具有抗白血病活性的棉酚异氰酸酯衍生物及其合成方法与流程

本发明涉及一种具有抗白血病活性的棉酚异氰酸酯类类衍生物及其合成方法，属于医药化学领域。

背景技术：

棉酚（式a）又名棉毒素或棉籽醇，是一种多酚双萘醛类化合物，存在于锦葵科植物棉花的根、茎和种子中。1886年由longmore和m-archlewski发现首次发现，1889年第一次从棉籽中提取棉酚，1938年阐明其化学结构，棉酚分子质量为518.1941，分子式为（c30h30o8）。上世纪80年代科学家发现棉酚具有抗生育作用，逐渐被人们熟知，后又临床用于治疗女性激素依赖性疾病，包括子宫内膜异位症、子宫肌瘤、功能失调性子宫出血和痛经等。通过对棉酚的深入研究发现，棉酚具有多种生物活性，如抗炎、抗疟、抗病毒及抗氧化等，尤其是具有明显的诱导肿瘤细胞凋亡的能力。

异氰酸酯是常见的化学合成合成砌块，具有反应活性强、结果多样性的特点。研究表明，棉酚8，8^’位的醛基与细胞毒性有关，而异氰酸酯与棉酚通过酯化反应结合后有可能降低棉酚8，8^’位的醛基毒性，还可以保留较强的棉酚生物活性，为棉酚结构衍生化提供了新的思路和新途径。

技术实现要素：

本发明目的是提供了一类具有抗白血病活性的棉酚异氰酸酯类衍生物及其合成方法。发明人利用异氰酸酯对棉酚进行结构改造，获得了一种新型棉酚异氰酸酯类衍生物，并对其进行实验研究首次发现该类化合物具有优良的抗白血病活性，可以用于制备治疗白血病的药物。

本发明技术方案如下：

结构通式（ⅰ）所示化合物，

其中，r选自c1~c6烷基、c1~c6卤代烷基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的芳基。所述取代或未取代的芳基为取代或未取代的c6~c30的芳基。

所述取代的苯基或取代的芳环中的取代基团被一个或多个选自下组的取代基取代：c1~c16的烷氧基、c1~c16的烷基、c1~c16的卤代烷基、硝基、羟基、甲酸氨基，当取代基为多个时，所述的取代基相同或不同。

优选的，所述取代的苯基或取代的芳环中的取代基团被一个或多个选自下组的取代基取代：c1~c6的烷氧基、c1~c6的烷基、c1~c6的卤代烷基、硝基、羟基、甲酸氨基，当取代基为多个时，所述的取代基相同或不同。

结构通式（ⅰ）所示化合物为：

。

上述化合物的制备方法，其合成路线如下：

为了实现上述合成路线，本发明的合成步骤如下：

（1）将棉酚（ii）与异氰酸酯（iii）溶于有机溶剂，在惰性气体保护下在35~95℃温度下充分反应；

（2）薄层色谱法跟踪反应至完全，停止加热，撤去保护装置，减压浓缩，静置析晶，抽滤得到棉酚异氰酸酯类衍生物（i）粗品；

（3）将棉酚异氰酸酯类衍生物（i）粗品在有机溶剂中重结晶，干燥后即得棉酚异氰酸酯类衍生物（i）精品。

上述步骤（1）中，有机溶剂选自二氯甲烷、甲苯或乙腈，优选为甲苯。

上述步骤（1）中，可添加催化量的路易斯碱催化剂如三乙胺，但催化剂并非是必须的。

上述步骤（1）中，棉酚（ii）与异氰酸酯（iii）的摩尔比为1:2~1:2.2，进一步优选为1:2.1。

上述步骤（1）中，反应温度优选为75~95℃。

上述步骤（1）中，反应时间为1~3小时。

该方法安全性高，反应条件温和，适用于工业化生产。经初步生物活性测试表明该类型化合物有较好的抗白血病活性，具有重要的医药应用价值。

附图说明

图1三种白血病细胞（jurkat、hl-60、k562）在不同浓度衍生物3中的形态图。

具体实施方案

下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述。这些实施例仅是出于解释说明的目的，而不限制本发明的范围和实质。

实施例1

化合物(1z,1'z)-(1,1',6,6'-tetrahydroxy-5,5'-diisopropyl-3,3'-dimethyl-7,7'-dioxo-[2,2'-binaphthal-ene]-8,8'(7h,7'h)-diylidene)bis(methanylylidene)bis(phenylcarbamate)的制备

取100mg棉酚和48.5mg苯基异氰酸酯（摩尔比1：2.1）于100ml三口烧瓶中，取35ml甲苯（除水）溶解，氮气保护、磁力搅拌、加热85℃下反应。tlc指示反应终点，减压旋蒸至干，加甲醇与丙酮混合溶液（体积比1:1）搅拌析晶，待固体析出，于10000r/min转速下离心5分钟，固体甲醇洗涤，干燥，既得苯基异氰酸酯棉酚衍生物122.77mg，收率84.12%。

¹h-nmr(400mhz,dmso-d6)δ:13.51(2h,s,c6、6′-oh),9.91(2h,s,c11、11′-h),8.81(2h,m,n17、17′-h),7.54(8h,d,c19、20、22、23、19′、20′、22′、23′-h),7.28(2h,s,c21、21′-h),7.21(2h,s,c4、4′-h),7.15(2h,s,c1、1′-oh),3.74(2h,m,j=6.1hz,c13、13′-h),1.54(6h,s,c12、12′-h),1.13(12h,t,j=7.0hz,c14、14′、15、15′-h)。

¹³c-nmr(100mhz,dmso-d6)δ:182.34,169.32,158.58,154.80,145.15,139.04,134.72,125.50,120.39,118.15,117.35,26.87,21.04,14.54。

实施例2

化合物(1z,1'z)-(1,1',6,6'-tetrahydroxy-5,5'-diisopropyl-3,3'-dimethyl-7,7'-dioxo-[2,2'-binaphtha-lene]-8,8'(7h,7'h)-diylidene)bis(methanylylidene)bis(ethylcarbamate)的制备

取100mg棉酚和29mg乙基异氰酸酯（摩尔比1：2.1）于100ml三口烧瓶中，取30ml甲苯（除水）溶解，氮气保护、磁力搅拌、加热85℃下反应。tlc指示反应终点，减压旋蒸至干，加甲醇与丙酮混合溶液（体积比1:1）搅拌析晶，待固体析出，于10000r/min转速下离心5分钟，固体甲醇洗涤，干燥，既得乙基异氰酸酯棉酚衍生物106.94mg，收率83.93%。

¹h-nmr(400mhz,dmso-d6)δ:13.34(2h,s,c6、6′-oh),9.88(2h,s,c11、11′-h),7.68(2h,d,n17、17′-h),7.38(2h,s,c4、4′-h),7.28(2h,s,c1、1′-oh),3.67(2h,m,c13、13′-h),3.02(4h,d,c18、18′-h),2.15(6h,s,c12、12′-h),1.54(6h,t,c19、19′-h),1.27(12h,s,c14、14′、15、15′-h)。

¹³c-nmr(100mhz,dmso-d6)δ:179.77,172.16,152.76,148.52,131.00,129.40,128.97,126.48,120.79,117.14,99.33,98.53,29.88,23.65,22.95,20.22,14.72。

实施例3

化合物((((((1z,1'z)-(1,1',6,6'-tetrahydroxy-5,5'-diisopropyl-3,3'-dimethyl-7,7'-dioxo-[2,2'-binaph-thalene]-8,8'(7h,7'h)-diylidene)bis(methanylylidene))bis(oxy))bis(carbonyl))bis(azanediyl))bis(4,1-phenylene))dicarbamicacid的制备

取100mg棉酚和65mg1,4-二异氰酸酯（摩尔比1：2.1）于100ml三口烧瓶中，取30ml甲苯（除水）溶解，氮气保护、磁力搅拌、加热85℃下反应。tlc指示反应终点，减压旋蒸至干，加甲醇与丙酮混合溶液（体积比1:1）搅拌析晶，待固体析出，于10000r/min转速下离心5分钟，固体甲醇洗涤，干燥，既得1,4-二异氰酸酯棉酚衍生物132.10mg，收率78.30%。

¹h-nmr(400mhz,dmso-d6)δ:14.68(1h,s,c6、6′-oh),10.04(2h,d,j=13.2hz,c11、11′-h),9.51(4h,s,n23、23′-h),8.46(2h,s,c24、24′-h),7.36(8h,s,c19、20、21、22、19′、20′、21′、22′-h),7.24(2h,s,c4、4′-h),6.99(1h,s,c1-oh),6.90(1h,s,c1′-oh),3.82–3.70(2h,m,c13、13′-h),2.21(3h,s,c3-h),2.10(2h,s,c3′-h),1.46(12h,s,c14、15、14′、15′-h)。

¹³c-nmr(100mhz,dmso-d6)δ:178.40,167.02,158.31,154.78,147.89,140.73,133.83,129.27,123.90,123.59,121.40,118.40,21.40,20.69,14.02。

实施例4

化合物(5-((((z)-((z)-1,1',6,6'-tetrahydroxy-8'-((((5-((1-hydroxyvinyl)amino)naphthalen-1-yl)ca-rbamoyl)oxy)methylene)-5,5'-diisopropyl-3,3'-dimethyl-7,7'-dioxo-7',8'-dihydro-[2,2'-binaphthal-en]-8(7h)-ylidene)methoxy)carbonyl)amino)naphthalen-1-yl)carbamicacid的制备

取100mg棉酚和85mg萘二异氰酸酯（摩尔比1：2.1）于100ml三口烧瓶中，取30ml甲苯（除水）溶解，氮气保护、磁力搅拌、加热85℃下反应。tlc指示反应终点，减压旋蒸至干，加甲醇与丙酮混合溶液（体积比1:1）搅拌析晶，待固体析出，于10000r/min转速下离心5分钟，固体甲醇洗涤，干燥，既得苯二异氰酸酯棉酚衍生物139.73mg，收率74.32%。

¹h-nmr(400mhz,dmso-d6)δ:14.74(2h,s,c6、6′-oh),11.12(2h,s,c11、11′-h),10.52(2h,s,n28,28′-h),10.13(2h,s,c17、17′-nh),8.50(1h,s,c29′-oh),8.29(1h,s,c29-oh),7.61(4h,d,j=7.0hz,c20、23、20′、23′-h),7.48–7.31(m,6h,c21、24、25、21′、24′、25′-h),7.24(2h,1,4、4′-h),7.17(2h,d,j=7.2hz,c19、19′-h),6.97(1h,s,c1-oh),6.90(1h,s,c1′-oh),3.73(2h,s,c13、13′-oh),2.30(3h,s,c3-h),2.23(3h,s,c3′-h),1.47(12h,s,c14、15、14′、15′-h)。

¹³c-nmr(100mhz,dmso-d6)δ:170.68,167.53,165.43,153.06,151.36,144.05,142.64,137.01,130.18,121.53,119.96,107.58,60.14,20.96,14.49。

实施例5

化合物((((((1z,1'z)-(1,1',6,6'-tetrahydroxy-5,5'-diisopropyl-3,3'-dimethyl-7,7'-dioxo-[2,2'-binap-hthalene]-8,8'(7h,7'h)-diylidene)bis(methanylylidene))bis(oxy))bis(carbonyl))bis(azanediyl))bis(3,3'-dimethyl-[1,1'-biphenyl]-4',4-diyl))dicarbamicacid的制备

取100mg棉酚和107mg二甲基联苯二异氰酸酯（摩尔比1：2.1）于100ml三口烧瓶中，取40ml甲苯（除水）溶解，氮气保护、磁力搅拌、加热85℃下反应。tlc指示反应终点，减压旋蒸至干，加甲醇与丙酮混合溶液（体积比1:1）搅拌析晶，待固体析出，于10000r/min转速下离心5分钟，固体甲醇洗涤，干燥，既得（双）二甲基联苯二异氰酸酯棉酚衍生物159.83mg，收率76.52%。

¹h-nmr(400mhz,dmso-d6)δ:13.99(2h,s,c6、6′-oh),12.00(2h,s,c11、11′-h),10.13(2h,s,c32、32′-h),9.63(2h,s,n17、17′-h),8.50(2h,s,c33、33′-h),7.58(12hdd,j=56.7,48.4hz,c25、28、29、25′、28′、29′-h),7.25(2h,s,c4、4′-h),7.01(2h,s,c1、1′-oh),3.72(1h,s,j=30.2hz,c13、13′-h),2.26(12h,d,j=22.9hz,c30、30′、31、31′-h),2.15(6h,s,c12、12′-h),1.49(12h,s,c14、14′、15、15′-h)。

¹³c-nmr(100mhz,dmso-d6)δ:194.33,178.77,162.90,151.46,145.93,138.09,124.95,113.23,109.80,108.09,106.68,25.06,22.40,16.43,15.01。

实施例6

cck8法检测棉酚异氰酸酯类类衍生物对3种白血病细胞的生长抑制效应。

细胞株：jurkat（急性t细胞白血病），hl-60(人原髓细胞白血病细胞)，k-562（慢性髓细胞白血病）。均由广东医学院附属医院提供。细胞培养于含10%胎牛血清的rpmi1640培养液中，青霉素100u/l,链霉素100mg/l，37℃，5%co2，饱和湿度培养箱内培养，取对数生长期细胞进行实验。

药物：用生理盐水配制伊马替尼溶液和5种化合物溶液，使药物最终浓度均为1、5、10、50、100μmol/l五种浓度。

试验方法：取对数生长期白血病细胞株，计数，以1×10⁵/ml的密度接种于96孔培养板中，每孔100μl。培养24h后，每孔加入100μl双倍浓度含有不同浓度化合物的培养基。以含最高浓度的dmso的培养液作为溶剂对照。药物作用48h后，每孔加入20μlcck8显色液，37℃显色，用酶标仪测定od450，直至吸光度为1.5左右。计算抑制率，公式：抑制率(%)=(1-给药组吸光度值/对照组吸光度值)×100%，用寇氏法计算细胞的半数抑制浓度（ic50），见下表1，三种白血病细胞在不同浓度药物中的生长情况见图1。

测试结果显示所制备的具有异氰酸酯结构的棉酚衍生物在所测试的3种细胞株中均表现出了良好的抗白血病活性，其中衍生物3活性最佳，在三株细胞株中都表现出较好的活性，三株细胞株在衍生物3中生长情况如图1所示，另外衍生物1、4在不同的细胞株中也表现出了良好的抗白血病活性，衍生物的细胞毒比伊马替尼低。以上实验结果表明，本发明的化合物具有较好的抗白血病活性，可作为候选化合物或先导化合物进一步用于抗白血病药物的开发研究。