含有β-咔啉-3-酰亚肼基的HDAC抑制剂及其制备方法和用途
【专利摘要】本发明公开了一种含有β-咔啉-3-酰亚肼基的HDAC抑制剂及其制备方法和用途，产品具有通式Ⅰ的结构；可以作为治疗和/或预防肝癌，胰腺癌，结肠癌，肺癌，胃癌，乳腺癌及卵巢癌等肿瘤的药物。
【专利说明】含有β -咔啉-3-酰亚肼基的HDAC抑制剂及其制备方法和用途
【技术领域】
[0001]本发明涉及生物医药领域，具体涉及一类含有亚肼基的新型β -咔啉生物碱衍生物及其药学上可接受的盐，它们的制备方法，含有这些衍生物的药用组合物以及它们的医药用途，特别是在制备抗肿瘤药物中的应用。
【背景技术】
[0002]恶性肿瘤严重威胁人类的健康和生命安全。临床上虽有多种抗肿瘤药物可供使用，但由于肿瘤病因的复杂性、肿瘤的耐药性及抗肿瘤药物的毒副作用等因素，现有药物仍然不能满足治疗的需要。因此，开发药效高、靶向性强、毒副作用小的新型抗肿瘤药物一直是药物研究领域的热点课题。
[0003]天然产物生物碱所表现出的广泛的生物活性，尤其是抗肿瘤活性，已经引起药物化学家的广泛关注，为此基于天然产物生物碱骨架的结构修饰的创新药物设计与合成具有重要意义。咔啉生物碱是一类天然的吡啶[3，4-b]并吲哚的平面三环生物碱，广泛的分布于自然界。这类化合物具有广泛的生物活性，但其毒性却非常低，吸引了药物化学家对其进行开发研究的兴趣，最近的研宄表明β_咔啉作用于多个生物靶点，因而显示出广泛的生物活性，尤其在抗肿瘤活性方面，这些独特的生物学特性使其有望成为开发新型临床药物的先导化合物的重要来源。
[0004]组蛋白去乙酰化酶(HDAC)抑制剂是通过抑制肿瘤细胞中HDAC过度表达导致组蛋白与DNA结合力增强，阻碍组蛋白的去乙酰化，使染色体结构松弛，促进转录因子和DNA结合，能有效抑制肿瘤细胞增殖，导致细胞周期阻滞，诱导肿瘤细胞的分化和凋亡，提高放化疗的敏感性。因此，HDAC成为抗癌药物设计的新靶点，开发HDAC抑制剂被视为肿瘤治疗一个有效的策略。同时，近来研究发现HDAC6参与调节Tau蛋白磷酸化、糖原合成酶激酶3β (GSK3 β )影响线粒体运输等有关的生化过程，提示HDAC6可能与AD的发生有关，是治疗AD的潜在靶点。但目前β-咔啉生物碱衍生物应用于组蛋白去乙酰化酶抑制剂方面的报道相对较少，仅得到了初步的应用。为此，开发含有天然β_咔啉骨架的新型HDAC抑制剂具有良好的应用前景。
【发明内容】
[0005]通过对大量不同取代基的咔啉生物碱衍生物进行抗肿瘤活性构效关系研究发现:β_咔啉类衍生物抗肿瘤活性的强弱与β_咔啉环上取代基的位置和性质密切相关；β-咔啉环的1，3和9位是关键的活性位点，通常在β-咔啉环的I位和3位进行适当的取代往往能够增强其抗肿瘤活性，降低毒性(Cao R, Chen H, Peng W，etal.Eur.J.Med.Chem.2005，40，991-1001 )。同时研究HDAC抑制剂药效团模型时发现:以SAHA、panobinostat (LBH589)为例，锌离子螯合区(ZBG)，与口袋底部的锌离子产生螯合作用，主要包括轻月亏酸、苯甲酰胺等(Miller T A, Witter D J, Belvedere S, J.Med.Chem.2003, 46 (24)，5097-5116.);表面识别区(CAP)，与酶活性口袋周围的氨基酸残基发生相互作用，主要包括一些带有取代基的芳香，环肽化合物等；以及连接这两部分的填充于疏水管状空腔的链接区(Link)，包括脂肪链或者是含链的芳香基团等。目前进入临床研究的HDAC 抑制剂(如 entinostat (MS-275), mocetinostat (MGCD0103), panobinostat (LBH589))结构中，发现与ZBG相连的Link中均含有对甲酰基苄胺或对丙烯酰基苄胺结构片段。另外，Bradner小组研究含有酰亚肼基结构片段的HDAC抑制剂具有显著HDAC1-3，6抑制活性(IC5tl=0.018 μ M),具有很好的肿瘤诊断治疗前景(Bradner JE, West N, Grachan ML, etal.Nat.Chem.Biol.20106 (3):238-243.)。因此，通过在β -咔啉生物碱3位引入含有羟月亏酸、苯甲酰胺等ZBG活性结合片段，以酰亚肼基苄基等为Link，对β -咔啉生物碱I和9位采用烷基或芳基基团修饰，从而设计出含有β -咔啉-3-酰亚肼基的新型HDAC抑制剂。深入研究其对肿瘤细胞抑制作用，发现该类化合物能够有效阻止多种肿瘤细胞(包括结肠癌、肝癌、乳腺癌、胰腺癌、卵巢癌等)增殖，并显著发挥HDAC和NF- K B双重抑制活性，诱导肿瘤细胞凋亡。深入研究这类化合物的药物作用机制和生物学特性，本发明公开了一类具有药用价值的含有β_咔啉-3-酰亚肼基的新型HDAC抑制剂及其药学上可接受的盐，目前尚未见对此类化合物的任何报道。
[0006]本发明的目的在于提供一种含有β -咔啉-3-酰亚肼基的新型HDAC抑制剂及其药学上可接受的盐、其制备方法及其医药用途。本发明公开的新化合物是通式I所示的含有β -咔啉-3-酰亚肼基的新型HDAC抑制剂及其药学上可接受的盐:
[0007]
【权利要求】
1.一种含有β -咔啉-3-酰亚肼基的HDAC抑制剂及其药学上可接受的盐，其特征是:具有下述通式I的结构:
2.根据权利要求1所述的含有β-咔啉-3-酰亚肼基的HDAC抑制剂及其药学上可接受的盐，其特征是:所述通式I的结构中的R、R\ R2选自如下组合:
R=H, R1=H, R2=NHOH ；
或者 R=H，R1=H,
3.—种权利要求1所述的含有β -咔啉-3-酰亚肼基的HDAC抑制剂及其药学上可接受:的盐的制备方法，其特征是:包括下列步骤:1，2, 3, 4-四氢-β -咔啉-1-R1-S-羧酸甲酯(I)经高锰酸钾氧化得到咔啉-1-R11-羧酸甲酯(2)，中间体β -咔啉-1-R11-羧酸甲酯(2)与卤代烷烃或二碳酸二叔丁基酯(Boc酸酐)反应得到β -咔啉9位R’取代产物(3)，上述化合物(2)或(3)与水合肼于甲醇中回流反应得到酰肼化合物(4)，酰肼化合物(4)与对甲酰基苯甲酸甲酯在乙酸催化下缩合反应得到亚肼基产物(5)，亚肼基产物(5)可通过下列两种方法之一制备通式I a: 方法一:采用亚肼基产物(5)直接与盐酸羟胺在氢氧化钾的甲醇溶液下反应制得通式I a； 方法二:将亚肼基产物(5)在氢氧化钠的甲醇溶液中水解得到水解产物(6)，随后水解产物(6)与氯甲酸乙酯和N-甲基吗啉在无水四氢呋喃溶液下制得混合酸酐，并随即与0_(四氢吡喃-2-基)羟胺反应制得含有四氢吡喃羟胺的酰胺产物，再用三氟乙酸脱去四氢吡喃保护基制得通式I a ; 合成路线如下所示:
4.一种权利要求1所述的含有β -咔啉-3-酰亚肼基的HDAC抑制剂或其药学上可接受的盐的制备方法，其特征是:1，2，3，4-四氢-β -咔啉-1-R1-S-羧酸甲酯(I)经高锰酸钾氧化得到咔啉-1-R11-羧酸甲酯(2)，中间体β-咔啉-1-R11-羧酸甲酯(2)与卤代烷烃或二碳酸二叔丁基酯(Boc酸酐)反应得到β-咔啉9位R’取代产物(3)，上述化合物(2)或(3)与水合肼于甲醇中回流反应得到酰肼化合物(4)，酰肼化合物(4)与对甲酰基苯甲酸甲酯在乙酸催化下缩合反应得到亚肼基产物(5 );将亚肼基产物(5 )在氢氧化钠的甲醇溶液中水解得到水解产物(6)，然后与单Boc保护的邻苯二胺在1-乙基-3- (3- 二甲胺丙基)碳二亚胺盐酸盐和4- 二甲氨基吡啶的二氯甲烷溶液中反应得到缩合产物(7)，随后再用在三氟乙酸脱去Boc保护基得到通式I b ； 得到亚肼基产物后的合成路线如下所示:
5.一种药物组合物，含有权利要求1所述的含有β -咔啉-3-酰亚肼基的HDAC抑制剂或其药学上可接受的盐以及药学上可接受的辅料。
6.一种权利要求1所述的含有β -咔啉-3-酰亚肼基的HDAC抑制剂或其药学上可接受的盐在制备治疗和/或预防肿瘤药物中的应用。
7.—种权利要求6所述的含有β -咔啉-3-酰亚肼基的HDAC抑制剂或其药学上可接受的盐在制备治疗和/或预防肿瘤药物中的应用，其特征是:所述治疗和/或预防肿瘤药物为治疗和/ 或预防肝癌，胰腺癌，结肠癌，肺癌，胃癌，乳腺癌及卵巢癌等肿瘤的药物。
【文档编号】C07D471/04GK103880841SQ201410057931
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年2月20日 优先权日:2014年2月20日
【发明者】凌勇, 王新杨, 李祥华, 吴婷, 陈悦, 张亚雯, 王雪敏, 郑远 申请人:南通大学