專利名稱：具有抗癌活性的6-位被單氮雜冠醚修飾的嘌呤核苷類新化合物及制備方法
技術領域：
本發明涉及一類具有抗癌活性的化合物，特別是一種具有抗癌活性的6-位被單氮雜冠醚修飾的嘌呤核苷類新化合物及制備方法。
背景技術：
核苷類化合物是目前公認的最有抗癌、抗病毒潛能的一類藥物，經過修飾的嘌呤環和嘌呤核苷衍生物在生物化學和生物學上有著重要作用。
以分子識別為基礎的主一客體化學作為新興交叉學科，已成為當今研究的熱點，冠醚化合物作為其中的一個重要組成部分，是一類新型的配體，它與自然界中所發現的大環抗菌素在結構上有相似之處，它們既具有疏水的外部骨架，又具有親水的可以和金屬離子成鍵的內腔，與通常的配體相比，冠醚具有較多的給體原子。
目前，冠醚的合成已比較成熟，但對于6—位冠醚修飾的嘌呤核苷類化合物的合成，尚未見報道，鑒于核苷類化合物具有較好的生理活性和冠醚化合物具有較強的配位能力，兩者結合起來，有望成為一類具有更強生理活性的新型冠醚嘌呤核苷類化合物。
發明內容
本發明的目的是提供一種具有抗癌活性的6-位被單氮雜冠醚修飾的嘌呤核苷類新化合物及制備方法。本發明的技術解決方案是，具有抗癌活性的6-位被單氮雜冠醚修飾的嘌呤核苷類新化合物及制備方法，其特征在于此化合物(III)具有以下的結構
式中R1代表下列基團的一種 H；鹵素；NH2；N，N-二烯丙基
NR3；其中的R3代表烯丙基(—CH2CH＝CH2)，或甲基取代的烯丙基
或是乙基取代的烯丙基
式中R2代表下列基團的一種 H；芐基或者鹵代芐基
烯丙基
甲基烯丙基
乙基烯丙基
正丁基
式中n為零，或任一正整數。
所述化合物(III)及其在藥學上可接受的酸或堿所形成的加成鹽。
具有抗癌活性的6-位被單氮雜冠醚修飾的嘌呤核苷類新化合物的制備方法，其特征在于有以下合成步驟 (1)、以9位帶有上述R2不同取代基的6-氯嘌呤，2，6-二氯嘌呤，2-氨基-6-氯嘌呤，2-N，N-二烯丙基-6氯嘌呤，2-N，N-二甲基烯丙基-6氯嘌呤類化合物(I)為原料，分別在微波輻射下，以水為溶劑，與二乙醇胺反應，得到6-N，N-二(2-羥乙基)嘌呤類化合物(II)， 合成反應方程式如下
其中R1與R2代表的基團與化合物(III)相同， (2)、以6-N，N-二(2-羥乙基)嘌呤類化合物(II)為原料，在堿性條件下，在有機溶劑中，分別與對乙二醇二對甲苯磺酸酯，對甲基苯磺酸一縮二乙二醇雙酯，三甘醇二對甲苯磺酸酯和對四甘醇二對甲苯磺酸酯回流反應，6小時，得到相應的6-位被單氮雜冠醚修飾的嘌呤類新化合物(III)， 化學反應式如下
式中的n為0或者任意一正整數。
所述的有機溶劑為以下溶劑的一種或者其混合溶劑二甲基亞砜(DMSO)、二甲基甲酰胺(DMF)、四氫呋喃(THF)、叔丁醇、乙腈、正己烷、正辛烷、異辛烷、氯仿、吡啶、苯、甲苯。所述的堿性條件下所用的堿性物質為以下的一種或者其混合物堿金屬的氫化物、堿金屬的氫氧化物、甲醇鈉、乙醇鈉。本發明與現有技術比較，所提供的化合物具有抗癌活性強，制備方法綠色、環保、簡便、易行的顯著優點。
具體實施例方式 本發明中所涉及的化合物的分子結構式(III)如下
其中R1代表下列基團的一種 H；鹵素；NH2；N，N-二烯丙基
NR3；其中的R3代表烯丙基(—CH2CH＝CH2)，或甲基取代的烯丙基
或是乙基取代的烯丙基
其中R2代表下列基團的一種 H；芐基或者鹵代芐基
烯丙基
甲基烯丙基
乙基烯丙基
正丁基
n是等于0，或是等于1、2、3……的正整數 6-位被單氮雜冠醚修飾的嘌呤核苷類新化合物的合成，是按照下列步驟進行的 以9位帶有上述R2不同取代基的6-氯嘌呤，2，6-二氯嘌呤，2-氨基-6-氯嘌呤，2-N，N-二烯丙基-6氯嘌呤，2-N，N-二甲基烯丙基-6氯嘌呤類化合物(I)為原料，分別在微波輻射下，以水為溶劑，與二乙醇胺反應，得到6-N，N-二(2-羥乙基)嘌呤類化合物(II)。
合成反應方程式如下
以6-N，N-二(2-羥乙基)嘌呤類化合物(II)為原料，在堿性條件下，在有機溶劑中，分別與乙二醇二對甲苯磺酸酯，對甲基苯磺酸一縮二乙二醇雙酯，三甘醇二對甲苯磺酸酯和對四甘醇二對甲苯磺酸酯回流反應，得到相應的6-位被單氮雜冠醚修飾的嘌呤核苷類新化合物(III)。
化學反應式如下
(1)所用的有機溶劑可以是二甲基亞砜(DMSO)、或二甲基甲酰胺(DMF)、或四氫呋喃(THF)、或叔丁醇、或乙腈、或正己烷、或正辛烷、或異辛烷、或氯仿、或吡啶、或苯、或甲苯、或上述某幾種溶劑的混合溶劑。
(2)強堿性條件可以用堿金屬的氫化物、或堿金屬的氫氧化物、或甲醇鈉、或乙醇鈉或是以上幾種堿性物質的混合物提供。
實施例1 在50mL圓底燒瓶中加入1mmol 6-N，N-二羥乙基9-烯丙基-2-氯嘌呤，2mmol氫化鈉(60％)和15mL四氫呋喃，室溫攪拌1小時，升溫至回流，半小時后，將1.1mmol三甘醇二對甲苯磺酸酯溶于15mL四氫呋喃中，逐滴加入圓底燒瓶中，回流6小時，用TLC跟蹤反應，終止反應后，將反應溶液冷卻至室溫，蒸餾。然后經柱層析獲得目標化合物N-(9-烯丙基-2-氯嘌呤)-15-冠-5，收率12％。
1H NMR(CDCl3，400MHz)δ 7.67(s，1H)，6.03-5.93(m，1H)，5·27(d，J＝10.0Hz，1H)，5.17(d，J＝16.8Hz，1H)，4.72(d，J＝5.6Hz，2H)，4.37(d，J＝1.2Hz，2H)，3.87(s，6H)，3.66(s，6H)，3.63(s，6H). 13C NMR(CDCl3，100MHz)δ 154.6，153.7，151.7，138.7，131.7，118.9，118.6，71.0，70.3，70.0，45.5. HRMScalcd for C18H26ClN5O4[M+Na+]434.1571，found 434.1572. 實施例2 在50mL圓底燒瓶中加入1mmol 6-N，N-二羥乙基9-烯丙基-2-氯嘌呤，2mmol氫化鈉(60％)和15mL四氫呋喃，室溫攪拌1小時，升溫至回流，半小時后，將1.1mmol四甘醇二對甲苯磺酸酯溶于15mL四氫呋喃中，逐滴加入圓底燒瓶中，回流6小時，用TLC跟蹤反應，終止反應后，將反應溶液冷卻至室溫，蒸餾。然后經柱層析獲得目標化合物N-(9-烯丙基-2-氯嘌呤)-18-冠-6，收率37％。
1H NMR(CDCl3，400MHz)δ 7.63(s，1H)，6.00-5.91(m，1H)，5.25(d，J＝10.4Hz，1H)，5.14(d，1H，J＝16.8Hz)，4.70(d，J＝6.0Hz，2H)，4.43(d，J＝1.2Hz，2H)，4.00(s，2H)，3.78(s，2H)，3.65(d，J＝6.4Hz，12H). 13C NMR(CDCl3，100MHz)δ 154.5，153.7，151.6，138.5，131.7，118.8，118.5，70.7，70.4，45.5. HRMScalcd for C20H30ClN5O5[M+Na+]478.1833，found 478.1832. 實施例3 在50mL圓底燒瓶中加入1mmol 6-N，N-二羥乙基9-烯丙基嘌呤，2mmol氫化鈉(60％)和15mL四氫呋喃，室溫攪拌1小時，升溫至回流，半小時后，將1.1mmol三甘醇二對甲苯磺酸酯溶于15mL四氫呋喃中，逐滴加入圓底燒瓶中，回流6小時，用TLC跟蹤反應，終止反應后，將反應溶液冷卻至室溫，蒸餾。然后經柱層析獲得目標化合物N-(9-烯丙基嘌呤)-15-冠-5，收率19％。
1H NMR(CDCl3，400MHz)δ 8.32(s，1H)，7.69(s，1H)，6.03-5.97(m，1H)，5.25(d，J＝10.0Hz，1H)，5.13(d，J＝17.2Hz，1H)，4.75(d，J＝5.2Hz，2H)，4.39-4.34(m，2H)，3.99-3.87(m，6H)，3.64(d，J＝12.4Hz，12H). 13C NMR(CDCl3，100MHz)δ 154.6，153.7，151.7，138.7，131.7，118.9，118.6，71.0，70.3，70.0，45.5. HRMScalcd for C18H27N5O4[M+H+]378.2141，found 378.2039. 實施例4 在50mL圓底燒瓶中加入1mmol 6-N，N-二羥乙基9-烯丙基嘌呤，2mmol氫化鈉(60％)和15mL四氫呋喃，室溫攪拌1小時，升溫至回流，半小時后，將1.1mmol四甘醇二對甲苯磺酸酯溶于15mL四氫呋喃中，逐滴加入圓底燒瓶中，回流6小時，用TLC跟蹤反應，終止反應后，將反應溶液冷卻至室溫，蒸餾。然后經柱層析獲得目標化合物N-(9-烯丙基嘌呤)-18-冠-6，收率40％。
1H NMR(CDCl3，400MHz)δ 8.29(s，1H)，7.67(s，1H)，6.03-5.93(m，1H)，5.23(d，J＝10.0Hz，1H)，5.11(d，J＝17.2Hz，1H)，4.74(d，J＝5.6Hz，2H)，4.43-4.41(m，2H)，4.17-4.04(m，2H)，3.80(d，J＝5.2Hz，4H)，3.62(t，J＝25.2Hz，16H). 13C NMR(CDCl3，100MHz)δ 154.2，152.3，150.4，138.2，132.0，119.6，118.3，70.7，70.5，70.5，45.4. HRMScalcd for C20H31N5O5[M+H+]444.2223，found 444.2221. 實施例5 在50mL圓底燒瓶中加入1mmol 6-N，N-二羥乙基9-正丁基嘌呤，2mmol氫化鈉(60％)和15mL四氫呋喃，室溫攪拌1小時，升溫至回流，1小時后，將1.1mmol三甘醇二對甲苯磺酸酯溶于15mL四氫呋喃中，逐滴加入圓底燒瓶中，回流6小時，用TLC跟蹤反應，終止反應后，將反應溶液冷卻至室溫，蒸餾。然后經柱層析獲得目標化合物N-(9-正丁基嘌呤)-15-冠-5，收率40％。
1HNMR(CDCl3，400MHz)δ 8.32(s，1H)，7.68(s，1H)，4.19-4.12(m，6H)，3.89(t，J＝6Hz，4H)，3.65(m，12H)，1.82(m，2H)，1.34(m，2H)，0.93(t，J＝7.2Hz，3H). 13C NMR(CDCl3，100MHz)δ 154.3，152.2，150.6，138.4，119.8，70.8，70.5，43.4，32.019.9，13.5. HRMScalcd for C19H31N5O4[M+H+]394.2454，found 394.2454. 實施例6 在50mL圓底燒瓶中加入1mmol 6-N，N-二羥乙基9-正丁基嘌呤，2mmol氫化鈉(60％)和15mL四氫呋喃，室溫攪拌1小時，升溫至回流，1小時后，將1.1mmol四甘醇二對甲苯磺酸酯溶于15mL四氫呋喃中，逐滴加入圓底燒瓶中，回流6小時，用TLC跟蹤反應，終止反應后，將反應溶液冷卻至室溫，蒸餾。然后經柱層析獲得目標化合物N-(9-正丁基嘌呤)-18-冠-6，收率43％。
1H NMR(CDCl3，400MHz)δ 8.32(s，1H)，7.67(s，1H)，4.60(s，2H)4.16-4.12(m，4H)，3.83(d，J＝4.8Hz，4H)，3.68(s，8H)，3.66(s，8H)1.83(m，2H)，1.35(m，2H)，0.93(t，J＝7.2Hz，3H). 13C NMR(CDCl3，100MHz)δ 154.3，152.2，150.6，138.5，119.9，71.1，70.8，70.5，70.1，43.4，32.019.8，13.5. HRMScalcd for C21H35N5O5[M+Na+]460.2536，found 460.2534. 實施例7 在50mL圓底燒瓶中加入1mmol 6-N，N-二羥乙基9-芐基嘌呤，2mmol氫化鈉(60％)和15mLDMF，室溫攪拌1小時，升溫至60度，半小時后，將1.1mmol乙二醇二對甲苯磺酸酯的溶于15mLDMF中，逐滴加入圓底燒瓶中，反應6小時，用TLC跟蹤反應，終止反應后，將反應溶液冷卻至室溫，蒸餾。然后經柱層析獲得目標化合物N-(9-芐基嘌呤)-12-冠-4，收率16％。
1H NMR(CDCl3，400MHz)δ 8.39(s，1H)，7.71(s，1H)，7.36-7.27(m，5H)，5.36(s，2H)，4.36(s，4H)，4.02(s，4H)，3.71-3.67(m，8H). 13C NMR(CDCl3，100MHz)δ 154.7，152.3，150.7，138.3，135.8，128.9，128.2，127.6，119.8，71.4，70.0，46.9. HRMScalcd for C20H25N5O3[M+Na+]406.1854，found 406.1855. 實施例8 在50mL圓底燒瓶中加入1mmol 6-N，N-二羥乙基9-芐基嘌呤，2mmol氫化鈉(60％)和15mLDMF，室溫攪拌1小時，升溫至60度，半小時后，將1.1mmol三甘醇二對甲苯磺酸酯溶于15mLDMF中，逐滴加入圓底燒瓶中，反應6小時，用TLC跟蹤反應，終止反應后，將反應溶液冷卻至室溫，蒸餾。然后經柱層析獲得目標化合物N-(9-芐基嘌呤)-15-冠-5，收率23％。
1H NMR(CDCl3，400MHz)δ 8.37(d，J＝2Hz，1H)，7.69(d，J＝1.2Hz，1H)，7.34-7.25(m，5H)，5.34(d，J＝1.6Hz，2H)，4.323-3.997(m，4H)，3.926-3.897(m，4H)，3.68-3.65(m，12H). 13C NMR(CDCl3，100MHz)δ 154.3，152.5，150.1，138.5，135.9，128.9，128.1，127.6，119.8，71.1，70.3，70.1，46.9. HRMScalcd for C22H29N5O4[M+Na+]450.2118，found 450.2118. 實施例9 在50mL圓底燒瓶中加入1mmol 6-N，N-二羥乙基9-芐基嘌呤，2mmol氫化鈉(60％)和15mLDMF，室溫攪拌1小時，升溫至60度，半小時后，將1.1mmol三甘醇二對甲苯磺酸酯溶于15mLDMF中，逐滴加入圓底燒瓶中，反應6小時，用TLC跟蹤反應，終止反應后，將反應溶液冷卻至室溫，蒸餾。然后經柱層析獲得目標化合物N-(9-芐基嘌呤)-18-冠-6，收率33％。
1H NMR(CDCl3，400MHz)δ 8.36(s，1H)，7.69(s，1H)，7.33-7.25(m，5H)，5.34(s，2H)，4.24(s，4H)，3.84(s，4H)，3.68(d，J＝5.6Hz，16H).13CNMR(CDCl3，100MHz)δ 154.3，152.5，150.7，138.4，135.7，128.9，128.1，127.6，119.6，70.7，70.5，70.4，46.9.HRMScalcd for C24H33N5O5[M+Na+]494.2380，found 494.2379. 實施例10 在50mL圓底燒瓶中加入1mmol 9-烯丙基-2-(N，N-二烯丙基)-6-N，N-二羥乙基9-烯丙基嘌呤，2mmol氫化鈉(60％)和15mL四氫呋喃，室溫攪拌1小時，升溫至回流，半小時后，將1.1mmol三甘醇二對甲苯磺酸酯溶于15mL四氫呋喃中，逐滴加入圓底燒瓶中，回流6小時，用TLC跟蹤反應，終止反應后，將反應溶液冷卻至室溫，蒸餾。然后經柱層析獲得目標化合物N-[9-烯丙基-2-(N，N-二烯丙基)嘌呤]15-冠-5，收率24％。
1H NMR(CDCl3，400MHz)δ 7.41(s，1H)，6.02-5.83(m，3H)，5.23-5.07(m，6H)，4.60(d，J＝5.6Hz，2H)，4.36(s，2H)，4.21(d，J＝5.6Hz，4H)，3.87(s，6H)，3.68-3.60(m，12H). 13C NMR(CDCl3，100MHz)δ 158.0，154.0，153.1，135.6，135.4，132.8，118.1，115.6，113.6，71.1，70.2，70.1，49.1，45.0. HRMScalcd for C24H36N6O4[M+Na+]495.2696，found 495.2695. 實施例11 在50mL圓底燒瓶中加入1mmol 9-烯丙基-2-(N，N-二烯丙基)-6-N，N-二羥乙基9-烯丙基嘌呤，2mmol氫化鈉(60％)和15mL四氫呋喃，室溫攪拌1小時，升溫至回流，半小時后，將1.1mmol三甘醇二對甲苯磺酸酯溶于15mL四氫呋喃中，逐滴加入圓底燒瓶中，回流6小時，用TLC跟蹤反應，終止反應后，將反應溶液冷卻至室溫，蒸餾。然后經柱層析獲得目標化合物N-[9-烯丙基-2-(N，N-二烯丙基)嘌呤]18-冠-6，收率30％。
1H NMR(CDCl3，400MHz)δ 7.39(s，1H)，6.00-5.81(m，3H)，5.21-5.06(m，6H)，4.59(d，J＝6Hz，2H)，4.36(s，2H)，4.19(d，J＝5.6Hz，4H)，3.96(s，2H)，3.78(s，4H)，3.68(s，8H)，3.64(s，8H). 13C NMR(CDCl3，100MHz)δ 158.0，154.0，153.0，135.5，135.2，132.7，118.0，115.6，113.4，70.7，70.5，70.4，49.0，45.0. HRMScalcd for C26H40N6O5[M+H+]517.3138，found 517.3138. 6-位被單氮雜冠醚修飾的嘌呤類新化合物的抗癌活性實驗如下 用磺酰羅丹明B(SRB)法在體外對人癌細胞增殖的抑制作用進行了測定分別將生長情況良好的、處于對數生長期的人白血病(HL-60)、人肝癌(Bel-7402)和人胃癌(BGC-823)細胞以1×104個/mL濃度接種于96孔板，在5％CO2培養箱中37℃培養24小時。棄去舊液，換新培養液，加入經滅菌處理的二甲基亞砜溶解的20μmol/L測試化合物，繼續培養48小時，然后去上清液，每個小孔中加入100μl 10％的三氯乙酸(TCA)，靜止10分鐘，再于4℃保持1小時進行固定。然后去掉固定液，每個小孔用水洗5遍。待室溫干燥后，在每個小孔中加入0.4％SRB100L，室溫放置10分鐘，用1％的醋酸(HOAc)洗滌5遍，置于空氣中干燥后，加入10mMTris200l/每孔，振蕩溶解，于540nm波長處測定OD值。
結果表明，在20μmol/L時上述十個實施例中的化合物對人白血病(HL-60)、人胃癌(BGC-823)、人肝癌(Bel-7402)3種人癌細胞增殖都有抑制作用。
權利要求
1、具有抗癌活性的6-位被單氮雜冠醚修飾的嘌呤核苷類新化合物及制備方法，其特征在于此化合物(III)具有以下的結構
式中R1代表下列基團的一種
H；鹵素；NH2；N，N-二烯丙基
NR3；其中的R3代表烯丙基(—CH2CH＝CH2)，或甲基取代的烯丙基
或是乙基取代的烯丙基
式中R2代表下列基團的一種
H；芐基或者鹵代芐基
烯丙基
甲基烯丙基
乙基烯丙基
正丁基
式中n為零，或任一正整數。
2、根據權利要求1所述的具有抗癌活性的6-位被單氮雜冠醚修飾的嘌呤核苷類新化合物，其特征在于所述化合物(III)及其在藥學上可接受的酸或堿所形成的加成鹽。
3、具有抗癌活性的6-位被單氮雜冠醚修飾的嘌呤核苷類新化合物的制備方法，其特征在于有以下合成步驟
(1)、以9位帶有上述R2不同取代基的6-氯嘌呤，2，6-二氯嘌呤，2-氨基-6-氯嘌呤，2-N，N-二烯丙基-6氯嘌呤，2-N，N-二甲基烯丙基-6氯嘌呤類化合物(I)為原料，分別在微波輻射下，以水為溶劑，與二乙醇胺反應，得到6-N，N-二(2-羥乙基)嘌呤類化合物(II)，
合成反應方程式如下
其中R1與R2代表的基團與化合物(III)相同，
(2)、以6-N，N-二(2-羥乙基)嘌呤類化合物(II)為原料，在堿性條件下，在有機溶劑中，分別與對乙二醇二對甲苯磺酸酯，對甲基苯磺酸一縮二乙二醇雙酯，三甘醇二對甲苯磺酸酯和對四甘醇二對甲苯磺酸酯回流反應，6小時，得到相應的6-位被單氮雜冠醚修飾的嘌呤類新化合物(III)，化學反應式如下
式中的n為0或者任意一正整數。
4、根據權利要求3所述的具有抗癌活性的6-位被單氮雜冠醚修飾的嘌呤核苷類新化合物的制備方法，其特征在于所述的有機溶劑為以下溶劑的一種或者其混合溶劑二甲基亞砜(DMSO)、二甲基甲酰胺(DMF)、四氫呋喃(THF)、叔丁醇、乙腈、正己烷、正辛烷、異辛烷、氯仿、吡啶、苯、甲苯。
5、根據權利要求3所述的具有抗癌活性的6-位被單氮雜冠醚修飾的嘌呤核苷類新化合物的制備方法，其特征在于所述的堿性條件下所用的堿性物質為以下的一種或者其混合物堿金屬的氫化物、堿金屬的氫氧化物、甲醇鈉、乙醇鈉。
全文摘要
本發明公開了一種屬于醫用的具有抗癌活性的6-位被單氮雜冠醚修飾的嘌呤核苷類新化合物及制備方法。本發明的目的是提供一種具有抗癌活性的新化合物。此化合物(III)結構式中R1代表H、鹵素、NH2和NR3其中的R3代表烯丙基、或是乙基取代的烯丙基、或是N，N-二烯丙基，R2代表H、芐基或者鹵代芐基、烯丙基、甲基烯丙基、乙基烯丙基或是正丁基。化合物(III)及其藥學上可接受的堿或酸所形成的加成鹽具有抗癌活性。
文檔編號C07D473/34GK101544641SQ20091006479
公開日2009年9月30日 申請日期2009年4月28日 優先權日2009年4月28日
發明者郭海明, 渠桂榮, 靜 吳, 王東超, 楊西寧, 張新迎, 牛紅英, 然 夏, 王菲菲, 蔡玉瑛, 王秀強 申請人:河南師范大學, 新鄉拓新生化科技有限公司