新的二酮哌嗪类衍生物及其应用 【技术领域】
本发明属于医药技术领域， 涉及新的二酮哌嗪类衍生物及其应用。具体涉及新的 二酮哌嗪类衍生物及其在制备抗肿瘤药物中的应用。背景技术
癌症是现代人类健康的重大威胁之一 . 尽管在近几十年来， 人们为征服癌症做出 了巨大的努力， 但离征服癌症的目标还相差甚远， 癌症仍然是人类死亡的重要原因之一。 抗 肿瘤活性化合物二酮哌嗪类衍生物是一类具有二酮哌嗪环结构特点的天然产物， 对 HL-60 人白血病癌细胞体现了很好的活性。
近年来， 随着人类基因组学、 分子和细胞生物学及新药设计技术的突破和发展， 人 们对癌症的病理和机理在分子基础上有了更深的认识和理解， 癌细胞的特性成为治疗癌症 的新的靶点。但相比细胞抑制剂而言， 细胞毒类药物仍然占据着主导地位。而目前市场上 广为使用的是抑制细胞有丝分裂的这一类细胞毒类药物， 包括秋水仙碱、 长春花碱类及紫 三醇等。这一类化合物的作用靶点在微管蛋白， 通过与微管蛋白结合， 阻止微管形成， 使细 胞的有丝分裂停留在分裂中期， 从而抑制了癌细胞的快速增生， 目前， 这一类化合物面临了 很大的问题， 由于多重耐药性的日益增多， 已经限制了这类药物的疗效。 所以研究开发具有 光谱抗肿瘤特性的新型化合物， 显得极为紧迫和必要。 发明内容
本发明的目的在于提供了新的二酮哌嗪类衍生物， 以及它们在制备抗肿瘤相关药 物中体现的新功用。
本发明是通过以下技术方案实现的 ：
所述的抗肿瘤活性化合物二酮哌嗪类衍生物， 为以下化合物Ⅰ和Ⅱ中的任一个， 具体的结构式如下 ：
n为0或1或2；
R 基团选自氨基， 乙氨基， 丙氨基， 异丙氨基， 丁氨基， 异丁氨基， 叔丁氨基， 环丙氨 基， 环戊氨基， 环己氨基， 二甲氨基， 二乙胺基， 四氢吡咯基， 六氢吡啶基， 4- 甲基六氢吡啶 基， 吗啉基， 哌嗪基， 氮甲基哌嗪基。
本发明所述的化合物Ⅰ和Ⅱ， 其系列衍生物都具有新颖的结构特点， 通过对 A 片 段的设计， 变换不同氨基等极性官能团， 改善分子的亲水性来提高分子抗肿瘤活性， 并结合
B 片段的变化， 通过碳碳双键将 A， B 片段连接起来得到目标化合物。
本发明中的全合成路线采用国际上已经广为接受的逆合成 (Retrosynthesis) 分 析方法， 例如可将该二酮哌嗪类衍生物分割成 A 和 B 两个分子片段。本发明全合成路线中 包括两个片段分子的各自分别合成。然后通过碳碳双键将片段分子 A 和 B 连接成为最终的 二酮哌嗪类化合物， 这中间涉及到多种官能团保护基的使用。
本发明对合成的新型的二酮哌嗪类化合物进行细胞实验和药物筛选， 以期研发出 有临床应用前景的新型化合物， 可以推进抗肿瘤领域研究的进程。 研究结果表明 ： 本发明的 二酮哌嗪类化合物对测试的肿瘤细胞都显示很好的活性， 其中对人白血病细胞 HL-60 显示 了强效的活性。 附图说明
图 1 为本发明化合物二酮哌嗪类衍生物逆合成 (Retrosynthesis) 分析图具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明 ： 本实施例在以本发明技术方案为前 提下进行实施， 给出了详细的实施方式和具体的操作过程， 但本发明的保护范围不限于下 述的实施例。 实例一
全合成方法 ： ( 以结构通式Ⅰ系列中 n ＝ 1， R ＝ N(CH3)2 为例 )
1、 3- 羟基 -4- 香叶醇基苯甲醛 ( 前期合成 1.0eq)， 溴氯丙烷 (1.0eq)， 三乙胺 (1.0eq)， 二氯甲烷作溶剂， 冰水浴 0℃反应 30min， 硅胶柱分离， 产物直接用在下一步反应。 上一步产物 (1.0eq)， 二甲胺 (1.0eq)， 三乙胺 (cat)， 二氯甲烷作溶剂 ； 混合之后室温下搅 拌 5 小时， 硅胶柱分离， 得到产物 (65％ )。
2、 甘 氨 酸 甲 酯 盐 酸 盐 (1.0eq)， L- 丙 氨 酸 (Cbz 保 护 氨 基 1.0eq)， 加入 DCC(2.0eq)， DMAP(cat)， 二氯甲烷作溶剂， 室温下混合搅拌 4 小时， 硅胶柱分离， 产物直接 用在下一步反应。上一步产物 (1.0eq)， H2(2.0eq)， 加入乙醇作溶剂， 室温下反应 6 小时。 硅胶柱分离， 得到产物 (80％ )。
3、 将 1 产物， 2 产物和叔丁醇钾加入到二氯甲烷中室温搅拌过夜， 过柱分离得到产 物 ( 结构通式Ⅰ系列中 n ＝ 1， R ＝ N(CH3)2)(74％ )。核磁数据如下 ： 1
H-NMR(300MHz， DMSO-d6)δ ： 9.78(1H， brs)， 8.35(1H， s)， 7.09(H， brs)， 7.03(1H， d， J ＝ 8.4Hz)， 6.95(1H， d， J ＝ 8.4Hz)， 6.61(1H， s)， 5.40(1H， t， J ＝ 6.0Hz)， 5.06(1H， t， J ＝ 6.0Hz)， 4.55(2H， d， J ＝ 6.0Hz)， 4.09(1H， q， J ＝ 6.9Hz)， 4.00(2H， t， J ＝ 6.3Hz)， 2.34(2H， t， J ＝ 7.0Hz)， 2.11(6H， s)， 2.05(4H， m)， 1.82(2H， m)， 1.68(3H， s)， 1.62(3H， s)， 1.55(3H， s)， 1.32(3H， d， J ＝ 6.9Hz)。
实例二
结构通式Ⅰ系列中 n ＝ 1， R ＝ N(CH2CH3)2 由上述实施例一中 1.2.3 方法制备。核 磁数据如下 ： 1
H-NMR(300MHz， DMSO-d6)δ ： 9.78(1H， brs)， 8.35(1H， s)， 7.07(1H， brs)， 7.03(1H， d， J ＝ 8.4Hz)， 6.95(1H， d， J ＝ 8.4Hz)， 6.61(1H， s)， 5.40(1H， t， J ＝ 6.0Hz)， 5.04(1H， t，
J ＝ 6.0Hz)， 4.54(2H， d， J ＝ 6.0Hz)， 4.09(1H， q， J ＝ 6.9Hz)， 4.00(2H， t， J ＝ 6.3Hz)， 2.51(2H， t， J ＝ 6.9Hz)， 2.44(4H， q， J ＝ 7.2Hz)， 2.05(4H， m)， 1.78(2H， m)， 1.68(3H， s)， 1.62(3H， s)， 1.55(3H， s)， 1.32(3H， d， J ＝ 6.9Hz)， 0.92(6H， t， J ＝ 7.2Hz)。
实例三
结构通式Ⅰ系列中 n ＝ 1， R ＝ N(CH2CH2)2 由上述实施例一中 1.2.3 方法制备。核 磁数据如下 ： 1
H-NMR(300MHz， DMSO-d6)δ ： 9.78(1H， brs)， 8.35(1H， s)， 7.07(1H， brs)， 7.04(1H， d， J ＝ 8.4Hz)， 6.95(1H， d， J ＝ 8.4Hz)， 6.62(1H， s)， 5.40(1H， t， J ＝ 6.0Hz)， 5.04(1H， t， J ＝ 6.0Hz)， 4.55(2H， d， J ＝ 6.0Hz)， 4.10(1H， q， J ＝ 6.9Hz)， 4.00(2H， t， J ＝ 6.3Hz)， 2.51(2H， t， J ＝ 7.2Hz)， 2.41(4H， m)， 2.05(4H， m)， 1.86(2H， m)， 1.68(3H， s)， 1.66(4H， m)， 1.62(3H， s)， 1.55(3H， s)， 1.32(3H， d， J ＝ 6.9Hz)。
实例四
结构通式Ⅱ系列中 n ＝ 1， R ＝ N(CH3)2 由上述实施例一中 1.2.3 方法制备。核磁 数据如下 ： 1
H-NMR(300MHz， DMSO-d6)δ ： 9.82(1H， brs)， 8.35(1H， s)， 7.09(H， brs)， 7.03(H， d， J ＝ 8.4Hz)， 6.95(1H， d， J ＝ 8.4Hz)， 6.60(1H， s)， 5.40(1H， t， J ＝ 6.0Hz)， 5.06(1H， t， J ＝ 6.0Hz)， 4.55(2H， d， J ＝ 6.0Hz)， 4.09(1H， q， J ＝ 6.9Hz)， 4.00(2H， t， J ＝ 6.3Hz)， 2.34(2H， t， J ＝ 7.0Hz)， 2.11(6H， s)， 2.05(4H， m)， 1.82(2H， m)， 1.68(3H， s)， 1.62(3H， s)， 1.55(3H， s)， 1.32(3H， d， J ＝ 6.9Hz)。
以上合成的二酮哌嗪类化合物可以展开对其抗肿瘤活性的研究并研究其抗肿瘤 药效和作用机理， 扩大抗肿瘤化合物库， 增加可用来筛选的化合物数量， 力求从中找到高活 性的药物前体。
实例五
实验材料
P388 小鼠白血病 (MTT 法 )、 A-549 人肺腺 (SRB 法 )、 HL-60 人白血病癌 (MTT 法 )、 BEL-7402 人肝癌 (SRB 法 )( 上海药物所药理组 )
MTT( 购自 Sigma 公司 ) 用生理盐水溶解， 配制成 5mg/mL 的工作液， -20℃保存 ； 二 甲基亚砜 (DMSO) 为分析纯。
SRB(sulforhodamine B， 磺酰罗丹明 B， 购自 Sigma 公司 )。SRB 以 1 ％醋酸配制 0.4％的工作液。
实验方法
MTT 法 ： 药物与细胞接触一定时间后， 每孔加入 5mg/mL MTT 20μL， 37℃， 5％ CO2 继续培养 4 小时， 快翻法除去上清液， 每孔加入 DMSO 100μL， 微型振荡器震荡 10 分钟， 用酶 标仪以 570nm 波长测每孔 OD 值， 按下列公式计算抑制率 ：
抑制率＝ [1-( 对照孔平均 OD 值 - 加药孔平均 OD 值 )/ 对照孔平均 OD 值 ]×100％
SRB 法 ： 药物与细胞接触一定时间后， 每孔加入 4℃预冷的 80％ TCA 50μL， 静置片 刻， 将 96 孔板移入 4℃冰箱放置 1 小时， 取出用去离子水冲洗培养板 5 遍， 自然干燥至无湿 痕， 每孔再加 50μL 0.4％ SRB( 以 1％醋酸配制 ) 染 30 分钟， 以 1％醋酸冲洗 5 遍， 自然干 燥至无湿痕， 最后每孔加入无缓冲 Tri 液 (pH ＝ 10)100μL， 微型振荡器震荡 10 分钟， 用酶标仪以最适合波长 490nm 测每孔 OD 值。
实验结果与讨论
Table 3-1 二酮哌嗪类衍生物的细胞毒活性 (IC50， μmol/L， 作用时间 72 小时 )
合成的二酮哌嗪类化合物对测试的肿瘤细胞都显示很好的活性， 其中对人白血病 细胞 HL-60 显示了强效的活性。