一种双功能HDAC6抑制剂、合成方法及应用技术

本发明专利技术属于医药学技术领域，公开了一种双功能HDAC6抑制剂、合成方法及应用。双功能HDAC6抑制剂对HDAC6显示出了强的选择性，且能够有效抑制HSP90的活性，抑制多种肿瘤细胞的增殖，对成纤维细胞的增值展现出了较好的抑制活性。本发明专利技术同时还提供了一种含有HDAC6抑制剂的吉西他滨前药，能够有效抑制多种癌细胞的增殖，活性强于吉西他滨本身。本发明专利技术每个化合物中所有的碳原子、氢原子包含了所有的同位素，例如C

【技术实现步骤摘要】
一种双功能HDAC6抑制剂、合成方法及应用


[0001]本专利技术属于医药学
，尤其涉及一种双功能HDAC6抑制剂、合成方法及应用。

技术介绍

[0002]目前，表观遗传研究正成为人类攻克肿瘤的希望。表观遗传改变多发生在肿瘤发生的早期，此时肿瘤细胞尚未对人体造成实质性伤害，此时进行干预，很有可能将其扼杀在摇篮里。另外，相比遗传修饰几乎是不可逆转而言，表观遗传修饰异常可以逆转，是肿瘤细胞恢复为正常状态。因而，表观遗传研究具有更为广阔的应用前景。组蛋白修饰是表观遗传修饰的一种重要方式，人类绝大多数肿瘤细胞都存在组蛋白修饰异常，这种异常能引起抑癌基因沉默致使肿瘤形成。组蛋白去乙酰化酶(Histone deacetylase,HDAC)是一个包含多个成员的酶家族，目前已知有18种亚型，按其种系及与酵母同源性不同分为以下四类：与酵母Rpd3，HoS1，HoSt2同源的Ⅰ类，包括HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC8；与酵母Hda1，HoS3同源的Ⅱa类，包括HDAC4、HDAC5、HDAC7、HDAC9，Ⅱb类包括HDAC6、HDAC10；与酵母Sir2同源的Ⅲ类，包括SIRT1～SIRT7；与Ⅰ和Ⅱ类HDAC都有部分同源性，但其种系不同的Ⅳ类，包括HDAC11。其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ类为经典的Zn
2+
依赖的HDACs，而第Ⅲ类属于Sirtuin家族，为NAD+依赖的HDACs。研究表明，第Ⅰ和Ⅱ类HDACs能够抑制肿瘤细胞分化和凋亡、促进肿瘤细胞增殖等，其与肿瘤的发生、发展密切相关，以HDACs为靶点的抑制剂研究已经成为抗肿瘤药物研究的热点之一。
[0003]组蛋白的共价修饰与基因的表达调控密切关联，其末端会发生多种共价修饰，主要包括磷酸化、乙酰化、甲基化、腺苷酸化、泛素化修饰等。在正常生理状态下，组蛋白乙酰化与去乙酰化的动态平衡是由组蛋白乙酰化酶(HAT)与组蛋白去乙酰化酶(HDAC)调控。HDAC与多种疾病的发生和发展关系密切，已成为抗肿瘤药物、神经系统疾病等药物研究有效的靶点之一。其中，HDAC6具有独特的结构及底物特异性，它的表达与功能的改变与癌症，神经退行性疾病，炎症、自身免疫应答等诸多疾病的病理生理进程密切相关。HDAC6抑制剂已经在癌症、神经退行性疾病、免疫性疾病以及器官纤维化等治疗方面极具前景。
[0004]但无论是癌症还是器官纤维化，都是机制极其复杂的疾病，仅通过单靶点药物治疗，很难达到持久的疗效，且易产生耐药性。而双靶点药物能够抑制疾病发生发展的多条通路，能够有效解决药效和耐药性的问题。此外，多项实验证明，HDAC6抑制剂与其它靶点的抑制剂联合使用，能够发挥协同作用，如与HSP90抑制剂联用，能够展现出更强的抗肿瘤活性。这为双靶点HDAC6抑制剂的设计提供了理论基础。
[0005]本专利技术设计并合成了两个系列的双靶点HDAC6抑制，分别是HSP90与HDAC6双靶点抑制剂以及含有HDAC6抑制剂的吉西他滨前药。这两个系列化合物对HDAC6展现出了强的选择性，且能够抑制双靶点，能够有效抑制多种肿瘤细胞的增殖，且对成纤维细胞也具有较好的增殖抑制活性。这为治疗癌症和器官纤维化提供了新的潜在方法。

技术实现思路

[0006]为克服相关技术中存在的问题，本专利技术公开实施例提供了一种双功能HDAC6抑制剂、合成方法及应用。
[0007]所述技术方案如下：一种双功能HDAC6抑制剂，所述双功能HDAC6抑制剂的分子结构通式为：
[0008][0009]所述双功能HDAC6抑制剂对Hsp90抑制活性剂量为98nM～821nM，对HDAC6的抑制活性剂量为15.7nM～140.8nM。
[0010]进一步，R为下列分子式中的一种：
[0011][0012]进一步，所述双功能HDAC6抑制剂的分子结构通式中碳原子包括
12
C以及
14
C，氢原子包括1H、2H以及3H。
[0013]本专利技术另一目的在于提供一种所述双功能HDAC6抑制剂的合成方法所述双功能HDAC6抑制剂合成路线包括：
[0014][0015][0016][0017]进一步，所述双功能HDAC6抑制剂的合成方法具体包括：
[0018]将化合物2,4二羟基苯甲酸甲酯、溴代烷、三氯化铝溶于装有100毫升无水二氯甲烷的玻璃耐压瓶中，在氩气保护条件下50℃搅拌反应。反应2小时后，再补加溴代烷；继续50℃搅拌反应12小时后，将反应液冰浴冷却至0℃，加入2M氢氧化钠中和至pH为7，乙酸乙酯(EA)萃取3次，饱和氯化钠水溶液洗涤3次，无水硫酸钠干燥。真空浓缩溶剂，柱层析纯化粗产物，得到第二中间体；
[0019]将第二中间体，溶于20毫升无水DMF，加入无水碳酸钾，氩气保护状态下，加入溴苄，120℃搅拌反应12小时；反应结束后，冷却至室温，加水，乙酸乙酯萃取，饱和氯化钠洗涤3次，无水硫酸钠干燥；干燥完成后，真空浓缩溶剂，柱层析纯化粗产物，得到第三中间体；
[0020]将第三中间体溶于四氢呋喃(THF,40毫升)，加入20毫升1M氢氧化锂水溶液和20毫升水，50℃搅拌反应12h。反应结束后，冷却至室温，加入1M盐酸水溶液中和至PH≈2，乙酸乙酯萃取3次，饱和氯化钠洗涤3次，无水硫酸钠干燥。干燥完成后，真空浓缩溶剂，得到第四中间体；
[0021]将第四中间体，溶于无水二氯甲烷30毫升，加入1
‑
羟基苯并三唑，第五中间体，冰浴冷却至0℃后，加入三乙胺，冰浴搅拌30分钟后转至室温，反应12小时；反应结束后，真空浓缩溶剂，柱层析纯化粗产物，得到第六中间体；
[0022]将第六中间体，溶于无水二氯甲烷20毫升，冷却至
‑
78℃后，加入1M三氯化硼二氯甲烷溶液，
‑
78℃反应1小时，转入室温反应2小时；反应结束后，真空浓缩蒸干溶剂，加入甲醇洗涤，真空浓缩蒸干甲醇，反复3次，柱层析纯化粗产物(二氯甲烷:甲醇＝40:1)，得到第七中间体；
[0023]将第七中间体，加入1M羟胺钾甲醇溶液20毫升，室温搅拌，反应3小时，反应结束后，真空浓缩蒸干溶剂，加水，加入1M盐酸中和至PH≈2，过滤得到粗产物，HPLC纯化，得到终产物。
[0024]本专利技术另一目的在于提供一种利用所述双功能HDAC6抑制剂在制备用于治疗肺癌、乳腺癌、肝癌、软巢癌、前列腺癌、胰腺癌药物、肺纤维化、心脏纤维化、肝纤维化、囊性纤维化和肾纤维化药物中的应用。
[0025]本专利技术另一目的在于提供一种利用所述双功能HDAC6抑制剂制备的吉西他滨前药，所述吉西他滨前药结构式为：
[0026][0027]所述吉西他滨前药给药剂量为5毫克/千克和10毫克/千克。
[0028]本专利技术的另一目的在于提供一种利用所述双功能HDAC6抑制剂在制备用于治疗肺癌、乳腺癌、肝癌、软巢癌、前列腺癌、胰腺癌药物、肺纤维化、心脏纤维化、肝纤维化、囊性纤维化和肾纤维化药物中的应用。
[0029]结合上述的所有技术方案，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双功能HDAC6抑制剂，其特征在于，所述双功能HDAC6抑制剂的分子结构通式为：2.根据权利要求1所述的双功能HDAC6抑制剂，其特征在于，所述双功能HDAC6抑制剂对Hsp90抑制活性剂量为98nM～821nM，对HDAC6的抑制活性剂量为15.7nM～140.8nM。3.根据权利要求1所述的双功能HDAC6抑制剂，其特征在于，R为下列分子式中的一种：4.根据权利要求1所述的双功能HDAC6抑制剂，其特征在于，所述双功能HDAC6抑制剂的分子结构通式中碳原子包括
12
C以及
14
C，氢原子包括1H、2H以及3H。5.一种根据权利要求1所述双功能HDAC6抑制剂的合成方法，其特征在于，所述双功能HDAC6抑制剂合成路线为：
6.根据权利要求5所述双功能HDAC6抑制剂的合成方法，其特征在于，所述双功能HDAC6抑制剂的合成方法具体包括：将化合物2,4二羟基苯甲酸甲酯、溴代烷、三氯化铝溶于装有100毫升无水二氯甲烷的玻璃耐压瓶中，在氩气保护条件下50℃搅拌反应；反应2小时后，再补加溴代烷；继续50℃搅拌反应12小时后，将反应液冰浴冷却至0℃，加入2M氢氧化钠中和至pH为7，乙酸乙酯萃取3次，饱和氯化钠水溶液洗涤3次，无水硫酸钠干燥；真空浓缩溶剂，柱层析纯化粗产物，得到第二中间体；将第二中间体，溶于20毫升无水DMF，加入无水碳酸钾，氩气保护状态下，加入溴苄，120℃搅拌反应12小时；反应结束后，冷却至室温，加水，乙酸乙酯萃取，饱和氯化钠洗涤3次，无水硫酸钠干燥；干燥完成后，真空浓缩溶剂，柱层析纯化粗产物，得到第三中间体；将第三中间体溶于四氢呋喃，加入20毫升1M氢氧化锂水溶液和20毫升水，50℃搅拌反应12h；反...

【专利技术属性】
技术研发人员：栾业鹏，李勇良，迟子玮，房溪溪，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：