4β-呋喃甲酰胺類鬼臼毒素衍生物及制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種鬼白毒素衍生物，具體是涉及40 -呋喃甲酰胺類鬼白毒素衍生 物及制備方法與應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 鬼白毒素是天然來源的芳基四氫萘內(nèi)酯木質(zhì)素，為微管蛋白抑制劑，具有抗腫瘤、 抗病毒、抗炎和抑制免疫作用。Sandoz制藥公司的研究者分別與1966和1967年合成得到去 甲表鬼臼毒素衍生物--依托泊苷（etoposide，VP-16)和替尼泊苷（teniposide，VM-26)， 已作為腫瘤治療藥物廣泛應(yīng)用于臨床，但其自身存在的藥效偏弱、抗腫瘤譜較窄、易產(chǎn)生耐 藥性、水溶性差，以及較為嚴(yán)重的骨髓抑制與胃腸道反應(yīng)等毒副作用，大大限制了他們的應(yīng) 用。
[0003] 多藥耐藥（multidrugresistance，MDR)是指由一種藥物誘發(fā)，但同時(shí)又對(duì)其他多 種結(jié)構(gòu)和作用機(jī)制不同的抗癌藥物產(chǎn)生的交叉耐藥，MDR是惡性腫瘤的重要耐藥機(jī)制。目 前，惡性腫瘤仍以綜合治療為主，化療是主要治療方法之一，而MDR是導(dǎo)致惡性腫瘤化療失 敗的重要原因，美國癌癥研究院（NCI)估計(jì)90%以上惡性腫瘤患者的死亡在不同程度上與 耐藥性的產(chǎn)生有關(guān)。MDR直接關(guān)系到患者的治愈及預(yù)后，已成為腫瘤治療研究中的熱點(diǎn)領(lǐng) 域。尋找對(duì)多藥耐藥腫瘤細(xì)胞有效的抗腫瘤藥物也是藥物研發(fā)工作者急需解決的問題。
[0004] 為了改善依托泊苷和替尼泊苷的上述缺陷或不足，尋找高效低毒、更為廣譜抗腫 瘤的藥物，近十幾年，科研人員針對(duì)鬼白毒素及其衍生物進(jìn)行了大量研究，了解了鬼白毒素 衍生物抗腫瘤作用的構(gòu)效關(guān)系，即鬼臼毒素或4' -去甲表鬼臼毒素分子骨架對(duì)抗腫瘤作用 極為重要，其中C4位可以允許有較大的結(jié)構(gòu)變化，而且C4取代基的不同不僅影響抗腫瘤活 性的強(qiáng)度，還可影響抗腫瘤譜。
[0005] 近幾年，彌補(bǔ)依托泊苷存在不足的鬼臼毒素衍生物相繼出現(xiàn)，如NK611、GL331和T0P53,作為抗腫瘤新藥已進(jìn)入臨床研究階段。
[0006]
[0007] NK611是由日本Nippon-Kayaku公司開發(fā)的。它的抗癌活性與依托泊苷相似，但它 有較好的水溶性和生物利用率，并且是一種更強(qiáng)的TOPII抑制劑，對(duì)于某些癌癥如肺癌、卵 巢癌、乳腺癌等有更強(qiáng)的細(xì)胞毒性。
[0008] Lee等人的研究在4 0位置上合成的p-nitroanilino類似物GL-331，不僅對(duì)拓?fù)?異構(gòu)酶II及對(duì)腫瘤細(xì)胞的抑制作用均強(qiáng)于VP-16,且對(duì)VP-16等產(chǎn)生耐藥性的細(xì)胞株也有 活性，現(xiàn)已進(jìn)入臨床II期試驗(yàn)。
[0009] T0P53是由日本的Taiho公司開發(fā)。它是一種新的TOPII抑制劑，研究顯示對(duì)拓 撲異構(gòu)酶II的抑制活性是依托泊苷的2倍，在體內(nèi)各種類型的腫瘤研究中，T0P53的抗腫 瘤活性比依托泊苷強(qiáng)，T0P53現(xiàn)已進(jìn)入臨床II期試驗(yàn)階段，它具有更高的細(xì)胞毒性。
[0010] 以上已進(jìn)入臨床研究的鬼臼毒素衍生物，從不同角度、不同程度的改善了依托泊 苷存在的缺陷，如提高抗腫瘤活性或水溶性等。但他們的改進(jìn)或比較片面，或程度有限，特 別是在抗多藥耐藥方面，不能滿足惡性腫瘤治療周期內(nèi)各藥物的有效性或持續(xù)有效性。更 是缺乏一種可全面改善依托泊苷各方面不足的化合物用于抗腫瘤藥物，已達(dá)到提高抗腫瘤 活性，特別是對(duì)多藥耐藥的惡性腫瘤細(xì)胞的活性、降低甚至避免耐藥性產(chǎn)生的效果，從而提 高惡性腫瘤患者的治療效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的鬼臼毒素衍生物抗腫瘤活性不高，水溶性不 高，對(duì)多藥耐藥的不足，提供進(jìn)一步增強(qiáng)其抗腫瘤活性，改善其溶解性及對(duì)多藥耐藥腫瘤活 性的4 0 -呋喃甲酰胺類鬼臼毒素衍生物。
[0012] 本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供4 0 -呋喃甲酰胺類鬼臼毒素衍生物的制備方法。
[0013] 本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供40 -呋喃甲酰胺類鬼白毒素衍生物在藥學(xué)上可接受 的鹽。
[0014] 本發(fā)明的第四個(gè)目的是提供4 0 -呋喃甲酰胺類鬼臼毒素衍生物或4 0 -呋喃甲酰 胺類鬼白毒素衍生物在藥學(xué)上可接受的鹽在制備抗腫瘤藥物的應(yīng)用。
[0015] 本發(fā)明的技術(shù)方案概述如下：
[0016] 40-呋喃甲酰胺類鬼臼毒素衍生物，用式（I)表示：
[0017]
[0018] 其中札為氫基或甲基；
[0019] R2為二甲胺基、N-甲基哌嗪基、甲乙胺基、二乙胺基、N-乙基哌嗪基、二正丙胺基、 甲基正丁基胺基、哌啶基、1-(2_吡啶基）哌嗪基或1-苯基哌嗪基。
[0020] 私為氫基；
[0021] R4為氫基、氟基、氯基、溴基或碘基。
[0022] 優(yōu)選的：R2為二甲胺基、N-甲基哌嗪基、甲乙胺基、二乙胺基、N-乙基哌嗪基、二正 丙胺基或甲基正丁基胺基；最好是：R2為二甲胺基、N-甲基哌嗪基、二乙胺基、二正丙胺基 或N-乙基哌嗪基。
[0023] 4 0 -呋喃甲酰胺類鬼白毒素衍生物在人體生理上可接受的無機(jī)酸鹽或4 0 -呋喃 甲酰胺類鬼白毒素衍生物在人體生理上可接受的有機(jī)酸鹽。
[0024] 無機(jī)酸優(yōu)選為鹽酸、硫酸、甲磺酸或磷酸。
[0025] 有機(jī)酸優(yōu)選為乙酸、乳酸、丙二酸或甲磺酸。
[0026] 40 -呋喃甲酰胺類鬼臼毒素衍生物的制備方法，包括如下步驟：
[0027] 1)取化合物（IV)溶于干燥二氯甲烷中，滴加仲胺，反應(yīng)，反應(yīng)完畢，減壓干燥得淡 黃色油狀的化合物（II);
[0028] 所述仲胺為：
[0029] 二甲胺、N-甲基哌嗪、甲乙胺、二乙胺、N-乙基哌嗪、二正丙胺、甲基正丁基胺、哌 啶、1-(2-吡啶基）哌嗪或1-苯基哌嗪；
[0030] 2)將化合物（II)溶于無水乙醇或無水甲醇中，調(diào)節(jié)pH= 10-12,反應(yīng)15-120min， 調(diào)pH= 2-3,減壓干燥得到化合物（III);
[0031] 3)取化合物（III)置于干燥二氯甲烷中，冰浴下加入催化劑1-羥基苯并三唑和 1-乙基-(3-二甲基氨基丙基）碳酰二亞胺鹽酸鹽，反應(yīng)20-30min，加入化合物（V)，常溫反 應(yīng)，反應(yīng)畢，依次用體積分?jǐn)?shù)13%的鹽酸水溶液、飽和碳酸氫鈉水溶液和飽和氯化鈉水溶 液洗滌，用無水硫酸鈉干燥有機(jī)層，減壓蒸干，經(jīng)柱層析分離，得到4 0 -呋喃甲酰胺類鬼臼 毒素衍生物（I);
[0032] 反應(yīng)式：
[0033]
[0034] 其中札為氫或甲基；
[0035] R2為二甲胺基、N-甲基哌嗪基、甲乙胺基、二乙胺基、N-乙基哌嗪基、二正丙胺基、 甲基正丁基胺基、哌啶基、1-(2_吡啶基）哌嗪基或1-苯基哌嗪基。；
[0036] R3為氫基；
[0037] R4為氫基、氟基、氯基、溴基或碘基。
[0038] 40-呋喃甲酰胺類鬼臼毒素衍生物在制備抗腫瘤的藥物中的應(yīng)用。
[0039] 4 0 -呋喃甲酰胺類鬼白毒素衍生物在藥學(xué)上可接受的無機(jī)酸鹽或4 0 -呋喃甲酰 胺類鬼白毒素衍生物在藥學(xué)上可接受的有機(jī)酸鹽在制備抗腫瘤的藥物中的應(yīng)用。
[0040] 所述腫瘤優(yōu)選：肺癌、子宮頸癌或急性白血病。
[0041] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：
[0042] 實(shí)驗(yàn)證明，本發(fā)明的40-呋喃甲酰胺類鬼臼毒素衍生物的抗腫瘤活性和水溶性 提高的同時(shí)，對(duì)腫瘤細(xì)胞及耐藥的腫瘤細(xì)胞株有很好的活性。本發(fā)明的方法步驟簡單，易于 制備。
【具體實(shí)施方式】
[0043] 下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0044] 實(shí)施例1
[0045] 4 0 -疊氮基-4-脫氧表鬼臼毒素的合成
[0046] 將4. 14g(10mmol)鬼臼毒素溶于50mL干燥二氯甲烷中，小心加入2. 60g(40mmol) NaN3攪拌使其溶解，冰浴下將10mlCF3C00H緩慢滴加到反應(yīng)液中，反應(yīng)1小時(shí)后撤冰浴，回 流4小時(shí)，TLC檢測反應(yīng)基本完成，冰浴下，滴入飽和NaHC03水溶液至無氣泡為止，分出有 機(jī)層用無水Na2S04干燥，減壓蒸干，粗品用二氯甲烷：乙酸乙酯（1:1)重結(jié)晶，得白色晶體 3.99 8，收率91%。
[0047] 4 0 -氨基-4-脫氧表鬼臼毒素（V-1)的合成
[0048] 將lOmmol40-疊氮基-4-脫氧表鬼臼毒素溶于50ml乙酸乙酯中，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù) 10%Pd/C(l. 00g)，2. 52g(40mmol)HC00NH4，加熱回流攪拌5小時(shí)，TLC檢測反應(yīng)完全，過濾 回收Pd/C，濾液用飽和氯化鈉水溶液洗三遍，減壓蒸干得白色泡沫狀固體粗產(chǎn)物3. 63g，收 率88%，不經(jīng)進(jìn)一步分離純化可直接用于下一步反應(yīng)。
[0049] 實(shí)施例2
[0050] 4 0 -疊氮基-4' -去甲基-4-脫氧表鬼臼毒素的合成
[0051] 將4. 14g(10mmol)4' -去甲基-鬼臼毒素溶于50mL干燥二氯甲燒中，小心加入 2. 60g(40mmol)NaN3攪拌使其溶解，冰浴下將10mlCF3C00H緩慢滴加到反應(yīng)液中，反應(yīng)1小 時(shí)后撤冰浴，回流4小時(shí)，冰浴下，滴入NaHCOjt和溶液至無氣泡為止，分出有機(jī)層用無水 Na2S04干燥，再減壓蒸干，得4 0 -疊氮基-4' -去甲基-4-脫氧表鬼臼毒素粗品，該粗品用 二氯甲烷：乙酸乙酯（1:1)重結(jié)晶，得白色晶體3. 99g，收率91 %。
[0052] 40-氨基-4' -去甲基-4-脫氧表鬼臼毒素（V-2)的合成
[0053] 將lOmmol40 -疊氮基-4'-去甲基-4-脫氧表鬼臼毒素溶于50ml乙酸乙酯中， 加入10%Pd/C(l. 00g)，2. 52g(40mmol)HC00NH4，加熱回流攪拌約5小時(shí)，過濾回收質(zhì)量分 數(shù)10 %的Pd/C，濾液用飽和氯化鈉洗三遍，減壓蒸干得白色泡沫狀固體粗產(chǎn)物3. 63g，收率 88%，不經(jīng)進(jìn)一步分離純化可直接用于下一步反應(yīng)。
[0054] 實(shí)施例3 40-呋喃甲酰胺類鬼臼毒素衍生物（化合物編號(hào)A)的制備，包括如下 步驟：
[0055] 化合物編號(hào)A:式I所不，其中&=CH3,R2 =一甲胺基，R3=R4=H:
[0056] 1)取lmmol5-氯甲基呋喃-2-甲酸乙酯（IV-1)溶于20mL干燥CH2C1#，滴加 4_〇1二甲胺，反應(yīng)48h，反應(yīng)完畢，減壓干燥得淡黃色油狀化合物（式II-1所示，其中R2 = 二甲氨基，R3=H);
[0057] 2)將化合物（II-1)溶于20mL無水乙醇中，緩慢滴加2mol/LNaOH溶液調(diào)節(jié)pH =11，反應(yīng)120min，用5%HCL調(diào)pH= 2,減壓干燥得到化合物5-((二甲氨基）甲基）咲 喃-2-甲酸（III-1);產(chǎn)量 152. 17mg，產(chǎn)率 90%。
[0058] 3)取化合物（III-l) 152mg(0. 90mol)置于20mL干燥二氯甲烷中，冰浴下加入催化 劑1. 08mol1-羥基苯并三唑和1. 08mol1-乙基-(3-二甲基氨基丙基）碳酰二亞胺鹽酸 鹽，反應(yīng)30min，加4 0 -氨基-4-脫氧表鬼白毒素（V-1)，常溫反應(yīng)8h，反應(yīng)畢，依次用體積 分?jǐn)?shù)13 %的鹽酸水溶液、飽和碳酸氫鈉水溶液和飽和氯化鈉水溶液洗滌，用無水硫酸鈉干 燥有機(jī)層，減壓蒸干，經(jīng)柱層析分離，得到4 0 -呋喃甲酰胺類鬼白毒素衍生物（I)(化合物 編號(hào)A);產(chǎn)量411.72mg，產(chǎn)率73%。
[0059]以核磁共振法確認(rèn)該化合物結(jié)構(gòu)NMR(300MHz，CDC13)S7. 11 (d，J= 3. 4Hz，1H ，H-3"），6. 79 (s，1H，H-5)，6. 53 (s，1H，H-8)，6. 40 (d，J= 3. 4Hz，1H，H-4"），6. 30 (s，2H，H-2' ，6'），5. 96 (dd,J= 3. 8, 1. 2Hz, 2H,H-0CH20)，5. 42 (dd,J= 7. 6, 4. 6Hz, 1H,H-4)，4. 64 (d，J=5. 0Hz, 1H,H-l), 4. 44(dd,J= 9. 0, 7. 5Hz, 1H,H-l1),3. 96-3. 88 (m, 1H,H-l1),3. 80 (s，3H，H-4'），3.75(s，6H，H-3'，5'），3.59(d，J= 8.3Hz，2H，H-5"-CH2)，3.21(dd，J= 14. 3, 5. 0Hz，1H,H-3)，3. 10 - 2. 99 (m, 1H,H-2)，2. 36 (s, 6H,H-2NCH3)?
[0060]將無水甲醇替代步驟（2)中的無水乙醇，用NaOH溶液調(diào)節(jié)的pH= 10或pH= 12 替代pH= 11，反應(yīng)的時(shí)間用15min替代120min，用鹽酸調(diào)節(jié)pH= 3替代pH= 2 ;用反應(yīng) 時(shí)間為20min替代步驟（3)中的30min，其它同本實(shí)施例，制備出的產(chǎn)物，經(jīng)檢測為化合物編 號(hào)A〇
[0061] 實(shí)施例4 40-呋喃甲酰胺類鬼臼毒素衍生物（化合物編號(hào)B)的制備，包括如下 步驟：
[0062] 化合物編號(hào)B:式I所示，其中R1=H，R2=二甲胺基，R3=R4=H:
[0063] 1)_2)同實(shí)施例 3 的 1)-2);
[0064] 3)用等摩爾量40-氨基-4'-去甲基-4-脫氧表鬼臼毒素（V-2)替換實(shí)施例3 中的4 0-氨基-4-脫氧表鬼臼毒素（V-1)，其它同實(shí)施例3步驟（3)，得到4 0-呋喃甲酰 胺類鬼臼毒素衍生物（化合物編號(hào)B)，產(chǎn)量420mg，產(chǎn)率76%。
[0065] 以核磁共振法確認(rèn)該化合物結(jié)構(gòu)NMR(300MHz，CDC13)S7. 10 (d，J= 3. 4Hz， lH，H-3"），6.79(s，1H，H_5)，6.52 (d，J= 3. 4Hz，1H，H_4"），6.51 (s，1H，H_8)，6.31 (s，2H, H-2'，6'），5. 94 (d,J= 4. 6Hz, 2H,H-0CH20),5. 45 (dd,J= 8. 1, 4. 7Hz, 1H,H-4),4. 64 (d,J =5. 1Hz, 1H,H-l),4. 42 - 4. 35 (m, 1H,H-l1),3. 84 (d,J= 2. 9Hz, 1H,H-l1),3. 78 (s, 6H ,H-3'，5'），3. 56 - 3. 43 (m, 2H,H-5"-CH2)，3. 02 (dd,J= 11. 3, 7. 8Hz, 2H,H-2, 3)，2. 58 (s, 6H ，H-2NCH2)?
[0066] 實(shí)施例5 40-呋喃甲酰胺類鬼臼毒素衍生物（化合物編號(hào)C)的制備，包括如下 步驟：
[0067] 化合物編號(hào)C:式I所示，其中札=CH3,R2=N-甲基哌嗪基，R3=R4=H:
[0068] 1)用等摩爾量N-甲基哌嗪替代實(shí)施例3步驟1)中的二甲胺；
[0069] 2)_3)同實(shí)施例3的2)_3);得到40-呋喃甲酰胺類鬼臼毒素衍生物（化合物編 號(hào)C)，
[0070] 產(chǎn)量4〇2.511^，產(chǎn)率65%。
[0071] 以核磁共振法確認(rèn)該化合物結(jié)構(gòu)ANMR(400MHz，CDC13)S7. 12 (d