一种抗肿瘤活性的穿心莲内酯衍生物及其制备方法与流程

本发明属于化学药物合成技术领域，涉及一种抗肿瘤活性的穿心莲内酯衍生物及其制备方法。

背景技术：

穿心莲内酯是天然植物穿心莲的有效成分，具有清热解毒、消炎止痛之功效，近年的研究表明穿心莲内酯在肝癌、肺癌、乳腺癌、结肠癌等疾病中表现出巨大的抑制活性。对此人们做了大量研究，例如，专利cn101972247b发明了15-苄亚基-14-脱氧-11,12-脱氢穿心莲内酯衍生物及其3，19酯化物，该类化合物具有显著抑制肿瘤细胞的克隆形成和抗肿瘤细胞迁移的作用，但是该类化合物中存在较多的酯键会降低化合物的水溶性，降低药物的生物利用度；专cn101570524b公开了具有抗肿瘤活性的n-乙酰基-12-氨基亚甲基-14-脱氧穿心莲内酯，但是此化合物也存在上述问题；专利cn100584841b合成了可以抗癌的硫辛酸穿心莲内酯衍生物，但是硫辛酸(la)在人体内不稳定，会转化为还原形式脱氢硫辛酸(dhla)，使硫辛酸-穿心莲内酯衍生物的稳定性下降，影响其发挥药理活性。此外，穿心莲内酯不溶于水，降低了药物利用度，使其药物活性不能被充分利用。

技术实现要素：

鉴于上述存在的技术问题，本发明的一个目的在于提供一种抗肿瘤活性的穿心莲内酯衍生物，其具有式(i)分子结构：

本发明的另一个目的在于提供一种抗肿瘤活性的穿心莲内酯衍生物的制备方法，包括如下步骤：

(1)将穿心莲内酯溶解在酮类溶剂中，通保护气体，加氧化剂，升温至室温搅拌反应2～8h，萃取、洗涤，干燥即可；

(2)将步骤(1)产物溶解在有机溶剂a中，再加2～3滴dmf(n，n-二甲基甲酰胺)，加入草酰氯，升温回流反应3～6h，旋蒸除去多余的草酰氯，即可；

(3)将步骤(2)产物溶解在有机溶剂b中，加入4-氨基-6,7二甲氧基喹唑啉，室温反应1～3h，萃取，将产物经硅胶柱层析分离，洗脱液减压浓缩、干燥得穿心莲内酯衍生物；

步骤(1)中，所述的酮类溶剂与所述穿心莲内酯的体积质量比为5:1～15:1ml/g；

所述的保护气体为氮气、氦气、氩气、氖气、氪气、氙气或氡气；

所述的酮类溶剂为丙酮、甲基丁酮或甲基异丁酮；所述的氧化剂为三氧化铬的硫酸溶液，所述氧化剂的加入方式是缓慢滴加，滴加时温度控制在-5～0℃；

所述的反应结束后，还包括如下步骤：用乙酸乙酯或二氯甲烷萃取反应液，合并有机相后用饱和食盐水洗，减压蒸出溶剂，无水硫酸钠干燥；

步骤(2)中，所述的有机溶剂a与步骤(1)产物的体积质量比为10:1～20:1ml/g；

所述的有机溶剂a为二氯甲烷、乙醚、四氢呋喃或氯仿；

所述的草酰氯与步骤(1)产物的体积质量比为10:1～20:1ml/g；

所述草酰氯的加入方式为缓慢滴加，滴加速度以控制反应体系的温度不超过0℃为准；所述的反应温度为35～60℃，反应时间为2～6h。

步骤(3)中，所述的有机溶剂b与步骤(1)产物的体积质量比为10:1～20:1ml/g；

所述的有机溶剂b为氯仿、丙酮、甲苯、苯或四氯化碳；

所述的反应结束后，还包括如下步骤：用乙酸乙酯或二氯甲烷萃取反应液，合并有机相后用饱和食盐水洗，减压蒸出溶剂，残留物经硅胶柱层析纯化；

所述的硅胶柱层析柱的填充剂为200～1000目的硅胶，优选为200～300目的硅胶；所述的硅胶柱层析中的洗脱液为石油醚和乙酸乙酯的混合液，两者的体积比为4:1～10:1。

根据上述制备方法的一种优选，包括如下步骤：

(1)将20g穿心莲内酯溶解在100ml丙酮溶液中，氮气保护，冷却至-5～0℃，缓慢滴加三氧化铬的硫酸溶液，升温至室温，搅拌2h，加乙酸乙酯萃取(0.5l×3)，合并有相后用饱和食盐水洗，减压蒸出溶剂，无水硫酸钠干燥即可；

(2)将15g步骤(1)产物溶解在150ml二氯甲烷中，加入2～3滴dmf(n，n-二甲基甲酰胺)，控制温度-5℃～0℃，缓慢滴加草酰氯150ml，滴毕后搅拌30min，升温至35℃，回流反应2h，旋蒸除去多余的草酰氯，即可；

(3)将10g步骤(2)产物溶解在100ml氯仿中，加入4.6g4-氨基-6,7二甲氧基喹唑啉，在室温下搅拌反应1h，反应结束，用乙酸乙酯萃取反应液，合并有机相后用饱和食盐水洗，减压蒸出溶剂，残留物经无水乙醇溶解，再用200～300目硅胶拌样，样品过硅胶柱层析分离(洗脱剂：v石油醚：v乙酸乙酯＝4:1)，洗脱液减压浓缩、干燥得穿心莲内酯衍生物。

本发明衍生物在制备抗人卵巢癌、人肺癌和人宫颈癌药物中的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明将穿心莲内酯经氧化、酰胺化，合成具有抗肿瘤活性的穿心莲内酯衍生物；病理实验表明，新化合物对卵巢癌细胞(a2780)、人肺癌细胞(a-549)及人宫颈癌细胞(hela)的增殖表现出较为显著的抑制活性；引入的喹唑啉基团增加了化合物的水溶性，提高其生物利用度。本发明所提供的制备方法简单、原料易得、收率高、操作条件温和，可以方便地制备出结构新颖的穿心莲内酯衍生物，适合工业化生产。

附图说明

图1：实施例1的抗肿瘤活性的穿心莲内酯衍生物的核磁共振氢谱图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。

实施例1

(1)将20g穿心莲内酯溶解在100ml丙酮溶液中，氮气保护，冷却至-5～0℃，缓慢滴加三氧化铬的硫酸溶液，升温至室温，搅拌2h，加乙酸乙酯萃取(0.5l×3)，合并有相后用饱和食盐水洗，减压蒸出溶剂，无水硫酸钠干燥得到化合物1；

(2)将15g化合物1溶解在150ml二氯甲烷中，加入2～3滴dmf(n，n-二甲基甲酰胺)，控制温度-5℃～0℃，缓慢滴加草酰氯150ml，滴毕后搅拌30min，升温至35℃，回流反应2h，旋蒸除去多余的草酰氯，得到化合物2；

(3)将10g化合物2溶解在100ml氯仿中，加入4.6g4-氨基-6,7二甲氧基喹唑啉，在室温下搅拌反应1h，反应结束，用乙酸乙酯萃取反应液，合并有机相后用饱和食盐水洗，减压蒸出溶剂，残留物经无水乙醇溶解，再用200～300目硅胶拌样，样品过硅胶柱层析分离(洗脱剂：v石油醚：v乙酸乙酯＝4:1)，洗脱液减压浓缩、干燥得穿心莲内酯衍生物，收率为78.93％。

核磁共振氢谱检测：

将样品放入样品管中，用注射器取0.5mlcdcl3(氘代氯仿)注入样品管，使样品充分溶解。要求样品与试剂充分混合，溶液澄清、透明、无悬浮物或其他杂质，经核磁共振鉴定，得到核磁共振氢谱图，结果见如图1。

实施例2本发明化合物的水溶性测试

称取0.1g实施例1～4化合物于试管中，加入纯化水10.0ml，室温下每隔5min振摇30秒，30min后观察溶解情况，记录溶剂用量，将实验结果折算为标准溶解度(25℃)，测试结果见表1。

表1实施例1化合物溶解度与收率

结果表明，与穿心莲内酯相比，穿心莲内酯衍生物的水溶性有显著提高，由此说明，通过本发明方法可获得水溶性较好的穿心莲内酯衍生物。

实验例3本发明化合物的抗癌活性测试

用mtt法测试本发明的化合物对6种癌细胞的抑制活性。

细胞株选用：乳腺癌细胞(mcf-7)、卵巢癌细胞(a2780)、人肺癌细胞(a-549)、人宫颈癌细胞(hela)、人胃癌细胞(sgc-7901)、人肝癌细胞(hepg2)。

采用mtt法对发明的化合物进行体外抗肿瘤活性测试，以紫杉醇、17aag(17-丙烯胺基-17-去甲氧基格尔德霉素)作为阳性药物对照组1和对照组2，穿心莲内酯作为对照组3，4-氨基-6,7二甲氧基喹唑啉作为对照组4，本发明的穿心莲内酯衍生物作为实验组。取对数生长期的肿瘤细胞，离心后用rpmi1640或dmem培养液稀释成5×10⁴个/ml，接种于96孔板中。37℃培养过夜后加入不同浓度的样品，再孵育72h，加入10μl/well的mtt溶液(5mg/ml)，于37℃孵化4h后，每孔加入150μldmso(溶解紫色甲臜晶体)。10min后，震荡将孔板置于自动微孔板分光光度计上，在570nm和630nm处测定吸光度值，采用ic50计算软件求出半数抑制浓度(ic50)，试验结果见表1。

表1本发明化合物对不同肿瘤细胞的半数抑制浓度ic50

测试结果表明，本发明的化合物对这6种癌细胞的增殖都具有抑制作用，尤其对卵巢癌细胞(a2780)、人肺癌细胞(a-549)、人宫颈癌细胞(hela)表现出更加显著的抑制活性，并且抑制活性都强于单独作用的物质，说明本发明的化合物具有开发为高效抗肿瘤药物的潜力。