專利名稱：萘茜糖類衍生物及其制備方法和應用的制作方法
技術領域：
本發明屬于化學制藥技術領域，具體涉及5，8- 二羥基1，4-萘醌糖類衍生物的合成及抗腫瘤細胞活性研究。
二
背景技術：
5,8- 二羥基-1，4-萘醌(萘茜)，是一類重要化工醫藥中間體，廣泛應用于各個領 域。自然界中也具有萘茜類結構的天然產物一一如紫草中富含的紫草寧及其衍生物就是 典型的5，8-二羥基-1，4-萘醌化合物，這一類化合物均具有廣泛的殺菌消炎、抗病毒、抗腫 瘤活性。因此，尋找和制備新型萘醌衍生物一直是一個重要的課題。Ahn Byimg-Zim等合 成得到了多個5，8- 二羥基-1，4-萘醌衍生物，其相應成果相繼發表在Arch. Pharm. Res. (1998,21 (5)，595-598. 1999，22 (5)，507-514. 2001，24 (1)，35-38)、Arch. Pharm. Pharm. Med. Chem. (2000，333，87-92)和 Eur. J. Med. Chem. (2000，35，291-298)雜志上，他們的研究
在一定程度上發展了萘醌類衍生物。Wang Wen-Jing 等于 2009 年在《Bioorg. & Med. Chem. Lett.》第 19 期 p735_737 發 Synthesis and biological activity of novel shikonin analogues (新穎紫草寧
類似物的合成及其衍生物活性)，在5，8- 二羥基-1，4-萘醌環上首次弓I入磺酰胺基團，部分 化合物對乳腺癌細胞株具有明顯的抑制效果。Zhao Li-Ming等也于 2009《Eur. J. Med. Chem.》第44期pl410_1414發表Synthesis andantitumor activity of 6-and 2-(l-substituted-thio-4-methylpent-3-enyl)-5, 8-dimeth0Xynaphthalene-l，4-di0nes (取代5，8- 二羥基-1，4_萘醌衍生物的合成及其抗 腫瘤活性)，結果表明該類化合物對結腸癌(HT-29)具有選擇性的殺傷作用。以上的實例表明萘茜類衍生物具有一定的活性，因此，從萘茜結構出發，可以得到 活性明顯的功能化合物。糖類化合物具有多種功能，引入藥物分子中能改善溶解性、降低毒副作用、 提高活性，同時對體內復雜環境下的藥物具有一定的保護作用。如紫衫醇(Alaoui A E 等于，2006 發表于《Journal of Organic Chemistry》第 71 期 9628-9636 頁的 Protecting Groups for Glucuronic Acid !Application to the Synthesis of New PaclitaxeKTaxoDDerivatives (保護基為葡萄糖醛酸應用與合成新型紫杉醇衍生 物))、喜樹堿(Lerchen H G 等于 2001 發表于《Journal of MedicinalChemistry》第 44 期 4186—4195頁Design and Optimization of 20-0-Linked CamptothecinGlycoconjugates as Anticancer Agents (設計和優化抗腫瘤藥物-喜樹堿20_0_連接糖綴合物))等 天然抗腫瘤化合物中引入糖類結構后，對其藥理活性有明顯的改善；嗎啡(Rukhman I 等于 2000 年發表在《Tetrahedron Letters))第 41 期 6889-6892 頁 Synthesis of morphine6- α -D-glucuronide (合成6_ α -D-嗎啡葡萄糖醛酸糖苷))中引入糖基后其鎮痛 活性是嗎啡的50倍。糖類化合物引入功能分子后，對藥物的諸多方面起到積極的作用。我們希望在萘茜的結構中引入糖類結構，獲得新穎的含有糖類結構的化合物。 三
發明內容
本發明以5，8_ 二羥基-1，4-萘醌為起始物，以糖類化合物為修飾基，開發出系列 糖類萘醌衍生物，并對部分化合物進行了腫瘤活性測試。本發明需要解決的問題是提供一類5，8_ 二羥基-1，4-萘醌糖類衍生物及其制備 方法。本發明的第一類5，8_ 二羥基-1，4-萘醌糖類衍生物結構通式如式I所示第二類5， 8- 二羥基-1，4-萘醌糖類衍生物結構通式如式II所示。兩類5，8- 二羥基1，4_萘醌糖類 衍生物，其特征是由5，8_ 二羥基1，4_萘醌化合物與具有活性官能團的糖類化合物經過化 學合成的方法構成，其結構式為<formula>formula see original document page 5</formula>
式I 式 II式I中的R基團分別為下列各項之一1-硫代-2，3,4,6-四乙酰化-β -D-吡喃巰基葡萄糖或1_硫代_2，3，4_三乙酰 化-β -D-巰基吡喃木糖或1-硫代-2，3，4，6-四乙酰化-β -D-巰基吡喃半乳糖或1-硫 代-2，3，4，6-四乙酰化-β -D-巰基吡喃甘露糖或1-硫代-2，3，6-三-0-乙酰基-4-0- (2， 3,4,6-四-0-乙酰基-β-D-吡喃半乳糖基)_β-D-巰基吡喃葡萄糖或1-硫代_2，3， 6-三-0-乙酰基-4-0- (2，3，4，6-四-0-乙酰基-β -D-吡喃葡萄糖基)-α -D-巰基吡喃葡 萄糖等；式II中的R基團分別為下列各項之一R和R1為1-硫代_2，3，4，6-四乙酰化-β-D-吡喃巰基葡萄糖，R2和R3為H或 R和R2為1-硫代-2，3，4，6-四乙酰化-β -D-吡喃巰基葡萄糖，R1和R3為H或R和R3為 1-硫代-2，3，4，6-四乙酰化-β -D-吡喃巰基葡萄糖，R1和R2為H或R和R1為1-硫代-2， 3,4-三乙酰化-β -D-巰基吡喃木糖，R2和R3為H或R和R2為1-硫代-2，3，4-三乙酰 化-β -D-巰基吡喃木糖，R1和R3為H或R和R3為1-硫代-2，3，4-三乙酰化-β -D-巰基 吡喃木糖，R1和R2為H或R和R1為1-硫代-2，3，4，6-四乙酰化-β -D-巰基吡喃半乳糖， R2和R3為H或R和R2為1-硫代-2，3，4，6-四乙酰化-β -D-巰基吡喃半乳糖，R1和R3為 H或R和R3為1-硫代-2，3，4，6-四乙酰化-β -D-巰基吡喃半乳糖，R1和R2為H或R和 R1為1-硫代-2，3，4，6-四乙酰化-β -D-巰基吡喃甘露糖，R2和R3為H或R和R2為1-硫 代-2，3，4，6-四乙酰化-β -D-巰基吡喃甘露糖，R1和R3為H或R和R3為1-硫代-2,3,4, 6-四乙酰化-β -D-巰基吡喃甘露糖，R1和R2為H或R和R1為1-硫代-2，3，6-三-0-乙酰 基-4-0- (2，3，4，6-四-0-乙酰基-β -D-吡喃半乳糖基)-β -D-巰基吡喃葡萄糖，R2和R3 為H或R和R2為1-硫代-2，3，6-三-0-乙酰基-4-0- (2，3，4，6-四-0-乙酰基-β -D-吡 喃半乳糖基)_ β -D-巰基吡喃葡萄糖，R1和R3為H或R和R3為1-硫代-2，3，6-三-0-乙 酰基-4-0- (2，3，4，6-四-0-乙酰基-β -D-吡喃半乳糖基)-β -D-巰基吡喃葡萄糖，R1和R2為H或R和Rl為1-硫代-2，3，6-三-O-乙酰基-4-0- (2，3，4，6-四-0-乙酰基-β -D-吡 喃葡萄糖基)_ α -D-巰基吡喃葡萄糖，R2和R3為H或R和R2為1-硫代-2，3，6-三-0-乙 酰基-4-0- (2，3，4，6-四-0-乙酰基-β -D-吡喃葡萄糖基)-α -D-巰基吡喃葡萄糖，R1和R3 為H或R和R3為1-硫代-2，3，6-三-0-乙酰基-4-0- (2，3，4，6-四-0-乙酰基-β -D-吡 喃葡萄糖基)_ α -D-巰基吡喃葡萄糖，R1和R2為H ；本發明式I和式II中除上述糖結構外，還包括脫保護的糖。本發明式I和式II中除上述糖結構外，還包括其他天然糖結構和非天然糖結構。本發明的式I結構衍生物是通過糖基中間體與5，8_ 二羥基-1，4-萘醌通過化學 合成得到的新穎結構化合物，式II是在化合物I的基礎上與糖基衍生物繼續合成得到。本發明化合物的制備方法5，8_ 二羥基1，4_萘醌全乙酰化糖基衍生物的合成方 法是取0. 5mmol的5，8- 二羥基1，4_萘醌和0. 4mmol的全乙酰化糖類化合物溶于20mL乙 腈溶液中，于0 25°C室溫攪拌反應至糖類化合物點消失，TLC跟蹤檢測。加入適量硅膠減 壓濃縮溶劑，以乙酸乙酯石油醚=1 2柱層析，得5，8_ 二羥基1，4_萘醌全乙酰化糖基 衍生物；
式II類化合物衍生物制備方法是取0. 25mmol的5，8_ 二羥基1，4_萘醌全乙酰化 糖基單取代衍生物和0. 2mmol的全乙酰化糖類化合物溶于IOmL乙腈溶液中，于0 25V 室溫攪拌反應至糖類化合物點消失，TLC跟蹤檢測。加入適量硅膠減壓濃縮溶劑，以乙酸乙 酯石油醚=1 1柱層析，得5，8_ 二羥基1，4_萘醌全乙酰化二取代糖基衍生物。本發明所述5，8- 二羥基-1，4-萘醌糖類衍生物，所獲得的部分化合物抑制乳腺癌 細胞株活性表明，當使用較大濃度時表現出一定的抑制活性，可制備成治療乳腺癌的藥物。本發明與現有技術相比較其優點是操作簡單，只需在室溫范圍內即可獲得，無需 使用任何催化劑等即可達到明顯的效果。
四
圖1糖基萘醌衍生物對腫瘤細胞MCF-7的體外活性研究結果圖。 五
具體實施例方式實例一式I類5，8_ 二羥基-1，4-萘醌乙酰化巰基六碳糖類衍生物的制備方法 (葡萄糖為例)取0. 5mmol的5，8_ 二羥基_1，4-萘醌和0. 4mmol的全乙酰化巰基糖溶解在20mL 乙腈溶液中，于0 25°C室溫攪拌，TLC檢測至巰基糖消失。加入適量硅膠減壓濃縮溶劑，以 乙酸乙酯石油醚=1 2柱層析，得目標產物，收率在70%左右。1H NMR(⑶Cl3，300MHz) δ 12. 51 (s，1Η, OH)，12. 07 (s, 1H, OH)，7. 27 (d，J = 9. 6，1H, Ph-H,)，7. 20 (d，J = 9. 3，1H, Ph-H)，6. 90 (s，1H, -CH = )，5. 33 4. 95 (m, 3H, G-H)，4. 65 (d，J = 9. 6，1H, G-H)，4. 33 (dd, J =4. 2, J= 10. 2，1H, G-H), 4. 21(dd，J = 4. 2, J= 10. 2，1H，G_H)，3. 81 3. 75 (m, 1H，G_H)， 2. 12, 2. 09, 2. 01,1. 99 (4S, 12H, CH3-C0). MS m/z(% ) :575(M++Na, 100% )，555 (M++K100) ·反應以葡萄糖為例<formula>formula see original document page 7</formula>化合物1實例二 式I類5，8_ 二羥基-1，4-萘醌五碳糖類衍生物的制備方法(木糖為例， 化合物2)取0. 5mmol的5，8_ 二羥基_1，4_萘醌和0. 4mmol的全乙酰化木糖中間體溶解在 20mL乙腈溶液中，于O 25°C室溫攪拌，TLC檢測至乙酰化巰基木糖點消失，加入適量硅 膠減壓濃縮溶劑，以乙酸乙酯石油醚=1 2柱層析，得目標產物，收率在65%左右。1H NMR (CDCl3, 300MHz) δ :12· 54 (s，1H, OH)，12. 13 (s，1H, OH)，7. 29 (d, J = 9. 9，1H, Ph-H,)， 7. 20 (d，J = 9. 6，1H, Ph-H)，6. 95 (s, 1H, -CH = )，5. 26 5. 21 (m, 2H, G-H)，5. 12 (t，J = 6. 6， 1H, G-H)，4. 34 (dd, J = 4. 2，J = 12，1H，G-H)，3. 66 (dd, J = 4. 5，J = 6. 6，1H，G-H)，2. 14， 2. 13(2S，9H，CH3-C0). MS m/z(% ) :301 (M+_60*3，100% ), 503 (M++Na, 90% )，983 (M*2+Na+ 20% )·實例三式I類5，8_ 二羥基-1，4_萘醌多個糖分子類衍生物的制備(麥芽糖為 例，化合物6)取0. 5mmol的5，8_ 二羥基_1，4_萘醌和0. 4mmol的全乙酰化木糖中間體溶解在 20mL乙腈溶液中，于O 25°C室溫攪拌，TLC檢測至乙酰化巰基木糖點消失，加入適量硅 膠減壓濃縮溶劑，以乙酸乙酯石油醚=1 2柱層析，得目標產物，收率在60%左右。1H NMR (CDCl3, 300MHz) δ :12. 55(s，lH，OH)，12. ll(s，lH，OH), 7. 29 (d, J = 9. 6，1H，Ph-H,)， 7. 23 (d，J = 9. 3，1H, Ph-H)，6. 95 (s, 1H, -CH = )，5. 43 5· 35 (m, 3H, G-H)，5· 13 5· 00 (m, 3H, G-H)，4. 88 5. 01 (m, 1H, G-H)，4. 54-4. 58 (m, 1H, G-H)，4. 03 3. 94 (m, 6H, G-H)，2. 14， 2. 13(2S,9H, CH3-C0).MS m/z(% ) 503 (M++Na, 90% ), 983 (M*2+Na 20% ).同法可得阿拉伯糖(化合物3)、半乳糖(化合物4)、甘露糖(化合物5)等。
<formula>formula see original document page 7</formula>化合物2化合物3化合物4
<formula>formula see original document page 7</formula>化合物5 化合物6實例四式II類5，8_ 二羥基-1，4-萘醌糖類衍生物的合成取0. 5mmol的單取代糖基5，8_ 二羥基_1，4_萘醌和0. 4mmol的全乙酰化巰基糖溶解在20mL乙腈溶液中，于O 25°C室溫攪拌反應至糖類化合物點消失，TLC跟蹤檢測。 加入適量硅膠減壓濃縮溶劑，以乙酸乙酯石油醚=1 1柱層析，得目標衍生物，收率在 50 70%左右。反應以葡萄糖為例<formula>formula see original document page 8</formula>
同法可得其他二取代糖類化合物，如木糖、阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖、麥芽糖等 其他的糖類化合物。本專利中所使用糖類中間體中的五碳糖、六碳糖和二糖外，還包括其它天然糖類 和非天然的人工合成的糖。我們對部分單取代化合物進行了抑制乳腺癌細胞株MCF-7的抗腫瘤活性結果顯 示，我們從四個濃度梯度進行考察，相應活性結果如圖1所示。結果表明，在ΙΟΟμ g/mL的 濃度條件下木糖和葡萄糖的取代產物抑制活性比較明顯，麥芽糖和半乳糖取代的效果明顯 不如上兩種。測試濃度為20 μ g/mL,4 μ g/mL和0. 8 μ g/mL的條件下其活性沒有明顯的變 化。NQ :5，8- 二羥基_1，4_萘醌、XylQ :2，3，4_三乙酰化-β -D-巰基吡喃木糖萘醌、 MalQ 2，3，6-三-O-乙酰基-4-0- (2，3，4，6-四-O-乙酰基-β -D-吡喃葡萄糖基)-α -D-巰 基吡喃葡萄糖萘醌、GlcQ =2,3,4,6-四乙酰化-β -D-吡喃巰基葡萄糖萘醌、GalQ :2，3，4， 6-四乙酰化-β-D-巰基吡喃半乳糖萘醌、CK:紅白對照。
權利要求
一類萘茜糖類衍生物，其特征是由5，8-二羥基1，4-萘醌化合物與具有活性官能團的糖類化合物經化學合成得到一類新穎化合物，其結構式為式I式II式I中的R基團分別為下列各項之一1-硫代-2，3，4，6-四乙酰化-β-D-吡喃巰基葡萄糖或1-硫代-2，3，4-三乙酰化-β-D-巰基吡喃木糖或1-硫代-2，3，4，6-四乙酰化-β-D-巰基吡喃半乳糖或1-硫代-2，3，4，6-四乙酰化-β-D-巰基吡喃甘露糖或1-硫代-2，3，6-三-O-乙酰基-4-O-(2，3，4，6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃半乳糖基)-β-D-巰基吡喃葡萄糖或1-硫代-2，3，6-三-O-乙酰基-4-O-(2，3，4，6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖基)-α-D-巰基吡喃葡萄糖；式II中的R基團分別為下列各項之一R和R1為1-硫代-2，3，4，6-四乙酰化-β-D-吡喃巰基葡萄糖，R2和R3為H或R和R2為1-硫代-2，3，4，6-四乙酰化-β-D-吡喃巰基葡萄糖，R1和R3為H或R和R3為1-硫代-2，3，4，6-四乙酰化-β-D-吡喃巰基葡萄糖，R1和R2為H或R和R1為1-硫代-2，3，4-三乙酰化-β-D-巰基吡喃木糖，R2和R3為H或R和R2為1-硫代-2，3，4-三乙酰化-β-D-巰基吡喃木糖，R1和R3為H或R和R3為1-硫代-2，3，4-三乙酰化-β-D-巰基吡喃木糖，R1和R2為H或R和R1為1-硫代-2，3，4，6-四乙酰化-β-D-巰基吡喃半乳糖，R2和R3為H或R和R2為1-硫代-2，3，4，6-四乙酰化-β-D-巰基吡喃半乳糖，R1和R3為H或R和R3為1-硫代-2，3，4，6-四乙酰化-β-D-巰基吡喃半乳糖，R1和R2為H或R和R1為1-硫代-2，3，4，6-四乙酰化-β-D-巰基吡喃甘露糖，R2和R3為H或R和R2為1-硫代-2，3，4，6-四乙酰化-β-D-巰基吡喃甘露糖，R1和R3為H或R和R3為1-硫代-2，3，4，6-四乙酰化-β-D-巰基吡喃甘露糖，R1和R2為H或R和R1為1-硫代-2，3，6-三-O-乙酰基-4-O-(2，3，4，6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃半乳糖基)-β-D-巰基吡喃葡萄糖，R2和R3為H或R和R2為1-硫代-2，3，6-三-O-乙酰基-4-O-(2，3，4，6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃半乳糖基)-β-D-巰基吡喃葡萄糖，R1和R3為H或R和R3為1-硫代-2，3，6-三-O-乙酰基-4-O-(2，3，4，6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃半乳糖基)-β-D-巰基吡喃葡萄糖，R1和R2為H或R和R1為1-硫代-2，3，6-三-O-乙酰基-4-O-(2，3，4，6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖基)-α-D-巰基吡喃葡萄糖，R2和R3為H或R和R2為1-硫代-2，3，6-三-O-乙酰基-4-O-(2，3，4，6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖基)-α-D-巰基吡喃葡萄糖，R1和R3為H或R和R3為1-硫代-2，3，6-三-O-乙酰基-4-O-(2，3，4，6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖基)-α-D-巰基吡喃葡萄糖，R1和R2為H；式I和式II中除上述糖結構外，還包括脫保護的糖以及其他天然糖結構和非天然糖結構的衍生物。FSA00000023423500011.tif
2.根據權利要求1所述萘茜糖類衍生物中式I類衍生物的制備方法，其特征是5，8-二羥基1，4-萘醌全乙酰化糖基衍生物的合成方法是取0. 5mmol的5，8_ 二羥基1，4_萘醌和 0. 4mmol的全乙酰化糖類化合物溶于20mL乙腈溶液中，于0 25°C室溫攪拌反應至糖類化 合物點消失，TLC跟蹤檢測。加入適量硅膠減壓濃縮溶劑，以乙酸乙酯石油醚=1 2柱 層析，得5，8- 二羥基1，4-萘醌全乙酰化糖基衍生物；式II類化合物衍生物制備方法是，取 0. 25mmol的5，8-二羥基1，4-萘醌全乙酰化糖基單取代衍生物和0. 2mmol的全乙酰化糖類 化合物溶于IOmL乙腈溶液中，于0 25°C室溫攪拌反應至糖類化合物點消失，TLC跟蹤檢 測。加入適量硅膠減壓濃縮溶劑，以乙酸乙酯石油醚=1 1柱層析，得5，8_ 二羥基1， 4-萘醌全乙酰化二取代糖基衍生物。
3.根據權利要求1所述萘茜糖類衍生物在制備治療乳腺癌藥物中的應用。
全文摘要
本發明屬于化學制藥技術領域，具體涉及兩類5，8-二羥基1，4-萘醌糖類衍生物的合成及抗腫瘤細胞活性研究。通過合成獲得單取代5，8-二羥基1，4-萘醌糖類衍生物，在單取代衍生物基礎上再引入一分子的糖類衍生物，從而提供多種形式糖類取代5，8-二羥基1，4-萘醌衍生物，細胞活性表明，該類化合物在較高濃度具有明顯的抑制活性，可制備成治療乳腺癌的藥物。
文檔編號A61K31/704GK101824058SQ201010107730
公開日2010年9月8日 申請日期2010年2月9日 優先權日2010年2月9日
發明者劉業好, 劉昊琰, 劉根林, 朱思梅, 楊永華, 王小明, 王玲玲, 陳靜, 顧宏偉 申請人:南京大學