一种β‑拉帕醌‑单星素杂合体及其制备方法和医药用途技术

本发明专利技术涉及一种β‑拉帕醌‑单星素杂合体及其制备方法和医药用途，提供了一种具有式I结构的化合物，它的制备方法，以及在制备肿瘤药物中的应用。本发明专利技术的化合物为β‑拉帕醌与单星素的杂合结构，具有较强的抗癌活性，代谢稳定性和好的选择性。体外细胞毒与拓扑异构酶I抑制试验表明该化合物对测试癌细胞与拓扑异构酶I均有较强的抑制作用，NQO1活性测试表明该化合物为NQO1的有效底物，可在NQO1介导下，通过氧化还原反应循环，产生大量活性氧，诱导氧化应激，选择性杀灭肿瘤细胞，可作为抗癌药物或先导化合物进一步开发。本发明专利技术方法具有绿色环保，原料易得，操作简单，产率高的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及药物化学领域，具体涉及一种β-拉帕醌-单星素杂合体，包括这个化合物制备方法及作为制备治疗恶性肿瘤的药物的用途。
技术介绍
恶性肿瘤是当前危害人类健康的重要疾病之一，是新世纪人类第一杀手，对人类生存构成最严重的威胁，开发与研究新型有效的抗肿瘤药物是生物医药科研领域的重大课题和长期任务。依赖还原型辅酶I(II)醌氧化还原酶1(NQO1)是真核细胞内普遍存在的一类黄素蛋白酶，它可以通过去电子还原反应参与体内多种醌类的代谢和醌类药物的生物激活过程。NQO1在多种肿瘤细胞特别是肝癌、结肠癌、乳腺癌细胞中的表达远高于正常组织。由于NQO1在肿瘤细胞的高表达及其生物活化的特性,它被认为是治疗多种肿瘤的潜在分子靶标。β-拉帕醌，化学名为3,4-二氢-2,2-二甲基-2H-萘并[1,2-b]-吡喃-5,6-二酮，是一个最有前景的NQO1靶向药物，它是有效的NQO1底物，可以在NQO1介导下，通过氧化还原循环反应，产生活性氧自由基，诱导氧化应激，显著地杀灭NQO1表达的癌细胞。另研究表明：β-拉帕醌对拓扑异构酶I也有很强的抑制，对β-拉帕醌结构改造，有助于发现针对NQO1或拓扑异构酶I的抗癌药物。二氢嘧啶酮类化合物在抗肿瘤、抗病毒、抗菌和抗氧化等领域具有重要的药理活性，是近年来有机杂环化合物的合成热点之一。具有该基本母核结构的微管纺锤体驱动蛋白抑制剂单星素是近年来发现的一个新型抗肿瘤先导化合物，它的特点是不影响微管稳定性及避免产生神经毒性，相关研究受到广泛关注。近年来，在药效团或活性化合物之间进行合理的分子杂合，作为药物发现的新策略，受到合成化学及药物化学家极大的重视。杂合体化合物一般具有比母体化合物更好的亲和力和药理作用，是发现具有自主知识产权新化学实体药物的有效途径。本专利技术的创新之处在于合成了一种β-拉帕醌-单星素杂合体，该化合物目前尚未有报道。体外细胞毒与拓扑异构酶I抑制试验表明该化合物对测试癌细胞与拓扑异构酶I均有较强的抑制作用，与NQO1的分子对接实验和NQO1活性实验表明，该化合物与NQO1具有较高的亲和性，能被NQO1活化，产生活性氧自由基，选择性杀灭肿瘤细胞，可作为靶向拓扑异构酶I或NQO1的抗癌药物进一步开发。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种β-拉帕醌-单星素杂合体。本专利技术的另一目的在于提供所述β-拉帕醌-单星素杂合体的制备方法和医药用途。为了实现本专利技术目的，本专利技术的β-拉帕醌-单星素杂合体，其为具有式I所示结构的化合物：I。具体地说，本专利技术的β-拉帕醌-单星素杂合体为1,2,3,4四氢-4-(3-羟基苯基)-2-硫代苯并[h]喹唑琳-5,6-二酮，分子式：C18H12N2O3S、分子量：336.06、外观：橙黄色固体。本专利技术还提供上述β-拉帕醌-单星素杂合体的制备方法，将2-羟基-1,4-萘醌、间羟基苯甲醛、硫脲和催化剂用量的对甲基苯磺酸溶解到适量乙酸里，加热回流反应8-10小时，反应后，将反应混合物冷却到室温，蒸出乙酸，粗产物依次用适量水，乙醇洗涤，柱层析纯化，得到目标化合物1,2,3,4-四氢-4-(3-羟基苯基)-2-硫代苯并[h]喹唑琳-5,6-二酮。本专利技术制备方法的反应式为：本专利技术提供的上述β-拉帕醌-单星素杂合体为拓扑异构酶I抑制剂和双电子氧化还原酶NQO1的有效底物，可用于制备治疗恶性肿瘤的靶向药物。本专利技术的优点及有益效果在于：1．本专利技术的杂合体具有β-拉帕醌与单星素的结构，结构新颖，具有较强的抗癌活性和好的选择性；2．本专利技术化合物的抗肿瘤活性和成药性优于β-拉帕醌；3．与拓扑异构酶I抑制试验表明该化合物对拓扑异构酶I均有较强的抑制作用；4．与NQO1的分子对接实验和NQO1活性实验表明，该化合物与NQO1具有较高的亲和性，能被NQO1活化，产生活性氧自由基，选择性杀灭肿瘤细胞，可作为靶向NQO1的抗癌药物进一步开发；5．本专利技术的制备方法具有绿色环保，原料易得和操作简单的特点。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例1化合物的合成将1.74g2-羟基-1,4-萘醌，1.22g3-羟基苯甲醛，1.52g硫脲，0.2g对甲基苯磺酸和20mL乙酸加入到带有回流冷凝管的50mL烧瓶中，搅拌回流8-10小时后，冷却到室温，蒸出溶剂，依次用水，乙醇洗涤，柱层析纯化，得相应的橙黄色产品1,2,3,4-四氢-4-(3-羟基苯基)-2-硫代苯并[h]喹唑琳-5,6-二酮168mg，产率为4.8%。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ:9.97(s,2H),9.52(s,1H),8.05-7.84(m,4H),7.15(t,1H,J=8.0Hz),6.80-6.76(m,2H),6.69-6.67(m,1H),5.44(s,1H);13CNMR(100MHz,DMSO-d6)δ:181.5,178.6,174.9,158.1,143.5,136.1,135.3,134.2,132.0,130.8,130.3,126.6,126.2,118.0,116.5,115.6,114.2,52.9；ESI-HRMSm/z[M-H]+:335.0489。实施例2体外抗肿瘤活性试验采用MTT法测试目标化合物的抗肿瘤活性。以人肝癌细胞HepG2和结肠癌细胞HCT116为测试细胞株，选用对数生长期的贴壁肿瘤细胞，用胰酶消化后，用含10％小牛血清的RPMIl640培养基配成5000个/mL的细胞悬液，接种在96孔培养板中，每孔接种200μL，37℃，5％CO2培养24小时。设立阴性对照组，阳性对照组及给药组。实验组换新的含不同浓度被测样品的培养基，对照组则换含等体积溶剂的培养基，阳性对照组给予阳性对照药阿霉素（用完全培养基稀释至浓度为10μmol·L-1），每组设3-5平行孔，37℃，5％CO2培养4-5天。弃去上清液，每孔加入200μL新鲜配制的含0.2mg/mLMTT的无血清培养基。37℃继续培养4小时。小心弃上清，并加入200μLDMSO，用微型超声振荡器混匀后，在酶标仪上以试验波长为570nm，参比波长为450nm测定光密度值。按下式计算药物对肿瘤细胞生长的抑制率：肿瘤细胞生长抑制率％＝(1-OD实验/OD对照)×100％。以1,2,3,4-四氢-4-(3-羟基苯基)-2-硫代苯并[h]喹唑琳-5,6-二酮的不同浓度对肿瘤细胞生长抑制率作图可得到剂量反应曲线，从中求出样品的半数杀伤浓度IC50。其IC50值为3.18μM(HepG2),3.29μM(HCT116)。实施例3NQO1活性测试1mL的反应体系中含有25mMTris/HCl(pH7.4),0.7mg/mL牛血清白蛋白,0.1%Tween-20,200μMNADH,77μMCytochromec,2μg重组人NQOl和1,2,3,4-四氢-4-(3-羟基苯基)-2-硫代苯并[h]喹唑琳-5,6-二酮(25μM)。设定检测波长550nnm，在室温下，加入N本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种β‑拉帕醌‑单星素杂合体，其特征在于，其为具有式I所示结构的化合物：I。

【技术特征摘要】
1.一种β-拉帕醌-单星素杂合体，其特征在于，其为具有式I所示结构的化合物：
I。
2.制备权利要求1所述的杂合体的合成方法，其特征在于，将2-羟基-1,4-萘醌、间羟基苯甲醛、硫脲和催化剂用量的对甲基苯磺酸溶解到适量乙酸里，加热回流反应8-10小时...

【专利技术属性】
技术研发人员：武利强，张崇，
申请(专利权)人：新乡医学院，
类型：发明
国别省市：河南;41