專利名稱：具有抗腫瘤活性的4－β－碳取代－4－脫氧－4'－去甲表鬼臼毒素衍生物及合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及藥物合成，具體涉及一種具有抗腫瘤活性的4-β-碳取代-4-脫氧-4’-去甲表鬼臼毒素衍生物及合成方法。
鬼臼毒素(Podophyllotoxin)是喜馬拉雅鬼臼和美洲鬼臼根莖中的主要芳基四氫萘木脂素類化合物。它具有抗有絲分裂以及對癌細(xì)胞的破壞作用。六十年代瑞士Sandoz公司在對鬼臼毒素的進(jìn)一步的化學(xué)結(jié)構(gòu)修飾中發(fā)現(xiàn)了VP-16-213(Etoposide)和VM-26(Teniposide)，兩者都具有強(qiáng)烈的抗腫瘤活性。七十年代進(jìn)入臨床研究，最終成為兩個到迄今為止最為成功的鬼臼毒素類抗腫瘤藥物。但Etoposide的抗腫瘤譜仍較窄，作用強(qiáng)度也不夠，并有一定的毒副作用。
本發(fā)明的目的在于克服上述缺點，尋找更為有效且低毒的鬼臼類抗腫瘤藥物。
本發(fā)明人對鬼臼毒素進(jìn)行構(gòu)效關(guān)系研究和結(jié)構(gòu)修飾，鬼臼毒素的C4位是最重要的修飾位點之一。
該位置取代基及相應(yīng)的空間取向等性質(zhì)對化合物的生物活性影響很大。其中以β構(gòu)型氮取代的衍生物活性最好。但對4位β碳取代的衍生物的活性研究較少。
本發(fā)明人在具有高活性的C4位N、O和S取代的分子中的C-N鍵或C-O鍵之間插入碳原子，合成新的衍生物；本發(fā)明提供了一種如下式A的具有抗腫瘤活性的4-β-碳取代-4-脫氧-4’-去甲表鬼臼毒素衍生物。 式中當(dāng)X為NR1R2時(R1,R2為C1-C6直鏈或支鏈烷基；烯丙基；甲氧基、鹵素、硝基、羥基等單取代或多取代的苯基、苯甲基等)為本發(fā)明酰胺Ⅰ類衍生物；當(dāng)X為OR(R為C1-C6直鏈或支鏈烷基；烯丙基；甲氧基、鹵素、硝基、羥基等單取代或多取代的苯基、苯甲基等)為本發(fā)明酯Ⅱ類衍生物；當(dāng)X為SR(R為C1-C6直鏈或支鏈烷基；烯丙基；甲氧基、鹵素、硝基、羥基等單取代或多取代的苯基、苯甲基等)為本發(fā)明硫酯Ⅲ類衍生物。
本發(fā)明的另一目的是提供了下式B的4-β-氰基-4-脫氧-4’-去甲表鬼臼毒素和式C的4-β-羧基-4-脫氧-4’-去甲表鬼臼毒素的化合物，該兩個化合物是合成式A的關(guān)鍵中間體。
本發(fā)明的又一目的是提供了上述式A 4-β-碳取代-4-脫氧-4’-去甲表鬼臼毒素酰胺Ⅰ類、酯Ⅱ類及硫酯Ⅲ類衍生物及關(guān)鍵中間體式B和式C化合物的合成方法。
本發(fā)明的方法包括下列步驟(1)以4’-去甲基表鬼臼毒素為起始原料，以三氟化硼·乙醚絡(luò)合物作催化劑，在含鹵素的低級烷烴、苯或取代苯溶劑中，于0～40℃及Lewis酸催化條件下，與氰化鉀或三甲氰基硅烷反應(yīng)，主體選擇性合成4-β-氰基-4-氧-4’-去甲表鬼臼毒素B；(2)4-β-氰基-4-脫氧-4’-去甲表鬼臼毒素B在含有鹽酸或硫酸的醋酸或丙酮溶劑中，于20～100℃下反應(yīng)0.5小時以上，得到化合物C(3)在三乙胺溶劑中，將化合物C用二氯亞砜制備酰氯中間體，不需分離，在常溫下蒸干溶劑，然后分別加入反應(yīng)所需的胺NHR1R2(R1,R2為C1-C6直鏈或支鏈烷基、烯丙基、甲氧基、鹵素、硝基、羥基等單取代或多取代的苯基、苯甲基等)；醇或酚ROH(R為C1-C6直鏈或支鏈烷基；烯丙基；甲氧基、鹵素、硝基、羥基等單取代或多取代的苯基、苯甲基等)；硫醇或硫酚RSH(R為C1-C6直鏈或支鏈烷基、烯丙基、甲氧基、鹵素、硝基、羥基等單取代或多取代的苯基、苯甲基等)以及Et3N或Pyridine，制得化合物。衍生物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類化合物的物性數(shù)據(jù)分別見表1、表3和表5。
反應(yīng)式 表1Ⅰ類衍生物的物性數(shù)據(jù) 表2Ⅰ類衍生物的藥理實驗結(jié)果 表3Ⅱ類衍生物的物性數(shù)據(jù) 表4Ⅱ類衍生物的藥理實驗結(jié)果 表5Ⅲ類衍生物的物性數(shù)據(jù) 表6Ⅲ類衍生物的藥理實驗結(jié)果 藥理實驗結(jié)果總結(jié)以Etoposide為對照物，對A中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類化合物進(jìn)行了體外L1210白血病細(xì)胞和KB細(xì)胞的生長抑制試驗，結(jié)果見表2、表4和表6。
Ⅰ類化合物中個別化合物的活性和Etoposide相當(dāng)，但大部分化合物的活性弱于Etoposide。
Ⅱ類化合物中脂肪酯的活性強(qiáng)于芳香酯的活性，其中以Ⅱ-10的活性最強(qiáng)，超過Etoposide 2個數(shù)量級。脂肪酯中主鏈不超過3個碳原子的活性較好(Ⅱ-1,2,3,4)，碳原子數(shù)＞3的活性均有所下降(Ⅱ-5,6,7,8)。在芳香酯中，苯環(huán)上連接吸電子基的化合物(Ⅱ-26,30,31,32,34,38)的活性稍強(qiáng)于連接有供電子基的化合物(Ⅱ-23,28,29,35,36,37)。
Ⅲ類化合物均表現(xiàn)出一定的抑瘤活性，但均弱于Etoposide。和酯取代的化合物相似，脂肪硫酯的活性強(qiáng)于芳香硫酯的活性。但脂肪鏈的長短對活性沒有影響。在芳香酯中，苯環(huán)上的取代基化合物的活性無明顯影響。
實施例14-β-氰基-4-脫氧-4＇-去甲表鬼臼毒素1(合成方法1)4＇-去甲表鬼臼毒素10g(25mmol)加入到350ml三氯甲烷，劇烈攪拌成懸浮液。加入氰化鉀3.2g(49mmol)。用冰鹽浴冷卻至-15℃以下，滴加三氟化硼乙醚5ml(約1小時)。保持冰鹽浴4個小時后撤去。讓其自然升溫達(dá)室溫。繼續(xù)攪拌五小時左右。加入5ml的吡啶，攪拌30分鐘。再加70ml水?dāng)嚢?。分出有機(jī)層，分別用水、5％碳酸氫鈉、稀硫酸亞鐵溶液、5％鹽酸、水洗。經(jīng)無水硫酸鈉干燥后，蒸干溶劑后，以乙酸乙酯/環(huán)己烷=1/1為洗脫劑用硅膠柱層析分離，得白色固體產(chǎn)品，產(chǎn)率為8％。Mp=246-248℃；[α]25D=66.7(C=0.5,DMF)。EI-MS:409(M+),382(M+-CN)。HR-MS:C22H19NO7calcd409.116140,obsd409.11572。1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):δppm3.00(m,1H,H-3),3.13(m,1H,H-2),3.63(s,6H,2xOCH3),4.08(t,1H,H-1),4.57(m,2H,H-11),4.69(d,1H,H-4),6.05(d,2H,OCH2O),6.20(s,2H,H-2＇,6＇),6.59(s,1H,H-8),7.10(s,1H,H-5)。
4-β-正己胺甲酰基4-脫氧-4’-去甲表鬼臼毒素δppm0.85(t,3H,NH(CH2)6CH3),1.25(m,10H,NHCH2(CH2)5CH3,2.72(m,1H,H-2),2.88～3.10(m,2H,NHCH2(CH2)5CH3),3.23(m,1H,H-3),3.78(d,1H,H-1),3.80(s,6H,2*OCH3),4.18(d,1H,H-4),4.61(m,2H,H-11),5.90(d,2H,OCH2O),6.27(s,1H,H-8),6.29(s,2H,H-2’,6’),7.18(s,1H,H-5)實施例54-β-酯基4-脫氧-4’-去甲表鬼臼毒素Ⅱ化合物(2)100mg(0.234mmol)溶于5ml的二氯甲烷中，加入5～6滴三乙胺。室溫下慢慢滴加5～6滴二氯亞砜。攪拌反應(yīng)半小時后，在低于30℃的溫度下蒸干溶劑。再加入5ml的二氯甲烷和5～6滴的吡啶。攪拌的情況下加入醇或酚1ml。繼續(xù)攪拌反應(yīng)4～10小時后，用50ml的二氯甲烷稀釋。分別用冷的飽和碳酸氫鈉溶液、飽和食鹽水洗滌。無水硫酸鈉干燥。硅膠柱層析分離得白色固體。產(chǎn)率20～40％。
4-乙氧羰基-4-脫氧-4’-去甲表鬼臼毒素收率40.6％；Mp=162-165℃；[α]25D=-71(C=0.2,DMF)；EI-MS(m/z):456(M+),382；1H-NMR(CDCl3)δppm:1.27(t,3H,COOCH2CH3),3.00(m,1H,H-3), 3.10(m,1H,H-2),3.68～3.88(m,8H,2*OCH3,COOCH2CH3), 4.08～4.19(m,2H,H-1,4),4.45(m,2H,H-11),5.93(d,2H,OCH2O),6.08(s,2H,H-2’,6’),6.48(s,1H,H-8),7.10(s,1H,H-5)。
4-乙硫羰基-4-脫氧-4’-去甲表鬼臼毒素收率21.6％；Mp=210-212℃；[α]25D=-23.5(C=0.2,DMF)；EI-MS(m/z):472(M+),382(M+-COSCH2CH3);1H-NMR(CDCl3)δppm:1.25～1.30(t,3H,CH2CH3),2.89～2.95(m,2H,CH2CH3),3.27～3.30(m,2H,H-2,3),3.79(s,6H,2*OCH3),3.86(d,1H,H-11α),4.07(d,1H,H-11β),4.39～4.46(m,2H,H-1,4),5.95(d,2H,OCH2O),6.13(s,2H,H-2',6'),6.49(s,1H,H-8),7.12(s,1H,H-5)。
權(quán)利要求
1.一種具有抗腫瘤活性的4-β-碳取代-4-脫氧-4’-去甲表鬼臼毒素衍生物，其特征在于用式A表示 式中當(dāng)X為NR1R2時(R1,R2為C1-C6直鏈或支鏈烷基；烯丙基；甲氧基、鹵素、硝基、羥基等單取代或多取代的苯基、苯甲基等)為本發(fā)明酰胺Ⅰ類衍生物；當(dāng)X為OR(R為C1-C6直鏈或支鏈烷基；烯丙基；甲氧基、鹵素、硝基、羥基等單取代或多取代的苯基、苯甲基等)為本發(fā)明酯Ⅱ類衍生物；當(dāng)X為SR(R為C1-C6直鏈或支鏈烷基；烯丙基；甲氧基、鹵素、硝基、羥基等單取代或多取代的苯基、苯甲基等)為本發(fā)明硫酯Ⅲ類衍生物。
2.一種合成如權(quán)利要求1所述的具有式A的抗腫瘤活性的4-β-碳取代-4-脫氧-4’-去甲表鬼臼毒素衍生物的關(guān)鍵中間體，其特征在于用式B表示
3.一種合成如權(quán)利要求1所述的具有式A的抗腫瘤活性的4-β-碳取代-4-脫氧4’-去甲表鬼臼毒素衍生物的關(guān)鍵中間體，其特征在于用式C表示
4.一種合成如權(quán)利要求1所述的具有式A的抗腫瘤活性的4-β-碳取代-4-脫氧-4’-去甲表鬼臼毒素衍生物的方法，其特征在于該方法包括下列步驟(1)以4’-去甲基表鬼臼毒素為起始原料，以三氟化硼·乙醚絡(luò)合物作催化劑，在含鹵素的低級烷烴、苯或取代苯溶劑中，于0～40℃及Lewis酸催化條件下，與氰化鉀或三甲氰基硅烷反應(yīng)，主體選擇性合成4-β-氰基-4-脫氧-4’-去甲表鬼臼毒素B；(2)4-β-氰基-4-脫氧-4’-去甲表鬼臼毒素B在含有鹽酸或硫酸的醋酸或丙酮溶劑中，于20～100℃下反應(yīng)0.5小時以上，得到化合物C；(3)在三乙胺溶劑中，將化合物C用二氯亞砜制備酰氯中間體，不需分離，在常溫下蒸干溶劑，然后分別加入反應(yīng)所需的胺NHR1R2(R1,R2為C1-C6直鏈或支鏈烷基、烯丙基、甲氧基、鹵素、硝基、羥基等單取代或多取代的苯基、苯甲基等)；醇或酚ROH(R為C1-C6直鏈或支鏈烷基；烯丙基；甲氧基、鹵素、硝基、羥基等單取代或多取代的苯基、苯甲基等)；硫醇或硫酚RSH(R為C1-C6直鏈或支鏈烷基、烯丙基、甲氧基、鹵素、硝基、羥基等單取代或多取代的苯基、苯甲基等)以及Et3N或Pyridine，制得化合物。反應(yīng)式
全文摘要
本發(fā)明涉及藥物合成,具體涉及具有抗腫瘤作用的4－β－碳取代－4－脫氧－4’－去表鬼臼毒素衍生物及其制備方法。并敘述了關(guān)鍵中間體4－β－氰基－4－脫氧－4’－去甲表鬼臼毒素(B)和4－β－羧基－4－脫氧－4’－去甲表鬼臼毒素(C)的立體專一性合成。
文檔編號C07D493/04GK1303855SQ9911980
公開日2001年7月18日 申請日期1999年10月21日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月21日
發(fā)明者馬維勇, 陳再新, 張椿年 申請人:國家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥工業(yè)研究院