含硫尿苷抗癌化合物及其中間體和制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種藥物化合物及其制備方法，特別是一種對UVA光有較強敏感性的 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】
[0002] 目前在癌癥治療方面，化療、放療和手術治療都不是理想的治療手段，化療和放療 對正常細胞的殺傷力大，手術治療的復發率高，所以研究解決這些弊端的治療方法已成為 迫切需求。因此光動力療法的提出，為研究新型抗癌藥物提供了新途徑。
[0003] 光動力學療法是一種結合光敏劑、光源和氧分子，通過光動力學反應來治療惡性 腫瘤的新型療法。其過程是，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 區域使光敏劑受到激發。激發態的光敏劑把能量傳遞給周圍的氧，生成活性很強的單態氧， 單態氧和相鄰的生物大分子發生氧化反應，產生細胞毒性作用，進而導致細胞受損乃至死 亡。與傳統方法相比，光動力療法借助光纖、內窺鏡和其他介入技術，避免了手術造成的創 傷和痛苦。同時，由于光敏劑只被病變細胞吸收并保留，無全身毒性，作用光波不能被正常 組織吸收，所以治療只針對病變組織而保證正常組織細胞無損傷。
[0004] 目前，光敏藥物的研究已獲得很大的進展，在第一代光敏劑血卟啉衍生物的基礎 上開發了第二代5-氨基酮戊酸(5-ALA)藥物。第三代藥物是與各種物質交聯的天門冬酰基 二氫卟酚(Npe6)和酞青類。這些藥物有些尚處在動物研究階段，有的已進入臨床研究階段。 但現有的光動力學療法中使用的光敏藥物在皮膚中排泄慢、滯留時間長，易產生皮膚光毒 反應，治療期間需避光20天以上。同時藥物可隨靜脈遍及全身尤其在肝、腎、脾內較多，影響 機體正常的生理代謝。為克服光敏藥物的上述缺點，科學家們仍然在尋找新的光敏藥物。 [0005]在核苷衍生物的生物活性中，其堿基的結構起著決定性的作用。因此，對核苷堿基 進行結構改造是發現新先導化合物的有效手段。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注。與正常DNA相比， 含硫堿基DNA具有獨特的性質，尤其是含有巰基的嘧啶環系列化合物具有抗癌活性和免疫 增強作用，這是因為與傳統的嘧啶核苷類化合物相比，硫代嘧啶堿基在親脂性方面，比傳統 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 要的藥用價值外，還具有一定的副作用，研究發現服用該類藥物的患者皮膚病變幾率大。這 是因為6-TG是很強的UVA發色團，這與其他DNA堿基相比有很大區別。DNA堿基在遠紫外區 (UVB，290nm-340)有紫外吸收，6-TG最大吸收波長為340,屬于近紫外區域（320-400K6-TG 進入細胞DNA后會酶變為6-TG核苷并取代0.01-0.03%的原有0嫩，使得皮膚中的0嫩對1^ 光的敏感性增強，于是6-TG與UVA結合后引起細胞協同毒性。其原因可能是6-TG能引發DNA 和蛋白質的氧化，然后DNA斷裂發生交叉偶聯反應，從而引發DNA病變。通過對此類堿基的 DNA損傷和修復的生化特性研究，發現6-TG具有延遲細胞中毒的作用。但其副作用強，在殺 死癌細胞的同時也能殺死正常細胞，對細胞表現出很強的毒性，所以很有必要尋找新的光 敏藥物。
【發明內容】
[0007] 本發明的目的在于提供一種對UVA光有較強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] 為了達到上述發明的目的，本發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)尿苷的化學通式（I)為：
[0009]
[0010] Ri代表羥基〇的保護基團或者H;
[0011] R2 代表 ORi 或者 0H;
[0012] X代表鹵素。
[0013]本發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，中間體的化學通式(I)為：
[0014]
[0015]辦代表羥基0的保護基團或者H;
[0016] R2 代表 〇R1;
[0017] X代表鹵素、羧基或者酯基。
[0018] 化學通式(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，尿苷和單質碘在0.212mol/L的稀硝酸溶液中通過 薄層色譜法監測反應情況，展開劑為CH2C12: CH30H= 7 :1。產物用石油醚萃取，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:將無水1，4-二氧六環加氬氣保護，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的產物，與丙烯酸酯反應，通過薄層色 譜法監測反應情況，展開劑為CH2C1 2: CH30H=7:1。過濾收集濾液，靜置至濾液中有大量固體 析出。用無水乙醇重結晶，得到白色絮狀固體。
[0021 ]步驟C包含:步驟Cl，用B步驟產物與氫氧化鈉溶液進行水解反應合成(E)-5_(2-羧 乙烯基)_尿苷；以及步驟C2用(E)-5-(2-羧乙烯基)-尿苷進行鹵化反應合成(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條件下與無水碳酸鉀及鹵代 試劑反應，旋蒸除去一半溶劑，置于冰箱中過夜，抽濾后得到產品。
[0024] 步驟D具體為:取步驟C產物在冰浴條件下與無水吡啶以及醋酸酐反應。通過薄層 色譜法監測反應情況。減壓條件下除去溶劑，得到粘稠狀物質，用無水乙醇重結晶得到灰白 色固體。
[0025]步驟E具體為:取D步驟產物溶于1，4_二氧六環，在105°C條件下與P2S5反應，用博層 色譜法檢測反應情況，展開劑為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步驟產物在氨甲醇溶液中反應，通過薄層色譜法檢測反應情況， 展開劑為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，得到產品。
[0027] 本發明還保護以上所述的化合物在制備抗癌藥物中的應用。
[0028] 本發明的優點和積極效果是:本發明的化合物及其衍生物可以增強腫瘤細胞對射 線的靈敏度，與UVA結合后用于治療皮膚癌效果更好。該化合物及其衍生物可進入腫瘤細胞 的DNA中，通過UVA照射并相互作用達到損傷無限增長的細胞的DNA的作用。低劑量的紫外光 與該化合物結合后，可以有效殺死癌細胞，并對正常細胞沒有毒害。因此在治療癌癥尤其是 皮膚癌方面有廣闊的應用前景。
[0029] 此外，應用本發明合成方法具有反應時間短，產率高，產品純度高的特點，避免了 傳統合成方法的耗時耗能，產率低下等缺點。為進一步開發含硫核苷類藥物提供了有利條 件。
【附圖說明】
[0030] 圖1為不同紫外光照射下人黑色素瘤細胞存活率示意圖。
【具體實施方式】
[0031] 下面對本發明的實施例作詳細說明：本實施例在以本發明技術方案為前提下進行 實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施 例。
[0032] 本發明涉及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 在于其結構為：
[0033]
[0034] 辦代表羥基0的保護基團或者Η;
[0035] R2 代表 ORi 或者 0Η;
[0036] X代表鹵素、羧基或者酯基。
[0037] 優選方式下，特定的羥基0的保護基團包括烷酰基和芳酰基（如酰基，特別是乙酰 基、苯甲酰基），三取代芳甲基基團（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現象，現在的發現可以包括所有的互變異構體 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的疾病。
[0039] 太發明含硫尿苷抗痛化合物的合成路籽如下所示：
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