一种具有抗肿瘤活性的嘧啶骨架类化合物及其制备方法和应用

本发明涉及小分子抑制剂制备，具体涉及一种具有抗肿瘤活性的嘧啶骨架类化合物及其制备方法和应用。

背景技术：

1、近20年来，小分子靶向药物在癌症的临床治疗进而研究领域取得了丰硕的成果。然而，靶向药物快速发展的同时，不可避免地产生了靶标耐药和效力不足的问题。因此，针对有效的药物靶标，继续寻找具有更优疗效、更高安全性的新型小分子靶向药物，是为满足临床需求而具有重要意义的科学研究。

2、嘧啶也叫1，3-二嗪，是重要的含氮杂环母核，因其结构的特殊性，该类骨架化合物具有很强的生物活性，所以是重要的医药中间体，在医药和农药的合成中有很重要的应用，特别是在抗癌药物研究中发挥不可忽视的作用。丝裂原活化蛋白激酶(mitogen activatedprotein kinase,mapk)级联是高度保守的信号通路，在维持细胞正常生理功能方面具有重要调控作用。然而，在肿瘤细胞中常存在该通路的异常激活，其中ras-raf-mek1/2-erk1/2通路是经典的mapk级联信号通路之一，它接收来自细胞内外的多种刺激信号，包括内部代谢应激、dna损伤刺激、蛋白表达水平变化、外部生长因子刺激、细胞-基质相互作用等。ras-raf-mek1/2-erk1/2信号通路具有广泛的下游调控因子，包括p90rsk、c-myc、mmp、bcl-2家族、自噬相关因子等，对肿瘤细胞的增殖、转移、凋亡和自噬等活动具有中心调控作用。erk1/2处于该信号通路末端，能够接收上游所有调控因子的刺激信号，具有独特的位置优势。此外，相对于上游基因ras、raf的高突变率，erk1/2的突变极为罕见，具有更好的结构稳定性。因此在肿瘤疾病治疗中，靶向erk1/2抑制剂能够发挥有效的抗肿瘤活性。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种具有抗肿瘤活性的嘧啶骨架类化合物及其制备方法和应用，该小分子抑制剂在体内外具有良好的抗肿瘤活性，有效解决了现有技术中靶标耐药和效力不足等问题。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：提供一种具有抗肿瘤活性的嘧啶骨架类化合物，其化学结构通式为：

3、

4、其中，r1为不同取代的吡唑、吡啶、四氢吡喃、吡嗪、嘧啶、苯环、n,n-二甲基苄胺、n,n-二甲基苯胺或n,n-二甲基苯甲酰胺；

5、r2为不同取代基；

6、r3为不同取代的芳香苯环、芳香杂环或脂肪杂环；

7、x/y为s/h、o/h、nh/h或s/n。

8、进一步，r2所在母核为2位不同取代的嘧啶。

9、进一步，r2为h、f、cl、br、i、ch3、och3或cf3。

10、进一步，芳香苯环为无取代或不同基团取代及不同位置取代的苄基或苯环；如对位间位邻位的卤素取代、双卤素取代、ch3/och3/cf3/ocf3/c2h5/oc2h5/sch3/nh2/och(ch3)2等基团取代，不同构型、不同取代的苯苷氨醇、n,n-二甲基苄胺、n,n-二甲基苯胺、n,n-二甲基苯甲酰胺；芳香杂环为不同位置及不同取代的吡啶、嘧啶或吡嗪；脂肪杂环为吡喃、吗啉、哌嗪、甲基哌嗪、四氢噻喃、三甲撑氧、环己醇或n-乙基吗啉。

11、进一步，x/y所在五元环为噻吩、呋喃、吡咯或噻唑。

12、上述具有抗肿瘤活性的嘧啶骨架类化合物的制备方法，包括以下步骤：

13、(1)将4-溴噻吩-2-甲酸甲酯(化合物1)和联硼酸频那醇酯溶于超干1,4-二氧六环溶液中，加入[1,1'-双(二苯基膦)二茂铁]二氯化钯作为催化剂，加入乙酸钾，进行氮气置换，再在氮气保护下在100℃恒温搅拌通过miyaura硼化反应3h，依次经抽滤、减压蒸馏和纯化，得化合物2；

14、(2)将步骤(1)所得化合物2与2,4,5-三氯嘧啶溶于1,4-二氧六环与水的混合溶液中，加入四(三苯基膦)钯作为催化剂，再加入碳酸铯，进行氮气置换，再在氮气保护下在85℃恒温搅拌进行suzuki反应4h，依次经萃取、洗涤、干燥、减压蒸馏和纯化，得化合物3；

15、(3)将步骤(2)所得化合物3与1-甲基-5-氨基吡唑溶于1,4-二氧六环溶液中，加入醋酸钯作为催化剂，加入1,1'-联萘-2,2'-双二苯膦和碳酸铯，进行氮气置换，再在氮气保护下在100℃恒温搅拌通过buchwald-hartwig偶联反应4h，依次经抽滤、减压蒸馏和纯化，得化合物4；

16、(4)将步骤(3)所得化合物4溶于thf与水体积比为1:1的混合溶液中，加入单水氢氧化锂，在80℃恒温搅拌下反应1h脱去甲酯生成酸，减压蒸馏后水相调节ph至4-5，析出白色固体，依次经抽滤和干燥，得化合物5；

17、(5)将步骤(4)所得化合物5溶于dmf溶液中，加入缩合试剂2-(7-偶氮苯并三氮唑)-n,n,n',n'-四甲基脲六氟磷酸酯和n,n-二异丙基乙胺，置于常温下搅拌，再加入不同取代的芳香苯环、芳香杂环或脂肪杂环，在室温下反应2h，依次经萃取、洗涤、干燥、浓缩和纯化，得具有抗肿瘤活性的嘧啶骨架类化合物。

18、进一步，步骤(1)中，4-溴噻吩-2-甲酸甲酯、联硼酸频那醇酯、[1,1'-双(二苯基膦)二茂铁]二氯化钯和乙酸钾摩尔比为4.52:5.43:0.45:13.57。

19、进一步，步骤(2)中，化合物2、2,4,5-三氯嘧啶、四(三苯基膦)钯和碳酸铯摩尔比为3.36:4.03:0.34:10.07。

20、进一步，步骤(2)中，混合溶液中，1,4-二氧六环与水体积比为6:1。

21、进一步，步骤(3)中，化合物3、1-甲基-5-氨基吡唑、1,1'-联萘-2,2'-双二苯膦和碳酸铯、1,1'-联萘-2,2'-双二苯膦和碳酸铯摩尔比为2.08mmol:2.49mmol:207.52nmol:207.52nmol:6.23mmol。

22、进一步，步骤(4)中，化合物4和单水氢氧化锂摩尔比为1.37:6.86。

23、进一步，步骤(5)中，化合物5、2-(7-偶氮苯并三氮唑)-n,n,n',n'-四甲基脲六氟磷酸酯、n,n-二异丙基乙胺、不同取代的n-(2-氨基乙基)吗啉、3-氯-4-氟苯胺、2,4-二氯苯甲胺或4-(三氟甲氧基)苯甲胺摩尔比为0.3:0.33:0.89:0.33。

24、进一步，步骤(2)中，将2,4,5-三氯嘧啶替换为2,4-二氯-5-甲氧基嘧啶、2,4-二氯-5-甲基嘧啶或2,4-二氯嘧啶。

25、进一步，步骤(3)中，将1-甲基-5-氨基吡唑替换为1,3-二甲基-4-氨基吡唑、1-甲基-1h-吡唑-4-胺或2-甲基-4-氨基。

26、进一步，步骤(1)中的将4-溴噻吩-2-甲酸甲酯替换为4-溴-呋喃-2-甲酸甲酯，步骤(5)中，最后与3-氨基-n,n-二甲基苄胺发生缩合反应。

27、上述具有抗肿瘤活性的嘧啶骨架类化合物或其药学上可接受的盐在制备抗肿瘤药物中的应用。

28、一种抗肿瘤药物，包括上述具有抗肿瘤活性的嘧啶骨架类化合物或其药学上可接受的盐。

29、本发明具有以下有益效果：

30、1、本发明的小分子抑制剂可能靶向抑制erk1/2激酶或其他激酶活性，从而抑制肿瘤细胞的增殖和迁移，发挥较强的抗肿瘤活性。本发明为癌症治疗提供了高效、低毒的靶向治疗候选先导化合物，也为嘧啶骨架类化合物进行结构优化以提高抗肿瘤活性提供了实验基础。

31、2、嘧啶骨架类化合物在多种肿瘤细胞中展现出较好的抗增殖活性，其中对mda-mb-231细胞(ic50＝5.94μm)和细胞rko细胞(ic50＝6.23μm)显示出最优的抑制活性。此外，嘧啶骨架类化合物还能够有效抑制mda-mb-231和rko细胞的体外迁移，初步显示出抗肿瘤转移的能力。

32、3、进一步在mda-mb-231和rko两种异种移植瘤小鼠模型上评估了嘧啶骨架类化合物的体内抗肿瘤活性。实验结果显示，嘧啶骨架类化合物在小鼠体内能有效抑制肿瘤生长，50mg/kg口服给药治疗，对mda-mb-231和rko异种移植瘤小鼠的抑瘤率分别为70.8％和70.4％，较同剂量阳性药bvd-523腹腔注射给药治疗(抑瘤率：mda-mb-231 39.3％,rko47.4％)具有更优的抗肿瘤效果。同时，成药性研究显示，嘧啶骨架类化合物具有可接受的药代动力学特征。安全性评价表明，在有效浓度内，嘧啶骨架类化合物对小鼠的体重没有明显的影响，对各器官组织也没有明显的毒性。