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CN110028482B - 布雷菲德菌素a的4-位拼合美法仑类氮芥衍生物及其制备方法和用途 - Google Patents

布雷菲德菌素a的4-位拼合美法仑类氮芥衍生物及其制备方法和用途 Download PDF

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CN110028482B
CN110028482B CN201810042479.3A CN201810042479A CN110028482B CN 110028482 B CN110028482 B CN 110028482B CN 201810042479 A CN201810042479 A CN 201810042479A CN 110028482 B CN110028482 B CN 110028482B
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nitrogen mustard
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华会明
李占林
田康涛
韩通
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Shenyang Pharmaceutical University
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Shenyang Pharmaceutical University
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    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
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Abstract

本发明涉及天然药物及药物化学领域，涉及布雷菲德菌素A的4‑位拼合美法仑类氮芥衍生物的制备方法和用途。具体涉及这些在布雷菲德菌素A的4‑OH位点引入DNA烷化剂美法仑衍生物的制备方法及其在制备抗肿瘤药物中的应用。本发明所述的布雷菲德菌素A的4‑位拼合美法仑类氮芥衍生物及其药学上可接受的盐结构如通式I所示，其中，n如权利要求书和说明书中所述。

Description

布雷菲德菌素A的4-位拼合美法仑类氮芥衍生物及其制备方 法和用途
技术领域
本发明属于天然药物及药物化学领域，涉及布雷菲德菌素A的4-位拼合美法仑类氮芥衍生物的制备方法和用途，具体涉及布雷菲德菌素A的4-OH位点进行修饰的衍生物，涉及这些在4-OH位点被DNA烷化剂美法仑衍生物取代的布雷菲德菌素A衍生物及其制备方法和在制备抗肿瘤药物中的应用。
背景技术
布雷菲德菌素A(brefeldin A，BFA)是一种子囊菌属(Ascomycetes)的次级代谢产物，属于大环内酯型抗生素，也称为斜卧菌素或壳二孢素。它于1958年，由Singleton等人从Penicillium decumbens的发酵液中分离得到。布雷菲德菌素A，晶体呈棱状，白色，不溶于石油醚、氯仿、水，易溶于乙酸乙酯、丙酮和甲醇。药理研究表明，布雷菲德菌素A具有抗肿瘤、抗病毒、抗真菌、抗线虫和抗有丝分裂等药理活性，其中抗肿瘤活性尤为显著。NCI的研究表明布雷菲德菌素A可以选择性抑制并杀死人肿瘤细胞。大环内酯抗生素布雷菲德菌素A作为一种内质网应激剂可以诱导多种肿瘤细胞发生凋亡，抑制细胞增殖等多种途径抑制并杀死肿瘤细胞，其中包括人宫颈癌细胞、前列腺癌细胞、慢性淋巴白血病细胞和滤泡淋巴瘤细胞等对多种肿瘤细胞均有抑制作用。研究表明布雷菲德菌素A通过激活线粒体和死亡受体途径以及抑制黏着斑激酶调节的细胞侵袭来诱导凋亡。例如，布雷菲德菌素A可以通过激活线粒体通路和capase-8、Bid依赖型通路诱导卵巢癌细胞发生凋亡。布雷菲德菌素A的凋亡效应可能是由活性氧的产生以及谷胱甘肽的消耗来调节的，这种调节会导致凋亡相关caspase途径的激活。另外，布雷菲德菌素A可以抑制由胎牛血清诱导的OVCAR-3细胞的黏附和转移。这种效应是通过抑制黏着斑激酶依赖的细胞内相关成分的激活来完成的。布雷菲德菌素A通过线粒体通路导致caspase-3、6的激活进而诱导内质网应激调节的凋亡。随着对布雷菲德菌素A药理作用研究的深入，布雷菲德菌素A引起了国内外科学家的极大兴趣，开展了对布雷菲德菌素A衍生物的合成工作。目的是获得活性更好、毒性更低、性质更稳定的抗肿瘤候选化合物。与提取分离、作用机制方面的报道相比，关于布雷菲德菌素A结构修饰与改造、衍生物合成等药物化学方面的报道较少。
氮芥类药物，也称为DNA烷化剂，属于细胞毒类药物，其作用机制是在体内能形成缺电子的高度活泼中间体或其他具有活泼的亲电性基团的化合物，进而与生物大分子发生共价不可逆结合，使DNA分子丧失活性或发生断裂。这类药物在临床上被广泛使用，但它的毒副作用比较大，对细胞作用缺乏特异性，而且随着近年来肿瘤耐药的发生，治疗效果并不理想，因此，对氮芥类药物进行化学修饰，改善其疗效有着很重要的价值。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是寻找抗肿瘤活性好的布雷菲德菌素A拼合美法仑衍生物，即布雷菲德菌素A的4-位拼合美法仑类氮芥衍生物，并进一步提供包含该衍生物的药物组合物，所述的布雷菲德菌素A的4-位拼合美法仑类氮芥衍生物或其组合物具有抗肿瘤活性。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
通式I为所示布雷菲德菌素A的4-位拼合美法仑类氮芥衍生物及其药学上可接受的盐：
Figure BDA0001549898230000021
其中，n为1-12的整数。
优选地，n为1-6的整数。
更优选地，n为2。
本发明通式I的衍生物可用下列方法制备得到：
Figure BDA0001549898230000022
布雷菲德菌素A(1)在2,6-二甲基吡啶/DMF条件下与TBSOTf反应，得布雷菲德菌素A的4-OH、7-OH的TBS保护衍生物(2)，再经TBAF/THF选择性的脱去4-OH的TBS保护基团，得布雷菲德菌素A的7-OH的TBS保护衍生物(3)。
Figure BDA0001549898230000023
美法仑(4)与甲醇在SOCl2存在的条件下，加热回流反应得到美法仑甲酯(5)，然后(5)在DMAP催化的条件下与二酸酐反应得美法仑甲酯羧酸衍生物(6)。
Figure BDA0001549898230000031
中间体(3)与美法仑甲酯羧酸衍生物(6)在EDCI/DMAP条件下室温反应得到化合物(7)，再经脱保护得到目标化合物(8)。
本发明还提供了一种药物组合物，包含通式I所示布雷菲德菌素A的4-位拼合美法仑类氮芥衍生物及其药学上可接受的盐和药学上可接受的赋形剂。
本发明的布雷菲德菌素A的4-位拼合美法仑类氮芥衍生物及其药学上可接受的盐或其药物组合物可以与临床上可接受的载体制备成临床上可接受的制剂，所述的制剂为片剂、颗粒剂、胶囊剂等。
本发明以布雷菲德菌素A为先导化合物，利用拼合原理，选择活性性较好的美法仑衍生物，将其通过连接基团连接到其分子结构的4-OH位上，设计并合成了通式为I的布雷菲德菌素A拼合美法仑衍生物。拼合后的化合物具有较好的药学活性。
具体实施方式
实施例1
Figure BDA0001549898230000032
取布雷菲德菌素A中间体3(32mg,0.08mmol)，溶于二氯甲烷(2.5ml)中，依次加入美法仑甲酯丁酸(34mg,0.08mmol)、EDCI(29mg,0.15mmol)和催化量的DMAP，室温搅拌反应，TCL监测反应进程，24h后终止反应。将反应液倾入20ml冰水混合物中,二氯甲烷萃取(30ml×3)，饱和食盐水溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，回收二氯甲烷，经硅胶柱(石油醚:乙酸乙酯＝2:1)，分离，得到中间体7，再将7溶解于无水THF中，用TBAF的THF溶液脱去7-位TBS保护基，经硅胶柱(石油醚:乙酸乙酯＝2:1)分离，得黄色油状物8-1，收率21％。HRMS(ESI,M+Na+)m/z calcd for C39H43Cl2N5O6H:703.2523,found703.2451.1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ(ppm):7.24(1H,dd,J＝15.8,3.1Hz,C3-H),7.0(2H,d,J＝8.6Hz,Ar-H),6.65(2H,d,J＝8.7Hz,Ar-H),5.72(1H,m,C11-H),5.62(1H,dd,J＝15.8,1.7Hz,C2-H),5.15-5.25(2H,m,C4-H,C10-H),4.72(1H,m,C15-H),4.37(1H,m,-NH),4.05(1H,m,C7-H),3.69(8H,m,-NCH2CH2Cl),3.58(3H,s,OCH3),0.69-2.89(22H,m,-COCH2CH2CO-,-ArCH2CHNCO-,C5,2C6,2C8,C9,2C12,2C13,2C14-H,CH3).13C NMR(100MHz,DMSO-d6):δ(ppm)172.7,171.8,171.3,165.5,149.0,145.4,137.2,130.6,130.6,130.2,125.6,117.5,112.1,112.1,76.6,71.6,70.8,54.4,52.6,52.6,52.2,49.5,43.4,43.3,41.6,41.6,40.7,36.4,33.8,31.8,30.0,29.2,26.9,21.1.
药理试验
实验设备与试剂
Figure BDA0001549898230000041
实验方法
细胞抑制活性实验方法
细胞在37℃、5％CO2饱和湿度的培养箱中常规培养。培养液为含10％热灭活胎牛血清，青霉素100U/mL和链霉素100U/mL的RPMI1640细胞培养基。48h更换培养液，细胞贴壁后，用0.25％胰蛋白酶消化传代。实验用细胞均处于对数生长期，台盼蓝拒染法表明细胞活力>95％。
取处于对数生长期状态良好的细胞一瓶，加入消化液(0.125％胰蛋白酶+0.01％EDTA)消化，计数2～4×104cell/mL，制成细胞悬液接种于96孔板上，100μL/孔，置恒温CO2培养箱中培养24小时。换液，加入受试药物，100μL/孔，培养72小时。将CCK-8加入96孔板中，50μL/孔，培养箱中孵育4小时。吸去上清液，加DMSO，200μL/孔，平板摇床上震荡10分钟。受试物考察3个浓度(0.25μM，0.5μM，1μM)，用酶联免疫监测仪在波长为450nm处测定每孔的吸光度，分别计算各浓度下的细胞抑制率。
抑制率计算方法：
Figure BDA0001549898230000051
药敏孔相对OD值＝药敏孔绝对OD值-空白对照孔绝对OD值
实验结果
表1实施例对5种人类癌细胞株和1种正常肝细胞株抗增殖活性的IC50值(μM)
Figure BDA0001549898230000052
药理试验证明，本发明的布雷菲德菌素A衍生物对正常细胞株的毒性远小于肿瘤细胞株，具有选择性，可以进一步用于制备抗肿瘤药物。

Claims (10)

1.通式I所示的布雷菲德菌素A的4-位拼合美法仑类氮芥衍生物及其药学上可接受的盐：
Figure FDA0001549898220000011
其中，n为1-12的整数。
2.权利要求1所述的通式I所示的布雷菲德菌素A的4-位拼合美法仑类氮芥衍生物及其药学上可接受的盐：
其中，n为1-6的整数。
3.权利要求1或2所述的通式I所示的布雷菲德菌素A的4-位拼合美法仑类氮芥衍生物及其药学上可接受的盐：
其中，n为2，即：
Figure FDA0001549898220000012
4.一种药物组合物，其中含有治疗有效量的权利要求1-3任何一项所述的通式I所示的布雷菲德菌素A的4-位拼合美法仑类氮芥衍生物及其药学上可接受的盐和药学上可接受的载体。
5.一种药物制剂，其特征在于，包含权利要求1-3任何一项所述的通式I所示的布雷菲德菌素A的4-位拼合美法仑类氮芥衍生物及其药学上可接受的盐或权利要求4所述的药物组合物。
6.如权利要求1所述的通式I所示的布雷菲德菌素A的4-位拼合美法仑类氮芥衍生物及其药学上可接受的盐的制备方法，其特征在于：
布雷菲德菌素A(1)在2,6-二甲基吡啶/DMF条件下与TBSOTf反应，得布雷菲德菌素A的4-OH、7-OH的TBS保护衍生物(2)，再经TBAF/THF选择性的脱去4-OH的TBS保护基团，得布雷菲德菌素A的7-OH的TBS保护衍生物(3)；
美法仑(4)与甲醇在SOCl2存在的条件下，加热回流反应得到美法仑甲酯(5)，然后(5)在DMAP催化的条件下与二酸酐反应得美法仑甲酯羧酸衍生物(6)；
中间体(3)与美法仑甲酯羧酸衍生物(6)在EDCI/DMAP条件下室温反应得到化合物(7)，再经脱保护得到目标化合物(8)；
Figure FDA0001549898220000021
7.权利要求1-3任何一项所述的通式I所示的布雷菲德菌素A的4-位拼合美法仑类氮芥衍生物及其药学上可接受的盐在制备治疗肿瘤疾病的药物中的应用。
8.权利要求4所述的药物组合物在制备治疗肿瘤疾病的药物中的应用。
9.权利要求5所述的药物制剂在制备治疗肿瘤疾病的药物中的应用。
10.如权利要求7-9任何一项所述的应用，其特征在于，所述的肿瘤为白血病、前列腺癌或肝癌。
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