CN113912560A - 一种噁唑类组蛋白去乙酰化酶抑制剂及其制备方法与应用 - Google Patents

一种噁唑类组蛋白去乙酰化酶抑制剂及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种噁唑类组蛋白去乙酰化酶抑制剂及其制备方法与应用，属于新药化合物技术领域。所述抑制剂的化学结构如式(Ⅰ)所示，其制备方法包括用NH2OK溶液溶解噁唑化合物1A，加入羟胺，室温搅拌后，TLC检测反应终点，减压除去溶剂，加入盐酸溶液酸化，二氯甲烷萃取，蒸干得粗产物。本发明的噁唑类化合物对组蛋白去乙酰化酶具有很强的抑制作用，能有效抑制癌细胞。对比已上市的组蛋白去乙酰化酶抑制剂，本发明的噁唑类化合物对组蛋白去乙酰化酶的活性显著提高，对肺癌等实体瘤的效果更好，可克服已有组蛋白去乙酰化酶抑制剂活性较低，对实体瘤疗效较差等问题。

Description

一种噁唑类组蛋白去乙酰化酶抑制剂及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及新药化合物技术领域，尤其是一种噁唑类组蛋白去乙酰化酶抑制剂及其制备方法与应用。
背景技术
组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase,HDACs)是一类真核细胞中广泛存在的蛋白酶，能将组蛋白赖氨酸上的乙酰基去除，从而抑制基因转录。
此外，HDACs还可从一些非组蛋白，如转录因子、结构蛋白和炎症介质中去除乙酰基，影响其功能。抑制HDACs的酶活性不仅可以影响基因表达、细胞凋亡、生长停滞、分化等细胞进程，还能抑制血管生成。由于HDACs在基因表达和其他细胞活动中扮演极其重要的角色，因此，HDAC抑制剂在癌症治疗方面具有巨大研发价值。
伏立诺他是第一个被美国食品与药物管理局(FDA)批准用于治疗皮肤T细胞淋巴瘤(CTCL)的HDAC抑制剂，啰咪酯肽分别于2009年和2011年被FDA批准用于治疗CTCL和外周T细胞淋巴瘤(PTCL)，贝利司他于2014年被FDA批准用于治疗PTCL。然而，目前HDAC抑制剂治疗B细胞淋巴瘤的疗效尚未明确。
此外，目前上市的HDAC抑制剂还普遍存在活性较低，对实体瘤疗效较差等问题。因此，开发新型的组蛋白去乙酰化酶抑制剂具有广阔的应用前景。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种噁唑类组蛋白去乙酰化酶抑制剂及其制备方法与应用。
本发明的技术方案为：一种噁唑类组蛋白去乙酰化酶抑制剂，所述的抑制剂的化学结构如式(Ⅰ)所示：
Figure BDA0003381702800000021
式中，R＝H,Cl,CH3,CF3或OMe；n＝6。
进一步的，所述的抑制剂的化学结构如下所示：
Figure BDA0003381702800000022
进一步的，所述的抑制剂的化学结构如下所示：
Figure BDA0003381702800000023
进一步的，所述的抑制剂的化学结构如下所示：
Figure BDA0003381702800000024
进一步的，所述的抑制剂的化学结构如下所示：
Figure BDA0003381702800000031
进一步的，所述的抑制剂的化学结构如下所示：
Figure BDA0003381702800000032
本发明还提供了一种噁唑类组蛋白去乙酰化酶抑制剂的制备方法，包括以下步骤：
S1)、将15mmol盐酸羟胺和15mmol的KOH置于圆底烧瓶中，加入25mL的无水甲醇溶解，冰浴搅拌20-40min后过滤得羟胺钾溶液NH2OK；
S2)、用25mL的NH2OK溶液溶解1mmol的噁唑化合物1A，加入20mmol的羟胺，室温搅拌30min-1h后，TLC检测反应终点，减压除去溶剂；
S3)、然后加入适量的2mol/L的盐酸溶液酸化至PH＝3-4，二氯甲烷萃取1-3次，然后利用无水MgSO4干燥，蒸干得粗产物；
反应式如下：
Figure BDA0003381702800000033
式中，R＝H,Cl,CH3,CF3或OMe。
本发明还提供了所述的噁唑类组蛋白去乙酰化酶抑制剂在作为组蛋白去乙酰化酶抑制剂、抗癌药物和细胞周期药物方面的应用。
本发明的有益效果为：
1、本发明所提供的噁唑类化合物对组蛋白去乙酰化酶具有很强的抑制作用，能有效抑制癌细胞，可形成新一代的抗癌先导化合物；
2、对比已上市的组蛋白去乙酰化酶抑制剂，本发明的噁唑类化合物对组蛋白去乙酰化酶的活性显著提高，对肺癌等实体瘤的效果更好，可克服已有组蛋白去乙酰化酶抑制剂活性较低，对实体瘤疗效较差等问题；
3、本发明的噁唑类化合物，在药学规范可以接收的制剂组合下，制备为片剂、粉针剂、乳化剂、胶囊等，在组蛋白去乙酰化酶抑制剂、抗癌药物和细胞周期药物等方面具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案作进一步描述，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。实施例中所用方法和操作，如无特别说明，均为本领域的常规方法或常规操作。实施例中所用的原料均可通过市售购买获得，且平行实验所用的都是同一种。
实施例1
本实施例提供一种噁唑类组蛋白去乙酰化酶抑制剂的制备方法，包括以下步骤：
S1)、分别将15mmol的盐酸羟胺和15mmol的KOH置于圆底烧瓶中，加入25mL无水甲醇溶解，冰浴搅拌30min后过滤得羟胺钾(NH2OK)溶液，密封备用；
S2)、将1mmol的7-(5-苯基噁唑-2-酰胺)庚酸甲酯用事先备好的25mLNH2OK溶液溶解，加入20mmol的羟胺，室温搅拌1h后，TCL检测反应终点，减压除去溶剂；
S3)、加入适量的2mol/L的盐酸溶液酸化至PH＝3-4，二氯甲烷(3×20mL)萃取，无水MgSO4干燥，蒸干得粗产物，记为10d。
本实施例制备反应式如下：
Figure BDA0003381702800000051
粗产物用硅胶层析柱分离纯化(洗脱剂为氯仿:甲醇＝10:1)，乙醇重结晶，真空干燥得0.35mmol目标产物10d，产率约为35％。
目标产物10d：白色粉末固体。1H NMR(500MHz,DMSO-d6)δ10.34(s,1H),8.98(s,1H),8.67(s,1H),7.90(s,1H),7.83(d,J＝7.2Hz,2H),7.52(t,J＝7.6Hz,2H),7.44(t,J＝7.4Hz,1H),3.24(q,J＝6.7Hz,2H),1.93(t,J＝7.4Hz,2H),1.53–1.47(m,4H),1.30–1.24(m,4H)；13C NMR(126MHz,DMSO-d6)δ169.18,154.68,154.45,152.36,129.51,129.32,126.87,124.69,123.70,38.98,32.32,28.93,28.40,26.21,25.18。
实施例2
本实施例提供一种噁唑类组蛋白去乙酰化酶抑制剂的制备方法，包括以下步骤：
S1)分别将15mmol的盐酸羟胺和15mmol的KOH置于圆底烧瓶中，加入25mL无水甲醇溶解，冰浴搅拌30min后过滤得羟胺钾(NH2OK)溶液，密封备用。
S2)、将1mmol的7-(5-(4-甲氧基苯基噁唑)-2-酰胺)庚酸甲酯用事先备好的25mLNH2OK溶液溶解，加入20mmol的羟胺，室温搅拌1h后，TCL检测反应终点，减压除去溶剂；
S3)、加入适量的2mol/L的盐酸溶液酸化至PH＝3-4，二氯甲烷(3×20mL)萃取，无水MgSO4干燥，蒸干得粗产物，记为9g。
本实施例制备反应式如下：
Figure BDA0003381702800000061
本实施例制备的粗产物用硅胶层析柱分离纯化(洗脱剂为氯仿:甲醇＝
10:1)，乙醇重结晶，真空干燥得0.42mmol目标产物9g，产率约为42％。
目标产物9g：白色粉末固体。1H NMR(500MHz,DMSO-d6)δ10.34(s,1H),8.92(s,1H),8.67(s,1H),7.79–7.71(m,3H),7.08(d,J＝8.9Hz,2H),3.81(s,3H),3.22(s,2H),1.93(s,2H),1.53–1.45(m,4H),1.31–1.22(m,4H)；13C NMR(126MHz,DMSO-d6)δ169.19,160.20,154.76,153.86,152.55,126.39,122.07,119.49,114.79,55.46,38.95,32.32,28.96,28.41,26.22,25.19。
实施例3
本实施例提供一种噁唑类组蛋白去乙酰化酶抑制剂的制备方法，包括以下步骤：
S1)、分别将15mmol的盐酸羟胺和15mmol的KOH置于圆底烧瓶中，加入25mL无水甲醇溶解，冰浴搅拌30min后过滤得羟胺钾(NH2OK)溶液，密封备用。
S2)、将1mmol的7-(5-(4-氯苯基噁唑)-2-酰胺)庚酸甲酯用事先备好的25mLNH2OK溶液溶解，加入20mmol的羟胺，室温搅拌1h后，TCL检测反应终点，减压除去溶剂；
S3)、加入适量的2mol/L的盐酸溶液酸化至PH＝3-4，二氯甲烷(3×20mL)萃取，无水MgSO4干燥，蒸干得粗产物，记为10m。
本实施例制备反应式如下：
Figure BDA0003381702800000071
本实施例制备的粗产物用硅胶层析柱分离纯化(洗脱剂为氯仿:甲醇＝10:1)，乙醇重结晶，真空干燥得0.28mmol目标产物10m，产率约为28％。
目标产物10m：白色粉末固体。1H NMR(500MHz,DMSO-d6)δ10.34(s,1H),9.00(s,1H),8.67(s,1H),7.94(s,1H),7.85(d,J＝8.6Hz,2H),7.60(d,J＝8.6Hz,2H),3.25(s,2H),1.93(s,2H),1.51(s,4H),1.27(s,4H)；13C NMR(126MHz,DMSO-d6)δ169.18,154.60,154.57,151.32,133.96,129.43,126.46,125.77,124.34,39.00,32.32,28.92,28.40,26.21,25.18。
实施例4
本实施例提供一种噁唑类组蛋白去乙酰化酶抑制剂的制备方法，包括以下步骤：
S1)、分别将15mmol的盐酸羟胺和15mmol的KOH置于圆底烧瓶中，加入25mL无水甲醇溶解，冰浴搅拌30min后过滤得羟胺钾(NH2OK)溶液，密封备用。
S2)、将1mmol的7-(5-(4-甲基噁唑)-2-酰胺)庚酸甲酯用事先备好的25mLNH2OK溶液溶解，加入20mmol的羟胺，室温搅拌1h后，TCL检测反应终点，减压除去溶剂；
S3)、然后加入适量的2mol/L的盐酸溶液酸化至PH＝3-4，二氯甲烷(3×20mL)萃取，无水MgSO4干燥，蒸干得粗产物，记为10n。
本实施例制备反应式如下：
Figure BDA0003381702800000072
将本实施例制备的粗产物用硅胶层析柱分离纯化(洗脱剂为氯仿:甲醇
＝10:1)，乙醇重结晶，真空干燥得0.30mmol目标产物10n，产率约为30％。
目标产物10n：白色粉末固体。1H NMR(500MHz,DMSO-d6)δ10.34(s,1H),8.95(s,1H),8.67(s,1H),7.82(s,1H),7.71(d,J＝8.1Hz,2H),7.33(d,J＝8.0Hz,2H),3.23(s,2H),2.35(s,3H),1.93(s,2H),1.51(s,4H),1.26(s,4H)；13C NMR(126MHz,DMSO-d6)δ169.21,154.73,154.16,152.58,139.26,129.87,124.68,124.17,123.02,38.98,32.33,28.95,28.41,26.23,25.20,21.07。
实施例5
本实施例提供一种噁唑类组蛋白去乙酰化酶抑制剂的制备方法，包括以下步骤：
S1)、分别将15mmol的盐酸羟胺和15mmol的KOH置于圆底烧瓶中，加入25mL无水甲醇溶解，冰浴搅拌30min后过滤得羟胺钾(NH2OK)溶液，密封备用。
S2)、将1mmol的7-(5-(4-三氟甲基噁唑)-2-酰胺)庚酸甲酯用事先备好的25mLNH2OK溶液溶解，加入20mmol的羟胺，室温搅拌1h后，TCL检测反应终点，减压除去溶剂；
S3)、加入适量的2mol/L的盐酸溶液酸化至PH＝3-4，二氯甲烷(3×20mL)萃取，无水MgSO4干燥，蒸干得粗产物，记为10p。
本实施例制备反应式如下：
Figure BDA0003381702800000081
将本实施例制备的粗产物用硅胶层析柱分离纯化(洗脱剂为氯仿:甲醇
＝10:1)，乙醇重结晶，真空干燥得0.30mmol目标产物10p，产率约为20％。
目标产物10p：白色粉末固体。1H NMR(500MHz,DMSO-d6)δ10.34(s,1H),9.06(s,1H),8.67(s,1H),8.10(s,1H),8.05(d,J＝8.2Hz,2H),7.89(d,J＝8.3Hz,2H),3.25(q,J＝6.7Hz,2H),1.93(t,J＝7.4Hz,2H),1.57–1.43(m,4H),1.27(s,4H).13C NMR(126MHz,DMSO-d6)δ169.18,155.13,154.51,150.88,130.64,126.32,126.29,125.80,125.31,39.04,32.32,28.91,28.40,26.21,25.18。
实施例6
实施例1～5所制备的噁唑类组蛋白去乙酰化酶抑制剂对人组蛋白去乙酰化酶1(HDAC1)的活性的研究
(1)实验材料
目标化合物和阳性对照伏立诺他(SAHA)、人组蛋白去乙酰化酶1(HDAC1)试剂盒(Abnova、Catalog Number KA1320)、酶标仪(Biotek NEO2)和黑色96孔板。
(2)实验方法
按照HDAC1试剂盒生产公司提供的说明书操作。黑色96孔板中包含空白组、阴性组和样品组3个体系，每个体系3个平行组。其中，空白组(Bw)：150μL缓冲液、10μL DMSO和10μLHDAC1底物；阴性组(F0)：140μL缓冲液、10μL HDAC1酶、10μL DMSO和10μL HDAC1底物；样品组(F)：140μL缓冲液、10μL HDAC1酶、10μL不同浓度的化合物和10μL HDAC1底物。然后在微孔板恒温振荡器中，37℃下孵育30min，然后每孔加入40μL显影剂后，再孵育15min，利用Biotek NEO2酶标仪在激发波长为350nm，发射波长450nm下测定荧光强度值，计算不同浓度的化合物对HDAC1酶的抑制率，对每个浓度的抑制率进行非线性曲线拟合分析后，得到半数抑制浓度IC50值。半数抑制浓度IC50值越低，代表化合物对HDAC1酶的抑制能力越强。
如表1所示，阳性对照SAHA对人组蛋白去乙酰化酶1(HDAC1)半数抑制浓度为214.8nM，化合物9g、10d、10m、10n和10p的半数抑制浓度分别为40.07nM、36.42nM、31.38nM、44.41nM和42.82nM，均优于阳性对照，显示出目标化合物对于HDAC1具有很强的抑制活性。
表1噁唑类化合物抑制组蛋白去乙酰化酶1(HDAC1)的实验结果对比
Figure BDA0003381702800000101
实施例7
实施例1～5所制备的噁唑类组蛋白去乙酰化酶抑制剂对癌细胞增殖的作用研究
(1)实验材料
目标化合物和阳性对照伏立诺他(SAHA)、胰酶、清洗液PBS、胎牛血清、人肺癌细胞A549、双抗(青霉素、链霉素)、CCK-8试剂盒(碧云天)、酶标仪(Biotek NEO2)和96孔板。
(2)实验方法
人肺癌细胞A549来自于上海生物化学与细胞生物学研究所。细胞培养在含有5％CO2的37℃培养箱中，使用的为DMEM培养基，其中含10％血清和1％的双抗(青霉素、链霉素)。
SRB法测试时，首先消化对数生长期的细胞，并计数。将细胞种到96孔板中过夜。待细胞贴壁后加入不同浓度的化合物，每个化合物设置7个浓度，每个浓度设置3-5个平行。将细胞与药物继续培养72h后取出，每孔加入50μL的50％(m/v)的三氯乙酸固定细胞，细胞板需要先在室温下放置5min后，再在40℃下放置1h。弃固定液，用蒸馏水洗涤5次，放置空气中自然晾干。随后每孔加入100匹的0.4％的SRB溶液，室温下放置30min后，用1％的醋酸溶液洗涤10遍以上，空气中干燥。最后加入150μL的Tris溶液，利用Biotek NEO2酶标仪进行吸光度的测定，吸收波长设置在570nm。对每个浓度的抑制率进行非线性曲线拟合分析后，得到半数抑制浓度IC50值。
如表2所示，阳性对照SAHA对人肺癌细胞A549半数抑制浓度为2.043μΜ，化合物9g、10d、10m、10n和10p的半数抑制浓度分别为0.6087μΜ、0.4195μΜ、0.5139μΜ、0.6601μΜ和0.6410μΜ，均优于阳性对照，显示出目标化合物对于癌细胞具有很强的抑制活性。
表2噁唑类化合物对A549肺癌细胞的半数抑制浓度的实验结果对比
Figure BDA0003381702800000111
通过上述实施例证明，根据本发明所提供的噁唑化合物对组蛋白去乙酰化酶和癌细胞具有很强的抑制剂作用。对比已上市的组蛋白去乙酰化酶抑制剂，本发明提供的噁唑类化合物的活性显著提高，可开发为新一代的抗癌药物。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种噁唑类组蛋白去乙酰化酶抑制剂，其特征在于，所述的抑制剂的化学结构如式(Ⅰ)所示：
Figure FDA0003381702790000011
式中，R＝H,Cl,CH3,CF3或OMe；n＝6。
2.根据权利要求1所述的噁唑类组蛋白去乙酰化酶抑制剂，其特征在于：所述的抑制剂的化学结构如下所示：
Figure FDA0003381702790000012
3.根据权利要求1所述的噁唑类组蛋白去乙酰化酶抑制剂，其特征在于：所述的抑制剂的化学结构如下所示：
Figure FDA0003381702790000013
4.根据权利要求1所述的一种噁唑类组蛋白去乙酰化酶抑制剂，其特征在于：所述的抑制剂的化学结构如下所示：
Figure FDA0003381702790000021
5.根据权利要求1所述的一种噁唑类组蛋白去乙酰化酶抑制剂，其特征在于：所述的抑制剂的化学结构如下所示：
Figure FDA0003381702790000022
6.根据权利要求1所述的一种噁唑类组蛋白去乙酰化酶抑制剂，其特征在于：所述的抑制剂的化学结构如下所示：
Figure FDA0003381702790000023
7.一种如权利要求1～6任一项所述的噁唑类组蛋白去乙酰化酶抑制剂的制备方法，其特征在于：用25mL的NH2OK溶液溶解1mmol的噁唑化合物1A，加入20mmol的羟胺，室温搅拌30min-1h后，TLC检测反应终点，减压除去溶剂；然后加入适量的2mol/L的盐酸溶液酸化至PH＝3-4，二氯甲烷萃取1-3次，蒸干得粗产物；
反应式如下：
Figure FDA0003381702790000024
式中，R＝H,Cl,CH3,CF3或OMe；n＝6。
8.如权利要求1～6任一项所述的噁唑类组蛋白去乙酰化酶抑制剂在作为组蛋白去乙酰化酶抑制剂、抗癌药物和细胞周期药物方面的应用。
CN202111445772.2A 2020-12-07 2021-11-29 一种噁唑类组蛋白去乙酰化酶抑制剂及其制备方法与应用 Active CN113912560B (zh)

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