4β-呋喃甲酰胺类鬼臼毒素衍生物及制备方法与应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种鬼白毒素衍生物，具体是涉及40 -呋喃甲酰胺类鬼白毒素衍生 物及制备方法与应用。
【背景技术】
[0002] 鬼白毒素是天然来源的芳基四氢萘内酯木质素，为微管蛋白抑制剂，具有抗肿瘤、 抗病毒、抗炎和抑制免疫作用。Sandoz制药公司的研究者分别与1966和1967年合成得到去 甲表鬼臼毒素衍生物--依托泊苷（etoposide，VP-16)和替尼泊苷（teniposide，VM-26)， 已作为肿瘤治疗药物广泛应用于临床，但其自身存在的药效偏弱、抗肿瘤谱较窄、易产生耐 药性、水溶性差，以及较为严重的骨髓抑制与胃肠道反应等毒副作用，大大限制了他们的应 用。
[0003] 多药耐药（multidrugresistance，MDR)是指由一种药物诱发，但同时又对其他多 种结构和作用机制不同的抗癌药物产生的交叉耐药，MDR是恶性肿瘤的重要耐药机制。目 前，恶性肿瘤仍以综合治疗为主，化疗是主要治疗方法之一，而MDR是导致恶性肿瘤化疗失 败的重要原因，美国癌症研究院（NCI)估计90%以上恶性肿瘤患者的死亡在不同程度上与 耐药性的产生有关。MDR直接关系到患者的治愈及预后，已成为肿瘤治疗研究中的热点领 域。寻找对多药耐药肿瘤细胞有效的抗肿瘤药物也是药物研发工作者急需解决的问题。
[0004] 为了改善依托泊苷和替尼泊苷的上述缺陷或不足，寻找高效低毒、更为广谱抗肿 瘤的药物，近十几年，科研人员针对鬼白毒素及其衍生物进行了大量研究，了解了鬼白毒素 衍生物抗肿瘤作用的构效关系，即鬼臼毒素或4' -去甲表鬼臼毒素分子骨架对抗肿瘤作用 极为重要，其中C4位可以允许有较大的结构变化，而且C4取代基的不同不仅影响抗肿瘤活 性的强度，还可影响抗肿瘤谱。
[0005] 近几年，弥补依托泊苷存在不足的鬼臼毒素衍生物相继出现，如NK611、GL331和T0P53,作为抗肿瘤新药已进入临床研究阶段。
[0006]
[0007] NK611是由日本Nippon-Kayaku公司开发的。它的抗癌活性与依托泊苷相似，但它 有较好的水溶性和生物利用率，并且是一种更强的TOPII抑制剂，对于某些癌症如肺癌、卵 巢癌、乳腺癌等有更强的细胞毒性。
[0008] Lee等人的研究在4 0位置上合成的p-nitroanilino类似物GL-331，不仅对拓扑 异构酶II及对肿瘤细胞的抑制作用均强于VP-16,且对VP-16等产生耐药性的细胞株也有 活性，现已进入临床II期试验。
[0009] T0P53是由日本的Taiho公司开发。它是一种新的TOPII抑制剂，研究显示对拓 扑异构酶II的抑制活性是依托泊苷的2倍，在体内各种类型的肿瘤研究中，T0P53的抗肿 瘤活性比依托泊苷强，T0P53现已进入临床II期试验阶段，它具有更高的细胞毒性。
[0010] 以上已进入临床研究的鬼臼毒素衍生物，从不同角度、不同程度的改善了依托泊 苷存在的缺陷，如提高抗肿瘤活性或水溶性等。但他们的改进或比较片面，或程度有限，特 别是在抗多药耐药方面，不能满足恶性肿瘤治疗周期内各药物的有效性或持续有效性。更 是缺乏一种可全面改善依托泊苷各方面不足的化合物用于抗肿瘤药物，已达到提高抗肿瘤 活性，特别是对多药耐药的恶性肿瘤细胞的活性、降低甚至避免耐药性产生的效果，从而提 高恶性肿瘤患者的治疗效果。
【发明内容】
[0011] 本发明的目的是克服现有技术存在的鬼臼毒素衍生物抗肿瘤活性不高，水溶性不 高，对多药耐药的不足，提供进一步增强其抗肿瘤活性，改善其溶解性及对多药耐药肿瘤活 性的4 0 -呋喃甲酰胺类鬼臼毒素衍生物。
[0012] 本发明的第二个目的是提供4 0 -呋喃甲酰胺类鬼臼毒素衍生物的制备方法。
[0013] 本发明的第三个目的是提供40 -呋喃甲酰胺类鬼白毒素衍生物在药学上可接受 的盐。
[0014] 本发明的第四个目的是提供4 0 -呋喃甲酰胺类鬼臼毒素衍生物或4 0 -呋喃甲酰 胺类鬼白毒素衍生物在药学上可接受的盐在制备抗肿瘤药物的应用。
[0015] 本发明的技术方案概述如下：
[0016] 40-呋喃甲酰胺类鬼臼毒素衍生物，用式（I)表示：
[0017]
[0018] 其中札为氢基或甲基；
[0019] R2为二甲胺基、N-甲基哌嗪基、甲乙胺基、二乙胺基、N-乙基哌嗪基、二正丙胺基、 甲基正丁基胺基、哌啶基、1-(2_吡啶基）哌嗪基或1-苯基哌嗪基。
[0020] 私为氢基；
[0021] R4为氢基、氟基、氯基、溴基或碘基。
[0022] 优选的：R2为二甲胺基、N-甲基哌嗪基、甲乙胺基、二乙胺基、N-乙基哌嗪基、二正 丙胺基或甲基正丁基胺基；最好是：R2为二甲胺基、N-甲基哌嗪基、二乙胺基、二正丙胺基 或N-乙基哌嗪基。
[0023] 4 0 -呋喃甲酰胺类鬼白毒素衍生物在人体生理上可接受的无机酸盐或4 0 -呋喃 甲酰胺类鬼白毒素衍生物在人体生理上可接受的有机酸盐。
[0024] 无机酸优选为盐酸、硫酸、甲磺酸或磷酸。
[0025] 有机酸优选为乙酸、乳酸、丙二酸或甲磺酸。
[0026] 40 -呋喃甲酰胺类鬼臼毒素衍生物的制备方法，包括如下步骤：
[0027] 1)取化合物（IV)溶于干燥二氯甲烷中，滴加仲胺，反应，反应完毕，减压干燥得淡 黄色油状的化合物（II);
[0028] 所述仲胺为：
[0029] 二甲胺、N-甲基哌嗪、甲乙胺、二乙胺、N-乙基哌嗪、二正丙胺、甲基正丁基胺、哌 啶、1-(2-吡啶基）哌嗪或1-苯基哌嗪；
[0030] 2)将化合物（II)溶于无水乙醇或无水甲醇中，调节pH= 10-12,反应15-120min， 调pH= 2-3,减压干燥得到化合物（III);
[0031] 3)取化合物（III)置于干燥二氯甲烷中，冰浴下加入催化剂1-羟基苯并三唑和 1-乙基-(3-二甲基氨基丙基）碳酰二亚胺盐酸盐，反应20-30min，加入化合物（V)，常温反 应，反应毕，依次用体积分数13%的盐酸水溶液、饱和碳酸氢钠水溶液和饱和氯化钠水溶 液洗涤，用无水硫酸钠干燥有机层，减压蒸干，经柱层析分离，得到4 0 -呋喃甲酰胺类鬼臼 毒素衍生物（I);
[0032] 反应式：
[0033]
[0034] 其中札为氢或甲基；
[0035] R2为二甲胺基、N-甲基哌嗪基、甲乙胺基、二乙胺基、N-乙基哌嗪基、二正丙胺基、 甲基正丁基胺基、哌啶基、1-(2_吡啶基）哌嗪基或1-苯基哌嗪基。；
[0036] R3为氢基；
[0037] R4为氢基、氟基、氯基、溴基或碘基。
[0038] 40-呋喃甲酰胺类鬼臼毒素衍生物在制备抗肿瘤的药物中的应用。
[0039] 4 0 -呋喃甲酰胺类鬼白毒素衍生物在药学上可接受的无机酸盐或4 0 -呋喃甲酰 胺类鬼白毒素衍生物在药学上可接受的有机酸盐在制备抗肿瘤的药物中的应用。
[0040] 所述肿瘤优选：肺癌、子宫颈癌或急性白血病。
[0041] 本发明的优点：
[0042] 实验证明，本发明的40-呋喃甲酰胺类鬼臼毒素衍生物的抗肿瘤活性和水溶性 提高的同时，对肿瘤细胞及耐药的肿瘤细胞株有很好的活性。本发明的方法步骤简单，易于 制备。
【具体实施方式】
[0043] 下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明。
[0044] 实施例1
[0045] 4 0 -叠氮基-4-脱氧表鬼臼毒素的合成
[0046] 将4. 14g(10mmol)鬼臼毒素溶于50mL干燥二氯甲烷中，小心加入2. 60g(40mmol) NaN3搅拌使其溶解，冰浴下将10mlCF3C00H缓慢滴加到反应液中，反应1小时后撤冰浴，回 流4小时，TLC检测反应基本完成，冰浴下，滴入饱和NaHC03水溶液至无气泡为止，分出有 机层用无水Na2S04干燥，减压蒸干，粗品用二氯甲烷：乙酸乙酯（1:1)重结晶，得白色晶体 3.99 8，收率91%。
[0047] 4 0 -氨基-4-脱氧表鬼臼毒素（V-1)的合成
[0048] 将lOmmol40-叠氮基-4-脱氧表鬼臼毒素溶于50ml乙酸乙酯中，加入质量分数 10%Pd/C(l. 00g)，2. 52g(40mmol)HC00NH4，加热回流搅拌5小时，TLC检测反应完全，过滤 回收Pd/C，滤液用饱和氯化钠水溶液洗三遍，减压蒸干得白色泡沫状固体粗产物3. 63g，收 率88%，不经进一步分离纯化可直接用于下一步反应。
[0049] 实施例2
[0050] 4 0 -叠氮基-4' -去甲基-4-脱氧表鬼臼毒素的合成
[0051] 将4. 14g(10mmol)4' -去甲基-鬼臼毒素溶于50mL干燥二氯甲烧中，小心加入 2. 60g(40mmol)NaN3搅拌使其溶解，冰浴下将10mlCF3C00H缓慢滴加到反应液中，反应1小 时后撤冰浴，回流4小时，冰浴下，滴入NaHCOjt和溶液至无气泡为止，分出有机层用无水 Na2S04干燥，再减压蒸干，得4 0 -叠氮基-4' -去甲基-4-脱氧表鬼臼毒素粗品，该粗品用 二氯甲烷：乙酸乙酯（1:1)重结晶，得白色晶体3. 99g，收率91 %。
[0052] 40-氨基-4' -去甲基-4-脱氧表鬼臼毒素（V-2)的合成
[0053] 将lOmmol40 -叠氮基-4'-去甲基-4-脱氧表鬼臼毒素溶于50ml乙酸乙酯中， 加入10%Pd/C(l. 00g)，2. 52g(40mmol)HC00NH4，加热回流搅拌约5小时，过滤回收质量分 数10 %的Pd/C，滤液用饱和氯化钠洗三遍，减压蒸干得白色泡沫状固体粗产物3. 63g，收率 88%，不经进一步分离纯化可直接用于下一步反应。
[0054] 实施例3 40-呋喃甲酰胺类鬼臼毒素衍生物（化合物编号A)的制备，包括如下 步骤：
[0055] 化合物编号A:式I所不，其中&=CH3,R2 =一甲胺基，R3=R4=H:
[0056] 1)取lmmol5-氯甲基呋喃-2-甲酸乙酯（IV-1)溶于20mL干燥CH2C1#，滴加 4_〇1二甲胺，反应48h，反应完毕，减压干燥得淡黄色油状化合物（式II-1所示，其中R2 = 二甲氨基，R3=H);
[0057] 2)将化合物（II-1)溶于20mL无水乙醇中，缓慢滴加2mol/LNaOH溶液调节pH =11，反应120min，用5%HCL调pH= 2,减压干燥得到化合物5-((二甲氨基）甲基）咲 喃-2-甲酸（III-1);产量 152. 17mg，产率 90%。
[0058] 3)取化合物（III-l) 152mg(0. 90mol)置于20mL干燥二氯甲烷中，冰浴下加入催化 剂1. 08mol1-羟基苯并三唑和1. 08mol1-乙基-(3-二甲基氨基丙基）碳酰二亚胺盐酸 盐，反应30min，加4 0 -氨基-4-脱氧表鬼白毒素（V-1)，常温反应8h，反应毕，依次用体积 分数13 %的盐酸水溶液、饱和碳酸氢钠水溶液和饱和氯化钠水溶液洗涤，用无水硫酸钠干 燥有机层，减压蒸干，经柱层析分离，得到4 0 -呋喃甲酰胺类鬼白毒素衍生物（I)(化合物 编号A);产量411.72mg，产率73%。
[0059]以核磁共振法确认该化合物结构NMR(300MHz，CDC13)S7. 11 (d，J= 3. 4Hz，1H ，H-3"），6. 79 (s，1H，H-5)，6. 53 (s，1H，H-8)，6. 40 (d，J= 3. 4Hz，1H，H-4"），6. 30 (s，2H，H-2' ，6'），5. 96 (dd,J= 3. 8, 1. 2Hz, 2H,H-0CH20)，5. 42 (dd,J= 7. 6, 4. 6Hz, 1H,H-4)，4. 64 (d，J=5. 0Hz, 1H,H-l), 4. 44(dd,J= 9. 0, 7. 5Hz, 1H,H-l1),3. 96-3. 88 (m, 1H,H-l1),3. 80 (s，3H，H-4'），3.75(s，6H，H-3'，5'），3.59(d，J= 8.3Hz，2H，H-5"-CH2)，3.21(dd，J= 14. 3, 5. 0Hz，1H,H-3)，3. 10 - 2. 99 (m, 1H,H-2)，2. 36 (s, 6H,H-2NCH3)?
[0060]将无水甲醇替代步骤（2)中的无水乙醇，用NaOH溶液调节的pH= 10或pH= 12 替代pH= 11，反应的时间用15min替代120min，用盐酸调节pH= 3替代pH= 2 ;用反应 时间为20min替代步骤（3)中的30min，其它同本实施例，制备出的产物，经检测为化合物编 号A〇
[0061] 实施例4 40-呋喃甲酰胺类鬼臼毒素衍生物（化合物编号B)的制备，包括如下 步骤：
[0062] 化合物编号B:式I所示，其中R1=H，R2=二甲胺基，R3=R4=H:
[0063] 1)_2)同实施例 3 的 1)-2);
[0064] 3)用等摩尔量40-氨基-4'-去甲基-4-脱氧表鬼臼毒素（V-2)替换实施例3 中的4 0-氨基-4-脱氧表鬼臼毒素（V-1)，其它同实施例3步骤（3)，得到4 0-呋喃甲酰 胺类鬼臼毒素衍生物（化合物编号B)，产量420mg，产率76%。
[0065] 以核磁共振法确认该化合物结构NMR(300MHz，CDC13)S7. 10 (d，J= 3. 4Hz， lH，H-3"），6.79(s，1H，H_5)，6.52 (d，J= 3. 4Hz，1H，H_4"），6.51 (s，1H，H_8)，6.31 (s，2H, H-2'，6'），5. 94 (d,J= 4. 6Hz, 2H,H-0CH20),5. 45 (dd,J= 8. 1, 4. 7Hz, 1H,H-4),4. 64 (d,J =5. 1Hz, 1H,H-l),4. 42 - 4. 35 (m, 1H,H-l1),3. 84 (d,J= 2. 9Hz, 1H,H-l1),3. 78 (s, 6H ,H-3'，5'），3. 56 - 3. 43 (m, 2H,H-5"-CH2)，3. 02 (dd,J= 11. 3, 7. 8Hz, 2H,H-2, 3)，2. 58 (s, 6H ，H-2NCH2)?
[0066] 实施例5 40-呋喃甲酰胺类鬼臼毒素衍生物（化合物编号C)的制备，包括如下 步骤：
[0067] 化合物编号C:式I所示，其中札=CH3,R2=N-甲基哌嗪基，R3=R4=H:
[0068] 1)用等摩尔量N-甲基哌嗪替代实施例3步骤1)中的二甲胺；
[0069] 2)_3)同实施例3的2)_3);得到40-呋喃甲酰胺类鬼臼毒素衍生物（化合物编 号C)，
[0070] 产量4〇2.511^，产率65%。
[0071] 以核磁共振法确认该化合物结构ANMR(400MHz，CDC13)S7. 12 (d