一种含酯键的卟啉-白杨素复合物及其抗肿瘤活性

技术领域

本发明涉及药物化学领域，具体地涉及一种含酯键的卟啉-白杨素复合物、其制备方法及其用途。

背景技术

现代社会中，癌症发病率越来越高，死亡率也是一直居高不下。传统的化疗药物非特异性地阻断细胞分裂从而使细胞死亡，它们在杀死癌细胞的同时，也破坏了人体正常细胞的生长，带来许多毒副作用。

光动力疗法是1970年代末才开始应用于肿瘤治疗的新技术，但其发展迅速，目前已得到美国、英国、德国、日本等许多国家相关部门允许而进入临床应用。到现在为止，此疗法已成功地用于治疗多种恶性肿瘤。

光动力治疗的基本要素可分为：光敏剂，特定激发光，分子氧。当病人服用光敏剂数小时后，肿瘤组织中光敏剂浓度明显高于正常组织，然后对病灶部位用适当能量的波长光进行照射，同时在分子氧存在的情况下，光敏剂将吸收的能量传递给周围氧分子，使得氧分子激发得到激发态的单线态氧(

Liang Cheng等合成了一种带有聚乙二醇长链的卟啉分子(TCPP-PEG)，希望使药效与毒副作用达到最适比例，通过荧光定位分析，肾清除率试验以及体内抗肿瘤实验，得到了较好的效果。

Hu等人合成了一种新型镓卟啉，既提高了卟啉大分子的水溶性，又在卟啉分子上连接上顺铂以及反铂，将卟啉的光动力疗效以及顺铂本身的抗肿瘤治疗作用相结合，显著提高了化合物的抗癌效果。

白杨素(5,7-二羟基黄酮)是一种在自然界广泛存在的黄酮化合物，具有抗菌、抗氧化、抗肿瘤、抗炎等广泛的生物活性。最近的研究表明其还可以预防顺铂引起的器官毒性和改善间歇性缺氧引起的认知缺陷和脑损伤。然而，由于其水溶性较差，肠道吸收邵，在体内容易代谢失活。为了提高其药理活性，对其进行结构修饰与改造，对于获得高效低毒的新型候选药物具有重要意义。

综上所述，带有卟啉结构的化合物是一类非常具有研究前景的抗肿瘤潜在药物，从本身结构，单线态氧生成能力以及肿瘤定位，抗肿瘤机制上，科学家们都已对其作了深入的研究并还在积极开发中；而白杨素作为一种天然的黄酮类活性物质，其活性作用广泛，本发明人对白杨素的结构修饰，活性研究都有一定的研究基础，其抗肿瘤细胞增殖方面值得深入探索。

本发明的发明人刘运美等(CN109912607A)报道了一种式I所示的卟啉-白杨素复合物，以卟啉分子为载体，利用其肿瘤组织聚集的效应，同时利用其能够产生单线态氧杀伤肿瘤细胞的性质，结合白杨素的天然抗肿瘤活性，得到一类新型的卟啉-白杨素复合物，具有良好的抗肿瘤化合物。

然而，虽然一部分该类型的卟啉-白杨素化合物具有良好的抗肿瘤活性，但是部分化合物对于肿瘤的抑制活性并不好。其中部分化合物并无明细的抑制活性(IC50>200μM)，活性最好的化合物4a在光照条件下对于Hela细胞的IC

本发明在前期工作的基础上，用含酯键的烷基链代替含氧烷基链作为桥连基团，将卟啉和白杨素构成了新的复合物。本发明化合物相对于之前合成的卟啉-白杨素复合物具有更好的生物活性，具有良好的开发应用前景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供了一种含酯键的卟啉-白杨素复合物，以卟啉分子为载体，利用其肿瘤组织聚集的效应，同时利用其能够产生单线态氧杀伤肿瘤细胞的性质，用含酯键的烷基链作为桥连基团，结合白杨素的天然抗肿瘤活性，得到一类新型的卟啉-白杨素复合物，具有良好的抗肿瘤化合物。

本发明的第一个方面，是提供一种式I所示化合物及其药学上可接受的盐，其具有如下结构：

其中，n选自1-6的整数；

R和R’各自独立地选自H、卤素、羟基、硝基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基。

优选地，n选自1、2、3、4或5，更优选地n选自1、3、4或5；

优选地，R选自H、卤素，更优选地，R选自H或Cl，最优选地，R选自Cl；

优选地，R’选自H、C1-C3烷基，更优选地，R选自H或甲基。

优选地，所述式I化合物选自如下结构化合物：

本发明的另一方面提供一种制备式I化合物的方法，其合成路线如下：

其中，n、R、R’的定义如前所述。

具体反应步骤如下：

称取卟啉化合物3和适量碱于反应瓶中，加入二氯甲烷室温搅拌1h，向反应体系中缓慢加入新制白杨素酰氯衍生物2，TLC点板监控至反应完全，然后抽滤分离残渣颗粒，并用适量二氯甲烷冲洗，收集滤液减压旋干。粗产品用展开剂(正己烷:二氯甲烷＝1:3)过硅胶柱纯化，减压浓缩，过凝胶柱纯化，正己烷重结晶得目标产物式I化合物。

优选地，卟啉衍生物3与白杨素酰氯衍生物2的摩尔比为：1:(1-2.5)，优选为1:1.5-2.0，更优选为1:1.8

所述碱选自氢氧化钾、三乙胺或碳酸钾，更优选为碳酸钾。

本发明的另一方面提供一种药物组合物，其包含式I所示的化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的载体。

本发明另一方面涉及一种式I化合物及其药学上可接受的盐或包含其药物组合物在制备抗癌药物中的用途；

优选地，所述癌症选自肺癌或宫颈癌；尤其是，人非小细胞肺癌细胞A549、人宫颈癌细胞HeLa。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明提供了一类新的具有抗癌活性的含酯键的卟啉-白杨素复合物，拓宽了现有抗癌化合物的范围，可作为先导化合物继续优化；

(2)本发明化合物以卟啉分子为载体，利用其肿瘤组织聚集的效应，同时利用其能够产生单线态氧杀伤肿瘤细胞的性质，对肿瘤细胞具有靶向性，减少了对正常细胞的灭杀副作用。

附图说明

图1是本发明化合物结构式；

图2是发明人在先申请CN201811508080.6的化合物结构式；

图3是本发明背景技术中提及的Hu等人合成的镓卟啉的结构式。

具体实施方式

下面通过实施例来具体说明本发明的内容。在本发明中，以下实施例是为了更好地阐述本发明，并不是用来限制本发明的范围。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1含酯键的卟啉-白杨素复合物I-1的合成

I-1:n＝1,R＝Cl,R’＝H I-6:n＝1,R＝H,R’＝H

I-2:n＝1,R＝Cl,R’＝CH

I-3:n＝3,R＝Cl,R’＝H I-8:n＝3,R＝H,R’＝H

I-4:n＝4,R＝Cl,R’＝H I-9:n＝4,R＝H,R’＝H

I-5:n＝5,R＝Cl,R’＝H I-10:n＝5,R＝H,R’＝H

准确称取73mg(0.1mmol)卟啉化合物3a(R＝Cl)和2g(14.5mmol)经烘培干燥后的无水K

实施例2-10含酯键的卟啉-白杨素复合物I-2至I-10的合成

参照实施例1的制备方法，制备得到化合物I-2至I-10。相应的化合物的收率及表征数据如下：

化合物I-2：

Yield:58％.

化合物I-3：

Yield:58％.

化合物I-4：

Yield:59％.

化合物1-5：

Yield:59％.

化合物I-6：

Yield:55％，

化合物I-7：

Yield:58％.

化合物I-8：

Yield:58％.

化合物I-9：

Yield:62％.

化合物I-10：

Yield:61％.

实施例11MTT比色法检测体外抗肿瘤细胞活性

(1)细胞复苏与培养

将恒温水浴锅的温度设置为37℃，达到恒温后，将人非小细胞肺癌细胞A549、人宫颈癌细胞HeLa从-80℃冰箱取出放置其中，观测到细胞开始融化时，向细胞冻存管中加入0.5倍体积的新鲜培养基并小心混合均匀，放置3～5min。于洁净台处移取所有溶液于15 mL离心管中，再加入3～5mL的培养基进行离心操作，结束后丢掉上清液，收集沉淀转入培养瓶。用移液枪对着细胞轻轻吹打使形成悬浮液。于细胞培养箱中培养24h后，在显微镜下观测细胞状态，去掉旧的培养基，加入新鲜培养基。以上两种细胞均用1640培养基培养。

(2)细胞接种

当细胞长满后需要倒掉原有的培养基，然后加入2～3mL PBS洗涤，结束后去除PBS溶液，向其中加入1mL Trypsin-EDTA胰酶消化细胞，然后再向其中加入2mL培养基，用移液枪对准细胞轻轻吹打，使细胞分散形成悬浮液后进行离心操作，结束后丢掉溶液上清液，收集沉淀至培养瓶并加入3mL细胞培养基，混合均匀使其形成细胞悬浮液。然后向加样槽中加入13mL培养基再向其中加入200μL细胞悬浮液，充分混合均匀后，取100μL 刚混合的溶液加入到96孔板的孔板上，空白组以同样体积的培养液的代替。接种后，在细胞悬浮液最外侧一圈每孔加入等量PBS溶液，放入培养箱中培养48h。

(3)加药与测定

首先，设置待测药物浓度梯度为32μmol/L、16μmol/L、8μmol/L、4μmol/L、2μmol/L、1μmol/L、0.5μmol/L、0.25μmol/L。然后，设置光照组A和黑暗组B以及空白对照组C。将96孔板孔中的上清液小心移除，然后以每孔150μL体积将配制好的待测卟啉-白杨素光敏药物均匀加入到光照组A和黑暗组B中，空白对照组用相同体积的1640培养基代替。加药后放入培养箱中培养。4h后，取出A组，去除培养基，每孔加入150μL的PBS，用 12W紫外灯距离96孔板20cm照射10min，照射结束后，去除PBS，然后均匀加入150μL 新的培养基，放于培养箱继续培养44h，B与C组则直接培养48h不作处理。取出A、B、 C三组，去除20μL上清液然后每孔加入等体积MTT，于培养箱中继续孕育4h后，去除上清液同时每孔加入100μL DMSO，于摇床上晃荡10min使溶解完全，用酶标仪测溶液在波长490nm处的OD值，每个浓度平行三次实验。

化合物抗肿瘤细胞活性数据

“N.D”未得出有效数据。

由上表可知，free-base卟啉化合物I-1至I-5在光照下对HeLa细胞和A549细胞活性均具有较强的抑制作用，其中化合物I-3对HeLa细胞表现出最强的光动力治疗作用，IC