1-(乙基氨基酸芐酯)-β-咔啉-3-羧酸芐酯,制備,活性,納米結(jié)構(gòu)和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及1-(乙基-Ser-AA-OBzl) - e -咔啉-3-羧酸芐酯。涉及它的制備方法， 涉及它體外抑制腫瘤細(xì)胞增殖的活性，涉及它對(duì)荷S180小鼠腫瘤生長(zhǎng)的抑制作用，進(jìn)一步 涉及它與腫瘤細(xì)胞DNA之間的共價(jià)的嵌插式的扦插機(jī)理。因而本發(fā)明涉及它在制備抗腫瘤 藥物中的應(yīng)用。本發(fā)明屬于生物醫(yī)藥領(lǐng)域。 技術(shù)背景
[0002] 癌癥是一組可影響身體任何部位的多種疾病的通稱。使用的其它術(shù)語為惡性腫瘤 和贅生物。據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)，癌癥是世界上的頭號(hào)死因之一，尤其是在發(fā)展中國(guó)家。而 全世界癌癥死亡人數(shù)預(yù)計(jì)將繼續(xù)上升，到2030年將超過1310萬。因此，開發(fā)新的高效，低 毒，毒副作用小的抗腫瘤藥物一直是新藥研究的重要課題之一。
[0003] 隨著對(duì)腫瘤特性和發(fā)病本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，最近幾年抗腫瘤藥物不斷從傳統(tǒng)的細(xì)胞 毒藥物向發(fā)展非細(xì)胞毒藥物過渡。咔啉是天然來源的細(xì)胞毒性抗腫瘤化合物。發(fā) 明人認(rèn)識(shí)到，咔啉抗腫瘤的細(xì)胞毒性本質(zhì)是與腫瘤細(xì)胞DNA之間的嵌插。這種形 式的扦插可造成細(xì)胞毒性。發(fā)明人曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)，咔啉可以插入腫瘤細(xì)胞DNA之間的 雙螺旋堿基之間。在進(jìn)一步的研究中，發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，咔啉的抗腫瘤活性來自嵌 插。發(fā)明人還認(rèn)識(shí)到，在咔啉的1位引入二肽生成咔啉-3-羧酸芐酯及衍生 物可增強(qiáng)咔啉與腫瘤細(xì)胞的作用，增強(qiáng)抗腫瘤活性。根據(jù)這些認(rèn)識(shí)，發(fā)明人提出通 式I所代表的1_(乙基-Ser-Ile-〇Bzl)-0-咔啉-3-羧酸芐酯。與發(fā)明人前期的發(fā) 明1-(乙基-AA-〇Bzl)-0-咔啉-3-羧酸芐酯相比，本發(fā)明的突出創(chuàng)造性在于，保留了 3 _咔啉與腫瘤細(xì)胞DNA之間的嵌插作用，在低劑量下顯示高抗腫瘤活性。于是，1-(乙 基-Ser-Ile-OBzl) - 0 -咔啉-3-羧酸芐酯顯示了良好的細(xì)胞毒作用和抗腫瘤活性。
[0004] 發(fā)明的內(nèi)容
[0005] 本發(fā)明的第一個(gè)內(nèi)容是提供下結(jié)構(gòu)的1_(乙基-Ser-Ile-〇Bzl)-P-咔啉-3-羧 酸芐酯。
[0006]
[0007] 本發(fā)明的第二個(gè)內(nèi)容是提供1_(乙基-Ser-Ile-〇Bzl)-P-咔啉-3-羧酸芐酯的 制備方法，該方法包括：
[0008] (1)將L-Trp-OBzl在三氟醋酸的催化下與1，1，3, 3-四甲氧基丙烷進(jìn)行 Pictet-Spengler縮合，得到1-(2, 2-二甲氧乙基）-1，2, 3,4-四氫-咔啉-3-羧酸節(jié) 醋；
[0009] (2)將1-(2, 2-二甲氧乙基）-1，2, 3,4_四氫-3-咔啉-3-羧酸芐酯在四氫呋喃 中用商猛酸鉀氧化，得到1_ (2, 2-二甲氧乙基）-@ -咔啉-3-竣酸節(jié)酯；
[0010] (3)在濃鹽酸和冰醋酸的水溶液中1_(2,2_二甲氧乙基咔啉-3-羧酸芐酯 水解為1-乙醛基-0 -咔啉-3-羧酸芐酯；
[0011] (4)將1-乙醛基-0 -咔啉-3-羧酸芐酯與HC1 ?Ser-Ile-OBzl還原性胺解，得到 1-(乙基-Ser-Ile-OBzl) - 0 -咔啉-3-羧酸芐酯。
[0012] 本發(fā)明的第三個(gè)內(nèi)容是評(píng)價(jià)1_(乙基-Ser-Ile-OBzD-P-咔啉-3-羧酸芐酯抑 制腫瘤細(xì)胞增殖的作用。
[0013] 本發(fā)明的第四個(gè)內(nèi)容是評(píng)價(jià)1-(乙基-Ser-Ile-OBz 1) - 0 -咔啉-3-羧酸芐酯抑 制S180腫瘤小鼠腫瘤生長(zhǎng)的作用。
[0014] 本發(fā)明的第五個(gè)內(nèi)容是測(cè)定1_(乙基-Ser-Ile-OBzD-0-咔啉-3-羧酸芐酯的 納米形態(tài)。
[0015] 本發(fā)明的第六個(gè)內(nèi)容是評(píng)價(jià)1_(乙基-Ser-Ile-OBzD-P-咔啉-3-羧酸芐酯與 DNA之間的嵌插作用。
【附圖說明】
[0016] 圖1化合物5的合成路線圖。i)多聚磷酸，芐醇；ii)三氟醋酸，1，1，3,3_四甲氧 基丙烷，二氯甲烷；iii)高錳酸鉀，四氫呋喃；iv)濃鹽酸，冰醋酸，蒸餾水；v)氰基硼氫化 鈉，氫氧化鈉，甲醇，HC1 ? Ser-Ile-OBz。
[0017] 圖2化合物5在純水中5 X 10 6M濃度下的透射電鏡照片。
[0018] 圖3化合物5與CT-DNA嵌插的紫外光譜（化合物5的終濃度為0,2,6，10,20， 30 y M，CT-DNA 的終濃度為 200 y M)。
[0019] 圖4化合物5與CT-DNA嵌插的圓二色散譜（化合物5的終濃度為0,100, 200 i! M， CT-DNA的終濃度為100 y M)。
[0020] 圖5化合物5與CT-DNA嵌插的熒光光譜（化合物5的終濃度為2 i! M，CT-DNA的 終濃度為 〇, 4. 0,8. 0,10. 0,13. 0,15. 0 u M)。
[0021] 圖6化合物5與CT-DNA嵌插的粘度（化合物5終濃度為10,20,30,40,50,60， 70 y M，CT-DNA 的終濃度為 100 y M)。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 為了進(jìn)一步闡述本發(fā)明，下面給出一些列實(shí)施例。這些實(shí)施例完全是例證性的，它 們僅用來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述，不應(yīng)當(dāng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0023] 實(shí)施例 1 制備 L-Trp-〇Bzl (1)
[0024] 將36g(76. 87mmol)多聚憐酸和150mL(112. 5mmol)節(jié)醇60°C下混合，攬泮下加 入20g(98. 04mmol)L-Trp，在60°C下油浴攪拌。48h后TLC顯示原料斑點(diǎn)消失，停止加熱使 其冷卻到室溫后，加入大量乙醚，使其析出無色固體，過濾得到L-色氨酸芐酯磷酸鹽。所 得L-色氨酸芐酯磷酸鹽用乙酸乙酯懸浮，再用三乙胺調(diào)pH到8,用飽和碳酸氫鈉水溶液 萃洗后，乙酸乙酯層用飽和氯化鈉水溶液洗滌再用無水硫酸鈉干燥，過濾，減壓濃縮，得到 14.67g(51%)目標(biāo)物，為無色固體。ESI-MS:m/e[M+] :295。
[0025] 實(shí)施例2制備（3S)(2, 2- _甲氧乙基）_1，2,3,4，-四氧-昨琳竣酸節(jié) 酯⑵
[0026] 在250mL的圓底燒瓶中加入50mL二氯甲烷，5mL(30. 4mol)l，l，3,3-四甲氧基丙 烷，5mL(67. 3mmol)三氟醋酸，活化30min，再加5g(19. 6mmol)L-色氨酸芐酯，室溫反應(yīng)7 天，TLC顯示原料斑點(diǎn)消失。冰浴下往反應(yīng)混合物中滴加飽和碳酸氫鈉溶液調(diào)節(jié)pH8,再加 50mL飽和碳酸鈉水溶液，二氯甲燒層用飽和碳酸氫鈉水溶液洗（30mLX 3),用飽和食鹽水 洗（30mLX 3)，二氯甲烷層用無水硫酸鈉干燥，過濾，濾液減壓濃縮至干，殘留物用硅膠柱層 析純化得2.4g(36%)目標(biāo)物，為黃色油狀物。ESI-MS:m/e[M +] :395。
[0027] 實(shí)施例3制備1_(2,2_二甲氧乙基咔啉-3-羧酸芐酯（3)
[0028] 在250mL的圓底燒瓶中加入4. 3g(13. 783mmol)化合物（3S)-1-(2,2-二甲氧乙 基）-1，2, 3,4-四氫-0 -咔啉羧酸芐酯⑵，100mL無水四氫呋喃中，攪拌至溶液澄清，再在 冰浴冷卻條件下，分批加高錳酸鉀3. 04g (19. 29mmol)，30min全部加完后，室溫反應(yīng)8h，TLC 顯示原料斑點(diǎn)消失，過濾，濾餅用熱乙酸乙酯溶解后過濾，廢渣棄去，乙酸乙酯冷卻后，用水 和飽和食鹽水洗，乙酸乙酯層用無水硫酸鈉干燥，，過濾，濾液減壓濃縮至干，殘留物用硅膠 柱層析純化得816mg(20%)目標(biāo)物，為黃色油狀物。ESI-MS:m/e[M +] :391。
[0029] 實(shí)施例4制備1-乙醛基-3-咔啉羧酸芐酯（4)
[0030] 在100mL的圓底燒瓶中加入lg(2.475mmol)制備1-(2,2_二甲氧乙基咔 啉-3-羧酸芐酯（3)，14mL醋酸，2mL水和2mL鹽酸，室溫?cái)嚢?. 5h，TLC顯示原料斑點(diǎn)消失， 加入50mL冰水，冰浴下攪拌lOmin后過濾，濾餅用水/5 %碳酸氫鈉水溶液水洗滌，晾干，直 接應(yīng)用到下一步反應(yīng)。
[0031] 實(shí)施例5制備1_(乙基-Ser-Ile-OBzD-P -咔啉-3-羧酸芐酯（5)
[0032] 在 100mL 的圓底燒瓶中加入 680mg(l. 97mmol)HCl ? Ser-Ile-OBzl， 33mg(0. 82mmol)氫氧化鈉，50mL 甲醇，室溫?cái)嚢?30min，加 564mg(l. 64mmol) 1-乙酸 基-3-咔啉羧酸節(jié)酯（4)，室溫?cái)嚢?0min，加103. 3mg(l. 64mmol)氰基硼氫化鈉，室溫?cái)嚢?21h，TLC顯示原料斑點(diǎn)消失（溶劑：二氯甲烷/甲醇=13/1，Rf = 0. 25)，冰浴下加入濃鹽 酸調(diào)節(jié)pH至2,減壓濃縮，殘留物加乙醚和水，棄去乙醚層。水層在冰浴下用2N氫氧化鈉 水溶液調(diào)節(jié)pH至8,用乙酸乙酯萃?。?0mLX 3)，乙酸乙酯層用無水硫酸鈉干燥，過濾，濾液 減壓濃縮，殘留物經(jīng)硅膠柱層析（濕柱，二氯甲烷/甲醇=30/1)純化，得50mg(5% )目標(biāo) 物，為淡黃色油狀物。[a]『=-1.61 (c=0.31, CH3OH).ESI-MS :m/e[M+] :637. 3. IR(KBr): 3169,3091,3062,3032,2956,2875,1739,1718,1653,1570,1500,1456,1379,1346,1249, 1213,1136,1053,910,748,696cm、4 NMR(300MHz, CDC13) S /ppm :l〇. 66(m, 1H) ,8. 69(s, lH)，8.05(dd，J = 8. 1，11.7Hz，2H)，6. 81-7. 71 (m，12H)，5.42 (s，2H)，5.21 (d，J = 12.3Hz， 1H) ,5. 07 (d, J = 12. 0Hz, 1H) ,4. 63 (m, 1H) ,4. 15 (m, 1H),3. 98 (m, 1H),3. 73 (m, 1H),3. 38 (m, 3H)，3. 08 (m，2H)，1. 89 (m，1H)，0? 75-1. 31 (m，6H) 〇
[0033] 實(shí)驗(yàn)例1評(píng)價(jià)化合物5對(duì)腫瘤細(xì)胞增殖的抑制作用
[0034]化合物5用含0. 5% DMS0的1640培養(yǎng)基配制成所需濃度。分別將生長(zhǎng)狀態(tài)良好， 處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的HL-60, S180, MCF-7, A549細(xì)胞按照4X 104個(gè)/mL的密度接種于96孔 板，每孔100 y L。在37°C，5% C02培養(yǎng)箱中培養(yǎng)4小時(shí)，按預(yù)設(shè)的濃