專利名稱：3α－溴代表苦鬼臼脂素及其4位取代衍生物及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及藥物合成。具體涉及3α-溴代表苦鬼臼脂素及其4位取代衍生物及制備方法。
鬼臼脂素作為從植物中分離得到的天然抗腫瘤活性成分，嚴(yán)重的毒副作用限制了其在臨床上的應(yīng)用。對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造，發(fā)現(xiàn)了迄今最為成功的兩個(gè)與鬼臼脂素作用機(jī)制相異的上市藥物依托泊甙(VP-16)和替尼泊甙(VM-26)，但仍然存在著抗瘤譜窄、生物利用度低、骨髓抑制和胃腸道毒副反應(yīng)等不足，因此對(duì)鬼臼脂素的結(jié)構(gòu)修飾仍在廣泛開展。對(duì)于鬼臼脂素母核(式1)，A、B、C、D、E環(huán)均有可供修飾的位點(diǎn)。目前對(duì)鬼臼脂素的結(jié)構(gòu)修飾主要集中于C環(huán)、E環(huán)，尤其以對(duì)C環(huán)4-位的結(jié)構(gòu)修飾居多。
本發(fā)明的目的在于對(duì)鬼臼脂素C環(huán)進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾，降低毒副作用，提高生物利用度，增強(qiáng)抗腫瘤效果。 式1本發(fā)明提供了3α-溴代表苦鬼臼脂素及其4位取代衍生物，如結(jié)構(gòu)式2 結(jié)構(gòu)式2上式中R1為H、烷基、酯基或取代烷基，R2為CH3或H。
對(duì)3α-溴-表苦鬼臼脂素進(jìn)行了體外抑制L1210和KB細(xì)胞活性試驗(yàn)，并與陽(yáng)性對(duì)照藥品VP-16比較。3α-溴-表苦鬼臼脂素對(duì)L1210白血病細(xì)胞的IC50為0.0340μg/ml，而VP-16對(duì)L1210的IC50為0.642μg/ml，3α-溴-表苦鬼臼脂素對(duì)KB細(xì)胞的IC50為0.0521μg/ml，而VP-16對(duì)KB細(xì)胞的IC50為2.97μg/ml，抑制L1210和KB細(xì)胞活性均強(qiáng)于VP-16。鑒于此，我們以3α-溴-表苦鬼臼脂素為母體化合物，合成了4β-位醚、4β-位酯取代衍生物，并進(jìn)行了體外抑制KB細(xì)胞和L1219白血病細(xì)胞活性試驗(yàn)。
本發(fā)明的另一目的是提供了上述3α-溴代表苦鬼臼脂素及其4位取代衍生物的制備方法，該方法在鬼臼脂素結(jié)構(gòu)中C環(huán)3-位立體選擇性地引入取代基溴原子制備3α-溴代表苦鬼臼脂素，然后以其為先導(dǎo)化合物，制備了4位取代衍生物。見反應(yīng)式1。 反應(yīng)式1
該方法包括下列步驟(1)制備3α-溴代表苦鬼臼脂素以苦鬼臼脂素經(jīng)脫水制備α-不飽和苦鬼臼脂素，采用Dalton反應(yīng)，在含水的二甲砜中與溴代琥珀酰亞胺反應(yīng)，立體選擇性地制備3α-溴代表苦鬼臼脂素(2)制備3α-4位取代的溴代表苦鬼臼脂素衍生物a.以二氯甲烷為溶劑，在三氟化硼乙醚的催化下3α--溴代表苦鬼臼脂素與醇反應(yīng)立體選擇性地制備4β-醚-3α-溴代苦鬼臼脂素；b.以二氯甲烷為溶劑，在三氟化硼乙醚的催化下3α--溴代表苦鬼臼脂素與相應(yīng)羧酸，反應(yīng)立體選擇性地制備4β-酯-3α-溴代苦鬼臼脂素，或由酰氯直接與3α-溴代表苦鬼臼脂素反應(yīng)制備構(gòu)型保持的產(chǎn)物；c.以3α-溴代表苦鬼臼脂素為原料在1，2-二氯乙烷中經(jīng)溴化氫作用，然后水解制備4’-去甲-3α-溴代表苦鬼臼脂素；d.以二氯甲烷為溶劑，在三氟化硼乙醚的催化下4’-去甲-3α-溴代表苦鬼臼脂素與醇反應(yīng)立體選擇性地制備4’-去甲-4β-醚-3α-溴代苦鬼臼脂素。e.以二氯甲烷為溶劑，在三氟化硼乙醚的催化下4’-去甲-3α-溴代表苦鬼臼脂素與相應(yīng)羧酸，反應(yīng)立體選擇性地制備4’-去甲-4β-酯-3-α-溴代苦鬼臼脂素。
由鬼臼脂素C環(huán)不飽和化合物制備對(duì)應(yīng)的羥鹵化合物，同時(shí)在C環(huán)上引入羥基和鹵素，可能成為C環(huán)上手性碳原子構(gòu)型轉(zhuǎn)換的潛在中間體，并由此可合成多類型的鬼臼脂素衍生物。不飽和雙鍵的羥鹵化反應(yīng)方法有多種，考慮到內(nèi)酯環(huán)的存在，我們采用NBS為鹵化試劑，在含水的二甲亞砜中反應(yīng)。以α-不飽和苦鬼臼脂素為起始原料，采用上述方法，，可以得到收率很好的、高度立體選擇性的對(duì)向加成產(chǎn)物，并在C環(huán)3-位引入取代基。在C環(huán)3-位引入取代基尚未見文獻(xiàn)報(bào)道。
對(duì)于反應(yīng)所得到的立體選擇性的羥鹵化合物，其基團(tuán)的位置、空間取向用一般的波譜分析方法難以完成。經(jīng)培養(yǎng)單晶，采用X-光衍射圖譜，確定了它的結(jié)構(gòu)如結(jié)構(gòu)式2(R＝H)所示。單晶X-光衍射圖譜見

圖1。
為確定3α-溴-表苦鬼臼脂素和羧酸在二氯甲烷中三氟化硼乙醚催化下所得產(chǎn)物4-位取代基的空間取向，采用乙酰氯和3α-溴-表苦鬼臼脂素反應(yīng)，可得到構(gòu)型保持的4β-乙酯-3-α-溴代苦鬼臼脂素。采用乙酸和3α-溴-表苦鬼臼脂素在二氯甲烷中三氟化硼乙醚催化制備4-乙酯-3α-溴代苦鬼臼脂素。3-位手性碳原子的存在，4-位氫的不同取向會(huì)造成化學(xué)位移的差異。上述兩化合物1HMNR圖譜一致，說(shuō)明所得化合物為同一化合物。由此表明3α-溴-表苦鬼臼脂素4-位形成碳正離子后，親核試劑從正面進(jìn)攻比從背面進(jìn)攻遇到的立體位阻小，即在BF3Et2O催化下所得產(chǎn)物4-位取代基為β-取向。
化合物理化性質(zhì)，體外抑制KB細(xì)胞、L1210白血病細(xì)胞活性分別見表一、二、三、四、五、六、七、八。
表一4β-酯-3α-溴代苦鬼臼脂素的理化性質(zhì) 備注*C＝0.5，CHCl3**ND means no data
表二4β-酯-3α-溴代苦鬼臼脂素體外抑制腫瘤細(xì)胞活性
表三4β-醚-3a-溴代苦鬼臼脂素的理化性質(zhì) 備注*C＝0.5，CHCl3**ND means no data
表四4β-醚-3α-溴代苦鬼臼脂素體外抑制腫瘤細(xì)胞活性
表五4’-去甲-4β-酯-3α-溴代苦鬼臼脂素的理化性質(zhì) 備注*C＝0.5，CHCl3**ND means no data
表六4’-去甲-4β-酯-3α-溴代苦鬼臼脂素體外抑制腫瘤細(xì)胞活性
表七4’-去甲-4β-醚-3α-溴代苦鬼臼脂素的理化性質(zhì) 備注*C＝0.5，CHCl3**ND means no data
表八4β-酯-3α-溴代苦鬼臼脂素體外抑制腫瘤細(xì)胞活性
實(shí)施例13α-溴代表苦鬼臼脂素的制備將2.00g α-不飽和苦鬼臼脂素，90ml二甲亞砜，0.2ml水加入到250ml圓底燒瓶中，室溫下通氮?dú)?，分批加?.80gN-溴代丁二酰亞胺，反應(yīng)液中固體逐漸溶解，繼續(xù)反應(yīng)3hr.后將反應(yīng)液在劇烈攪拌下傾入盛有800ml蒸餾水的燒杯中，析出白色固體，攪拌0.5hr.，抽濾，固體反復(fù)用水洗滌，風(fēng)干，得2.2g粗品。以氯仿-丙酮(14∶1)為洗脫劑，柱層析，得1.3g白色固體，收率52％。熔點(diǎn)105℃(dec.)。MS492(M+)元素分析C22H21BrO8·1/2H2O Calcd.C 52.69 H4.39 Found C 52.77 H 4.29[α]20D＝+66.4(C＝0.5，氯仿)1HNMR(溶劑CDCl3)δ7.12(S，1H-5)6.70(S，1H-8)6.43(S，2H-2’，6’)6.0(d，2H-13)5.02(S，1H-4)4.50-4.64(dd，2H-11α，11β)4.53(d，1H-1)4.08(d，1H-2)3.85(S，3H-OCH3)3.75(S，6H-(OCH3)2)實(shí)施例24β-酯基-3α-溴表苦鬼臼脂素的制備通法以4β-乙酯-3α-溴表苦鬼臼脂素的制備為例方法1將3α-溴表苦鬼臼脂素300mg，二氯甲烷4ml，乙酰氯20滴加入到10ml圓底燒瓶中，室溫?cái)嚢琛７磻?yīng)20hr.后轉(zhuǎn)移至50ml的三角燒瓶中，用二氯甲烷稀釋，加入20ml水，生成的鹽酸用碳酸鋇中和，過(guò)濾，有機(jī)層用無(wú)水硫酸鈉干燥過(guò)夜。過(guò)濾，拌和硅膠，采用乙酸乙酯-環(huán)己烷(3∶2)為洗脫劑柱層析，得20mg白色固體。收率9.2％。熔點(diǎn)173.2℃。MS534(M+)HR-MS C24H23BrO9Calcd.534.052528 Found 534.053013[α]20D＝-45.4(C＝0.5，氯仿)1HNMR(溶劑CDCl3)δ6.80(S，1H-5)6.54(S，2H-2’，6’)6.46(S，1H-8)6.23(S，1H-4)5.97(d，2H-13)4.65-4.75(dd，2H-11α，11β)4.40(d，1H-1)3.87(S，3H-OCH3)3.84(S，6H-(OCH3)2)3.74(d，1H-2)方法2將200mg 3α-溴代表苦鬼臼脂素，57mg冰醋酸，10ml二氯甲烷加入到25ml圓底燒瓶中攪拌，冰鹽浴中冷卻，約10分鐘后加入5滴三氟化硼乙醚，反應(yīng)3hr.，加入4滴吡啶終止反應(yīng)，攪拌20分鐘后用二氯甲烷稀釋，水洗，無(wú)水硫酸鈉干燥過(guò)夜。過(guò)濾，蒸去溶劑，采用乙酸乙酯-環(huán)己烷(3∶2)為洗脫劑柱層析，得52mg白色固體。收率24.0％。
實(shí)施例34β-醚-3α-溴苦鬼臼脂素的制備通法以4β-正丁醚-3α-溴苦鬼臼脂素的制備通法的制備為例將200mg 3α-溴代表苦鬼臼脂素，44mg正丁醇，10ml二氯甲烷加入到25ml圓底燒瓶中攪拌，冰鹽浴中冷卻，約10分鐘后加入0.2ml三氟化硼乙醚，反應(yīng)3hr.，加入0.2ml吡啶終止反應(yīng)，攪拌20分鐘后用二氯甲烷稀釋，水洗，無(wú)水硫酸鈉干燥過(guò)夜。過(guò)濾，蒸去溶劑，采用乙酸乙酯-環(huán)己烷(3∶2)為洗脫劑柱層析，得74mg白色固體。收率32.3％。熔點(diǎn)85.5℃。MS548(M+)HR-MS C26H29BrO8Calcd.548.104561 Found 548.104418[α]20D＝-3.2(C＝0.5，氯仿)1HNMR(溶劑CDCl3)δ6.79(S，1H-5)6.52(S，2H-2’，6’)6.42(S，1H-8)5.95(d，2H-13)4.71(S，2H-11)4.46(S，1H-4)4.31(d，1H-1)3.85(S，3H-OCH3)3.80(S，6H-(OCH3)2)3.70(d，1H-2)3.33-3.47(m，2H-OCH2CH2CH2CH3)1.45-1.51(m，2H-OCH2CH2CH2CH3)1.27-1.33(m，2H-OCH2CH2CH2CH3)0.82-0.88(m，2HOCH2CH2CH2CH3)4’-去甲-3α-溴-表苦鬼臼脂素的制備將3α-溴代表苦鬼臼脂素1.0g，1，2-二氯乙烷40ml加入到100ml三頸燒瓶中，冰水浴中冷卻，通溴化氫氣體4.5hr.，然后將反應(yīng)瓶密封置于冰水中過(guò)夜，40hr.后取出，加入50ml乙醚，減壓蒸去大部分溶劑，加入15ml水，45ml丙酮，反應(yīng)液呈均相，加入過(guò)量的碳酸鋇，40℃反應(yīng)1hr.，冷卻后用5％的鹽酸溶液除去未反應(yīng)的碳酸鋇，減壓蒸去大部分丙酮，二氯甲烷萃取，有機(jī)層經(jīng)無(wú)水硫酸鈉干燥過(guò)夜。過(guò)濾，蒸去溶劑，拌和硅膠，采用乙酸乙酯-環(huán)己烷(3∶2)為洗脫劑柱層析，得白色固體326mg收率33.6％熔點(diǎn)102℃ MS478(M+)元素分析C21H19BrO8·H2O Calcd.C 50.81 H 4.23 Found C 50.71 H3.89[α]20D＝＝62.8(C＝0.5，氯仿)1HNMR(溶劑DMSO-d6)δ7.02(S，1H-5)6.70(S，1H-8)6.51(S，2H-2’，6’)6.00-6.03(d，2H-13)4.80(S，1H-4)4.52-4.64(dd，2H-11α，11β)4.39(d，1H-1)4.26(d，1H-2)3.70(S，6H-(OCH3)2)4’-去甲-4β-酯基-3α-溴-苦鬼臼脂素的制備通法以4’-去甲-4β-苯甲酸酯-3α-溴-苦鬼臼脂素制備為例將300mg 3α-溴-4’-去甲苦鬼臼脂素，95mg苯甲酸，5ml二氯甲烷加入到10ml圓底燒瓶中攪拌，冰鹽浴中冷卻，約10分鐘后加入0.5ml三氟化硼乙醚，反應(yīng)3hr.，加入0.5ml吡啶終止反應(yīng)，攪拌20分鐘后用二氯甲烷稀釋，水洗，無(wú)水硫酸鈉干燥過(guò)夜。過(guò)濾，蒸去溶劑，柱層析，得135mg白色固體。收率37.0％。熔點(diǎn)142.9℃。MS582(M+)元素分析C28H23BrO9Calcd.C 56.00 H4.17 Found C 56.30 H 4.08[α]20D＝+7.0(C＝0.5，氯仿)1HNMR(溶劑DOSO-d6)δ7.51-7.93(m，5H-4位側(cè)鏈苯環(huán)氫)6.89(S，1H-5)6.58(S，2H-2’，6’)6.45(S，1H-8)6.30(s，1H-4)5.97-6.00(d，2H-13)4.81-4.94(dd，2H-11α，11β)4.39(d，1H-1) 4.27(d，1H-2) 3.72(S，3H-(OCH3)2)4’-去甲-4β-醚-3α-溴-苦鬼臼脂素的制備通法以4’-去甲-4β-異丁基醚-3α-溴-苦鬼臼脂素的制備為例將300mg 3α-溴-4’-去甲苦鬼臼脂素，83mg異丁醇，4ml二氯甲烷加入到10ml圓底燒瓶中攪拌，冰鹽浴中冷卻，約10分鐘后加入0.25ml三氟化硼乙醚，反應(yīng)3hr.，加入1.25ml吡啶終止反應(yīng)，攪拌20分鐘后用二氯甲烷稀釋，水洗，無(wú)水硫酸鈉干燥過(guò)夜。過(guò)濾，蒸去溶劑，柱層析，得61mg白色固體。收率18.2％。熔點(diǎn)170℃。MS534(M+)采用乙酸乙酯-環(huán)己烷(3∶2)為洗脫劑元素分析C25H27BrO8·H2O Calcd.C 55.25 H 5.16 Found C 55.17 H5.031HNMR(溶劑DMSO-d6)δ7.00(S，1H-5)6.52(S，2H-2’，6’)6.23(S，1H-8)6.00(d，2H-13)4.75-4.82(dd，2H-11α，11β)4.61(S，1H-4)4.12(d，1H-1)3.95(d，1H-2)3.74(S，6H-(OCH3)2)3.0-3.6(m，2H-OCH2)1.65-1.70(m，1H-CH)0.78-0.82(dd，6H(CH3)2)
權(quán)利要求
1.3α-溴代表苦鬼臼脂素及其衍生物，它們具有的結(jié)構(gòu)如結(jié)構(gòu)式2 結(jié)構(gòu)式2上式中R1為H、烷基、酯基或取代烷基，R2為CH3或H。對(duì)3α-溴-表苦鬼臼脂素進(jìn)行了體外抑制L1210和KB細(xì)胞活性試驗(yàn)，并與陽(yáng)性對(duì)照藥品VP-16比較。3α-溴-表苦鬼臼脂素對(duì)L1210白血病細(xì)胞的IC50為0.0340μg/ml，而VP-16對(duì)L1210的IC50為0.642μg/ml，3α-溴-表苦鬼臼脂素對(duì)KB細(xì)胞的IC50為0.052lμg/ml，而VP-16對(duì)KB細(xì)胞的IC50為2.97μg/ml，抑制L1210和KB細(xì)胞活性均強(qiáng)于VP-16。鑒于此，我們以3α-溴-表苦鬼臼脂素為母體化合物，合成了4β-位醚、4β-位酯取代衍生物，并進(jìn)行了體外抑制KB細(xì)胞和L1210白血病細(xì)胞活性試驗(yàn)。
2.如權(quán)利要求1所述的3α-溴代表苦鬼臼脂素及其衍生物的制備方法，其特征在于該方法包括下列步驟(1)制備3α-溴代表苦鬼臼脂素以苦鬼臼脂素經(jīng)脫水制備α-不飽和苦鬼臼脂素，采用Dalton反應(yīng)，在含水的二甲砜中與溴代琥珀酰亞胺反應(yīng)，立體選擇性地制備3α-溴代表苦鬼臼脂素(2)制備3α-4位取代的溴代表苦鬼臼脂素衍生物a.以二氯甲烷為溶劑，在三氟化硼乙醚的催化下3α--溴代表苦鬼臼脂素與醇反應(yīng)立體選擇性地制備4β-醚-3α-溴代苦鬼臼脂素；b.以二氯甲烷為溶劑，在三氟化硼乙醚的催化下3α--溴代表苦鬼臼脂素與相應(yīng)羧酸，反應(yīng)立體選擇性地制備4β-酯-3α-溴代苦鬼臼脂素，或由酰氯直接與3α-溴代表苦鬼臼脂素反應(yīng)制備構(gòu)型保持的產(chǎn)物；c.以3α-溴代表苦鬼臼脂素為原料在1，2-二氯乙烷中經(jīng)溴化氫作用，然后水解制備4’-去甲-3α-溴代表苦鬼臼脂素；d.以二氯甲烷為溶劑，在三氟化硼乙醚的催化下4’-去甲-3α-溴代表苦鬼臼脂素與醇反應(yīng)立體選擇性地制備4’-去甲-4β-醚-3α-溴代苦鬼臼脂素。e.權(quán)利要求1所述以二氯甲烷為溶劑，在三氟化硼乙醚的催化下4’-去甲-3α-溴代表苦鬼臼脂素與相應(yīng)羧酸，反應(yīng)立體選擇性地制備4’-去甲-4β-酯-3α-溴代苦鬼臼脂素。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備3α-溴代苦鬼臼脂素及其4位取代衍生物的制備方法，其特征在于其中所述相應(yīng)羧酸為芳香羧酸、烷酸或取代烷基羧酸。
全文摘要
本發(fā)明公開了在鬼臼脂素結(jié)構(gòu)中C環(huán)3－位立體選擇性地引入取代基溴原子制備3α－溴代表苦鬼臼脂素的方法,以其為先導(dǎo)化合物,制備了4β—醚、4β—酯、4’－去甲－4β—醚、4’－去甲－4β—酯取代衍生物,并測(cè)試了它們體外抑制KB細(xì)胞、L1210白血病細(xì)胞活性。
文檔編號(hào)C07D493/04GK1338457SQ00119628
公開日2002年3月6日 申請(qǐng)日期2000年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月18日
發(fā)明者馬維勇, 何勇, 張椿年 申請(qǐng)人:國(guó)家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥工業(yè)研究院