二乙烯三胺基斑蝥酰亚胺二聚体衍生物的结构、制备和用图
【技术领域】
[0001] 本发明涉及有机化学、药物化学和晶体学领域，具体为二乙烯三胺基连接的不饱 和去甲基斑蝥酰亚胺二聚体的结构、制备和用途。。
【背景技术】
[0002] 作为一种典型的小分子蛋白磷酸酶(protein phosphatase，PP)抑制剂，从1264 年开始，斑蝥素已经在世界范围内作为抗癌药物使用了，它对肝癌，胰腺癌，结肠癌，口腔 癌，膀胱癌，乳腺癌，肺癌，消化道肿瘤均有一定的治疗效果。值得注意的是，对常规药物产 生了抗药性的癌细胞仍能被斑蝥素杀死，这使得该类化合物成为治疗癌症的新希望。不难 理解，斑蝥素能杀死癌细胞的同时，对一些正常细胞也有毒性，尤其是胃肠道、尿道、肾脏处 的正常细胞，这阻碍了它们在医药领域的广泛应用。因此，设计合成毒性小并且能高效抑制 肿瘤细胞的斑蝥素衍生物具有重要的意义。在过去的五十年里，已有上千种斑蝥素衍生物 合成出来并且得到了系统全面的研究，除较早研究成功并已应用于临床的去甲基斑蝥素 外，还有(去甲基)斑蝥素-铂配合物系列，（去甲基)斑蝥酰亚胺系列，酸酐环开环系列等。 其中，（去甲基)斑蝥酰亚胺系列格外引人注目，原因有三:首先，该类化合物的N原子上易于 引入各种基团而使化合物的结构更富于变化;其次，该类化合物与同类型的（去甲基)斑蝥 素有类似的丝氨酸/苏氨酸PP1和PP2A抑制活性，从而也表现出高的抗癌活性;第三，还可 以抑制黄嘌呤氧化酶，在由凝血酶、花生四烯酸、胶原蛋白和血小板活化因子诱导的血小板 聚集方面具有抗血小板作用。
[0003] 另一方面，在天然产物中广泛存在的二聚体结构被普遍认为具有比相应的单体结 构更好的生物活性，具有二聚体结构的药物分子已被大量合成，并用于治疗癌症、艾滋病、 阿尔茨海默病、疟疾和各种寄生虫病。但是基于斑蝥酰亚胺的二聚体种类非常少，这与大量 斑蝥素衍生物的广泛研究极不相称。此外，在屈指可数的斑蝥酰亚胺二聚体衍生物中，未见 一种该类化合物的晶体结构被报道。研究发现，大部分(>90%)小分子药物都以晶体状态入 药，并且当前市场上有至少一半的固态化学药物存在多晶型问题，所以确定药物分子的晶 体结构意义重大。同时，在药物化学中，全面可靠的分子结构对确定其与生物靶点间的关键 作用点具有重要意义。这些都需要确定药物分子的晶体结构。斑蝥酰亚胺二聚体至今未见 晶体结构被报道，说明其结晶困难，这是一个挑战。。
【发明内容】
[0004] 本发明的内容是合成了一种不饱和去甲基斑蝥酰亚胺二聚体，外观呈无色棒状晶 体，熔点126.0-127.2°C，分子式C2〇H2iN 306，分子量为399.40，化学名为：2，2 ' - (3-氮杂戊 烷-1,5-二基）二（3a，4,7,7a-四氢-4,7-环氧-1,3-二氢异吲哚-1,3-二酮），英文系统命 名为：2,2' - (3-aza-l,5-pentanediyl) bis (3a,4,7,7a-tetrahydr〇-4,7-epoxy-l,3-bishydroisoindole-l ,3-dione)，其结构如下。
[0005]
[0006] 1、结构鉴定。
[0007] 兀素分析表明，其C、H、N的百分含量分别为60.22%、5.41%和10.63% (按分子式 C20H21N3〇6计算的理论值分别为60.14%、5.30%和10.52%);单晶结构分析表明，其结晶为三斜 晶系，P-1 空间群，a=8.765(3) A，b= 9.709(3) A，c= 11·940(4)Α，α=76·723(4)°，β=78·423 (4)°，γ = 74.682(4)°，V= 943.1(5)Α3，Ζ=2,有关的々NMR 谱、13CNMR 谱分别见附图 1、附图 2;附图3、附图4分别是该化合物的热椭球晶体结构图和晶体结构堆积图。
[0008] 2、合成方法。
[0009] 该化合物有两种合成方法：方法一是以不饱和去甲基斑蝥素（5，6 _ dehydronorcantharimide)和二乙稀三胺为原料，步骤如下。
[0010]将不饱和去甲基斑蝥素和二乙烯三胺分别溶于合适的有机溶剂后，按照一定的物 质的量之比混合，在一定温度下搅拌反应一定时间，得到白色粉末状固体，挥发浓缩溶液， 过滤，粉末状固体通过合适的溶剂重结晶，得无色棒状晶体，即为目标产物。
[0011] 方法二是以不饱和去甲基斑蝥酰亚胺和二(2-溴乙基)胺为原料，步骤如下。
[0012] 将不饱和去甲基斑蝥酰亚胺和二(2-溴乙基)胺溶于合适的有机溶剂后，按照一定 的物质的量之比混合，在一定温度下搅拌反应一定时间，得到白色粉末状固体，挥发浓缩溶 液，过滤，粉末状固体通过合适的溶剂重结晶，得无色棒状晶体，即为目标产物。
[0013] 以上两种方法的区别在于反应物不同，但反应物的摩尔比均介于4:1与1:4之间。
[0014] 以上两种方法中的有机溶剂（反应用溶剂或重结晶用溶剂）选自：甲醇、乙醇、乙 腈、二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃、甲苯、丙酮、N，N-二甲基甲酰胺(DMH等。
[0015] 优选的，所述反应温度为常温或加热回流，反应方法为搅拌。
[0016] 优选的，所述反应时间选自：4一24h。
[0017] 本发明的有益效果是:能够以比较简单的步骤和反应物合成比较复杂的药物分子 材料。
[0018] 、体外抗肿瘤活性。
[0019]将处于对数期生长的A549肺癌细胞和4Ti乳腺癌细胞，分别用0.25%胰酶消化细 胞，使其成为单细胞，分别用含10%胎牛血清的F12K培养液制成浓度为1.25 X107个/L的单 细胞悬液，将细胞接种于96孔培养板中，每孔200yL(每孔2.5 X 103个细胞）。将96孔细胞培 养板置于C02培养箱中，在37 °C，5%C02条件下，培养48h。
[0020]当孔内细胞长满（90%满即可）时，按实验分组加入不同剂量的本斑蝥酰亚胺二聚 体溶液(200μLν孔），使待测化合物的终浓度分别为5μΜ、10μΜ、30μΜ、50μΜ、100μΜ，150μΜ，200 μΜ，250μΜ，300μΜ，每组设3个复孔，培养96h。
[0021 ] 各个孔中分别加入20yL浓度为0.5g/L的MTT，继续培养4h，使MTT还原为甲瓒 (Formazan)。吸出全部上清液后，每孔加入200yL的DMSO，震摇15min，使甲瓒充分溶解后，运 用酶联免疫检测仪测定490nm处的吸光度(0D值）。然后按照下式进行计算。
[0022] 细胞抑制率%=(对照组0D值-实验组0D值)/对照组0D值X100%。
[0023]测试结果表明，该斑蝥酰亚胺二聚体对肺癌细胞A549的IC50(药物的半数抑制浓 度）为168.0μΜ，对乳腺癌细胞4Tj^IC50为180.0μΜ。这表明该斑蝥酰亚胺二聚体对肺癌细 胞和乳腺癌细胞具有温和的抑制效果。
【具体实施方式】 [0024] 。
[0025] 为了更好的理解本
【发明内容】
，下面通过两个具体实施例进一步说明本发明的技术 方案。
[0026] 实施例1。
[0027] 将0.33g不饱和去甲基斑蝥素溶解于30ml乙腈中，以物质的量比例2:1加入二乙烯 三胺0.10g，常温搅拌20h，得白色粉末状沉淀，待溶剂挥发至剩余约10ml，过滤，所得沉淀用 甲醇重结晶，可得无色棒状晶体，即为目标产物。
[0028] 实施例2。
[0029] 将0.33g不饱和去甲基斑蝥酰亚胺溶解于30ml乙腈中，以物质的量比例2:1加入二 (2-溴乙基)胺0.23g，常温搅拌20h，得白色粉末状沉淀，待溶剂挥发至剩余约10ml，过滤，所 得沉淀用甲醇重结晶，可得无色棒状晶体，即为目标产物。
[0030]【附图说明】。
[0031 ]附图 1 是2，2 '_(3_ 氣杂戊烧_1，5_二基)二（3a，4，7，7a_ 四氛 _4，7_ 环氧 _1，3_二氛 异吲哚-1，3-二酮）的1H NMR谱图。
[0032] 附图2是2,2'-(3-氮1杂戊烧-1，5-二基)二（3&，4,7,7&-四氛-4,7-环氧-1，3-二氛 异吲哚-1，3-二酮）的 13CNMR谱图。
[0033] 附图3是2,2'-(3-氮1杂戊烧-1，5-二基)二（3&，4,7,7&-四氛-4,7-环氧-1，3-二氛 异吲哚-1，3_二酮)的晶体结构图，椭球概率30%。
[0034] 附图4是2,2'-(3-氮1杂戊烧-1，5-二基)二（3&，4,7,7&-四氛-4,7-环氧-1，3-二氛 异吲哚-1，3-二酮)的晶体结构堆积图。
【主权项】
1. 一种斑蝥素衍生物，外观呈无色棒状晶体，熔点126.0-127.2°C，分子式C2QH 21N3〇6，化 学名为:2,2' - (3-氣杂戊烧_1，5_二基）二（3a,4,7,7a_四氢_4,7_环氧_1，3_二氢异口引 哚-1，3_二酮），其结构如下：其结晶为三斜晶系，P-1 空间群，a=8.765(3) A，b= 9.709(3) A，c= 11·940(4)Α，α= 76·723(4)°，β=78·423(4)。，γ= 74.682(4)°，V= 943·1(5)Α3，Ζ=2。2. 如权利要求1中所述化合物的合成及结晶方法，其特征在于：以不饱和去甲基斑蝥素 和二乙烯三胺为原料，在合适的有机溶剂中反应并结晶，步骤如下： 1) 将不饱和去甲基斑蝥素和二乙烯三胺分别溶于合适的有机溶剂后，按照一定的物质 的量之比混合，在一定温度下搅拌反应一定时间，得到白色粉末状固体，为目标产物粗产 品； 2) 挥发浓缩溶液，过滤，粉末状固体通过合适的溶剂重结晶，得无色棒状晶体，即为目 标产物晶体。3. 如权利要求1中所述化合物的合成及结晶方法，其特征在于：以不饱和去甲基斑蝥酰 亚胺和二(2-溴乙基)胺为原料，在合适的有机溶剂中反应并结晶，步骤如下： 1) 将不饱和去甲基斑蝥酰亚胺和二(2-溴乙基)胺分别溶于合适的有机溶剂后，按照一 定的物质的量之比混合，在一定温度下搅拌反应一定时间，得到白色粉末状固体，为目标产 物粗广品； 2) 挥发浓缩溶液，过滤，粉末状固体通过合适的溶剂重结晶，得无色棒状晶体，即为目 标产物晶体。4. 如权利要求2及权利要求3中所述化合物的合成及结晶方法，其特征在于:所述有机 溶剂(包括反应用溶剂和重结晶用溶剂)选自：甲醇、乙醇、乙腈、二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃、 甲苯、丙酮、Ν，Ν-二甲基甲酰胺(DMF)。5. 如权利要求2及权利要求3中所述化合物的合成方法，其特征在于:反应温度为加热 搅拌回流或常温搅拌。6. 如权利要求2及权利要求3中所述化合物的合成方法，其特征在于:所用两种主要原 料为不饱和去甲基斑蝥素和二乙烯三胺，或不饱和去甲基斑蝥酰亚胺和二（2-溴乙基)胺， 两种组合中两种主要原料的物质的量之比均选自：1:4至4:1。7. 如权利要求1中所述化合物或其他药物学上可接受的盐在制备预防和/或治疗肿瘤 药物中的应用，其特征在于:所述肿瘤为肺癌或乳腺癌。
【专利摘要】本发明涉及一种斑蝥素衍生物的结构、制备/结晶方法及部分性质。该化合物外观呈无色棒状晶体，熔点126.0-127.2℃，分子式C20H21N3O6，化学名为：2,2ˊ-(3-氮杂戊烷-1,5-二基)二(3a,4,7,7a-四氢-4,7-环氧-1,3-二氢异吲哚-1,3-二酮)，其结构如下：。其结晶为三斜晶系，P-1空间群，a=8.765(3)？，b=9.709(3)？，c=11.940(4)？，α=76.723(4)°，β=78.423(4)°，γ=74.682(4)°，V=943.1(5)？3，Z=2。该化合物制备方法简单，对肺癌细胞和乳腺癌细胞具有温和的抑制效果。
【IPC分类】C07D519/00, A61P35/00
【公开号】CN105601650
【申请号】CN201610154428
【发明人】谭学杰, 李坤, 邢殿香, 刘耘
【申请人】齐鲁工业大学
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年3月18日