三乙烯四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，具体为三乙烯四胺基连接的不饱 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。一般认为，在斑蝥素核心的三环结构中，7号位 上的杂原子种类对其活性影响很大，该位氧原子换成其他任何原子都会降低其活性，而5，6 位上的双键对活性影响不大。如不饱和斑蝥素和斑蝥素具有类似的抑制PP2A的活性，不饱 和去甲基斑蝥素和去甲基斑蝥素具有相似的抑制PP1、PP2A和PP2B的活性。当然，也有人认 为5,6位上的化学键如果是双键会减弱对肿瘤的抑制，不过这种减弱不是特别明显。重要的 是，不饱和去甲基斑蝥素相对要容易合成的多，通过呋喃与马来酸酐发生D-A反应一步即可 完成，因此该步骤也往往成为合成去甲基斑蝥素及其衍生物的第一步。但是目前对于不饱 和去甲基斑蝥酰亚胺衍生物的抗癌活性研究相对较少。
[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146.9-147.1°C，分子式C2 2H26N4〇6，分子量为442.47，化学名为:2，2 '-(3，6-二氮杂 辛烷-1，8_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，- (3，6-diaza_l，8-octanediyl )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] 元素分析表明，其C、H、N的百分含量分别为59.84%、5.98%和12.73% (按分子式 C22H26N4O6计算的理论值分别为59.72%、5.92%和12.66%);单晶结构分析表明，其结晶为单斜 晶系，Ρ2ι空间群，a=5.234(4) A，b= 6.563(5) A，c= 30.52(2) Α，α=γ=90°，β=92·618 (12)°，V= 1047.2(13) A3，Ζ=2，有关的hNMR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和三乙烯四胺为原 料，步骤如下。
[0010] 将不饱和去甲基斑蝥素和三乙烯四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N，N'_二（2-溴乙基）乙二胺为原料，步骤 如下。
[0012] 将不饱和去甲基斑蝥酰亚胺和N，N'_二（2-溴乙基）乙二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1:1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：2 - 20h。
[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，4Ti乳腺癌细胞，CT-26结肠癌细胞，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 X 107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%C0 2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142.0μΜ，对乳腺癌细胞4Tj^IC50为155.0μΜ，对结肠癌细胞CT-26的IC50为121.0μΜ。 这表明该斑蝥酰亚胺二聚体对三种癌细胞均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加入三乙烯 四胺0.15g，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0.27g，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'-(3,6-一氣杂辛烧_1，8-一基)bis (3a，4，7，7a-四氛-4，7-环氧-1，3 -二氢异吲哚-1，3-二酮)的1H NMR谱图。
[0032] 附图 2是2，2 ' - (3，6-一氣杂辛烧_1，8-一基)bis (3a，4，7，7a-四氛-4，7-环氧-1，3 -二氢异吲哚-1,3-二酮）的13CNMR谱图。
[0033] 附图 3是2，2 ' - (3，6-一氣杂辛烧_1，8-一基)bis (3a，4，7，7a-四氛-4，7-环氧-1，3 -二氢异吲哚-1，3-二酮)的晶体结构图，椭球概率30%。
[0034] 附图 4是2,2'_(3,6_ 二氮杂辛烷-1,8-二基)bis(3a，4,7,7a_四氢-4,7-环氧-1,3-二氢异吲哚-1，3-二酮)的晶体结构堆积图。
【主权项】
1. 一种斑蜜素衍生物，外观呈无色棒状晶体，恪点146.9-147.1°C，分子式C22H26N4O6，化 学名为：2，2 ' _(3，6_二氣杂辛· 8_二某）二 (3a · 4 · 7 · 7a_W氣_4 · 7_坏氣_1 · 二笔1 异口引 哚-1,3-二酮），其结构如下其结晶为单斜晶系，间群，a=5.234(4) A，b= 6.563(5) A，c= 30.52(2) Α，α=γ = 90°，β=92·618(12)°， V= 1047.2(13) 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 和三乙烯四胺为原料，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三乙烯四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Ν，Ν二(2-溴乙基）乙二胺为原料，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Ν，Ν'_二（2-溴乙基）乙二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。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三乙烯四胺，或不饱和去甲基斑蝥酰亚胺和Ν，Ν'_二（2-溴乙 基）乙二胺，两种组合中两种主要原料的物质的量之比均选自：4:1至1:1。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，、乳腺癌或结肠癌。
【专利摘要】本发明为三乙烯四胺基斑蝥酰亚胺二聚体衍生物的结构、制备和用途，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146.9-147.1℃，分子式C22H26N4O6，化学名为：2,2ˊ-(3,6-二氮杂辛烷-1,8-二基)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：其结晶为单斜晶系，P21空间群，a=5.234(4)？，b=6.563(5)？，c=30.52(2)？，α=γ=90°，β=92.618(12)°，V=1047.2(13)？3，Z=2。该化合物制备方法简单，对肺癌细胞、乳腺癌细胞和结肠癌细胞均具有温和的抑制效果。
【IPC分类】C07D519/00, A61P35/00
【公开号】CN105601651
【申请号】CN201610154691
【发明人】邢殿香, 石艳, 谭学杰, 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