具有抗癌活性的6位被单氮杂冠醚修饰的嘌呤核苷类新化合物及制备方法.pdf

本发明公开了一种属于医用的具有抗癌活性的6-位被单氮杂冠醚修饰的嘌呤核苷类新化合物及制备方法。本发明的目的是提供一种具有抗癌活性的新化合物。此化合物(III)结构式中R1代表H、卤素、NH2和NR3其中的R3代表烯丙基、或是乙基取代的烯丙基、或是N，N-二烯丙基，R2代表H、苄基或者卤代苄基、烯丙基、甲基烯丙基、乙基烯丙基或是正丁基。化合物(III)及其药学上可接受的碱或酸所形成的加成盐具有抗癌活性。

1、  具有抗癌活性的6-位被单氮杂冠醚修饰的嘌呤核苷类新化合物及制备方法，其特征在于此化合物(III)具有以下的结构：

式中R¹代表下列基团的一种：
H；卤素；NH₂；N，N-二烯丙基
NR³；其中的R³代表烯丙基(—CH₂CH＝CH₂)，或甲基取代的烯丙基或是乙基取代的烯丙基
式中R²代表下列基团的一种：
H；苄基或者卤代苄基烯丙基
甲基烯丙基乙基烯丙基
正丁基
式中n为零，或任一正整数。

2、  根据权利要求1所述的具有抗癌活性的6-位被单氮杂冠醚修饰的嘌呤核苷类新化合物，其特征在于：所述化合物(III)及其在药学上可接受的酸或碱所形成的加成盐。

3、  具有抗癌活性的6-位被单氮杂冠醚修饰的嘌呤核苷类新化合物的制备方法，其特征在于有以下合成步骤：
(1)、以9位带有上述R2不同取代基的6-氯嘌呤，2，6-二氯嘌呤，2-氨基-6-氯嘌呤，2-N，N-二烯丙基-6氯嘌呤，2-N，N-二甲基烯丙基-6氯嘌呤类化合物(I)为原料，分别在微波辐射下，以水为溶剂，与二乙醇胺反应，得到6-N，N-二(2-羟乙基)嘌呤类化合物(II)，
合成反应方程式如下：

其中R¹与R²代表的基团与化合物(III)相同，
(2)、以6-N，N-二(2-羟乙基)嘌呤类化合物(II)为原料，在碱性条件下，在有机溶剂中，分别与对乙二醇二对甲苯磺酸酯，对甲基苯磺酸一缩二乙二醇双酯，三甘醇二对甲苯磺酸酯和对四甘醇二对甲苯磺酸酯回流反应，6小时，得到相应的6-位被单氮杂冠醚修饰的嘌呤类新化合物(III)，化学反应式如下：

式中的n为0或者任意一正整数。

4、  根据权利要求3所述的具有抗癌活性的6-位被单氮杂冠醚修饰的嘌呤核苷类新化合物的制备方法，其特征在于：所述的有机溶剂为以下溶剂的一种或者其混合溶剂：二甲基亚砜(DMSO)、二甲基甲酰胺(DMF)、四氢呋喃(THF)、叔丁醇、乙腈、正己烷、正辛烷、异辛烷、氯仿、吡啶、苯、甲苯。

5、  根据权利要求3所述的具有抗癌活性的6-位被单氮杂冠醚修饰的嘌呤核苷类新化合物的制备方法，其特征在于：所述的碱性条件下所用的碱性物质为以下的一种或者其混合物：碱金属的氢化物、碱金属的氢氧化物、甲醇钠、乙醇钠。

具有抗癌活性的6-位被单氮杂冠醚修饰的嘌呤核苷类新化合物及制备方法
技术领域：
本发明涉及一类具有抗癌活性的化合物，特别是一种具有抗癌活性的6-位被单氮杂冠醚修饰的嘌呤核苷类新化合物及制备方法。
背景技术：
核苷类化合物是目前公认的最有抗癌、抗病毒潜能的一类药物，经过修饰的嘌呤环和嘌呤核苷衍生物在生物化学和生物学上有着重要作用。
以分子识别为基础的主一客体化学作为新兴交叉学科，已成为当今研究的热点，冠醚化合物作为其中的一个重要组成部分，是一类新型的配体，它与自然界中所发现的大环抗菌素在结构上有相似之处，它们既具有疏水的外部骨架，又具有亲水的可以和金属离子成键的内腔，与通常的配体相比，冠醚具有较多的给体原子。
目前，冠醚的合成已比较成熟，但对于6—位冠醚修饰的嘌呤核苷类化合物的合成，尚未见报道，鉴于核苷类化合物具有较好的生理活性和冠醚化合物具有较强的配位能力，两者结合起来，有望成为一类具有更强生理活性的新型冠醚嘌呤核苷类化合物。
发明内容：
本发明的目的是提供一种具有抗癌活性的6-位被单氮杂冠醚修饰的嘌呤核苷类新化合物及制备方法。本发明的技术解决方案是，具有抗癌活性的6-位被单氮杂冠醚修饰的嘌呤核苷类新化合物及制备方法，其特征在于此化合物(III)具有以下的结构：

式中R1代表下列基团的一种：
H；卤素；NH2；N，N-二烯丙基
NR3；其中的R3代表烯丙基(—CH₂CH＝CH₂)，或甲基取代的烯丙基或是乙基取代的烯丙基
式中R2代表下列基团的一种：
H；苄基或者卤代苄基烯丙基
甲基烯丙基乙基烯丙基
正丁基式中n为零，或任一正整数。
所述化合物(III)及其在药学上可接受的酸或碱所形成的加成盐。
具有抗癌活性的6-位被单氮杂冠醚修饰的嘌呤核苷类新化合物的制备方法，其特征在于有以下合成步骤：
(1)、以9位带有上述R2不同取代基的6-氯嘌呤，2，6-二氯嘌呤，2-氨基-6-氯嘌呤，2-N，N-二烯丙基-6氯嘌呤，2-N，N-二甲基烯丙基-6氯嘌呤类化合物(I)为原料，分别在微波辐射下，以水为溶剂，与二乙醇胺反应，得到6-N，N-二(2-羟乙基)嘌呤类化合物(II)，
合成反应方程式如下：

其中R1与R2代表的基团与化合物(III)相同，
(2)、以6-N，N-二(2-羟乙基)嘌呤类化合物(II)为原料，在碱性条件下，在有机溶剂中，分别与对乙二醇二对甲苯磺酸酯，对甲基苯磺酸一缩二乙二醇双酯，三甘醇二对甲苯磺酸酯和对四甘醇二对甲苯磺酸酯回流反应，6小时，得到相应的6-位被单氮杂冠醚修饰的嘌呤类新化合物(III)，
化学反应式如下：

式中的n为0或者任意一正整数。
所述的有机溶剂为以下溶剂的一种或者其混合溶剂：二甲基亚砜(DMSO)、二甲基甲酰胺(DMF)、四氢呋喃(THF)、叔丁醇、乙腈、正己烷、正辛烷、异辛烷、氯仿、吡啶、苯、甲苯。所述的碱性条件下所用的碱性物质为以下的一种或者其混合物：碱金属的氢化物、碱金属的氢氧化物、甲醇钠、乙醇钠。本发明与现有技术比较，所提供的化合物具有抗癌活性强，制备方法绿色、环保、简便、易行的显著优点。
具体实施方式：
本发明中所涉及的化合物的分子结构式(III)如下：

其中R1代表下列基团的一种：
H；卤素；NH2；N，N-二烯丙基

NR3；其中的R3代表烯丙基(—CH2CH＝CH2)，或甲基取代的烯丙基或是乙基取代的烯丙基
其中R2代表下列基团的一种：
H；苄基或者卤代苄基烯丙基
甲基烯丙基乙基烯丙基正丁基
n是等于0，或是等于1、2、3……的正整数
6-位被单氮杂冠醚修饰的嘌呤核苷类新化合物的合成，是按照下列步骤进行的：
以9位带有上述R2不同取代基的6-氯嘌呤，2，6-二氯嘌呤，2-氨基-6-氯嘌呤，2-N，N-二烯丙基-6氯嘌呤，2-N，N-二甲基烯丙基-6氯嘌呤类化合物(I)为原料，分别在微波辐射下，以水为溶剂，与二乙醇胺反应，得到6-N，N-二(2-羟乙基)嘌呤类化合物(II)。
合成反应方程式如下：

以6-N，N-二(2-羟乙基)嘌呤类化合物(II)为原料，在碱性条件下，在有机溶剂中，分别与乙二醇二对甲苯磺酸酯，对甲基苯磺酸一缩二乙二醇双酯，三甘醇二对甲苯磺酸酯和对四甘醇二对甲苯磺酸酯回流反应，得到相应的6-位被单氮杂冠醚修饰的嘌呤核苷类新化合物(III)。
化学反应式如下：

(1)所用的有机溶剂可以是二甲基亚砜(DMSO)、或二甲基甲酰胺(DMF)、或四氢呋喃(THF)、或叔丁醇、或乙腈、或正己烷、或正辛烷、或异辛烷、或氯仿、或吡啶、或苯、或甲苯、或上述某几种溶剂的混合溶剂。
(2)强碱性条件可以用碱金属的氢化物、或碱金属的氢氧化物、或甲醇钠、或乙醇钠或是以上几种碱性物质的混合物提供。
实施例1：
在50mL圆底烧瓶中加入1mmol 6-N，N-二羟乙基9-烯丙基-2-氯嘌呤，2mmol氢化钠(60％)和15mL四氢呋喃，室温搅拌1小时，升温至回流，半小时后，将1.1mmol三甘醇二对甲苯磺酸酯溶于15mL四氢呋喃中，逐滴加入圆底烧瓶中，回流6小时，用TLC跟踪反应，终止反应后，将反应溶液冷却至室温，蒸馏。然后经柱层析获得目标化合物N-(9-烯丙基-2-氯嘌呤)-15-冠-5，收率12％。
¹H NMR(CDCl₃，400MHz)δ 7.67(s，1H)，6.03-5.93(m，1H)，5·27(d，J＝10.0Hz，1H)，5.17(d，J＝16.8Hz，1H)，4.72(d，J＝5.6Hz，2H)，4.37(d，J＝1.2Hz，2H)，3.87(s，6H)，3.66(s，6H)，3.63(s，6H).
¹³C NMR(CDCl₃，100MHz)δ 154.6，153.7，151.7，138.7，131.7，118.9，118.6，71.0，70.3，70.0，45.5.
HRMS：calcd for C₁₈H₂₆ClN₅O₄[M+Na⁺]434.1571，found 434.1572.
实施例2：
在50mL圆底烧瓶中加入1mmol 6-N，N-二羟乙基9-烯丙基-2-氯嘌呤，2mmol氢化钠(60％)和15mL四氢呋喃，室温搅拌1小时，升温至回流，半小时后，将1.1mmol四甘醇二对甲苯磺酸酯溶于15mL四氢呋喃中，逐滴加入圆底烧瓶中，回流6小时，用TLC跟踪反应，终止反应后，将反应溶液冷却至室温，蒸馏。然后经柱层析获得目标化合物N-(9-烯丙基-2-氯嘌呤)-18-冠-6，收率37％。
¹H NMR(CDCl₃，400MHz)δ 7.63(s，1H)，6.00-5.91(m，1H)，5.25(d，J＝10.4Hz，1H)，5.14(d，1H，J＝16.8Hz)，4.70(d，J＝6.0Hz，2H)，4.43(d，J＝1.2Hz，2H)，4.00(s，2H)，3.78(s，2H)，3.65(d，J＝6.4Hz，12H).
¹³C NMR(CDCl₃，100MHz)δ 154.5，153.7，151.6，138.5，131.7，118.8，118.5，70.7，70.4，45.5.
HRMS：calcd for C₂₀H₃₀ClN₅O₅[M+Na⁺]478.1833，found 478.1832.
实施例3：
在50mL圆底烧瓶中加入1mmol 6-N，N-二羟乙基9-烯丙基嘌呤，2mmol氢化钠(60％)和15mL四氢呋喃，室温搅拌1小时，升温至回流，半小时后，将1.1mmol三甘醇二对甲苯磺酸酯溶于15mL四氢呋喃中，逐滴加入圆底烧瓶中，回流6小时，用TLC跟踪反应，终止反应后，将反应溶液冷却至室温，蒸馏。然后经柱层析获得目标化合物N-(9-烯丙基嘌呤)-15-冠-5，收率19％。
¹H NMR(CDCl₃，400MHz)δ 8.32(s，1H)，7.69(s，1H)，6.03-5.97(m，1H)，5.25(d，J＝10.0Hz，1H)，5.13(d，J＝17.2Hz，1H)，4.75(d，J＝5.2Hz，2H)，4.39-4.34(m，2H)，3.99-3.87(m，6H)，3.64(d，J＝12.4Hz，12H).
¹³C NMR(CDCl₃，100MHz)δ 154.6，153.7，151.7，138.7，131.7，118.9，118.6，71.0，70.3，70.0，45.5.
HRMS：calcd for C₁₈H₂₇N₅O₄[M+H⁺]378.2141，found 378.2039.
实施例4：
在50mL圆底烧瓶中加入1mmol 6-N，N-二羟乙基9-烯丙基嘌呤，2mmol氢化钠(60％)和15mL四氢呋喃，室温搅拌1小时，升温至回流，半小时后，将1.1mmol四甘醇二对甲苯磺酸酯溶于15mL四氢呋喃中，逐滴加入圆底烧瓶中，回流6小时，用TLC跟踪反应，终止反应后，将反应溶液冷却至室温，蒸馏。然后经柱层析获得目标化合物N-(9-烯丙基嘌呤)-18-冠-6，收率40％。
¹H NMR(CDCl₃，400MHz)δ 8.29(s，1H)，7.67(s，1H)，6.03-5.93(m，1H)，5.23(d，J＝10.0Hz，1H)，5.11(d，J＝17.2Hz，1H)，4.74(d，J＝5.6Hz，2H)，4.43-4.41(m，2H)，4.17-4.04(m，2H)，3.80(d，J＝5.2Hz，4H)，3.62(t，J＝25.2Hz，16H).
¹³C NMR(CDCl₃，100MHz)δ 154.2，152.3，150.4，138.2，132.0，119.6，118.3，70.7，70.5，70.5，45.4.
HRMS：calcd for C₂₀H₃₁N₅O₅[M+H⁺]444.2223，found 444.2221.
实施例5：
在50mL圆底烧瓶中加入1mmol 6-N，N-二羟乙基9-正丁基嘌呤，2mmol氢化钠(60％)和15mL四氢呋喃，室温搅拌1小时，升温至回流，1小时后，将1.1mmol三甘醇二对甲苯磺酸酯溶于15mL四氢呋喃中，逐滴加入圆底烧瓶中，回流6小时，用TLC跟踪反应，终止反应后，将反应溶液冷却至室温，蒸馏。然后经柱层析获得目标化合物N-(9-正丁基嘌呤)-15-冠-5，收率40％。
¹HNMR(CDCl₃，400MHz)δ 8.32(s，1H)，7.68(s，1H)，4.19-4.12(m，6H)，3.89(t，J＝6Hz，4H)，3.65(m，12H)，1.82(m，2H)，1.34(m，2H)，0.93(t，J＝7.2Hz，3H).
¹³C NMR(CDCl₃，100MHz)δ 154.3，152.2，150.6，138.4，119.8，70.8，70.5，43.4，32.019.9，13.5.
HRMS：calcd for C₁₉H₃₁N₅O₄[M+H⁺]394.2454，found 394.2454.
实施例6：
在50mL圆底烧瓶中加入1mmol 6-N，N-二羟乙基9-正丁基嘌呤，2mmol氢化钠(60％)和15mL四氢呋喃，室温搅拌1小时，升温至回流，1小时后，将1.1mmol四甘醇二对甲苯磺酸酯溶于15mL四氢呋喃中，逐滴加入圆底烧瓶中，回流6小时，用TLC跟踪反应，终止反应后，将反应溶液冷却至室温，蒸馏。然后经柱层析获得目标化合物N-(9-正丁基嘌呤)-18-冠-6，收率43％。
¹H NMR(CDCl₃，400MHz)δ 8.32(s，1H)，7.67(s，1H)，4.60(s，2H)4.16-4.12(m，4H)，3.83(d，J＝4.8Hz，4H)，3.68(s，8H)，3.66(s，8H)1.83(m，2H)，1.35(m，2H)，0.93(t，J＝7.2Hz，3H).
¹³C NMR(CDCl₃，100MHz)δ 154.3，152.2，150.6，138.5，119.9，71.1，70.8，70.5，70.1，43.4，32.019.8，13.5.
HRMS：calcd for C₂₁H₃₅N₅O₅[M+Na⁺]460.2536，found 460.2534.
实施例7：
在50mL圆底烧瓶中加入1mmol 6-N，N-二羟乙基9-苄基嘌呤，2mmol氢化钠(60％)和15mLDMF，室温搅拌1小时，升温至60度，半小时后，将1.1mmol乙二醇二对甲苯磺酸酯的溶于15mLDMF中，逐滴加入圆底烧瓶中，反应6小时，用TLC跟踪反应，终止反应后，将反应溶液冷却至室温，蒸馏。然后经柱层析获得目标化合物N-(9-苄基嘌呤)-12-冠-4，收率16％。
¹H NMR(CDCl₃，400MHz)δ 8.39(s，1H)，7.71(s，1H)，7.36-7.27(m，5H)，5.36(s，2H)，4.36(s，4H)，4.02(s，4H)，3.71-3.67(m，8H).
¹³C NMR(CDCl₃，100MHz)δ 154.7，152.3，150.7，138.3，135.8，128.9，128.2，127.6，119.8，71.4，70.0，46.9.
HRMS：calcd for C₂₀H₂₅N₅O₃[M+Na⁺]406.1854，found 406.1855.
实施例8：
在50mL圆底烧瓶中加入1mmol 6-N，N-二羟乙基9-苄基嘌呤，2mmol氢化钠(60％)和15mLDMF，室温搅拌1小时，升温至60度，半小时后，将1.1mmol三甘醇二对甲苯磺酸酯溶于15mLDMF中，逐滴加入圆底烧瓶中，反应6小时，用TLC跟踪反应，终止反应后，将反应溶液冷却至室温，蒸馏。然后经柱层析获得目标化合物N-(9-苄基嘌呤)-15-冠-5，收率23％。
¹H NMR(CDCl₃，400MHz)δ 8.37(d，J＝2Hz，1H)，7.69(d，J＝1.2Hz，1H)，7.34-7.25(m，5H)，5.34(d，J＝1.6Hz，2H)，4.323-3.997(m，4H)，3.926-3.897(m，4H)，3.68-3.65(m，12H).
¹³C NMR(CDCl₃，100MHz)δ 154.3，152.5，150.1，138.5，135.9，128.9，128.1，127.6，119.8，71.1，70.3，70.1，46.9.
HRMS：calcd for C₂₂H₂₉N₅O₄[M+Na⁺]450.2118，found 450.2118.
实施例9：
在50mL圆底烧瓶中加入1mmol 6-N，N-二羟乙基9-苄基嘌呤，2mmol氢化钠(60％)和15mLDMF，室温搅拌1小时，升温至60度，半小时后，将1.1mmol三甘醇二对甲苯磺酸酯溶于15mLDMF中，逐滴加入圆底烧瓶中，反应6小时，用TLC跟踪反应，终止反应后，将反应溶液冷却至室温，蒸馏。然后经柱层析获得目标化合物N-(9-苄基嘌呤)-18-冠-6，收率33％。
¹H NMR(CDCl₃，400MHz)δ 8.36(s，1H)，7.69(s，1H)，7.33-7.25(m，5H)，5.34(s，2H)，4.24(s，4H)，3.84(s，4H)，3.68(d，J＝5.6Hz，16H).¹³CNMR(CDCl₃，100MHz)δ 154.3，152.5，150.7，138.4，135.7，128.9，128.1，127.6，119.6，70.7，70.5，70.4，46.9.HRMS：calcd for C₂₄H₃₃N₅O₅[M+Na⁺]494.2380，found 494.2379.
实施例10：
在50mL圆底烧瓶中加入1mmol 9-烯丙基-2-(N，N-二烯丙基)-6-N，N-二羟乙基9-烯丙基嘌呤，2mmol氢化钠(60％)和15mL四氢呋喃，室温搅拌1小时，升温至回流，半小时后，将1.1mmol三甘醇二对甲苯磺酸酯溶于15mL四氢呋喃中，逐滴加入圆底烧瓶中，回流6小时，用TLC跟踪反应，终止反应后，将反应溶液冷却至室温，蒸馏。然后经柱层析获得目标化合物N-[9-烯丙基-2-(N，N-二烯丙基)嘌呤]15-冠-5，收率24％。
¹H NMR(CDCl₃，400MHz)δ 7.41(s，1H)，6.02-5.83(m，3H)，5.23-5.07(m，6H)，4.60(d，J＝5.6Hz，2H)，4.36(s，2H)，4.21(d，J＝5.6Hz，4H)，3.87(s，6H)，3.68-3.60(m，12H).
¹³C NMR(CDCl₃，100MHz)δ 158.0，154.0，153.1，135.6，135.4，132.8，118.1，115.6，113.6，71.1，70.2，70.1，49.1，45.0.
HRMS：calcd for C₂₄H₃₆N₆O₄[M+Na⁺]495.2696，found 495.2695.
实施例11：
在50mL圆底烧瓶中加入1mmol 9-烯丙基-2-(N，N-二烯丙基)-6-N，N-二羟乙基9-烯丙基嘌呤，2mmol氢化钠(60％)和15mL四氢呋喃，室温搅拌1小时，升温至回流，半小时后，将1.1mmol三甘醇二对甲苯磺酸酯溶于15mL四氢呋喃中，逐滴加入圆底烧瓶中，回流6小时，用TLC跟踪反应，终止反应后，将反应溶液冷却至室温，蒸馏。然后经柱层析获得目标化合物N-[9-烯丙基-2-(N，N-二烯丙基)嘌呤]18-冠-6，收率30％。
¹H NMR(CDCl₃，400MHz)δ 7.39(s，1H)，6.00-5.81(m，3H)，5.21-5.06(m，6H)，4.59(d，J＝6Hz，2H)，4.36(s，2H)，4.19(d，J＝5.6Hz，4H)，3.96(s，2H)，3.78(s，4H)，3.68(s，8H)，3.64(s，8H).
¹³C NMR(CDCl₃，100MHz)δ 158.0，154.0，153.0，135.5，135.2，132.7，118.0，115.6，113.4，70.7，70.5，70.4，49.0，45.0.
HRMS：calcd for C₂₆H₄₀N₆O₅[M+H⁺]517.3138，found 517.3138.
6-位被单氮杂冠醚修饰的嘌呤类新化合物的抗癌活性实验如下：
用磺酰罗丹明B(SRB)法在体外对人癌细胞增殖的抑制作用进行了测定：分别将生长情况良好的、处于对数生长期的人白血病(HL-60)、人肝癌(Bel-7402)和人胃癌(BGC-823)细胞以1×10⁴个/mL浓度接种于96孔板，在5％CO₂培养箱中37℃培养24小时。弃去旧液，换新培养液，加入经灭菌处理的二甲基亚砜溶解的20μmol/L测试化合物，继续培养48小时，然后去上清液，每个小孔中加入100μl 10％的三氯乙酸(TCA)，静止10分钟，再于4℃保持1小时进行固定。然后去掉固定液，每个小孔用水洗5遍。待室温干燥后，在每个小孔中加入0.4％SRB100L，室温放置10分钟，用1％的醋酸(HOAc)洗涤5遍，置于空气中干燥后，加入10mMTris200l/每孔，振荡溶解，于540nm波长处测定OD值。
结果表明，在20μmol/L时上述十个实施例中的化合物对人白血病(HL-60)、人胃癌(BGC-823)、人肝癌(Bel-7402)3种人癌细胞增殖都有抑制作用。