本发明专利技术公开了一种萘酰亚胺‑香豆素类DNA靶向双嵌入剂及其合成和应用，属于生物有机合成领域。本发明专利技术将萘酰亚胺嵌入剂母体与香豆素嵌入剂母体通过一定的桥链连接在一起，合成比相应的单体具有更好的DNA嵌入能力的抗癌效果更好的DNA双嵌入剂。本发明专利技术所述的萘酰亚胺‑香豆素类双嵌入剂，是用不同的环胺或脂肪胺基团取代萘酐末端的Br，用于研究药物分子的构效关系，且以醇胺和二胺为桥链，将萘酰亚胺母体与香豆素酰氯通过酯化反应或酰胺化反应连接在一起，合成具有抗癌活性的新型萘酰亚胺‑香豆素类双嵌入剂。
【技术实现步骤摘要】
萘酰亚胺-香豆素类DNA靶向双嵌入剂及其合成和应用
本专利技术涉及一类萘酰亚胺-香豆素类DNA靶向双嵌入剂的合成及应用，属于生物有机合成领域。
技术介绍
萘酰亚胺类化合物作为DNA嵌入剂已经被广泛地用于抗肿瘤、抗病毒、抗锥体虫等。将两种萘酰亚胺母体通过桥键相连得到双嵌入剂。一般认为双嵌入剂会比相应的单体具有更好地DNA嵌插能力，同时嵌插方式和嵌入效率也会有相应改变。Elinafide(LU79553)是代表性的萘酰亚胺类双嵌入剂，DMP-840是另一个典型的双嵌入剂，目前已进入Ⅱ期临床。除了对称的双嵌入剂，不对称双嵌入剂的研究也很多。Kosakowska-Cholody等人合成了萘酰亚胺-咪唑并吖啶酮WMC79衍生物，具有显着抗肿瘤活性和高效选择性。香豆素具有强的分子内电子转移能力，且分子中存在C＝C、C＝O双键增加了分子的共轭程度使其具有较大的共轭体系，内酯结构增强了分子刚性，使得香豆素类衍生物具有荧光，而且光量子稳定性及光致发光量子效率都比较高，使其在食品、燃料、香料、医药、农药、光电材料、超分子识别等众多领域具有广泛的潜在应用。香豆素具有广泛的生物活性，如抗HIV，抗氧化性，抗细菌，抗病毒，抗凝血，抗结核，抗肿瘤等。华法林钠，是最早涉及抗癌领域的香豆素药物，能显著的抗V2癌细胞。Francisco等人从双苯并呋喃-2-酚开始合成了香豆素衍生物能抗肿瘤。
技术实现思路
本专利技术提供一类萘酰亚胺-香豆素类DNA靶向双嵌入剂的合成及应用。目的是合成的双嵌入剂比相应的单体具有更好的DNA嵌入能力，并且嵌入方式与嵌入效率也会得到一定的改变，能有效改善化合物的抗癌活性及其选择性。本专利技术所述的萘酰亚胺-香豆素类双嵌入剂，(1)用不同的环胺或脂肪胺基团取代萘酐末端的Br，研究药物分子的构效关系。(2)以醇胺和二胺为桥链，将萘酰亚胺母体与香豆素酰氯通过酯化反应或酰胺化反应连接在一起，合成具有抗癌活性的新型萘酰亚胺-香豆素类双嵌入剂。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是：萘酰亚胺-香豆素类双嵌入剂，其化学分子结构通式N如下：通式N中:R选自N位取代的哌啶基、N位取代的吗啉基、N位取代的硫代吗啉基、N位取代的吡咯烷基、N,N-二甲基乙二胺基、N,N-二甲基丙二胺基、N,N-二乙基丙二胺基、正丁胺基。本专利技术提供上述萘酰亚胺-香豆素类双嵌入剂的制备方法，一部分从水杨醛开始，与丙二酸二乙酯经过Knoevenagel反应得到中间体香豆素-3-甲酸乙酯，碱性水解、酸化得到香豆素-3-甲酸，继续与氯化亚砜反应生成香豆素-3-甲酰氯。另一部分从4-溴-1,8萘酐开始，与不同的环胺和链胺R’经溴代反应得到4-R-1,8-萘酐中间体，再分别与正丙醇胺和乙二胺经过氨基缩合得到中间体N-(3’-羟基-丙基)-4-R-1,8-萘酰亚胺和N-(2’-胺基乙基)-4-R-1,8-萘酰亚胺。最后，香豆素-3-甲酰氯与中间体N-(3’-羟基-丙基)-4-R-1,8-萘酰亚胺通过酯化反应得到目标化合物NⅠ，香豆素-3-甲酰氯与中间体N-(2’-胺基乙基)-4-R-1,8-萘酰亚胺通过酰化反应得到目标化合物NⅡ。所述R’选自哌啶、吗啉、硫代吗啉、吡咯烷、N,N-二甲基乙二胺、N,N-二甲基丙二胺、正丁胺。上述的萘酰亚胺-香豆素类双嵌入剂的合成路线如下：本专利技术提供上述萘酰亚胺-香豆素类双嵌入剂在抑制癌细胞药物中的应用。所述的癌细胞株为HepG2(人肝癌细胞)、Hela(人宫颈癌细胞)、MCF-7(乳腺癌细胞)、A549(肺癌细胞)，正常对照细胞株是RAW264.7(小鼠单核巨噬细胞)。上述合成的萘酰亚胺-香豆素类双嵌入剂用MTT比色法对HepG2(人肝癌细胞)、Hela(人宫颈癌细胞)、MCF-7(乳腺癌细胞)、A549(肺癌细胞)和RAW264.7(小鼠单核巨噬细胞)进行体外抑制肿瘤细胞生长活性的测定，结果表明，该类化合物对肝癌、宫颈癌、乳腺癌、肺癌等癌细胞具有抑制生长的效果。用MTT比色法将HepG2(人肝癌细胞)、Hela(人宫颈癌细胞)、MCF-7(乳腺癌细胞)、A549(肺癌细胞)和RAW264.7(小鼠单核巨噬细胞)以5×103个细胞/孔接种于96孔板内，培养24h后加入梯度浓度药液200μL/孔，对每个肿瘤细胞株，设置5个复孔，另设无细胞调零孔；肿瘤细胞在37℃、5％CO2条件下培养24h后，加20μL的MTT液继续培养4h后，用移液枪小心地吸出上清液，加入DMSO溶解结晶，然后用酶标仪测OD490值，利用寇式改良法计算被测物对癌细胞生长的IC50值。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术作进一步的说明。实施例1N-(香豆素-3-甲酰氧基)-丙基-4-哌啶基-1,8-萘酰亚胺(N1)的合成(1)中间体香豆素-3-甲酸乙酯的合成：取干净的三口烧瓶，45mL无水乙醇作溶剂，依次加入7.86mL水杨醛、13.50mL丙二酸乙二酯、0.9mL哌啶、6滴冰醋酸，装上带有无水氯化钙干燥管的球形冷凝管，加热回流5h后，冷却至室温后转移至烧杯，冰水浴冷却，使产物充分结晶析出，然后抽滤，并用冷却过的50％的乙醇溶液洗涤晶体2～3次，得到白色晶体12.4g，产率75.6％。熔点：124.0-125.0℃。(2)中间体香豆素-3-甲酸的合成：在干净的圆底烧瓶中依次加入上述所得的4.0g香豆素-3-甲酸乙酯、5.0g氢氧化钠、25mL95％的无水乙醇和10mL水，油浴回流，待酯全部溶解后继续回流20min。停止加热，冷却至室温，将反应液转移到锥形瓶中，滴加稀盐酸，边滴边震荡，可看到有白色晶体析出，冰水浴冷却，结晶完全，抽滤，用少量冰水洗涤2～3次。干燥后得产物约2.87g，产率82.5％。熔点：190.0-191.0℃。(3)中间体香豆素类嵌入剂香豆素-3-甲酰氯的合成：在干净圆底烧瓶中加入2.8g所得的香豆素-3-甲酸，20mL新蒸的SOCl2，油浴回流2h，TLC跟踪，减压旋蒸除去残余的SOCl2，得到淡黄色固体3g，产率97.7％。熔点：146.0-147.0℃。(4)中间体4-R基-1.8-萘酐的合成：4-哌啶基-1.8-萘酐(中间体1)的合成：在干净两口瓶中，40mL乙二醇单甲醚作溶剂，再加入4.5g(16.3mmol)的4-溴-1,8萘酐，常温搅拌10min。加入2.5mL(25.3mmol)哌啶，回流4h后结束，冷却至室温，将反应液倒入含冷水的烧杯中，析出沉淀，抽滤，干燥，得黄色固体4.33g，产率：94.5％。熔点：176.0-177.5℃。(5)中间体N-(3’-羟基-丙基)-4-R基-1,8-萘酐的合成：N-(3’-羟基-丙基)-4-哌啶基-1,8-萘酰亚胺(中间体2)的合成：取2.5g(8.8mmol)中间体1置于100mL双颈圆底烧瓶中，加入30mL无水乙醇作为溶剂，搅拌并加入正丙醇胺0.74mL(9.68mmol)，油浴回流3小时，冷却至室温，将反应液倒入盛有冷水的烧杯中，析出沉淀，抽滤，烘干，得到2.3g黄色中间体5，产率77.18％。(6)终产物N-(香豆素-3-甲酰氧基)-丙基-4-哌啶基-1,8-萘酰亚胺(N1)的合成：在两口瓶中，20mL二氯甲烷作溶剂，加入1.0g(2.9mmol)香豆素-3-甲酰氯置于冰水浴中搅拌使溶解；本文档来自技高网...
【技术保护点】
一类抗癌萘酰亚胺‑香豆素类双嵌入剂，其特征在于该化合物具有通式N的化学结构式：
【技术特征摘要】
1.一类抗癌萘酰亚胺-香豆素类双嵌入剂，其特征在于该化合物具有通式N的化学结构式：通式N中:R选自N位取代的哌啶基、N位取代的吗啉基、N位取代的硫代吗啉基、N位取代的吡咯烷基、N,N-二甲基乙二胺基、N,N-二甲基丙二胺基、正丁胺基。2.如权利要求1所述的萘酰亚胺-香豆素类双嵌入剂的制备方法，一部分从水杨醛开始，与丙二酸二乙酯经过Knoevenagel反应得到中间体香豆素-3-甲酸乙酯，碱性水解、酸化得到香豆素-3-甲酸，继续与氯化亚砜反应生成香豆素-3-甲酰氯。另一部分从4-溴-1,8萘酐开始，与不同的环胺和链胺R’经溴代反应得到4-R-1,8-萘酐中间体，再分别与正丙醇胺和乙二胺经过氨基缩合得到中间体N-(3’-羟基-丙基...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晓莲，陈学惠，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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