一种新型熊果酸琥珀酸酯类衍生物及其制备方法及应用

技术领域

本发明涉及化学技术领域，尤其是新型熊果酸琥珀酸酯类衍生物及其制备方法及应用。

背景技术

熊果酸(Ursolic acid)又名乌索酸、乌苏酸等，属于乌苏烷型五环三萜类化合物，常以苷元和苷的形式存在于山楂、熊果等植物中，是一种具有抑制肿瘤血管生成、阻滞细胞周期、诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤细胞的侵袭及转移、诱导细胞自噬等多种抗肿瘤作用机制的化合物，但由于熊果酸自身抗肿瘤活性较弱、水溶性较差、生物利用度低等缺点，严重制约了它在临床上的应用，亟需解决以上问题使其更好的应用在临床治疗上。

奎宁、鬼臼毒素、喜树碱、吲哚等活性骨架具有良好的抗肿瘤活性，且作用机制及作用靶点各有不同。鬼臼毒素(Podophyllotoxin)是从小蘖科鬼臼属植物华鬼臼的根和茎中提取分离得到的芳基萘类木脂素，具有显著的抗肿瘤活性，但是由于其毒性大限制其临床应用；奎宁(Quinine)是来源于茜草科植物金鸡纳树及其同属植物树皮中的生物碱，临床上主要使用其二盐酸盐或硫酸盐，属于抗疟疾药物，研究发现奎宁及其衍生物还具有显著的抗肿瘤活性，奎宁通过抑制抗凋亡因子Bcl-2蛋白，激活促凋亡因子Bax蛋白而对HeLa细胞及A549细胞表现出明显的抗增殖和促凋亡作用。喜树碱(Camptothecin)是从中药喜树中提取分离得到的生物碱，其抗肿瘤活性显著，但由于选择性低、水溶性差、稳定性不佳限制其应用，经过结构修饰得到一系列化合物，现已经上市用于临床或处于临床前及临床试验研究之中，如拓扑替康、BNP-1350、Gimatecan、HA-CPT等。吲哚(Indole)活性分子骨架，广泛的存在于许多抗肿瘤活性分子之中，通过对其大量的结构修饰，现在已经得到很多具有抗肿瘤活性的先导化合物或抗肿瘤药物，如MOMIPP、Strychnofoline、Selumetinib等。

目前尚无文献报道熊果酸通过琥珀酸酐作为linker，分别与奎宁、鬼臼毒素、喜树碱、吲哚等活性骨架进行拼接并研究其抗肺癌活性。根据熊果酸的构效关系研究结果表明，在熊果酸的结构上引入其他烷基及含氮的碱性基团均可以显著提高其抗肿瘤活性，同时提高其抗瘤谱。因此我们采用药物的拼合原理，将熊果酸通过琥珀酸酐作为linker，分别与奎宁、鬼臼毒素、喜树碱、吲哚等活性骨架进行拼接，得到新型熊果酸琥珀酸酯类衍生物。

发明内容

本发明的目的是：提供新型熊果酸琥珀酸酯类衍生物及其制备方法与应用，这是一类重要的药物分子类似物，具有良好的体外抗肿瘤活性及抗肿瘤耐药活性，同时也为抗疟疾、抗病毒、抗菌活性筛选提供化合物来源，对药物的筛选和制药行业具有重要的应用价值，其合成方法具有步骤简单、收率高、经济简便等优点。

本发明还发现该类化合物在抗肿瘤耐药的作用及制备防治肿瘤疾病药物中的应用。

本发明是这样实现的：新型熊果酸琥珀酸酯类衍生物，该化合物具有如下结构：

式中：Drug为：喜树碱、1-Boc-3-羟甲基-2-甲基吲哚、奎宁、鬼臼毒素或双氢青蒿素，具体为如下结构式之一：

所述的新型熊果酸琥珀酸酯类衍生物的制备方法，将熊果酸、碘甲烷按摩尔比为1:1.1的比例在有机溶剂之中，在无机碱的作用下，反应生成中间体1，然后将上述中间体1与琥珀酸酐按摩尔比为1:2置于有机溶剂之中，在催化剂和缚酸剂的作用下生成熊果酸琥珀酸单酯，即中间体2，最后将上述熊果酸琥珀酸单酯分别与喜树碱、1-Boc-3-羟甲基-2-甲基吲哚、奎宁、鬼臼毒素或双氢青蒿素按摩尔比1:1.1的比例下置于有机溶剂之中，在催化剂和缩合剂作用下，进行酯化反应得到新型熊果酸琥珀酸酯类衍生物3a～3e，如路线一所示；也可通过上述熊果酸中间体1分别与喜树碱、1-Boc-3-羟甲基-2-甲基吲哚、奎宁、鬼臼毒素或双氢青蒿素的琥珀酸单酯，即中间体4a～4e，按摩尔比1:1.1的比例下置于有机溶剂之中，在催化剂和缩合剂作用下，进行酯化反应得到新型熊果酸琥珀酸酯类衍生物3a～3e，如路线二所示；

式中：Drug分别为：喜树碱、1-Boc-3-羟甲基-2-甲基吲哚、奎宁、鬼臼毒素或双氢青蒿素。

所述的无机碱为碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠或氢氧化钾。

所述的缚酸剂为三乙胺，1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯或其它有机生物碱等，缚酸剂举例如下(但需强调的是本发明的缚酸剂不限于如下表示的内容)：

所述催化剂为4-二甲氨基吡啶、1-羟基苯并三唑、N-羟基邻苯二甲酰亚胺或其它有机生物碱等，催化剂举例如下(但需强调的是本发明的催化剂不限于如下表示的内容)：

所述的缩合剂为1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐或N,N'-二环己基碳二亚胺或其它有机生物碱等，缩合剂举例如下(但需强调的是本发明的缩合剂不限于如下表示的内容)：

所述的有机溶剂为丙酮、二氯甲烷、N,N'-二甲基甲酰胺、甲苯、三氯甲烷或乙醚。

反应时间为1.0～24.0小时，所述的反应温度为0～60℃。

所述的肿瘤疾病为非小细胞肺癌细胞A549或人肺腺癌耐顺铂株A549/DDP导致的肿瘤。

所述的有机溶剂为丙酮、二氯甲烷、N,N'-二甲基甲酰胺、甲苯、三氯甲烷、乙醚等。

所述的反应在上述有机溶剂中进行，反应时间为1.0～24.0小时，所述的反应温度为0～60℃。

新型熊果酸琥珀酸酯类衍生物在制备和防治肿瘤疾病药物中的应用，所述的肿瘤疾病为非小细胞肺癌细胞A549或人肺腺癌耐顺铂株A549/DDP导致的肿瘤。

通过采用上述技术方案，将熊果酸、碘甲烷按摩尔比为1:1.1的比例在有机溶剂之中，在无机碱的作用下，发生反应生成中间体，然后将上述中间体与琥珀酸酐按摩尔比为1:2置于有机溶剂之中，在催化剂和缚酸剂的作用下生成熊果酸琥珀酸单酯，最后将上述熊果酸琥珀酸单酯分别与喜树碱、1-Boc-3-羟甲基-2-甲基吲哚、奎宁、鬼臼毒素、双氢青蒿素等抗肿瘤活性分子按摩尔比1:1.1的比例下置于有机溶剂之中，在催化剂和缩合剂作用下，进行酯化反应得到新型熊果酸琥珀酸酯类衍生物。也可通过熊果酸分别与喜树碱、1-Boc-3-羟甲基-2-甲基吲哚、奎宁、鬼臼毒素、双氢青蒿素的琥珀酸单酯按摩尔比1:1.1的比例下置于有机溶剂之中，在催化剂和缩合剂作用下，进行酯化反应得到新型熊果酸琥珀酸酯类衍生物。该类化合物是一类重要的药物分子类似物，具有良好的体外抗肿瘤活性及抗肿瘤耐药活性，为抗疟疾、抗病毒、抗菌活性筛选提供化合物来源，同时对多靶点抗肿瘤药物的研究，对药物的筛选和制药行业具有重要的应用价值，为开发高效低毒的熊果酸类肿瘤逆转耐药剂奠定研究基础，其合成方法具有步骤简单、收率高、经济简便等优点。

附图说明

附图1为本发明的实施例的中间体1谱图数据；

附图2为本发明的实施例的中间体2谱图数据；

附图3为本发明的实施例的化合物3a谱图数据；

附图4为本发明的实施例的化合物3e谱图数据；

具体实施方式

本发明的实施例：

化合物3a的合成：称取熊果酸(228.2mg，0.5mmol)和碳酸钾(62.1mg，0.45mmol)于反应管之中，再加入3ml丙酮溶液，最后加入CH

最后取上述熊果酸琥珀酸单酯(中间体2)(188.2mg，0.33mmol)，喜树碱(104.4mg，0.3mmol)，催化剂4-二甲氨基吡啶(7.33mg,0.06mmol)，缩合剂1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(115.0mg，0.6mmol)，5ml二氯甲烷溶液于反应管之中，加入磁力搅拌子，真空下反应12小时，TLC检测基本反应完全，加入20ml二氯甲烷稀释，然后加入1M盐酸溶液洗涤，取二氯甲烷层，用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，旋干二氯甲烷溶液上样经硅胶柱层析(洗脱剂：V(二氯甲烷)：V(甲醇)＝30:1)纯化得化合物3a，淡黄色固体，熔点：215.1～215.8℃；产率89.3％。核磁共振和高分辨质谱测试结果如下：

化合物3e的合成:分别称取青蒿琥酯(化合物4e，115.3mg，0.3mmol)，上述中间体1(155.2mg，0.33mmol)，催化剂4-二甲氨基吡啶(7.33mg,0.06mmol)，缩合剂1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(115.0mg，0.6mmol)，5ml二氯甲烷溶液于反应管之中，加入磁力搅拌子，真空下反应，TLC检测基本反应完全(硫酸乙醇溶液显色)，加入20ml二氯甲烷稀释，然后加入1M盐酸溶液洗涤，取二氯甲烷层，用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，旋干二氯甲烷层上样经硅胶柱层析(洗脱剂：V(石油醚)：V(乙酸乙酯)＝10:1)纯化得化合物3e，白色固体，熔点：113.5-113.9℃；产率:98.8％。核磁共振和高分辨质谱测试结果如下：

化合物3b至3d的制备方法同化合物3a和3e，均可通过路线一及路线二进行，投料比与化合物3a和3e相同，可得到化合物3b至3d，反应见表1，但需强调的是本发明的化合物不限于表1所表示的内容。

表1为一种新型熊果酸琥珀酸酯类衍生物的化学结构

本实施例制备化合物3b:白色固体,熔点：145.3～145.9℃；产率:90.2％；核磁共振和高分辨质谱测试结果如下：

本实施例制备化合物3c:白色固体,熔点：145.1～145.8℃；产率:95.8％；核磁共振和高分辨质谱测试结果如下：

本实施例制备化合物3d:白色固体,熔点：190.2～190.6℃；产率:86.3％；核磁共振和高分辨质谱测试结果如下：

本发明的式(I)化合物可能存在抗肿瘤、抗疟疾、抗菌等生物活性，通过CCK-8法体外对A549细胞株(人非小细胞肺癌细胞)、A549/DDP细胞株(人肺腺癌耐顺铂株)的细胞增殖试验表明：式(I)所示结构的新型熊果酸琥珀酸酯类化合物具有良好的体外抗肿瘤活性及抗肿瘤耐药活性，化合物3d经过一系列机制的研究，很有可能进一步开发成为新的防治肿瘤的药物。但需强调的是本发明的化合物不限于A549细胞株(人非小细胞肺癌细胞)、A549/DDP细胞株(人肺腺癌耐顺铂株)表示的细胞毒性。

药理实施例：化合物3a～3e对A549细胞株(人非小细胞肺癌细胞)、A549/DDP细胞株(人肺腺癌耐顺铂株)的体外抗增殖活性测试，采用CCK-8法，以A549/DDP细胞株为例。

取处于对数生长期的A549/DDP细胞，用以每孔100μL接种在96孔板中，在5％ CO

化合物3a～3e的体外抗肿瘤活性测试如表2所示，化合物3a～3e在抗耐药性方面都表现出优于阳性对照药，其中化合物3d对耐药株A549/DDP的细胞毒性(IC

表2化合物3a～3e的体外抗肿瘤活性测试结果

a

b

实验结论：非小细胞肺癌细胞(A549)、A549/DDP细胞株(人肺腺癌耐顺铂株)是测试化合物体外对肿瘤细胞细胞毒性的有效工具和评价指标，同时作为评价化合物对耐药肿瘤细胞的细胞毒性重要指标。本实验表明此类式(I)所示的一种新型熊果酸琥珀酸酯类衍生物在抗耐药性方面都表现出优于阳性对照药顺铂，其中化合物3d对耐药株A549/DDP的细胞毒性(IC