去甲斑蝥素羧酸单氟苄酯及其合成方法和抗肿瘤应用技术

本发明专利技术提供了1种结构式如I所示去甲斑蝥素羧酸单氟苄酯的合成及其抗肿瘤应用。

Norcantharidin carboxylic acid monofluorobenzyl ester and its synthesis and antitumor application

【技术实现步骤摘要】
去甲斑蝥素羧酸单氟苄酯及其合成方法和抗肿瘤应用
本专利技术属于新药设计与合成领域，具体涉及一类去甲斑蝥素羧酸单氟苄酯的合成及其抗肿瘤应用。
技术介绍
斑蝥素(cantharidin,CA)是从芫菁科昆虫斑蝥体内提取的一种抗癌物质，对肝癌、卵巢癌、食道癌等有良好疗效，尤其对原发性肝癌有特殊的抑制作用。但由于斑蝥素的剧烈毒性，严重刺激人体泌尿系统和消化系统，在其临床应用方面有一定的局限性。人工合成的斑蝥素衍生物去甲斑蝥素(Norcantharidin,NCTD)，其构型与斑蝥素相同，但2，3位甲基被氢取代，毒副作用明显降低，不但能刺激骨髓而有升高白细胞的作用，同时具有保护肝细胞、增强免疫的作用，但是由于去甲斑蝥素在人体内滞留时间短，而稍过量即出现不良反应，剂量的限制很大程度上阻碍该药物发挥疗效。去甲斑蝥素酸钠是去甲斑蝥素在碱性条件下水解制得，化合物毒性明显降低，且药理作用明确，能够应用于临床。因此，合成高效低毒的去甲斑蝥素衍生物，拓展斑蝥素类抗癌药物的种类意义重大，这已经成为现代中药的抗肿瘤研究热点。“氟”是一个十分神奇的原子，它具有小的原子半径(介于氢原子和氧原子之间)，最大的电负性，因此将氟原子或含氟基团选择性地引入到药物先导分子中可以使母体分子的物理性质、化学性质以及生物活性发生显著的变化。据药物学家统计，将氟引入到药物先导分子之中可以使其成药的几率提高十倍，目前30-40％的农药含氟，20％的上市药物含氟，因此高效的合成一些生物活性分子的含氟类似物是获取高活性药物先导分子的有效手段，是新药研发的重要途径之一目前，在斑蝥素中引入含氟基团的研究较少，同时为了寻找药效更好、毒性更小的抗肿瘤药物候选者，拓展斑蝥素类抗肿瘤药物的种类，我们设计将含氟基团引入到去甲斑蝥素中，合成了去甲斑蝥素含氟衍生物，为后续的抗癌活性筛选奠定基础。
技术实现思路
一方面，本专利技术提供了一种去甲斑蝥素羧酸单氟苄酯；其结构式如式I所示，式I所示的去甲斑蝥素羧酸单氟苄酯具体结构包括：另一方面，本专利技术提供了如上所述的去甲斑蝥素羧酸单氟苄酯I的合成方法，包括以下步骤：1)侧链单氟苯甲醇5(化合物5)与去甲斑蝥素(化合物4)在有机溶剂中，一定温度条件下，通过有机碱作用，反应得到式I所示的去甲斑蝥素羧酸单氟苄酯，合成路线见以下：在具体实施方案中，单氟苯甲醇(化合物5)分别为2-氟苯甲醇、3-氟苯甲醇、4-氟苯甲醇。在一种优选的实施方式中，上述步骤1)所述的有机碱选自三乙胺、4-二甲氨基吡啶(缩写4-DMAP)等，优选4-DMAP。在一种优选的实施方式中，上述步骤1)所述的溶剂选自乙酸乙酯、四氢呋喃、二氯甲烷等，优选二氯甲烷(缩写DCM)，温度优选为60℃。再一方面，本专利技术还提供了合成式I所示的去甲斑蝥素羧酸单氟苄酯的底物4及其制备方法，包括步骤：a)以呋喃为原料，与顺丁烯二酸酐(化合物1)在有机溶剂中反应得到5-烯去甲斑蝥素(化合物2)；b)5-烯-去甲斑蝥素2在有机溶剂中与氢气加成反应得到底物去甲斑蝥素(化合物4)，合成路线见以下：在一种优选的实施方式中，步骤a)采用的有机溶剂为醚类溶剂或卤代烃，例如：乙醚、四氢呋喃、二氯甲烷或氯仿。在一种优选的实施方式中，步骤a)可在室温下进行，也可以适当加热；优选室温。在一种优选的实施方式中，步骤b)反应所用的有机溶剂为乙酸乙酯、四氢呋喃或二氯甲烷；在一种优选的实施方式中，步骤b)催化氢化反应所用的催化剂选自包括Pd/C，及Pd(OH)2/C在内的钯碳、铂碳；优选Pd/C。在上述合成及制备方法中，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的式I所示的去甲斑蝥素羧酸单氟苄酯具有很好的抗肿瘤效果，尤其是针对肝癌；其中，化合物6-1对人肝癌体SMMC-7721细胞的半抑制浓度(IC50)，24h时可达到52.25μM，48h时能达到39.08μM；对人肝癌Bel-7402细胞的IC50，24h时能达到21.23μM，48h时能达到22.09μM；其活性强于阳性对照药物去甲斑蝥素和去甲斑蝥素酸钠，或抑制活性相当；化合物6-2对人肝癌体SMMC-7721细胞的半抑制浓度(IC50)，24h时可达到19.64μM，48h时能达到9.86μM；对人肝癌Bel-7402细胞的IC50，24h时能达到8.91μM，48h时能达到7.21μM；其活性明显强于阳性对照药物去甲斑蝥素和去甲斑蝥素酸钠；化合物6-3对人肝癌体SMMC-7721细胞的半抑制浓度(IC50)，24h时可达到67.85μM，48h时能达到45.47μM；对人肝癌Bel-7402细胞的IC50，24h时能达到22.56μM，48h时能达到21.03μM；其活性和阳性对照药物去甲斑蝥素、去甲斑蝥素酸钠相当；可望作为斑蝥素类抗肿瘤药物应用于临床。因此，本专利技术的第四方面提供了式I所示的去甲斑蝥素羧酸单氟苄酯用于制备抗肿瘤药物的用途；优选地，用于制备抗肝癌药物的用途。本专利技术的有益之处在于：本专利技术提供了式I所示的去甲斑蝥素羧酸单氟苄酯，是一种适合的抗肿瘤候选药物，尤其是作为抗肝癌的候选药物。相对于阳性对照药品去甲斑蝥素和去甲斑蝥素酸钠，本专利技术的化合物I分子结构引入了羧基，提高了水溶解性，稳定性；此外，由于引入含氟基团，可以使母体分子的物理性质、化学性质以及生物活性发生显著的变化，从而可增强药代动力学效力。此外，本专利技术的去甲斑蝥素羧酸单氟苄酯的合成方法，原料易得，非常易于操作实施。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呋喃、顺丁烯二酸酐、2-氟苯甲醇、3-氟苯甲醇、4-氟苯甲醇来自萨恩化学技术(上海)有限公司；所用溶剂来自上海泰坦科技股份有限公司。除特别说明外，所用试剂均为化学纯。前述的本专利技术的先导化合物去甲斑蝥素4的合成方法，具体包括以下步骤：1)取顺丁烯二酸酐置于干燥的圆底烧瓶中，加入乙醚溶解，待完全溶解后滴加呋喃2，于室温下反应24h，抽滤，干燥后得白色固体中间体5-烯去甲斑蝥素3，备用；2)将步骤1)得到的5-烯去甲斑蝥素3、10％钯碳依次加入100mL三颈瓶中，抽真空，通入氢气，加入乙酸乙酯30mL，室温下搅拌24h，反应结束后抽滤，减压浓缩得白色固体产物去甲斑蝥素4。上述反应中，可以用色谱法、液质连用谱来监控反应进程。色谱法中，可适用薄层色谱，还可用气相色谱法或液相色谱法如HPLC代替等。实施例1.5-烯去甲斑蝥素3的制备：取一定量的顺丁烯二酸酐1(26mmol,2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.去甲斑蝥素羧酸单氟苄酯，其结构式如式I 所示：/n

【技术特征摘要】
1.去甲斑蝥素羧酸单氟苄酯，其结构式如式I所示：



式I去甲斑蝥素羧酸单氟苄酯
式I所示的去甲斑蝥素羧酸单氟苄酯具体结构包括：



化合物6-1去甲斑蝥素化合物6-2去甲斑蝥素化合物6-3去甲斑蝥素
羧酸-2-氟苄酯羧酸-3-氟苄酯羧酸-4-氟苄酯。


2.根据权利要求1所述的去甲斑蝥素羧酸单氟苄酯I的合成方法，包括如下步骤：
步骤一：侧链单氟苯甲醇5即化合物5与去甲斑蝥素即化合物4在有机溶剂中，一定温度条件下，通过有机碱作用，反应得到式I所示的去甲斑蝥素羧酸单氟苄酯，合成路线见以下：





3.根据权利要求2所述去甲斑蝥素羧酸单氟苄酯I的合成方法，其特征在于：所述单氟苯甲醇即化合物5，分别为2-氟苯甲醇、3-氟苯甲醇、4-氟苯甲醇。


4.根据权利要求2所述去甲斑蝥素羧酸单氟苄酯I的合成方法，其特征在于：所述的有机碱选自三乙胺、4-二甲氨基吡啶。


5.根据权利要求2所述去甲斑蝥素羧酸单氟苄酯I的合成方法，其特征在于：所述的溶剂选自乙酸乙酯、四氢呋喃、二氯甲烷，其一定温度条件为60℃。
<...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺春阳，李晓飞，贾佳，王乐，张建永，晏容，
申请(专利权)人：遵义医科大学，
类型：发明
国别省市：贵州;52