专利名称：用于抗肿瘤的药物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种医药化学工程技术领域的化合物，具体是一种用于抗肿瘤的药物。
背景技术：
沙利度胺(thalidomide)是一种谷氨酸衍生物，有如下六个生物活性(1)抗恶病质效应。(2)抗肿瘤的启动效应。(3)抗血管生成的效应即抑制血管内皮生长效应。(4)抗细胞侵蚀效应。(5)抗病毒效应。(6)低血糖效应。沙利度胺是一种多靶向的药物，它可以作用于雄性激素受体(AR)、脱氧胸腺嘧啶苷磷酸化霉(TP)/血小板导出的内皮细胞增长因子(PD-ECGF)、二肽肽霉IV(DPP-IV)、嘌呤霉素氨基肽霉(PSA)及α-葡萄糖苷霉。沙利度胺于2003年12月被澳大利亚批准用于治疗多发性骨髓瘤。但沙利度胺有便秘、皮疹、周围神经病变、致畸等副作用。许多国家大公司正在研制沙利度胺类似物，以增强其抗肿瘤活性，降低其毒副作用。
经对现有技术的文献检索发现，Bull.Chem.Soc.Jpn.1989，62，1205上刊登的“Magnesium Ion Assisted Highly Regio-and Chemoselective Reduction of5H-Pyrrolo[3，4-b]pyridine-5，7(6H)-diones with Sodium Borohydride.AConvenient Synthesis of6，7-Dihydro-7-hydroxy-5H-pyrrolo[3，4-b]pyridine-5-ones.”(以镁离子协助硼氢化钠位置和化学选择性还原5H-吡咯并[3，4-b]吡啶-5，7(6H)-二酮一种简便合成6，7-二氢-7羟基-5H-吡咯并[3，4-b]吡啶-5-酮)，该文中提到以硼氢化钠和高氯酸镁选择性还原邻二甲酰亚胺得到7-位羟基内酰亚胺化合物，文中并未给出本发明提到的化合物5-羟基-6-乙基-5，6-二氢-吡咯并[3，4-b]吡啶-7-酮、5-羟基-6-异丙基-5，6-二氢-吡咯并[3，4-b]吡啶-7-酮的谱图数据。
Synth.Commun.2006，36，435上刊登的“Efficient Synthesis of AryHydroxylactams by Reducing Imides with Activated Zinc Dust.”(通过活化锌粉还原二酰亚胺有效合成芳香羟基内酰亚胺)，该文中提到以活化锌粉选择性还原邻二甲酰亚胺得到7-位羟基内酰亚胺化合物，文中并未给出本发明提到的化合物3-(5-羟基-7-酮-5，7-二氢-吡咯并[3，4-b]吡啶)-哌啶-2，6-二酮的谱图数据。由于沙利度胺有严重的毒副作用，及该药的溶解度差，使其应用受到限制。因此开发出高效、低毒副作用的抗肿瘤药物具有重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一类用于抗肿瘤的药物，使其解决现有技术中抗癌药物有较强毒性、及耐药性的技术问题。
本发明是通过以下技术方案实现的 本发明所涉及的用于抗肿瘤的药物包括三个系列四大类化合物即(1)2-取代-3-羟基-2，3-二氢-异吲哚-1-酮I，(2)6-取代-5-羟基-5，6-二氢吡咯并[3，4-b]吡啶-7-酮II，(3)6-取代-5，6-二氢吡咯并[3，4-b]吡啶-7-酮III，(4)6-取代-5，6-二氢吡咯并[3，4-d]嘧啶-7-酮IV，其结构通式分别如下 化合物I结构通式
其中R1、R2、R3和R4基，表示H，烃基，烷氧基，酯基，芳基，芳氧基，苄基，CF3，OH，N3，NH2，NO2，CN，NHCOR1′，NR2′R3′，F，Cl，Br中的一种；N-R5表示N-H，N-烃基，N-芳基，N-苄基，N-杂环化合物，氨基酸及其氨基酸酯中的一种，优选的化合物见表-1。
化合物II结构通式如下
其中R1、R2、R3基，表示H，烃基，烷氧基，酯基，芳基，芳氧基，苄基，CF3，OH，N3，NH2，NO2，CN，NHCOR1′，NR2′R3′，F，Cl，Br中的一种；N-R4表示N-H，N-烃基，N-芳基，N-苄基，N-杂环化合物，氨基酸及其氨基酸酯中的一种，优选的化合物见表-2。
化合物III结构通式如下
其中R1、R2、R3基，表示H，烃基，烷氧基，酯基，芳基，芳氧基，苄基，CF3，OH，N3，NH2，NO2，CN，NHCOR1′，NR2′R3′，F，Cl，Br中的一种；N-R4表示N-H，N-烃基，N-芳基，N-苄基，N-杂环化合物，氨基酸及其氨基酸酯中的一种，优选的化合物见表-3。
化合物IV结构通式如下
其中R1、R2基，表示H，烃基，烷氧基，酯基，芳基，芳氧基，苄基，CF3，OH，N3，NH2，NO2，CN，NHCOR1′，NR2′R3′，F，Cl，Br中的一种；N-R4表示N-H，N-烃基，N-芳基，N-苄基，N-杂环化合物，氨基酸及其氨基酸酯中的一种，优选的化合物见表-4。
结构通式为I的化合物的制备方法是以邻苯二甲醛为原料，与有机胺反应得到2-取代-2，3-二氢-异吲哚-1-酮。然后将中间体2-取代-2，3-二氢-异吲哚-1-酮与N-溴代丁二酰亚胺(NBS)/过氧化苯甲酰(BPO)在苯中回流，分离、提纯便得到目标化合物I。
结构通式为II、III的化合物的制备方法是以2-氰基-3-甲基-吡啶原料在氢氧化钠的水溶液中水解，以盐酸调ph＝2-3，得到中间体3-甲基-2-吡啶甲酸。然后，以浓硫酸催化，与甲醇反应得到3-甲基-2-吡啶甲酸甲酯。再将3-甲基-2-吡啶甲酸甲酯与N-溴代丁二酰亚胺(NBS)/偶氮异丁氰(AIBN)反应得到中间体3-溴甲基-2-吡啶甲酸甲酯。然后再将3-溴甲基-2-吡啶甲酸甲酯与相应有机胺反应得到化合物III。再将化合物III与N-溴代丁二酰亚胺(NBS)/偶氮异丁氰(AIBN)反应得到化合物II。
结构通式为IV的化合物的制备方法是以4-氯-乙酰乙酸乙酯为原料，与原甲酸三乙酯及醋酐反应得到化合物4-氯-2-乙氧基乙烯基-3-羰基-丁酸乙酯，随后与醋酸甲脒反应得4-氯甲基-5-嘧啶甲酸乙酯。再将4-氯甲基-5-嘧啶甲酸乙酯与相应的有机胺反应得到相应的化合物IV。
本发明还提供了上述这类化合物在抗肿瘤药物中的应用，即按照现有药物筛选的方法将化合物I、II、III、IV对血管内皮细胞(ECV-304)、人肺癌细胞(A549)、人T细胞白血病细胞(CEM)、人原髓细胞白血病细胞(HL-60)等细胞株进行生物活性筛选，其药理结果分别见表-5，表-6，表-7，表-8。
本发明提供的化合物II的制备方法与上述文献所提到的方法相比，上述文献所提到的方法难以得到5-羟基-6-取代-5，6-二氢-吡咯并[3，4-b]吡啶-7-酮这类化合物。本发明所提到的化合物在抑制血管内皮细胞(ECV-304)及抗肺癌(A549)、抗白血病细胞(CEM，HL-60)方面与沙利度胺相比显著增强。
具体实施例方式 下面对本发明的实施例作详细说明本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1 2-丙酸甲酯基-3-羟基-2，3-二氢-异吲哚-1-酮I-2
将438mg(2mmol)2-丙酸甲酯基-2，3-二氢-异吲哚-1-酮V-2和442mg(2mmol)三氟乙酸银溶于10ml CHCl3，于-20℃滴加320mg(2mmol)Br2(溶于10ml CHCl3)，1小时左右滴加完毕。然后于室温下搅拌3h，过滤，滤液减压蒸馏至干，提纯得无色油状液体360mg，收率76.6％。其分析测试数据见表-1。
实施例2 2-丁二酸二甲酯基-3-羟基-2，3-二氢-异吲哚-1-酮I-3
将277mg(1mmol)2-丁二酸二甲酯基-2，3-二氢-异吲哚-1-酮V-3和48mg(0.2mmol)过氧苯甲酰溶于15ml的乙腈，于室温下慢慢加入358mg(2mmol)NBS。然后0℃下5h，冷却，过滤，滤液减压蒸馏至干，提纯得无色油状液体206mg，收率88.74％。其分析测试数据见表-1。
实施例3 5-羟基-6-乙基-5，6-二氢吡咯并[3，4-b]吡啶-7-酮II-1
6-乙基-5，6-二氢吡咯并[3，4-b]吡啶-7-酮III-1(0.243g，1.5mmol)，N-溴代丁二酰亚胺(NBS)(0.333g，1.875mmol)，偶氮二异丁氰(AIBN)(0.031g，0.1875mmol)，无水乙腈20ml于50ml的二口瓶中，搅拌，回流2-4h，反应结束后，按常规方法处理提纯，得无色固体0.112克，收率42％。其分析测试数据见表-2 实施例4 5-羟基-6-(3-溴-4-甲氧基)苯基-5，6-二氢吡咯并[3，4-b]吡啶-7-酮II-15
6-(4-甲氧基)苯基-5，6-二氢-吡咯并[3，4-b]吡啶-7-酮III-15(0.36g，1.5mmol)，N-溴代丁二酰亚胺(NBS)(1.068g，6.0mmol)，偶氮二异丁氰(AIBN)(0.098g，0.60mmol)，无水乙腈50ml于100ml的反应瓶中，搅拌、回流，以薄层分析板(TLC)跟踪反应进程，原料基本反应结束即可终止反应，然后减压旋蒸除去乙腈，柱层析提纯，以二氯甲烷∶甲醇＝80∶1洗脱，无色固体II-15，0.165g，收率33％，无色固体III-16，0.306g收率64％。其分析测试数据见表-2。
实施例5 3-(5-羟基-7-酮-5，7-二氢吡咯并[3，4-b]吡啶)-哌啶-2，6-二酮II-16
3-(7-羰基-5，7-二氢-吡咯并[3，4-b]吡啶-)哌啶-2，6-二酮III-19(0.245g，1.0mmol)，N-溴代丁二酰亚胺(NBS)(0.534g，3.0mmol)，偶氮二异丁氰(AIBN)(0.050g，0.3mmol)，无水乙腈60ml于100ml的反应瓶中，搅拌，回流，以薄层分析板(TLC)跟踪反应进程，原料基本反应结束即可终止反应，然后减压旋蒸除去乙腈，柱层析提纯。以二氯甲烷∶甲醇＝80∶1和二氯甲烷∶甲醇＝50∶1梯度洗脱。得无色固体3-(5-羟基-7-酮-5，7-二氢吡咯并[3，4-b]吡啶)-哌啶-2，6-二酮II-16，0.029g收率11％，无色固体3-[5-(2，5-二羰基-吡咯烷)-5-羟基-7-酮-5，7-二氢吡咯并[3，4-b]吡啶)]-哌啶-2，6-二酮II-20，0.266g收率74.3％。其分析测试数据见表-2。
表-1 I类衍生物的物性数据
表-2 II类衍生物的物性数据
表-2 II类衍生物的物性数据(续)
表-3 III类衍生物的物性数据
表-4 IV类衍生物的物性数据
表-5 I类衍生物的药理实验结果 表-6 II类衍生物的药理实验结果 表-7 III类衍生物的药理实验结果 表-8 IV类衍生物的药理实验结果 药理实验结果总结 以thalidomide为对照物，对I、II、III、IV类化合物进行了体外人脐静脉血管内皮细胞(ECV-304)、人肺癌细胞(A549)、人T细胞白血病细胞(CEM)、人原髓细胞白血病细胞(HL-60)四组细胞的筛选，结果见表-5、表-6、表-7和表-8。
I类化合物中个别化合物的活性与thalidomide相当，但大部分化合物的活性均要好于thalidomide。
II类化合物中个别化合物的活性(如II-9、10)与thalidomide相当，但大部分化合物表现出很强的抑制肿瘤和抑制血管内皮细胞的活性。从6位链接的基团来看，发现芳香环、脂肪链比氨基酸酯类的活性要显著增强，其中II-4、5、6、13、14、15有很强的抑制上述细胞的作用，随着碳链的增加，其活性显著增强(C＞4)。在II类所有化合物中，II-15的抑制人脐静脉血管内皮细胞(ECV-304)的活性最强，该化合物对其它三组细胞的抑制均比较弱。这说明该化合物具有选择性的抑制血管内皮细胞(ECV-304)的增殖活性。这也说明在苯环上适当引入卤原子可增加其生物活性。
III类化合物中个别化合物的活性与thalidomide相当，但大部分化合物的活性要显著强于thalidomide。其规律与II类化合物相似，6位链接的基团中芳香环、脂肪链比氨基酸酯类的活性要显著增强。在脂肪链中，也是随着碳链的增加，其抑制人脐静脉血管内皮细胞(ECV-304)的活性和抑制肿瘤的活性均显著增强。在芳香环中，卤原子也是明显增强了化合物的生物活性。在III类所有化合物中，III-5、16有很强的抑制人脐静脉血管内皮细胞(ECV-304)的活性和抑制肿瘤的活性。
IV类化合物中大部分化合物的活性与thalidomide相当，但化合物IV-5是这一类所有化合物中抑制血管内皮细胞(ECV-304)和人肺癌细胞(A549)、人T细胞白血病细胞(CEM)、人原髓细胞白血病细胞(HL-60)最强的化合物。再一次证明了长碳链的脂肪链能显著增强化合物的活性。
权利要求
1.一种用于抗肿瘤的药物，其特征在于，包括四类化合物，即2-取代-3-羟基-2，3-二氢-异吲哚-1-酮(I)，6-取代-5-羟基-5，6-二氢吡咯并[3，4-b]吡啶-7-酮(II)，6-取代-5，6-二氢吡咯并[3，4-b]吡啶-7-酮(III)，6-取代-5，6-二氢-吡咯并[3，4-d]嘧啶-7-酮(IV)，其结构通式分别如下
化合物(I)中，R1、R2、R3和R4基，表示H，烃基，烷氧基，酯基，芳基，芳氧基，苄基，CF3，OH，N3，NH2，NO2，CN，NHCOR1′，NR2′R3′，F，Cl，Br中的一种；N-R5表示N-H，N-烃基，N-芳基，N-苄基，N-杂环化合物，氨基酸及其氨基酸酯中的一种；
化合物(II)中R1、R2、R3基，表示H，烃基，烷氧基，酯基，芳基，芳氧基，苄基，CF3，OH，N3，NH2，NO2，CN，NHCOR1′，NR2′R3′，F，Cl，Br中的一种；N-R4表示N-H，N-烃基，N-芳基，N-苄基，N-杂环化合物，氨基酸及其氨基酸酯中的一种；
化合物(III)中，R1、R2、R3基，表示H，烃基，烷氧基，酯基，芳基，芳氧基，苄基，CF3，OH，N3，NH2，NO2，CN，NHCOR1′，NR2′R3′，F，Cl，Br中的一种；N-R4表示N-H，N-烃基，N-芳基，N-苄基，N-杂环化合物，氨基酸及其氨基酸酯中的一种；
化合物(IV)中，R1、R2基，表示H，烃基，烷氧基，酯基，芳基，芳氧基，苄基，CF3，OH，N3，NH2，NO2，CN，NHCOR1′，NR2′R3′，F，Cl，Br中的一种；N-R4表示N-H，N-烃基，N-芳基，N-苄基，N-杂环化合物，氨基酸及其氨基酸酯中的一种。
2.根据权利要求1所述的用于抗肿瘤的药物，其特征是，所述化合物(I)中，R1、R2、R3和R4，表示H时，R5分别如下
(1)CH2COOC2H5
(2)CH3CHCOOCH3
(3)CH3OOCCHCH2COOCH3
(4)C2H5OOCCH(CH2)2COOCH3
(5)CH3OOCCHCH2C6H6
(6)CH3OOCCHCH(CH3)2。
3.根据权利要求1所述的用于抗肿瘤的药物，其特征是，所述化合物(II)中，R1、R2、R3为H时，R4分别如下
(1)CH2CH2CH3(6)CH(CH2)5
(2)CH2(CH2)2CH3 (7)CH2COOCH3
(3)CH2(CH2)4CH3 (8)CH3CHCOOCH3
(4)CH2(CH2)2OCH3(9)(CH3)2CHCHCOOCH3
(5)CH(CH2)4 (10)C6H6CH2CHCOOCH3
R7＝CH3，C2H5，C3H7，R5＝F，Cl，Br
CH(CH3)2，C4H9，s-C4H9，CH2C6H6 R6＝Me，CH3O。
4.根据权利要求3所述的用于抗肿瘤的药物，其特征是，所述化合物(12)，具体为
(1)R5＝F时，R6＝Me或CH3O
(2)R5＝Cl时，R6＝Me或CH3O
(3)R5＝Br时，R6＝Me或CH3O。
5.根据权利要求1所述的用于抗肿瘤的药物，其特征是，所述化合物(III)中，R1、R2、R3为H时，R4分别如下
(1)CH2CH3
(2)CH2CH2CH3
(3)CH3CHCH3
(4)CH2(CH2)2CH3R7＝H，CH3，C2H5，C3H7，
(5)CH2(CH2)4CH3CH(CH3)2，C4H9，s-C4H9，CH2C6H6
(6)CH2(CH2)2OCH3
(7)CH(CH2)4
(8)CH(CH2)5
(9)CH2COOCH3R5＝F，Cl，Br
(10)CH3CHCOOCH3 R6＝Me，CH3O。
(11)(CH3)2CHCHCOOCH3
(12)C6H6CH2CHCOOCH3
(13)HOCH2CHCOOCH3
6.根据权利要求5所述的用于抗肿瘤的药物，其特征是，所述化合物(15)，具体为
(1)R5＝F时，R6＝Me或CH3O
(2)R5＝Cl时，R6＝Me或CH3O
(3)R5＝Br时，R6＝Me或CH3O。
7.根据权利要求1所述的用于抗肿瘤的药物，其特征是，所述化合物(IV)中，R1、R2为H时，R3分别如下
(1)H
(2)CH2CH2CH3(6)CH2(CH2)2OCH3
(3)CH3CHCH3 (7)CH(CH2)4
(4)CH2(CH2)2CH3 (8)CH(CH2)5
(5)CH2(CH2)4CH3 (9)CH2COOCH3。
全文摘要
本发明公开了一类医药化工技术领域的用于抗肿瘤的药物，即2-取代-3-羟基-2，3-二氢-异吲哚-1-酮(I)，6-取代-5-羟基-5，6-二氢吡咯并[3，4-b]吡啶-7-酮(II)，6-取代-5，6-二氢吡咯并[3，4-b]吡啶-7-酮(III)，6-取代-5，6-二氢吡咯并[3，4-d]嘧啶-7-酮(IV)，结构通式分别如上。本发明是一种具有较高蛋白质激酶抑制活性的化合物，制备方法容易，原料来源方便，易于实现工业化，能够满足临床癌症治疗药物制备的需要。
文档编号C07D209/48GK101225070SQ20081003329
公开日2008年7月23日 申请日期2008年1月31日 优先权日2008年1月31日
发明者毛振民, 刘增路, 范柏林, 玫 唐 申请人:上海交通大学