CN103588713B - 多靶点型乌苯美司前药衍生物及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一类乌苯美司分子伴侣多靶点抗肿瘤药物的设计、合成及活性研究。更具体的说,本发明提供了结构通式(I)所示的化合物(其中R的定义见说明书),该类衍生物是由氨肽酶(APN)抑制剂乌苯美司与某些已上市的抗肿瘤药物通过酯键连接而得到的一类多靶点化合物,适合作为抗肿瘤药物用于治疗各种恶性肿瘤,尤其适用于治疗各种实体瘤。

Description

多靶点型乌苯美司前药衍生物及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及药物化学领域,具体涉及多靶点型乌苯美司前药衍生物及其制备方法,以及这些化合物的医药用途,特别是作为抗肿瘤(尤其是实体瘤)药物的用途。
背景技术
氨肽酶N(APN/CD13)是一种II型跨膜锌离子依赖性金属蛋白酶,属于M1家族的Gluzincins亚族,以同源二聚体糖蛋白的形式结合于细胞膜(Nucleic Acids Res.,1999,27(1):325-331)。APN在多种组织的细胞表面都有表达,例如中枢神经***突触细胞、滑膜液成纤维细胞、活化的内皮细胞、肝细胞、肠粘膜上皮细胞、胎盘、骨髓始祖细胞、单核细胞、破骨细胞等,尤其在肾脏和肠刷状缘细胞大量富集(Haema.,2003,4(6):453-461)。此外,相比较于正常细胞,APN在多种肿瘤细胞如黑色素瘤、卵巢癌、***癌、结肠癌、胰腺癌、乳腺癌、肺癌等细胞表面高水平表达。
近年来研究发现,APN是一种多功能蛋白质,同时扮演着蛋白水解酶、病毒受体、细胞膜表面信号转导分子等角色,并与肿瘤的侵袭、转移以及新生血管的生成有着密切的关系。最近研究表明,肿瘤细胞表面的CD13改变周围组织微环境,在肿瘤的侵袭和新生血管生成中发挥着重要作用(PNAS 2012, 109,1637-1642)。此外,Haraguchi等研究表明, CD13是肝癌干细胞的表面标志物,与肝癌干细胞的生存有着重大关系(J Clin Invest 2010,120,3326-3339)。众所周知,肿瘤干细胞是导致肿瘤化疗耐药、复发和转移的罪魁祸首。因此,CD13抑制剂乌苯美司能够阻断肿瘤干细胞的作用,但本身几乎没有抑制肿瘤细胞增殖的能力。因而乌苯美司与其它细胞毒类抗肿瘤药联合应用会大大提高其疗效,更重要的是会阻止肿瘤的复发和转移。
乌苯美司(Ubenimex , Bestatin)是从网状橄榄链霉菌(Streptomyces olivoreticuli)培养液中发现的一种二肽结构化合物,于1987年在日本上市作为免疫增强剂用于白血病的治疗;乌苯美司于1998年在国内上市,商品名百士欣。Bestatin是具有靶向抗癌作用的免疫增强剂,具有双重机制。Bestatin对APN的抑制活性研究报道广泛,对CD13抑制作用的IC50在2.5-16.9μM之间。体外研究表明,Bestatin可抑制小鼠黑色瘤高转移株B16BL6侵袭;也能够抑制HUVECs形成管腔结构(Cancer let,2004,216(1):35-42)。在小鼠移植瘤实验中发现,Bestatin可以抑制肿瘤细胞转移和肿瘤诱发的血管生成(Bio.Pharm,Bull.,1996,19(1):6-10);在临床上,Bestatin可配合化疗、放疗及联合应用于白血病、多发性骨髓瘤、骨髓增生异常综合症,以及其他实体瘤等疾病。但对其协同作用的机理并不清楚。
最近研究表明,在小鼠肝癌移植瘤实验中,比较单独使用乌苯美司,5-氟尿嘧啶和联合使用两种药物结果发现,联合组表现出了极高的抑瘤活性。此外,进一步实验发现,将经过5-氟尿嘧啶治疗的小鼠体内肝细胞移植到另一只小鼠上,分别比较加乌苯美司组与不加乌苯美司组肿瘤复发情况。结果显示,加乌苯美司治疗组肿瘤不再复发,不加乌苯美司组出现肿瘤复发现象。这一研究结果为乌苯美司与5-氟尿嘧啶及其他化疗药物的联合应用提供了很好的实验证据(J Clin Invest 2010,120,3326-3339)。也证实了在肿瘤化疗中同时抑制肿瘤干细胞的重要性。
5-氟尿嘧啶(5-Fluorouracil, 5-FU) 化学名为2,4-二羟基-5-氟嘧啶,为嘧啶类的氟化物,属于抗代谢抗肿瘤药,能抑制胸腺嘧啶核苷酸合成酶,阻断脱氧嘧啶核苷酸转换成胸腺嘧啶核苷核,干扰DNA合成,对RNA的合成也有一定的抑制作用。临床用于结肠癌、直肠癌、胃癌、乳腺癌、卵巢癌、绒毛膜上皮癌、恶性***、头颈部鳞癌、皮肤癌、肝癌、膀胱癌等,是治疗实体肿瘤的首选药物。而且该药与常用抗肿瘤药无交叉耐药现象,是一种广泛应用于临床的抗肿瘤药。此外,临床上有许多药物可与5-FU联合应用以增强细胞毒性,已有一些与5-FU联合用药用于治疗白血病的研究(Phytomedicine 18 (2011) 362 365)。尽管5-FU在临床上运用广泛,对多种肿瘤都有一定疗效。但也存在着很多的缺点:5-FU的有效治疗剂量与其毒性剂量相差不大,在临床上表现为有较严重的骨髓抑制和胃肠道反应等毒副作用。半衰期短,代谢稳定性差(被双氢嘧啶脱氢酶很快降解成FUH2)以及有些高表达胸苷酸合酶的肿瘤对5-FU的抵制。口服不规则, 个体差异大,脂溶性低,药物对组织细胞内浸透性差,临床上主要通过静脉或者动脉给药,难以制成使用方便的口服制剂,不适于长期化疗。
近年来,研究者通过各种途径来减少或避免5-FU的不足。这其中主要有通过开发前体药物来提高其体内代谢稳定性,降低毒性,增加治疗指数。目前,已有许多5-FU的前体药物衍生物被合成并有一些已用于临床如:替加氟(FTO)、卡莫氟(HCFU)、脱氧氟尿苷、卡培他滨(希罗达)、阿托氟啶(ATFU)、BOF-A2等。其中希罗达是FDA批准的目前最具临床应用价值的口服氟尿嘧啶类抗癌药物,能够达到甚至超过氟尿嘧啶连续静脉给药的疗效;阿托氟啶可在体内逐级代谢降解TFU、5-FU, 进而持续发挥作用。本研究以希罗达、TFU作为阳性对照药来研究我们所设计的多靶点型乌苯美司-5FU拼合前药的口服药效学试验。
羟基脲(Hydroxycarbamide) 是一种核苷二磷酸还原酶抑制剂,可阻止核苷酸还原为脱氧核苷酸,干扰嘌呤及嘧啶碱基生物合成,选择性地阻碍DNA合成,对RNA及蛋白质合成无阻断作用。它是一种周期性的特异性药,对S期细胞敏感。临床上用于恶性黑色素瘤、胃癌、肠癌、乳癌、膀胱癌等实体瘤的治疗。
表阿霉素(Epirubicin) 是一类抗生素类抗肿瘤药,其结构为阿霉素的同分异构体。表阿霉素主要的抗肿瘤作用机制是能直接嵌入DNA核碱对之间,干扰转录过程,从而阻止mRNA的形成,起到抑制DNA和RNA的合成。此外,经研究发现,表阿霉素对拓朴异构酶Ⅱ也有抑制作用,是一类细胞周期非特异性药物。其在临床上主要用于急性白血病、肾母细胞瘤、软组织肉瘤、膀胱癌、睾丸癌、***癌、胃癌、恶性淋巴瘤、乳腺癌、支气管肺癌、卵巢癌、肝癌(包括原发性肝细胞癌和转移性癌)等多种实体瘤。目前,关于表阿霉素的联合应用比较多,比如和紫杉醇联用、与索拉菲尼联用用于晚期乳腺癌等。
达沙替尼(Dasatinib) 由Bristol-Myers Squibb公司研发,于 2006 年 6 月通过美国FDA 审批用于伊马替尼治疗失败或耐药的CML 患者。它是一类口服酪氨酸激酶抑制剂,通过对一系列酪氨酸激酶抑制酶的靶向作用抑制CML或者 Ph+ALL 患者骨髓中白血细胞的过量增殖达到治疗慢性髓细胞白血病的目的。达沙替尼能抑制 Src 激酶,因而可抑制其它不表达 BCR-ABL 的人体肿瘤细胞,如 PC-3( ***癌细胞,IC50 为 5 ~ 9 nmol/L),MDA-MB-211(乳腺癌细胞,IC50 为 10 ~ 12 nmol/L)和WiDr(结肠直肠癌细胞,IC50 为 38 ~ 52 nmol/L)等(Proc Am Assoc Cancer Res, 2005, 46: 159)。
乌苯美司、5-氟尿嘧啶、羟基脲、表阿霉素、达沙替尼的化学结构式如下图示:
多靶点药物(multitarget drugs)是当今新药研究的一个重要趋势,它指可以同时作用于同一疾病的多个不同病理靶点而发挥协同治疗作用的药物,其通过全面调节疾病相关的多个靶标而起到更佳的治疗效果、更少的副作用,尤其适用于治疗多病理机制和多基因相关的各种重大疾病,包括白血病及其他恶性肿瘤、中枢神经***疾病、心血管疾病和代谢性疾病等。其中,采用多靶点药物进行多靶点治疗已经成为包括白血病在内的各种恶性肿瘤的最有效治疗方法之一。
协同前药或多靶点药物相比联合用药具有单一的理化特性和均一的药代动力学特性,可以避免药物混合物的组分间相互作用以及各组分吸收分布代谢不同步等问题,从而可以更好的发挥协同作用,尤其在低浓度情况下,多靶点药物的疗效明显好于对应的单靶点药物联合用药的疗效。因而采用拼合原理设计合成具有协同治疗作用的新型抗癌药物,尤其将具有抑制肿瘤干细胞的乌苯美司与其他抗肿瘤药物协同作用对于解决肿瘤的复发、转移和耐药具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于,克服现有技术的不足,提供了一种多靶点型乌苯美司前药衍生物及其制备方法,以及这些化合物的医药用途,本发明采用药效团拼合的方法将CD13抑制剂乌苯美司(Bestatin)通过酯键融合到另一上市药物(如5-FU、羟基脲、表阿霉素、达沙替尼)分子结构中,设计合成一系列新的协同前药。该化合物保留了CD13的抑制活性,在进入到体内后,CD13抑制剂通过抑制CD13的活性,起到抑制肿瘤干细胞的靶向抗癌作用。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案为:通式(I)所示的多靶点型乌苯美司前药衍生物,以及其光学异构体、非对映异构体和消旋体混合物,其药学上可接受的盐,溶剂合物:
其中结构通式(I)中R为下面取代基之一:
本发明所述结构通式(I)中R为下面取代基:
本发明所述结构通式(I)中R为下面取代基:
本发明所述结构通式(I)中R为下面取代基:
本发明所述结构通式(I)中R为下面取代基:
本发明提供的多靶点型乌苯美司前药衍生物中所述的“药学上可接受的盐”是指式(I)化合物具有疗效且无毒的盐形式。其可由任一碱性基团(如氨基)形成阳离子盐。本领域已知许多这样的盐,是在任何碱性基团(如氨基)上形成的阴离子盐。这些盐有许多是本领域已知的。还可通过使用相应的酸处理碱性形式的(I)方便地获得阴离子盐,这样的酸包括无机酸如盐酸、硫酸、硝酸、磷酸等;或有机酸如乙酸、三氟乙酸、丙酸、羟基乙酸、2-羟基丙酸、2-氧代丙酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、马来酸、富马酸、苹果酸、酒石酸、2-羟基-1,2,3-丙三酸、甲磺酸、乙磺酸、苯甲磺酸、4-甲基苯磺酸、环己基亚磺酸、2-羟基苯甲酸、4-氨基-2-羟基苯甲酸等。这些盐是熟练技术人员熟知的,熟练的技术人员可制备本领域知识所提供的任何盐。此外,熟练技术人员可根据溶解度、稳定性、容易制剂等因素取某种盐而舍另一种盐。这些盐的测定和最优化在熟练技术人员的经验范围内。
本发明多靶点型乌苯美司前药衍生物的制备方法:五氟尿嘧啶溶于37%甲醛溶液中,室温反应得到相应的中间体22溶于无水THF中在DCC和DMAP催化下与Boc-L-亮氨酸反应得到3,中间产物3在盐酸饱和的乙酸乙酯溶液中脱去保护基得化合物44在无水DCM中经EDCI和HOBt与Boc-AHPA缩合得到化合物55经盐酸饱和的乙酸乙酯脱保护得目标化合物6(BC-01)
其具体合成路线如下:
其中,THF为四氢呋喃,DCC为二环己基碳二亚胺,DMAP为4-二甲氨基吡啶,HCl-AcOEt为盐酸饱和的乙酸乙酯溶液,DCM为二氯甲烷,EDCI为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐,HOBt为1-羟基苯并***。
本发明多靶点型乌苯美司前药衍生物的制备方法:Boc-L-亮氨酸溶于无水THF中,在EDCI作用下与五氟苯酚反应得8,中间体8在N-甲基吗啉作用下得化合物99在盐酸饱和的乙酸乙酯溶液中脱去保护基得化合物1010在无水DCM中经EDCI和HOBt与Boc-AHPA缩合得到化合物1111经盐酸饱和的乙酸乙酯脱保护得目标化合物12
其具体合成路线如下:
其中,THF为四氢呋喃, HCl-AcOEt为盐酸饱和的乙酸乙酯溶液,DCM为二氯甲烷,EDCI为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐,HOBt为1-羟基苯并***。
本发明多靶点型乌苯美司前药衍生物的制备方法:表阿霉素经(Boc)2O保护得化合物14, 14在无水DCM中经EDCI和HOBt与Cbz-L-亮氨酸缩合得到化合物1515经钯炭氢气脱氨基保护基得1616在无水DCM中经EDCI和HOBt与Boc-AHPA缩合得到化合物1717经盐酸饱和的乙酸乙酯脱保护得目标化合物18
其具体合成路线如下:
其中,THF为四氢呋喃, HCl-AcOEt为盐酸饱和的乙酸乙酯溶液,DCM为二氯甲烷,EDCI为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐,HOBt为1-羟基苯并***,Pd/C为钯炭。
本发明多靶点型乌苯美司前药衍生物的制备方法:Boc-L-亮氨酸在无水DCM中经EDCI和HOBt与达沙替尼(Dasatinib)缩合得到化合物1919经盐酸饱和的乙酸乙酯脱保护得化合物20 20在无水DCM中经EDCI和HOBt与Boc-AHPA缩合得到化合物2121经盐酸饱和的乙酸乙酯脱保护得目标化合物22
其具体合成路线如下:
其中,THF为四氢呋喃, HCl-AcOEt为盐酸饱和的乙酸乙酯溶液,DCM为二氯甲烷,EDCI为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐,HOBt为1-羟基苯并***。
本发明多靶点型乌苯美司前药衍生物在预防或治疗各种肿瘤药物,尤其作为抗化疗耐药实体肿瘤药物中的应用。尤其是在医药领域作为抗恶性肿瘤(尤其是实体瘤)药物方面的应用。
本发明的有益效果是:本发明以前药理论和拼合原理为指导,在保留螯合锌离子基团的前提下对Bestatin的结构骨架进行修饰,以寻找新的抗肿瘤新药。我们采用药效团拼合的方法将CD13抑制剂乌苯美司(Bestatin)通过酯键融合到另一上市药物(如5-FU、羟基脲、表阿霉素、达沙替尼)分子结构中,设计合成一系列新的协同前药。该化合物保留了CD13的抑制活性,在进入到体内后,CD13抑制剂通过抑制CD13的活性,起到抑制肿瘤干细胞的靶向抗癌作用。另外,在体内酯酶催化下可代谢释放出乌苯美司和另一抗癌药物片段,乌苯美司作用于CD13继续发挥抑制干细胞作用,释放的另一抗癌片段发挥着其特定的药效作用,从而实现了两个药物的协同抗癌作用,有效的提高抗肿瘤活性。此外,我们所设计协同前药都为盐类,可以改善化合物的水溶性,适合于口服和静脉给药,同时还可以提高两个药物的生物利用度。因此,从广泛意义上讲,我们期望所设计的协同前药,可以延长两种药物在体内的滞留时间,改善药物的药代动力学性质,提高药物的生物利用度。通过乌苯美司抑制肿瘤干细胞和肿瘤微环境的血管生成以及5FU等其他抗癌药的细胞毒协同作用,有效的提高抗肿瘤的活性,尤其是通过抑制了肿瘤干细胞而起到抗复发、抗转移作用。
附图说明
图1为空白组与乌苯美司、5FU联合用药组小鼠肿瘤大小对比图,
图2为昆明鼠肿瘤重量对比图,
图3为昆明鼠体重变化曲线对比图,
图4为昆明鼠肿瘤重量对比图,
图5为化合物肿瘤抑制率对比图,
图6为各组肿瘤照片。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明,但不限于此。
实施例 1
5- -1- 羟甲基嘧啶 -2,4(1H,3H)- 二酮 (2) 的制备:五氟尿嘧啶(0.26 g,2 mmol)溶于1 mL 37%的甲醛水溶液中,油浴60ºC下反应2h,减压蒸除溶剂,真空干燥,得到无色粘稠油状物2(0.3 g,94%)。
实施例 2
(S)-(5- -2,4- 二氧 -3,4- 二氢嘧啶基 -1(2H)) 甲基 -2-(( 叔丁氧碳基 ) 氨基 )-4- 甲基戊酸酯( 3 )的制备: 2(0.3g, 1.9 mmol)溶于乙腈中,冰浴搅拌下加入Boc-L-亮氨酸(0.7 g,2.8 mmol),DCC(0.6 g, 2.8 mmol),DMAP(0.03 g)。撤去冰浴室温反应12h。过滤,蒸除溶剂,用乙酸乙酯萃取,有机相分别用水,1M柠檬酸,饱和碳酸氢钠,饱和氯化钠洗涤。无水硫酸镁干燥,过滤,蒸除溶剂,得无色油状物3 (0.42 g,60%)。
实施例 3
(S)-(5- -2,4- 二氧 -3,4- 二氢嘧啶基 -1(2H)) 甲基 -2-( 氨基 )-4- 甲基戊酸酯盐酸盐 (4) 合成: 3(0.37 g,1.0 mmol)溶于盐酸饱和的乙酸乙酯溶液中,室温反应2h。过滤产生的白色固体4(0.26 g,83%)。
实施例 4
(S)-(5- -2,4- 二氧 -3,4- 二氢嘧啶基 -1(2H)) 甲基 -2-((2S,3R)-3-(( 叔丁氧碳基 ) 氨基 )-2- 羟基 -4- 苯丁酰基 )-4- 甲基戊酸酯 (5) 合成 : Boc-AHPA(0.3 g,1.0 mmol)溶于无水的二氯甲烷中,冰浴下加入EDCI(0.3 g,1.5 mmol),HOBt(0.2 g, 1.5mmol),0.5 h后,加入4(0.3 g, 1 mmol),三乙胺0.2 mL。撤去冰浴,室温反应5h。反应完成后,有机层分别用水,1M柠檬酸,饱和碳酸氢钠,饱和氯化钠洗涤。无水硫酸镁干燥,过滤,蒸除溶剂,得白色固体5 (0.33g,55%)。
实施例 5
(S)-(5- -2,4- 二氧 -3,4- 二氢嘧啶基 -1(2H)) 甲基 -2-((2S,3R)-3-( 氨基 )-2- 羟基 -4- 苯丁酰基 )-4- 甲基戊酸酯盐酸盐 (6(BC-01)) 合成: 5(0.33g,0.55 mmol)溶于盐酸饱和的乙酸乙酯溶液中,室温反应2 h。过滤产生的白色固体6(BC-01)(0.23g,85%)。ESI-MS m/z:451.6 (M+H)+1H-NMR(600 MHz DMSO): δ 0.84-0.87 (m, 6H),1.53 (m, 1H),1.60-1.68 (m, 2H),2.89-2.95 (m, 2H),3.99-4.03 (m, 2H),4.25 (m, 1H),5.56-5.61 (m, 2H),6.80 (s, 1H),7.26-7.35 (m, 5H ), 8.04 (s, 3H),8.13(d, J=6.6 Hz, 1H),8.47(d, J=7.2 Hz, 1H),12.01 (s, 1H)。mp:128-130ºC。
实施例 6
(S)-5 氟苯基 -2-(( 叔丁氧碳基 ) 氨基 )-4- 甲基 - 戊酸酯 (8) 的制备:Boc-L-亮氨酸(1.17g,5 mmol)溶于无水四氢呋喃中,加入五氟苯酚(1.01g,5.5 mmol),EDCI(1.05g,5.5 mmol),室温反应12 h。减压蒸除溶剂,真空干燥,得到无色油状物8(1.7 g,86%)。
实施例 7
(S)-1-((2-( 叔丁氧羰基氨基 )-4- 甲基戊酰基 ) 氧基 ) (9) 的制备:羟基脲(0.35 g,4.3 mmol)溶于DMF中,加入N-甲基吗啉0.52 mL ,将8(1.7 g,4.3 mmol)逐滴加入反应液中,室温反应12h。蒸除溶剂,残留物经柱层析得白色固体9(0. 75 g,60%)。
实施例 8
(S)-1-((2- 氨基 -4- 甲基戊酰基 ) 氧基 ) 脲盐酸盐 (10) 的制备: 9(0.75 g,2.58 mmol)溶于盐酸饱和的乙酸乙酯溶液中,室温反应2h。过滤产生的白色固体10(0.47 g,81%)。
实施例 9
(2S,3R)-3-( 叔丁氧羰基氨基 )-2- 羟基 -N-((S)-4- 甲基戊酰基 ) 氧基 ) 脲基 )-4- 苯基丁烷酰胺 (11) 的制备:Boc-AHPA(1 g,3.38 mmol)溶于无水的二氯甲烷中,冰浴下加入EDCI(0.71 g,3.72 mmol),HOBt(0.5 g, 3.72 mmol),0.5 h后,加入10(0.84 g, 3.72 mmol),三乙胺0.54 mL。撤去冰浴,室温反应5h。反应完成后,蒸除溶剂,残留物经柱层析得白色固体11(0.71 g,45%)。
实施例 10
(2S,3R)-3- 氨基 -2- 羟基 -N-((S)-4- 甲基戊酰基 ) 氧基 ) 脲基 )-4- 苯基丁烷酰胺盐酸盐 (12) 的制备: 11(0.71 g,1.52 mmol)溶于盐酸饱和的乙酸乙酯溶液中,室温反应2h。过滤产生的白色固体12(0.48 g,78%)。ESI-MS m/z:367.3 (M+H)+1H-NMR(600 MHz DMSO): δ 0.80-0.92 (m, 6H),1.56-1.75 (m, 3H), 2.90-3.05 (m, 2H),4.01-4.06 (m, 2H),4.53 (m, 1H),6.48-6.55 (m, 2H),6.88 (s, 1H),7.26-7.38 (m, 5H ), 8.02-8.09 (m, 3H),8.63(d, J=7.2 Hz, 1H),9.77 (m, 1H)。mp:110-112ºC。
实施例 11
Boc- 表阿霉素 (14) 的制备: 13(1.09 g, 2 mmol)溶于无水的二氯甲烷溶液中,冰浴下加入三乙胺0.84 mL,滴入(Boc)2O(0.52 g, 2.4 mmol)的二氯甲烷溶液,室温反应过夜,TLC检测反应。待反应完成后,用10%的柠檬酸,饱和NaCl洗涤3次,无水硫酸镁干燥。过滤,蒸除溶剂。得化合物14(1.09 g,85%)。
实施例 12
(S)-2-((2S,4S)-4-((2S,4S,5R,6S)-4-(( 叔丁氧碳基 ) 氨基 )-5- 羟基 -6- 甲基 -2(2H)- 四氢吡喃基氧基 )-2,5,12- 三羟基 -7- 甲氧基 -6,11- 二氧 -2-(1,2,3,4,6,11- 六氢并四苯基 ))-2- 乙氧基 -2-( 苄氧羰基氨基 )-4- 甲基戊酸酯 (15) 的制备:Cbz-L-亮氨酸(0.5 g,1.87 mmol)溶于无水的二氯甲烷中,冰浴下加入EDCI(0.36 g,1.87 mmol),HOBt(0.25 g, 1.87 mmol),0.5 h后,加入14(1.09 g,1.7 mmol),撤去冰浴,室温反应5h。反应完成后,蒸除溶剂,残留物经柱层析得白色固体15(0.76 g,50%)。
实施例 13
(S)-2-((2S,4S)-4-((2S,4S,5R,6S)-4-(( 叔丁氧碳基 ) 氨基 )-5- 羟基 -6- 甲基 -2(2H)- 四氢吡喃基氧基 )-2,5,12- 三羟基 -7- 甲氧基 -6,11- 二氧 -2-(1,2,3,4,6,11- 六氢并四苯基 ))-2- 乙氧基 -2- 氨基 -4- 甲基戊酸酯 (16) 的制备:15(0.76 g, 0.85 mmol)溶于甲醇中,分次加入Pd/C(10%) 0.1 g。将瓶内抽除空气,用氢气球通入H2,反应12h后,两层滤纸过滤,蒸干得白色泡沫状固体16(0.6 g, yield:93.0%)。
实施例 14
(S)-2-((2S,4S)-4-((2S,4S,5R,6S)-4-(( 叔丁氧碳基 ) 氨基 )-5- 羟基 -6- 甲基 -2(2H)- 四氢吡喃基氧基 )-2,5,12- 三羟基 -7- 甲氧基 -6,11- 二氧 -2-(1,2,3,4,6,11- 六氢并四苯基 ))-2- 乙氧基 -2-((2S,3R)-3-(( 叔丁氧碳基 ) 氨基 )-2- 羟基 -4- 苯丁酰基 )-4- 甲基戊酸酯 (17) 的制备:Boc-AHPA(0.27 g,0.88 mmol)溶于无水的二氯甲烷中,冰浴下加入EDCI(0.17 g,0.88 mmol),HOBt(0.12 g, 0.88 mmol),0.5 h后,加入16(0.6 g, 0.8 mmol)。撤去冰浴,室温反应5h。反应完成后,蒸除溶剂,残留物经柱层析得白色固体17(0.47 g,57%)。
实施例 15
(S)-2-((2S,4S)-4-((2S,4S,5R,6S)-4-(( 叔丁氧碳基 ) 氨基 )-5- 羟基 -6- 甲基 -2(2H)- 四氢吡喃基氧基 )-2,5,12- 三羟基 -7- 甲氧基 -6,11- 二氧 -2-(1,2,3,4,6,11- 六氢并四苯基 ))-2- 乙氧基 -2-((2S,3R)-3- 氨基 -2- 羟基 -4- 苯丁酰基 )-4- 甲基戊酸酯盐酸盐 (18) 的制备: 17(0.47 g,0.46 mmol)溶于盐酸饱和的乙酸乙酯溶液中,室温反应2h。过滤产生的白色固体18(0.36 g,87%)。ESI-MS m/z:833.7 (M+H)+1H-NMR(600 MHz DMSO): δ 0.81-0.94 (m, 6H),1.23(d, J=7.2 Hz, 3H),1.58-1.83 (m, 3H),1.75 (m, 1H),2.07 (m, 1H),2.20-2.24 (m, 2H), 2.93-3.18 (m, 4H),3.44-3.49 (m, 2H), 3.88(s, 3H),3.98(t, J=5.4 Hz, 1H),4.06-4.09 (m, 2H),4.55 (m, 1H),4.58-4.69 (m, 2H),4.91-4.98 (m, 2H),5.05-5.09(m, 1H),5.28-5.35 (m, 1H),5.47 (s, 1H),5.76 (s, 1H), 6.93 (s, 1H),7.26-7.38 (m, 5H ), 7.69(m, 1H),7.91-7.98(m, 2H),8.11-8.19 (m, 3H),8.63(d, J=7.2 Hz, 1H)。mp:136-138ºC。
实施例 16
(S)-2-(4-(6-(5-(2- -6- 甲基苯基 )-2- 噻唑甲酰氨基 )-2- 甲基 -4- 嘧啶基 )-1- 哌嗪基 ) 乙基 -2-( 叔丁氧羰基氨基 )-4- 甲基戊酸酯 (19) 的制备:Boc-L-亮氨酸(0.25 g,1.1 mmol)溶于无水的二氯甲烷中,冰浴下加入EDCI(0.21 g,1.1 mmol),HOBt(0.15 g, 1.1mmol),0.5 h后,加入达沙替尼(0.51 g, 1 mmol),三乙胺0.2 mL。撤去冰浴,室温反应5h。反应完成后,有机层分别用水,1M柠檬酸,饱和碳酸氢钠,饱和氯化钠洗涤。无水硫酸镁干燥,过滤,蒸除溶剂,得白色固体19 (0.28g,40%)。
实施例 17
(S)-2-(4-(6-(5-(2- -6- 甲基苯基 )-2- 噻唑甲酰氨基 )-2- 甲基 -4- 嘧啶基 )-1- 哌嗪基 ) 乙基 -2- 氨基 -4- 甲基戊酸酯 (20) 盐酸盐的制备: 19(0.7 g,1 mmol)溶于盐酸饱和的乙酸乙酯溶液中,室温反应2h。过滤产生的白色固体20(0.54 g,80%)。
实施例 18
(S)-2-(4-(6-(5-(2- -6- 甲基苯基 )-2- 噻唑甲酰氨基 )-2- 甲基 -4- 嘧啶基 )-1- 哌嗪基 ) 乙基 -2-((2S,3R)-3-(( 叔丁氧碳基 ) 氨基 )-2- 羟基 -4- 苯丁酰基 )-4- 甲基戊酸酯 (21) 的制备:Boc-AHPA(0.16 g,0.55mmol)溶于无水的二氯甲烷中,冰浴下加入EDCI(0.11 g,0.55 mmol),HOBt(0.08 g, 0.55 mmol),0.5 h后,加入20(0.34 g, 0.5 mmol)。撤去冰浴,室温反应5h。反应完成后,蒸除溶剂,残留物经柱层析得白色固体21(0.22 g,51%)。
实施例 19
(S)-2-(4-(6-(5-(2- -6- 甲基苯基 )-2- 噻唑甲酰氨基 )-2- 甲基 -4- 嘧啶基 )-1- 哌嗪基 ) 乙基 -2-((2S,3R)-3- 氨基 -2- 羟基 -4- 苯丁酰基 )-4- 甲基戊酸酯盐酸盐 (22) 的制备: 21(0.22 g,0.25 mmol)溶于盐酸饱和的乙酸乙酯溶液中,室温反应2h。过滤产生的白色固体22(0.18 g,84%)。ESI-MS m/z:777.5 (M+H)+1H-NMR(600 MHz DMSO): δ 0.83-0.95 (m, 6H),1.59-1.85 (m, 3H),2.13(s, 3H), 2.26(s, 3H),2.54-2.58 (m,6H),2.90-3.05 (m, 2H),3.60-3.70 (m, 6H),4.01-4.06 (m, 2H),4.53 (m, 1H),6.09 (s, 1H),6.88 (s, 1H),7.26-7.38 (m, 7H ), 7.48 (d, J=7.2 Hz, 1H), 8.02-8.09 (m, 3H),8.22 (s, 1H),8.63(d, J=7.2 Hz, 1H), 9.57 (m, 2H), 9.77 (m, 2H)。mp:174-176ºC。
实施例 20:
体外抑酶活性(抑制氨肽酶N活性试验)
1:材料和方法:
氨肽酶N与底物L-亮氨酰-p-硝基苯胺均购自Sigma公司
缓冲液的配制,12.89 g Na2HPO4.12H2O和2.18 g NaH2PO4.2H2O,溶解于1000 mL容量瓶中,加新煮沸放冷的蒸馏水定容,得pH为7.2的50 mM磷酸盐缓冲溶液,室温放置备用。
氨肽酶N溶解在缓冲液中配成0.1IU/mL的溶液。
底物溶解在DMSO中配成16mmol/mL溶液,各溶液冰箱放置备用。
2:实验步骤:
96孔板中分别加入上述氨肽酶N溶液10μL,底物5μL,不同梯度浓度的化合物40μL,以50 mM磷酸盐缓冲溶液(pH7.2)补足200μL。100%组不含抑制剂。空白组用5μL底物以缓冲液补足200μL。37℃孵育0.5h,于405nm波长处测定吸收值。按照如下公式计算抑制率:
根据化合物的浓度与相应的抑制率,利用Origin7.5软件拟合曲线,得到各化合物的IC50
3:实验结果:
本发明所述结构通式(I)所示的化合物和阳性对照药乌苯美司对氨肽酶N的抑制活性结果见下面表格:
体外抑酶活性实验结果显示,本发明所述结构通式(I)所示目标化合物BC-0112 18 22均表现出对APN的抑制作用,且抑制活性与阳性药乌苯美司相当。化合物12的活性略优BC-011822和乌苯美司。结果表明在乌苯美司的羧基上连接协同片段不破坏整个结构的抑酶活性。
实施例 21 体外药效学实验(MTT法)
取人白血病K562细胞株、卵巢透明细胞癌ES-2细胞株、人***癌PC-3 细胞株、人乳腺癌MCF-7细胞株、Hela细胞株、人肝癌H7402细胞株、人卵巢癌3-AO 细胞株转接到细胞培养瓶中,加入培养基于37℃、5% CO2和饱和湿度条件下培养。取对数生长期的细胞1瓶,用移液管吹打均匀,然后取细胞悬液制备血球计数板涂片,于倒置显微镜下计数细胞数目,加入培养基调整细胞数目至1×105/mL。取96孔细胞培养板进行细胞接种和药物实验,周边孔不用(充填无菌PBS),设立空白对照组、阴性对照组、阳性对照组和药物实验组,其中空白对照组只加入细胞培养液150μL/孔,阴性对照组接种细胞悬液100μL/孔并且加入细胞培养液50μL/孔,阳性对照组接种细胞悬液100μL/孔并且加入阳性对照药溶液50μL/孔,药物实验组接种细胞悬液100μL/孔并且加入待测化合物溶液50μL/孔,阳性对照组和药物实验组分别设立5个不同的药物终浓度: 0.01、0.1、1、10、100μmol·L-1,每个药物浓度设3个平行复孔。药物加入完毕后,将96孔细胞培养板置于CO2培养箱中于37℃、5% CO2和饱和湿度条件下培养48h。取上述96孔细胞培养板,每孔加入20μL的MTT溶液(浓度5mg/mL),继续培养4h,取出培养板于2000rpm离心30min,小心吸弃各孔内的培养液,每孔加入100μL的DMSO,在平板振荡器上振荡15min,使formazan结晶溶解完全,然后用酶标仪于波长570nm处测定各孔的OD值,计算各药物在不同浓度下的细胞增殖抑制率,采用统计学软件SPSS16.0计算半数抑制浓度(IC50),其中细胞增殖抑制率按下面公式计算:
本发明所述结构通式(I)所示的目标化合物6(BC-01) 12 18 22和阳性对照药乌苯美司、五氟尿嘧啶(5FU)对卵巢透明细胞癌ES-2细胞株、人白血病K562细胞株、人***癌PC-3 细胞株、人乳腺癌MCF-7细胞株、Hela细胞株、人肝癌H7402细胞株、人卵巢癌3-AO 细胞株的增殖抑制活性结果见下面表格:
ND:未测试。
生物活性实验结果显示,本发明所述结构通式(I)所示的目标化合物BC-01121822对上述肿瘤细胞都有一定的增殖抑制作用,与阳性对照药乌苯美司、五氟尿嘧啶(5FU)相比,BC-01对Hela细胞株的增殖抑制活性明显增强,其对卵巢透明细胞癌ES-2细胞株、人白血病K562、人***癌细胞PC-3、人乳腺癌MCF-7细胞株、人肝癌H7402细胞株、人卵巢癌3-AO 细胞株也都有较明显的增殖抑制活性;121822都表现出了比乌苯美司更好的增殖抑制活性。
体外细胞试验结果可以看出,目标化合物BC-01121822对7种细胞都表现出了较好增殖抑制活性。
实施例 22
目标化合物抑制肝癌H22实验
1:小鼠移植性肿瘤模型的建立
将H22荷腹水瘤种鼠抽腹水,用无菌PBS洗涤三次后用无菌PBS重悬细胞(细胞计数:3.75*107 个/ml) ,接种于昆明鼠右侧腋下,每只100ul。剔除体重过高或者过低的昆明鼠,随机分组,按照给药方案开始给药,以后每天给药一次,每给药5天停药2天,7天为一个周期,共两个周期(给药体积:每次每只200ul /20g,给药方式:灌胃给药),每周期开始和结束时记录每组昆明鼠体重,求均值给药体积为每次每只200ul/ 20g;给药方式:灌胃给药,每天给药一次。
2:药效学试验
将接种H22肿瘤的昆明小鼠称重后随机分为以下4组,每组10只。(1) 阴性对照:PBS;(2) 希罗达组:100mg/kg/d;(3) TFU组:70mg/kg/d;(4)BC-01组:100mg/kg/d。每天给药一次,每给药5天停药2天,7天为一个周期,共两个周期(给药体积:每次每只200ul /20g,给药方式:灌胃给药),每周期开始和结束时用游标卡尺测量肿瘤大小,用电子天平称量小鼠的体重,求均值。于接种后13天处死小鼠,剥取瘤块,称重。瘤体积和抑制率的计算公式如下:
L、W分别指肿瘤的长和宽。
3:实验结果:

Claims (11)

1.通式(I)所示的多靶点型乌苯美司前药衍生物,以及其药学上可接受的盐:
其中结构通式(I)中R为下面取代基之一:
2.根据权利要求1所述的多靶点型乌苯美司前药衍生物,其特征在于:所述结构通式(I)中R为下面取代基:
3.根据权利要求1所述的多靶点型乌苯美司前药衍生物,其特征在于:所述结构通式(I)中R为下面取代基:
4.根据权利要求1所述的多靶点型乌苯美司前药衍生物,其特征在于:所述结构通式(I)中R为下面取代基:
5.根据权利要求1所述的多靶点型乌苯美司前药衍生物,其特征在于:所述结构通式(I)中R为下面取代基:
6.如权利要求2所述的多靶点型乌苯美司前药衍生物的制备方法,其特征在于:
五氟尿嘧啶溶于37%甲醛溶液中,室温反应得到相应的中间体22溶于无水THF中在DCC和DMAP催化下与Boc-L-亮氨酸反应得到3,中间产物3在盐酸饱和的乙酸乙酯溶液中脱去保护基得化合物44在无水DCM中经EDCI和HOBt与Boc-AHPA缩合得到化合物55经盐酸饱和的乙酸乙酯脱保护得目标化合物6(BC-01)
其具体合成路线如下:
其中,THF为四氢呋喃,DCC为二环己基碳二亚胺,DMAP为4-二甲氨基吡啶,HCl-AcOEt为盐酸饱和的乙酸乙酯溶液,DCM为二氯甲烷,EDCI为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐,HOBt为1-羟基苯并***。
7.如权利要求3所述的多靶点型乌苯美司前药衍生物的制备方法,其特征在于:
Boc-L-亮氨酸溶于无水THF中,在EDCI作用下与五氟苯酚反应得8,中间体8在N-甲基吗啉作用下得化合物99在盐酸饱和的乙酸乙酯溶液中脱去保护基得化合物1010在无水DCM中经EDCI和HOBt与Boc-AHPA缩合得到化合物1111经盐酸饱和的乙酸乙酯脱保护得目标化合物12
其具体合成路线如下:
其中,THF为四氢呋喃, HCl-AcOEt为盐酸饱和的乙酸乙酯溶液,DCM为二氯甲烷,EDCI为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐,HOBt为1-羟基苯并***。
8. 如权利要求4所述的多靶点型乌苯美司前药衍生物的制备方法,其特征在于:
表阿霉素经(Boc)2O保护得化合物14, 14在无水DCM中经EDCI和HOBt与Cbz-L-亮氨酸缩合得到化合物1515经钯炭氢气脱氨基保护基得1616在无水DCM中经EDCI和HOBt与Boc-AHPA缩合得到化合物1717经盐酸饱和的乙酸乙酯脱保护得目标化合物18
其具体合成路线如下:
其中,THF为四氢呋喃, HCl-AcOEt为盐酸饱和的乙酸乙酯溶液,DCM为二氯甲烷,EDCI为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐,HOBt为1-羟基苯并***,Pd/C为钯炭。
9. 如权利要求5所述的多靶点型乌苯美司前药衍生物的制备方法,其特征在于:
Boc-L-亮氨酸在无水DCM中经EDCI和HOBt与达沙替尼缩合得到化合物1919经盐酸饱和的乙酸乙酯脱保护得化合物20 20在无水DCM中经EDCI和HOBt与Boc-AHPA缩合得到化合物2121经盐酸饱和的乙酸乙酯脱保护得目标化合物22
其具体合成路线如下:
其中,THF为四氢呋喃, HCl-AcOEt为盐酸饱和的乙酸乙酯溶液,DCM为二氯甲烷,EDCI为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐,HOBt为1-羟基苯并***。
10. 如权利要求1-5中任意一项的多靶点型乌苯美司前药衍生物在预防或治疗各种肿瘤药物中的应用。
11.如权利要求1-5中任意一项的多靶点型乌苯美司前药衍生物作为抗化疗耐药实体肿瘤药物中的应用。
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