薯蓣皂苷元失f环氨基酸酯衍生物及其制备方法

专利名称：：薯蓣皂苷元失f环氨基酸酯衍生物及其制备方法
技术领域：
：本发明涉及新颖的薯蓣皂苷元失F环氨基酸酯衍生物，其制备方法，以该化合物为活性成分的药物组合物在抗肿瘤方面的应用。
背景技术：
：薯蓣皂苷元属于甾体类化合物，在自然界中的资源丰富，且具有多种生物学效应。目前，薯蓣皂苷元主要用做合成甾体激素的原料和治疗心血管系统疾病中成药中主要活性成分。近年来，薯蓣皂苷元的抗肿瘤活性日益受到重视，研究表明薯蓣皂苷元对1547，HEP-2，M4Beu，HT_29，K562，Hela，HEL细胞等都有抑制生长并诱导其凋亡的作用。薯蓣皂苷元的抗肿瘤机制研究同样受到重视，目前的研究结果表明，薯蓣皂苷元是通过调控细胞凋亡起到抑制肿瘤细胞生长的作用。细胞凋亡途径是新型抗肿瘤药物研究的主要靶点，基于此机制的抗肿瘤药物有望开创肿瘤治疗的新局面。此前薯蓣皂苷元的结构修饰和改造主要集中在药代动力学改善、提高治疗心血管系统疾病的生物活性和少数偶发性的抗肿瘤活性衍生物的获得。基于特定作用机制的薯蓣皂苷元结构修饰，一方面可以通过合理药物设计有针对性地提高抗肿瘤生物活性。另一方面，由于是基于天然产物的结构修饰，可望得到毒副作用低的抗肿瘤化合物。本发明基于薯蓣皂苷元抗肿瘤活性及其作用机制的最新研究成果，以细胞凋亡途径中的关键蛋白质为靶点，运用计算机辅助设计进行基于作用机制的合理药物设计，以得到抗肿瘤活性更高的薯蓣皂苷元衍生物。目前，基于细胞凋亡作用机制并结合计算机辅助药物设计进行薯蓣皂苷元衍生物的设计和合成以得到抗肿瘤活性显著提高的薯蓣皂苷元衍生物。类似研究迄今为止未见文献报道。
发明内容本发明提供一系列薯蓣皂苷元失F环氨基酸酯衍生物及其制备方法。本发明合成了一系列薯蓣皂苷元失F环氨基酸酯衍生物，体外抗肿瘤活性研究发现此类化合物具有非常好的活性。本发明提供的薯蓣皂苷元失F环氨基酸酯衍生物用下列通式(I)和(II)表示<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>其中Al是各种氨基酸，A2是氢或者各种氨基酸，如甘氨酸，丙氨酸，胱氨酸，谷氨酸，赖氨酸，脯氨酸，苏氨酸，酪氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，苯丙氨酸，色氨酸，丝氨酸，半胱氨酸，天门冬氨酸，精氨酸，组氨酸，以及其盐酸盐，醋酸盐，或者其他药学上可接受的盐。其中所述化合物选自(L)对应体或(D)对应体。这类化合物有较好的抗肿瘤作用，且水溶性高，有利于肿瘤疾病的治疗。本发明以薯蓣皂苷元为原料，将其F环断开，与氨基酸縮合得到薯蓣皂苷元失F环27-氨基酸酯系列衍生物；将该氨基酸衍生物进一步在3-位与氨基酸縮合，得到3-27-氨基酸酯系列衍生物；将上述两类氨基酸系列衍生物再进一步制备成各种盐，即获得新型的具有抗肿瘤作用的薯蓣皂苷元衍生物。本发明的薯蓣皂苷元氨基酸酯衍生物的制备方法将如下所示的薯蓣皂苷元失F环化合物27-位羟基与各种氨基酸縮合，然后将如下所示的薯蓣皂苷元失F环氨基酸酯衍生物3-位羟基与各种氨基酸縮合，或者将如下所示的薯蓣皂苷元失F环化合物的3-位和27-位羟基与各种氨基酸同时縮合。将如下所示的薯蓣皂苷元氨基酸酯衍生物制备成对应的盐酸盐，醋酸盐等，5其中Al是各种氨基酸，A2是氢或者各种氨基酸，如甘氨酸，丙氨酸，胱氨酸，谷氨酸，赖氨酸，脯氨酸，苏氨酸，酪氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，苯丙氨酸，色氨酸，丝氨酸，半胱氨酸，天门冬氨酸，精氨酸，组氨酸，以及其盐酸盐，醋酸盐，或者其他药学上可接受的盐。本发明的化合物合成步骤如下1，薯蓣皂苷元失F环27-氨基酸衍生物(其中A1-Leu、Lys、Trp、Gly、Met)a)Ac20，Pyridine,60°Cb)HAc，CH2Cl2，rtc)①AA，DCC，DMAP，CH2C12②EtOAc，HC12，薯蓣皂苷元失F环3-27-氨基酸衍生物6<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>d)HAc，CH2C12，rte)①AA，DCC，D證，CH2C12②EtOAc，HC1本发明所述的具有结构通式(I)和(II)的薯蓣皂苷元失F环氨基酸酯衍生物，其特征在于它具有抗肿瘤活性，可用于治疗肿瘤疾病。具体实施例方式下面结合实例列举本发明的典型化合物实例1薯蓣皂苷元失F环27-亮氨酸酯盐酸盐(1)的合成<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>1，薯蓣皂苷元3-Ac的合成(I):取薯蓣皂苷元(2g，4.8mmo1)，乙酸酐(4ml，40.2,1)于8ml吡啶中，冰浴下搅拌30分钟后，移至6(TC中搅拌2.5小时。TLC检测，反应完毕。冷却，将反应液倒入500ml冰水中搅拌1小时，抽虑，滤饼用冰水洗(50ml*5)，真空干燥，得白色固体。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>2，薯蓣皂苷元3-Ac失F环的合成(II):将化合物I取1.50克置于反应瓶中，加入8ml二氯甲烷，20冰醋酸，搅拌10分钟后，分批加入氰基硼氰化钠共(1.060g，16.51mmo1)，室温搅拌5小时后，加入15ml水，搅拌10分钟后，用二氯甲烷萃取，再用饱和碳酸氢钠溶液洗三遍，饱和食盐水洗一次，无水硫酸钠干燥，过滤，减压蒸除溶剂，过柱得白色固体粉末1.36克。两步产率71.4%。3，薯蓣皂苷元失F环27-亮氨酸酯盐酸盐的合成(1):将化合物II取出(300mg，0.658,1)加到反应瓶中，再加入DCC(300mg，1.45,1)，4-二甲氨基吡啶(88mg，0.721mmol)，N-Boc-L-亮氨酸300mg，10ml二氯甲烷，室温搅拌反应2小时后，过滤，滤液用10%碳酸氢钠溶液洗两次，饱和氯化钠水溶液洗一次，无水硫酸钠干燥，过滤，抽干，过柱的糖浆状物质。向此物质中加入溶有饱和盐酸气体的乙酸乙酯溶液，搅拌20分钟，TCL显示，原料点完全消失。减压蒸除溶剂，加入5ml乙醚，过滤，滤饼用乙醚洗涤三次，真空干燥，得白色粉末305mg，mp.158-160。C，产率76.64%.力匪R(CDC13，400MHz):S8.86(m，3H)，5.37-5.36(d，J=4.4HZ，1H)，4.61-4.58(m，1H)，4.32-4.27(dd，J=12.4HZ，7.2HZ，1H)，4.13-4.09(dd，J=11.2HZ，5.6HZ，1H)，4.02(S，1H)，3.98—3.93(t，J=10.08HZ，1H)，2.034(s，3H)13CNMR(DMSO，lOOMHz)170.46，169.70，139.55，122.27，89.92，83.1073.76.70.99.64.93,56.77,51.60,49.85,40.56,39.49,39.27,37.98,37.83，58，32.53,32.11,31.87,31.44,30.63,30.24,27.63,24.40,21.36,20.53，19.24，18.86，16.37.实例2薯蓣皂苷元失F环27-赖氨酸酯盐酸盐(2)的合成将化合物II取出(500mg，1.09mmo1)加到反应瓶中，再加入DCC(570mg，2.18mmol)，4-二甲氨基妣啶(140mg，1.20mmo1)，N-Boc-L-赖氨酸300mg，10ml二氯甲烷，参照化合物1的合成。最终得白色粉末固体392mg，mp.178-18(TC，产率58.4%.力NMR(CDC13，400MHz):8.61(m，3H)，8.39(m，3H)，5.36(d，J=4.9HZ，1H)，4.59(m，1H)，4.29(m，1H)，4.13(m，1H)，4.02(S，1H)，2.18(s，3H)13CNMR(DMS0，lOOMHz)169.96，169.70，139.75，122.27,89.41,82.70,73.44.73.37,70.35，64.75,56.45,51.87,49.85，37.92,37.73,36.75,36.47,32.29,31.67,31.34,30.45,29.99,27.60,26.36,21.46，20.45，19.24，18.98，16.72，16.41.实例3薯蓣皂苷元失F环27-色氨酸酯盐酸盐(3)的合成[OO47]将化合物II取出(500mg，1.09mmol)加到反应瓶中，再加入(DCC570mg，2.18mmol)，4-二甲氨基妣啶(140mg，1.20mmol)，N-Boc-L-色氨酸300mg，10ml二氯甲烷，其余参照化合物1的合成。最终得白色粉末固体428mg，mp.180-182t:，产率51.4%。工HNMR(CDC13，400MHz)9.373(s，lH)8.231(m，3H)，7.38(m，2H)，7.08-7.06(d，J=3.2HZ，1H)，5.35-5.34(d，J=3.2HZ，1H)，4.60-4.58(m，1H)，4.30(m，1H)，3.966(dd，J=11.2HZ，5.6HZ，1H)，2.034(S，3H)13CNMR(DMS0，lOOMHz)169.97，169.69，139.70，136.53，127.15，122.23，121.32，118.71，111.85，106.66,89.33,82.62,73.40,70.35,65.23，64.79,56.47,52.98,49.65,40.40,37.95,37.64,36.80,36.46,32.14,31.70,31.33，30.41，29.83，27.61，26.56，21.33，20.47，19.25，18.58，16.52..实例4薯蓣皂苷元失F环313-甘氨酸-27-甘氨酸双酯盐酸盐(4)的合成1，薯蓣皂苷元3I3-0H失F环的合成(III):取(1.5g，3.5mmo1)薯蓣皂苷元置于反应瓶中，加入8ml二氯甲烷，20冰醋酸，搅拌10分钟后，分批加入氰基硼氰化钠共(1.060g，16.51mmo1)，室温搅拌5小时后，加入15ml水，搅拌10分钟后，用二氯甲烷萃取，再用饱和碳酸氢钠溶液洗三遍，饱和食盐水洗一次，无水硫酸钠干燥，过滤，减压蒸除溶剂，过柱得白色固体粉末1.38g，产率为92%。L人力HHO，(III)2，薯蓣皂苷元失F环313-甘氨酸-27-甘氨酸双酯盐酸盐(4)的合成将化合物III取出(230mg，0.54,1)加到反应瓶中，再加入DCC(460mg，2.22mmo1)，4-二甲氨基卩比啶(80mg，0.721mmo1)，N-Boc-L-甘氨酸460mg，10ml二氯甲烷，室温搅拌反应4小时后，过滤，滤液用10%碳酸氢钠溶液洗两次，饱和氯化钠水溶液洗一次，无水硫酸钠干燥，过滤，抽干，过柱的糖浆状物质。向此物质中加入溶有饱和盐酸气体的乙酸乙酯溶液，搅拌20分钟，TCL显示，原料点完全消失。过滤，滤饼用乙醚洗涤三次，真空干燥，的白色粉末212mg，mp.282-284。C，产率64.04%l匪R(CDC13，400MHz):8.44(s，6H)，5.38-5.37(d，J=4.8HZ，1H)，4.59-4.57(m，1H)，4.23-4.18(dd，J=12.4HZ，4.8HZ，1H)，4.07—4.03(m，1H)，3.976—3.93(m.1H)，3.80(m2H)3.765(m，2H).13C画R(DMS0，100MHz)167.66，167.22，139.39，122.55,89.51，--IIH-三H82.55，75.31，70.15，64.71，56.44，49.57，39.09，37.70，36.43，32.33，31.67，31.31，30.46，27.41，20.44，19.22，19.00，16.64，16.42.实例5薯蓣皂苷元失F环3a-甘氨酸_27_甘氨酸双酯盐酸盐(5)的合成<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>1，薯蓣皂苷元3a-0H失F环的合成(IV):取(1.5g，3.5mmol)3-a-薯蓣皂苷元置于反应瓶中，加入8ml二氯甲烷，20冰醋酸，搅拌10分钟后，分批加入氰基硼氰化钠共1.060g(16.51mmol)，参照化合物III的合成，得白色固体粉末1.039g，产率为69.0%。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>(IV)2，薯蓣皂苷元失F环3a-甘氨酸-27-甘氨酸双酯(5):将化合物IV取出(230mg，0.54,1)加到反应瓶中，再加入DCC(460mg，2.22mmol)，4-二甲氨基吡啶(80mg，0.721mmol)，N-Boc-L-甘氨酸460mg，10ml二氯甲烷，参照化合物4的合成，得淡黄色粉末205mg，mp.282_284°C，产率63.2%.lHNMR(CDC13，400MHz)8.41(m，6H)，5.38-5.37(d，J=3.6HZ，1H)，4.57(m，1H)，4.22-4.20(m，2H)，3.95-3.93(m，2H)，3.79(m，4H).13CNMR(DMS0，100MHz)179.14，167.92，139.38，138.24,89.43,82.60,75.29.72.42,70.15，64.72,56.43,49.55,39.07,37.69，36.86,36.43,35.78,32.33,31.67,31.30,30.46,27.41,20.46，19.21，19.00，18.81，16.63，16.40，14.33.化合物15的体外抗肿瘤活性实验本发明对天然产物薯蓣皂苷元进行结构修饰，得到的薯蓣皂苷元失F环氨基酸酯衍生物15，用MTT法对所合成的薯蓣皂苷元失F环氨基酸酯衍生物15进行初步的体外抗肿瘤活性测试。研究表明该系列化合物对A375，A549，H印G-2细胞株具有明显的抑制作用，且均优于母体化合物薯蓣皂苷元。化合物体外测试结果如下表所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>权利要求具有下列通式(I)和(II)的薯蓣皂苷元失F环氨基酸酯衍生物其中A1是各种氨基酸，A2是氢或者各种氨基酸，如甘氨酸，丙氨酸，胱氨酸，谷氨酸，赖氨酸，脯氨酸，苏氨酸，酪氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，苯丙氨酸，色氨酸，丝氨酸，半胱氨酸，天门冬氨酸，精氨酸，组氨酸，以及其盐酸盐，醋酸盐，或者其他药学上可接受的盐；上述化合物中的氨基酸选自L对应体和D对应体；氨基酸与甾体3-位以α或β构型相连。FSA00000065673600011.tif2.—种制备权利要求1所述的化合物的方法，包括将如下所示的薯蓣皂苷元失F环化合物27-位羟基与各种氨基酸縮合。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>3.一种制备权利要求1所述的化合物的方法，或者将如下所示的薯蓣皂苷元失F环化合物的3-位羟基与各种氨基酸同时縮合<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>4.一种制备权利要求1所述的化合物的方法，或者将如下所示的薯蓣皂苷元失F环化合物的3-位和27-位羟基与各种氨基酸同时縮合。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>5.—种制备权利要求1所述的化合物的方法，包括将如下式所示的薯蓣皂苷元失F环衍生物制备成对应的盐酸盐，醋酸盐等。6.根据权利要求1所述的具有通式(I)和(II)的薯蓣皂苷元失F环氨基酸酯衍生物，在制备抗肿瘤疾病药物中的应用。7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于所说的抗肿瘤是指对肿瘤细胞的抑制，这些细胞为人黑色素瘤细胞，人小细胞肺癌，人胃癌细胞，人结肠癌细胞，人宫颈癌细胞，人乳细胞，人色神经胶质瘤细胞，早幼粒白血病细胞，肉瘤180、肝癌腹水型，小鼠宫颈癌-14或艾氏腹水癌，人红白血病细胞，人肝癌细胞。全文摘要本发明涉及新颖的薯蓣皂苷元失F环氨基酸酯衍生物及其制备方法，及其以该化合物为活性成分的药物组合物抗肿瘤方面的应用。本发明将蓣皂苷元失F环3-位或27-位羟基与氨基酸缩合，合成得到一系列薯蓣皂苷元失F环氨基酸酯衍生物。用结构通式(I)和(II)表示；经药理试验表明，该薯蓣皂苷元失F环氨基酸酯衍生物对A375，A549，HepG-2细胞株具有明显的抑制作用，且均优于薯蓣皂苷元。文档编号A61K31/58GK101787070SQ201010129128公开日2010年7月28日申请日期2010年3月22日优先权日2010年3月22日发明者傅微微,吴亚克,张志荣,范举正,郑微申请人:四川大学