一种天然药物成分修饰衍生物及其抗肿瘤应用制造技术

本方案公开了新药设计与合成领域的一类喜树碱衍生物I及其合成方法，喜树碱衍生物I的结构式为：

【技术实现步骤摘要】
一种天然药物成分修饰衍生物及其抗肿瘤应用
本专利技术属于新药设计与合成领域，具体涉及一类新型的通过天然药物成分-喜树碱修饰后得到的系列衍生物及其抗肿瘤方面的应用。
技术介绍
喜树碱(CPT)是一种细胞毒性喹啉生物碱和一类有前途的抗肿瘤药物,最初是在20世纪60年代初被Wall及其同事发现的。它抑制DNA拓扑酶I(DNATop-I),除了低溶解度和(高)药物不良反应外,它还显示出显著的抗小鼠白血病的抗癌活性。已经尝试了一些方法来合成喜树碱的衍生物,使其具有更大的生物活性和增强稳定性。其中许多化合物是分子A、B和C环修饰的产物,但这些修饰很少有增强内酯环在生理条件下的稳定性。近年来，20-羟基的酯化问题受到了越来越多的关注。由于20s-羟基被认为有增强内酯水解速度的作用--CPT(喜树碱)在中性pH值通过改变内酯-羧酸平衡而有利于形成羧酸的形式。20-羟基的酯化阻断了这一过程。这种酯化改性可提高其稳定性和水溶性。不幸的是,由于人类的生理状况可能会分解所有已知的CPT衍生物,仍然需要提供新的CPT衍生物。在不降低生物活性的情况下，开发新型功能化的20-位酯，提高其水解稳定性是可取的。丙氨酸(Ala)含有活性的–NH2和-OH基团，因此选择了丙氨酸(Ala)作为链接剂，结合两种抗癌药物，即通过酯化CPT的20-OH基团。选择喜树碱(CPT)和去甲斑蝥素衍生物来构建双抗癌药物结合物，这是因为一方面喜树碱是DNA-拓扑酶I抑制剂,能抑制DNA合成；另一方面去甲斑蝥素素具有刺激白细胞骨髓产生的独特特征,与大多数其他容易诱发骨髓抑制的抗癌药物形成鲜明对比。为了寻找药效更好，毒性更强的抗癌药物候选者，本专利技术设计了将喜树碱的20位-羟基和去甲斑蝥素类衍生物通过丙氨酸作为连接链连接在一起的结构独特的天然药物成分修饰后得到的系列衍生物I，并设计合成方法高收率制备了该目标衍生物。
技术实现思路
本专利技术提供了一种结构修饰的喜树碱衍生物；其结构式如式I所示：其中，式I的R选自H、Br或脱氢；R1选自C1-C3的烷基、环烷基、苄基、取代苄基。一种优选的实施方式，式I的R选自H、Br或脱氢；R1选自C1-C3的烷基、环烷基、苄基。按照化学结构的书写规则，结构式中的虚线代表该化合键可以是不饱和双键或者是饱和键。另一方面，本专利技术提供了喜树碱衍生物I的合成方法，包括以下步骤：1)喜树碱与N-Boc-丙氨酸1在偶联剂、有机碱催化下通过酯化反应得到化合物2；2)化合物2在三氟乙酸催化下脱除Boc保护基团得到化合物3；3)化合物3与去甲斑蝥素衍生物单酸酯II在偶联剂、有机碱催化下通过酯化反应得到喜树碱衍生物I，步骤1)～步骤3)均在有溶剂的条件下进行，合成路线见以下：其中，合成路线中式II的R和R1和式I的R和R1保持一致，R选自H、Br或脱氢为双键；R1选自C1-C3的烷基、环烷基、苄基、取代苄基。一种优选的实施方式，步骤1)中所述偶联剂选自1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(缩写为EDCI)、二环己基碳二亚胺(缩写为DCC)或N,N-二异丙基碳二亚胺(缩写为DIC)；步骤1)中所述有机碱选自三乙胺、二异丙基胺、4-二甲氨基吡啶(缩写为DMAP)、1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷(缩写为DABCO)等；所述溶剂选自卤代烃溶剂，如二氯甲烷、氯仿。一种优选的实施方式，步骤2)中采用的溶剂选自二氯甲烷或氯仿。一种优选的实施方式，步骤3)中所述偶联剂选自1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(缩写为EDCI)、二环己基碳二亚胺(缩写为DCC)或N,N-二异丙基碳二亚胺(缩写为DIC)；步骤1)中所述有机碱选自三乙胺、二异丙基胺、4-二甲氨基吡啶(缩写为DMAP)、1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷(缩写为DABCO)等；所述溶剂选自卤代烃溶剂，如二氯甲烷或氯仿。在上述合成路线中，反应溶剂可依据反应对温度、溶剂极性的需求，从N,N-二甲基甲酰胺(缩写为DMF)、二甲基亚砜(缩写为DMSO)、二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃或异丙醚中选取。反应温度可依据反应类型适当选取。反应时间可通过薄层层析TLC、高效液相色谱法HPLC或LC-MS液相质谱联用等监控手段追踪反应情况得出。活性测试证明，本专利技术设计并合成得到喜树碱衍生物I具有很好的抗肝癌效果。因此，第三方面，本专利技术提供了喜树碱衍生物I用于制备抗肿瘤药物的用途；优选地，用于制备抗肝癌、胃癌、结肠癌和胰腺癌药物的用途。本专利技术的有益之处在于：本专利技术提供了喜树碱衍生物I，该衍生物整合了喜树碱与去甲斑蝥素衍生物两类活性药物片段，为新型双靶点肿瘤抑制剂。经活性测试证明该喜树碱衍生物具有良好的抗肿瘤效果，尤其是肝癌、胃癌、结肠癌和胰腺癌活性高。此外，本专利技术制备喜树碱衍生物I的方法，原料易得，成本低廉，合成反应目标产物收率高；易于制备得到。具体实施方式以下将通过具体实施例进一步阐述本专利技术，但并不用于限制本专利技术的保护范围。在不脱离本专利技术构思的前提下，本领域技术人员可对权利要求的各参数或条件做出的改进或组合，这些改进或组合也应视为本专利技术的保护范围。因此，本专利技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。本专利技术中使用的溶剂及试剂来自国药集团上海试剂公司。除特别说明外，所用试剂均为化学纯。制备化合物II参照文献，呋喃与顺丁烯二酸酐在四氢呋喃中反应得到去甲斑蝥素衍生物4，化合物4中的双键可还原得到化合物5或者溴代得到化合物6、将上述化合物4、5或6分别与相应的ROH试剂反应得到去甲斑蝥单酸酯衍生物IIa-i。(1)、制备去甲斑蝥素衍生物4顺丁烯二酸酐12.021g，置于干燥的研体中研细溶解于乙醚90mL，缓慢滴加呋喃13mL。反应液在38℃反应1h后，溶液出现白色固体，且随反应时间增长，白色固体增多。反应至24h后抽滤，得目标化合物4(17.459g，85.75％)，为白色固体。熔点122～123℃，比移值Rf0.52(展开剂为石油醚∶乙酸乙酯＝3∶1)；1HNMR(400MHz,CDCl3)：δ3.18(s，2H)，5.47(s，2H)，6.58(s，2H)。(2)、制备去甲斑蝥素5取5,6-双脱氢去甲斑蝥素4(1.09g)于施兰克瓶中，加入20ml四氢呋喃使其溶解，加入110mg钯碳Pd/C，真空除去烧瓶中空气后通入氢气，25℃下搅拌使其反应，反应结束后抽滤除去钯碳，将所得滤液旋蒸，干燥，即得去甲斑蝥素5794.3mg，收率72.2％，为白色固体。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)：δ：4.85(s，2H)，3.34(d，J＝20Hz，2H)，1.65(d，J＝8Hz，4H)。13CNMR(100MHz,DMSO-d6)：δ：173.35，80.08，51.14，40.35，40.14，39.93，39.72，27.90.(3)、制备反式-5,6-二溴去甲斑蝥素6室温下，取5-烯-去甲斑蝥素45.00g，加入三氯甲烷20mL在室温下搅拌成悬浮状，20min内边搅拌边用滴液漏斗滴加2.5mL三氯甲烷与0.5mL液溴的混合液。待反应结束后抽滤，用四氯化碳洗涤3次，得8.30g反式-5,6-二溴去甲斑蝥素6,为白色固体，收率85.4％。熔点：157～159℃，Rf:0.65(petroleumether:e本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.喜树碱衍生物I，其特征在于：其结构式如式I所示：

【技术特征摘要】
1.喜树碱衍生物I，其特征在于：其结构式如式I所示：其中，式I的R选自H、Br或脱氢；R1选自C1-C3的烷基、环烷基、苄基、取代苄基。2.根据权利要求1所述的喜树碱衍生物I，其特征在于：式I的R选自H、Br或脱氢；R1选自C1-C3的烷基、环烷基、苄基。3.根据权利要求1或2所述的喜树碱衍生物I的合成方法，其特征在于：包括以下步骤：1)喜树碱与N-Boc-丙氨酸1在偶联剂、有机碱催化下通过酯化反应得到化合物2；2)化合物2在三氟乙酸催化下脱除Boc保护基团得到化合物3；3)化合物3与去甲斑蝥素衍生物单酸酯II在偶联剂、有机碱催化下通过酯化反应得到喜树碱衍生物I，步骤1)～步骤3)均在有溶剂的条件下进行，合成路线见以下：其中，合成路线中式II的R和R1和式I的R和R1保持一致，R选自H、Br或脱氢为双键；R1选自C1-C3的烷基、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王先恒，赵长阔，徐浪，
申请(专利权)人：遵义医学院，
类型：发明
国别省市：贵州,52