一种吲哚类化合物及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及有机合成技术领域，尤其涉及一种吲哚类化合物及其制备方法和应用。

背景技术

急性淋巴白血病(acute lymphoblastic leukemia，ALL)是白血病的一种，是一种从淋巴细胞起源的恶性肿瘤疾病。急性淋巴白血病的发病率和复发率高，其主要的治疗方法包括造血干细胞的抑制、化疗药物干预和小分子靶向免疫治疗，其中糖皮质激素如地塞米松(Dexamethasone，DEX)和泼尼松(Prednisone)在急性淋巴白血病治疗中起到重要的作用。糖皮质激素主要通过结合细胞内的糖皮质激素受体(GR)，诱导糖皮质激素受体激活，促进靶基因的转录，诱导白血病细胞的周期阻滞和凋亡。地塞米松因其降低骨髓和中枢神经系统复发的风险广泛应用于白血病特别是儿童急性淋巴白血病的治疗，但是大剂量长时间的给予糖皮质激素，不良反应如骨坏死、感染和精神问题频发，病人原发性或者继发性的对糖皮质激素的耐药使得糖皮质激素在治疗白血病中的效果欠佳。

吲哚类化合物在抗癌药物的开发中发挥着重要作用，并且吲哚类化合物在解决抗癌药物耐药问题方面具有广阔的前景。

因此，开发一种高效低毒的治疗药物，使白血病细胞重新对糖皮质激素敏感，对糖皮质激素在临床的使用更加高效具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种吲哚类化合物及其制备方法和应用。本发明吲哚类化合物作为一种高效低毒的药物，能够使白血病细胞重新对糖皮质激素敏感。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种吲哚类化合物，化学结构式如式I所示：

本发明提供了上述技术方案所述的吲哚类化合物的制备方法，包括以下步骤：

将3,5-二氯-2-氧代吲哚啉-3-羧酸甲酯、N-苄基-2-(1H-吲哚-3-基)乙烷-1-胺、有机溶剂和有机碱混合，进行取代反应，得到吲哚类化合物。

优选的，所述3,5-二氯-2-氧代吲哚啉-3-羧酸甲酯和N-苄基-2-(1H-吲哚-3-基)乙烷-1-胺的质量比为1：0.5～1.5。

优选的，所述有机溶剂包括乙腈、甲醇和丙酮中的一种或几种；

所述有机碱包括N,N-二异丙基乙胺、二甲基胺、苯胺和吡啶中的一种或几种。

优选的，所述取代反应的温度为22～25℃，时间为1～3h。

优选的，所述取代反应后还包括后处理，所述后处理优选包括：将所得取代反应液进行浓缩后柱色谱纯化。

优选的，所述柱色谱纯化的洗脱剂为二氯甲烷和甲醇的混合液，所述二氯甲烷和甲醇的体积比为150:1～300:1。

本发明提供了上述技术方案所述的吲哚类化合物或上述技术方案所述的制备方法制备得到的吲哚类化合物制备在治疗白血病的药物中的应用。

优选的，所述治疗白血病的药物的活性成分还包括地塞米松。

本发明还提供了一种治疗白血病的药物，包括活性成分和药学上可接受的辅料；所述活性成分包括吲哚类化合物，或吲哚类化合物和地塞米松的混合物；所述吲哚类化合物为上述技术方案所述的吲哚类化合物或上述技术方案所述的制备方法制备得到的吲哚类化合物。

本发明所提供的吲哚类化合物在不同浓度下联合地塞米松能抑制Jurkat白血病细胞的生长，并且该种吲哚类化合物联合地塞米松能够激活糖皮质激素的磷酸化水平，抑制与糖皮质激素耐药相关的PI3K/AKT和JAK2/STAT3信号通路来克服糖皮质激素的耐药，使白血病细胞死亡。

本发明还提供了一种治疗白血病的药物，该种药物包括前述方案所述吲哚类化合物，该种药物能够有效治疗耐糖皮质激素的白血病。

附图说明

图1为实施例1制备的吲哚类化合物的结构表征图，从上到下依次为氢谱图、碳谱图和质谱图；

图2为实施例2中Jurkat细胞增殖的影响结果图；

图3为实施例3中Jurkat不同组别的细胞周期分布结果图；

图4为实施例3中Jurkat细胞周期的分布统计图；

图5为实施例4中Jurkat细胞凋亡分布情况结果图；

图6为实施例4中Jurkat细胞凋亡率的统计图；

图7为实施例5中吲哚类化合物联合DEX对G1期相关蛋白的影响图；

图8为实施例5中吲哚类化合物联合DEX对细胞凋亡相关蛋白的影响图

图9为实施例6中Jurkat细胞糖皮质激素耐药相关蛋白表达的影响结果图，其中，A为DEX、吲哚类化合物及DEX联合吲哚类化合物引起的糖皮质激素受体蛋白GR的表达，B为DEX、吲哚类化合物及DEX联合吲哚类化合物诱导的JAK2/STAT3信号蛋白的表达图，C为DEX、吲哚类化合物及DEX联合吲哚类化合物诱导的PI3K/AKT信号蛋白的表达图。

具体实施方式

本发明提供了一种吲哚类化合物，化学结构式如式I所示：

本发明还提供了前述方案所述吲哚类化合物的制备方法，包括以下步骤：

将3,5-二氯-2-氧代吲哚啉-3-羧酸甲酯、N-苄基-2-(1H-吲哚-3-基)乙烷-1-胺、有机溶剂和有机碱混合，进行取代反应，得到吲哚类化合物。

在本发明中，若无特殊说明，所需材料均为本领域技术人员熟知的市售商品。

在本发明中，所述吲哚类化合物的合成路线如下：

在本发明中，所述3,5-二氯-2-氧代吲哚啉-3-羧酸甲酯和N-苄基-2-(1H-吲哚-3-基)乙烷-1-胺的质量比优选为1：0.5～1.5，更优选为1：0.8～1.2，进一步优选为1：1。

在本发明中，所述有机溶剂优选包括乙腈、甲醇和丙酮中的一种或几种，优选乙腈。在本发明中，所述所述3,5-二氯-2-氧代吲哚啉-3-羧酸甲酯和乙腈的质量体积比优选为1g：5～15mL，更优选为1g：8～12mL，进一步优选为1g：10mL。

在本发明中，所述有机碱包括N,N-二异丙基乙胺、二甲基胺、苯胺和吡啶中的一种或几种。在本发明中，所述3,5-二氯-2-氧代吲哚啉-3-羧酸甲酯和有机碱的质量比优选为1：0.5～2，更优选为1：1.2～1.5，进一步优选为1：1.5。

本发明对于所述混合的方式没有特殊限定，能够将原料混合均匀即可，具体如搅拌混合；所述混合的顺序优选为：将3,5-二氯-2-氧代吲哚啉-3-羧酸甲酯、N-苄基-2-(1H-吲哚-3-基)乙烷-1-胺和乙腈第一混合，将所得第一混合物与有机碱第二混合；所述第一混合的温度优选为室温；所述第二混合的温度优选为0～4℃，更优选为0℃；本发明对于所述第一混合和第二混合的时间没有特殊限定，能够将原料混合均匀即可。

在本发明中，所述取代反应的温度优选为22～25℃，更优选为25℃；所述取代反应的时间优选为1～3h，更优选为2h。

所述取代反应完成后，本发明还优选包括后处理，所述后处理优选包括：将所得取代反应液进行浓缩后柱色谱纯化，得到吲哚类化合物。本发明对于所述浓缩没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的浓缩方式即可，具体如减压浓缩。在本发明中，所述柱色谱纯化采用的洗脱剂优选为二氯甲烷和甲醇的混合液，所述洗脱剂中二氯甲烷和甲醇的体积比优选为150:1～300:1。

本发明还提供了前述方案所述吲哚类化合物或前述方案所述制备得到的吲哚类化合物在制备治疗白血病的药物中的应用。在本发明中，所述治疗白血病的药物中的活性成分除了吲哚类化合物外，优选还包括地塞米松(DEX)；当所述活性成分为吲哚类化合物和地塞米松的混合物时，所述吲哚类化合物能够联合地塞米松治疗白血病，通过诱导Jurkat细胞G1期阻滞，下调与细胞周期相关的癌基因C-Myc的表达，下调G1期相关的细胞周期蛋白CDK2和cyclin E1的表达，抑制Jurkat细胞的生长；并且本发明所述吲哚类化合物还能够联合地塞米松能够使Jurkat细胞凋亡率显著性升高，并且能够依赖caspase途径，通过上调剪切的caspase 9，剪切的caspase 3，剪切的PARPA蛋白执行凋亡信号，同时本发明所述吲哚类化合物还能够调控线粒体凋亡途径相关基因的表达，能上调促凋亡基因Bim和下调抗凋亡基因Bcl-2的表达；另外，本发明所述吲哚类化合物联合地塞米松能够通过调控GR的磷酸化表达，通过PI3K/AKT和JAK2/STAT3信号通路克服Jurkat细胞对DEX的耐药，并且，所述吲哚类化合物联合地塞米松给药后能上调Jurkat细胞糖皮质激素ser211位点的磷酸化水平，下调磷酸化的PI3K、磷酸化的AKT、磷酸化的JAK2和磷酸化的STAT3的水平，从而达到克服Jurkat细胞的糖皮质激素的耐药，发挥抗白血病的作用。

本发明还提供了一种治疗白血病的药物，包括活性成分和药学上可接受的辅料；所述活性成分包括吲哚类化合物，或吲哚类化合物和地塞米松的混合物；所述吲哚类化合物为前述方案所述吲哚类化合物或前述方案所述制备得到的吲哚类化合物。本发明对于所述药学上可接受的辅料没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的药学上可接受的辅料即可。本发明对于所述治疗白血病的药物的剂型和用药方式没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的药物剂型和用药方式即可。

下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

吲哚类化合物的制备

将3,5-二氯-2-氧代吲哚啉-3-羧酸甲酯(1.0g)和N-苄基-2-(1H-吲哚-3-基)乙烷-1-胺(0.96g)溶解在10mLMeCN中，在0℃下缓慢加入DIPEA(2.01mL)，并将反应混合物在室温下搅拌2h，减压浓缩后柱色谱纯化(DCM:MeOH体积比＝300:1～150:1)，得到吲哚类化合物(白色固体，1.15g，产率为63％，纯度>98％)。

图1为吲哚类化合物的结构表征图，从上到下依次为氢谱图、碳谱图和质谱图。由图1可以看出，本发明制备的吲哚类化合物为：3-((2-(1H-吲哚-3-基)乙基乙基)(苄基)氨基)-5-氯-2-氧代吲哚-3-羧酸甲酯3-((1-吲哚-3-基-3-基)甲基苄基)-5-氯代吲哚-3-甲酸甲酯；所述的吲哚类化合物表征数据如下：m.p:153.2-154.5.1H

实施例2

利用MTT法测定不同浓度吲哚类化合物联合DEX对Jurkat细胞增殖的影响。

将急性淋巴白血病细胞Jurkat以1×10

存活率的计算方法：存活率＝(处理组OD值/对照组OD值)×100％。

由图2可以看出，实施例1所制备得到的吲哚类化合物联合DEX具有浓度和时间依赖性抑制Jurkat细胞增殖。

实施例3

实施例1制备的吲哚类化合物联合DEX对Jurkat细胞周期的影响。

将Jurkat细胞按照3×10

图3为Jurkat不同组别的细胞周期分布结果，图4为Jurkat细胞周期的分布统计图。由图3～4可以看出，所述吲哚类化合物不同浓度联合DEX可以诱导Jurkat细胞周期阻滞于G1期。

实施例4

实施例1制备的吲哚类化合物联合DEX对Jurkat细胞凋亡的影响。

根据实施例3的铺板分组加药后孵育36h，收集细胞后用PBS清洗两遍后，用50μL的1×Binding buffer重悬后分别加入2.5μL的AnnexinV-FITC和2.5μL的PI染色15min，离心去染料，用200μL的预冷的PBS重悬，用流式细胞仪检测细胞凋亡。

图5为Jurkat细胞凋亡分布情况结果，图6为Jurkat细胞凋亡率的统计图。由图5～6可知，所述吲哚类化合物不同浓度联合DEX可诱导Jurkat细胞凋亡，具有浓度的依赖性。

实施例5

实施例1制备的吲哚类化合物联合DEX对Jurkat细胞周期和凋亡相关蛋白表达的影响。

将Jurkat细胞以1×10

根据上样量和目的条带选择适合浓度的分离胶，一般使用8-12％的分离胶和5％的浓缩胶，待胶制备好后，按照每组的上样体积上样，80V 30min，120V 60min将蛋白样品分离，将蛋白用“三明治”结构湿转法220mmA恒流转到PDVF膜上，用1×TBST摇床洗膜3次，每次5min。用含有3％的BSA或者3％的脱脂奶粉封闭1～2h，1×TBST摇床洗膜3次，每次5min，加入目的蛋白一抗稀释液，4℃摇床孵育12h收集一抗后用1×TBST摇床洗膜3次，每次5min，然后加入3％二抗稀释液室温避光孵育2h后回收二抗，再用1×TBST摇床洗膜3次，每次5min。

将洗好的蛋白膜用Odyssey成像仪进行蛋白条带显影，根据各组目的条带的荧光值进行均一化处理，β-actin作为定量对照.

图7为吲哚类化合物联合DEX对G1期相关蛋白的影响图，图8为吲哚类化合物联合DEX对细胞凋亡相关蛋白的影响图。由图7～8可以看到，吲哚类化合物和DEX联合用药后可以显著下调癌基因C-Myc的表达，下调CDK2，Cyclin E1周期蛋白；吲哚类化合物和DEX联合给药后下调抗凋亡蛋白Bcl-2，上调促凋亡蛋白Bim的表达；还能够使caspase 9、caspase 3和PARP三者的剪切形式的蛋白增加，说明联合用药后确实能够诱导Jurkat细胞的凋亡。

实施例6

实施例1制备的吲哚类化合物联合DEX对Jurkat细胞糖皮质激素耐药相关通路的影响

按照实施例5的步骤进行铺板给药和收集蛋白，并进行Western-Blot的检测，所得结果如图9所示，其中，A为DEX、吲哚类化合物及DEX联合吲哚类化合物引起的糖皮质激素受体蛋白GR的表达，B为DEX、吲哚类化合物及DEX联合吲哚类化合物诱导的JAK2/STAT3信号蛋白的表达图，C为DEX、吲哚类化合物及DEX联合吲哚类化合物诱导的PI3K/AKT信号蛋白的表达图。由图9可以看出，与糖皮质激素耐药密切相关的GR磷酸化水平的表达在所述吲哚类化合物联合DEX给药后显著上升，吲哚类化合物联合DEX也能调控PI3K/AKT信号通路，下调PI3K和AKT的磷酸化水平。

由实施例1～6可以看出，本发明所合成的一种吲哚类化合物，所述吲哚类化合物可以联合DEX抑制Jurkat白血病细胞的增殖，诱导其细胞周期阻滞于G1期，诱导Jurkat细胞凋亡，调控细胞周期与细胞凋亡蛋白抑制并杀死白血病细胞，另外通过调控GR的表达和PI3K/AKT、JAK2/STAT3信号通路克服Jurkat细胞的地塞米松耐药，起到治疗白血病的作用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。