一种萘酰亚胺-多胺缀合物及其制备方法和用途

技术领域

本发明属于药物化学领域，涉及一种萘酰亚胺-多胺缀合物及其制备方法和用途。

背景技术

萘酰亚胺类化合物作为抗肿瘤小分子一直是药物化学家们的研究热点，在抗肿瘤药物中的应用一直受到科学家们的广泛关注。多个萘酰亚胺衍生物(如DMP-840,Elinafide,Amonafide)已进入临床试验阶段，但均因为如骨髓抑制、剂量限制、血液毒性等各种毒副作用而未能上市。代表性药物氨萘菲特(Amonafide)，虽然用于治疗急性骨髓性白血病已进入临床Ⅲ期研究阶段，但它的骨髓抑制、呕吐、皮疹等毒副作用仍难以减轻或消除。所以药物化学家们对萘酰亚胺类化合物进行多种结构修饰以期找到高效低毒的萘酰亚胺类抗肿瘤药物，目前进行的结构修饰大部分集中在萘酰亚胺的芳环上。

吡唑和喹唑啉类化合物广泛分布于自然植物中，数量种类繁多，结构类型复杂多样，具有广泛的药理活性，如抗肿瘤、抗炎抑菌、抗氧化、增强免疫力等，该类化合物近年来一直是国内外研究的热点。随着对其构效关系的深入研究，吡唑和喹唑啉类化合物的研究进入一个新的层面。具有多种生理活性的吡唑和喹唑啉作为医药中间体，是很多合成药物的核心结构片段。在20世纪60年代就已发现吡唑和喹唑啉具有抗肿瘤活性，并且作为抗肿瘤药物作用时毒性较小。同时吡唑和喹唑啉因其环上结构修饰的多变性成为近几年抗肿瘤领域的研究热点。

多胺具有多种重要的生理功能，在人体内具有广泛的生物学调控作用，影响细胞的增殖、分裂等多种生理进程。利用细胞膜上多胺转运通道，多胺可以作为载体将药物靶向运输到肿瘤细胞内。同时研究也表明，多胺修饰抗肿瘤化合物后能赋予化合物一些新的功能。因此，多胺在抗肿瘤方面的研究越来越引起人们的关注。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种萘酰亚胺-多胺缀合物，该化合物对肿瘤细胞具有较好的抑制活性。

本发明的目的之二在于提供合成该化合物的制备方法。

本发明的目的之三在于提供该化合物在制备抗肿瘤药物中的应用。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种萘酰亚胺-多胺缀合物，结构通式为Ⅰ：

其中R为苯基吡唑或氨基-喹唑啉，R

进一步地，R为苯基吡唑时，所述萘酰亚胺-多胺缀合物具有结构通式Ⅰ-1：

其中R

进一步地，R为氨基-喹唑啉时，所述萘酰亚胺-多胺缀合物具有结构通式Ⅰ-2：

其中R

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

通式I-1所示的化合物的合成方法，包括以下步骤：

(1)将化合物8加入到反应容器中，加入以二氯甲烷为溶剂的三氯化铝和乙酰氯溶液反应，制备得到化合物9；

(2)将步骤(1)得到的化合物9加入到DMF-DMA溶液中回流制备化合物10，然后在乙醇溶液中和苯肼反应制备化合物11；

(3)将步骤(2)得到的化合物11在醋酸做溶剂的条件下与重铬酸钾回流制备化合物12；

(4)将步骤(3)得到的化合物12与含氮化合物反应制备得到化合物13a-l；

(5)将步骤(4)得到的化合物13a-l在无水乙醇中与4M盐酸反应，得到具有通式Ⅰ-1结构的萘酰亚胺-多胺缀合物14a-l。

优选地，部分含氮化合物(或Boc酸酐保护)的合成路线如下：

通式I-2所示的化合物的合成方法，包括以下步骤：

(1)以DMF-DMA作为溶剂，化合物15经回流反应得到化合物16；

(2)以冰醋酸作为溶剂，化合物17在经K

(3)将步骤(2)得到的化合物18在浓硫酸溶液中经硝化反应得到化合物19；

(4)将步骤(3)得到的化合物19在酸性条件下经二氯化锡还原得到化合物20；

(5)将步骤(4)得到的化合物20和步骤(1)得到的化合物16在冰醋酸作溶剂的条件下反应得到化合物21；

(6)将步骤(5)得到的化合物21与含氮化合物反应得到化合物22a-d；

(7)将步骤(6)得到的化合物22a-d在无水乙醇中与4M盐酸反应，得到具有通式I-2结构的萘酰亚胺-多胺缀合物23a-d。

本发明的目的之三是提供萘酰亚胺-多胺缀合物在制备抗肿瘤药物中的应用。

进一步地，提供萘酰亚胺-多胺缀合物在制备治疗人结肠癌、肝癌、乳腺癌的药物中的应用。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明提供一种萘酰亚胺-多胺缀合物，骨架新颖，高效低毒，对肿瘤细胞具有较好的抑制活性。本发明还提供了上述化合物的制备方法，通式Ⅰ-1将造成氨萘菲特毒副作用的3-位氨基去除，在萘酰亚胺母体萘环上引入苯基吡唑结构片段，同时以多胺链修饰酰亚胺侧链，既阻止了体内乙酰转移酶对氨萘菲特萘环上氨基的乙酰化，降低了毒副作用；又通过引入低毒的苯基吡唑活性结构片段，合成了一系列骨架新颖、高效低毒的萘酰亚胺-多胺缀合物；通式Ⅰ-2通过引入毒性小的喹唑啉取代3-氨基的氢原子，得到了具有抗肿瘤活性、毒性小的萘酰亚胺-多胺缀合物。本发明还提供了上述化合物在制备抗肿瘤药物中的应用，对人结肠癌细胞、人肝癌细胞、人乳腺癌细胞具有一定的抑制活性，显示出良好的开发潜力。

具体实施方式

下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例1

6{3-(1-苯基-1H-吡唑)}-2-[4-4-(4-氨基丁基)-氨基丁基-氨基丁基]1H-苯并异喹啉-1,3(2H)-二酮四盐酸盐(14a)的合成

(1)取1.0g(6.5mmol)化合物8，无水AlCl

(2)称取1.3g(6.7mmol)步骤(1)得到的化合物9加入到50mL的圆底烧瓶中，加入7mL DMF-DMA作为反应物同时作为溶剂，回流1h，减压蒸除剩余的DMF-DMA，得化合物10。取1.25g(5.0mmol)化合物10，加入0.74mL(7.5mmol)苯肼于20mL无水乙醇中回流1h，蒸干溶剂，硅胶柱分离提纯得化合物11。

(3)取4.4g(15mmol)步骤(2)得到的化合物11，加入K

(4)取0.51g(1.5mmol)步骤(3)得到的化合物12于20mL无水乙醇中，加入1.785mmol5b，回流反应5h，减压蒸除溶剂，氯仿萃取，收集有机层无水硫酸钠干燥，减压浓缩，二氯甲烷:甲醇＝100:5柱分离纯化，得化合物13a。

(5)取1mmol步骤(4)得到的化合物13a于2mL无水乙醇中，冰浴搅拌下滴加4M HCl乙醇溶液2mL，滴毕，室温搅拌过夜至大量固体出现，过滤，收集固体，用重蒸过的无水乙醇洗涤三次，干燥得化合物14a。产率48％。

实施例2

6{3-(1-苯基-1H-吡唑)}-2-[3-3-(3-氨基丙基)-氨基丙基-氨基丙基]1H-苯并异喹啉-1,3(2H)-二酮四盐酸盐(14b)的合成

除第(4)步中用5a代替5b外，其它合成及提纯方法同实施例1。产率52％。

实施例3

6{3-(1-苯基-1H-吡唑)}-2-[4-(4-氨基丁基)-氨基丁基]1H-苯并异喹啉-1,3(2H)-二酮三盐酸盐(14c)的合成

除第(4)步中用3d代替5b外，其它合成及提纯方法同实施例1。产率58％。

实施例4

6{3-(1-苯基-1H-吡唑)}-2-[3-(4-氨基丁基)-氨基丙基]1H-苯并异喹啉-1,3(2H)-二酮三盐酸盐(14d)的合成

除第(4)步中用3c代替5b外，其它合成及提纯方法同实施例1。产率61％。

实施例5

6{3-(1-苯基-1H-吡唑)}-2-[4-(3-氨基丙基)-氨基丁基]1H-苯并异喹啉-1,3(2H)-二酮三盐酸盐(14e)的合成

除第(4)步中用3b代替5b外，其它合成及提纯方法同实施例1。产率43％。

实施例6

6{3-(1-苯基-1H-吡唑)}-2-[3-(3-氨基丙基)-氨基丙基]1H-苯并异喹啉-1,3(2H)-二酮三盐酸盐(14f)的合成

除第(4)步中用3a代替5b外，其它合成及提纯方法同实施例1。产率70％。

实施例7

6{3-(1-苯基-1H-吡唑)}-2-[3-(二乙基氨基)-丙基]1H-苯并异喹啉-1,3(2H)-二酮二盐酸盐(14g)的合成

除第(4)步中用N,N-二乙基丙二胺代替5b外，其它合成及提纯方法同实施例1。产率62％。

实施例8

6{3-(1-苯基-1H-吡唑)}-2-[3-(二甲基氨基)-丙基]1H-苯并异喹啉-1,3(2H)-二酮二盐酸盐(14h)的合成

除第(4)步中用N,N-二甲基丙二胺代替5b外，其它合成及提纯方法同实施例1。产率56％。

实施例9

6{3-(1-苯基-1H-吡唑)}-2-[2-(二甲基氨基)-乙基]1H-苯并异喹啉-1,3(2H)-二酮二盐酸盐(14i)的合成

除第(4)步中用N,N-二甲基乙二胺代替5b外，其它合成及提纯方法同实施例1。产率46％。

实施例10

6{3-(1-苯基-1H-吡唑)}-2-[4-(吗啉)-丁基]1H-苯并异喹啉-1,3(2H)-二酮二盐酸盐(14j)的合成

除第(4)步中用化合物7b代替5b外，其它合成及提纯方法同实施例1。产率：67％。

实施例11

6{3-(1-苯基-1H-吡唑)}-2-[3-(羟基)-丙基]1H-苯并异喹啉-1,3(2H)-二酮(14k)的合成

除第(4)步中用3-氨基丙醇代替5b外，其它合成及提纯方法同实施例1。产率：76％。

实施例12

6{3-(1-苯基-1H-吡唑)}-2-[2-(羧基)-乙基]1H-苯并异喹啉-1,3(2H)-二酮(14l)的合成

除第(4)步中用3-氨基丙酸代替5b外，其它合成及提纯方法同实施例1。产率65％。

实施例13

6-[4-(4-氨基喹唑啉)]-2-[2-(2-二甲基氨基)–乙基]1H-苯并异喹啉-1,3(2H)-二酮二盐酸盐(22a)的合成

(1)取1.00g(8.5mmol)化合物15加到50mL圆底烧瓶中，然后加入3mL DMF-DMA，回流反应3.5h，将产物放置在冰箱内，一夜后抽滤，经无水乙醚洗涤得化合物16；

(2)取1.0g(6.5mmol)化合物17和K

(3)称取0.9g(5mmol)步骤(2)得到的化合物18加入到50mL的圆底烧瓶中，加入5mL浓H

(4)取1.2g(5.0mmol)步骤(3)得到的化合物19置于50mL圆底烧瓶中，加入4.5g(20.0mmol)SnCl

(5)取1.06g(5mmol)步骤(4)得到的化合物20，1.73g(10.0mmol)化合物16于100mL圆底烧瓶中，加入20mL冰醋酸作为反应溶剂，回流反应5h后趁热过滤，用水和DMF洗涤，得化合物21；

(6)取0.551mg(1.5mmol)步骤(5)得到的化合物21于50mL的圆底烧瓶中，加入20mL无水乙醇中、1.8mmol(158mg)N,N-二甲基乙二胺回流反应5h，蒸干溶剂并硅胶柱分离提纯得化合物22a；

(7)取1mmol步骤(6)得到的化合物22a于5mL无水乙醇中，冰浴搅拌下滴加4M HCl乙醇溶液2mL，滴毕，室温搅拌过夜至大量固体出现，过滤，收集固体，用重蒸过的无水乙醇洗涤三次，干燥得化合物23a。产率：48％。

实施例14

6-[4-(4-氨基喹唑啉)]-2-[2-(3-二甲基氨基)–丙基]1H-苯并异喹啉-1,3(2H)-二酮二盐酸盐(22b)的合成

除第(6)步中用N,N-二甲基丙二胺代替N,N-二甲基乙二胺外，其它合成及提纯方法同实施例13。产率：58％。

实施例15

6-[4-(4-氨基喹唑啉)]-2-[(3-氨基)–丙基]1H-苯并异喹啉-1,3(2H)-二酮二盐酸盐(22c)的合成

除第(6)步中用1a代替N,N-二甲基乙二胺外，其它合成及提纯方法同实施例13。产率：42％。

实施例16

6-[4-(4-氨基喹唑啉)]-2-[(3-吗啉基)–丙基]1H-苯并异喹啉-1,3(2H)-二酮二盐酸盐(22d)的合成

除第(6)步中用7a代替N,N-二甲基乙二胺外，其它合成及提纯方法同实施例13。产率：56％。

试验例1

生物活性评价

化合物体外抑制肿瘤细胞生长活性测定：选择实施例1-23制备的化合物，分别取对数生长期的MDA-MB-231(乳腺癌细胞)、HCT-116(人结肠癌细胞)、HepG2(人肝癌细胞)三种肿瘤细胞株，以代表性药物氨萘菲特为对比组，每孔5000-8000个细胞埋入96孔板，浓度90μL/孔。培养24h后，分别加入10μM、30μM浓度的样品，且对每个细胞株、每个浓度都有四个复孔，37℃，5％CO

表1被测物对不同肿瘤细胞生长的抑制活性

由表1可知，本发明提供的萘酰亚胺-多胺缀合物两个系列的化合物对肿瘤细胞株HCT-116、HepG2和MDA-MB-231具有一定的抑制活性。如化合物14a、14c、14d、14f、23b等抑制活性较好，对以上三种肿瘤细胞的抑制率较高，例如化合物14a在低浓度(10μM)和高浓度(30μM)对HCT-116、HepG2和MDA-MB-231三种肿瘤细胞株的抑制率均达90％以上，均远高于阳性对照氨萘菲特。本发明提供的14a、14c至14f化合物，在低浓度(10μM)时，对HCT-116、HepG2和MDA-MB-231三种肿瘤细胞株的抑制率均高于阳性对照氨萘菲特；在高浓度(30μM)时，化合物14a至14f对三种肿瘤细胞株的抑制率均高于氨萘菲特。且苯基吡唑修饰的萘酰亚胺-多胺缀合物中侧链的长度及含氮原子数目均对体外抗肿瘤活性有影响。喹唑啉修饰萘酰亚胺-多胺缀合物23a在低浓度(10μM)和高浓度(30μM)时，对HCT-116肿瘤细胞的抑制率均高于阳性对照氨萘菲特。化合物23b在高浓度(30μM)时，对肿瘤细胞株HCT-116、HepG2和MDA-MB-231的抑制率均高于氨萘菲特。

综上，本发明提供的萘酰亚胺-多胺缀合物对肿瘤细胞株HCT-116、HepG2和MDA-MB-231均具有一定的抑制活性，显示出良好的开发潜力，可作为潜在的抗肿瘤药物先导化合物进行进一步开发，为抗肿瘤药物的发展提供了新方向。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。