CN103275051B

CN103275051B - 一种7,3’,4’-三羟基黄酮衍生物及其在制备治疗肝癌药物中的应用

Info

Publication number: CN103275051B
Application number: CN201310228099.6A
Authority: CN
Inventors: 卢久富
Original assignee: Shaanxi University of Technology
Current assignee: Shaanxi University of Technology
Priority date: 2013-06-08
Filing date: 2013-06-08
Publication date: 2015-12-09
Anticipated expiration: 2033-06-08
Also published as: CN103275051A

Abstract

本发明公开了一种7,3’,4’-三羟基黄酮衍生物及其在制备治疗肝癌药物中的应用，7,3’,4’-三羟基黄酮衍生物用作抗肿瘤药物的化合物，对恶性肿瘤特别是对肝癌有明确的疗效，其结构通式为：体外药理实验表明，上述结构通式I所述的7,3’,4’-三羟基黄酮衍生物用作抗肿瘤药物，具有明显的抗肿瘤活性，具有良好的抗肿瘤药物开发应用前景。

Description

一种7,3’,4’-三羟基黄酮衍生物及其在制备治疗肝癌药物中的应用

技术领域

本发明属于医药技术领域，涉及一种7,3’,4’-三羟基黄酮衍生物及其在制备治疗肝癌药物中的应用。

背景技术

恶性肿瘤是一种严重威胁人类健康的常见疾病，恶性肿瘤引起的死亡率排位第二，仅次于心血管疾病。据不完全统计，全世界每年有近2000万的新发病例。最新统计资料显示，中国每年肿瘤新发病例约为220万，因肿瘤死亡人数约为160万，占疾病死亡人数的五分之一。目前对于肿瘤的治疗主要有药物疗法、手术疗法和放射疗法。药物治疗已经成为当今临床肿瘤治疗的重要手段。临床主要使用的抗肿瘤药物大致可以分为破坏DNA结构和功能的药物(如：环磷酰胺，奥沙利铂等)、影响核酸生物合成的药物(如氟尿嘧啶，吉西他滨，甲氨蝶呤等)、干扰转录过程抑制RNA合成的药物(如阿霉素)、抗肿瘤抗生素(如放线菌素D)等。其药理作用基本上都是“杀细胞剂”，它们非特异性地阻断细胞分裂从而引起细胞死亡，在杀死肿瘤细胞的同时，也破坏了人体正常细胞。为了克服传统细胞毒药物的选择性差、毒副作用较强、易产生耐药性等缺点，抗肿瘤药物已从传统细胞毒药物研究过渡到根据明确作用机制的特异性作用于功能异常细胞的药物研发。黄酮是以C6-C3-C6为基本碳架的一系列化合物，在植物界分布很广且药用价值广泛。如槐米中的芦丁和陈皮中的陈皮苷，能降低血管的脆性，及改善血管的通透性、降低血脂和胆固醇，用于防治老年高血压和脑溢血。由银杏叶制成的舒血宁片含有黄酮和双黄酮类，用于冠心病、心绞痛的治疗。合成的乙氧黄酮又名心脉舒通或立可定，有扩张冠状血管、增加冠脉流量的作用。许多黄酮类成分具有止咳、祛痰、平喘、抗菌的活性。护肝，解肝毒、抗真菌、治疗急、慢性肝炎，肝硬化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种7,3’,4’-三羟基黄酮衍生物及其在制备治疗肝癌药物中的应用，7,3’,4’-三羟基黄酮衍生物用作抗肿瘤药物的化合物，对恶性肿瘤特别是对肝癌有明确的疗效，其结构通式为：

R₁是H,CH₂CH₂Cl,CH₂CH₂Br和(CH₂CH₂X)nY中的任一种，其中X＝NH，O；Y＝H,CH₃,CH₂CH₃,Oac；n＝1～10；R₂和R₄是H,CH₃，CH₂CH₃，CH₂OH,CH₂OAc,CH₂OCH₃，CH₂CH₂OH,COOH,COOC，COOCH₂CH₃，CONH₂，CONHCH₃，CONHCH₂Ph,CONHPh,OH,OAc,OCH₃,OCH₂CH₃,NHAc，NHCOPh任意一种，R₂和R₅可以相同或不同；R₃是H，Cl,Br,NO₂,CH₃,CH₂CH₃,CH(CH₃)₂,C(CH₃)₃和Ac中的任一种；

体外药理实验表明，上述结构通式I所述的7,3’,4’-三羟基黄酮衍生物用作抗肿瘤药物，具有明显的抗肿瘤活性(结果见表1)，具有良好的抗肿瘤药物开发应用前景。

表1为部分化合物的体外抗肿瘤活性试验结果。

表1中的化合物Ia对人体肝癌细胞的IC₅₀为0.52ug/mL,而对人体正常肝上皮细胞的IC₅₀为2.76ug/mL，对肝癌细胞的毒性是对正常细胞毒性的5.3倍，两者差别十分明显，因此可见化合物I有望在治疗肝癌方面发挥重要的作用。

附图说明

图1为实施例1最终产物的H-NMR图谱；

图2为实施例1最终产物的H-NMR图谱；

图3为实施例1最终产物的H-NMR图谱；

图4为实施例1最终产物的H-NMR图谱；

图5为实施例1最终产物的H-NMR图谱；

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。

实施例I-01：2-(3,4-二羟基)-2,7-二羟基-5-甲氧基-4H-苯并吡喃-4-酮的合成

在氮气保护条件下，将2-(3,4-二羟基)3,5,7-三羟基-4H-苯并吡喃-4酮(1g,3.31mmol)，苄基溴(1.98g,11.58mmol)，碳酸钾(1.60g,11.58mmol)和20mL的N,N-二甲基甲酰胺放置在100mL圆底烧瓶中，室温搅拌12h后，往该反应体系中加入100mL水。再用乙酸乙酯(100mL×3)萃取，合并有机层。该有机相再用饱和食盐水洗涤后，用无水硫酸钠干燥，真空浓缩有机相。残渣用硅胶柱色谱纯化，氯仿为洗脱剂，得到450mg黄色粉状固体，产率21％。

将3,7-二(苄氧基)-2-[3,4-双苄氧苯基]-5-羟基-4H-苯并吡-4-酮(420mg,0.63mmol)用5mL的N,N-二甲基甲酰胺溶解在50mL圆底烧瓶中，同时在该烧瓶中加入碘甲烷(270mg,1.90mmol)，碳酸钾(262.5mg,1.90mmol)。该体系通过LCMS,TLC(乙酸乙酯/石油醚＝1:2)检测，室温搅拌过夜，反应毕。加入10mL水稀释，再用乙酸乙酯(10mL×3)萃取，合并有机层。该有机相再用饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，真空浓缩得到400mg黄色油状物3,7-二(苄氧基)-2-[3,4-二苄氧苯基]-5-甲氧基-4H-苯并吡喃-4-酮，产率93％。

将3,7-二(苄氧基)-2-[3,4-二苄氧苯基]-5-甲氧基-4H-苯并吡喃-4-酮(200mg,0.30mmol),Pd(OH)₂/C(200mg),四氢呋喃2mL和乙醇2mL置于50mL圆底烧瓶中。同时氢气导入该反应液中。整个反应通过LCMS,TLC(二氯甲烷:甲醇＝5:1),室温搅拌过夜，反应毕。过滤后的母液在真空下浓缩得100mg粗产品，用制备型高效液相分离提纯得9.9mg黄色固体2-(3,4-二羟基)-3，7-二羟基-5-甲氧基-4H-苯并吡喃-4-酮，产率11％。制备型高效液相条件(Pre-HPLC-001(SHIMADZU))：色谱柱，SunFirePrepC18,19*150mm5um；流动相，水和乙腈(20％CH₃CNupto38％in10min,upto100％in1min,downto20％in1min)；检测器：Waters2545UvDector254&220nm.(ESI,m/z):317[M+H]⁺；HNMR(300MHz,DMSO)δ:10.71(s,1H),9.46(s,1H),9.25(s,1H),8.63(s,1H),7.64(s,1H),7.50(d,J＝9.0Hz,1H),6.89(d,J＝9.0Hz,1H),6.48(s,1H),6.37(s,1H),3.85(s,3H).

实施例I-02：叔丁基-N-[2-[2-(2-[3-[2-(3,4-二羟基苯基)-3,5,7-三羟基-4-氧-4H-苯并吡喃-6]丙氧基]乙氧基)乙基]氨基甲酸酯的合成

将2-(3,4-二羟基)3,5,7-三羟基-4H-苯并吡喃-4酮(1.0g,3.31mmol)用100mL的N,N-二甲基甲酰胺溶解在250mL的圆底烧瓶中，同时加入碳酸钾(1.82g,13.17mmol)。室温搅拌过夜，反应毕。加入200mL水稀释该体系，再用乙酸乙酯萃取(100mL×2)，合并有机相，真空浓缩。将残渣用柱色谱分离纯化，展开剂为乙酸乙酯/石油醚＝1:20～1:10,得1.2g黄色固体3,7-二(苄氧基)-2-[3,4-二(苄氧基)苯基]-5-羟基-4H-苯并吡喃-4-酮，产率55％。

将3,7-二(苄氧基)-2-[3,4-二(苄氧基)苯基]-5-羟基-4H-苯并吡喃-4-酮(7.0g,10.56mmol)用二氯甲烷/甲醇＝45/9的混合溶剂溶解在1000mL三颈瓶中，再加入碳酸钙(7.7g,76.92mmol)。将该体系在0℃下分批滴入BTMA.ICl2(3.7g,10.63mmol)，室温搅拌过夜后，往该体系中加入300mL水，用二氯甲烷(300mL×2)萃取，合并有机相，真空浓缩，无水硫酸镁干燥，得7.8g黄色粉状固体3,7-二(苄氧基)-2-[3,4-双(苄氧基)苯基]-5-羟基-6-碘基-4H-苯并吡喃-4-酮，产率94％。

将3,7-二(苄氧基)-2-[3,4-双(苄氧基)苯基]-5-羟基-6-碘-4H-苯并吡喃-4-酮(7.8g,9.89mmol)用150mL的N,N-二甲基甲酰胺溶解在250mL圆底烧瓶中，再加入碳酸钾(2.1g,15.19mmol)和苄基溴(2.5g,14.62mmol)，室温搅拌过夜。加入250mL水稀释，乙酸乙酯(200mL×3)萃取,合并有机相，饱和食盐水洗涤，真空浓缩。粗产品用硅胶柱色谱分离提纯，流动相为乙酸乙酯/石油醚＝1:20～1:5，得8.0g浅黄色固体3,5,7-三(苄氧基)-2-[3,4-二(苄氧基)苯基]-6-碘-4H-苯并吡喃-4-酮，产率92％。

在氮气保护条件下，将(300mg,0.34mmol)3,5,7-三(苄氧基)-2-[3,4-二(苄氧基)苯基]-6-碘基-4H-苯并吡喃-4-酮用3mL的N,N-二甲基甲酰胺溶解在50mL的三颈瓶中，再加入叔丁基N-(2-[2-[2-(丙基2-碳化钛基-1-基)乙氧基]乙氧基]乙基)氨基甲酸酯(300mg,1.04mmol)，Pd(PPh₃)₂Cl₂(16.7mg,0.02mmol)，碘化亚铜(3.8mg,0.02mmol)和哌啶(57.9mg,0.68mmol)。在80℃下搅拌过夜，反应毕。加入10mL水，再用乙酸乙酯(10mL×4)萃取，合并有机相，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，真空浓缩。所得粗产品用硅胶柱色谱分离提纯，流动相为乙酸乙酯：石油醚＝1:5～1:2，得到150mg白色固体叔丁基N-(2-[2-[2-([3-[3,5,7-三(苄氧基)-2-[3,4-二(苄氧基)苯基]-4-氧-4H-苯并吡喃-6-基]丙基-2-碳化钛基-1-基]氧)乙氧基]乙氧基]乙基)氨基甲酸酯，产率42％。

将4.8g钯/碳，叔丁基N-(2-[2-[2-([3-[3,5,7-三(苄氧基)-2-[3,4-二(苄氧基)苯基]-4-氧-4H-苯并吡喃-6-基]丙基-2-碳化钛基-1-基]氧)乙氧基]乙氧基]乙基)氨基甲酸酯(1.6g,1.54mmol)和乙醇/水(150/3.0mL)的混合溶剂置于50mL圆底烧瓶中，同时导入氢气。室温搅拌过夜，过滤，所得母液真空浓缩再用硅胶柱色谱分离提纯，流动相为二氯甲烷/甲醇50:1～5:1)，得0.5g浅黄色固体叔丁基-N-[2-[2-(2-[3-[2-(3,4-二羟基苯基)-3,5,7-三羟基-4-氧-4H-苯并吡喃-6]丙氧基]乙氧基)乙基]氨基甲酸酯。产率55％。(ES,m/z):[M+Na]⁺＝614,[M-Boc+H]⁺＝492；HNMR(300MHz,CDCl₃):δ:7.762(s,1H),7.643～7.668(d,J＝7.5Hz),6.891～6.920(d,J＝8.7Hz,1H),6.462(s,1H),3.505～3.655(m,12H),3.213～3.248(t,J1＝5.1Hz,J2＝10.5Hz,2H),2.716～2.764(t,J1＝6.9Hz,J2＝14.4Hz,2H),1.848～1.919(m,2H),1.437(s,9H).

实施例I-03：8-溴-2-(3,4-二羟基苯基)-3,5,7-三羟基-4H-苯并吡喃-4-酮的合成

将2-(3,4-二羟基苯基)-3,5,7-三羟基-4H-苯并吡喃-4-酮(500mg,1.65mmol)用10mL二氯甲烷溶解在50mL的圆底烧瓶中，再加入乙酸酐(760mg,7.44mmol)和吡啶(262mg,3.31mmol)。室温搅拌3h，反应毕。直接将反应液真空浓缩，所得粗产品用乙醇/水＝10:1的混合溶液结晶，得0.5g浅黄色固体3-(乙酰氧基)-2-[3,4-二(乙酰氧基)苯基]-5-羟基-4-氧-4H-苯并吡喃-7-乙酸酯，产率64％。

将3-(乙酰氧基)-2-[3,4-二(乙酰氧基)苯基]-5-羟基-4-氧-4H-苯并吡喃-7-乙酸酯(50mg,0.11mmol)用5mL四氯化碳溶解在50mL圆底烧瓶中，再加入N-溴代丁二酰亚胺(19mg,0.11mmol)和(3mg,0.01mmol)丁二酰亚胺。整个反应体系在80℃搅拌2h，反应毕。真空浓缩得到150mg黄色固体3-(乙酰氧基)-2-[3,4-二(乙酰氧基)苯基]-8-溴-5-羟基-4-氧-4H-苯并吡喃-7-乙酸酯，产率86％。

将3-(乙酰氧基)-2-[3,4-二(乙酰氧基)苯基]-8-溴-5-羟基-4-氧-4H-苯并吡喃-7-乙酸酯(30mg,0.05mmol)用5mL甲醇溶解在10mL的圆底烧瓶中，再加入硫酸(30mg,0.31mmol)。室温搅拌过夜，反应毕。真空浓缩反应液，所得30mg粗产品用制备型HPLC分离提纯得到10mg浅黄色固体8-溴-2-(3,4-二羟基苯基)-3,5,7-三羟基-4H-苯并吡喃-4-酮，产率48％。制备型HPLC(HPLC-001(SHIMADZU))条件为：色谱柱，SunFirePrepC18,19*150mm5um；流动相，水，0.05％三氟乙酸和乙腈(35％CH₃CNupto48％in10min,upto100％in1min,downto35％in1min)；检测器，Waters2545UvDector254&220nm.(ES,m/z):[M+1]:383；HNMR(CD₃OD):δ:7.74(d,J＝16.0Hz,1H),7.66(d,J＝8.4Hz,1H),6.91(d,J＝8.4Hz,1H),6.58(s,1H).

实施例I-04：3-丁氧基-2-(3,4-二羟基苯基)-5,7-二羟基-4H-苯并吡喃-4-酮的合成

将2-(3,4-二羟基)3,5,7-三羟基-4H-苯并吡喃-4酮(5g,16.54mmol)和二苯基甲烷(11.8g,49.76mmol)置于100mL圆底烧瓶中，在180℃下搅拌10min后，反应毕。整个过程通过LCMS,TLC(二氯甲烷：乙酸乙酯＝6:1)检测控制。所得粗产品用硅胶柱色谱分离纯化，流动相为二氯甲烷/乙酸乙酯(30:1),得1.8g黄色固体2-(2,2-二苯基-2H-1,3-苯二酚-5)-3,5,7-三羟基-4H-苯并吡喃-4-酮，产率23％。

将2-(2,2-二苯基-2H-1,3-苯二酚-5)-3,5,7-三羟基-4H-苯并吡喃-4-酮(200mg,0.43mmol)用N,N-二甲基甲酰胺5mL溶解在50mL圆底烧瓶中，再加入1-溴丁烷(47mg,0.34mmol)和碳酸钾(59mg,0.43mmol)。整个反应进程通过LCMS,TLC(二氯甲烷/乙酸乙酯＝6:1)检测控制，室温搅拌过夜，反应毕。加入10mL水稀释，再用乙酸乙酯(10mL×3)萃取，合并有机相，无水硫酸钠干燥，真空浓缩。所得粗产品用硅胶柱色谱分离提纯，流动相为二氯甲烷/乙酸乙酯(40:1～20:1)，得到130mg黄色油状物3-丁氧基-2-(2,2-二苯基-2H-1,3-苯二酚-5)-5,7-二羟基-4H-苯并吡喃-4-酮，产率58％。

将3-丁氧基-2-(2,2-二苯基-2H-1,3-苯二酚-5)-5,7-二羟基-4H-苯并吡喃-4-酮(130mg,0.25mmol)，乙酸4mL和水1mL置于50mL圆底烧瓶中，整个反应进程通过LCMS,TLC(二氯甲烷/乙酸乙酯＝6:1)检测控制，在110℃下搅拌过夜，反应毕。将反应液真空浓缩，所得100mg粗产品用制备型HPLC分离提纯得6.6mg黄色固体3-丁氧基-2-(3,4-二羟基苯基)-5,7-二羟基-4H-苯并吡喃-4-酮产率7％。制备型HPLC(HPLC-001(SHIMADZU))条件为：色谱柱，C18,19*150mm5um；流动相，水0.05％三氟乙酸和乙腈(55.0％CH₃CNupto65.0％in10min,upto100.0％in1min,downto55.0％in1min)；检测器，Waters2545UvDector254&220nm.(ESI,m/z):359[M+H]⁺；HNMR(300MHz,CD₃OD):δ:7.60(d,J＝2.1Hz,1H),7.52～7.55(m,1H),6.92(d,J＝8.4Hz,1H),6.42(d,J＝2.1Hz,1H),6.22(d,J＝2.1Hz,1H),3.94(t,J＝6.6Hz,2H),1.67～1.74(m,2H),1.41～1.48(m,2H),0.93(t,J＝7.5Hz,3H).

实施例I-05：2-(3,4-二羟基苯基)-5,7-二羟基-3-(2-甲氧乙氧基)-4H-苯并吡喃-4-酮的合成

将2-(2,2-二苯基-2H-1,3-苯二酚-5)-3,5,7-三羟基-4H-苯并吡喃-4-酮(200mg,0.43mmol)用N,N-二甲基甲酰胺5mL溶解在50mL圆底烧瓶中，再加入1-溴-2-甲氧基乙烷(47.25mg,0.34mmol)和碳酸钾(59mg,0.43mmol)。整个反应进程通过LCMS,TLC(二氯甲烷/乙酸乙酯＝6:1)检测控制，室温搅拌过夜，反应毕。加入10mL水稀释，再用乙酸乙酯(10mL×3)萃取，合并有机相，无水硫酸钠干燥，真空浓缩。所得粗产品用硅胶柱色谱分离提纯，流动相为二氯甲烷/乙酸乙酯(40:1～20:1)，得到130mg黄色油状物3-甲氧基乙基-2-(2,2-二苯基-2H-1,3-苯二酚-5)-5,7-二羟基-4H-苯并吡喃-4-酮，产率58％。

将3-甲氧基乙基-2-(2,2-二苯基-2H-1,3-苯二酚-5)-5,7-二羟基-4H-苯并吡喃-4-酮(130mg,0.25mmol)，乙酸4mL和水1mL置于50mL圆底烧瓶中，整个反应进程通过LCMS,TLC(二氯甲烷/乙酸乙酯＝6:1)检测控制，在110℃下搅拌过夜，反应毕。将反应液真空浓缩，所得100mg粗产品用制备型HPLC分离提纯得6.6mg黄色固体3-甲氧基乙基氧基-2-(3,4-二羟基苯基)-5,7-二羟基-4H-苯并吡喃-4-酮产率7％。制备型HPLC(HPLC-001(SHIMADZU))条件为：色谱柱，C18,19*150mm5um；流动相，水0.05％三氟乙酸和乙腈(55.0％CH₃CNupto65.0％in10min,upto100.0％in1min,downto55.0％in1min)；检测器，Waters2545UvDector254&220nm.(ESI,m/z):361[M+H]⁺；HNMR(300MHz,CD₃OD,ppm):δ:δ7.62～7.66(m,1H),6.92(d,J＝8.4Hz,1H),6.42(s,1H),6.27(s,1H),4.13～4.16(m,2H),3.57～3.67(m,2H),1.32(s,3H).

实施例6：药物体外抗癌试验(MTT比色法)

把3×10⁴/mL的肝癌细胞株7402接种于96孔培养板中，每孔加入200u1，用10％MEM培养基培养。温箱中培养24h后去掉培养液，加入新配制培养液，并分别加入一系列浓度的待测药物的DMSO溶液，每孔加入200u1，每剂量组设三个平行样板，培养48h后每孔加入2mg/mL的MTT溶液20u1，培养4h。完全吸出孔内培养液，各加入150u1的DMSO震荡10分钟使结晶物溶解。用酶联检测仪检测各孔OD值(λ＝-570nm)；以OD值对药物浓度的对数作图，从图上求出令半数细胞死亡的药物浓度即IC₅₀，结果见表1。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种7,3’,4’-三羟基黄酮衍生物，其特征在于，其结构通式为：

其中，R₁为H，R₂为H，R₃为H，R₄为CH₃(CH₂)₂CH₂O；或

R₁为H，R₂为H，R₃为H，R₄为CH₃OCH₂CH₂O；或

R₁为H，R₂为(CH₃)₃OCONH(CH₂OCH₂)₃(CH₂)₂，R₃为H，R₄为OH；

结构通式I所述的7,3’,4’-三羟基黄酮衍生物用作抗肿瘤药物，具有明显的抗肿瘤活性。