七(6-(異喹啉-3-酰胺基)-6-脫氧)-β-環糊精及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發明屬于生物醫藥領域。具體而言，本發明涉及一種七(6-(異喹啉-3-酰胺 基）-6-脫氧）-β -環糊精及其制備方法，進一步涉及該化合物在制備抗腫瘤藥物中的應 用。
【背景技術】
[0002] 惡性腫瘤是多發性疾病，對人類健康造成了嚴重危害。發展惡性腫瘤的臨床化療 藥物一直是腫瘤研究的熱點之一。眾所周知，異喹啉類生物堿的研究成為抗腫瘤藥物研發 的熱點之一，特別是在新藥及其新藥先導化合物發現中起著不可替代的作用。其中異喹 啉-3-羧酸表現出一定的抗腫瘤活性，但由于溶解度差，生物利用度低，使得其無法很好 地發揮抗腫瘤功能。現有的技術，如申請號為200810057121.4的中國專利申請公開了用 氨基酸芐酯修飾異喹啉-3-羧酸，但是這樣制得的異喹啉-3-羧酸衍生物在相對高的劑 量下（89 μ m/kg)體內抗腫瘤的抑制率并不高。因此，有必要用新的技術進一步改善異喹 啉-3-羧酸的抗腫瘤活性。
[0003] 環糊精是由一類D-吡喃型葡萄糖單元通過1，4糖苷鍵首尾相連的大分子，具有疏 水的空腔和親水的表面。其親水外壁的羥基可以被選擇性修飾，而環糊精的空腔可用來與 各種藥物分子通過疏水、范德華力等非共價鍵的包結配位作用形成超分子體系。環糊精作 為藥物載體在腫瘤治療方面起著重要作用（Med Chem. Commun. 2012, 3,1059-106L )。現有 的技術，如申請號為201110164556. 0和01101936. 0的中國專利公開了用環糊精與藥物分 子或者抗體偶聯，可以抑制這種藥物與環糊精在到達病變位點前的解離，延緩藥物在體內 的釋放。這種以環糊精為基本建筑塊的前藥不僅可以適用于腸道運輸，同時可以適用于其 他位點運輸。
[0004] 生物體內糖配體與蛋白之間可以通過多價效應的協同作用增強它們之間的 親和性、特異性。許多生物系統的多價分子相互作用都是類似的，例如申請號為CN 200910310366的中國專利公開了多價性質使得細胞表面受體介導納米載體內吞的效率顯 著提高。多價效應的這一概念為設計新型藥物分子提出了新方案。環糊精的主面（C-6)和 次面（C-2, C-3)的多個羥基可以作為功能修飾的位點，因此環糊精可以作為分子腳手架將 多個功能基團通過環糊精這個建筑塊偶聯生成具有多價團簇結構的環糊精衍生物。現有技 術，如申請號為201210058813. 7的中國專利公開了以β -環糊精為腳手架與七個有抗血栓 活性的四氫異喹啉羧酸偶聯得到優秀的抗血栓劑。但是，現有技術并未教導該化合物具有 抗腫瘤活性。發明人經過反復的實驗發現，七個異喹啉-3-羧酸通過共價鍵偶聯到β_環糊 精主面邊臂上形成的七（6-(異喹啉-3-酰胺基）-6-脫氧）-β -環糊精顯示出了良好的抗 腫瘤活性。本發明采取獨特的方法制備得到七(6-(異喹啉-3-酰胺基）-6-脫氧）-β-環 糊精，該化合物不僅可以通過藥物載體上多個藥效團對病變位點的多價協同作用提高藥 效，而且團簇的多個藥效團之間以及藥效團與環糊精空腔的之間可以通過自組裝形成具有 納米結構的藥物載體，從而在腫瘤治療領域展現出潛在的應用前景。
【發明內容】
[0005] 本發明的主要目的是提供一種新型抗腫瘤化合物及其制備方法和用途。該新型抗 腫瘤化合物是七(6-(異喹啉-3-酰胺基）-6-脫氧）-β -環糊精，具有良好的抗腫瘤活性。
[0006] 本發明要解決的第一個技術問題是，提供一種化學名稱為七(6-(異喹啉-3-酰胺 基）-6-脫氧）-β -環糊精的化合物，其結構式如下：
[0008] 本發明的第二個內容是，提供化合物七（6-(異喹啉-3-酰胺基）-6_脫氧）-β-環 糊精的制備方法，包括制備（3S)-1，2,3,4-四氫異喹啉-3-羧酸（1)、制備（3S)-1，2,3， 4-四氫異喹啉-3-羧酸甲酯（2)、制備異喹啉-3-羧酸甲酯（3)、制備異喹啉-3-羧酸（4)、 制備七（6-鵬代_6_脫氧）-β -環糊精（5)、制備七（6-疊氮基_6_脫氧）-β -環糊精（6)、 制備七（6-氨基-6-脫氧）-β -環糊精（7)、然后通過接肽方法將4與7偶聯，得到化合物 七（6_(異喹啉-3-酰胺基）-6-脫氧）-β-環糊精（8)。該制備方法可以用附錄圖1的合 成路線概括。
[0009] 具體而言：L-苯丙氨酸與甲醛反應制備（3S) -1，2, 3,4-四氫異喹啉-3-羧酸（1)， (3S)-1，2,3,4-四氫異喹啉-3-羧酸（1)酯化得到（3S)-1，2,3,4-四氫異喹啉-3-羧酸 甲酯（2)，（3S)-1，2,3,4-四氫異喹啉-3-羧酸甲酯⑵氧化得到異喹啉-3-羧酸甲酯 (3)，然后水解得到異喹啉-3-羧酸（4) ; β -環糊精進行碘代反應制備七（6-碘代-6-脫 氧）-β -環糊精（5)，七（6-碘代-6-脫氧）-β -環糊精（5)與疊氮化物反應制備七（6-疊 氮基-6-脫氧）-β-環糊精（6)，七（6-疊氮基_6_脫氧）-β-環糊精（6)經還原反應 制備七（6-氨基-6-脫氧）-β-環糊精（7);在有機溶劑中，異喹啉-3-羧酸與七（6-氨 基-6-脫氧）-β -環糊精（7)縮合反應，制備七（6-(異喹啉-3-酰胺基）-6-脫氧）-β -環 糊精（8)。其中，碘代試劑優選碘，疊氮化物優選疊氮化鈉，還原劑優選三苯基磷，有機溶劑 優選Ν，Ν-二甲基甲酰胺，縮合劑優選1-羥基苯并三唑（Η0ΒΤ)或Ν，Ν' -二環己基碳二亞 胺（DCC)中的一種或其組合
[0010] 本發明所要解決的第三個技術問題是，在細胞模型上評價該化合物體外對腫瘤細 胞的細胞毒性。
[0011] 本發明所要解決的第四個技術問題是，在小鼠移植性腫瘤模型上評價該化合物的 體內抗腫瘤活性。
[0012] 本發明選用β -環糊精為建筑塊，將七個異喹啉3-羧酸與之偶聯，形成抗腫瘤劑， 通過環糊精空腔的團簇效應，顯著提高了異喹啉3-羧酸的體外對A549, HeLa，S180腫瘤細 胞的細胞毒活性和體內對荷S180小鼠的抗腫瘤活性。
[0013] 為了進一步闡述本發明，下面給出一系列實施例。這些實施例完全是例證性的，它 們僅用來對本發明進行具體描述，不應當理解為對本發明的限制。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本發明七（6-(異喹啉-3-酰胺基）-6-脫氧）-β -環糊精的合成路線。
[0015] 圖2為本發明七（6-(異喹啉-3-酰胺基）-6_脫氧）-β-環糊精的體內腫瘤量效 關系。
【具體實施方式】
[0016] 以下結合附圖、實施例和試驗數據，對本發明上述的和另外的技術特征和優點做 更詳細的說明。
[0017] 實施例1制備（3S)_1，2, 3,4-四氫異喹啉-3-羧酸（1)
[0018] 將 HCl(320ml)和 HCH0(160ml)置于 500ml 茄瓶中，混合后加入 L-Phe(30. 10g， 182. 45mmol)，于油浴95°C反應24h后終止反應，冷卻至室溫。冰浴下用飽和NaOH調節 pH至6~7,有大量白色固體析出。過濾得白色固體（21.80g，67. 54%)。ESI-MS(m/z): 178. 1[M+H]+。
[0019] 實施例2制備（3S)-1，2, 3,4-四氫異喹啉-3-羧酸甲酯（2)
[0020] 在250ml茄瓶中加入甲醇（100ml)，冰鹽浴下逐滴滴加二氯亞砜（15ml)，攪拌 30min 后，緩慢加入（3S)-1，2,3,4-四氫異喹啉-3-羧酸（1) (10. 00g，56. 50mmol)，反應 9-10h，將反應液抽干，得到白色固體（8. 46g，78. 40%)。ESI-MS(m/z) :192. 0[Μ+Η]+。
[0021] 實施例3制備異喹啉-3-羧酸甲酯（3)
[0022] 在250ml茄瓶中加入（3S)-1，2,3,4-四氫異喹啉-3-羧酸甲酯⑵（4. 23g， 22. 15mmol)，冰鹽浴下加入N，N-二甲基甲酰胺（50ml)將其溶解，加入高錳酸鉀 2.97g(18. 79mmol)，反應6h后加入乙醇（50ml)攪拌30min，移除溶劑，加入甲醇（30ml)復 溶。柱層析分離純化得到無色固體（858mg，24. 56%)。ESI-MS(m/z) :188. 0[Μ+Η]+。
[0023] 實施例4制備異喹啉-3-羧酸（4)
[0024] 在100ml茄瓶中加入異喹啉-3-羧酸甲酯（3) (858mg，4. 59mmol)，用少量甲醇溶 解，冰鹽浴下用2N NaOH調節pH= 12,出現白色沉淀；待反應結束后，冰鹽浴下用飽和KHS04調節pH = 7,旋除所有溶劑。用二氯甲烷和甲醇的混合溶液溶解，過濾，收集濾液。將濾液 旋除后，得白色固體（481.7mg，60.69%)。ESI-MS(m/z) :171·9[Μ-Η]。
[0025] 實施例5制備七（6-碘代-6-脫氧）-β -環糊精（5)
[0026] 在100ml茄瓶中加入三苯基膦（12.00g，45.80mmol)，用Ν，Ν-二甲基甲酰胺 (26ml)將其溶解。加入碘（10. 00g，39. 37_〇1)，攪拌半小時后向反應瓶中加入β-環糊精 (2. 5g，2. 20mmol)。加熱至80°C反應18h。反應結束后，將反應瓶冷卻至室溫。用甲醇鈉調 節pH值至9-10,此時有沉淀析出。過濾，得到白色固體（1.42g，34.03%)。ESI-MS(m/z): 1905. 2[M+H]+。
[0027] 實施例6制備七（6-疊氮基-6-脫氧）-β -環糊精（6)
[0028] 將七（6-碘代-6-脫氧）-β-環糊精（5) (1.40g，0. 736mmol)用 N，N-二甲基甲 酰胺（25ml)溶解于100ml茄瓶中，再加入疊氮鈉（0. 96g，14. 72mmol)。60°C反應20h。反 應結束后，冷卻至室溫。將反應液倒入蒸餾水中，此時有沉淀析出。攪拌30min后過濾渾濁 液，得到白色固體（〇.44g，46. 30%)。ESI-MS(m/z) :1310. 0[Μ+Η] +。
[0029] 實施例7制備七（6-氨基-6-脫氧）-β -環糊精（7)
[0030] 將制備七（6-疊氮基-6-脫氧）-β -環糊精（6)