專利名稱：溴代雙氫青蒿素及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學(xué)領(lǐng)域，具體的說，涉及溴代雙氫青蒿素及其制備方法。
背景技術(shù)：
惡性腫瘤是目前危害人民生命健康的最嚴(yán)重疾病之一。據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)統(tǒng)計資料表明，全世界癌癥每年發(fā)病約1000萬人，死亡約700萬人。腫瘤是一種全身性的復(fù)雜系統(tǒng)疾病，手術(shù)和放療只能解決局部問題?；瘜W(xué)藥物在殺滅腫瘤細(xì)胞方面，有相當(dāng)?shù)男Ч?，但有?yán)重的局限一、毒副作用太大，許多癌癥患者并非死于腫瘤，而是死于化學(xué)藥物的毒副作用。二、耐藥性高。藥物使用幾年后，效力明顯下降，為達(dá)到原先效果，臨床不得不加大藥量，從而產(chǎn)生更強的毒副作用，科學(xué)家也不得不研發(fā)一個又一個新藥。從天然動、植物中尋找毒性低、療效高的抗癌活性成分就成為近年國內(nèi)、外科學(xué)工作者研究的熱點之一，其中有代表性藥物，如紫杉醇、喜樹堿、金錢松、沙爾威辛等。不過，目前的天然藥物提取物缺點也很明顯第一是作用靶點單一；第二是耐藥性問題依然存在，第三是毒副作用依然很強。
一個突破性的工作是美國華盛頓大學(xué)賴享利教授及其助理在離體實驗中證實，從中草藥艾蒿中提煉的青蒿素具有神奇的殺死癌細(xì)胞的能力?！八坏行?，而且選擇性非常強。對癌細(xì)胞有很高的毒性，但對正常細(xì)胞的影響很小?！?US 55578637)青蒿素為我國特有的黃青蒿提取物，在我國作為藥用已有3000年歷史，作為治療瘧疾的特效藥物也有32年的歷史。青蒿素能控制瘧疾的機理在于，它能與瘧原蟲體內(nèi)的高濃度的鐵相互作用。當(dāng)青蒿素與鐵相遇，隨之發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，放出大量的帶電原子，化學(xué)家稱為“自由基團”。自由基團將攻擊細(xì)胞膜，使之相互分離并殺死單個瘧原蟲細(xì)胞。
7年前，美國的賴教授開始設(shè)想同樣的機理一定也能作用于癌癥癌癥細(xì)胞分裂時需要大量鐵質(zhì)才能復(fù)制DNA，因此癌細(xì)胞的鐵質(zhì)含量比正常細(xì)胞高出許多。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，癌細(xì)胞比正常細(xì)胞含鐵高5-15倍，高的達(dá)50倍，最高的白血病癌細(xì)胞居然達(dá)1000倍。賴教授稱“它不但有效，而且選擇性非常強。對癌細(xì)胞有很高的毒性，但對正常細(xì)胞的影響很小。”它有可能成為無毒的高效抗癌藥。
這種推測在臨床實驗中得到了廣泛支持將若干組乳腺癌細(xì)胞和正常乳腺細(xì)胞與轉(zhuǎn)鐵蛋白接觸，8小時以后，只剩下25％癌細(xì)胞。16小時過去以后，幾乎所有癌細(xì)胞都死亡了，而正常細(xì)胞不受影響。例如一只患有嚴(yán)重骨癌的狗已經(jīng)不能行走，在接受青蒿素輔之以鐵的治療下，5天就完全恢復(fù)。
青蒿素作為抗癌藥物有以下幾大優(yōu)點療效較好，廣譜抗癌，治愈時間短；專一性強、無毒副作用；不放療、不化療、治療無痛苦；費用低，還可用作預(yù)防用藥。但其藥效還是不如現(xiàn)在市場上用量較大的阿霉素等化學(xué)藥物強，限制了臨床上的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種抗癌效果好、毒性低的青蒿素的衍生物。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供了溴代雙氫青蒿素，其結(jié)構(gòu)通式如下所示 本發(fā)明還提供了一種溴代雙氫青蒿素的制備方法，包括如下步驟將雙氫青蒿素加入溴化反應(yīng)的保護溶劑中溶解，于0～40℃下加入溴素或溴化物，攪拌10～200分鐘后，過濾，加入除溴溶液洗滌，收集有機層，有機層脫水后減壓濃縮，正己烷重結(jié)晶，即得，其中0.1mol雙氫青蒿素加入500～1000ml保護溶劑和10～150ml除溴溶液，0.1mol雙氫青蒿素加入溴素或溴化物0.1～1mol。
所述保護溶劑優(yōu)選為二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、硝基甲烷、二甲基甲酰胺、乙酸或乙腈。
所述除溴溶液優(yōu)選為硫代硫酸鈉水溶液、碳酸氫鈉水溶液、碳酸鈉水溶液、氯化鈉水溶液或水。
溴化反應(yīng)時優(yōu)選加入二氧化錳、硅鋁酸鹽或鹵化亞銅；或鎢燈直接照射，以起到催化的作用。
體外抗腫瘤實驗表明，所述溴代雙氫青蒿素具有較好的抗腫瘤效果。


圖1溴代雙氫青蒿素分子結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2溴代雙氫青蒿素分子結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3溴代雙氫青蒿素的紅外譜圖。
圖4溴代雙氫青蒿素的質(zhì)譜譜圖。
具體實施例方式
以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
實施例19g雙氫青蒿素和300ml乙腈混合，并于40℃溫度下導(dǎo)入溴水2ml，溴水導(dǎo)管要深入反應(yīng)物的底部，同時進行攪拌，以便反應(yīng)物與溴水充分接觸，50分鐘后，向反應(yīng)混合物中加入9ml 10％的硫代硫酸鈉溶液，收集有機相，再加入60ml 10％的碳酸氫鈉溶液，加乙酸乙酯收集有機層，有機層用無水硫酸鈉脫水后減壓濃縮成結(jié)晶，干燥，得到溴代雙氫青蒿素，為微黃塊狀結(jié)晶，用正己烷重結(jié)晶得白色針狀結(jié)晶。
IRvKBrmax1745，1115，831，881cm-1。溴代雙氫青蒿素的紅外譜圖見圖3，與雙氫青蒿素紅外譜圖相比，多了995.6、690.5、649.8等溴峰。特征峰有青蒿素特有的內(nèi)氧橋峰值是831。
溴代雙氫青蒿素的質(zhì)譜數(shù)據(jù)見表1。質(zhì)譜報告顯示，有同位素現(xiàn)象，溴有同位素，但原雙氫青蒿素沒有；分子離子峰m/z 363，與溴代雙氫青蒿素分子量相符。
表1溴代雙氫青蒿素的質(zhì)譜數(shù)據(jù)m/z強度相對強度(％)m/z強度相對強度(％)m/z強度相對強度(％)m/z強度相對強度(％)29 11261.7230 54 .08 34 42 .06 37 65 .139 48 .07 41 998 1.5242 97 .15 43 65535 10044 11371.7345 14042.1446 14212.1747 332 .5153 378 .58 54 153 .23 55 58348.9 56 158 .2457 28224.3158 30814.7 59 14962.2860 507 .7761 291 .44 66 42 .06 67 26073.9868 565 .8669 61649.4170 102 .16 71 17209 26.26 72 14172.1673 81 .12 74 121 .18 76 72 .11 77 101 .1579 23973.6680 10733 16.38 81 11505 17.56 82 936714.2983 45306.9184 24683.7785 29444.4986 167 .2587 337 .51 91 932 1.4292 134 .2 93 10251 15.6494 17422.6695 10107 15.42 96 11561.7697 679810.3799 741 1.1199 17162.62100407 .62 101330 .510369 .11 10473 .11 10562849.59106866 1.3210710181 15.54 10814682.24109866913.23 11017742.7111136415.56112635 .97 11326614.06114188 .29115244 .37 11688 .13 117425 .65 11884 .1311957198.7312012361.8912131587 48.212247907.3112354608.3312417602.6912535405.4 126396 .6127431 .66 12862 .09 129638 .97 13096 .1513125463.8813210031.5313312822 19.57 13418582.84135773211.813612041.84137715410.92 13823013.5113934715.3 140315 .48 141481 .73 142171 .26143525 .8 144298 .45 14513082 146423 .6514740936.25148919 1.4 149848012.94 15025563.9151810412.37 15210381.58153483 .74 15497 .15155467 .71 156493 .75 157928 1.42158817 1.2515923173.5416024073.6716111117 16.96 16253798.21163843312.87 16418052.75165958614.63 16616872.5716738055.81168168 .26 169214 .33 170127 .19171325 .5 172294 .15 17321243.24171752 1.1517538545.88176647 .99 17747997.3217812161 18.56179950614.51 18016382.5 18111251.72182137 .21183486 .71 18496 .15 185485 .74 186366 .5618712681.93188274 .42 18921963.35190698 1.0719119152.9219250917.77193884413.51 19432865.0119540686.21196648 .99 197136 .21 198152 .23199421 .64 200484 .74 201228 .35 20221603.3203884 1.3520416552.53205469 .72 20617062.6207430 .66 20844696.8220916592.5321051037.7921111961.82212835 1.27213420 .64 214522 .8215444 .68 216939 1.43217620 .95 21818012.7521942966.56220813512.41 22112781.95222669710.22223958 1.46224724 1.1 225296 .45 226214 .33227334 .51 228354 .54 22940626.2 230779 1.1923138165.82232833 1.2723311411 17.41 23422493.4323518772.86236752 1.1523734215.22238736 1.12239252 .38 240100 .15 241530 .81 24292 .14243588 .9 244351 .54 245179 .27 246528 .8124711741.79248513 .78 249726 1.1125027674.2225110371.58252157 .24 25345857 254675 1.03255181 .28 256283 .43 257306 .47 258302 .4625920283.09260238 .36 26113742.1 262225 .3426343 .07 264177 .27 265220 .34 26612351.88267168 .26 26856 .09 269468 .71 27051 .08271394 .6 27221773 33.22 27334585.2827419774 30.1727532684.99276399 .61 27966 .1 280298 .45281149 .23 282255 .39 283155 .24 284108 .1628659 .09 28710631.62288102 .16 289696 1.06290156 .24 291134 .2 292156 .24 293160 .24291286 .44 295207 .32 29699 .15 297150 .21298108 .16 29978 .12 300149 .23 301648 .99302201 .31 303552 .84 304444 .68 30593 .1430779 .12 308149 .23 309100 .15 31093 .1431283 .13 313745 1.14314168 .26 315614 .94316904 1.38317198 .3 318468 .71 319192 .2932245 .07 32556 .09 326166 .25 327302 .46328399 .61 329272 .42 33043016.56331540 .8233239566.04333572 .87 33473 .11
化學(xué)名稱為6-Br-(3R，5aS，6R，8aS，9R，12S，12aR)-八氫-3-甲基-3，6，9三甲基-3，12-橋氧-12H-吡喃并[4，3-j]-1，2-苯并二噻平-10(3H)醇。
無紫外吸收。溶于氯仿、丙酮、乙酸乙酯可溶于乙醇、乙醚、微溶于冷石油醚及苯，不溶于水。
分子式C15H24O5Br，分子量363無色針狀結(jié)晶，熔點102℃(分解)。
氧瓶燃燒法測定溴代雙氫青蒿素中溴含量為22.54％，與溴代雙氫青蒿素溴含量相符。
溴代雙氫青蒿素單晶-X衍射圖譜證實了所述結(jié)構(gòu)，其數(shù)據(jù)見表2～8。
表2.晶體學(xué)和晶體結(jié)構(gòu)精修數(shù)據(jù)Crystal data and structure refinement


表3非氫原子坐標(biāo)及其等效各向同性熱參數(shù)Atomic coordinates(x 10^4)andequivalent isotropic displacement parameters(A^2×10^3).
U(eq)is defined as one third of the trace of the orthogonalized Uij tensor.

表4.鍵長和鍵角Bond lengths[A]and angles[deg]




Symmetry transformations used to generate equivalent atoms表5各向異性參數(shù)Anisotropic displacement parameters(A^2×10^3).The anisotropic displacement factor exponent takes the form-2pi^2[h^2a*^2U11+...+2h ka*b*U12]


表6.氫坐標(biāo)及其各向同性熱參數(shù)Hydrogen coordinates(×10^4)and isotropicdisplacement parameters(A^2×10^3).


表7.扭角數(shù)據(jù)Torsion angles[deg].



Symmetry transformations used to generate equivalent atoms表8.氫鍵數(shù)據(jù)Hydrogen bonds[A and deg.].

Symmetry transformations used to generate equivalent atoms#1-x+1，y-1/2，-z+1實施例21.5g雙氫青蒿素和50ml二甲基甲酰胺混合，并于25℃下導(dǎo)入溴素0.3ml，5分鐘后，向反應(yīng)混合物中加入15ml 10％的硫代硫酸鈉溶液，收集有機相，再加入30ml 10％的碳酸氫鈉溶液，加乙酸乙酯收集有機層，有機層用無水硫酸鈉脫水后減壓濃縮成結(jié)晶，晶體用正己烷洗滌，濾出結(jié)晶，干燥，得到溴代雙氫青蒿素，為微黃塊狀結(jié)晶。用正己烷重結(jié)晶得白色針狀結(jié)晶。
實施例31.5g雙氫青蒿素和50ml乙酸混合，并于0℃下溴水共0.3ml，攪拌攪拌反應(yīng)200分鐘后，加入水?dāng)嚢杳撲?，收集有機層減壓濃縮成結(jié)晶，晶體用正己烷洗滌，濾出結(jié)晶，干燥，得到溴代雙氫青蒿素，干燥，得白色針狀結(jié)晶。
實施例4反應(yīng)釜用N2干燥，加入0.1mol雙氫青蒿素和1000ml氯仿，溶解，加入15g MnO2，攪勻，并于30℃溫度下導(dǎo)入液溴0.1mol，同時進行攪拌，60分鐘后，過濾反應(yīng)物，向過濾物中加入1000ml 10％的硫代硫酸鈉水溶液洗滌，收集有機層。有機層用無水硫酸鈉脫水后減壓濃縮成白色結(jié)晶，晶體用正己烷洗滌，濾出結(jié)晶，干燥，得到溴代雙氫青蒿素，為白色針狀結(jié)晶。
實施例5反應(yīng)釜用N2干燥，加入0.1mol雙氫青蒿素和1000ml四氯化碳，溶解；加入14g MnO2，攪勻。并于20℃溫度下導(dǎo)入液溴，同時進行攪拌反應(yīng)。200分鐘后，過濾反應(yīng)物。過濾物用3000ml的水?dāng)嚢柘礈烀摎堜澹占袡C層。有機層用無水硫酸鈉脫水后減壓濃縮成白色結(jié)晶，晶體用正己烷洗滌，濾出結(jié)晶，干燥，得到溴代雙氫青蒿素，為白色針狀結(jié)晶。
實施例6反應(yīng)釜用N2干燥，加入0.1mol雙氫青蒿素和1500ml乙腈，溶解。于30℃下導(dǎo)入液溴0.15mol，同時進行攪拌。在1000W鹵素?zé)艄獯呋?，反?yīng)6小時。向反應(yīng)物中加入30ml10％的硫代硫酸鈉水溶液洗滌，收集有機層。再加入100ml10％的碳酸氫鈉溶液洗滌，收集有機層。有機層用無水硫酸鈉脫水后減壓濃縮成白色結(jié)晶，晶體用正己烷洗滌，濾出結(jié)晶，干燥，得到溴代雙氫青蒿素，為白色針狀結(jié)晶。
實施例715g雙氫青蒿素和500ml二氯化碳混合，溶解，加入14g MnO2，攪勻。并于40℃溫度下導(dǎo)入液溴共3ml，同時進行攪拌。90分鐘后，過濾反應(yīng)物，過濾物再用氯仿精制一次。用無水硫酸鈉脫水后減壓濃縮成白色結(jié)晶，晶體用正己烷洗滌，濾出結(jié)晶，干燥，得到溴代雙氫青蒿素，為白色針狀結(jié)晶。
實施例8容器充N2后，加入15g雙氫青蒿素和500ml氯仿混合，加入硅鋁酸鹽催化劑，并于約30℃溫度下導(dǎo)入溴和空氣的混和物，同時進行攪拌，200分鐘后，過濾，濾液減壓蒸餾得粗品。再加入氯仿，用無水硫酸鈉脫水后減壓濃縮成為溴代雙氫青蒿素的白色針狀結(jié)晶。
實驗例 溴代雙氫青蒿素體外抗腫瘤活性的研究1.材料1.1細(xì)胞株人肝癌細(xì)胞株-HepG2，購自美國ATCC；人肺癌細(xì)胞株-A549，購自中國科學(xué)院上海細(xì)胞所。
1.2培養(yǎng)基Dulbecco’s Modified Eagle Medium(DMEM)GIBCOBRL，CatNO12100-038，RPMI 1640GIBCOBRL，Cat NO430-1800EB，F(xiàn)etal Bovines SerumHyclone，Cat NOCH30160.03GIBCOBRL，Cat NO27250-018。
1.3受試品溴代雙氫青蒿素白色粉末，平均分子量320。
輔劑白色粉末，大陸蓉東，批號20041116。
轉(zhuǎn)移因子白色晶狀粉末，平均分子量79000，購自sigma。
2.方法2.1細(xì)胞培養(yǎng)HepG2與A549細(xì)胞分別常規(guī)培養(yǎng)于10％FBS/DMEM與10％FBS/RPMI 1640中，2～3天換液。
2.2藥物配制用十萬分之一電子天平精密移取轉(zhuǎn)移因子、輔劑、溴代雙氫青蒿素，其中轉(zhuǎn)移因子、輔劑直接溶于細(xì)胞培養(yǎng)基后過濾除菌，轉(zhuǎn)移因子Co＝17.6nM，輔劑Co＝5mg/L；而溴代雙氫青蒿素先溶于DMSO后，再用細(xì)胞培養(yǎng)基稀釋到所需濃度，過濾除菌，Co＝6.4mg/L。受試品的不同濃度由低比稀釋配制。
轉(zhuǎn)移因子、輔劑、溴代雙氫青蒿素的溶液均于臨用前新鮮配制，每孔加50μL。
2.3細(xì)胞毒試驗方法取對數(shù)生長期的HepG2與A549細(xì)胞，常規(guī)方法消化后，以8×103的密度接種于24孔細(xì)胞培養(yǎng)板。接種24h后，分別按表1、2分別加入轉(zhuǎn)移因子、相應(yīng)劑量的輔劑，孵育8h。加入各劑量的溴代雙氫青蒿素，藥物作用72小時后，常規(guī)方法細(xì)胞計數(shù)結(jié)果見表9、10。
3.結(jié)果表9溴代雙氫青蒿素對人肝癌細(xì)胞株-HepG2體外抗腫瘤活性

注輔劑∶溴代雙氫青蒿素＝250ng∶1nM表10溴代雙氫青蒿素對人肺癌細(xì)胞株-A549體外抗腫瘤活性

注輔劑∶溴代雙氫青蒿素＝250ng∶1nM
本實驗表明，溴代雙氫青蒿素對人肝癌細(xì)胞株-HepG2和人肺癌細(xì)胞株-A549均有非常明顯的體外抗腫瘤活性，對HepG2和A549細(xì)胞的IC50分別＜8nM和31.6nM。
權(quán)利要求
1.溴代雙氫青蒿素，其結(jié)構(gòu)式如下所示
2.一種溴代雙氫青蒿素的制備方法，包括如下步驟將雙氫青蒿素加入溴化反應(yīng)的保護溶劑中溶解，于0～40℃下加入溴素或溴化物，攪拌10～200分鐘后，過濾，加入除溴溶液洗滌，收集有機層，有機層脫水后減壓濃縮，正已烷重結(jié)晶，即得，其中0.1mol雙氫青蒿素加入500～1000ml保護溶劑和10～150ml除溴溶液，溴素或溴化物加入量為0.1～1mol。
3.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述保護溶劑為二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、硝基甲烷、二甲基甲酰胺、乙酸或乙腈。
4.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述除溴溶液為硫代硫酸鈉水溶液、碳酸氫鈉水溶液、碳酸鈉水溶液、氯化鈉水溶液或水。
5.如權(quán)利要求2～4任一所述的制備方法，其特征在于，溴化反應(yīng)時加入二氧化錳、硅鋁酸鹽或溴化亞銅。
6.如權(quán)利要求2～4任一所述的制備方法，其特征在于，溴化反應(yīng)時鎢燈直接照射。
全文摘要
本發(fā)明涉及溴代雙氫青蒿素。本發(fā)明還提供了溴代雙氫青蒿素的制備方法，包括如下步驟將雙氫青蒿素加入溴化反應(yīng)的保護溶劑中溶解，于0～40℃下加入溴素或溴化物，攪拌10～200分鐘后，過濾，加入除溴溶液洗滌，收集有機層，有機層脫水后減壓濃縮，正己烷重結(jié)晶，即得。體外抗腫瘤實驗表明，所述溴代雙氫青蒿素具有較好的抗腫瘤效果。
文檔編號A61K31/357GK101054383SQ20061014418
公開日2007年10月17日 申請日期2006年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月29日
發(fā)明者石雁羽, 程志鵬, 梁隆, 祝華軍, 李明驗 申請人:四川科倫藥業(yè)股份有限公司, 石雁羽