苯并硫雜蒽類衍生物及其制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于生物化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及苯并硫雜蒽類衍生物及其制備方法與應(yīng) 用。
【背景技術(shù)】
[0002] DNA是主要的遺傳物質(zhì)，其大部分結(jié)構(gòu)是以兩條互補鏈通過A:T和G:C堿基配對 形成典型的Watson-Crick雙螺旋形式存在。然而，人們發(fā)現(xiàn)DNA序列不僅可以形成傳統(tǒng)的 雙螺旋結(jié)構(gòu)（B-DNA)，在特定的條件下也可以折疊形成其他的非B-DNA結(jié)構(gòu)。這些非典型 的結(jié)構(gòu)有左手螺旋結(jié)構(gòu)（Z-DNA)、發(fā)卡結(jié)構(gòu)（hairpin)、三鏈結(jié)構(gòu)（triplex)以及四鏈結(jié)構(gòu) (G-quadruplex和i-motif)等。在這些結(jié)構(gòu)當(dāng)中，G-quadruplex(G_四鏈體）引起了許多 來自不同領(lǐng)域中的研宄人員的廣泛興趣和研宄熱情。這是因為在端粒末端、原癌基因啟動 子區(qū)域和RNA序列5'非翻譯區(qū)的富鳥嘌呤（G)序列可以形成G-四鏈體結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)的 形成可以影響包括諸如DNA的復(fù)制與轉(zhuǎn)錄之類的基因代謝過程。具體而言，G-四鏈體的形 成和拆散可能涉及到體內(nèi)的一些重要生理過程，如信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞增殖、細(xì)胞凋亡、腫瘤的 形成和發(fā)展等。此外，G-四鏈體的結(jié)構(gòu)與人體內(nèi)雙螺旋DNA結(jié)構(gòu)存在著顯著差異性，使其 成為抗腫瘤藥物的重要潛在靶點。近年來，通過小分子化合物誘導(dǎo)端粒末端及相關(guān)癌基因 (c-myc、c-kit、bcl-2···)啟動子區(qū)域的富G序列形成G-四鏈體結(jié)構(gòu)，從而達到抑制癌細(xì)胞 的增殖和促進其凋亡的研宄備受關(guān)注。
[0003] 以B-DNA為靶點的抗腫瘤藥物由于缺乏選擇性，因而會和正常DNA作用，產(chǎn)生毒副 作用。因此，開發(fā)具有高度選擇性、高親和力的靶向基因藥物具有重要的意義。G-四鏈體結(jié) 構(gòu)和B-DNA結(jié)構(gòu)有著顯著的差異性，正是這些差異性為許多小分子化合物提供了特異性識 別位點，使其能夠選擇性的結(jié)合G-四鏈體。小分子化合物和G-四鏈體的結(jié)合位點有G-四 分體（G-tetrad)，溝槽、連接環(huán)、磷酸骨架和中央離子通道。根據(jù)已有的報道，小分子配體和 G-四鏈體的作用的模式主要有：端部堆垛模式；嵌插到兩個G-四分體平面之間；通過氫鍵 和靜電作用結(jié)合到溝槽、磷酸骨架和連接環(huán)上；插入到中央離子通道中。
[0004] 端粒，位于真核線性染色體的末端，主要作用為維護染色體及基因組的穩(wěn)定，防止 染色體末端降解和粘連。端粒的DNA結(jié)構(gòu)由端粒相關(guān)序列、端粒重復(fù)序列和單鏈DNA三部 分構(gòu)成，前兩段序列為傳統(tǒng)的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)d (TTAGGG) /d (CCCTAA)，后一序列為超出雙螺 旋結(jié)構(gòu)的一段單鏈結(jié)構(gòu)d (TTAGGG)，富含鳥嘌呤堿基（G)，稱之為G懸突，或3'懸突。據(jù)研 宄報道，端粒長度是細(xì)胞衰老的標(biāo)志。在整個生命歷程中扮演著重要的角色，與各種細(xì)胞老 化的疾病密切相關(guān)，比如高血壓，阿爾茨海默病，癌癥等其他相關(guān)疾病。
[0005] DNA復(fù)制時不能連續(xù)合成端粒的重復(fù)序列，人干細(xì)胞在分裂過程中，每周期端粒縮 短60-300bp。而在端粒酶激活的細(xì)胞中，端?？梢砸远肆Ｃ缸陨鞷NA為模板通過逆轉(zhuǎn)錄合 成后添加到染色體的末端，然后再以延長的親鏈為模板，由DNA聚合酶合成子鏈。端粒酶是 特殊的核糖核蛋白逆轉(zhuǎn)錄酶，由蛋白質(zhì)亞基（人體內(nèi)的hTERT催化亞基）和一種作為染色 體3'端重復(fù)序列擴增的RNA (人體內(nèi)的hTR)組成。研宄報道，可以通過調(diào)控其自身RNA和 蛋白質(zhì)成分來調(diào)節(jié)端粒酶的活性。
[0006] 研宄表明，正常體細(xì)胞中檢測不到端粒酶的活性。因此，人類體細(xì)胞經(jīng)過100余次 的分化，端粒會不斷縮短。當(dāng)其長度縮短到一定長度時，細(xì)胞不能再進行分裂而進入凋亡。 然而，在80-90 %的癌細(xì)胞中端粒酶是高表達的，持續(xù)合成端粒重復(fù)序列，補償正常端粒序 列的丟失，使得惡性腫瘤細(xì)胞能在體內(nèi)或體外無限分裂增殖。實驗證明端粒酶的活性對于 癌癥的發(fā)生和發(fā)展具有重要意義。所以，尋找端粒酶的抑制劑靶向端粒和端粒酶是這一領(lǐng) 域的研宄熱點。
[0007] 另一方面，程序性死亡受體-I (programmed death receptor-1, PD-1)是在凋亡的 小鼠 T細(xì)胞雜交瘤中克隆出來的分子量為55KD的單體I型跨膜蛋白，屬于CD28/CTLA-4免 疫球蛋白超家族的免疫抑制性受體。I 3D-I在HIV、HBV、HCV感染的細(xì)胞及一些腫瘤細(xì)胞中 高表達，與其配體的結(jié)合具有削弱、限制或終止T細(xì)胞發(fā)揮功能的作用，及抑制T細(xì)胞的活 化和誘導(dǎo)活化的T細(xì)胞凋亡的功能，在機體免疫應(yīng)答后期的負(fù)性調(diào)節(jié)中發(fā)揮了至關(guān)重要的 作用。
[0008] 近年來，關(guān)于ro-i免疫治療藥物的報道越來越多，百時美施貴寶（BMYUS)的ro-i 腫瘤免疫治療藥物Opdivo (nivolumad)已獲得美國FDA審批通過，用于治療化療后持續(xù)性 的轉(zhuǎn)移性鱗狀非小細(xì)胞肺癌；除此之外，F(xiàn)DA將羅氏公司H)-L1抑制劑療法中用于轉(zhuǎn)移性膀 胱癌的實驗性藥物MPDL3280A認(rèn)定為"突破性療法"。新的療法已大幅度改善了之前存在的 嚴(yán)重或危機生命的風(fēng)險，這進一步說明免疫療法治療癌癥定將擁有市場的廣闊前景。
[0009] 有研宄報道稱，對腫瘤患者使用ro-i抗體的治療方法，通過阻斷ro-1/PD-Li信號 通路，可以使得多種腫瘤產(chǎn)生免疫反應(yīng)。此外，通過阻斷ro-1/PD-Ll的共刺激信號通路，還 可以恢復(fù)CTL細(xì)胞應(yīng)答途徑上逆轉(zhuǎn)錄病毒持續(xù)以及慢性感染。免疫檢查點可以控制共刺激 和共抑制信號的平衡，而共刺激和共抑制信號在維持自身耐受和調(diào)節(jié)T細(xì)胞應(yīng)答方面具有 重要作用。目前，免疫檢查點抑制劑主要分為抗ro-ι和抗ro-Li抗體兩大類。
[0010] ⑴抗ro-i抗體
[0011] 文獻報道的抗I3D-I抗體主要分為兩大類，包括Nivolumab (0N0-4538)和 Lambrolizumab (MK-3475)。Nivolumab是全人源化免疫球蛋白G4、抗F1D-I抗體，它的出現(xiàn) 一定程度上改變了肺癌對于免疫治療不敏感、療效差的觀念。MK-3475也是人源化IgG4、 抗ro-1抗體，目前MK-3475聯(lián)合化療或比對化療運用于特定人群的相關(guān)實驗也正在積極開 展。
[0012] (2)抗 ro-Ll 抗體
[0013] 抗PD-Ll抗體包括BMS-936559和MPDL3280A，BMS-936559是高親和力、全人源化 IgG4抗體，I期臨床試驗表明：對NSCLC、黑色素瘤、腎細(xì)胞癌、宮頸癌均有明顯治療效果； MPDL3280A是人源化IgG4抗體，I期臨床試驗結(jié)果顯示，MPDL3280A具有良好的耐受性及安 全性。
[0014] 理論上抗ro-i、抗ro-Li抗體均可作用于阻斷ro-i/PD-Li信號通路，但兩者的作 用靶點是不同的，抗ro-i抗體雖然能阻斷ro-i與ro-Li、ro-L2的結(jié)合，卻不能阻斷ro-Li 與CD80相互作用；相反的，抗H)-L1抗體能阻斷H)-L1與ro-l、CD-80結(jié)合，卻不能阻斷 ro-i與ro-L2的結(jié)合，這導(dǎo)致了抗ro-i、抗ro-Li抗體療效及毒性的差異。所以，抗ro-i、 抗ro-Li抗體適用的人群需繼續(xù)研宄。而探尋靶向ro-i或ro-i/PD-L信號通路的小分子 藥物具有廣闊的發(fā)展前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 本發(fā)明目的在于提供六種苯并硫雜蒽類衍生物及其制備方法與應(yīng)用。
[0016] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
[0017] 本發(fā)明提供一種苯并硫雜蒽類衍生物，該化合物選自：
[0018] 化合物2a :Ν-(Ν'，Ν' -二乙基胺基丙基）苯并噻噸-3, 4-二甲酰亞胺；
[0019] 化合物3a :Ν-(3-氨基丙基二乙醇基）苯并噻噸-3, 4-二甲酰亞胺；
[0020] 化合物4a :Ν-(3-氨基丙基吡咯烷基）苯并噻噸-3, 4-二甲酰亞胺；
[0021] 化合物5a :Ν-(3-氨基丙基哌啶烷基）苯并噻噸-3, 4-二甲酰亞胺；
[0022] 化合物6a :Ν-(3-氨基丙基嗎啉）苯并噻噸-3, 4-二甲酰亞胺。
[0023] 本發(fā)明還提供一種苯并硫雜蒽類衍生物，其特征在于，該化合物選自：
[0024] 化合物I :Ν-(Ν，-Ν，-二甲基胺基丙基）苯并噻噸-3, 4-二甲酰亞胺鹽酸鹽；
[0025] 化合物2 :Ν-(Ν，-Ν，-二乙基胺基丙基）苯并噻噸-3, 4-二甲酰亞胺鹽酸鹽；
[0026] 化合物3 :Ν-(3-氨基丙基二乙醇基）苯并噻噸-3, 4-二甲酰亞胺鹽酸鹽；
[0027] 化合物4 :Ν-(3-氨基丙基吡咯烷基）苯并噻噸-3, 4-二甲酰亞胺鹽酸鹽；
[0028] 化合物5 :Ν-(3-氨基丙基哌啶烷基）苯并噻噸-3, 4-二甲酰亞胺鹽酸；
[0029] 化合物6 :Ν-(3-氨基丙基嗎啉）苯并噻噸-3, 4-二甲酰亞胺鹽酸鹽。
[0030] 本發(fā)明提供所述化合物1~6的制備方法，其特征在于，將苯并[k，l]硫雜 蒽-3, 4-二甲酸酐溶入無水乙醇中，氮氣保護下，加入邊鏈胺，加熱攪拌回流；苯并[k，1]硫 雜蒽-3, 4-二甲酸酐反應(yīng)完全，降溫，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)溶劑得固體，經(jīng)硅膠色譜柱純化得到固體； 用最少量的二氯甲烷溶解純化后的所述固體，再向其中通入干燥的氯化氫氣體，室溫下攪 拌反應(yīng)1小時，然后抽濾得目標(biāo)產(chǎn)物。
[0031] 進一步的，所述制備方法具體包括如下步驟：
[0032] 加邊鏈：將苯并[k，l]硫雜蒽-3, 4-二甲酸酐溶入無水乙醇當(dāng)中，氮氣保護下， 加入1. 5倍當(dāng)量的邊鏈胺，80°C加熱攪拌回流2小時；TLC監(jiān)測反應(yīng)至苯并[k，1]硫雜 蒽-3, 4-二甲酸酐反應(yīng)完全，降溫，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)溶劑得固體，經(jīng)硅膠色譜柱純化得到所述固 體；
[0033] 鹽酸化：稱取適量上述步驟制得的所述固體，用二氯甲烷溶解所述固體，再向其中 通入干燥的氯化氫氣體，室溫下攪拌反應(yīng)1小時，在通入氯化氫氣體的過程中溶液逐漸渾 濁，析出目標(biāo)產(chǎn)物。
[0034] 進一步的，所述邊鏈胺為N'，N' -二甲基丙二胺，所述固體為N_(N'，N' -二甲基 胺基丙基）苯并噻噸-3, 4-二甲酰亞胺，所述目標(biāo)產(chǎn)物為Ν-(Ν'-Ν'-二甲基胺基丙基）苯 并噻噸-3, 4-二甲酰亞胺鹽酸鹽；
[0035] 或者所述邊鏈胺為Ν'，Ν' -二乙基基丙二胺，所述固體為Ν-(Ν'，Ν'_二乙基胺基 丙基）苯并噻噸-3, 4-二甲酰亞胺，所述目標(biāo)產(chǎn)物為Ν-(Ν'-Ν'-二乙基胺基丙基）苯并噻 噸-3, 4-二甲酰亞胺鹽酸鹽；
[0036] 或者所述邊鏈胺為Ν'，Ν' -二乙醇基丙二胺，所述固體為Ν-(3_氨基丙基二乙 醇基）苯并噻噸-3, 4-二甲酰亞胺，所述目標(biāo)產(chǎn)物為N-(3-氨基丙基二乙醇基）苯并噻 噸-3, 4-二甲酰亞胺鹽酸鹽；
[0037] 或者所述邊鏈胺為3- (1-吡咯烷基）丙胺，所述固體為N- (3-氨基丙基吡咯烷基） 苯并噻噸-3, 4-二甲酰亞胺，所述目標(biāo)產(chǎn)物為N- (3-氨基丙基吡咯烷基）苯并噻噸-3, 4-二 甲酰亞胺鹽酸鹽；
[0038] 或者所述邊鏈胺為3-(1-哌啶基）丙胺，所述固體為N-(3_氨基丙基哌啶烷基）苯 并噻噸-3, 4-二甲酰亞胺，所述目標(biāo)產(chǎn)物為N-(3-氨基丙基哌啶烷基）苯并噻噸-3, 4-二 甲酰亞胺鹽酸鹽；
[0039] 或者所述邊鏈胺