专利名称：一种喹噁啉类化合物在制备抗肿瘤药物中的应用的制作方法
技术领域：
本发明属于化学及生物领域，具体的说，本发明提供了一种喹噁啉类化合物在制备抗肿瘤药物中的应用。
背景技术：
肿瘤是机体在各种致瘤因素作用下，局部组织的细胞异常增生而形成的新生物，常表现为局部肿块。肿瘤细胞具有异常的形态、代谢和功能。它生长旺盛，常呈持续性生长。这种持续性生长如无法控制，将侵犯要害器官和引起衰竭，最后导致死亡。人类发现肿瘤已有3000年以上历史。不仅人类患肿瘤，动、植物也有肿瘤。目前恶性肿瘤已成为人类致死的第1或第2位原因。台湾卫生署2005年6月7日公布了2004年台湾地区居民十大死因，癌症连续23年蝉联榜首，其次是心脏疾病及脑血管疾病、糖尿病、事故伤害、肺炎、慢性肝病及肝硬化、肾相关疾病、自杀、高血压。据统计，2004年，台湾两千两百多万人中每14分27秒就有一人死于癌症。
目前市场上常用的抗肿瘤药物主要有五大类一、影响核酸生物合成的药物。如5-氟尿嘧啶。二、直接破坏DNA并阻止其复制的药物。包括(1)烷化剂；(2)抗生素类；(3)顺铂及卡铂。三、干扰转录过程阻止RNA合成的药物。如放线菌素D；阿霉素等。四、影响蛋白质合成的药物，如长春碱类；鬼臼毒素类等。五、激素类。
然而，本发明的喹噁啉类化合物尚未有报道。
发明内容
本发明的目的是提供一类喹噁啉类化合物在制备抗肿瘤药物中的应用。
本发明提供了一种喹噁啉类化合物一种喹噁啉类化合物在制备抗肿瘤药物中的应用，其特征在于，该喹噁啉类化合物的结构式是 上述小分子结构按分子式常规方式书写。其中，“O”为氧，“N”为氮，“H”为氢。碳原子被省略，碳不足四价处由氢补足。
R可为H、C1-C4烷基、C1-C4烯基、C1-C4烷氧基、C1-C4烷酰基、卤素、硝基、氨基、氰基或者硫氰基之一；R1可为H、C1-C4烷基、C1-C4烯基、C1-C4炔基、C3-C8环烷基，或者苯基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、吡唑基、咪唑基、吡啶基之一；R2可为H、C1-C4烷基、C1-C4烯基、C1-C4炔基、C3-C8环烷基，或者苯基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、吡唑基、咪唑基、吡啶基之一；R3可为H、C1-C4烷基、C1-C4烯基、C1-C4炔基、C3-C8环烷基，或者苄基、苯基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、吡唑基、咪唑基、吡啶基之一；R4为H、C1-C4烷基、C1-C4烯基、C1-C4炔基、C3-C8环烷基，或者苄基、苯基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、吡唑基、咪唑基、吡啶基之一。
该喹噁啉类化合物的结构式中，R可为H、C1-C4烷基或者卤素之一。
该喹噁啉类化合物的结构式中，R1可与R2相同，为H、C1-C4烷基、C3-C8环烷基，苯基、呋喃基、吡咯基或者吡啶基之一。
该喹噁啉类化合物的结构式中，R3可与R4相同，为H、C1-C4烷基或者卤素之一。
该喹噁啉类化合物的结构式中，R1可与R2相同，为C3-C8环烷基，苯基或者呋喃基；R3与R4相同，为H、C1-C4烷基或者卤素之一。
该喹噁啉类化合物的结构式中，R可为H或者卤素；R1可与R2相同，为C3-C8环烷基，苯基或者呋喃基；R3可与R4相同，为H或者C1-C4烷基。
该喹噁啉类化合物的结构式中，R1可与R2相同，都是呋喃基。
上述的喹噁啉类化合物可以从自然环境中分离提取，亦可以人工合成。本发明中，还提供了上述的喹噁啉类化合物的一种制备方法，该方法包括(1)邻苯二胺类化合物，通过与1，2二羰基化合物缩合制备喹噁啉衍生物；(2)喹噁啉胺类化合物通过异氰酸酯、异硫氰酸酯、氨基甲酸酯等中间体与其它胺类缩合制备脲衍生物；或者其它胺类化合物通过异氰酸酯、异硫氰酸酯、氨基甲酸酯等中间体与喹噁啉胺类化合物缩合制备脲衍生物；(3)有机取代酸通过缩合剂、酰氯或者混合酸酐与喹噁啉胺类化合物缩合，制备酰胺衍生物；或者喹噁啉胺类化合物通过接上一个含有羧基的基团后再与胺类化合物制备酰胺衍生物。
一旦获得了本发明的喹噁啉类化合物，就可将其应用于抗肿瘤药物的制备，所制备的抗肿瘤药物可以是针剂或片剂等。
本发明的喹噁啉类化合物最初是在环孢菌素亲和素的研究中研制出来的。然而随着研究的进展，实验结果提示，上述喹噁啉类化合物可能对肿瘤细胞和组织具有抑制和杀伤作用。
本发明测定了上述喹噁啉类化合物对一系列肝癌细胞的杀伤情况，结果显示，上述喹噁啉类化合物对肝癌细胞均有不同程度的杀伤力。
实施例2以CsA(Sigma)、5-Fu(Sangon)和Taxol(上海复杉生物科技有限公司)为对照，以本发明的喹噁啉类化合物之一YZC-J-1为例，显示了上述喹噁啉类化合物对SK、QGY及SK-CyPJ细胞的杀伤情况。
CsA(Sigma)、5-Fu(Sangon)和Taxol目前最常用的抗肿瘤药物之一。环孢菌素A(cyclosporin A，CsA)是一种用于器官移植和自身免疫性疾病的免疫抑制剂，已被广泛用于临床，年销售额在50亿美元以上。5-Fu即5氟尿嘧啶，是尿嘧啶5位的氢被氟取代的衍化物，是抗嘧啶药。对多种肿瘤有效，特别是对消化道癌症和乳腺癌疗效好，对卵巢癌、宫颈癌、绒毛膜上皮癌、膀胱癌等亦有效。由于其口服吸收不规则，多采用静脉给药。但有多种不良反应。Taxol是抗肿瘤植物成分药，又被称为红豆杉醇；紫杉醇，紫素，特素，紫烷素，路泰，泰素。是目前世界上公认的广谱、强活性抗癌药物。不良反应主要为骨髓抑制，过敏性反应，低血压或心动过缓，周围神经病变，关节痛，肌痛，脱发等。由于各种抗肿瘤药物用于临床以来表现出各种毒副作用，对患者及移植物存活率的影响越来越引起人们的重视，许多科学研究者正在努力寻找毒副作用更低的替代物。
本发明的研究显示YZC-J-1对肝癌细胞的杀伤情况比CsA和Taxol相对弱一些，但比5-Fu强。
动物实验表明，本发明的喹噁啉类化合物药物毒性反应非常小。因此，将本发明的喹噁啉类化合物用于制备抗肿瘤药物，尤其是抗肝癌药物，可与现有抗肿瘤药物优势互补。
对本发明的喹噁啉类化合物进行结构修饰与优化，可更好的应用于制备抗肿瘤药物。上述的“结构修饰与优化”包括使其有更好的亲水性、更强的耐降解性、更长的体内半衰期、更广泛的抗肿瘤谱等的结构改造，增加或者减少一个甲基、乙基、丙基、丁基、异丙基、异丁基、叔丁基、环丙基、环戊基、环己基、苄基、苯基、呋喃基、吡咯基或者吡啶基等。
本发明研制了一类喹噁啉类化合物，该类化合物具有良好的杀伤肿瘤、尤其是肝癌细胞和组织的作用。并且，该类化合物分子量小，结构相对简单，易溶于多种溶剂，生产过程简便，易于吸收，副作用小。将本发明的喹噁啉类用于制备抗肿瘤药物，尤其是抗肝癌药物，可与现有抗肿瘤药物优势互补，并对某些肿瘤有特定的疗效。对本发明的喹噁啉类进行结构修饰与优化，可制备有更好的亲水性、更强的耐降解性、更长的体内半衰期、更广泛的抗肿瘤谱的药剂。
图1为YZC-J-1抑制肿瘤细胞增殖图(72h)。图中数据来自三次独立实验，以X±S.D.表示。850即YZC-J-1。
图2为YZC-J-1与Taxol共同共同作用细胞的生长抑制图。结果显示，850(即YZC-J-1)与taxol同时使用可以增强对肿瘤细胞生长的抑制作用。
图3为YZC-J-1降低Taxol用量图。可见，增加850的用量，可以大幅度降低细胞在半数抑制率时taxol的用量。
具体实施例方式
实施例1 YZC-J-1的制备(1)中间体2，3-二呋喃基-6-氨基喹噁啉的制备6.4克联呋酰以及10克1，2，4-苯三胺溶解在70毫升热乙醇中并回流40小时。冷却过滤，得到红色固体。用乙醇重结晶2次，得到黄色固体4.2克。HPLC99％，EMS278(100，M+1)。
(2)N，N-二甲胺酰基-2，3-二呋喃基-6-氨基喹噁啉的制备方法一0.34克三聚光气溶解在30毫升二氯甲烷中，0.6克2，3-二呋喃基-6-氨基喹噁啉以及0.38毫升二异丙基乙胺溶解在160毫升二氯甲烷中慢慢滴加到上述溶液中。加完后再搅拌半小时，1毫升二甲胺稀释到20毫升二氯甲烷中，该溶液快速地加到上述反应液中。搅拌45分钟，反应液用水洗涤3次，无水硫酸钠干燥，蒸干溶液。剩余物用硅胶(200～300目)过柱，用乙酸乙酯∶石油醚(1∶1到3∶1)淋洗。得到黄色固体0.31克。HPLC98.8％，EMS349(100，M+1)方法二0.6克2，3-二呋喃基-6-氨基喹噁啉溶解在10毫升N，N-二甲酰胺中，冰水冷却，加入1毫升三乙胺，然后滴加0.2克N，N-二甲基氨基甲酰氯在2毫升四氢呋喃中的溶液。加完后在室温搅拌3小时。反应液到入水中，析出固体，用乙醇重结晶，得到黄色固体0.5克。HPLC98.5％，EMS349(100，M+1)所得化合物即N，N-二甲胺酰基-2，3-二呋喃基-6-氨基喹噁啉，其结构如下可见，该化合物是在喹噁啉母环2，3位上各接一个呋喃基，在第6位上接二甲 基脲基。
理化分析测定，该小分子化合物的分子量是348，晶体为棕色小颗粒状，可溶于DMSO、丙酮、乙醇和氯仿等物质。DMSO即二甲基亚砜。
类似上述方法合成得到以下化合物
表1 本发明的喹噁啉类化合物列举
注*是指R在喹噁啉母环上的位置。
实施例2 YZC-J-1对肿瘤细胞生长的抑制作用(1)细胞培养人肝癌细胞株SK、QGY来源于复旦大学遗传所人类新基因研究室低温冷冻储存于液氮中的细胞株。SK-CyPJ转基因细胞株由该研究室陈剑博士提供。上述细胞用前先进行细胞的复苏从37℃水浴中取出冻存管，用酒精消毒后开启，吸出细胞悬液，注入离心管并加入10倍以上培养液(RPMI-1640)，混合后低速离心(1000rpm，5min)，除去上清液，再重复用培养液洗一次。用培养液适当稀释后(接种密度以5×105/ml为宜)，接种培养瓶，放入CO2培养箱静置培养，次日再更换一次培养液，继续培养。
SK、QGY细胞培养于含10％胎牛血清的RPMI-1640(Gibco)培养基中，37℃，5％ CO2常规培养。SK-CyPJ转基因细胞培养于含G418(Sigma)的限定性培养液(400~600μg G418/ml RPMI-1640培养液)中，37℃，5％ CO2常规培养。
(2)SRB法测定YZC-J-1对细胞生长抑制作用SK、QGY及SK-CyPJ细胞(2~5×103/孔))分别接种至96孔板培养24小时使之贴壁后加入YZC-J-1(中国科学院上海药物所合成)及CsA(Sigma)、5-Fu(Sangon)和Taxol(上海复杉生物科技有限公司)(阳性对照)，每个化合物设6个浓度梯度，每个浓度设3个复孔，并设相应的调零孔及空白对照。肿瘤细胞在37℃，5％ CO2条件下培养72小时后，倒掉培养液，每孔加入10％ TCA(国药集团化学试剂有限公司)的100μL于4℃固定1小时，倒掉固定液，用蒸馏水洗5次，自然干燥。每孔再加入4mg/ml的SRB(Sigma)100μl，室温染色15分钟，弃之，用1％HAC(上海信科化学试剂有限公司)洗5次，自然干燥。最后每孔加入150μL Tris，摇匀，96孔板酶标仪(BIO RAD，Model 550，MICROPLATE READER)570nm波长下测定OD值。以下列公式计算细胞生长的抑制率抑制率(％)＝(OD值对照孔-OD值给药孔)/OD值对照孔×100％根据各浓度抑制率，采用LOGIT法计算半数抑制浓度IC50。以上每个实验重复3次，取3次实验的平均IC50值作为抑制能力的最终指标。
表2 YZC-J-1抑制SK肿瘤细胞增殖的作用(X±S.D.)
表3 YZC-J-1抑制QGY肿瘤细胞增殖的作用(X±S.D.)
表4 YZC-J-1抑制SK-CyPJ肿瘤细胞增殖的作用(X±S.D.)
实施例3 SRB法测定化合物850对taxol用量的降低作用SK-CypJ细胞(2～5*103/孔)分别接种至96孔板培养24小时使之贴壁后加入850(中科院上海药物所合成)和taxol(上海复杉生物科技有限公司)，采用正交法确定不同浓度850与taxol搭配后对肿瘤细胞生长的抑制作用。850采用的浓度分别为0uM，12.5uM以及25uM；taxol的浓度分别采用0uM，0.006uM，0.025uM以及0.1uM。每个浓度设立6个复孔，并设立相应的调零孔以及空白对照。肿瘤细胞在37℃，5％CO2条件下培养72小时后，倒掉培养液，每孔加入10％TCA(国药集团化学试剂有限公司)的100uL于4℃固定1小时，倒掉固定液，用蒸馏水洗5次，自然干燥。每孔再加入4mg/ml的SRB(Sigma)100uL，室温染色15分钟，弃之，用1％HAC(上海信科化学试剂有限公司)洗5次，自然干燥。最后每孔假如150uL Tris，摇匀，96孔板酶标仪570nm下测定OD值。以下列公式计算细胞生长的抑制率抑制率(％)＝(OD值对照孔-OD值给药孔)/OD值对照孔*100％根据各浓度搭配下的抑制率，采用对数回归的方法确定半数抑制浓度IC50。以上每个实验重复6次，取6次实验的平均值作为半数抑制能力的最终指标。
结果显示，850(即YZC-J-1)与taxol同时使用可以增强对肿瘤细胞生长的抑制作用(见图2)。并且，增加850的用量，可以大幅度降低细胞在半数抑制率时taxol的用量(见图3)。
权利要求
1.一种喹噁啉类化合物在制备抗肿瘤药物中的应用，其特征在于，该喹噁啉类化合物的结构式是 其中，R为H、C1-C4烷基、C1-C4烯基、C1-C4烷氧基、C1-C4烷酰基、卤素、硝基、氨基、氰基或者硫氰基之一；R1为H、C1-C4烷基、C1-C4烯基、C1-C4炔基、C3-C8环烷基，或者苯基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、吡唑基、咪唑基、吡啶基之一；R2为H、C1-C4烷基、C1-C4烯基、C1-C4炔基、C3-C8环烷基，或者苯基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、吡唑基、咪唑基、吡啶基之一；R3为H、C1-C4烷基、C1-C4烯基、C1-C4炔基、C3-C8环烷基，或者苄基、苯基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、吡唑基、咪唑基、吡啶基之一；R4为H、C1-C4烷基、C1-C4烯基、C1-C4炔基、C3-C8环烷基，或者苄基、苯基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、吡唑基、咪唑基、吡啶基之一。
2.如权利要求1所述应用，其特征在于，该喹噁啉类化合物的结构式中，R为H、C1-C4烷基或者卤素之一。
3.如权利要求1所述应用，其特征在于，该喹噁啉类化合物的结构式中，R1与R2相同，为H、C1-C4烷基、C3-C8环烷基，苯基、呋喃基、吡咯基或者吡啶基之一。
4.如权利要求1所述应用，其特征在于，该喹噁啉类化合物的结构式中，R3与R4相同，为H、C1-C4烷基或者卤素之一。
5.如权利要求2所述应用，其特征在于，该喹噁啉类化合物的结构式中，R1与R2相同，为C3-C8环烷基，苯基或者呋喃基；R3与R4相同，为H、C1-C4烷基或者卤素之一。
6.如权利要求5所述应用，其特征在于，该喹噁啉类化合物的结构式中，R为H或者卤素；R1与R2相同，为C3-C8环烷基，苯基或者呋喃基；R3与R4相同，为H或者C1-C4烷基。
7.如权利要求6所述应用，其特征在于，该喹噁啉类化合物的结构式中，R1与R2都是呋喃基。
8.如权利要求1所述应用，其特征在于，该抗肿瘤药物是针剂或片剂。
全文摘要
本发明属于化学及生物领域，具体的说，本发明提供了一种喹噁啉类化合物在制备抗肿瘤药物中的应用。恶性肿瘤已成为人类致死的最重要原因之一，但是目前市售的抗肿瘤药物均有各种不良反应，因此，寻找新型的低副作用抗肿瘤药物成为生物医药领域的一大热点。本发明的喹噁啉类化合物具有良好的杀伤肿瘤、尤其是杀伤肝癌细胞和组织的作用。并且，该类化合物分子量小，结构相对简单，易溶于多种溶剂，生产过程简便，易于吸收，副作用小。将本发明的喹噁啉类化合物用于制备抗肿瘤药物，尤其是抗肝癌药物，可与现有抗肿瘤药物优势互补，并对某些肿瘤有特定的疗效。
文档编号A61P35/00GK1907283SQ20051002837
公开日2007年2月7日 申请日期2005年8月1日 优先权日2005年8月1日
发明者余龙, 赵雪梅, 陈帅, 蒋华良, 唐丽莎 申请人:复旦大学