專利名稱：樺木酸酯類衍生物及其制備方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有抗癌作用的樺木酸酯衍生物及其制備方法。
背景技術(shù)：
樺木酸(Betulinic Acid, 3盧-輕基-20 (29)-烯-羽扇豆燒-28-酸)是人們發(fā)現(xiàn)較早并且具有很好生物活性的五環(huán)三萜類化合物，樺木酸及其衍生物具有抗腫瘤(SimoneF. Betulinic Acid for Cancer Treatment and Prevention. Int. J. Mol. Sci.,2008，9: 1096-1107; Gao Y. ; Jia Z. ; Kong X. ; Li Q. ; Chang D. Z. ; Wei D. ; Le X.Combining Betulinic Acid and Mithramycin A Effectively Suppresses PancreaticCancer by Inhibiting Proliferation, Invasion, and Angiogenesis [J]. CancerRes. , 2011，71 (15) : 5182-5193)、抗 HIV 等生物活性(Pinzarua S. C. ; Leopolda N.;Kieferb ff. Vibrational spectroscopy of betulinicacidHIV inhibitor and of itsbirch bark natural source [J]. Talanta, 2002, 57: 625 - 631 ； Lan P. ; Chen ff. N.;Sun P. H; Chen ff. M. 3D-QSAR studies on betulinic acid and betulin derivativesas anti-HIV-1 agents using CoMFA and CoMSIA [J]· Med. Chem. Res. , 2011, 20:1247-1259)。目前對其在抗癌活性方面的研究較深入，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)證明樺木酸在腫瘤發(fā)生發(fā)展的多個階段均有作用，包括了抑制腫瘤細胞的增殖、誘導(dǎo)腫瘤細胞的分化和凋亡，以及抑制腫瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移等。樺木酸由于具有抗腫瘤譜廣泛，對正常細胞毒性低，同時能夠增強免疫的作用，因此在開發(fā)新型的抗腫瘤藥物領(lǐng)域，樺木酸以及羽扇豆烷型的化合物得到了越來越多的關(guān)注。2004年倪明宇等(倪明宇，馬莉，吳英良.樺木酸的抗腫瘤作用及其誘導(dǎo)KB細胞凋亡的研究[J].沈陽藥科大學(xué)學(xué)報，2006，23(1) : 38-42)研究了樺木酸體內(nèi)對S18tl肉瘤的抑制作用和體外對人口腔上皮癌(KB)細胞系凋亡的誘導(dǎo)活性。作者建立了小鼠體內(nèi)荷S18tl肉瘤模型，測定BetA的體內(nèi)抑瘤率，采用MTT分析、細胞形態(tài)學(xué)觀察、原位末端標記和流式細胞儀檢測等方法檢測BetA對KB細胞生長狀態(tài)和細胞周期的影響以及誘導(dǎo)細胞凋亡的作用。實驗結(jié)果表明BetA 800和1200 mg/kg給荷瘤小鼠灌胃，對S180肉瘤有顯著的抑制作用，體外對KB細胞生長呈劑量依賴性抑制作用(其IC5tl為11. 60 u mol/L)，并出現(xiàn)大量凋亡細胞。2006年畢毅等(畢毅，徐進宜，吳曉明.23-羥基白樺脂酸的30位羥基衍生物的合成及其抗腫瘤活性[J].中國藥科大學(xué)，2007，38(2): 108-111)23-羥基白樺脂酸3位和23位羥基經(jīng)乙酰化保護以及28位酯化得到23-羥基白樺脂酸酯，再與間氯過氧苯甲酸進行環(huán)氧化反應(yīng)，開環(huán)及脫保護得到兩個新化合物6a_e和7a。其中化合物6a_e在同等濃度下的抗腫瘤活性(人肝癌細胞SMMC-7721)高于23-羥基白樺脂酸。2007年張秀娟等(張秀娟，李秋實，凌莉莉.樺木酸對H22荷瘤小鼠腫瘤細胞凋亡及細胞周期的影響[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā)，2007，19: 459-461)研究了樺木酸對H22荷瘤小鼠生命延長率、腫瘤細胞凋亡及細胞周期的影響，實驗結(jié)果表明樺木酸能夠明顯延長H22荷瘤小鼠生生存時間，其中低、中劑量效果顯著(P〈0.05);利用DNA結(jié)合性熒光探針直接對細胞DNA染色后FCM分析，由此推測出了樺木酸可能是通過影響H22腫瘤細胞S期而誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡。2008年王開祥等(王開祥，張慧，鄭克巖.白樺脂酸體外抗腫瘤的活性和機制[J].吉林大學(xué)學(xué)報(理學(xué)版)，2009, 47(3): 622-627)研究了白樺脂醇和白樺脂酸對3種癌細胞株(HeLa細胞;MCF_7細胞；ZR細胞)的增殖抑制作用以及白樺脂酸誘導(dǎo)MCF-7細胞毒的分子機制.應(yīng)用結(jié)晶紫染色方法對白樺脂醇和白樺脂酸對腫瘤細胞的生長抑制作用進行篩選，還應(yīng)用了 RT-PCR技術(shù)檢測MCF-7細胞p21 mRNA,p53 mR NA，Bcl_2 mRNA和BaxmRNA的表達。實驗結(jié)果表明白樺脂醇和白樺脂酸有顯著抑制腫瘤細胞生長的作用，且有濃度依賴性，白樺脂酸能夠誘導(dǎo)MCF-7細胞凋亡，并誘導(dǎo)p21 mRNA和p53 mRNA表達增高，但對其Bcl-2 RNA和Bax mRNA的表達無影響。2009 年 Gauthier 等(Gauthier C. ; Legault J. ; Lavoie S. . Synthesis andCytotoxicity of Bidesmosidic Betulin and Betulinic Acid Saponins[J]. J. Nat.Prod. 2009, 72: 72 - 81)在C_3和C_28位上引入糖甙基團，其中化合物22a對A549，DLD-1，MCF7 和 PC-3 癌細胞的 IC5tl 為 1.8-1.9 //M0 ·
從背景技術(shù)可知，樺木酸具有廣泛的生物活性，且在抗癌領(lǐng)域可作為先導(dǎo)化合物來開發(fā)并得到了一定的理論基礎(chǔ)。同時關(guān)于樺木酸酯類衍生物目前尚無人合成過。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于設(shè)計合成一系列結(jié)構(gòu)新穎的樺木酸酯類衍生物，該類化合物以天然產(chǎn)物樺木酸為先導(dǎo)，通過結(jié)構(gòu)修飾合成了一系列樺木酸衍生物，通過抗癌活性測試表明，其衍生物與樺木酸相比抗癌活性明顯提高。樺木酸酯衍生物結(jié)構(gòu)由下列通式(I)和(II)表不:
權(quán)利要求
1.樺木酸酯衍生物的化學(xué)結(jié)構(gòu)由下列通式(I)和(II)表示
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的化合物，其特征在于所述化合物如下所示 化合物a (2_漠代乙基)3/ -輕基-20 (29) - M ~羽扇 燒-28-酸酷 化合物b (3-溴代丙基)3/ -輕基-20 (29)-烯-羽扇 燒-28-酸酯 化合物c (4-溴代丁基)3盧-羥基-20 (29)-烯-羽扇豆烷-28-酸酯 化合物d (2-(哌啶-I-基)-乙基)3盧-羥基-20 (29)-烯-羽扇豆烷-28-酸酯 化合物e (2-(吡咯-I-基)-乙基)3盧-羥基-20 (29)-烯-羽扇豆烷-28-酸酯 化合物f (2-(嗎啉-I-基)-乙基)3盧-羥基-20 (29)-烯-羽扇豆烷-28-酸酯 化合物g (2_ ( 二乙胺_1-基)-乙基)3/ -輕基-20 (29) - M ~羽扇 燒-28-酸酷 化合物h (3-(哌啶-I-基)-丙基)3盧-羥基-20 (29)-烯-羽扇豆烷-28-酸酯 化合物i : (3-(吡咯-I-基)-丙基)3盧-羥基-20 (29)-烯-羽扇豆烷-28-酸酯 化合物j (3-(嗎啉-I-基)-丙基)3盧-羥基-20 (29)-烯-羽扇豆烷-28-酸酯 化合物k: (3- ( 二乙胺-1-基)-丙基)3/ -輕基-20 (29)-烯-羽扇 燒-28-酸酯 化合物I: (4-(哌啶-I-基)-丁基)3盧-羥基-20 (29)-烯-羽扇豆烷-28-酸酯 化合物m:(4-(吡咯-I-基)-丁基)3盧-羥基-20 (29)-烯-羽扇豆烷-28-酸酯化合物η:(4-(嗎啉-I-基)-丁基)3盧-羥基-20 (29)-烯-羽扇豆烷-28-酸酯化合物ο:(4- ( 二乙胺-I-基)_ 丁基)3盧-羥基-20 (29)-烯-羽扇豆烷-28-酸酯化合物P:·2- (4-苯?；哙?I-基)乙基-3/ -羥基-20 (29)-烯-羽扇豆烷-28-酸酯化合物q:·2-(4-(2，6-二氯苯酰基)哌嗪-I-基)乙基-34-羥基-20(29)-烯-羽扇豆烷-28-酸化合物r:·2-(4-(2_氯-6-氟苯?；?哌嗪-I-基)乙基-3/ -羥基-20(29)-烯-羽扇豆烷-28-酸酯化合物s:·2_(4-(4-異丙基苯酰基)哌嗪-I-基)乙基-3/ -羥基-20(29)-烯-羽扇豆烷-28-酸化合物t:·2_(4-(3-氟苯?；?哌嗪-I-基)乙基-3/ -羥基-20 (29)-烯-羽扇豆烷-28-酸酯化合物u:·2- (4-肉桂?；哙?I-基)乙基-3/ -羥基-20 (29)-烯-羽扇豆烷-28-酸酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求I中任意一項所述的化合物在制備抗癌藥物中的應(yīng)用。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述樺木酸酯衍生物及其制備方法，其特征在于通式(I)和(II)化合物的制備方法是以樺木酸、齒代烷烴、仲胺、無水哌嗪、芳香酸以及取代芳香酸和脂肪酸為原料，最多經(jīng)三步反應(yīng)即可合成目標產(chǎn)物，其合成路線為化合物通式(I)的反應(yīng)路線
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的樺木酸酯衍生物的制備方法，其特征最多三步合成，合成方法為通式(I)的合成方法第一步鹵代基樺木酸酯的制備在單口瓶中加入原料樺木酸和K2CO3,用DMF溶解后，加入溴代烷烴，在室溫下反應(yīng)數(shù)小時，停止反應(yīng)后，用水分散，以乙酸乙酯萃取，得到母液依次用HCl，飽和NaHCO3,飽和NaCl 水溶液分別洗滌后，合并乙酸乙酯層以無水硫酸鈉干燥后蒸去溶劑，用硅膠柱層析分離，得到目標產(chǎn)物，第二步含氨基的樺木酸酯的制備在單口瓶中加入第一步的反應(yīng)產(chǎn)物和K2CO3,用DMF溶解后，加入仲胺，在室溫下反應(yīng)數(shù)小時，停止反應(yīng)后，用水分散，以乙酸乙酯萃取，得到母液依次用HCl，飽和NaHCO3,飽和NaCl 水溶液分別洗滌后，合并乙酸乙酯層以無水硫酸鈉干燥后蒸去溶劑，用硅膠柱層析分離，得到目標產(chǎn)物，通式(II)的合成方法第一步與通式(I)中的鹵代基樺木酸酯的制備方法一致，第二步'2-(哌嗪-I-基)-3盧-羥基-20 (29)-烯-羽扇豆烷-28-酸酯的制備在裝有回流冷凝管、溫度計的三口瓶中加入(2-溴代乙基)-3/ -羥基-20 (29)-烯-羽扇豆烷-28-酸酯和碳酸鉀用DMF溶解，攪拌幾分鐘后加入無水哌嗪，加熱反應(yīng)數(shù)小時， 停止反應(yīng)后，冷卻至室溫，用水分散，用乙酸乙酯萃取，合并乙酸乙酯層，再用水洗滌， 有機相用無水硫酸鈉干燥，然后柱層析分離，得到無色油狀化合物，第三步樺木酸哌嗪酰胺類衍生物的制備；在單口瓶中，在冰浴條件下加入酸類化合物以及EDCI /HOBt，用二氯甲烷溶解后在冰浴下攪拌，加入2-(哌嗪-I-基)-3/ -羥基-20 (29)-烯-羽扇豆烷-28-酸酯在室溫下反應(yīng)數(shù)小時后，停止反應(yīng)后用水洗滌反應(yīng)液，然后無水硫酸鈉干燥，然后柱層析分離得到目標產(chǎn)物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一類樺木酸酯衍生物其制備方法及應(yīng)用，其化合物結(jié)構(gòu)由下列通式(I)和(II)表示。本發(fā)明介紹了以樺木酸、鹵代烷烴、仲胺、無水哌嗪、芳香酸以及取代芳香酸為原料，經(jīng)取代反應(yīng)和酸胺縮合反應(yīng)合成樺木酸酯衍生物。該類化合物可用于制備抗癌藥物。(I) (II)
文檔編號C07J63/00GK102924558SQ201210404869
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者楊松, 楊勝杰, 薛偉, 龔華玉, 劉明川, 胡德禹, 劉敏潔, 梁娜, 趙洪菊 申請人:貴州大學(xué)