一种新白叶藤碱硼酸类化合物的制备方法和用途

摘要

本发明涉及一种新白叶藤碱硼酸类化合物，及其制备方法和在制备抗肿瘤药物中的用途，该类化合物化学通式如结构式(I)和(II)。体外抗肿瘤活性筛选结果表明，式I和II的化合物具有较广谱的抗肿瘤活性，对人肝癌(HepG2)、人胰腺癌(SW1990)、人卵巢癌(A2780)、人乳腺癌(MCF7)和人结肠癌(SW480)细胞系表现出较强的抑制活性。其中化合物N‑3和N‑4对于所测5种肿瘤细胞系均表现出较强的抑制作用，IC50值分别为0.26‑0.89μM和0.22‑0.91μM；化合物N‑1，N‑3,N‑4对人胰腺癌(SW1990)细胞系具有较强的抑制作用，IC50分别为0.97，0.45，0.63μM，明显优于对照药物拓扑替康；同时，化合物N‑3,N‑4对人乳腺癌(MCF7)细胞系也具有较强的抑制作用，IC50分别为0.80，0.65μM，明显优于对照药物拓扑替康。因此新白叶藤碱硼酸类化合物有望开发成为一种新型抗肿瘤药物。

说明书

技术领域

本发明涉及一种新白叶藤碱硼酸类化合物，以及这类化合物的制备方法和其在抗肿瘤方面的用途。属于医药领域。

背景技术

天然源生物碱作为生物界中一类重要的含氮有机物，具有抗肿瘤、抗菌消炎、抗病毒、抗心律失常、镇痛、解痉等生物活性。因此以天然源生物碱为先导，结合其构效关系进行进一步的结构修饰或改造是新药开发的重要途径之一。新白叶藤碱是从非洲药用植物血红白叶藤中分离的一种生物碱，具有抗疟、抗菌、抗肿瘤等生物活性。新白叶藤碱作为抗肿瘤活性化合物其抗肿瘤谱窄且活性较弱，需进一步进行结构优化或改造，从而达到增强其抗肿瘤活性、扩大抗肿瘤谱的目的。硼酸基团由于其独特的化学性质，在新药设计、化学、材料科学、能源研究等方面有着广泛的应用。自2003年起，FDA已经批准了5种含硼药物，其中Bortezomib硼替佐米

因此，我们以天然源生物碱新白叶藤碱为先导结构，引入硼酸基团，以期获得高活性抗肿瘤活性先导化合物。本发明在新白叶藤碱9位引入硼酸基团，设计合成了一系列不同取代的新白叶藤碱硼酸类衍生物，并测定了其对于多种肿瘤细胞的抑制活性。其中部分化合物表现出较好的抗肿瘤活性，对一些肿瘤细胞生长的抑制活性优于临床药物拓扑替康，可作为一种新型的抗肿瘤药物进行开发。

发明内容

本发明提供一种新白叶藤碱硼酸类化合物，同时，提供这类新化合物的制备方法及其在抗肿瘤方向的用途。

本发明所述的一种新白叶藤碱硼酸类化合物是指具有如下通式(I)(II)所示的两类化合物：

其中(I)(II)式中R

本发明所述的一种新白叶藤碱硼酸类化合物制备方法按如下化学式1进行：

以不同取代的喹啉为起始原料，与碘甲烷在90℃反应条件下，生成喹啉类中间体A1-A4；然后经氢氧化钾，过氧化氢溶液常温反应48h后，开环得到中间体B1-B4；接着与5-Br吲哚反应后，生成中间体C1-C4；然后中间体C1-C4在1,4-二氧六环溶剂中,经钯催化剂催化与联硼酸频那醇酯反应，得到目标产物N-1,N-3,N-5,N-7；最后产物N-1,N-3,N-5,N-7在THF/H

本发明中的一种新白叶藤碱硼酸类化合物可在制备抗肿瘤药物中发挥作用，更为具体的是：可在制备治疗人肝癌、胰腺癌、卵巢癌、乳腺癌、结肠癌的药物中应用。经体外抗肿瘤活性筛选结果表明，新白叶藤碱硼酸类化合物具有广谱的抗肿瘤活性，对人肝癌(HepG2)、人胰腺癌(SW1990)、人卵巢癌(A2780)、人乳腺癌(MCF7)和人结肠癌(SW480)细胞系表现出较强的抑制活性。其中化合物N-3和N-4对于所测5种肿瘤细胞系均表现出较强的抑制作用，IC

因此，本发明所述的新白叶藤碱硼酸类化合物可用于制备抗肿瘤药物，且结构新颖、原料便宜可得、产品纯度高，对多种肿瘤细胞株的增殖表现出较强的抑制作用，具有优良的应用前景。

以下通过具体实施方式，对本发明的上述内容做进一步的详细说明。但不应将此理解为对本发明的限制。

具体实施方式

实施例1：目标化合物N-1的合成

本发明所述的化合物N-1的合成按化学式2进行：

中间体A1的合成：在氮气保护下，将喹啉(0.1mol)和碘甲烷(0.15mol)在适量异丙醇中混合，并在90℃下加热回流3小时。待反应冷却至室温，通过减压抽滤分离得到沉淀，用异丙醇/乙酸乙酯(1/1)的混合试剂进行洗涤，然后将洗涤后的固体进行干燥，得到中间体A1。

中间体B1的合成：先将氢氧化钾的水溶液(30mL)和1,2-二氯乙烷(30mL)的溶液进行混合，然后在0℃的条件下向混合溶液中缓慢加入过氧化氢(30％)和1-甲基喹啉碘化物(中间体A1，将15mmol中间体溶于15mL水中)。后将所得混合物在室温下搅拌48小时，然后分离得有机层，并将水层用二氯甲烷(30mL)萃取多次，然后将合并的有机层用无水硫酸钠干燥，进而减压浓缩有机层，并将所得混合物通过硅胶柱色谱纯化，得到中间体B1。

中间体C1的合成：将中间体B1(5mmol)，5-Br吲哚(5mmol)和对甲苯磺酸(p-TSA,5mmol)加入到无水乙醇(10mL)中，并将混合物在50mL圆底烧瓶中于85℃中搅拌回流24小时。冷却至室温后，将反应的混合物用1M氢氧化钠(50mL)洗涤，并将水层用二氯甲烷(80mL)多次萃取。然后将合并的有机相用无水硫酸钠干燥，并减压浓缩有机层，并将所得混合物通过硅胶柱色谱纯化。首先用大量的石油醚/乙酸乙酯(2/1)混合溶剂除去杂质，然后用二氯甲烷/甲醇(50/1)的混合洗脱剂柱层析，并得到中间体C1。

N-1的合成：在氮气保护下，向1,4-二氧六环的干燥溶剂中加入中间体C1(0.1mol)、联硼酸频那醇酯(0.11mol)、乙酸钾(0.3mol)和Pd(dppf)Cl

实施例2：目标化合物N-2的合成

N-2的合成：将N-1(0.1mol)溶解于THF/H

实施例3：目标化合物N-3的合成

与实施例1同，仅以6-甲基喹啉代替喹啉。反应所得产物检测数据如下：产率：43％；黄色固体；

实施例4：目标化合物N-4的合成

与实施例2同，仅以化合物N-3代替N-1。反应所得产物检测数据如下：产率：65％；红色固体；

实施例5：目标化合物N-5的合成

与实施例1同，仅以6-氯喹啉代替喹啉。反应所得产物检测数据如下：产率：76％；黄色固体；

实施例6：目标化合物N-6的合成

与实施例2同，仅以化合物N-5代替N-1。反应所得产物检测数据如下：产率：67％；红色固体；

实施例7：目标化合物N-7的合成

与实施例1同，仅以6-氟喹啉代替喹啉。反应所得产物检测数据如下：产率：68％；黄色固体；

实施例8：目标化合物N-8的合成

与实施例2同，仅以化合物N-7代替N-1。反应所得产物检测数据如下：产率：78％；红色固体；

实施例9:化合物N-1～N-8抗肿瘤活性的试验方法及结果

采用标准MTT法进行体外抗肿瘤试验。以拓扑替康作为阳性对照药物，测试目标化合物N-1到N-8对人肝癌(HepG2)、人胰腺癌(SW1990)、人卵巢癌(A2780)、人乳腺癌(MCF7)和人结肠癌(SW480)细胞系的抗增殖活性。化合物经DMSO溶解配制成浓度为20mM的母液，并用不同的培养基稀释至合适浓度。稀释液中DMSO浓度应小于0.01％(v/v)，以减小DMSO对细胞的毒性，降低测试误差。将不同细胞系的肿瘤细胞培养在含有10％胎牛血清(FBS)的RPMI-1640培养基中，收集对数生长的各种癌细胞，用胰酶/EDTA消化液消化并配制成合适的细胞悬液。将100uL细胞悬液加入96孔板中(每孔一般为5000个细胞)，放置在37℃含5％CO

表1化合物N-1到N-8的体外抗肿瘤活性

注：(1)筛选方法：标准MTT比色法；(2)作用时间：72小时；(3)化合物编号N-1到N-8分别为前述实施例1-8所得产物。

体外抗肿瘤活性筛选结果表明，新白叶藤碱硼酸类化合物具有广谱的抗肿瘤活性，对人肝癌(HepG2)、人胰腺癌(SW1990)、人卵巢癌(A2780)、人乳腺癌(MCF7)和人结肠癌(SW480)细胞系表现出较强的抑制活性。其中化合物N-3和N-4对于所测5种肿瘤细胞系均表现出较强的抑制作用，IC