專利名稱：3-氨基醇取代的吲哚馬來酰亞胺化合物、其制備和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬吲哚馬來酰亞胺化合物、其制備和應(yīng)用領(lǐng)域，特別是涉及3-氨基醇取代的吲哚馬來酰亞胺化合物、其制備和應(yīng)用。

背景技術(shù)：
近年來，隨著人們生活水平的提高，工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程加速，化學(xué)品在食品、化妝品和材料等領(lǐng)域廣泛使用，以及環(huán)境污染的加劇，胃癌、肺癌、白血病和乳腺癌等惡性腫瘤的發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì)。目前，臨床中使用的抗腫瘤藥物如環(huán)磷酰胺(Cyclophosphamide)、順鉑(Cisplatin)、氟尿嘧啶(Fluorouracil)、去氧氟尿苷(Doxifluridine)、葉酸類抗腫瘤藥如甲胺喋呤(methotrexate)等都存在毒性和缺乏廣譜抗腫瘤作用等缺點(diǎn)。
近年來，隨著腫瘤生物學(xué)及相關(guān)學(xué)科的迅速發(fā)展，人們認(rèn)識(shí)到細(xì)胞癌變的本質(zhì)是細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的失調(diào)導(dǎo)致的細(xì)胞無限增殖，隨之而來的是抗腫瘤藥物的研發(fā)和焦點(diǎn)正從傳統(tǒng)細(xì)胞毒藥轉(zhuǎn)移到針對(duì)腫瘤細(xì)胞內(nèi)異常信號(hào)系統(tǒng)靶點(diǎn)的特異性新一代抗腫瘤藥物。如作用于表皮生長因子酪氨酸激酶(tyrosine kinase)的藥物伊馬替尼(Imatinib)、吉非替尼(Gefitinib)、厄洛替尼(Erlotinib)和蘇拉替尼(Sorafenib)等。作用于絲氨酸/蘇氨酸的蛋白激酶C(protein kinase C，PKC)是另一類蛋白激酶家族，是一類Ca2+、磷脂依賴性的蛋白激酶，在跨膜信號(hào)傳遞過程中起著很重要的作用。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)PKC有12個(gè)亞型[Newton，A.C.J.Biol.Chem.1995，270，28495.]，正常情況下，PKC處于失活狀態(tài)，當(dāng)受到外界刺激時(shí)，PKC被激活。一系列證據(jù)表明，癌癥以及糖尿病誘發(fā)的微循環(huán)病變等疾病的發(fā)生都與PKC的異常表達(dá)有關(guān)。
以微生物Streptomyces sp.代謝物中星型孢菌素(Staurosporine)為先導(dǎo)化合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾得到的吲哚馬來酰亞胺類化合物是一類新型的蛋白激酶C抑制劑。生物活性研究表明，該類化合物能抑制PKC活性，具有抗腫瘤等多種生物活性。如化合物Enzastaurin目前正處于治療B細(xì)胞白血病和非霍奇金病淋巴瘤等的III期臨床研究。[Jirousek，M.R.；Giling，J.R.；Gonzalea，C.M.；et.al.，J.Med.Chem.，1996，39，2664；Robertson，M.J.；Kahl，B.S.；Vose，J.M.；et.al.，J.Clin.Oncol.2007，25，1741；Tanaka，M.；Sagawa，S.；Hoshi，J.；et.al.，Bioorg.Med.Chem.Lett.2006，16，5781] 近年來，文獻(xiàn)報(bào)道了一些3-氨基取代的吲哚馬來酰亞胺類化合物具有抑制H2O2誘發(fā)的壞死細(xì)胞死亡和抑制GSK-3的活性[Tanaka，M.；Sagawa，S.；Hoshi，J.；et.al.Bioorg.Med.Chem.Lett.2004，14，5171；Tanaka，M.；Sagawa，s.；Hoshi，J.；et.al.Bioorg.Med.Chem.Lett.2006，16，5781]，但文獻(xiàn)報(bào)道的這些3-氨基取代的吲哚馬來酰亞胺類化合物尚未見其抗腫瘤活性的報(bào)道。Wagner J.等報(bào)道了吲哚馬來酰亞胺化合物在體外具有抗腫瘤活性，但水溶性相對(duì)較差。因此，我們將氨基醇引入到吲哚馬來酰亞胺環(huán)，以期增強(qiáng)化合物的水溶性及抗腫瘤活性。(Wagner，J.；Van Eis，M.；Von Matt，P.；et al.WO 2007006533，CA 146163003)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供3-氨基醇取代的吲哚馬來酰亞胺化合物、其制備和應(yīng)用，該化合物是一類蛋白激酶C抑制劑，在體外對(duì)Hela和SMMC 7721細(xì)胞等具有較強(qiáng)的腫瘤作用，對(duì)腫瘤的預(yù)防和治療具有重要作用，且制備方法簡(jiǎn)單。
本發(fā)明的3-氨基醇取代的吲哚馬來酰亞胺化合物，其分子結(jié)構(gòu)通式為
性狀淡黃色至紅色固體 其中，R1為氫或甲基，R2為氫、甲基或羥乙基，R3為羥乙基、2-羥基丙基、3-羥基丙基或4-羥基丁基，且R1優(yōu)選基團(tuán)為氫、R2優(yōu)選基團(tuán)為氫、R3優(yōu)選基團(tuán)為2-羥基乙基。所述3-氨基醇取代的吲哚馬來酰亞胺化合物優(yōu)選為(1)3-(1H-吲哚-3)-4-(2-羥乙基胺基)-1H-吡咯-2，5-二酮，分子式為C14H13N3O3，為淡紅色結(jié)晶，熔點(diǎn)為178℃～180℃，結(jié)構(gòu)式為
(2)3-(1H-吲哚-3)-4-(2-羥乙基胺基)-1-甲基-1H-吡咯-2，5-二酮，結(jié)構(gòu)式為C15H15N3O3，為淡紅色結(jié)晶，熔點(diǎn)為219℃～221℃，結(jié)構(gòu)式為
本發(fā)明的3-氨基醇取代的吲哚馬來酰亞胺化合物的制備，包括 3-溴-4-吲哚馬來酰亞胺在N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、三乙胺存在下，與取代胺在80～95℃反應(yīng)1～48小時(shí)后，向反應(yīng)液中加水，用乙酸乙酯提取，有機(jī)層用無水硫酸鈉干燥，然后減壓蒸去乙酸乙酯，制得3-氨基-4-吲哚-N-甲基馬來酰亞胺化合物，其中，3-溴-4-吲哚馬來酰亞胺化合物與N，N-二甲基甲酰胺的重量體積比為1克∶1～50毫升，3-溴-4-吲哚馬來酰亞胺化合物與三乙胺的重量體積比為1克∶0.1～10毫升，3-溴-4-吲哚馬來酰亞胺化合物與取代胺的摩爾比為1∶1～10。
所述的3-溴-4-吲哚馬來酰亞胺是3-溴-4-(1H-吲哚-3)-馬來酰亞胺或3-溴-4-(1H-吲哚-3)-N-甲基馬來酰亞胺，它是以琥珀酰亞胺為起始原料，經(jīng)溴代生成3，4-二溴馬來酰亞胺，在硫酸二甲酯作用下進(jìn)行甲基化合成3，4-二溴-N-甲基馬來酰亞胺，而后在溴乙烷和鎂作用下與吲哚反應(yīng)生成吲哚溴化鎂，與3，4-二溴-N-甲基馬來酰亞胺發(fā)生取代反應(yīng)生成3-溴-4-(1H-吲哚-3)-N-甲基馬來酰亞胺，具體制備方法見文獻(xiàn)[張海泉，賈紅圣，趙圣印.合成化學(xué)，2008，16(1)105-106]。
所述取代胺是乙醇胺、正丙醇胺、異丙醇胺、正丁醇胺、N-甲基乙醇胺或二乙醇胺。
本發(fā)明的3-氨基醇取代的吲哚馬來酰亞胺化合物在制備預(yù)防和治療腫瘤、糖尿病及其并發(fā)癥中的藥物的應(yīng)用。
吲哚馬來酰亞胺類化合物具有較強(qiáng)的抗腫瘤作用，但實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)該類化合物水溶性較差。因此，考慮到氨基和羥基的引入可以增強(qiáng)吲哚馬來酰亞胺類化合物與蛋白激酶C的相互作用，同時(shí)也增加化合物的水溶性，以期增強(qiáng)抗腫瘤活性，合成了本發(fā)明所述的3-氨基醇取代的吲哚馬來酰亞胺類化合物，并研究了在體外對(duì)Hela和SMMC 7721細(xì)胞的抗腫瘤活性。
有益效果 本發(fā)明的化合物在體外對(duì)Hela和SMMC 7721細(xì)胞等具有較強(qiáng)的腫瘤作用，對(duì)上述腫瘤的預(yù)防和治療具有重要作用。
本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單，而且該化合物具有較好的抗腫瘤活性。



圖1為3-氨基醇取代的吲哚馬來酰亞胺化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)通式； 圖2是實(shí)施例中3-(1H-吲哚-3)-4-(2-羥乙基胺基)-1-甲基-1H-吡咯-2，5-二酮的核磁共振氫譜圖； 圖3是實(shí)施例中3-(1H-吲哚-3)-4-(2-羥乙基胺基)-1-甲基-1H-吡咯-2，5-二酮的質(zhì)譜圖。

具體實(shí)施例方式 下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
(一)3-氨基醇取代的吲哚馬來酰亞胺化合物的制備 實(shí)施例13-(1H-吲哚-3)-4-(2-羥乙基胺基)-1-甲基-1H-吡咯-2，5-二酮
將2-溴-3-(1H-吲哚-3)-N-甲基馬來酰亞胺0.5g(1.64mmol)，乙醇胺0.17g(2.8mmol)，DMF 5mL，三乙胺0.2g(1.98mmol)，于100℃下反應(yīng)10小時(shí)，冷卻至室溫，加入水20mL，用乙酸乙酯(20mL×3)提取，合并有機(jī)相，水洗，無水Na2SO4干燥，旋干溶劑后，通過柱層析分離[V(乙酸乙酯)∶V(石油醚)＝1∶2～1∶1]得深紅色固體0.28g，收率61％。
3-(1H-吲哚-3)-4-(2-羥乙基胺基)-1H-吡咯-2，5-二酮的性質(zhì)，如下 本品為淡紅色結(jié)晶，m.p.219～221℃。
IR(KBr)3456，3279，1683，1632，1609，1540，1455，1386，1080，746cm-1；紅外IR光譜中3456cm-1附近為吲哚上N-H伸縮振動(dòng)吸收峰，1683和1632cm-1為馬來酰亞胺C＝O伸縮振動(dòng)吸收峰，1386cm-1為甲基C-H面外伸縮振動(dòng)吸收峰。
1H NMR(400MHz，DMSO-d6，δppm)2.91(s，3H，CH3)，3.11(m，2H，CH2)，3.26(m，2H，CH2)，4.58(m，1H，OH)，6.90(m，1H，NH)，7.07(m，1H，Ar-H)，7.11(m，1H，Ar-H)，7.29(m，1H，Ar-H)，7.37(m，2H，Ar-H)，11.17(s，1H，NH)；化學(xué)位移δ在2.91的單峰顯示為3個(gè)氫，為馬來酰亞胺N-上甲基產(chǎn)生的氫信號(hào)，化學(xué)位移在3.11的多重峰顯示為2H，為與N相連的亞甲基的氫信號(hào)，化學(xué)位移在3.26的多重峰顯示2個(gè)氫，為與羥基相連的亞甲基的氫信號(hào)，化學(xué)位移在4.58顯示為1個(gè)氫，為OH上氫信號(hào)，化學(xué)位移在6.90上單峰為胺基NH上氫信號(hào)，化學(xué)位移在7.07、7.11、7.29和7.37的峰總共為5個(gè)氫，為吲哚環(huán)上氫信號(hào)，化學(xué)位移在11.17的單峰為1H，為吲哚環(huán)N上氫信號(hào)。
MS(ESI)m/e[M+H]+286.2，[M+Na]+308.3. 實(shí)施例23-(1H-吲哚-3)-4-(2-羥乙基胺基)-1H-吡咯-2，5-二酮
將2-溴-3-(1H-吲哚-3)-馬來酰亞胺0.5g(1.7mmol)，乙醇胺0.13g(2.2mmol)，DMF 5mL，三乙胺0.2g(1.98mmol)，于100℃下反應(yīng)10小時(shí)，冷卻至室溫，加入水20mL，用乙酸乙酯(20mL×3)提取，合并有機(jī)相，水洗，無水Na2SO4干燥，旋干溶劑后，通過[V(乙酸乙酯)∶V(石油醚)＝1∶2～1∶1]為洗脫劑進(jìn)行柱層析，得深紅色固體0.36g，收率78％，m.p.178℃～180℃。
IR(KBr)3461，3316，3218，2930，1699，1644，1550，1358，1056cm-1；1H NMR(400MHz，DMSO-d6，δppm)3.06(t，2H，CH2)，3.19(t，2H，CH2)，4.60(s，1H，OH)，6.71(s，1H，NH)，6.98(m，1H，Ar-H)，7.07(m，1H，Ar-H)，7.29(m，1H，Ar-H)，7.38(m，2H，Ar-H)，10.34(s，1H，NH)，11.22(s，1H，NH)；MS(EI)m/e[M]+271，240，197，155，129，97，73. 實(shí)施例33-(1H-吲哚-3)-4-(3-羥丙基胺基)-1H-吡咯-2，5-二酮
0.5g(1.7mmol)3-溴-4-(1H-吲哚-3)-N-甲基馬來酰亞胺、0.16g(2.1mmol)正丙醇胺、5mLN，N-二甲基甲酰胺(DMF)、0.2g(1.98mmol)三乙胺，依次加入帶攪拌的圓底燒瓶中，85℃下反應(yīng)10小時(shí)，冷卻至室溫，加入20mL水，用乙酸乙酯(20mL×3)提取，合并有機(jī)相，水洗，無水Na2SO4干燥，旋干溶劑后，石油醚∶乙酸乙酯(1∶1)為洗脫劑進(jìn)行柱層析，得深紅色固體0.35g，收率71％，mp154～156℃。IR(KBr)3385，1709，1655，1550，1355，1066cm-1；1HNMR(400MHz，DMSO-d6，δppm)1.32(m，2H，CH2)，3.08(m，4H，2CH2)，4.33(s，1H，OH)，6.98(m，2H，NH，Ar-H)，7.06(m，1H，Ar-H)，7.27(m，1H，Ar-H)，7.36(m，2H，Ar-H)，10.31(s，1H，NH)，11.19(s，1H，NH)；MS(EI)m/e[M]+285，266，240，197，169，155，128，101，77. 實(shí)施例43-(1H-吲哚-3)-4-(二羥乙基胺基)-1H-吡咯-2，5-二酮
0.5g(1.7mmol)3-溴-4-(1H-吲哚-3)-馬來酰亞胺、0.28g(2.7mmol)二乙醇胺、5mLN，N-二甲基甲酰胺(DMF)、0.20g(1.98mmol)三乙胺，依次加入帶攪拌的圓底燒瓶中，85℃下反應(yīng)12小時(shí)，冷卻至室溫，加入20mL水，用乙酸乙酯(20mL×3)提取，合并有機(jī)相，水洗，無水Na2SO4干燥，旋干溶劑后，石油醚∶乙酸乙酯(1∶1)為洗脫劑進(jìn)行柱層析，得深紅色固體0.43g，收率80％，mp175～177℃。IR(KBr)3370，3290，2945，1695，1650，1544，1422，1367，1052cm-1；1HNMR(400MHz，DMSO-d6，δppm)3.36(m，4H，2CH2)，3.54(m，4H，2CH2)，4.68(s，2H，2OH)，6.98(m，1H，Ar-H)，7.06(m，1H，Ar-H)，7.27(m，1H，Ar-H)，7.36(m，1H，Ar-H)，7.48(m，1H，Ar-H)，10.33(s，1H，NH)，11.25(s，1H，NH)；MS(EI)m/e[M]+315，284，266，239，195，168，140，115。
(二)3-氨基醇-4-吲哚-N-甲基馬來酰亞胺化合物的應(yīng)用 實(shí)施例5抗腫瘤活性篩選實(shí)驗(yàn) 用MTT法檢測(cè)了3-氨基-4-吲哚-N-馬來酰亞胺化合物對(duì)體外培養(yǎng)人宮頸癌Hela細(xì)胞和肝癌SMMC 7721的抑制作用，測(cè)定方法和條件如下 篩選方法MTT法 細(xì)胞株人宮頸癌Hela細(xì)胞株、K562人白血病細(xì)胞、HEK293人胚腎細(xì)胞、MDA-MB-231人乳腺癌細(xì)胞、U937人急性單核白血病細(xì)胞和肝癌SMMC 7721細(xì)胞株 操作步驟 取處于指數(shù)生長期生長狀態(tài)良好的細(xì)胞一瓶，加入0.25％胰蛋白酶消化，使貼壁細(xì)胞脫落，制成每毫升含2×104～4×104細(xì)胞的懸液，接種于96孔板中，每孔150μL，置5％CO2培養(yǎng)箱中于37℃培養(yǎng)72h，每孔加入5mg/mL MTT[3-(4，5-二甲基-2-噻唑基)-2，5-二溴苯溴化四氮唑]溶液100μL DMSO溶解甲臢(formazan)結(jié)晶，用微量振蕩器混勻后，用酶標(biāo)儀于492nm為吸收波長，630nm為參比波長測(cè)定光密度，計(jì)算化合物對(duì)腫瘤細(xì)胞生長的抑制率。
藥理研究結(jié)果表明，在1×10-6mol/L濃度下，化合物3-(1H-吲哚-3)-4-(2-羥乙基胺基)-1-甲基-1H-吡咯-2，5-二酮對(duì)宮頸癌Hela細(xì)胞、K562人白血病細(xì)胞、HEK293人胚腎細(xì)胞、MDA-MB-231人乳腺癌細(xì)胞、U937人急性單核白血病細(xì)胞和肝癌SMMC 7721細(xì)胞有一定的抑制活性，IC50分別為22.7、2.5、10.4、35.2、1.2和17.5μM，陽性對(duì)照藥Ro 31-6233分別為和42.7、15.5、26.4、30.2、9.2和57.5μM。
權(quán)利要求
1.3-氨基醇取代的吲哚馬來酰亞胺化合物，其分子結(jié)構(gòu)通式為
性狀淡黃色至紅色固體；
其中，R1為氫或甲基，R2為氫、甲基或羥乙基，R3為羥乙基、2-羥基丙基、3-羥基丙基或4-羥基丁基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3-氨基醇取代的吲哚馬來酰亞胺化合物，其特征在于所述3-氨基醇取代的吲哚馬來酰亞胺化合物為3-(1H-吲哚-3)-4-(2-羥乙基胺基)-1H-吡咯-2，5-二酮，結(jié)構(gòu)式為C14H13N3O3，是淡紅色結(jié)晶，熔點(diǎn)為178℃～180℃，結(jié)構(gòu)式為
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3-氨基醇取代的吲哚馬來酰亞胺化合物，其特征在于所述3-氨基醇取代的吲哚馬來酰亞胺化合物為3-(1H-吲哚-3)-4-(2-羥乙基胺基)-1-甲基-1H-吡咯-2，5-二酮，結(jié)構(gòu)式為C15H15N3O3，為淡紅色結(jié)晶，熔點(diǎn)為219℃～221℃，結(jié)構(gòu)式為
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3-氨基醇取代的吲哚馬來酰亞胺化合物，其特征在于所述3-氨基醇取代的吲哚馬來酰亞胺化合物為3-(1H-吲哚-3)-4-(3-羥丙基胺基)-1H-吡咯-2，5-二酮，結(jié)構(gòu)式為C15H15N3O3，為淡紅色結(jié)晶，熔點(diǎn)為154℃～156℃，
結(jié)構(gòu)式為
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3-氨基醇取代的吲哚馬來酰亞胺化合物，其特征在于所述3-氨基醇取代的吲哚馬來酰亞胺化合物為3-(1H-吲哚-3)-4-(二羥乙基胺基)-1H-吡咯-2，5-二酮，結(jié)構(gòu)式為C16H17N3O4，為淡紅色結(jié)晶，熔點(diǎn)為175℃～177℃，結(jié)構(gòu)式為
6.3-氨基醇取代的吲哚馬來酰亞胺化合物的制備，包括
3-溴-4-吲哚馬來酰亞胺在N，N-二甲基甲酰胺(DMF)和三乙胺存在下，與取代胺在80～95℃反應(yīng)1～48小時(shí)后，向反應(yīng)液中加水，用乙酸乙酯提取，有機(jī)層用無水硫酸鈉干燥，然后減壓蒸去乙酸乙酯，制得3-氨基-4-吲哚-N-甲基馬來酰亞胺化合物，其中，3-溴-4-吲哚馬來酰亞胺化合物與N，N-二甲基甲酰胺的重量體積比為1克∶1～50毫升，3-溴-4-吲哚馬來酰亞胺化合物與三乙胺的重量體積比為1克∶0.1～10毫升，3-溴-4-吲哚馬來酰亞胺化合物與取代胺的摩爾比為1∶1～10。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的3-氨基醇取代的吲哚馬來酰亞胺化合物的制備，其特征在于所述的3-溴-4-吲哚馬來酰亞胺是3-溴-4-(1H-吲哚-3)-馬來酰亞胺或3-溴-4-(1H-吲哚-3)-N-甲基馬來酰亞胺。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的3-氨基醇取代的吲哚馬來酰亞胺化合物的制備，其特征在于所述取代胺是乙醇胺、正丙醇胺、異丙醇胺、正丁醇胺、N-甲基乙醇胺或二乙醇胺。
9.3-氨基醇取代的吲哚馬來酰亞胺化合物在制備預(yù)防和治療腫瘤、糖尿病及其并發(fā)癥中的藥物的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及3-氨基醇取代的吲哚馬來酰亞胺化合物、其制備和應(yīng)用，該化合物的結(jié)構(gòu)通式如右式，性狀淡黃色至紅色固體；制備包括3-溴-4-吲哚馬來酰亞胺在N，N-二甲基甲酰胺、三乙胺存在下，與各種取代胺在80～95℃反應(yīng)制得，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明的化合物是一類蛋白激酶C抑制劑，在體外對(duì)Hela和SMMC 7721細(xì)胞等具有較強(qiáng)的腫瘤作用，對(duì)腫瘤的預(yù)防和治療具有重要作用，且制備方法簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)A61K31/403GK101671329SQ20091005323
公開日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2009年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月17日
發(fā)明者趙圣印, 楊彥武, 蔣迪發(fā), 胡志星 申請(qǐng)人:東華大學(xué)