抑制細胞自噬的五環吲哚喹嗪、其合成、抗腫瘤活性和應用
【專利說明】抑制細胞自噬的五環吲哚喹嗪、其合成、抗腫瘤活性和應用 發明領域
[0001] 本發明涉及抑制細胞自噬的五環吲哚喹嗪，即3-乙酰基-6-(N-苯乙酰氨基酰 基）_氧化甲基-4,6, 7,12-四氫-4-氧化吲哚[2, 3-a]喹嗪，涉及它們的合成，涉及它們的 抗細胞增殖活性，進一步涉及它們在小鼠移植性腫瘤模型上的抗腫瘤活性及作為細胞自噬 抑制劑的臨床應用前景。
【背景技術】
[0002] 自噬是細胞的重要功能。自噬中，細胞用雙層膜包裹胞內的有害物質或無用物質， 例如受損的細胞器或者變異的蛋白，形成自噬體。然后自噬體與溶酶體結合形成自噬溶酶 體，降解里面的有害物質或無用物質。通過自噬細胞可以完成本身需要的代謝和更新細胞 器，維持細胞穩態，保護細胞健康。因為整個過程在同一細胞中完成，所以稱為自噬.。
[0003] 當缺乏營養及缺氧時，細胞通過自噬降解細胞質成分，合成ATP，維持細胞正常生 長所需。自噬對腫瘤生存具有重要作用。無節制增殖的腫瘤細胞通常處在營養不良狀態，通 過自噬降解細胞質成分，合成ATP，維持生長所需營養。這種機理，使得抑制腫瘤細胞自噬成 為抗腫瘤藥物設計的重要靶點。與腫瘤細胞不同，非腫瘤細胞不會因為無節制增殖而處在 營養不良狀態。于是，以腫瘤細胞自噬為靶點的抗腫瘤藥物不傷及非腫瘤細胞。也就是說， 以腫瘤細胞自噬為靶點的抗腫瘤藥物不損傷正常組織，即不會有明顯毒性。不過，至今沒有 腫瘤細胞自噬劑的成功案例。按照這些理解，發明人提出了五環吲哚喹嗪，S卩（6S)-3_乙酰 基-6-(N-苯乙酰氨基酰基）-氧化甲基-4,6, 7,12-四氫-4-氧化吲哚[2, 3-a]喹嗪，作為 腫瘤細胞自噬抑制劑的發明。
【發明內容】
[0004] 本發明的第一個內容是下式代表的化合物7a_f，
[0005]
[0006] 7a中AA為L-對甲氧芐基半胱氨酰基，7b中AA為L-單芐酯天冬氨酰基，7c中AA 為L-單芐酯谷氨酰基，7d中AA為L-芐基-絲氨酰基，7e中AA為L-苯乙酰賴氨酰基，7f 中AA為L-芐基-酪氨酰基。
[0007] 本發明的第二個內容是按照圖1的路線制備（6S) _3_乙酰基_6_(N-苯乙酰氨基 酰基）氧化甲基-4,6, 7,12-四氫-4-氧化吲哚[2, 3-a]喹嗪（7a-f)，包括：
[0008] 1)制備1_(2,2-一甲氧乙基）_3-輕甲基-1，2, 3,4-四氛P專琳（3);
[0009]
[0010] 2)制備（6S)-3-乙酰基-6-羥甲基-4,6, 7,12-四氫-4-氧化吲哚[2, 3-a]喹嗪 (6)；
[0011]
[0012] 3)制備^S)-3-乙酰基-6-(N-苯乙酰氨基酰基）氧化甲基_4,6,7，12_四 氫-4-氧化吲哚[2, 3-a]喹嗪（7a-f)。7a中AA為L-對甲氧芐基半胱氨酰基，7b中中AA 為L-單芐酯天冬氨酰基，7c中AA為L-單芐酯谷氨酰基，7d中AA為L-芐基-絲氨酰基， 7e中AA為L-苯乙酰賴氨酰基，7f中AA為L-芐基-酪氨酰基。
[0013]
[0014] 本發明的第三個內容是評價3-乙酰基-6-(N-苯乙酰氨基酰基）氧化甲基-4,6， 7.12- 四氫-4-氧化吲哚[2, 3-a]喹嗪（7a-f)的抗細胞增殖活性。
[0015] 本發明的第四個內容是評價3-乙酰基-6_(N-苯乙酰氨基酰基）氧化甲基_4,6， 7.12- 四氫-4-氧化吲哚[2, 3-a]喹嗪（7a-f)的抗腫瘤活性及在制備腫瘤疾病藥物中的應 用。
[0016] 本發明的第五個內容是以其中一個化合物為代表評價3-乙酰基-6- (N-苯乙酰氨 基酰基）氧化甲基-4,6, 7,12-四氫-4-氧化吲哚[2, 3-a]喹嗪（7a-f)通過抑制mTOR變 構來誘導自噬從而抑制腫瘤細胞異常增殖的活性及作為制備誘導自噬劑的應用。
【附圖說明】
[0017] 圖I. (6S)-3-乙酰基-6-(N-苯乙酰氨基酰基）氧化甲基-4,6, 7,12-四氫-4-氧 化吲哚[2,3-a]喹嗪（7a-f)的合成路線.⑴二氯亞砜/甲醇；（ii)l，l，3,3-四甲氧基丙 燒，三氟乙酸/甲醇；（iii)LiAlH4,THF;(iv)雙乙烯酮，三乙胺/丙酮；（v)2NHCl/丙酮； ^1)1(2〇)3/甲醇；^^)^苯乙酰氨基酸，0〇：/11(^，_，1'冊。7&中厶厶為1-對甲氧芐基 半胱氨酰基，7b中中AA為L-單芐酯天冬氨酰基，7c中AA為L-單芐酯谷氨酰基，7d中AA 為L-芐基-絲氨酰基，7e中AA為L-苯乙酰賴氨酰基，7f中AA為L-芐基-酪氨酰基。
[0018] 圖2.A549細胞與生理鹽水（陰性對照），雷帕霉素（陽性對照）和7b孵育24小 時后的激光共聚焦顯微鏡照片。A)與生理鹽水孵育24小時后的A549細胞的激光共聚焦 顯微鏡照片；B)與雷帕霉素孵育24小時后的A549細胞的激光共聚焦顯微鏡照片；C)與7b 孵育24小時后的A549細胞的激光共聚焦顯微鏡照片。圖中白色圓圈為自噬體。
【具體實施方式】
[0019] 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。
[0020] 實施例1制備L-色氨酸甲酯鹽酸鹽（1)
[0021] 50ml無水甲醇在冰浴下滴加3. 75ml(50mmol)氯化亞砜，30min內滴加完畢后， 分批加入9. 20g(42mmol)L-色氨酸，室溫攪拌24h，TLC(CHC13 :MeOH= 2 : 3)監測至 原料消失終止反應。水栗抽走未反應完的氯化亞砜SOCljPHC1，用乙醚反復研磨得白色 固體，甲醇-乙醚重結晶，得L-色氨酸甲酯鹽酸鹽為無色固體。收率為99%。ESI-MS(m/ e) 219 [M+H]+，熔點、旋光等物理常數與已報道的數據一致。
[0022] 實施例2制備1-(2,2_二甲氧乙基）_2,3,4,9_四氫-咔啉羧酸甲酯（2)
[0023]在250ml的圓底燒瓶中加入L-色氨酸甲酯鹽酸鹽20g(78. 6mmol)，100mL甲醇， 加入三氟乙酸20ml，活化半小時，再加入1，1，3, 3-四甲氧基丙烷16ml(97. 6mmol)，攪拌下 升溫到80°C，保溫反應10小時，TLC監測原料斑點消失，將反應液降溫至室溫，滴加飽和 NaHCO3水溶液調節pH至中性，減壓回收甲醇，殘余物中加入100mL二氯甲烷，分液后水層 用二氯甲烷萃取（50mlX3)，合并有機層，無水硫酸鈉干燥，過濾，濾液減壓濃縮至干，殘余 物用硅膠柱層析（石油醚：丙酮=2 : 1)純化得14. 2g(57%)化合物2,為黃色油狀物。 ESI-MS(m/e) 319 [M+H]+〇
[0024] 實施例3制備l-(2,2-二甲氧乙基）-3-羥甲基-1，2,3,4-四氫咔啉（3)
[0025] 在250ml的圓底燒瓶中加入50ml無水四氫咲喃，攪拌下分批加入 LiAlH4O. 9g(23. 6mmol)，活化半小時。將5g(15. 7mmol)化合物（2)溶于50ml無水四氫呋 喃中，再將其緩慢滴入反應瓶中，升溫到40°C，保溫反應3小時，TLC監測原料斑點消失。 將反應液降溫至室溫，加入0. 5ml15 %的NaOH水溶液，卒滅反應，用布什漏斗過濾除去鋁 鹽，濾液減壓濃縮至干，加入乙酸乙酯，乙醚磨洗得到目2. 52g(54% )合物3,為無色粉末。 ESI-MS(m/e)291[M+H]+〇
[0026]實施例4制備I- (2, 2-_甲氧乙基）_2- (1，3-_幾基丁基）_3- (1，3-_幾基丁 基）氧化甲基-1，2, 3,4-四氫咔啉（4)
[0027]在100mL的圓底燒瓶中加入I.Og(3. 8mmol)化合物（3)，再加入20ml丙酮攪拌溶 解，在冰浴下加入雙乙烯酮Iml(11. 9mmol)，三乙胺0. 4ml。反應液室溫攪拌24小時，TLC監 測原料斑點消失，加入0. 2ml水卒滅未反應的雙乙烯酮，減壓回收溶劑。殘余物中加入50ml 二氯甲燒和50ml飽和NaCl水溶液，分液后水層用二氯甲燒萃取（30mlX3)，合并有機層，無 水硫酸鈉干燥，過濾，濾液減壓濃縮至干，殘余物用硅膠柱層析（石油醚：丙酮=6 : 1)純 化得I. 32g(76 % )化合物 4,為黃色粉末。ESI-MS(m/e) 459 [M+H]+。
[0028]實施例5制備3-乙酰基-6-(I，3-二羰基丁基）氧化甲基-4，6，7，12-四氫-4-氧 化吲哚[2,3-a]喹嗪（5)
[0029]在100mL的圓底燒瓶中加入I. 98g(4. 3mmol)化合物（4)，加入50ml丙酮攪拌溶 解，在冰浴下加入3ml鹽酸水溶液（2mol/L)，室溫反應12小時。TLC監測原料斑點消失，加 入飽和NaHCO3水溶液調節pH至中性，減壓回收