菲并吲哚里西啶生物碱衍生物及其盐和抗癌活性.pdf

1、(10)授权公告号 CN 102002041 B (45)授权公告日 2012.05.30 CN 102002041 B *CN102002041B* (21)申请号 201010515383.8 (22)申请日 2010.10.22 C07D 471/04(2006.01) C07D 491/147(2006.01) C07D 491/22(2006.01) A61P 35/00(2006.01) A61P 35/02(2006.01) (73)专利权人 南开大学 地址 300071 天津市南开区卫津路 94 号 专利权人 中国科学院上海药物研究所 (72)发明人 汪清民 蒙凌华 张翱 吴萌

2、 李峥 王开亮 王兹稳 刘玉秀 (54) 发明名称 菲并吲哚里西啶生物碱衍生物及其盐和抗癌 活性 (57) 摘要 本发明涉及菲并喹喏里西啶生物碱衍生物 (I) 及其盐 (II) 和抗癌活性， 式中各基团的意义 见说明书。 通式(I) 及其盐 (II) 具有很好的抗癌 活性， 能很好地抑制人肺腺癌 A-549 和人白血病 HL-60。 (51)Int.Cl. 审查员 高义 权利要求书 1 页 说明书 17 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书 1 页 说明书 17 页 1/1 页 2 1. 一种菲并吲哚里西啶生物碱衍生物及其盐在制备抗癌药物中的用途， 其特征在于

3、， 所述菲并吲哚里西啶生物碱衍生物及其盐的化合物是 S-(+)-2， 3- 二甲氧基 -6- 羟基菲 并吲哚里西啶 ； 所述的盐为 S-(+)-2， 3- 二甲氧基 -6- 羟基菲并吲哚里西啶与酸 HX 所形 成的盐， HX 代表无机酸和有机酸， HX 代表无机酸时， 分别选自如下所示无机酸 ： HCl、 HBr、 HI， HX 代表有机酸时， 分别选自如下所示有机酸 ： 丙酸、 丁酸、 丙二酸、 草酸、 己二酸、 樟脑磺 酸、 反式阿魏酸、 水杨酸、 苹果酸、 琥珀酸、 对羟基苯甲酸、 乳酸、 咖啡酸、 绿原酸、 对氨基苯磺 酸、 5- 磺基水杨酸、 富马酸、 葡萄糖酸、 衣康酸、 山梨酸

4、； 所述的抗癌活性， 是抑制人肺腺癌 A-549 和人白血病 HL-60。 2. 如权利要求 1 所述的一种菲并吲哚里西啶生物碱衍生物及其盐在制备抗癌药物中 的用途， 其特征在于所述的盐为 S-(+)-2， 3- 二甲氧基 -6- 羟基菲并吲哚里西啶的碘化氢 盐。 3. 一种菲并吲哚里西啶生物碱衍生物的盐， 其特征在于所述的盐为 S-(+)-2， 3- 二甲 氧基 -6- 羟基菲并吲哚里西啶的碘化氢盐 ； S-(+)-2， 3- 二甲氧基 -6- 羟基菲并吲哚里西 啶的对氨基苯甲酸盐 ； S-(+)-2， 3- 二甲氧基 -6- 羟基菲并吲哚里西啶的磷酸盐 ； S-(+)-2， 3-二甲氧基-

5、6-羟基菲并吲哚里西啶的三氟乙酸盐 ； S-(+)-2， 3-二甲氧基-6-羟基菲并吲 哚里西啶的对甲基苯磺酸盐 ； S-(+)-2， 3- 二甲氧基 -6- 羟基菲并吲哚里西啶的反式苯丙烯 酸盐 ； S-(+)-2， 3-二甲氧基-6-羟基菲并吲哚里西啶的2-吡啶甲酸盐 ； S-(+)-2， 3-二甲氧 基 -6- 羟基菲并吲哚里西啶的草酸盐 ； S-(+)-2， 3- 二甲氧基 -6- 羟基菲并吲哚里西啶的对 氯苯甲酸盐。 权 利 要 求 书 CN 102002041 B 2 1/17 页 3 菲并吲哚里西啶生物碱衍生物及其盐和抗癌活性 技术领域 0001 本发明涉及菲并吲哚里西啶生物碱衍

6、生物及其盐和抗癌活性。 背景技术 0002 WO03070166 公开了菲并吲哚里西啶和菲并喹喏里西啶衍生物的制备方法和它们 在医药上的应用， CN200610129555.1 公开了菲并吲哚里西啶和菲并喹喏里西啶衍生物及其 盐在农药上的应用， CN10134848.3 公开了菲并吲哚里西啶衍生物的制备。 发明内容 0003 本发明的目的是提供菲并吲哚里西啶生物碱衍生物及其盐和抗癌活性。 菲并吲哚 里西啶生物碱衍生物及其盐发现具有很好的抗癌活性。 0004 本发明的菲并吲哚里西啶生物碱衍生物是具有如下通式 (I) 所示结构的化合物 ： 0005 0006 本发明的菲并吲哚里西啶生物碱衍生物的盐

7、是具有如下通式 (II) 所示结构的化 合物 ： 0007 0008 式中， 0009 R1和 R2分别代表氢、 一个至四个卤素原子、 一个至四个 1-6 碳烷氧基、 一个至四个 羟基、 一个至四个酯基、 一个至二个 OCH2O、 一个至二个 OCH2CH2O ； 0010 R3分别代表氢、 羟基、 卤素原子、 氰基、 1-6 碳烷氧基、 1-4 碳烷基羰氧基、 -4 碳烷氧 基羰氧基及其立体异构体 ； 0011 R4分别代表氢、 甲基 ； 0012 R5-R7分别代表氢、 羟基、 卤素原子、 氰基、 1-6 碳烷氧基、 1-4 碳烷基羰氧基、 1-4 碳 烷氧基羰氧基 ； 说 明 书 CN

8、102002041 B 3 2/17 页 4 0013 与氮原子相连的标 * 的手性碳原子为 R、 S 构型， 或其不同比例的混合物 ； 0014 HX 代表无机酸和有机酸， HX 代表无机酸时， 分别选自如下所示无机酸 ： HCl、 HBr、 HI， HX 代表有机酸时， 分别选自如下所示有机酸 ： 丙酸、 丁酸、 丙二酸、 草酸、 己二酸、 樟脑磺 酸、 反式阿魏酸、 水杨酸、 苹果酸、 琥珀酸、 对羟基苯甲酸、 乳酸、 咖啡酸、 绿原酸、 对氨基苯磺 酸、 5- 磺基水杨酸、 富马酸、 葡萄糖酸、 衣康酸、 山梨酸。 0015 通式为 (Ia 和 IIa) 的化合物显示出特别优异的抗癌活

9、性， 式中 R1代表氢、 一个至 四个卤素原子、 一个至四个 1-6 碳烷氧基、 一个至四个羟基、 一个至四个酯基、 一个至二个 OCH2O、 一个至二个 OCH2CH2O ； R2代表氢、 一个至四个卤素原子、 一个至四个 1-6 碳烷氧基、 一 个至四个羟基、 一个至四个酯基、 一个至二个 OCH2O、 一个至二个 OCH2CH2O ； R3分别代表氢、 羟基、 卤素原子、 氰基、 1-6 碳烷氧基、 1-4 碳烷基羰氧基、 1-4 碳烷氧基羰氧基及其立体异构 体 ； 与氮原子相连的标*的手性碳原子为R、 S构型， 或其不同比例的混合物 ； HX代表无机酸 和有机酸， HX 代表无机酸时，

10、 分别选自如下所示无机酸 ： HCl、 HBr、 HI， HX 代表有机酸时， 分 别选自如下所示有机酸 ： 丙酸、 丁酸、 丙二酸、 草酸、 己二酸、 樟脑磺酸、 反式阿魏酸、 水杨酸、 苹果酸、 琥珀酸、 对羟基苯甲酸、 乳酸、 咖啡酸、 绿原酸、 对氨基苯磺酸、 5- 磺基水杨酸、 富马 酸、 葡萄糖酸、 衣康酸、 山梨酸。 0016 0017 优选的 S-(+)-2， 3- 二甲氧基 -6- 羟基菲并吲哚里西啶 (4) 显示出特别优异的抗 癌活性。 0018 0019 本发明提供的菲并吲哚里西啶生物碱衍生物及其盐 (I 和 II) 具有很好的抗癌活 性， 能很好地抑制人肺腺癌 A-54

11、9 和人白血病 HL-60。 具体实施方式 0020 下述的实施例和生测试验结果可用来进一步说明本发明， 但不意味着限制本发 明。 0021 实施例 1 ： S-(+)-2， 3- 二甲氧基 -6- 羟基菲并吲哚里西啶 (4) 的合成 说 明 书 CN 102002041 B 4 3/17 页 5 0022 (E)-2-(4- 乙酰氧苯基 )-3-(3， 4- 二甲氧基苯基 ) 丙烯酸的合成 0023 在 1000mL 四口瓶中加入 4- 羟基苯乙酸 (66.8g)， 3， 4- 二甲氧基苯甲醛 (83.0g)， 乙酸酐 (200mL)， 三乙胺 (66.7g)， 加热回流 9 小时， 加入水

12、， 过滤， 乙醇洗， 干燥后得产 物 (E)-2-(4- 乙酰氧苯基 )-3-(3， 4- 二甲氧基苯基 ) 丙烯酸 (117.4g)， 收率 78， 熔点 244-247。 0024 (E)-2-(4- 羟基苯基 )-3-(3， 4- 二甲氧基苯基 ) 丙烯酸甲酯的合成 0025 在 1000mL 四口瓶中加入 (E)-2-(4- 乙酰氧苯基 )-3-(3， 4- 二甲氧基苯基 ) 丙烯 酸(40.4g)， 甲醇(600mL)， 浓硫酸(24.1g)， 加热回流10小时。 脱溶， 然后溶于二氯甲烷中， 用饱和碳酸氢钠溶液洗涤， 有机相用无水硫酸钠干燥， 过滤， 脱溶得产物 (E)-2-(4-

13、 羟基苯 基 )-3-(3， 4- 二甲氧基苯基 ) 丙烯酸甲酯 (36.0g)， 收率 97， 熔点 127-128。 0026 2， 3- 二甲氧基 -6- 羟基 -9- 菲甲酸甲酯的合成 0027 将化合物(E)-2-(4-羟基苯基)-3-(3， 4-二甲氧基苯基)丙烯酸甲酯(10.10g)溶 于二氯甲烷(250mL)中， 加入三氯化铁(13.07g)， 室温搅拌反应4.5小时， 加入甲醇和水， 用 二氯甲烷萃取， 有机相用无水硫酸钠干燥， 过滤， 脱溶， 柱层析得产物 2， 3- 二甲氧基 -6- 羟 基 -9- 菲甲酸甲酯 (5.82g)， 收率 58， 熔点 188-190。 00

14、28 2， 3- 二甲氧基 -6- 苄氧基 -9- 菲甲酸甲酯的合成 0029 将 2， 3- 二甲氧基 -6- 羟基 -9- 菲甲酸甲酯 (15.24g) 溶于丙酮 (300mL) 中， 加入 苄溴 (10.02g) 和碳酸钾 (10.11g)， 加热回流 10 小时， 过滤， 脱溶， 柱层析得产物 2， 3- 二甲 氧基 -6- 苄氧基 -9- 菲甲酸甲酯 (17.28g)， 收率 88， 熔点 156-157。 0030 2， 3- 二甲氧基 -6- 苄氧基 -9- 菲苄醇的合成 0031 将四氢铝锂 (2.84g) 加入到四氢呋喃 (150mL) 中， 加入 2， 3- 二甲氧基 -6

15、- 苄氧 基 -9- 菲甲酸甲酯 (10.02g) 的四氢呋喃 (150mL) 溶液， 加热回流 1.5 小时， 加入二氯甲烷 (200mL) 和稀盐酸， 分液， 有机相用无水硫酸钠干燥， 过滤， 脱溶得 2， 3- 二甲氧基 -6- 苄氧 基 -9- 菲苄醇 (9.12g)， 产率 97.9， 熔点 184-186。 0032 N-(2， 3- 二甲氧基 -6- 苄氧基 -9- 菲甲基 )-L- 焦谷氨酸甲酯的合成 0033 将 2， 3- 二甲氧基 -6- 苄氧基 -9- 菲苄醇 (8.52g) 溶于二氯甲烷 (500mL) 中， 加 入三溴化磷 (3.2mL) 的二氯甲烷 (20mL)

16、溶液， 室温反应 9 小时， 将反应液倒入冰水中， 分 液， 有机相用无水硫酸钠干燥， 过滤， 脱溶， 得到白色固体。将所得白色固体溶于 N， N- 二 甲基甲酰胺， 加入 L- 谷氨酸二甲酯盐酸盐 (7.22g) 和碳酸钾 (4.72g， 34.18mmol)， 反应 12 小时， 加入二氯甲烷和水， 分液， 有机相用无水硫酸钠干燥， 过滤， 脱溶。将所得产物溶于 甲醇和冰醋酸中， 控温 45-50反应 8 小时， 脱溶， 所得粗产品柱层析， 得 N-(2， 3- 二甲氧 基 -6- 苄氧基 -9- 菲甲基 )-L- 焦谷氨酸甲酯 (6.70g)， 收率 59， 熔点 182-183， 比旋

17、光 度 20D-56.0 (c 1.0， CH2Cl2)。 0034 N-(2， 3- 二甲氧基 -6- 苄氧基 -9- 菲甲基 )-L- 焦谷氨酸的合成 0035 将 N-(2， 3- 二甲氧基 -6- 苄氧基 -9- 菲甲基 )-L- 焦谷氨酸甲酯 (3.06g) 溶于 1， 4- 二氧六环和甲醇中， 加入氢氧化钾溶液 (30mL)， 室温反应 2 小时， 脱溶， 用盐酸酸化， 过 滤， 干燥得 N-(2， 3- 二甲氧基 -6- 苄氧基 -9- 菲甲基 )-L- 焦谷氨酸 (2.91g)， 收率 98， 熔 点 276-278， 比旋光度 20D-67.6 (c 0.5， DMF)。 0

18、036 (S)-2， 3- 二甲氧基 -6- 羟基菲并 9， 10-b-11， 14- 吲哚里西啶二酮的合成 说 明 书 CN 102002041 B 5 4/17 页 6 0037 将 N-(2， 3- 二甲氧基 -6- 苄氧基 -9- 菲甲基 )-L- 焦谷氨酸 (2.00g) 溶于二氯甲 烷 (100mL)， 加入草酰氯 (0.69g)， 两滴 N， N- 二甲基甲酰胺， 室温反应 4.5 小时， 滴加四氯 化锡 (0.96g) 的二氯甲烷溶液， 35下反应过夜， 加入盐酸， 分液， 有机相脱溶， 柱层析得 (S)-2， 3-二甲氧基-6-羟基菲并9， 10-b-11， 14-引哚里西啶

19、二酮(0.80g)， 收率52， 熔 点 260-261， 比旋光度 20D-94.4 (c 0.5， DMF)。 0038 (S)-2， 3- 二甲氧基 -6- 羟基菲并 9， 10-b-11- 吲哚里西啶酮的合成 0039 将 (S)-2， 3- 二甲氧基 -6- 羟基菲并 9， 10-b-11， 14- 吲哚里西啶二酮 (0.52g)， 硼氢化钠 (0.15g)， 乙醇 (50mL) 在室温下搅拌 40 分钟， 反应液冷至 0， 加入盐酸和二氯 甲烷， 分液， 有机相用无水硫酸钠干燥， 过滤， 脱溶， 所得产品溶于二氯甲烷， 加入三乙基硅 烷 (0.80g) 和三氟乙酸 (1.57g)，

20、 控温 33-36反应 3.5 小时， 反应液中加入二氯甲烷和水， 分液， 有机相无水硫酸钠干燥， 过滤， 脱溶， 柱层析得 (S)-2， 3- 二甲氧基 -6- 羟基菲并 9， 10-b-11- 吲哚里西啶酮 (0.44g)， 收率 88， 熔点 221分解， 比旋光度 20D-85.6(c 1， DMF。 0040 S-(+)-2， 3- 二甲氧基 -6- 羟基菲并吲哚里西啶 (4) 的合成 0041 在 100mL 四口瓶中加入 (S)-2， 3- 二甲氧基 -6- 羟基菲并 9， 10-b-11- 吲哚里 西啶酮 (0.20g)， 四氢呋喃 (25mL)， 四氢铝锂 (0.04g)，

21、混合物加热回流半小时， 滴加乙酸乙 酯， 水， 二氯甲烷和甲醇， 分液， 有机相无水硫酸钠干燥， 过滤， 脱溶， 得 S-(+)-2， 3- 二甲氧 基 -6- 羟基菲并吲哚里西啶 (4)(0.18g)， 收率 95， 熔点 219-220 ； 20D 66.4 (c 0.25， Methanol) ； 1H NMR(400MHz， DMSO-d6) ： 9.69(s， 1H， OH)， 7.95(s， 1H， Ar-H)， 7.92(s， 1H， Ar-H)， 7.73(d， J 8.8Hz， 1H， Ar-H)， 7.31(s， 1H， Ar-H)， 7.09(d， J 9.2Hz， 1H

22、， Ar-H)， 4.55(d， J 15.2Hz， 1H， 9-H)， 3.99(s， 3H， OMe)， 3.94(s， 3H， OMe)， 3.53(d， J 14.8Hz， 1H， 9-H)， 3.30-3.35(m， 2H， 13a-H， 11-H)， 2.72-2.78(m， 1H， 11-H)， 2.32-2.38(m， 2H， 14-H)， 2.12-2.18(m， 1H， 13-H)， 1.82-1.90(m， 2H， 12-H)， 1.59-1.69(m， 1H， 13-H) ； 13C NMR(100MHz， DMSO-d6)155.3， 149.0， 148.0， 12

23、9.9， 126.3， 126.1， 124.4， 124.0， 122.6， 122.2， 116.2， 106.4， 104.0， 103.9， 59.8， 55.4， 55.3， 54.4， 53.2， 32.9， 30.8， 21.1.HRMS(ESI) ： calcd.for C22H23NO3M+H+350.1751 ； found 350.1753。 0042 实施例 2 ： 菲并吲哚里西啶生物碱衍生物及其盐 (I 和 II) 的化学结构式和物理常 数， 见表 1 ： 0043 表 1. 菲并吲哚里西啶生物碱衍生物及其盐 (I 和 II) 的化学结构式和物理常数 0044 说 明

24、 书 CN 102002041 B 6 5/17 页 7 0045 说 明 书 CN 102002041 B 7 6/17 页 8 0046 说 明 书 CN 102002041 B 8 7/17 页 9 0047 说 明 书 CN 102002041 B 9 8/17 页 10 0048 说 明 书 CN 102002041 B 10 9/17 页 11 0049 说 明 书 CN 102002041 B 11 10/17 页 12 0050 说 明 书 CN 102002041 B 12 11/17 页 13 0051 实施例 3 ： 抗癌活性的测定， 测定程序如下 ： 0052 肿瘤细胞

25、体外增殖抑制试验 说 明 书 CN 102002041 B 13 12/17 页 14 0053 肿瘤细胞的生长抑制用磺酰罗单明 B(sulforhodamine B， SRB) 法检测 ： 将一定数 量处于对数生长期的不同肿瘤细胞接种于 96 孔培养板， 培养 24h 细胞贴壁后， 加入不同浓 度的受试化合物， 每个浓度设三复孔， 并设定相应溶媒对照及无细胞调零孔。继续培养细 胞 72h 后， 倾去培养液， 加入冰预冷的 10的三氯乙酸溶液固定细胞， 4放置 1h 后用蒸馏 水洗涤 5 次， 空气中自然干燥。然后加入 4mg/mL 的 SRB(Sigma， St Louis， MO， USA

26、) 溶液， 室温中染色 15min， 去染色液， 用 1冰醋酸洗涤 5 次， 空气干燥。最后加入 Tris 溶液 (pH 10.5)， 可调波长式微孔板酶标仪(VERSAmaxTM， Molecular DeviceCorporation， Sunnyvale， CA， USA) 在 515nm 波长下测定 OD 值。以下列公式计算药物对细胞生长的抑制率 ： 抑制率 ( ) (OD对照-OD加药)/OD对照100， IC50值采用 Logit 法计算。 0054 四氮唑盐 (microculture tetrozolium， MTT) 还原法 ： 在培养板上加一定密度的 细胞悬液， 90L/

27、孔 ； 如需给药， 则再于同时 ( 悬浮细胞 ) 或 4h 后 ( 贴壁细胞 ) 加入不同 浓度之化疗药物， 10L/ 孔， 均设三复孔。另外， 每块板上另设一个调零孔 ( 只加培液， 不 含细胞和药物 )。培养 (37， 5 CO2)2d 后， 加入 MTT 溶液 20L/ 孔 ； 继续培养 4h 后， 加 入上述三联液 100L/ 孔， 于 37放置过夜后， 以 DG-3022 型酶标仪 ( 华东电子管厂产品 ) 测各孔的 IC50值。 0055 表 2 部分菲并吲哚里西啶生物碱衍生物及其盐 (I 和 II) 的抗癌活性测试结果 ： 0056 0057 说 明 书 CN 102002041

28、 B 14 13/17 页 15 0058 说 明 书 CN 102002041 B 15 14/17 页 16 0059 说 明 书 CN 102002041 B 16 15/17 页 17 0060 说 明 书 CN 102002041 B 17 16/17 页 18 0061 说 明 书 CN 102002041 B 18 17/17 页 19 0062 从表中可见， 所有化合物在 1M 浓度下对两种癌细胞均表现出强烈的抗肿瘤细 胞抑制活性， 部分化合物在仍具有50的抑制活性， 化合物2和4在0.01M下对人肺腺 癌 A-549 细胞的抑制仍超过 50。同时， 化合物 2 和 4 在 0.01M 下对人白血病 (HL-60) 的抑制仍超过 50， 显示强烈的抗癌活性。 说 明 书 CN 102002041 B 19