛血清的RPMI1640培养液配制细胞悬液，浓度为6×10³个细胞/毫升。于96孔培养板内每孔接种200μl(约含1000个肿瘤细胞)，37℃培养24h。给药组加入不同浓度药物，每药设定10^-4mol/L、10^-5mol/L、10^-6mol/L、10^-7mol/L、10^-8mol/L这5个浓度，每组设5个平行孔。对照组加入与药等体积的溶剂，置于37℃、5％CO₂培养箱中培养48h后弃去培养液，每孔加入20μl 5mg/mL的MTT溶液，孵育4h后，弃去上清液，每孔加入DMSO 150μL，轻度振荡后用酶标仪在570nm下测定光密度值(OD)。

结果计算：

以溶剂对照处理的肿瘤细胞为对照组，按照下式求药物对肿瘤细胞的抑制率。

采用改良寇氏法求出半数抑制浓度(IC₅₀)，结果见表1。

表1.化合物A、B、C、D、E、F抑制肿瘤细胞增殖活性

“-”表示IC₅₀大于50μmol/L。

从上表可见，本发明所述的6-果糖氨-4-芳胺基喹唑啉衍生物能够对肺癌、乳腺癌和结肠癌细胞等生长有抑制作用，且其效果大多优于吉非替尼。尽管在结肠癌细胞实验中，本发明所合成的个别化合物的IC50值高于吉非替尼，但由于引入了果糖，本发明的这些化合物的水溶性显著高于吉非替尼，其抗癌效果也优于吉非替尼。

Claims

1.一种6-果糖氨-4-芳胺基喹唑啉衍生物，其特征在于，具有以下结构式I的化合物或其在药物学上可接受的盐：

，

式I

上述结构式I中：X表示连接基团，选自乙酰氨基或丁酰胺基；R¹ 表示氯、氟或苄氧基；R²表示氢或甲氧基。

2．根据权利要求1所述的喹唑啉衍生物，其特征在于，所述的盐选自：盐酸盐、甲磺酸盐。

3．如权利要求1所述的6-果糖氨-4-芳胺基喹唑啉衍生物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A）在碱性试剂和缩合剂存在下，6-氨基-4-芳胺基喹唑啉衍生物与叔丁氧羰基保护的氨基酸按摩尔比为1：1～4混合于有机溶剂中，在N₂保护下，反应混合物于0~50℃反应3～15小时后减压除去溶剂，向残留物中加入氯仿和饱和碳酸氢钠水溶液，有机相用盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩，残留物柱色谱分离，得产物；

其中，所述的缩合剂选自二环己基碳二亚胺或二异丙基碳二亚胺，缩合剂与6-芳胺基-4-取代苯芳胺基喹唑啉衍生物的摩尔比为1~5：1；所述碱性试剂选自三乙胺、吡啶、二异丙基乙基胺、4-二甲芳胺基吡啶的一种或一种以上的组合，6-芳胺基-4-取代苯芳胺基喹唑啉衍生物与碱性试剂的摩尔比为1：1～10；所述的有机溶剂选自四氢呋喃、二氧六环或N，N-二甲基甲酰胺；所述的叔丁氧羰基保护的氨基酸选自叔丁氧羰基保护的甘氨酸、丙氨酸或4-甲氨基丁酸；

B）将上述产物溶解于有机溶剂，加入三氟乙酸，或向上述产物中加入氯化氢的乙醇溶液，反应混合物于0~50℃搅拌3～15小时，转入分液漏斗，加入有机溶剂，用碱性水溶液调节pH为10-11，依次用水、饱和碳酸氢钠水溶液、盐水各洗涤1～2次，所得有机层用无水硫酸钠干燥，过滤后回收溶剂，所得残留物经硅胶柱色谱分离，得产物；

C）向第二步反应所得的产物中加入等摩尔的无水葡萄糖和适量的无水乙醇和冰醋酸，加热回流3-5小时，减压除去乙醇，加入有机溶剂，转入分液漏斗，用碱性水溶液调节pH为10-11，依次用水、饱和碳酸氢钠水溶液溶液、NaCl溶液各洗涤1～2次，所得有机层用无水硫酸钠干燥，过滤后回收溶剂，所得残留物经硅胶柱色谱分离，得6-果糖氨-4-芳胺基喹唑啉衍生物；

4．如权利要求1所述的6-果糖氨-4-芳胺基喹唑啉衍生物在制备抗肿瘤药物制剂中的用途。

5．根据权利要求4所述的用途，其特征在于：所述抗肿瘤药物制剂的剂型选自：片剂、胶囊剂、口服液、颗粒剂或注射剂。