小白菊内酯衍生物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及有机合成技术领域，尤其涉及小白菊内酯衍生物及其制备方法与应用。本发明专利技术以小白菊为最初主要原始原料，经过一系列化学反应合成了11个小白菊内酯衍生物，这些衍生物对胶质母细胞瘤细胞均具有一定的抗增殖活性。本发明专利技术还证实了含有氘的衍生物DMAPT‑D6能显著地诱导胶质母细胞瘤细胞活性氧的积累，从而导致胶质母细胞瘤细胞中的DNA损伤。此外，DMAPT‑D6促进依赖于半胱天冬蛋白酶的死亡受体介导的外源性细胞凋亡，表明由DMAPT‑D6诱导的DNA损伤可诱导胶质母细胞瘤细胞凋亡。以上两者合计，经DMAPT‑D6处理引起的ROS积累导致DNA损伤，然后引起死亡受体介导的凋亡，这表明具有新型成分的DMAPT‑D6具有治疗胶质母细胞瘤的治疗潜力，可应用在制备治疗胶质母细胞瘤药物中。

【技术实现步骤摘要】
小白菊内酯衍生物及其制备方法与应用
本专利技术涉及有机合成
，尤其涉及小白菊内酯衍生物及其制备方法与应用。
技术介绍
活性氧(Reactiveoxygenspecies，ROS)是一类半衰期短、高活性、含氧的有氧代谢副产物，包括超氧化物、羟基自由基和氢氧化物。细胞的活性氧主要由线粒体、NADPH氧化酶、过氧化物酶体和内质网在细胞内产生。新的数据表明，活性氧在细胞中起着双刃剑的作用。低水平的ROS是细胞生存和增殖所必需的；相反，过量的ROS能够引起氧化应激，导致DNA损伤、凋亡和坏死。DNA损伤是由化学和物理因素引起的，它能引起一系列复杂的过程，包括细胞周期阻滞、DNA修复、细胞检查点的调节、细胞凋亡的启动等。基于这个原因，提高细胞ROS的产生以诱导DNA损伤和细胞死亡是一种众所周知的有效的抗癌策略。小白菊内酯(PTL)，是一种从小白菊的芽中分离出的倍半萜内酯(SL)，因其在多种人类癌细胞系中的抗肿瘤活性而受到了特别的关注。PTL可诱导多种实体瘤的细胞毒性，包括结肠直肠癌、黑素瘤、胰腺癌、乳腺癌、前列腺癌和胶质母细胞瘤，但在正常组织中无效。PTL在酸性和碱性条件下以及在含0.5％血清的培养基中缺乏稳定性，溶解度差，是限制其药理应用的主要因素。胶质瘤是中枢神经系统最具侵袭性的原发性颅内恶性肿瘤，对人类健康构成致命威胁。目前，世界卫生组织(WHO)根据其预后的组织病理学特征将胶质瘤分为四级(I-IV)，其中以IV级胶质母细胞瘤(GBM)最为致命。尽管胶质瘤的研究取得了巨大进展，包括外科手术、术后辅助放射治疗和化学治疗，但胶质瘤患者在确诊后的5年生存率始终低于5％。因此，需要新的治疗方案，例如获得靶向增殖性肿瘤细胞的新药，以延长脑肿瘤患者，尤其是GBM患者的生存。尽管目前在胶质母细胞瘤治疗方面取得了巨大进展，但由于对放射治疗和化学治疗的抵抗，其预后不良，并伴有过高的发病率和死亡率。目前迫切需要开发新的抑制胶质母细胞瘤细胞增殖和生长的药物，逆转胶质母细胞瘤细胞的多药耐药性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供小白菊内酯衍生物及其制备方法与应用，通过提高PTL的溶解度来合成PTL衍生物，这些PTL衍生物对胶质母细胞瘤的细胞活性均有一定的抑制作用，尤其是其中含氘的DMAPT-D6能够通过诱导过量ROS积累引起DNA损伤，从而抑制胶质母细胞瘤细胞的生长，可用于制备治疗胶质母细胞瘤的药物中。本专利技术通过以下技术手段解决上述技术问题：本专利技术一方面在于提供了一种小白菊内酯衍生物，所述衍生物的结构通式为式(Ⅰ)、式(Ⅱ)、式(Ⅲ)和式(Ⅳ)中的任一种，所述式(Ⅰ)、式(Ⅱ)、式(Ⅲ)和式(Ⅳ)的结构式如下：其中，R的结构式为＝CH2作为优选的，所述衍生物为以下化合物中的一种：本专利技术的另一方面在于提供了上述小白菊内酯衍生物的制备方法，所述制备方法如下：作为优选的，所述制备方法具体如下：化合物PTL和对甲苯磺酸在二氯甲烷中搅拌反应，并用饱和NaHCO3淬灭反应，得到的有机层用饱和盐水洗涤，无水Na2SO4干燥，减压浓缩，用丙酮重结晶，得到化合物MCL；化合物MCL和间氯过氧苯甲酸在二氯甲烷中搅拌，进行环氧化反应，得到的反应物依次用Na2SO4、NaHCO3和饱和盐水洗涤，无水Na2SO4干燥，减压浓缩，用丙酮重结晶，得到化合物1；化合物1和三氯氧磷在吡啶中搅拌反应，加入乙醚，得到的反应混合物依次用NaHCO3和饱和盐水洗涤，无水Na2SO4干燥，减压浓缩，于硅胶柱上进行分离纯化，得到化合物Arglabin；碱性条件下，用二甲胺在四氢呋喃中分别处理化合物PTL、MCL、化合物1和Arglabin，得到的反应混合物中加入二氯甲烷，用饱和盐水洗涤，无水Na2SO4干燥，减压浓缩，分别得到化合物DMAPT、化合物2、化合物3和化合物4；碱性条件下，用二甲基-d6-胺盐酸盐在四氢呋喃中分别处理化合物PTL、MCL、化合物1和Arglabin，得到的反应混合物中加入二氯甲烷，用饱和盐水洗涤，无水Na2SO4干燥，减压浓缩，分别得到化合物DMAPT-D6、化合物5、化合物6和化合物7。作为优选的，所述化合物DMAPT-D6的制备方法具体如下：将20mgPTL溶解在2mL四氢呋喃中，随后加入50mgK2CO3和20mg二甲基-d6-胺盐酸盐搅拌过夜，加入20mL二氯甲烷，用饱和盐水洗涤，得到的有机层经无水Na2SO4干燥，减压浓缩，得到化合物DMAPT-D6。另外，本专利技术还提供了上述小白菊内酯衍生物的应用，所述衍生物在制备治疗胶质母细胞瘤药物中的应用。作为优选的，所述化合物DMAPT-D6在制备治疗胶质母细胞瘤药物中的应用。作为优选的，所述化合物DMAPT-D6在制备治疗胶质母细胞瘤药物中的应用是通过积累细胞内活性氧，导致胶质母细胞瘤细胞中的DNA损伤，从而诱导胶质母细胞瘤细胞凋亡。作为优选的，所述治疗胶质母细胞瘤药物包含小白菊内酯衍生物或其药学上可接受的盐，水合物或其组合及辅料。本专利技术以PTL为最初主要原始原料，经过一系列化学反应合成了11个小白菊内酯衍生物，这些衍生物对胶质母细胞瘤细胞均具有一定的抗增殖活性，尤其是其中的含氘化合物DMAPT-D6对U87和LN229细胞均具有较强的活性。本专利技术还证实了DMAPT-D6能显著地诱导胶质母细胞瘤细胞活性氧(ROS)的积累，从而导致胶质母细胞瘤细胞中的DNA损伤。此外，DMAPT-D6促进依赖于半胱天冬蛋白酶的死亡受体介导的外源性细胞凋亡，这表明由DMAPT-D6诱导的DNA损伤可诱导胶质母细胞瘤细胞凋亡。以上两者合计，本专利技术的数据表明，DMAPT-D6处理引起的ROS积累导致DNA损伤，然后引起死亡受体介导的凋亡，这表明具有新型成分的DMAPT-D6具有治疗胶质母细胞瘤的治疗潜力。附图说明图1是化合物DMAPT-D6处理U87细胞和LN229细胞的细胞生长曲线图；图2是不同浓度的化合物DMAPT-D6处理U87细胞和LN229细胞24h、48h、72h的细胞生长曲线图；图3是菌落形成试验结果图；图4是EdU染色试验结果图；图5是流式细胞仪分析细胞周期结果图；图6是不同浓度化合物DMAPT-D6处理对细胞周期相关蛋白P27、CDK1、CDK2、CylinB、CylinE影响结果图；图7是不同浓度化合物DMAPT-D6处理对细胞内活性氧的影响结果图；图8是不同浓度化合物DMAPT-D6处理对DNA损伤的影响结果图；图9是不同浓度化合物DMAPT-D6处理对氧化损伤和DNA修复信号通路相关蛋白NRF2、γH2AX、53BP1、DNALIGIV影响结果图；图10是不同浓度化合物DMAPT-D6处理对细胞死亡的影响结果图；图11是AnnexinV-FITC/PI结合流式细胞仪分析胶质瘤细胞凋亡的结果图；图12是不同浓度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.小白菊内酯衍生物，其特征在于，所述衍生物的结构通式为式(Ⅰ)、式(Ⅱ)、式(Ⅲ)和式(Ⅳ)中的任一种，所述式(Ⅰ)、式(Ⅱ)、式(Ⅲ)和式(Ⅳ)的结构式如下：/n

【技术特征摘要】
1.小白菊内酯衍生物，其特征在于，所述衍生物的结构通式为式(Ⅰ)、式(Ⅱ)、式(Ⅲ)和式(Ⅳ)中的任一种，所述式(Ⅰ)、式(Ⅱ)、式(Ⅲ)和式(Ⅳ)的结构式如下：



其中，R的结构式为＝CH2或


2.根据权利要求1所述的小白菊内酯衍生物，其特征在于，所述衍生物为以下化合物中的一种：








3.小白菊内酯衍生物的制备方法，其特征在于，所述制备方法如下：





4.根据权利要求3所述的小白菊内酯衍生物的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体如下：
化合物PTL和对甲苯磺酸在二氯甲烷中搅拌反应，并用饱和NaHCO3淬灭反应，得到的有机层用饱和盐水洗涤，无水Na2SO4干燥，减压浓缩，用丙酮重结晶，得到化合物MCL；
化合物MCL和间氯过氧苯甲酸在二氯甲烷中搅拌，进行环氧化反应，得到的反应物依次用Na2SO4、NaHCO3和饱和盐水洗涤，无水Na2SO4干燥，减压浓缩，用丙酮重结晶，得到化合物1；
化合物1和三氯氧磷在吡啶中搅拌反应，加入乙醚，得到的反应混合物依次用NaHCO3和饱和盐水洗涤，无水Na2SO4干燥，减压浓缩，于硅胶柱上进行纯化分离，得到化合物Arglabin；
碱性条件下，用二甲胺在四氢呋喃中分别处理化合物PTL、MCL、化合物1和Arglabin，得到的反应混合物中加入二氯甲烷，用饱和盐水洗涤，无水Na2SO4干燥，减压浓缩，分别得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨东林，张亚军，李勇，秦红霞，何刘军，黄玖红，
申请(专利权)人：重庆文理学院，
类型：发明
国别省市：重庆;50