含硫尿苷抗癌化合物及其中間體和制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種藥物化合物及其制備方法，特別是一種對(duì)UVA光有較強(qiáng)敏感性的 具有抗癌活性的4-硫-5- (2-鹵代乙烯基)尿苷化合物及這種化合物的中間體和制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前在癌癥治療方面，化療、放療和手術(shù)治療都不是理想的治療手段，化療和放療 對(duì)正常細(xì)胞的殺傷力大，手術(shù)治療的復(fù)發(fā)率高，所以研究解決這些弊端的治療方法已成為 迫切需求。因此光動(dòng)力療法的提出，為研究新型抗癌藥物提供了新途徑。
[0003] 光動(dòng)力學(xué)療法是一種結(jié)合光敏劑、光源和氧分子，通過(guò)光動(dòng)力學(xué)反應(yīng)來(lái)治療惡性 腫瘤的新型療法。其過(guò)程是，先將光敏劑注入患者病變部位，然后用特定波段激光照射患病 區(qū)域使光敏劑受到激發(fā)。激發(fā)態(tài)的光敏劑把能量傳遞給周?chē)难酰苫钚院軓?qiáng)的單態(tài)氧， 單態(tài)氧和相鄰的生物大分子發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生細(xì)胞毒性作用，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞受損乃至死 亡。與傳統(tǒng)方法相比，光動(dòng)力療法借助光纖、內(nèi)窺鏡和其他介入技術(shù)，避免了手術(shù)造成的創(chuàng) 傷和痛苦。同時(shí)，由于光敏劑只被病變細(xì)胞吸收并保留，無(wú)全身毒性，作用光波不能被正常 組織吸收，所以治療只針對(duì)病變組織而保證正常組織細(xì)胞無(wú)損傷。
[0004] 目前，光敏藥物的研究已獲得很大的進(jìn)展，在第一代光敏劑血卟啉衍生物的基礎(chǔ) 上開(kāi)發(fā)了第二代5-氨基酮戊酸(5-ALA)藥物。第三代藥物是與各種物質(zhì)交聯(lián)的天門(mén)冬酰基 二氫卟酚(Npe6)和酞青類(lèi)。這些藥物有些尚處在動(dòng)物研究階段，有的已進(jìn)入臨床研究階段。 但現(xiàn)有的光動(dòng)力學(xué)療法中使用的光敏藥物在皮膚中排泄慢、滯留時(shí)間長(zhǎng)，易產(chǎn)生皮膚光毒 反應(yīng)，治療期間需避光20天以上。同時(shí)藥物可隨靜脈遍及全身尤其在肝、腎、脾內(nèi)較多，影響 機(jī)體正常的生理代謝。為克服光敏藥物的上述缺點(diǎn)，科學(xué)家們?nèi)匀辉趯ふ倚碌墓饷羲幬铩?[0005]在核苷衍生物的生物活性中，其堿基的結(jié)構(gòu)起著決定性的作用。因此，對(duì)核苷堿基 進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造是發(fā)現(xiàn)新先導(dǎo)化合物的有效手段。天然DNA不包含硫，自從Lipsett從大腸桿 菌分離出4-硫尿嘧啶核苷酸之后，含硫堿基和硫代核苷吸引人們的關(guān)注。與正常DNA相比， 含硫堿基DNA具有獨(dú)特的性質(zhì)，尤其是含有巰基的嘧啶環(huán)系列化合物具有抗癌活性和免疫 增強(qiáng)作用，這是因?yàn)榕c傳統(tǒng)的嘧啶核苷類(lèi)化合物相比，硫代嘧啶堿基在親脂性方面，比傳統(tǒng) 的嘧啶核苷具有一定提高。
[0006]目前硫代核苷中，6-硫唑嘌呤，6-巰基嘌呤和6-硫鳥(niǎo)嘌呤(6-TG)是治療癌癥和炎 性病癥的重要藥物，其中6-硫唑嘌呤是治療兒童白血病的首選藥物。硫代核苷除了具有重 要的藥用價(jià)值外，還具有一定的副作用，研究發(fā)現(xiàn)服用該類(lèi)藥物的患者皮膚病變幾率大。這 是因?yàn)?-TG是很強(qiáng)的UVA發(fā)色團(tuán)，這與其他DNA堿基相比有很大區(qū)別。DNA堿基在遠(yuǎn)紫外區(qū) (UVB，290nm-340)有紫外吸收，6-TG最大吸收波長(zhǎng)為340,屬于近紫外區(qū)域（320-400K6-TG 進(jìn)入細(xì)胞DNA后會(huì)酶變?yōu)?-TG核苷并取代0.01-0.03%的原有0嫩，使得皮膚中的0嫩對(duì)1^ 光的敏感性增強(qiáng)，于是6-TG與UVA結(jié)合后引起細(xì)胞協(xié)同毒性。其原因可能是6-TG能引發(fā)DNA 和蛋白質(zhì)的氧化，然后DNA斷裂發(fā)生交叉偶聯(lián)反應(yīng)，從而引發(fā)DNA病變。通過(guò)對(duì)此類(lèi)堿基的 DNA損傷和修復(fù)的生化特性研究，發(fā)現(xiàn)6-TG具有延遲細(xì)胞中毒的作用。但其副作用強(qiáng)，在殺 死癌細(xì)胞的同時(shí)也能殺死正常細(xì)胞，對(duì)細(xì)胞表現(xiàn)出很強(qiáng)的毒性，所以很有必要尋找新的光 敏藥物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種對(duì)UVA光有較強(qiáng)敏感性的具有抗癌活性的含硫尿苷化 合物及這種化合物的中間體和制備方法。
[0008] 為了達(dá)到上述發(fā)明的目的，本發(fā)明提供的含硫尿苷抗癌藥物，為4-硫-5-(2-鹵代 乙烯基)尿苷，4-硫-5-(2-鹵代乙烯基)尿苷的化學(xué)通式（I)為：
[0009]
[0010] Ri代表羥基〇的保護(hù)基團(tuán)或者H;
[0011] R2 代表 ORi 或者 0H;
[0012] X代表鹵素。
[0013]本發(fā)明的含硫尿苷抗癌化合物中間體是4-硫-5-(2-?代乙烯基)尿苷的中間體， 其特征在于，中間體的化學(xué)通式(I)為：
[0014]
[0015]辦代表羥基0的保護(hù)基團(tuán)或者H;
[0016] R2 代表 〇R1;
[0017] X代表鹵素、羧基或者酯基。
[0018] 化學(xué)通式(I)中所述的化合物的合成方法，具體合成包括如下步驟：
[0019]步驟A具體為：在110°C條件下，尿苷和單質(zhì)碘在0.212mol/L的稀硝酸溶液中通過(guò) 薄層色譜法監(jiān)測(cè)反應(yīng)情況，展開(kāi)劑為CH2C12: CH30H= 7 :1。產(chǎn)物用石油醚萃取，收集下層溶 液。靜置后收集析出的白色固體。
[0020]步驟B具體為:將無(wú)水1，4-二氧六環(huán)加氬氣保護(hù)，加熱至70°C，依次加入醋酸鈀、三 苯基膦和三乙胺，攪拌到溶液變成深紅色。加入步驟A的產(chǎn)物，與丙烯酸酯反應(yīng)，通過(guò)薄層色 譜法監(jiān)測(cè)反應(yīng)情況，展開(kāi)劑為CH2C1 2: CH30H=7:1。過(guò)濾收集濾液，靜置至濾液中有大量固體 析出。用無(wú)水乙醇重結(jié)晶，得到白色絮狀固體。
[0021 ]步驟C包含:步驟Cl，用B步驟產(chǎn)物與氫氧化鈉溶液進(jìn)行水解反應(yīng)合成(E)-5_(2-羧 乙烯基)_尿苷；以及步驟C2用(E)-5-(2-羧乙烯基)-尿苷進(jìn)行鹵化反應(yīng)合成(E)-5-(2-鹵代 乙烯基)尿苷。
[0022] 步驟C1具體為:將(E)-5_(2-丙烯酸酯)_尿苷溶液逐滴加入到氫氧化鈉溶液中，反 應(yīng)完全后在冰浴條件下逐滴加入濃鹽酸，直到pH為1，靜置后抽濾得到白色固體。
[0023] 步驟C2具體為:取(E)-5_(2-丙烯羧基)_尿苷在100°C條件下與無(wú)水碳酸鉀及鹵代 試劑反應(yīng)，旋蒸除去一半溶劑，置于冰箱中過(guò)夜，抽濾后得到產(chǎn)品。
[0024] 步驟D具體為:取步驟C產(chǎn)物在冰浴條件下與無(wú)水吡啶以及醋酸酐反應(yīng)。通過(guò)薄層 色譜法監(jiān)測(cè)反應(yīng)情況。減壓條件下除去溶劑，得到粘稠狀物質(zhì)，用無(wú)水乙醇重結(jié)晶得到灰白 色固體。
[0025]步驟E具體為:取D步驟產(chǎn)物溶于1，4_二氧六環(huán)，在105°C條件下與P2S5反應(yīng)，用博層 色譜法檢測(cè)反應(yīng)情況，展開(kāi)劑為PE:EA=1:1。減壓條件下除去溶劑，得到棕紅色固體。用PE: EA = 2:1做洗脫劑，柱分離得到黃色固體。
[0026] 步驟F具體為:取E步驟產(chǎn)物在氨甲醇溶液中反應(yīng)，通過(guò)薄層色譜法檢測(cè)反應(yīng)情況， 展開(kāi)劑為CHC12: CH30H = 7:1。減壓條件下除去溶劑，得到黃色固體，用CHC12: CH30H = 7:1柱 分離，得到產(chǎn)品。
[0027] 本發(fā)明還保護(hù)以上所述的化合物在制備抗癌藥物中的應(yīng)用。
[0028] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:本發(fā)明的化合物及其衍生物可以增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對(duì)射 線的靈敏度，與UVA結(jié)合后用于治療皮膚癌效果更好。該化合物及其衍生物可進(jìn)入腫瘤細(xì)胞 的DNA中，通過(guò)UVA照射并相互作用達(dá)到損傷無(wú)限增長(zhǎng)的細(xì)胞的DNA的作用。低劑量的紫外光 與該化合物結(jié)合后，可以有效殺死癌細(xì)胞，并對(duì)正常細(xì)胞沒(méi)有毒害。因此在治療癌癥尤其是 皮膚癌方面有廣闊的應(yīng)用前景。
[0029] 此外，應(yīng)用本發(fā)明合成方法具有反應(yīng)時(shí)間短，產(chǎn)率高，產(chǎn)品純度高的特點(diǎn)，避免了 傳統(tǒng)合成方法的耗時(shí)耗能，產(chǎn)率低下等缺點(diǎn)。為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)含硫核苷類(lèi)藥物提供了有利條 件。
【附圖說(shuō)明】
[0030] 圖1為不同紫外光照射下人黑色素瘤細(xì)胞存活率示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明：本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行 實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施 例。
[0032] 本發(fā)明涉及4-硫-5-(2-鹵代乙烯基)尿苷及中間體的合成方法。此化合物的特征 在于其結(jié)構(gòu)為：
[0033]
[0034] 辦代表羥基0的保護(hù)基團(tuán)或者Η;
[0035] R2 代表 ORi 或者 0Η;
[0036] X代表鹵素、羧基或者酯基。
[0037] 優(yōu)選方式下，特定的羥基0的保護(hù)基團(tuán)包括烷?；头减；ㄈ珲；?，特別是乙酰 基、苯甲?；〈技谆鶊F(tuán)（三苯甲基二甲氧基)和硅烷基(如三烷基硅烷，特別是三 甲基硅烷）；鹵素為溴或碘。
[0038]此外，此化合物可以表示互變異構(gòu)現(xiàn)象，現(xiàn)在的發(fā)現(xiàn)可以包括所有的互變異構(gòu)體 形式和混合物。此化合物屬于含硫核苷治療癌癥藥物，可用于治療癌癥相關(guān)的疾病。
[0039] 太發(fā)明含硫尿苷抗痛化合物的合成路籽如下所示：
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