七(6-(异喹啉-3-酰胺基)-6-脱氧)-β-环糊精及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于生物医药领域。具体而言，本发明涉及一种七(6-(异喹啉-3-酰胺 基）-6-脱氧）-β -环糊精及其制备方法，进一步涉及该化合物在制备抗肿瘤药物中的应 用。
【背景技术】
[0002] 恶性肿瘤是多发性疾病，对人类健康造成了严重危害。发展恶性肿瘤的临床化疗 药物一直是肿瘤研究的热点之一。众所周知，异喹啉类生物碱的研究成为抗肿瘤药物研发 的热点之一，特别是在新药及其新药先导化合物发现中起着不可替代的作用。其中异喹 啉-3-羧酸表现出一定的抗肿瘤活性，但由于溶解度差，生物利用度低，使得其无法很好 地发挥抗肿瘤功能。现有的技术，如申请号为200810057121.4的中国专利申请公开了用 氨基酸苄酯修饰异喹啉-3-羧酸，但是这样制得的异喹啉-3-羧酸衍生物在相对高的剂 量下（89 μ m/kg)体内抗肿瘤的抑制率并不高。因此，有必要用新的技术进一步改善异喹 啉-3-羧酸的抗肿瘤活性。
[0003] 环糊精是由一类D-吡喃型葡萄糖单元通过1，4糖苷键首尾相连的大分子，具有疏 水的空腔和亲水的表面。其亲水外壁的羟基可以被选择性修饰，而环糊精的空腔可用来与 各种药物分子通过疏水、范德华力等非共价键的包结配位作用形成超分子体系。环糊精作 为药物载体在肿瘤治疗方面起着重要作用（Med Chem. Commun. 2012, 3,1059-106L )。现有 的技术，如申请号为201110164556. 0和01101936. 0的中国专利公开了用环糊精与药物分 子或者抗体偶联，可以抑制这种药物与环糊精在到达病变位点前的解离，延缓药物在体内 的释放。这种以环糊精为基本建筑块的前药不仅可以适用于肠道运输，同时可以适用于其 他位点运输。
[0004] 生物体内糖配体与蛋白之间可以通过多价效应的协同作用增强它们之间的 亲和性、特异性。许多生物系统的多价分子相互作用都是类似的，例如申请号为CN 200910310366的中国专利公开了多价性质使得细胞表面受体介导纳米载体内吞的效率显 著提高。多价效应的这一概念为设计新型药物分子提出了新方案。环糊精的主面（C-6)和 次面（C-2, C-3)的多个羟基可以作为功能修饰的位点，因此环糊精可以作为分子脚手架将 多个功能基团通过环糊精这个建筑块偶联生成具有多价团簇结构的环糊精衍生物。现有技 术，如申请号为201210058813. 7的中国专利公开了以β -环糊精为脚手架与七个有抗血栓 活性的四氢异喹啉羧酸偶联得到优秀的抗血栓剂。但是，现有技术并未教导该化合物具有 抗肿瘤活性。发明人经过反复的实验发现，七个异喹啉-3-羧酸通过共价键偶联到β_环糊 精主面边臂上形成的七（6-(异喹啉-3-酰胺基）-6-脱氧）-β -环糊精显示出了良好的抗 肿瘤活性。本发明采取独特的方法制备得到七(6-(异喹啉-3-酰胺基）-6-脱氧）-β-环 糊精，该化合物不仅可以通过药物载体上多个药效团对病变位点的多价协同作用提高药 效，而且团簇的多个药效团之间以及药效团与环糊精空腔的之间可以通过自组装形成具有 纳米结构的药物载体，从而在肿瘤治疗领域展现出潜在的应用前景。
【发明内容】
[0005] 本发明的主要目的是提供一种新型抗肿瘤化合物及其制备方法和用途。该新型抗 肿瘤化合物是七(6-(异喹啉-3-酰胺基）-6-脱氧）-β -环糊精，具有良好的抗肿瘤活性。
[0006] 本发明要解决的第一个技术问题是，提供一种化学名称为七(6-(异喹啉-3-酰胺 基）-6-脱氧）-β -环糊精的化合物，其结构式如下：
[0008] 本发明的第二个内容是，提供化合物七（6-(异喹啉-3-酰胺基）-6_脱氧）-β-环 糊精的制备方法，包括制备（3S)-1，2,3,4-四氢异喹啉-3-羧酸（1)、制备（3S)-1，2,3， 4-四氢异喹啉-3-羧酸甲酯（2)、制备异喹啉-3-羧酸甲酯（3)、制备异喹啉-3-羧酸（4)、 制备七（6-鹏代_6_脱氧）-β -环糊精（5)、制备七（6-叠氮基_6_脱氧）-β -环糊精（6)、 制备七（6-氨基-6-脱氧）-β -环糊精（7)、然后通过接肽方法将4与7偶联，得到化合物 七（6_(异喹啉-3-酰胺基）-6-脱氧）-β-环糊精（8)。该制备方法可以用附录图1的合 成路线概括。
[0009] 具体而言：L-苯丙氨酸与甲醛反应制备（3S) -1，2, 3,4-四氢异喹啉-3-羧酸（1)， (3S)-1，2,3,4-四氢异喹啉-3-羧酸（1)酯化得到（3S)-1，2,3,4-四氢异喹啉-3-羧酸 甲酯（2)，（3S)-1，2,3,4-四氢异喹啉-3-羧酸甲酯⑵氧化得到异喹啉-3-羧酸甲酯 (3)，然后水解得到异喹啉-3-羧酸（4) ; β -环糊精进行碘代反应制备七（6-碘代-6-脱 氧）-β -环糊精（5)，七（6-碘代-6-脱氧）-β -环糊精（5)与叠氮化物反应制备七（6-叠 氮基-6-脱氧）-β-环糊精（6)，七（6-叠氮基_6_脱氧）-β-环糊精（6)经还原反应 制备七（6-氨基-6-脱氧）-β-环糊精（7);在有机溶剂中，异喹啉-3-羧酸与七（6-氨 基-6-脱氧）-β -环糊精（7)缩合反应，制备七（6-(异喹啉-3-酰胺基）-6-脱氧）-β -环 糊精（8)。其中，碘代试剂优选碘，叠氮化物优选叠氮化钠，还原剂优选三苯基磷，有机溶剂 优选Ν，Ν-二甲基甲酰胺，缩合剂优选1-羟基苯并三唑（Η0ΒΤ)或Ν，Ν' -二环己基碳二亚 胺（DCC)中的一种或其组合
[0010] 本发明所要解决的第三个技术问题是，在细胞模型上评价该化合物体外对肿瘤细 胞的细胞毒性。
[0011] 本发明所要解决的第四个技术问题是，在小鼠移植性肿瘤模型上评价该化合物的 体内抗肿瘤活性。
[0012] 本发明选用β -环糊精为建筑块，将七个异喹啉3-羧酸与之偶联，形成抗肿瘤剂， 通过环糊精空腔的团簇效应，显著提高了异喹啉3-羧酸的体外对A549, HeLa，S180肿瘤细 胞的细胞毒活性和体内对荷S180小鼠的抗肿瘤活性。
[0013] 为了进一步阐述本发明，下面给出一系列实施例。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。
【附图说明】
[0014] 图1为本发明七（6-(异喹啉-3-酰胺基）-6-脱氧）-β -环糊精的合成路线。
[0015] 图2为本发明七（6-(异喹啉-3-酰胺基）-6_脱氧）-β-环糊精的体内肿瘤量效 关系。
【具体实施方式】
[0016] 以下结合附图、实施例和试验数据，对本发明上述的和另外的技术特征和优点做 更详细的说明。
[0017] 实施例1制备（3S)_1，2, 3,4-四氢异喹啉-3-羧酸（1)
[0018] 将 HCl(320ml)和 HCH0(160ml)置于 500ml 茄瓶中，混合后加入 L-Phe(30. 10g， 182. 45mmol)，于油浴95°C反应24h后终止反应，冷却至室温。冰浴下用饱和NaOH调节 pH至6~7,有大量白色固体析出。过滤得白色固体（21.80g，67. 54%)。ESI-MS(m/z): 178. 1[M+H]+。
[0019] 实施例2制备（3S)-1，2, 3,4-四氢异喹啉-3-羧酸甲酯（2)
[0020] 在250ml茄瓶中加入甲醇（100ml)，冰盐浴下逐滴滴加二氯亚砜（15ml)，搅拌 30min 后，缓慢加入（3S)-1，2,3,4-四氢异喹啉-3-羧酸（1) (10. 00g，56. 50mmol)，反应 9-10h，将反应液抽干，得到白色固体（8. 46g，78. 40%)。ESI-MS(m/z) :192. 0[Μ+Η]+。
[0021] 实施例3制备异喹啉-3-羧酸甲酯（3)
[0022] 在250ml茄瓶中加入（3S)-1，2,3,4-四氢异喹啉-3-羧酸甲酯⑵（4. 23g， 22. 15mmol)，冰盐浴下加入N，N-二甲基甲酰胺（50ml)将其溶解，加入高锰酸钾 2.97g(18. 79mmol)，反应6h后加入乙醇（50ml)搅拌30min，移除溶剂，加入甲醇（30ml)复 溶。柱层析分离纯化得到无色固体（858mg，24. 56%)。ESI-MS(m/z) :188. 0[Μ+Η]+。
[0023] 实施例4制备异喹啉-3-羧酸（4)
[0024] 在100ml茄瓶中加入异喹啉-3-羧酸甲酯（3) (858mg，4. 59mmol)，用少量甲醇溶 解，冰盐浴下用2N NaOH调节pH= 12,出现白色沉淀；待反应结束后，冰盐浴下用饱和KHS04调节pH = 7,旋除所有溶剂。用二氯甲烷和甲醇的混合溶液溶解，过滤，收集滤液。将滤液 旋除后，得白色固体（481.7mg，60.69%)。ESI-MS(m/z) :171·9[Μ-Η]。
[0025] 实施例5制备七（6-碘代-6-脱氧）-β -环糊精（5)
[0026] 在100ml茄瓶中加入三苯基膦（12.00g，45.80mmol)，用Ν，Ν-二甲基甲酰胺 (26ml)将其溶解。加入碘（10. 00g，39. 37_〇1)，搅拌半小时后向反应瓶中加入β-环糊精 (2. 5g，2. 20mmol)。加热至80°C反应18h。反应结束后，将反应瓶冷却至室温。用甲醇钠调 节pH值至9-10,此时有沉淀析出。过滤，得到白色固体（1.42g，34.03%)。ESI-MS(m/z): 1905. 2[M+H]+。
[0027] 实施例6制备七（6-叠氮基-6-脱氧）-β -环糊精（6)
[0028] 将七（6-碘代-6-脱氧）-β-环糊精（5) (1.40g，0. 736mmol)用 N，N-二甲基甲 酰胺（25ml)溶解于100ml茄瓶中，再加入叠氮钠（0. 96g，14. 72mmol)。60°C反应20h。反 应结束后，冷却至室温。将反应液倒入蒸馏水中，此时有沉淀析出。搅拌30min后过滤浑浊 液，得到白色固体（〇.44g，46. 30%)。ESI-MS(m/z) :1310. 0[Μ+Η] +。
[0029] 实施例7制备七（6-氨基-6-脱氧）-β -环糊精（7)
[0030] 将制备七（6-叠氮基-6-脱氧）-β -环糊精（6)