1-(乙基氨基酸苄酯)-β-咔啉-3-羧酸苄酯、制备、活性、纳米结构和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及下式的1_(乙基-Ser-AA-OBzD-β-咔啉-3-羧酸苄酯。涉及它们的 制备方法，涉及它们体外抑制肿瘤细胞增殖的活性，涉及它们对荷S180小鼠肿瘤生长的抑 制作用，进一步涉及它们的纳米结构。因而本发明涉及它们在制备抗肿瘤药物中的应用。本 发明属于生物医药领域。 技术背景
[0002] 癌症是一组可影响身体任何部位的多种疾病的通称。使用的其它术语为恶性肿瘤 和赘生物。据世界卫生组织统计，癌症是世界上的头号死因之一，尤其是在发展中国家。而 全世界癌症死亡人数预计将继续上升，到2030年将超过1310万。因此，开发新的高效、低 毒、毒副作用小的抗肿瘤药物一直是新药研究的重要课题之一。
[0003] 随着对肿瘤特性和发病本质的认识，最近几年抗肿瘤药物不断从传统的细胞毒药 物向发展非细胞毒药物过渡。咔啉是天然来源的细胞毒性抗肿瘤化合物。发明人认识 到，β-咔啉抗肿瘤的细胞毒性本质是与肿瘤细胞DNA之间的嵌插。这种形式的扦插可造成 细胞毒性。发明人曾经发现，β-咔啉可以插入肿瘤细胞DNA之间的双螺旋碱基之间。在进 一步的研究中，发明人认识到，β -咔啉的抗肿瘤活性来自嵌插。发明人还认识到，在β -咔 啉的1位引入二肽生成β-咔啉-3-羧酸苄酯及衍生物可增强β-咔啉与肿瘤细胞的作用， 增强抗肿瘤活性。根据这些认识，发明人提出1_(乙基-Ser-AA-OBzD-β-咔啉-3-羧酸 苄酯的发明。与发明人前期的发明1_(乙基-ΑΑ-0Βζ1)-β-咔啉-3-羧酸苄酯相比，本发 明突出创造性在于，保留了 β -咔啉与肿瘤细胞DNA之间的嵌插作用，在低剂量下显示高抗 肿瘤活性。于是，1_(乙基-Ser-Ile-OBzD-β -咔啉-3-羧酸苄酯显示了良好的细胞毒作 用和抗肿瘤活性。
[0004] 发明的内容
[0005] 本发明的第一个内容是提供下式的1_(乙基-Ser-AA-〇Bzl)-P-咔啉-3-羧酸苄 酯。通式中AA为L-Leu残基，L-Phe残基，L-Val残基、L-Ala残基，L-Gly残基，L-Asp (OBzl) 残基，L-Glu(OBzl)残基，L-Trp 残基，L-Tyr 残基，L-Ser 残基，L-Thr 残基，L-Pro 残基， L-Met 残基，L-Arg(N02)残基，L-Asn 残基，L-Gln 残基和 L-Lys 残基。
[0007] 本发明的第二个内容是提供1-(乙基-Ser-AA-〇Bzl) - β -咔啉-3-羧酸苄酯的制 备方法，该方法包括：
[0008] (1)将L-Trp-OBzl在三氟醋酸的催化下与1，1，3, 3-四甲氧基丙烷进行 Pictet-Spengler缩合，得到1-(2, 2-二甲氧乙基）-1，2, 3,4-四氢-β -咔啉-3-羧酸节 醋；
[0009] (2)将1-(2, 2-二甲氧乙基）-1，2, 3,4_四氢-β-咔啉-3-羧酸苄酯在四氢呋喃 中用商猛酸钾氧化，得到1_ (2, 2-二甲氧乙基）-β -咔啉-3-竣酸节酯；
[0010] (3)在浓盐酸和冰醋酸的水溶液中1-(2,2-二甲氧乙基）-β-咔啉-3-羧酸苄酯 水解为1-乙醛基-β -咔啉-3-羧酸苄酯；
[0011] (4)将1-乙醛基-β -咔啉-3-羧酸苄酯与HC1 ?Ser-Leu-OBzl还原性胺解，得到 1-(乙基-Ser-Leu-OBzl) - β -咔啉-3-羧酸苄酯；
[0012] (5)将1-乙醛基-β -咔啉-3-羧酸苄酯与HC1 Αθγ-ΡΙιθ-ΟΒζΙ还原性胺解，得到 1-(乙基-Ser-Phe-OBzl) - β -咔啉-3-羧酸苄酯；
[0013] (6)将1-乙醛基-β -咔啉-3-羧酸苄酯与HC1 ΑθΓ-ναΙ-ΟΒζΙ还原性胺解，得到 1-(乙基-Ser-Val-〇Bzl) - β -咔啉-3-羧酸苄酯；
[0014] (7)将1-乙醛基-β -咔啉-3-羧酸苄酯与HC1 Αθγ-ΑΙβ-ΟΒζΙ还原性胺解，得到 1-(乙基-Ser-Ala-〇Bzl) - β -咔啉-3-羧酸苄酯；
[0015] (8)将1-乙醛基-β -咔啉-3-羧酸苄酯与HC1 · Ser-Gly-ΟΒζ还原性胺解，得到 1-(乙基-Ser-Gly-〇Bzl) - β -咔啉-3-羧酸苄酯；
[0016] (9)将1-乙醛基-β -咔啉-3-羧酸苄酯与HC1 · Ser-Asp (OBzl) -OBzl还原性胺 解，得到1-(乙基-Ser-Asp (OBzl)-OBzl) - β -咔啉-3-羧酸苄酯；
[0017] (10)将1-乙醛基-β-咔啉-3-羧酸苄酯与HC1 ·3ΘΓ-61ιι(0Βζ1)-0Βζ1还原性胺 解，得到1-(乙基-Ser-Glu (OBzl)-ΟΒζΙ) - β -咔啉-3-羧酸苄酯；
[0018] (11)将1-乙醛基-β -咔啉-3-羧酸苄酯与HC1 · Ser-Trp-OBzl还原性胺解，得 至|J 1-(乙基-Ser-Trp-〇Bzl) - β -咔啉-3-羧酸苄酯；
[0019] (12)将1-乙醛基-β -咔啉-3-羧酸苄酯与HC1 · Ser-Tyr-OBzl还原性胺解，得 至|J 1-(乙基-Ser-Tyr-〇Bzl) - β -咔啉-3-羧酸苄酯；
[0020] (13)将1-乙醛基-β -咔啉-3-羧酸苄酯与HC1 · Ser-Ser-OBzl还原性胺解，得 至|J 1-(乙基-Ser-Ser-〇Bzl) - β -咔啉-3-羧酸苄酯；
[0021] (14)将1-乙醛基-β -咔啉-3-羧酸苄酯与HC1 · Ser-Thr-OBzl还原性胺解，得 至|J 1-(乙基-Ser-Thr-〇Bzl) - β -咔啉-3-羧酸苄酯；
[0022] (15)将1-乙醛基-β -咔啉-3-羧酸苄酯与HC1 · Ser-Pro-OBzl还原性胺解，得 至|J 1-(乙基-Ser-Pro-OBzl) - β -咔啉-3-羧酸苄酯；
[0023] (16)将1-乙醛基-β -咔啉-3-羧酸苄酯与HC1 · Ser-Met-OBzl还原性胺解，得 到1-(乙基-Ser-Met-〇Bzl) - β -咔啉-3-羧酸苄酯；
[0024] (17)将1-乙醛基-β -咔啉-3-羧酸苄酯与HC1 · Ser-Arg (N02) -OBzl还原性胺 解，得到1-(乙基-Ser-Arg (N02) -OBzl) - β -咔啉-3-羧酸苄酯；
[0025] (18)将1-乙醛基-β -咔啉-3-羧酸苄酯与HC1 · Ser-Asn-OBzl还原性胺解，得 至|J 1-(乙基-Ser-Asn-〇Bzl) - β -咔啉-3-羧酸苄酯；
[0026] (19)将1-乙醛基-β -咔啉-3-羧酸苄酯与HC1 · Ser-Gln-OBzl还原性胺解，得 至|J 1-(乙基-Ser-Gln-OBzl) - β -咔啉-3-羧酸苄酯；
[0027] (20)将1-乙醛基-β -咔啉-3-羧酸苄酯与HC1 ?Ser-Lys (Fmoc) -OBzl还原性胺 解，得到1-(乙基-Ser-Lys (Fmoc)-OBzl) - β -咔啉-3-羧酸节酯；
[0028] (21)将1-(乙基-Ser-Lys(Fmoc)_OBzl)-0 -咔啉-3-羧酸节酯冰浴下用哌陡 的二甲基甲酰胺（20% )溶液脱除Fmoc保护基得得到1-(乙基-Ser-Lys-ΟΒζυ-β-咔 啉-3-羧酸苄酯。
[0029] 本发明的第三个内容是评价1_(乙基-Ser-AA-OBzD-β -咔啉-3-羧酸苄酯抑制 肿瘤细胞增殖的作用。
[0030] 本发明的第四个内容是评价1-(乙基-Ser-AA-OBzl) - β -咔啉-3-羧酸苄酯抑制 S180肿瘤小鼠的肿瘤生长的作用。
[0031] 本发明的第五个内容是测定1_(乙基-Ser-AA-〇Bzl)-P-咔啉-3-羧酸苄酯的纳 米结构。
【附图说明】
[0032] 图1化合物5a_q的合成路线图。i)多聚磷酸，苄醇；ii)三氟醋酸，1，1，3,3_四甲 氧基丙烷，二氯甲烷；iii)高锰酸钾，四氢呋喃；iv)浓盐酸，冰醋酸，蒸馏水；v)氰基硼氢 化钠，氢氧化钠，甲醇，HC1 · Ser-ΑΑ-ΟΒζ。其中5a中AA = Leu残基；5b中AA = Phe残基； 5c 中 AA = Val 残基；5d 中 AA = Ala 残基；5e 中 AA = Gly 残基；5f 中 AA = Asp (OBzl)残 基；5g 中 AA = Glu (OBzl)残基；5h 中 AA = Trp 残基；5i 中 AA = Tyr 残基；5g 中 AA = Ser 残基；5k 中 AA = Thr 残基；51 中 AA = Pro 残基；5m 中 AA = Met 残基；5n 中 AA = Arg(N02) 残基；5〇中AA = Asn残基；5p中AA = Gin残基；5q中AA = Lys残基。
[0033] 图2化合物5a_q在纯水中5 X 10 6M浓度下的透射电镜照片。
【具体实施方式】
[0034] 为了进一步阐述本发明，下面给出一些列实施例。这些实施例完全是例证性的，它 们仅用来对本发明进行具体描述，不应当理解为对本发明的限制。
[0035] 实施例 1 制备 L-Trp-〇Bzl (1)
[0036] 将36g(76. 87mmol)多聚憐酸和150mL(112. 5mmol)节醇60°C下混合，揽泮下加 入20g (98. 04mmol) L-Trp，在60°C下油浴搅拌。48h后TLC显示原料斑点消失，停止加热使 其冷却到室温后，加入大量乙醚，使其析出无色固体，过滤得到L-色氨酸苄酯磷酸盐。所 得L-色氨酸苄酯磷酸盐用乙酸乙酯悬浮，再用三乙胺调pH到8,用饱和碳酸氢钠水溶液 萃洗后，乙酸乙酯层用饱和氯化钠水溶液洗涤再用无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，得到 14.67g(51%)目标物，为无色固体。ESI-MS:m/e[M+] :295。
[0037] 实施例2制备（3S) (2, 2- _甲氧乙基）_1，2,3,4，-四氧-β -昨琳竣酸节 酯⑵
[0038] 在250mL的圆底烧瓶中加入50mL二氯甲烷，5mL(30. 4mol)l，l，3,3-四甲氧基丙 烷，5mL(67. 3mmol)三氟醋酸，活化30min，再加5g(19. 6mmol)L-色氨酸苄酯，室温反应7 天，TLC显示原料斑点消失。冰浴下往反应混合物中滴加饱和碳酸氢钠溶液调节pH8,再加 50mL饱和碳酸钠水溶液，二氯甲烧层用饱和碳酸氢钠水溶液洗（30mLX 3),用饱和食盐水 洗（30mLX 3)，二氯甲烷层用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩至干，残留物用硅胶柱层 析纯化，得2.4g(36%)目标物，为黄色油状物。ESI-MS:m/e[M+] :395。
[0039] 实施例3制备1-(2,2_二甲氧乙基）-β_咔啉-3-羧酸苄酯（3)
[0040] 在 250mL 的圆底烧瓶中加入 4. 3g(13. 783mmol) (3S)-1-(2,2-二甲氧乙基）-1，2， 3,4-四氢-β -咔啉羧酸苄酯（2)，100mL无水四氢呋喃中，搅拌至溶液澄清，再在冰浴冷却 条件下，分批加高锰酸钾3. 04g (19. 29mmol)，30min全部加完后，室温反应8h，TLC显示原料 斑点消失，过滤，滤饼用热乙酸乙酯溶解后过滤，废渣弃去，乙酸乙酯冷却后，用水和饱和食 盐水洗，乙酸乙酯层用无水硫酸钠干燥，，过滤，滤液减压浓缩至干，残留物用硅胶柱层析纯 化，得816mg(20%)目标物，为黄色油状物。ESI-MS:m/e[M+] :391。
[0041] 实施例4制备1-乙醛基-3-咔啉羧酸苄酯（4)
[0042] 在100mL的圆底