CN114736204A - 一种培西达替尼结构类似物的制备方法及其抗肿瘤中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于抗肿瘤药物制备技术领域,具体公开了一种培西达替尼类似物的设计、合成及其在制备抗癌药物中的应用,具体涉及化合物5‑氯‑3‑{[2‑({[6‑(三氟甲基)吡啶‑3‑基]甲基}氨基)嘧啶‑5‑基]甲基}‑1H‑吡咯并[2,3‑b]吡啶的合成及其在制备抗癌药物中的应用。本发明的化合物在保留培西达替尼的基本药效母核5‑氯‑7‑氮杂吲哚的基础上,通过生物电子等排体原理对其结构进行修饰和优化,从而设计了一个具有潜在抗癌活性的培西达替尼类似物。以2‑氨基嘧啶‑5‑羧酸甲酯和6‑三氟甲基烟醛为原料,经六步反应合成了此化合物。细胞毒性实验表明该化合物能抑制癌细胞的增殖。细胞凋亡实验进一步验证了其具有诱导癌细胞调亡的能力。
Description
技术领域
本发明属于抗肿瘤药物制备技术领域,涉及一种培西达替尼结构类似物的制备方法及其抗肿瘤中的应用,更具体涉及一种化合物5-氯-3-{[2-({[6-(三氟甲基)吡啶-3-基]甲基}氨基)嘧啶-5-基]甲基}-1H-吡咯并[2,3-b]吡啶的制备方法及其在制备抗癌药物中的应用。
背景技术
培西达替尼(Pexidartinib)是一种集落刺激因子1受体(CSF-1R)抑制剂,于2019年在美国上市,被批准用于治疗腱鞘巨细胞瘤(TGCT)成人患者,该药是全球首个获批被用于治疗TGCT的药物,被授予孤儿药称号。同时,在体内外活性研究中发现,培西达替尼对胃肠道间质瘤、胶质母细胞瘤、急性髓细胞样白血病、类风湿关节炎等也具有一定的治疗效果。本发明的化合物在保留培西达替尼的基本药效母核5-氯-7-氮杂吲哚的基础上,通过生物电子等排体原理对其结构进行修饰和优化,以期开发出新的具有抗肿瘤活性的培西达替尼类似物,扩宽该类药物的新适应症和治疗窗。
目前已报道的培西达替尼类似物均以5-氯-7-氮杂吲哚环为母核,这些类似物都显示出较强的抗癌活性。如维罗非尼(Bollag G,et al.Nature,2010),该药于2011年被美国FDA批准用于治疗黑色素瘤;PLX-4720,该类似物在体外能显著抑制人结肠癌细胞COLO205、人恶性黑色素瘤细胞A375的增殖(Paraiso KH,et al.Cancer research,2011);Bezuclastinib,该类似物对胃肠道间质瘤、转移癌有较强的治疗效果(WO2014100620)。
基于以上报道,为了扩宽培西达替尼类似物在抗癌领域的应用,本发明期望开发出新的培西达替尼类似物,探索该化合物新的抗癌活性。
发明内容
针对现有技术中存在的不足,申请人为了开发出新的具有抗肿瘤活性的培西达替尼类似物,扩宽该类药物的新适应症和治疗窗,在保留培西达替尼的基本药效母核5-氯-7-氮杂吲哚的基础上,通过生物电子等排体原理对其结构进行修饰和优化。
本发明的第一个目的在于设计、合成了一种培西达替尼结构类似物—化合物(Ⅰ):5-氯-3-{[2-({[6-(三氟甲基)吡啶-3-基]甲基}氨基)嘧啶-5-基]甲基}-1H-吡咯并[2,3-b]吡啶,其结构式如下:
分子式:C19H14ClF3N6
分子量:418.8082
该化合物是在保留培西达替尼药效基团5-氯-7-氮杂吲哚的基础上,利用生物电子等排体原理进行结构修饰,从而得到了这种新的培西达替尼类似物,通过细胞实验证明,该类似物具有潜在的抗肿瘤活性和应用开发价值。
本发明的第二个目的在于提供了所述化合物5-氯-3-{[2-({[6-(三氟甲基)吡啶-3-基]甲基}氨基)嘧啶-5-基]甲基}-1H-吡咯并[2,3-b]吡啶在制备抗癌药物中的应用。
本发明对其进行了初步的体外活性评价。通过细胞毒性实验,以培西达替尼标准品作为对照,结果证明该化合物能显著抑制肿瘤细胞HOS、MCF-7、A549的生长;此外,通过细胞凋亡实验,进一步验证了其能诱导HOS与A549细胞的凋亡。
所述化合物(Ⅰ),可以采用以下的工艺路线制备:
步骤一、以2-氨基嘧啶-5-羧酸甲酯和6-三氟甲基烟醛为原料,与还原剂作用,发生还原胺化反应得到中间体(Ⅱ),具体的反应路线如下:
其中,中间体(Ⅱ)的结构式为:
中间体(Ⅱ)的化学名称为:2-({[6-(三氟甲基)吡啶-3-基]甲基}氨基)嘧啶-5-甲酸甲酯。
步骤二、以中间体(Ⅱ)作为原料,与还原剂作用,发生还原反应得到中间体(Ⅲ),具体的反应路线如下:
其中,中间体(Ⅲ)的结构式为:
中间体(Ⅲ)的化学名称为:[2-({[6-(三氟甲基)吡啶-3-基]甲基}氨基)嘧啶-5-基]甲醇。
步骤三、以中间体(Ⅲ)作为原料,与氧化剂作用,发生氧化反应得到中间体(Ⅳ),具体的反应路线如下:
其中,中间体(Ⅳ)的结构式为:
中间体(Ⅳ)的化学名称为:2-({[6-(三氟甲基)吡啶-3-基]甲基}氨基)嘧啶-5-甲醛。
步骤四、以中间体(Ⅳ)作为原料,与一种氨基的保护基作用,发生取代反应得到中间体(Ⅴ),具体的反应路线如下:
其中,中间体(Ⅴ)的结构式为:
中间体(Ⅴ)的化学通用名为:[2-({[6-(三氟甲基)吡啶-3-基]甲基})-(G-取代氨基)]嘧啶-5-甲醛。
步骤五、以中间体(Ⅴ)和5-氯-7-氮杂吲哚作为原料,在碱性条件下,发生加成反应得到中间体(Ⅵ),具体的反应路线如下:
其中,中间体(Ⅵ)的结构式为:
中间体(Ⅵ)的化学通用名为:{5-[(5-氯-1H-吡咯并[2,3-b]吡啶-3-基)羟甲基]嘧啶-2-基}-{[6-(三氟甲基)吡啶-3-基]甲基}-G-取代胺。
步骤六、以中间体(Ⅵ)作为原料,在酸性条件下,发生取代反应,脱除氨基保护基,同时与三乙基硅烷作用,脱除羟基,从而得到所述化合物(Ⅰ),具体的反应路线如下:
在以上技术方案中,式中-G为一种氨基的保护基团,优选为叔丁氧羰基、芴甲氧羰基、对甲氧基苄基等。
在以上技术方案基础上,优选的,步骤一中,所述的还原剂为硼氢化钠、氰基硼氢化钠、三乙酰氧基硼氢化钠、钯碳/H2、雷尼镍/H2、2-甲基吡啶-N-甲硼烷、三乙基硅烷、铑/CO中的一种。更加优选的,步骤一中,所述的还原剂为氰基硼氢化钠、三乙酰氧基硼氢化钠、三乙基硅烷、铑/CO中的一种。
在以上技术方案基础上,优选的,步骤一中,2-氨基嘧啶-5-羧酸甲酯:6-三氟甲基烟醛:还原剂的摩尔比为1:1~4:2~10。更加优选的,步骤一中,2-氨基嘧啶-5-羧酸甲酯:6-三氟甲基烟醛:还原剂的摩尔比为1:1.2~3:2~9。
在以上技术方案基础上,优选的,步骤二中,所述的还原剂为氢化铝锂、三仲丁基硼氢化锂、硼氢化钠、硼氢化钾、二异丁基氢化铝、硼氢化钠/氯化镁、硼氢化钠/氯化铝、硼氢化钠/氯化锌中的一种。更加优选的,步骤二中,所述的还原剂为氢化铝锂、硼氢化钠/氯化镁、硼氢化钠/氯化铝、硼氢化钠/氯化锌中的一种。
在以上技术方案基础上,优选的,步骤二中,中间体(Ⅱ):还原剂的摩尔比为1:1~5。更加优选的,步骤二中,中间体(Ⅱ):还原剂的摩尔比为1:1.2~4。
在以上技术方案基础上,优选的,步骤三中,所述的氧化剂为二氧化锰、PDC氧化剂、PCC氧化剂、DMSO、戴斯-马丁氧化剂、Collins试剂、2-碘酰基苯甲酸、四丙基过钌酸铵、四甲基哌啶氧化物中的一种。更加优选的,步骤三中,所述的氧化剂为戴斯-马丁氧化剂、Collins试剂、四丙基过钌酸铵、四甲基哌啶氧化物中的任意一种。
在以上技术方案基础上,优选的,步骤三中,中间体(Ⅲ):氧化剂的摩尔比为1:0.5~5。更加优选的,步骤三中,中间体(Ⅲ):氧化剂的摩尔比为1:1~4。
在以上技术方案基础上,优选的,步骤四中,所述的氨基保护试剂为氯甲酸苄酯、二碳酸二叔丁酯、芴甲氧羰酰氯、对甲氧基苄溴、溴化苄、对甲苯磺酰氯、三苯基氯甲烷、N-乙氧羰基邻苯二甲酰亚胺中的一种。更加优选的,步骤四中,所述的氨基保护试剂为氯甲酸苄酯、二碳酸二叔丁酯、芴甲氧羰酰氯、对甲氧基苄溴中的任意一种。
在以上技术方案基础上,优选的,步骤四中,中间体(Ⅳ):氨基保护剂的摩尔比为1:1~6。更加优选的,步骤四中,中间体(Ⅳ):氨基保护剂的摩尔比为1:1.2~4.5。
在以上技术方案基础上,优选的,步骤五中,提供碱性环境的物质为甲醇钠、乙醇钠、碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、叔丁醇钠、叔丁醇钾、叔戊醇钠、叔戊醇钾中的一种或几种。更加优选的,步骤五中,提供碱性环境的物质为氢氧化钠、碳酸钾、叔丁醇钾、叔戊醇钾中的一种或几种。
在以上技术方案基础上,优选的,步骤五中,中间体(Ⅴ):5-氯-7-氮杂吲哚:提供碱性环境物质的摩尔比为1:1~3:0.01~5。更加优选的,步骤五中,中间体(Ⅴ):5-氯-7-氮杂吲哚:碱性试剂的摩尔比为1:1.2~2.5:0.01~4。
在以上技术方案基础上,优选的,步骤六中,提供酸性环境的物质为甲酸、盐酸、氢溴酸、对甲苯磺酸、甲磺酸、磷酸、三氟乙酸、溴化锌中的一种。更加优选的,步骤六中,提供酸性环境的物质为盐酸、氢溴酸、磷酸、三氟乙酸中的一种。
在以上技术方案基础上,优选的,步骤六中,中间体(Ⅵ):提供酸性环境物质的摩尔比为1:0.5~85。更加优选的,步骤六中,中间体(Ⅵ):酸性试剂的摩尔比为1:1~80。
与现有技术比较而言,本发明具有以下的有益效果:
(1)本发明以廉价易得的原料、温和的反应条件、简便的工艺路线,首次合成出了一种新的、具有潜在应用价值的生物活性分子。其次,在本工艺路线中,每步合成的中间体,亦为首次合成。
(2)本发明验证了该化合物具有潜在的抗癌活性,在体外,其能显著抑制HOS、MCF-7、A549细胞的生长,尤其对于HOS与A549细胞而言,具有广泛的应用前景。
附图说明
图1为本发明中间体(Ⅱ)2-({[6-(三氟甲基)吡啶-3-基]甲基}氨基)嘧啶-5-甲酸甲酯的质谱图;
图2为本发明中间体(Ⅲ)[2-({[6-(三氟甲基)吡啶-3-基]甲基}氨基)嘧啶-5-基]甲醇的核磁共振氢谱图;
图3为本发明中间体(Ⅳ)2-({[6-(三氟甲基)吡啶-3-基]甲基}氨基)嘧啶-5-甲醛的红外光谱图;
图4为本发明中间体(Ⅴ)(5-甲酰基嘧啶-2-基){[6-(三氟甲基)吡啶-3-基]甲基}氨基甲酸叔丁酯的核磁共振氢谱图;
图5为本发明中间体(Ⅵ){5-[(5-氯-1H-吡咯并[2,3-b]吡啶-3-基)羟甲基]嘧啶-2-基}-{[6-(三氟甲基)吡啶-3-基]甲基}氨基甲酸叔丁基酯的质谱图;
图6为化合物(Ⅰ)5-氯-3-{[2-({[6-(三氟甲基)吡啶-3-基]甲基}氨基)嘧啶-5-基]甲基}-1H-吡咯并[2,3-b]吡啶的核磁共振氢谱图;
图7为HOS细胞毒性实验结果统计图(“*”表示数据间存在显著性差异且P小于0.05,“**”表示数据间存在显著性差异且P小于0.01);
图8为MCF-7细胞毒性实验结果统计图(“***”表示数据间存在显著性差异且P小于0.001);
图9为A549细胞毒性实验结果统计图(“*”表示数据间存在显著性差异且P小于0.05);
图10为HOS细胞凋亡实验结果图(A、B为流式细胞图,C为柱状统计分析图)(“*”表示数据间存在显著性差异且P小于0.05,“**”表示数据间存在显著性差异且P小于0.01);
图11为A549细胞凋亡实验结果图(A、B为流式细胞图,C为柱状统计分析图)(“*”表示数据间存在显著性差异且P小于0.05)。
具体实施方式
为了更方便本领域普通技术人员理解本发明,下面申请人结合具体的实施方式更好地说明本发明。应该指出的是,以下实施方式只是本专利申请保护范围内的一部分实施方式,并非全部的实施方式。在没有做出创造性改变的前提下,也应该视为本发明的保护范围之内。
以下各实施例中所用的试剂,全部为普通试剂,纯度为分析纯,所用的溶剂均未进一步处理,浓盐酸的浓度为37wt%,氢溴酸的浓度为48wt%。
实施例1、中间体(Ⅱ)的合成
1.1向单口烧瓶中,加入200mg 2-氨基嘧啶-5-羧酸甲酯,274.4mg 6-三氟甲基烟醛,将其溶解在20ml甲苯中,加入382.3mg氰基硼氢化钠、1ml浓盐酸。反应温度为100℃、反应32h。反应结束后,将其倒入烧瓶中,加入100ml10%m/v(m/v=g/mL,下同,不赘述)碳酸钾水溶液,用100ml二氯甲烷萃取,饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,旋蒸浓缩,在60℃下,干燥24h后得385mg中间体(Ⅱ),收率为94.41%。
1.1所得中间体(Ⅱ)的质谱表征结果如下:ESI-MS(m/z):313.09[M+H]+,见附图1。
1.2向单口烧瓶中,加入300mg 2-氨基嘧啶-5-羧酸甲酯,480.3mg 6-三氟甲基烟醛,将其溶解在30ml乙腈中,加入1.24g三乙酰氧基硼氢化钠、1.5ml浓盐酸。反应温度为85℃、反应36h。反应结束后,将其倒入烧瓶中,加入150ml 10%m/v碳酸钾水溶液,用200ml二氯甲烷萃取,饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,旋蒸浓缩,在60℃下,干燥24h后得526mg中间体(Ⅱ),收率为85.99%。
1.3向单口烧瓶中,加入200mg 2-氨基嘧啶-5-羧酸甲酯,343mg 6-三氟甲基烟醛,将其溶解在20ml甲苯中,加入5.2ml三乙基硅烷、313.7mg冰醋酸。反应温度为100℃、反应30h。反应结束后,将其倒入烧瓶中,加入100ml 10%m/v碳酸钾水溶液,用100ml乙酸乙酯萃取,饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,旋蒸浓缩,在60℃下,干燥24h后得373mg中间体(Ⅱ),收率为91.47%。
实施例2、中间体(Ⅲ)的合成
2.1向三口烧瓶中,加入150mg实施例1中1.1所制备的中间体(Ⅱ),将其溶解在20ml四氢呋喃中,整个反应通入氮气保护。加入27.3mg硼氢化钠,131mg氯化锌。反应温度为60℃、反应42h。反应结束后,加入50ml 10%m/vNH4Cl水溶液,继续搅拌1h,将反应液直接过滤,旋蒸浓缩,在70℃下,干燥24h后得89mg中间体(Ⅲ),收率为65.18%。
2.1所得中间体(Ⅲ)的核磁共振氢谱表征结果如下:1H NMR(400MHz,dmso)δ8.79-8.70(m,2H),8.23(s,1H),8.16(s,1H),7.95(dd,J=8.1,1.4Hz,1H),7.86-7.83(m,1H),6.49(s,1H),4.60(d,J=6.3Hz,2H),4.28(d,J=4.9Hz,2H),见附图2。
2.2向三口烧瓶中,加入200mg实施例1中1.1所制备的中间体(Ⅱ),将其溶解在20ml四氢呋喃中,整个反应通入氮气保护。加入29.1mg硼氢化钠,91.5mg氯化镁。反应温度为50℃、反应48h。反应结束后,加入50ml 10%m/vNH4Cl水溶液,继续搅拌1h,将反应液直接过滤,旋蒸浓缩,在70℃下,干燥24h后得116mg中间体(Ⅲ),收率为63.72%。
2.3向三口烧瓶中,加入300mg实施例1中1.1所制备的中间体(Ⅱ),将其溶解在30ml四氢呋喃中,整个反应通入氮气保护。滴加1.54ml 2.5mol/L氢化铝锂的四氢呋喃溶液,反应温度为40℃、反应38h。反应结束后,加入100ml饱和NH4Cl水溶液,继续搅拌1h,将反应液直接过滤,旋蒸浓缩,在70℃下,干燥24h后得160mg中间体(Ⅲ),收率为58.59%。
实施例3、中间体(Ⅳ)的合成
3.1向三口烧瓶中,加入200mg实施例2中2.1所制备的中间体(Ⅲ),将其溶解在20ml二氯甲烷中,整个反应通入氮气保护。加入332.9mg四丙基过钌酸铵,在室温条件下,反应8h,反应结束后,将其倒入烧瓶中,加入100ml 10%m/v碳酸钾水溶液,用100ml乙酸乙酯萃取,饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,旋蒸浓缩,在60℃下,干燥24h后得184mg中间体(Ⅳ),收率为92.66%。
3.1所得中间体(Ⅳ)的红外光谱表征如下:IR(KBr)v:2965,2212,1942,1661,1578,1408,1027cm-1,见附图3。
3.2向三口烧瓶中,加入150mg实施例2中2.1所制备的中间体(Ⅲ),将其溶解在20ml二氯甲烷中,整个反应通入氮气保护。加入218mg Collins试剂,反应温度为30℃、反应6h。反应结束后,将其倒入烧瓶中,加入100ml 10%m/v碳酸钾水溶液,用100ml乙酸乙酯萃取,饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,旋蒸浓缩,在60℃下,干燥24h后得134mg中间体(Ⅳ),收率为89.97%。
3.3向三口烧瓶中,加入250mg实施例2中2.1所制备的中间体(Ⅲ),将其溶解在30ml二氯甲烷中,整个反应通入氮气保护。加入218mg四甲基哌啶氧化物,反应温度为40℃、反应5h。反应结束后,将其倒入烧瓶中,加入200ml 10%m/v碳酸钾水溶液,用200ml乙酸乙酯萃取,饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,旋蒸浓缩,在60℃下,干燥24h后得209mg中间体(Ⅳ),收率为84.2%。
实施例4、中间体(Ⅴ)的合成
4.1向单口烧瓶中,加入300mg实施例3中3.1所制备的中间体(Ⅳ),将其溶解在30ml二氯甲烷中。加入464mg二碳酸二叔丁酯,295μL三乙胺,19.5mg 4-二甲氨基吡啶。在室温条件下、反应45h。反应结束后,将其倒入烧瓶中,加入200ml水,用300ml乙酸乙酯萃取,饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,旋蒸浓缩,在60℃下,干燥24h后得225mg中间体(Ⅴ),收率为55.36%。
4.1所得中间体(Ⅴ)的核磁共振氢谱表征结果如下:1H NMR(400MHz,dmso)δ9.56(s,1H),8.69(s,2H),7.94(d,J=8.4Hz,1H),7.56(s,1H),6.68(s,1H),5.13(s,2H),1.43(dd,J=10.0,3.1Hz,9H),见附图4。
4.2向单口烧瓶中,加入150mg实施例3中3.1所制备的中间体(Ⅳ),将其溶解在20ml二氯甲烷中。加入181.3mg氯甲酸苄酯,111μL三乙胺,6.5mg4-二甲氨基吡啶。反应温度为40℃、反应48h。反应结束后,将其倒入烧瓶中,加入100ml水,用200ml乙酸乙酯萃取,饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,旋蒸浓缩,在60℃下,干燥24h后得150mg中间体(Ⅴ),收率为73.81%。
4.3向单口烧瓶中,加入250mg实施例3中3.1所制备的中间体(Ⅳ),将其溶解在30ml二氯甲烷中。加入343.7mg芴甲氧羰酰氯,184.7μL三乙胺,6.5mg 4-二甲氨基吡啶。反应温度为50℃、反应36h。反应结束后,将其倒入烧瓶中,加入200ml水,用300ml乙酸乙酯萃取,饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,旋蒸浓缩,在60℃下,干燥24h后得261mg中间体(Ⅴ),收率为77.06%。
实施例5、中间体(Ⅵ)的合成
5.1向单口烧瓶中,加入300mg实施例4中4.1所制备的中间体(Ⅴ),将其溶解在30ml甲醇中。加入143.7mg 5-氯-7-氮杂吲哚,7.2mg碳酸钾。反应温度为30℃、反应40h。反应结束后,将其倒入烧瓶中,加入200ml水用250ml乙酸乙酯萃取,饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,旋蒸浓缩,在70℃下,干燥24h后得298mg中间体(Ⅵ),收率为70.99%。
5.1所得中间体(Ⅵ)的质谱表征结果如下:ESI-MS(m/z):533.13[M-H]-,见附图5。
5.2向单口烧瓶中,加入200mg实施例4中4.1所制备的中间体(Ⅴ),将其溶解在20ml甲醇中。加入119.7mg 5-氯-7-氮杂吲哚,4.7mg叔丁醇钾。反应温度为40℃、反应35h。反应结束后,将其倒入烧瓶中,加入100ml水,用200ml乙酸乙酯萃取,饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,旋蒸浓缩,在70℃下,干燥24h后得178mg中间体(Ⅵ),收率为63.61%。
5.3向单口烧瓶中,加入150mg实施例4中4.1所制备的中间体(Ⅴ),将其溶解在20ml甲醇中。加入83.8mg 5-氯-7-氮杂吲哚,2.4mg氢氧化钠。反应温度为45℃、反应48h。反应结束后,将其倒入烧瓶中,加入100ml水,用200ml乙酸乙酯萃取,饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,旋蒸浓缩,在70℃下,干燥24h后得111mg中间体(Ⅵ),收率为52.89%。
实施例6、化合物(Ⅰ)的合成
6.1向单口烧瓶中,加入250mg实施例5中5.1所制备的中间体(Ⅵ),将其溶解在30ml乙腈中。加入5.58ml三乙基硅烷,3.17ml氢溴酸。反应温度为85℃、反应28h。反应结束后,将其倒入烧瓶中,加入150ml 5%m/v碳酸钾水溶液,用200ml乙酸乙酯萃取,饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,旋蒸浓缩。将浓缩液先用乙醇:水=1:4(v:v)的溶剂比例重结晶,再用乙醇:水=1:6(v:v)的溶剂比例重结晶,加入1g活性炭进行脱色,自然冷却结晶,在70℃下,干燥24h后得126mg化合物(Ⅰ),收率为64.37%。
6.1所得化合物(Ⅰ)的核磁共振氢谱表征结果如下:1H NMR(400MHz,dmso)δ11.88(s,1H),10.15(s,1H),8.71(s,2H),8.19(d,J=2.3Hz,1H),7.97(d,J=1.3Hz,1H),7.92(s,1H),7.70(d,J=8.0Hz,1H),7.57–7.55(m,1H),6.45–6.44(m,1H),4.54(s,2H),3.94–3.70(m,2H),见附图6。
6.2向单口烧瓶中,加入200mg实施例5中5.1所制备的中间体(Ⅵ),将其溶解在20ml乙腈中。加入4.17ml三乙基硅烷,1.93ml浓盐酸。反应温度为85℃、反应25h。反应结束后,将其倒入烧瓶中,加入100ml 5%m/v碳酸钾水溶液,用150ml乙酸乙酯萃取,饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,旋蒸浓缩。将浓缩液先用乙醇:水=1:4(v:v)的溶剂比例重结晶,再用乙醇:水=1:6(v:v)的溶剂比例重结晶,加入0.8g活性炭进行脱色,自然冷却结晶,在70℃下,干燥24h后得85mg化合物(Ⅰ),收率为54.28%。
6.3向单口烧瓶中,加入300mg实施例5中5.1所制备的中间体(Ⅵ),将其溶解在30ml乙腈中。加入6.7ml三乙基硅烷,3ml三氟乙酸。反应温度为85℃、反应30h。反应结束后,将其倒入烧瓶中,加入200ml 5%m/v碳酸钾水溶液,用300ml乙酸乙酯萃取,饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,旋蒸浓缩。将浓缩液先用乙醇:水=1:4(v:v)的溶剂比例重结晶,再用乙醇:水=1:6(v:v)的溶剂比例重结晶,加入1.5g活性炭进行脱色,自然冷却结晶,干燥后得139mg化合物(Ⅰ),收率为59.18%。
以下实施例7和实施例8所用化合物(Ⅰ)均为实施例6中6.1所得化合物(Ⅰ)。
实施例7、细胞毒性实验
人乳腺癌MCF-7细胞和人肺癌A549细胞,源于湖北工业大学胡康洪教授课题组赠送,人骨肉瘤HOS细胞购置于武汉普诺赛生命科技有限公司,MTT试剂购置于武汉菲优特生物科技有限公司,DMEM高糖培养基(500ml)、MEM培养基(500ml)、胰酶消化液(0.25%m/v,100ml)购置于武汉菲优特生物科技有限公司。其中,MCF-7与A549细胞使用DMEM高糖培养基进行培养,HOS细胞使用MEM培养基进行培养。此外,以已上市的培西达替尼标准品(购置于美国TargetMol有限公司,纯度:99.66%)作为对照,从而验证化合物(Ⅰ)的抗癌活性。选取生长状态良好的细胞进行实验,将T25瓶中的细胞用1ml胰酶消化液处理2min,将细胞转移至96孔板中,保证细胞数目为104个/孔,放入恒温培养箱(37℃、5%CO2,下同,不再赘述),培养24h。当细胞恢复活力后,吸弃孔内旧培养基,每孔加入100μl配置好的给药培养基(将培西达替尼标准品、化合物(Ⅰ)预先使用DMSO溶解,再用培养基稀释一定的倍数),加入完毕后,放入恒温培养箱,培养24h。每孔加入20μl MTT溶液,避光孵育4h。先将各孔中的溶液尽可能吸弃,然后每孔加入150μl DMSO,置于摇床(震荡频率为150次/min),震荡10~15min左右,在酶标仪上检测各孔于490nm处的吸光度值(OD值)。细胞存活率=(实验组OD-空白组OD)/(对照组OD-空白组OD)×100%。实验组为孔内含有细胞,加入100μl给药培养基;对照组为孔内含有细胞,加入100μl培养基;空白组为孔内没有细胞,仅加入100μl培养基。
细胞毒性实验重复三次,每组浓度实验包含5个实验孔。根据计算得出结果,在Origin 8.0软件中做统计分析。对应的数据见表1-3,结果见附图7-9。
表1化合物对HOS细胞的毒性,以细胞存活率%计。
表2化合物对MCF-7细胞的毒性,以细胞存活率%计。
表3化合物对A549细胞的毒性,以细胞存活率%计。
从表1-3和附图7-9可看出随着给药浓度浓度的增加,相较于培西达替尼标准品,化合物(Ⅰ)在纳摩尔浓度就能显著抑制HOS细胞的生长。此外,化合物(Ⅰ)在微摩尔浓度也能抑制MCF-7和A549细胞的生长。
实施例8、细胞凋亡实验
Annexin V-FITC/PI细胞凋亡检测试剂盒购置于江苏凯基生物技术股份有限公司。同样,以培西达替尼标准品作为对照,从而验证化合物(Ⅰ)诱导癌细胞凋亡的能力。选取生长状态良好的细胞进行实验,将T25瓶中的细胞用胰酶消化液处理(同实施例7),用培养基对消化下来的细胞进行稀释,之后将细胞混悬液转移至6孔板中(每孔加入2ml,保证每孔的细胞数量为1~5×105个),放入恒温培养箱,培养24h。当细胞恢复活力后,吸弃孔内旧培养基,每孔各加入2ml预先配置好的给药培养基(配制方法同实施例7),放入恒温培养箱,培养48h。将6孔板中的溶液分别吸入至相应的6支离心管中,之后用胰酶消化液处理孔内剩余的贴壁细胞,将消化下来的细胞收集于对应的6支离心管中。将离心管进行离心,收集沉降细胞,之后向每支离心管各加入2ml PBS溶液(浓度为0.01mol/L,pH为7.4)进行洗涤,清洗2次。再次离心,收集沉降细胞,向各支离心管内加入100μL 1×Binding Buffer溶液,轻轻吹打混匀,再次向其中加入5μL Annexin V-FITC和10μL PI溶液,轻轻吹散混匀。在避光条件下,静置孵育15min左右。向6支离心管中再次加入400μL 1×Binding Buffer溶液,轻轻吹打混匀。将细胞悬液过300目筛网收集于6支流式管中,之后将流式管外壁用锡箔纸包裹,放置于预先装有碎冰的泡沫箱中,冷冻避光保存。最后用流式细胞仪上机检测,保证样品在1h内全部检测完毕。每个6孔板属于一组浓度梯度实验,细胞凋亡实验重复三次。流式细胞结果图使用FlowJo V10软件处理,流式数据使用Origin 8.0软件做统计分析。对应的数据见表4-5,结果见附图10-11。
表4化合物诱导HOS细胞的凋亡,以凋亡细胞总数%计。
表5化合物诱导A549细胞的凋亡,以凋亡细胞总数%计。
从表4-5和附图10-11可看出,随着给药浓度的增加,相较于培西达替尼标准品,化合物(Ⅰ)在纳摩尔浓度就能诱导HOS细胞的凋亡,在微摩尔浓度诱导A549细胞的凋亡,且化合物(Ⅰ)诱导两种细胞凋亡的能力强于培西达替尼标准品。
Claims (10)
2.一种权利要求1所述的化合物的制备方法,其特征在于,化合物(Ⅰ)是采用2-氨基嘧啶-5-羧酸甲酯和6-三氟甲基烟醛为原料,经还原胺化反应、还原反应、氧化反应、取代反应、亲核加成反应和取代反应,共6步反应制备得到。
3.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,化合物(Ⅰ)是通过如下步骤合成:
步骤一、以2-氨基嘧啶-5-羧酸甲酯和6-三氟甲基烟醛为原料,与还原剂作用,发生还原胺化反应,得到中间体(Ⅱ);
步骤二、中间体(Ⅱ)与还原剂作用,发生还原反应得到中间体(Ⅲ);
步骤三、中间体(Ⅲ)与氧化剂作用,发生氧化反应得到中间体(Ⅳ);
步骤四、中间体(Ⅳ)与氨基的保护基,发生取代反应得到中间体(Ⅴ);
步骤五、中间体(Ⅴ)与5-氯-7-氮杂吲哚,在碱性条件下,发生加成反应得到中间体(Ⅵ);
步骤六、中间体(Ⅵ)在酸性条件下发生取代反应,脱去氨基保护基,同时与三乙基硅烷作用,脱去羟基,得到目标化合物(Ⅰ);
式中,-G为一种氨基的保护基团。
4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤一中,所述的还原剂为硼氢化钠、氰基硼氢化钠、三乙酰氧基硼氢化钠、钯碳/H2、雷尼镍/H2、2-甲基吡啶-N-甲硼烷、三乙基硅烷、铑/CO中的一种;所述2-氨基嘧啶-5-羧酸甲酯:6-三氟甲基烟醛:还原剂的摩尔比为1:1~4:2~10。
5.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤二中,所述的还原剂为氢化铝锂、三仲丁基硼氢化锂、硼氢化钠、硼氢化钾、二异丁基氢化铝、硼氢化钠/氯化镁、硼氢化钠/氯化铝、硼氢化钠/氯化锌中的一种;所述中间体(Ⅱ):还原剂的摩尔比为1:1~5。
6.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤三中,所述的氧化剂为二氧化锰、PDC氧化剂、PCC氧化剂、DMSO、戴斯-马丁氧化剂、Collins试剂、2-碘酰基苯甲酸、四丙基过钌酸铵、四甲基哌啶氧化物中的一种;所述中间体(Ⅲ):氧化剂的摩尔比为1:0.5~5。
7.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤四中,所述的氨基保护试剂为氯甲酸苄酯、二碳酸二叔丁酯、芴甲氧羰酰氯、对甲氧基苄溴、溴化苄、对甲苯磺酰氯、三苯基氯甲烷、N-乙氧羰基邻苯二甲酰亚胺中的一种;所述中间体(Ⅳ):氨基保护剂的摩尔比为1:1~6。
8.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤五中,提供碱性环境的物质为甲醇钠、乙醇钠、碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、叔丁醇钠、叔丁醇钾、叔戊醇钠、叔戊醇钾中的一种或几种;所述中间体(Ⅴ):5-氯-7-氮杂吲哚:提供碱性环境物质的摩尔比为1:1~3:0.01~4。
9.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤六中,提供酸性环境的物质为甲酸、盐酸、氢溴酸、对甲苯磺酸、甲磺酸、磷酸、三氟乙酸、溴化锌中的一种;所述中间体(Ⅵ):提供酸性环境物质的摩尔比为1:0.5~85。
10.如权利要求1所述化合物5-氯-3-{[2-({[6-(三氟甲基)吡啶-3-基]甲基}氨基)嘧啶-5-基]甲基}-1H-吡咯并[2,3-b]吡啶在制备抗癌药物中的应用;
如权利要求1所述化合物5-氯-3-{[2-({[6-(三氟甲基)吡啶-3-基]甲基}氨基)嘧啶-5-基]甲基}-1H-吡咯并[2,3-b]吡啶在制备抑制人骨肉瘤细胞HOS、人乳腺癌细胞MCF-7和/或人肺癌细胞A549生长的药物中的应用;
如权利要求1所述化合物5-氯-3-{[2-({[6-(三氟甲基)吡啶-3-基]甲基}氨基)嘧啶-5-基]甲基}-1H-吡咯并[2,3-b]吡啶在制备诱导肿瘤细胞HOS和/或A549凋亡的药物中的应用。
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PB01 | Publication | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220712 |
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