氨基酸二氢青蒿素衍生物及其制备方法与应用

xiaoxiao2020-10-23  4

氨基酸二氢青蒿素衍生物及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及氨基酸二氢青蒿素衍生物及其制备方法与作为抗癌药的应用。
【背景技术】
[0002] 近年来,研宄发现双氢青蒿素是青篙素类衍生物在体内的主要活性代谢产物,对 癌细胞的杀伤作用很强,为了寻找稳定性更好、抗癌作用更强的青蒿素类药物,化学家们在 保留过氧桥键的基础上,主要在双氢青蒿素10位碳上的羟基键引入一些亲水、亲脂基团进 行结构修饰,合成了烷基醚、芳香醚、酯类、杂原子取代、二聚体化合物等几百种新的青蒿素 衍生物,并发现部分烷基醚、芳香醚类和双活性二聚体化合物比青蒿素具有更强的抗肿瘤 活性。例如,最具有代表性的青蒿琥酯的钠盐,被发现具有强的抗白血病与抗乳腺癌、卵巢 癌等作用。
[0003] 肿瘤细胞组织为了蛋白质合成和细胞增生,比正常细胞组织更加需要不断摄取多 种必需氨基酸和非必需氨基酸为肿瘤细胞增殖所必需的营养物质。氨基酸具有对生物体的 特殊的渗透性和酶催化专一性,而青蒿素类药物对癌细胞选择性较差,本发明将氨基酸作 为载体,将有抗癌作用的二氢青蒿素分子引入机体,增强药物在机体内的溶解和吸收,即抑 制了癌细胞,又降低了药物的毒性。

【发明内容】

[0004] 本发明的目的在于提供一种氨基酸二氢青蒿素衍生物,其具有良好的抗癌活性, 并且毒性较低。
[0005] 本发明的另一目的在于提供上述氨基酸二氢青蒿素衍生物的制备方法。
[0006] 本发明的再一目的在于提供上述氨基酸二氢青蒿素衍生物的用途。
[0007] 以下对本发明进行详细描述。
[0008] 本发明提供以下式(I)的氨基酸二氢青蒿素衍生物或其药学可接受的盐。结构如 下所示。
[0009] R1, R2,R3为各自独立的H、烃基,所述烃基可以被氨基、取代氨基、羧基、羟基、巯基、 酯基、芳基、取代芳基、芳杂环、取代芳杂环的取代基任意取代;η为0-10的整数。
[0010] 本发明通式(I)化合物包括其立体异构体和互变异构体。
[0011] 本发明还提供了式(I)的化合物的制备方法,如下所示:
式中,X为Cl,Br成,R2, R3为各自独立的H、烃基;η为0-10的整数。
[0012] 本发明的氨基酸二氢青蒿素衍生物的制备方法,所述反应溶剂为DMF、乙腈、THF、 氯仿、二氯甲烷、乙酸乙醋、丙酮、四氯化碳,优选DMF、乙腈、THF。
[0013] 本发明的氨基酸二氢青蒿素衍生物的制备方法,所述碱为有机碱和无机碱,优选 无水 K2CO3,Na2CO30
[0014] 本发明的氨基酸二氢青蒿素衍生物有显著的抗癌作用和较低毒性。
[0015] 通过以下实施例进一步举例说明本发明,但应注意本发明的范围并不受这些实施 例的任何限制。
【具体实施方式】
[0016] 实施例1 (3R,5aS,6R,8aS,9R,12S,12aR)_ 八氢-3-(甘氨酸)亚甲基-6,9-二甲基-3, 12-桥氧-12Η-吡喃并[4,3-j]-l,2-苯并二噻平-10 (3Η)醇(1)的制备 化合物(1)的结构如下所示: 将I. 50g (0. 012mol)甘氨酸甲酯盐酸盐和
3. 45g (0. 025mol)无水K2CO3粉末悬浮于 20mLTHF 中,加入 3.62g (O.Olmol) (3R, 5aS, 6R, 8aS, 9R, 12S, 12aR)_ 八氢-3-溴亚 甲基-6,9-二甲基-3,12-桥氧-12!1-吡喃并[4,3-」]-1,2-苯并二噻平-10(3!〇醇,剧 烈搅拌,反应24小时,减压蒸出溶剂,加入20mL水和20mL二氯甲烷搅拌10分钟,分层,水 层用二氯甲烷提取15mLX2,合并有机相,有机层脱水、浓缩,柱层析纯化,得到甘氨酸甲酯二 氢青蒿素。
[0017] 向3. 71g (0· Olmol)甘氨酸甲酯二氢青蒿素中加入IOmL甲醇和12mL Imol · Γ1 的NaOH溶液,室温反应1小时,蒸出甲醇,残液用2-3mL的Imol · L-1的HCl溶液调pH=6, 析出固体,过滤,干燥,得到化合物(1 ),收率81 %。
[0018] 实施例2 (31?,5&5,61?,8&5,91?,125,12&1〇-八氢-3-(苯丙氨酸)亚甲基-6,9-二甲基-3, 12-桥氧-12H-吡喃并[4,3-j]-l,2-苯并二噻平-10 (3H)醇(2)的制备 化合物(2)的结构如下所示:
用2. 58g (0· 012mol)苯丙氨酸甲醋盐酸盐代替I. 50g (0· 012mol)甘氨酸甲醋盐酸 盐,用2-3mL的Imol吨4的HCl溶液调pH=5. 5,其它操作按实施例1,得到化合物(2),收率 84% 〇
[0019] 实施例3 (31?,5&5,61?,8&5,91?,125,12&1〇-八氢-3-(半胱氨酸)亚甲基-6,9-二甲基-3, 12-桥氧-12H-吡喃并[4,3-j]-l,2-苯并二噻平-10 (3H)醇(3)的制备 化合物(3)的结构如下所示:
将4. 04g (0· 012mol) S-苄基半胱氨酸苄酯盐酸盐和3. 45g (0· 025mol)无水1(20)3粉 末悬浮于 20mLDMF 中,加入 3.62g (O.Olmol) (3R, 5aS, 6R, 8aS, 9R, 12S, 12aR)-八 氢-3-溴亚甲基-6,9-二甲基-3,12-桥氧-12H-吡喃并[4,3-j]-1,2-苯并二噻平-10 (3H)醇,剧烈搅拌,反应24小时,减压蒸出溶剂,加入20mL水和20mL二氯甲烷搅拌10分 钟,分层,水层用二氯甲烷提取15mLX2,合并有机相,有机层脱水、浓缩,残渣加入IOmL甲醇 和0. 5g 5%的Pd-C,通入氢气,反应2小时,过滤,浓缩,柱层析纯化,得到化合物(3),收率 72%。
[0020] 实施例4 (31?,5&5,61?,8&5,91?,125,12&1〇-八氢-3-(苯丙氨酸甲酯)亚甲基-6,9-二甲 基-3,12-桥氧-12!1-吡喃并[4,3-」]-1,2-苯并二噻平-10(3!〇醇(4)的制备 化合物(4)的结构如下所示:
将2. 58g (0· 012mol)苯丙氨酸甲酯盐酸盐和2. 65g (0· 025mol)无水似20)3粉末悬浮 于 20mLTHF 中,加入 3.62g (0.01mol)(3R,5aS, 6R, 8aS, 9R, 12S, 12aR)_ 八氢-3-溴 亚甲基-6,9-二甲基-3,12-桥氧-12H-吡喃并[4,3-j]-1,2-苯并二噻平-10(3H)醇,剧 烈搅拌,反应24小时,减压蒸出溶剂,加入20mL水和20mL二氯甲烷搅拌10分钟,分层,水 层用二氯甲烷提取15mLX2,合并有机相,有机层脱水、浓缩,柱层析纯化,得到化合物(4), 收率89%。
[0021] 实施例5 (31?,5&5,61?,8&5,91?,125,12&1〇-八氢-3-(丙氨酰苯丙氨酸)亚甲基-6,9-二 甲基-3,12-桥氧-12!1-吡喃并[4,3-」]-1,2-苯并二噻平-10(3!〇醇(5)的制备 化合物(5)的结构如下所示:
将3. 43g (0· 012mo l)丙氨酰苯丙氨酸甲酯盐酸盐和3. 45g (0· 025mol)无水1(20)3粉 末悬浮于 20mLTHF 中,加入 3.62g (O.Olmol) (3R, 5aS, 6R, 8aS, 9R, 12S, 12aR)_ 八 氢-3-溴亚甲基-6,9-二甲基-3,12-桥氧-12H-吡喃并[4,3-j]-1,2-苯并二噻平-10 (3H)醇,剧烈搅拌,反应24小时,减压蒸出溶剂,加入20mL水和20mL二氯甲烷搅拌10分 钟,分层,水层用二氯甲烷提取15mLX2,合并有机相,有机层脱水、浓缩,柱层析纯化,得到丙 氨酰苯丙氨酸甲酯二氢青蒿素。
[0022] 向5. 32g (0· Olmol)丙氨酰苯丙氨酸甲酯二氢青蒿素中加入12mL甲醇和12mL Imol · L-1的NaOH溶液,室温反应1小时,蒸出甲醇,残液用2-3mL的Imol · L ―1的HCl溶液 调pH=5. 5,析出固体,过滤,干燥,得到化合物(5),收率64%。
[0023] 实施例6 (3R,5aS,6R,8aS,9R,12S,12aR)_八氢-3-(谷氨酰半胱氨酰甘氨酸)亚甲基-6, 9-二甲基-3,12-桥氧-12H-吡喃并[4,3-j]-l,2-苯并二噻平-10 (3H)醇的制备 化合物(6)的结构如下所示:
用6. 92g (0. 012mol)谷氨酰(S-苄基)半胱氨酰甘氨酸二苄酯盐酸盐代替4. 04g (0. 012mol) S-苄基半胱氨酸苄酯盐酸盐,其它操作按实施例3,得到化合物(6),收率57%。
[0024] 实施例7 选用人白血病HL-60细胞,应用细胞计数法对氨基酸二氢青蒿素衍生物的细胞生长 抑制作用进行了研宄。
[0025] 一、材料与方法 1.材料 HL-60 细胞(美国组织培养中心 ATCC, Rocksville, Maryland, USA);牛血清(FCS, Gibco);100IU/mL青霉素(华北制药集团);100yg/mL链霉素(华北制药集团);lmmol/L L-谷氨酸(石家庄冀荣氨基酸公司);双氢青蒿素纯品(由广州新南方青蒿药业有限公司提 供)。
[0026] 2.抑制活性实验方法: 2. 1细胞培养 HL-60细胞培养于含有10%经加热灭活的胎牛血清、lOOIU/mL青霉素、lOOyg/mL链 霉素及lmmol/L L-谷氨酸的RPMI1640培养基中,37°〇、5%0)2饱和湿度孵箱中孵育。
[0027] 2.2试剂的配制 4%台盼蓝母液:称取4g台盼蓝,加少量蒸馏水研磨,加双蒸水至100mL,用滤纸过 滤,4°C保存,使用时用PBS稀释至0.4%。
[0028] 2. 3细胞存活率的测定收集对数生长期细胞以5X IOVmL的浓度接种于24孔 板中,按要求分别加入不同浓度的不同氨基酸二氢青蒿素衍生物,37°C继续培养72hr。
[0029] 2.4制备单个细胞悬液及染色:取0.4%的台盼蓝溶液50yL,单个细胞悬液 50 μ L混勾后计数。
[0030] 2. 5计数:在3分钟,用血球计数板分别计活细胞数和死细胞数。
[0031] 2. 6结果:镜下观察,死细胞被染成淡蓝色,而活细胞拒染。
[0032] 细胞存活率计算公式: Viability%=活细胞总数/(活细胞数总数+死细胞总数)X 100% 三结果 氨基酸二氢青蒿素衍生物对人白血病细胞HL-60细胞抑制活性结果见表1。结果显 示,制备的氨基酸二氢青蒿素衍生物对人白血病细胞HL-60细胞有显著的抑制作用。
[0033]
【主权项】
1. 一类氨基酸二氢青蒿素衍生物或其药学可接受的盐、水合物(I),包括其立体异构 体或互变异构体,其特征是它具有如下通式:式中,R1, R2, R3为各自独立的H、烃基,所述烃基可以被氨基、取代氨基、羧基、羟基、巯 基、酯基、芳基、取代芳基、芳杂环、取代芳杂环的取代基任意取代;η为0-10的整数。2. 根据权利1所述的式I的氨基酸二氢青蒿素衍生物或其药学可接受的盐、水合物,其 特征在于A1,R2,R3为各自独立的H、烃基,优选H,甲基、苄基,咪唑甲基、吲哚甲基、4-氨丁 基、羟甲基、α-羟乙基、异丙基、巯甲基、胍丙基。3. 根据权利1所述的式I的氨基酸二氢青蒿素衍生物或其药学可接受的盐、水合物,其 特征在于:η为0-10的整数,优选0-3。4. 根据权利1所述的式(I)的氨基酸二氢青蒿素衍生物或其药学可接受的盐、水合物, 其特征在于:所述(I)化合物的具体实例包括: (3R,5aS,6R,8aS,9R,12S,12aR)_ 八氢-3-(甘氨酸)亚甲基-6,9-二甲基-3, 12-桥氧-12Η-吡喃并[4,3-j]-l,2-苯并二噻平-10 (3Η)醇(1); (31?,5&5,61?,8&5,91?,125,12&1〇-八氢-3-(苯丙氨酸)亚甲基-6,9-二甲基-3, 12-桥氧-12H-吡喃并[4,3-j]-l,2-苯并二噻平-10 (3H)醇(2); (31?,5&5,61?,8&5,91?,125,12&1〇-八氢-3-(半胱氨酸)亚甲基-6,9-二甲基-3, 12-桥氧-12H-吡喃并[4,3-j]-l,2-苯并二噻平-10 (3H)醇(3); (31?,5&5,61?,8&5,91?,125,12&1〇-八氢-3-(苯丙氨酸甲酯)亚甲基-6,9-二甲 基-3,12-桥氧-12!1-吡喃并[4,3-]_]-1,2-苯并二噻平-10(3!〇醇(4); (31?,5&5,61?,8&5,91?,125,12&1〇-八氢-3-(丙氨酰苯丙氨酸)亚甲基-6,9-二 甲基-3,12-桥氧-12!1-吡喃并[4,3-」]-1,2-苯并二噻平-10(3!〇醇(5); (3R,5aS,6R,8aS,9R,12S,12aR)_八氢-3-(谷氨酰半胱氨酰甘氨酸)亚甲基-6, 9-二甲基-3,12-桥氧-12H-吡喃并[4,3-j]-l,2-苯并二噻平-10 (3H)醇(6)。5. 式(I)的化合物的制备方法如下所示:式中,X为Cl,Br成,R2, R3为各自独立的H、烃基;η为0-10的整数。6. 根据权利1和3所述的式(I)的制备方法,所述反应溶剂为DMF、乙腈、THF、氯仿、二 氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、四氯化碳,优选DMF、乙腈、THF。7. 根据权利1和5所述的式(I)的制备方法,所述碱为有机碱和无机碱,优选无水 K2CO3,Na2CO308.根据权利1所述的式(I)的氨基酸二氢青蒿素衍生物在制备抗癌药物中的应用。
【专利摘要】一类氨基酸二氢青蒿素衍生物或其药学可接受的盐、水合物(I),包括其立体异构体或互变异构体。式中,R1,R2,R3为各自独立的H、烃基,所述烃基可以被氨基、取代氨基、羧基、羟基、巯基、酯基、芳基、取代芳基、芳杂环、取代芳杂环的取代基任意取代;n为0-10的整数。本发明还涉及该类化合物的制备方法及在肿瘤治疗中的用途。
【IPC分类】C07D493/20, A61P35/00
【公开号】CN104892627
【申请号】CN201510285082
【发明人】张宝华, 史兰香, 郭瑞霞, 刘斯婕
【申请人】石家庄学院
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月29日

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