三乙烯四胺基斑蝥酰亞胺二聚體衍生物的結構、制備和用圖
【技術領域】
[0001] 本發明涉及有機化學、藥物化學和晶體學領域，具體為三乙烯四胺基連接的不飽 和去甲基斑蝥酰亞胺二聚體的結構、制備和用途。
【背景技術】
[0002] 作為一種典型的小分子蛋白磷酸酶(protein phosphatase，PP)抑制劑，從1264 年開始，斑蝥素已經在世界范圍內作為抗癌藥物使用了，它對肝癌，胰腺癌，結腸癌，口腔 癌，膀胱癌，乳腺癌，肺癌，消化道腫瘤均有一定的治療效果。值得注意的是，對常規藥物產 生了抗藥性的癌細胞仍能被斑蝥素殺死，這使得該類化合物成為治療癌癥的新希望。不難 理解，斑蝥素能殺死癌細胞的同時，對一些正常細胞也有毒性，尤其是胃腸道、尿道、腎臟處 的正常細胞，這阻礙了它們在醫藥領域的廣泛應用。因此，設計合成毒性小并且能高效抑制 腫瘤細胞的斑蝥素衍生物具有重要的意義。一般認為，在斑蝥素核心的三環結構中，7號位 上的雜原子種類對其活性影響很大，該位氧原子換成其他任何原子都會降低其活性，而5，6 位上的雙鍵對活性影響不大。如不飽和斑蝥素和斑蝥素具有類似的抑制PP2A的活性，不飽 和去甲基斑蝥素和去甲基斑蝥素具有相似的抑制PP1、PP2A和PP2B的活性。當然，也有人認 為5,6位上的化學鍵如果是雙鍵會減弱對腫瘤的抑制，不過這種減弱不是特別明顯。重要的 是，不飽和去甲基斑蝥素相對要容易合成的多，通過呋喃與馬來酸酐發生D-A反應一步即可 完成，因此該步驟也往往成為合成去甲基斑蝥素及其衍生物的第一步。但是目前對于不飽 和去甲基斑蝥酰亞胺衍生物的抗癌活性研究相對較少。
[0003] 另一方面，在天然產物中廣泛存在的二聚體結構被普遍認為具有比相應的單體結 構更好的生物活性，具有二聚體結構的藥物分子已被大量合成，并用于治療癌癥、艾滋病、 阿爾茨海默病、瘧疾和各種寄生蟲病。但是基于斑蝥酰亞胺的二聚體種類非常少，這與大量 斑蝥素衍生物的廣泛研究極不相稱。此外，在屈指可數的斑蝥酰亞胺二聚體衍生物中，未見 一種該類化合物的晶體結構被報道。研究發現，大部分(>90%)小分子藥物都以晶體狀態入 藥，并且當前市場上有至少一半的固態化學藥物存在多晶型問題，所以確定藥物分子的晶 體結構意義重大。同時，在藥物化學中，全面可靠的分子結構對確定其與生物靶點間的關鍵 作用點具有重要意義。這些都需要確定藥物分子的晶體結構。斑蝥酰亞胺二聚體至今未見 晶體結構被報道，說明其結晶困難，這是一個挑戰。
【發明內容】
[0004] 本發明的內容是合成了一種不飽和去甲基斑蝥酰亞胺二聚體，外觀呈無色棒狀晶 體，熔點146.9-147.1°C，分子式C2 2H26N4〇6，分子量為442.47，化學名為:2，2 '-(3，6-二氮雜 辛烷-1，8_二基）二(3a，4,7,7a-四氫-4,7-環氧-1，3_二氫異吲哚-1，3_二酮），英文系統命 名為：2，2，- (3，6-diaza_l，8-octanediyl )bis(3a，4，7，7a_tetrahydr〇-4，7-epoxy-l，3-bishydroisoindole-l ,3-dione)，其結構如下。
[0005]
[0006] 1、結構鑒定。
[0007] 元素分析表明，其C、H、N的百分含量分別為59.84%、5.98%和12.73% (按分子式 C22H26N4O6計算的理論值分別為59.72%、5.92%和12.66%);單晶結構分析表明，其結晶為單斜 晶系，Ρ2ι空間群，a=5.234(4) A，b= 6.563(5) A，c= 30.52(2) Α，α=γ=90°，β=92·618 (12)°，V= 1047.2(13) A3，Ζ=2，有關的hNMR譜、13CNMR譜分別見附圖1、附圖2;附圖3、附圖 4分別是該化合物的熱橢球晶體結構圖和晶體結構堆積圖。
[0008] 2、合成方法。
[0009] 該化合物有兩種合成方法：方法一是以不飽和去甲基斑蝥素和三乙烯四胺為原 料，步驟如下。
[0010] 將不飽和去甲基斑蝥素和三乙烯四胺分別溶于合適的有機溶劑后，按照一定的物 質的量之比混合，在一定溫度下攪拌反應一定時間，得到白色粉末狀固體，揮發濃縮溶液， 過濾，粉末狀固體通過合適的溶劑重結晶，得無色棒狀晶體，即為目標產物。
[0011] 方法二是以不飽和去甲基斑蝥酰亞胺和N，N'_二（2-溴乙基）乙二胺為原料，步驟 如下。
[0012] 將不飽和去甲基斑蝥酰亞胺和N，N'_二（2-溴乙基）乙二胺溶于合適的有機溶劑 后，按照一定的物質的量之比混合，在一定溫度下攪拌反應一定時間，得到白色粉末狀固 體，揮發濃縮溶液，過濾，粉末狀固體通過合適的溶劑重結晶，得無色棒狀晶體，即為目標產 物。
[0013] 以上兩種方法的區別在于反應物不同，但反應物的摩爾比均介于4:1與1:1之間。
[0014] 以上兩種方法中的有機溶劑（反應用溶劑或重結晶用溶劑）選自：甲醇、乙醇、乙 腈、二氯甲烷、氯仿、四氫呋喃、甲苯、丙酮、N，N-二甲基甲酰胺(DMH等。
[0015] 優選的，所述反應溫度為常溫或加熱回流，反應方法為攪拌。
[0016] 優選的，所述反應時間選自：2 - 20h。
[0017] 本發明的有益效果是:能夠以比較簡單的步驟和反應物合成比較復雜的藥物分子 材料。
[0018] 、體外抗腫瘤活性。
[0019]將處于對數期生長的A549肺癌細胞，4Ti乳腺癌細胞，CT-26結腸癌細胞，分別用 0.25%胰酶消化細胞，使其成為單細胞，分別用含10%胎牛血清的F12K培養液制成濃度為 1.25 X 107個/L的單細胞懸液，將細胞接種于96孔培養板中，每孔200yL(每孔2.5 X 103個細 胞）。將96孔細胞培養板置于C02培養箱中，在37°C，5%C0 2條件下，培養48h。
[0020]當孔內細胞長滿（90%滿即可）時，按實驗分組加入不同劑量的本斑蝥酰亞胺二聚 體溶液(200μLν孔），使待測化合物的終濃度分別為5μΜ、10μΜ、30μΜ、50μΜ、100μΜ，150μΜ，200 μΜ，250μΜ，300μΜ，每組設3個復孔，培養96h。
[0021 ] 各個孔中分別加入20yL濃度為0.5g/L的MTT，繼續培養4h，使MTT還原為甲瓚 (Formazan)。吸出全部上清液后，每孔加入200yL的DMSO，震搖15min，使甲瓚充分溶解后，運 用酶聯免疫檢測儀測定490nm處的吸光度(0D值）。然后按照下式進行計算。
[0022] 細胞抑制率%=(對照組0D值-實驗組0D值)/對照組0D值X100%。
[0023]測試結果表明，該斑蝥酰亞胺二聚體對肺癌細胞A549的IC50(藥物的半數抑制濃 度)為142.0μΜ，對乳腺癌細胞4Tj^IC50為155.0μΜ，對結腸癌細胞CT-26的IC50為121.0μΜ。 這表明該斑蝥酰亞胺二聚體對三種癌細胞均具有溫和的抑制效果。
【具體實施方式】 [0024] 。
[0025] 為了更好的理解本
【發明內容】
，下面通過兩個具體實施例進一步說明本發明的技術 方案。
[0026] 實施例1。
[0027] 將0.33g不飽和去甲基斑蝥素溶解于30ml乙腈中，以物質的量比例2:1加入三乙烯 四胺0.15g，常溫攪拌20h，得白色粉末狀沉淀，待溶劑揮發至剩余約10ml，過濾，所得沉淀用 甲醇重結晶，可得無色棒狀晶體，即為目標產物。
[0028] 實施例2。
[0029] 將0.33g不飽和去甲基斑蝥酰亞胺溶解于30ml乙腈中，以物質的量比例2:1加入二 (2-溴乙基)胺0.27g，常溫攪拌20h，得白色粉末狀沉淀，待溶劑揮發至剩余約10ml，過濾，所 得沉淀用甲醇重結晶，可得無色棒狀晶體，即為目標產物。
[0030]【附圖說明】。
[0031 ]附圖 1是2,2'-(3,6-一氣雜辛燒_1，8-一基)bis (3a，4，7，7a-四氛-4，7-環氧-1，3 -二氫異吲哚-1，3-二酮)的1H NMR譜圖。
[0032] 附圖 2是2，2 ' - (3，6-一氣雜辛燒_1，8-一基)bis (3a，4，7，7a-四氛-4，7-環氧-1，3 -二氫異吲哚-1,3-二酮）的13CNMR譜圖。
[0033] 附圖 3是2，2 ' - (3，6-一氣雜辛燒_1，8-一基)bis (3a，4，7，7a-四氛-4，7-環氧-1，3 -二氫異吲哚-1，3-二酮)的晶體結構圖，橢球概率30%。
[0034] 附圖 4是2,2'_(3,6_ 二氮雜辛烷-1,8-二基)bis(3a，4,7,7a_四氫-4,7-環氧-1,3-二氫異吲哚-1，3-二酮)的晶體結構堆積圖。
【主權項】
1. 一種斑蜜素衍生物，外觀呈無色棒狀晶體，恪點146.9-147.1°C，分子式C22H26N4O6，化 學名為：2，2 ' _(3，6_二氣雜辛· 8_二某）二 (3a · 4 · 7 · 7a_W氣_4 · 7_壞氣_1 · 二筆1 異口引 哚-1,3-二酮），其結構如下其結晶為單斜晶系，間群，a=5.234(4) A，b= 6.563(5) A，c= 30.52(2) Α，α=γ = 90°，β=92·618(12)°， V= 1047.2(13) Α3，Ζ=2。2. 如權利要求1中所述化合物的合成及結晶方法，其特征在于：以不飽和去甲基斑蝥素 和三乙烯四胺為原料，在合適的有機溶劑中反應并結晶，步驟如下： 1) 將不飽和去甲基斑蝥素和三乙烯四胺分別溶于合適的有機溶劑后，按照一定的物質 的量之比混合，在一定溫度下攪拌反應一定時間，得到白色粉末狀固體，為目標產物粗產 品； 2) 揮發濃縮溶液，過濾，粉末狀固體通過合適的溶劑重結晶，得無色棒狀晶體，即為目 標產物晶體。3. 如權利要求1中所述化合物的合成及結晶方法，其特征在于：以不飽和去甲基斑蝥酰 亞胺和Ν，Ν二(2-溴乙基）乙二胺為原料，在合適的有機溶劑中反應并結晶，步驟如下： 1) 將不飽和去甲基斑蝥酰亞胺和Ν，Ν'_二（2-溴乙基）乙二胺分別溶于合適的有機溶劑 后，按照一定的物質的量之比混合，在一定溫度下攪拌反應一定時間，得到白色粉末狀固 體，為目標產物粗產品； 2) 揮發濃縮溶液，過濾，粉末狀固體通過合適的溶劑重結晶，得無色棒狀晶體，即為目 標產物晶體。4. 如權利要求2及權利要求3中所述化合物的合成及結晶方法，其特征在于:所述有機 溶劑(包括反應用溶劑和重結晶用溶劑)選自：甲醇、乙醇、乙腈、二氯甲烷、氯仿、四氫呋喃、 甲苯、丙酮、Ν，Ν-二甲基甲酰胺(DMF)。5. 如權利要求2及權利要求3中所述化合物的合成方法，其特征在于:反應溫度為加熱 攪拌回流或常溫攪拌。6. 如權利要求2及權利要求3中所述化合物的合成方法，其特征在于:所用兩種主要原 料為不飽和去甲基斑蝥素和三乙烯四胺，或不飽和去甲基斑蝥酰亞胺和Ν，Ν'_二（2-溴乙 基）乙二胺，兩種組合中兩種主要原料的物質的量之比均選自：4:1至1:1。7. 如權利要求1中所述化合物或其他藥物學上可接受的鹽在制備預防和/或治療腫瘤 藥物中的應用，其特征在于:所述腫瘤為肺癌，、乳腺癌或結腸癌。
【專利摘要】本發明為三乙烯四胺基斑蝥酰亞胺二聚體衍生物的結構、制備和用途，涉及一種斑蝥素衍生物的結構、制備/結晶方法及部分性質。該化合物外觀呈無色棒狀晶體，熔點146.9-147.1℃，分子式C22H26N4O6，化學名為：2,2ˊ-(3,6-二氮雜辛烷-1,8-二基)二(3a,4,7,7a-四氫-4,7-環氧-1,3-二氫異吲哚-1,3-二酮)，其結構如下：其結晶為單斜晶系，P21空間群，a=5.234(4)？，b=6.563(5)？，c=30.52(2)？，α=γ=90°，β=92.618(12)°，V=1047.2(13)？3，Z=2。該化合物制備方法簡單，對肺癌細胞、乳腺癌細胞和結腸癌細胞均具有溫和的抑制效果。
【IPC分類】C07D519/00, A61P35/00
【公開號】CN105601651
【申請號】CN201610154691
【發明人】邢殿香, 石艷, 譚學杰, 劉耘
【申請人】齊魯工業大學
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2016年3月18日