《喜树碱硅杂衍生物、含该衍生物的组合物及其用途.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《喜树碱硅杂衍生物、含该衍生物的组合物及其用途.pdf(14页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 102911197 A (43)申请公布日 2013.02.06 C N 1 0 2 9 1 1 1 9 7 A *CN102911197A* (21)申请号 201210400792.2 (22)申请日 2012.10.19 C07F 7/10(2006.01) A61K 31/695(2006.01) A61P 35/00(2006.01) (71)申请人杭州海杭生物医药科技有限公司 地址 310012 浙江省杭州市西湖区黄姑山路 48号科研楼209室 (72)发明人马凤森 方多凤 (74)专利代理机构浙江杭州金通专利事务所有 限公司 33100 代理人周希良 徐。
2、关寿 (54) 发明名称 喜树碱硅杂衍生物、含该衍生物的组合物及 其用途 (57) 摘要 本发明提供了一种结构新颖的喜树碱硅杂衍 生物或其药学上可接受的盐或溶剂化物,其结构 通式如()所示;同时,还提供了包含药物有效量 的所述喜树碱硅杂衍生物或其药学上可接受的盐 或溶剂化物,以及药学上可接受的赋形剂或添加 剂的药物组合物。本发明通过伊立替康的元素改 造、结构修饰,得到的一系列喜树碱硅杂衍生物对 多种肿瘤细胞有抑制作用,尤其是对肺癌、胃癌、 卵巢癌及直肠癌等疾病的肿瘤细胞抑制率较高, 化合物抗肿瘤活性显著。本发明设计合理,制备原 料来源广泛易获取,制备方法简便易操作,反应条 件温和,产物的收率高。
3、,利于工业化规模生产。 (51)Int.Cl. 权利要求书3页 说明书10页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 3 页 说明书 10 页 1/3页 2 1.一种喜树碱硅杂衍生物或其药学上可接受的盐或溶剂化物,具有如下结构通式 (): 通式()中,R 1 ,R 2 各自独立地选自:氢、C 1-10 烷基、C 2-10 烯基、C 2-10 炔基、硝基、氨基、羧 基、卤素、羟基、巯基、C 1-6 烷硫基、C 1-6 烷氧基、芳基、苄基、苄氧基,以及任选取代的C 1-10 烷 基、C 3-10 环烷基、芳基或杂芳基;其中,在C 1-10 烷基、C 3-10 环烷基。
4、、芳基或杂芳基上取代的基 团为卤素、羟基、硝基、氨基、C 1-6 烷氧基、C 1-6 烷基中的一种或几种。 2.根据权利要求1所述的喜树碱硅杂衍生物或其药学上可接受的盐或溶剂化物,其特 征在于,所述通式()中,R 1 ,R 2 各自独立地选自:氢、C 1-10 烷基、硝基、氨基、羧基、卤素、羟 基、巯基、甲硫基、甲氧基、芳基、苄基、苄氧基,以及任选取代的C 1-10 烷基、C 3-10 环烷基、芳基 或杂芳基;其中,在C 1-10 烷基、C 3-10 环烷基、芳基或杂芳基上取代的基团为卤素、羟基、硝基、 氨基、甲氧基、C 1-6 烷基中的一种或几种。 3.根据权利要求2所述的喜树碱硅杂衍生物或。
5、其药学上可接受的盐或溶剂化物,其特 征在于,所述的杂芳基选自如下基团:2-呋喃,3-呋喃,2-噻吩,3-噻吩,2-吡啶,3-吡啶, 4-吡啶,2-吡咯或3-吡咯。 4.根据权利要求3所述的喜树碱硅杂衍生物或其药学上可接受的盐或溶剂化物,其特 征在于,所述通式()中,R 1 为:卤素、羟基、甲氧基、苯基、C 1-10 烷基,以及任选取代的C 1-10 烷基和苯基;R 2 为:苯基、C 1-10 烷基,以及任选取代的苯基;其中,在C 1-10 烷基、苯基上取代的 基团为卤素、羟基、C 1-6 烷基中的一种或几种。 5.根据权利要求4所述的喜树碱硅杂衍生物或其药学上可接受的盐或溶剂化物,其特 征在于。
6、,卤素选自氟、氯或溴。 6.根据权利要求17任一项所述的喜树碱硅杂衍生物或其药学上可接受的盐或溶剂 化物,其特征在于,选自如下化合物: 4,11-二乙基-4-羟基-9-(4-二甲基硅杂哌啶基哌啶)羰氧基-1H-吡喃并 3,4:6,7吲哚嗪1,2-b喹啉-3,14-(4H,12H)-二酮盐酸盐; 4,11-二乙基-4-羟基-9-(4-甲基苯基硅杂哌啶基哌啶)羰氧基-1H-吡喃并 3,4:6,7吲哚嗪1,2-b喹啉-3,14-(4H,12H)-二酮盐酸盐; 4,11-二乙基-4-羟基-9-(4-二苯基硅杂哌啶基哌啶)羰氧基-1H-吡喃并 3,4:6,7吲哚嗪1,2-b喹啉-3,14-(4H,12H。
7、)-二酮盐酸盐; 4,11-二乙基-4-羟基-9-(4-二氯苯基硅杂哌啶基哌啶)羰氧基-1H-吡喃并 3,4:6,7吲哚嗪1,2-b喹啉-3,14-(4H,12H)-二酮盐酸盐。 权 利 要 求 书CN 102911197 A 2/3页 3 7.一种制备如权利要求1所述通式()的喜树碱硅杂衍生物或其药学上可接受的盐 或溶剂化物的方法,其按如下步骤: (1)将硅杂哌啶与N-Boc-哌啶-4-酮溶于有机溶剂,胺化成烯胺后,加还原剂,经还原 反应得到1-(叔丁氧羰基)-4-(硅杂哌啶基)哌啶,反应式如下: 其中,有机溶剂选自甲醇、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿中的一种或几种;还原剂选自氰基 硼氢化钠、三乙。
8、酰氧基硼氢化钠中的一种或几种; (2)步骤(1)所得的1-(叔丁氧羰基)-4-(硅杂哌啶基)哌啶溶于有机溶剂,在酸性条 件下脱除Boc保护基,再经碱中和反应得到4-(硅杂哌啶基)哌啶,反应式如下: 其中,有机溶剂选自二氧六环、乙酸乙酯、二氯甲烷、氯仿中的一种或几种; (3)步骤(2)所得的4-(硅杂哌啶基)哌啶与三光气在碱的催化作用下,加入卤代烃溶 剂,经氯甲酰化反应得到4-(硅杂哌啶基)哌啶甲酰氯,反应式如下: 其中,卤代烃溶剂选自四氯化碳、氯仿、二氯甲烷中的一种或几种; (4)步骤(3)所得的4-(硅杂哌啶基)哌啶甲酰氯与7-乙基-10-羟基喜树碱溶于吡 啶,经亲核取代反应得到游离碱形式的。
9、喜树碱硅杂衍生物,进一步成盐或与溶剂形成溶剂 化物,反应式如下: 上述步骤(1)(4)的反应式中,R 1 ,R 2 各自独立地选自:氢、C 1-10 烷基、C 2-10 烯基、C 2-10 权 利 要 求 书CN 102911197 A 3/3页 4 炔基、硝基、氨基、羧基、卤素、羟基、巯基、C 1-6 烷硫基、C 1-6 烷氧基、芳基、苄基、苄氧基,以及 任选取代的C 1-10 烷基、C 3-10 环烷基、芳基或杂芳基;其中,在C 1-10 烷基、C 3-10 环烷基、芳基或 杂芳基上取代的基团为卤素、羟基、硝基、氨基、C 1-6 烷氧基、C 1-6 烷基中的一种或几种。 8.一种药物组合物。
10、,它包含药物有效量的如权利要求17任一项所述的喜树碱硅杂衍 生物或其药学上可接受的盐或溶剂化物,以及药学上可接受的赋形剂或添加剂。 9.权利要求17任一项所述的喜树碱硅杂衍生物或其药学上可接受的盐或溶剂化物 在制备抗肿瘤或癌症药物中的应用。 权 利 要 求 书CN 102911197 A 1/10页 5 喜树碱硅杂衍生物、 含该衍生物的组合物及其用途 技术领域 0001 本发明属于药物合成技术领域,具体涉及一种喜树碱硅杂衍生物、含该衍生物的 组合物及其制药用途,尤其是在制备抗肿瘤药物中的应用。 背景技术 0002 喜树碱(下称CPT)是1966年Wall等人从洪桐科植物喜树的茎皮中提取得到的,。
11、 属于五环生物碱,它以DNA拓扑异构酶为作用靶点,通过抑制生物体DNA的合成而发挥出 抗肿瘤作用,临床上使用喜树碱治疗胃癌、结肠癌、直肠癌及膀肌癌,其混悬剂还用于治疗 肝癌和白血病。但,由于喜树碱不溶于水,其钠盐毒副作用较大,除胃肠道毒性和骨髓抑制 外,严重者会损坏肾脏产生血尿,这些缺点使得喜树碱的应用受到很大的限制。所以,研究 人员对喜树碱的结构进行了改造和修饰的广泛研究,旨在提高其溶解度,降低毒性,延长内 酯环在体内的保留时间及增加生理活性等。迄今所报道的喜树碱衍生物已经达数百种,其 中,10-羟基喜树碱(Hydroxycampothecin,简称HCPT),拓扑替康(Topotecan,。
12、简称TPT),伊 立替康(Iriontecan)以及9-氨基喜树碱、9-硝基喜树碱等均在临床中显示了广泛的抗肿 瘤活性。 0003 盐酸伊立替康(Iriontecan Hydrochloride,简称CPT-11),化学名为7-乙 基-10-4-(1-哌啶基)-1-哌啶基羧氧基喜树碱盐酸盐,CAS登录号为100286-90-6, 分子式为C 33 H 38 N 4 O 6 HCI,分子量为677.19,是由日本Daiichi Seiyaku公司和Yakult Honsha公司研制开发,1994年在日本首次上市,作为转移性结直肠癌的有效药物引起全 世界的广泛关注(叶金朝,抗炎药美洛昔康J,国外医。
13、药-合成药、生化药、制剂分册, 1997.18(5):275);也是美国FDA近40多年来,继氟尿嘧啶(5-FU)后首次批准用于转移性 结直肠癌一线治疗的化疗药,其结构式如下所示: 0004 0005 盐酸伊立替康(CPT-11)属于拓扑异构酶抑制剂,是一种比CPT毒性轻的化合 物,是CPT的半合成衍生物;它作为一种前体药物,可以在体内进行脱酯化反应,形成一个 比母体化合物作用强1000倍的代谢物7-乙基-10-羟基喜树碱(SN-38)。盐酸伊立替康 (CPT-11)对实体瘤有较强的治疗作用,与阿奇霉素、长春新碱、顺铂等有相似作用。由于该 说 明 书CN 102911197 A 2/10页 6。
14、 药作用于拓扑异构酶,因此与作用于拓扑异构酶的抗癌药物无交叉耐药性,甚至合用 治疗可产生协同作用,其适应症为小细胞和非小细胞肺癌、宫颈癌及卵巢癌、结直肠癌等, 对标准治疗方案无效的卵巢癌、子宫癌、胰腺癌和胃癌,亦有疗效。 0006 从CA结构查新及公开专利可知,目前对喜树碱类化合物的结构改造,如伊立替康 及其衍生物,主要是在母环CPT骨架上进行修饰改造、并未涉及在其哌啶基部位的结构修 饰,而且制备多采用半合成法,即如下所示: 0007 0008 以喜树碱1为起始原料将其7位烷基化使其成为7-乙基喜树碱2,由2进一步制 得10-羟基-7-乙基喜树碱3,3与光气反应后再与哌啶基反应即得目标产物4(。
15、Eckardt JR,Burris HA,Rothenberg ML,et al,Promising Novel Compounds ContempJ,Oncol, 1993.4:47),该类技术方案的不足之处在于:合成工艺路线复杂、收率低;而且受起始原料 喜树碱的限制,难以大规模生产,生产成本较高。 发明内容 0009 本发明另辟蹊径,通过对伊立替康的哌啶基部位进行元素改造、结构修饰,得到一 种结构新颖的喜树碱类化合物(即喜树碱硅杂衍生物),并从中筛选出一系列能够抑制拓扑 异构酶活性、具有抗肿瘤效果的化合物。 0010 本发明采用如下技术方案: 0011 本发明提供的喜树碱硅杂衍生物或其药学。
16、上可接受的盐或溶剂化物,具有如下结 构通式(): 0012 0013 式()中,R 1 ,R 2 各自独立地选自:氢、C 1-10 烷基、C 2-10 烯基、C 2-10 炔基、硝基、氨基、 说 明 书CN 102911197 A 3/10页 7 羧基、卤素、羟基、巯基、C 1-6 烷硫基、C 1-6 烷氧基、芳基、苄基、苄氧基,以及任选取代的C 1-10 烷 基、C 3-10 环烷基、芳基或杂芳基;其中,在C 1-10 烷基、C 3-10 环烷基、芳基或杂芳基上取代的基 团为卤素、羟基、硝基、氨基、C 1-6 烷氧基、C 1-6 烷基中的一种或几种。 0014 在本发明中,R 1 和R 2 。
17、可以相同,也可以不同。 0015 优选的,在本发明提供结构通式()的喜树碱硅杂衍生物或其药学上可接受的盐 或溶剂化物中,R 1 ,R 2 各自独立地选自:氢、C 1-10 烷基、硝基、氨基、羧基、卤素、羟基、巯基、甲 硫基、甲氧基、芳基、苄基、苄氧基,以及任选取代的C 1-10 烷基、C 3-10 环烷基、芳基或杂芳基; 其中,在C 1-10 烷基、C 3-10 环烷基、芳基或杂芳基上取代的基团为卤素、羟基、硝基、氨基、甲氧 基、C 1-6 烷基中的一种或几种。 0016 优选的,杂芳基选自如下基团:2-呋喃,3-呋喃,2-噻吩,3-噻吩,2-吡啶,3-吡 啶,4-吡啶,2-吡咯或3-吡咯。 。
18、0017 优选的,在本发明提供结构通式()的喜树碱硅杂衍生物或其药学上可接受的盐 或溶剂化物中,R 1 为:卤素、羟基、甲氧基、苯基、C 1-10 烷基,以及任选取代的C 1-10 烷基和苯 基;R 2 为:苯基、C 1-10 烷基,以及任选取代的苯基;其中,在C 1-10 烷基、苯基上取代的基团为卤 素、羟基、C 1-6 烷基中的一种或几种。 0018 优选的,卤素选自氟、氯或溴。 0019 优选的,结构通式()中的喜树碱硅杂衍生物或其药学上可接受的盐或溶剂化 物,选自编号SM01SM04的如下化合物: 0020 SM01:4,11-二乙基-4-羟基-9-(4-二甲基硅杂哌啶基哌啶)羰氧基-。
19、1H-吡 喃并3,4:6,7吲哚嗪1,2-b喹啉-3,14-(4H,12H)-二酮; 0021 SM02:4,11-二乙基-4-羟基-9-(4-甲基苯基硅杂哌啶基哌啶)羰氧基-1H-吡 喃并3,4:6,7吲哚嗪1,2-b喹啉-3,14-(4H,12H)-二酮; 0022 SM03:4,11-二乙基-4-羟基-9-(4-二苯基硅杂哌啶基哌啶)羰氧基-1H-吡 喃并3,4:6,7吲哚嗪1,2-b喹啉-3,14-(4H,12H)-二酮; 0023 SM04:4,11-二乙基-4-羟基-9-(4-二氯苯基硅杂哌啶基哌啶)羰氧基-1H-吡 喃并3,4:6,7吲哚嗪1,2-b喹啉-3,14-(4H,12H。
20、)-二酮; 0024 SM01HCl:4,11-二乙基-4-羟基-9-(4-二甲基硅杂哌啶基哌啶)羰氧 基-1H-吡喃并3,4:6,7吲哚嗪1,2-b喹啉-3,14-(4H,12H)-二酮盐酸盐; 0025 SM02HCl:4,11-二乙基-4-羟基-9-(4-甲基苯基硅杂哌啶基哌啶)羰氧 基-1H-吡喃并3,4:6,7吲哚嗪1,2-b喹啉-3,14-(4H,12H)-二酮盐酸盐; 0026 SM03HCl:4,11-二乙基-4-羟基-9-(4-二苯基硅杂哌啶基哌啶)羰氧 基-1H-吡喃并3,4:6,7吲哚嗪1,2-b喹啉-3,14-(4H,12H)-二酮盐酸盐; 0027 SM04HCl:4。
21、,11-二乙基-4-羟基-9-(4-二氯苯基硅杂哌啶基哌啶)羰氧 基-1H-吡喃并3,4:6,7吲哚嗪1,2-b喹啉-3,14-(4H,12H)-二酮盐酸盐。 0028 本发明中,“烷基”为直链或支链烷基,例如C 1-10 烷基,优选C 1-6 烷基,包括但不仅 限于甲基,乙基,丙基,异丙基,丁基,异丁基,叔丁基,正戊基,异戊基,新戊基,正己基等。 0029 本发明中,“烯基”为直链或支链的烯基,例如C 2-10 烯基,优选C 2-6 烯基,包括但不 仅限于乙烯,丙烯,丁烯,异丁烯,戊烯,异戊烯,己烯等。 0030 本发明中,“炔基”为直链或支链的炔基,例如C 2-10 炔基,优选C 2-6 。
22、炔基,包括但不 说 明 书CN 102911197 A 4/10页 8 仅限于乙炔,丙炔,丁炔等。 0031 本发明中,“环烷基”为C 3-10 环烷基,优选C 3-6 环烷基,包括但不仅限于环丙基,环 丁基,环戊基,环己基等;且“环烷基”任选地被前述的取代基团取代。 0032 本发明中,“芳基”为单环或双环芳香烃基,例如苯基、奈基等,优选苯基。 0033 本发明中,“C 1-6 烷硫基”和“C 1-6 烷氧基”中的C 1-6 烷基均如上所定义,且“C 1-6 烷硫 基”优选甲硫基,“C 1-6 烷氧基”优选甲氧基。 0034 本发明中,术语“药学上可接受的盐”包括但不限于与无机酸形成的盐,如。
23、盐酸盐、 磷酸盐、二磷酸盐、氢溴酸盐、硫酸盐、亚磺酸盐、硝酸盐、及其类似盐;也包括与有机酸形 成的盐,如乳酸、草酸、苹果酸盐、马来酸盐、富马酸盐、酒石酸盐、琥珀酸盐、柠檬酸盐、乳酸 盐、磺酸盐、甲磺酸盐、对甲苯磺酸盐、2-羟乙基磺酸盐、苯甲酸盐、水杨酸盐、硬脂酸盐、醋 酸盐、及其类似盐。类似地,药学上可接受的阳离子包括但不限于钠、钾、钙、铝、锂和铵。 0035 本发明中,术语“溶剂化物”是指通式()喜树碱硅杂衍生物或其药学上可接受的 盐与溶剂形成的溶剂化物,其中所述溶剂优选为水或低级脂肪醇,例如C 1-6 脂肪醇,所述溶 剂化物优选为水合物或醇合物。 0036 本发明还提供了一种制备如通式()。
24、的喜树碱硅杂衍生物或其药学上可接受的 盐或溶剂化物的方法,该方法以硅杂哌啶类化合物为起始原料,通过还原胺化、HCl脱boc 保护、氯甲酰化、亲核取代反应制备得到目标产物喜树碱硅杂衍生物,其总反应路线如下: 0037 0038 上述总反应路线,具体而言,主要包括如下四步合成步骤: 0039 (1)将硅杂哌啶与N-Boc-哌啶-4-酮溶于有机溶剂,胺化成烯胺后,加还原剂,经 还原反应得到1-(叔丁氧羰基)-4-(硅杂哌啶基)哌啶(即中间产物1),反应式见下: 0040 说 明 书CN 102911197 A 5/10页 9 0041 在步骤(1)中,有机溶剂选自甲醇、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿中的一。
25、种或几种,优 选为甲醇。 0042 在步骤(1)中,还原剂选自氰基硼氢化钠、三乙酰氧基硼氢化钠中的一种或几种, 优选为氰基硼氢化钠。 0043 在步骤(1)中,反应原料(以N-Boc-哌啶-4-酮计)与还原剂的物质摩尔比为 1:11:5,优选为1:2。 0044 在步骤(1)中,反应温度为030,优选为2025。 0045 (2)步骤(1)所得的中间产物1溶于有机溶剂,在酸性条件下脱除Boc保护基得到 4-(硅杂哌啶基)哌啶盐酸盐,再经碱中和反应得到4-(硅杂哌啶基)哌啶(即中间产物2), 反应式见下: 0046 0047 在步骤(2)中,有机溶剂选自二氧六环、乙酸乙酯、二氯甲烷、氯仿中的一种。
26、或几 种,优选为乙酸乙酯。 0048 在步骤(2)中,所用的“酸”选自浓盐酸、三氟乙酸中的一种或几种,优选为浓盐酸; 所用的“碱”选自氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、三乙胺中的一种或几种,优选为氢氧化钠。 0049 在步骤(2)中,浓盐酸与反应原料的物质摩尔比为5:115:1,优选为9:110:1。 0050 在步骤(2)中,反应温度为1030,优选为2025。 0051 (3)步骤(2)所得的中间产物2与三光气在碱的催化作用下,加入卤代烃溶剂,经 氯甲酰化反应得到4-(硅杂哌啶基)哌啶甲酰氯(即中间产物3),反应式见下: 0052 0053 在步骤(3)中,卤代烃溶剂选自四氯化碳、氯仿、二氯甲烷。
27、中的一种或几种,优选为 二氯甲烷。 0054 在步骤(3)中,所用的“碱”选自三乙胺、吡啶中的一种或几种,优选为三乙胺。 0055 在步骤(3)中,三光气与反应原料的物质摩尔比为1:11.2:1,优选为 说 明 书CN 102911197 A 6/10页 10 1:11.05:1;三乙胺与反应原料的摩尔比为3:13.5:1,优选为3:13.1:1。 0056 在步骤(3)中,反应温度为-150,优选为-10-5。 0057 (4)步骤(3)所得的中间产物3与7-乙基-10-羟基喜树碱溶于吡啶,经亲核取代 反应得到游离碱形式的喜树碱硅杂衍生物(即目标产物4),进一步可以成盐、或与溶剂形成 溶剂化。
28、物,反应式见下: 0058 0059 在步骤(4)中,反应温度为1025,优选为1520。 0060 上述步骤(1)(4)的反应式中,R 1 ,R 2 各自独立地选自:氢、C 1-10 烷基、C 2-10 烯基、 C 2-10 炔基、硝基、氨基、羧基、卤素、羟基、巯基、C 1-6 烷硫基、C 1-6 烷氧基、芳基、苄基、苄氧基, 以及任选取代的C 1-10 烷基、C 3-10 环烷基、芳基或杂芳基;其中,在C 1-10 烷基、C 3-10 环烷基、芳 基或杂芳基上取代的基团为卤素、羟基、硝基、氨基、C 1-6 烷氧基、C 1-6 烷基中的一种或几种。 0061 本发明还提供了一种药物组合物,它。
29、包含药物有效量的如本发明提供的结构通式 ()的喜树碱硅杂衍生物或其药学上可接受的盐或溶剂化物,以及药学上可接受的赋形剂 或添加剂。药物组合物的形式可以为口服给药的,例如片剂或胶囊剂,也可以为非肠道注射 的灭菌溶液、悬浮液或乳浊液,如静脉内、皮下、肌肉内、血管内的注射液。 0062 本发明制备得到的喜树碱硅杂杂衍生物在制备预防或治疗肿瘤疾病的药物中的 应用。通过体外筛选发现,该类喜树碱硅杂衍生物对多种肿瘤细胞株均具有明显的抗肿瘤 作用,尤其是代表性的化合物SM01和SM01HCl,在人肺癌细胞NCI-H460瘤株、A549瘤株、 人胃癌细胞BGC-823瘤株、卵巢癌细胞HO-8910瘤株和直肠癌。
30、细胞HCT-116瘤株中表现出 良好的抗肿瘤活性。在NCI-H460瘤株上,化合物SM01和SM01HCl的肿瘤抑制率远高于市 售盐酸伊立替康,且当药物处于低浓度时仍具有显著的抗肿瘤效果;在BGC-823瘤株、A549 瘤株和HCT-116瘤株上,化合物SM01和SM01HCl具有接近于甚至优于市售盐酸伊立替康 的抗肿瘤活性;在HO-8910瘤株上,化合物SM01HCl的抗肿瘤活性明显,市售盐酸伊立替 康却不具备抗肿瘤活性。 0063 本发明具有如下优点: 0064 本发明以具有抗肿瘤活性的伊立替康为先导化合物,对其哌啶基部位进行元素改 造、结构修饰,得到一系列结构新颖的喜树碱硅杂衍生物,与现。
31、有伊立替康或其衍生物相 比,利用本发明所制得的部分衍生物对多种肿瘤细胞有抑制作用,尤其是对肺癌、胃癌、卵 巢癌及直肠癌等疾病的肿瘤细胞抑制率较高,化合物抗肿瘤活性显著。 0065 本发明设计合理,制备原料来源广泛易获取,制备方法简便易操作,反应条件温 和,产物的收率高,利于工业化规模生产。 说 明 书CN 102911197 A 10 7/10页 11 具体实施方式 0066 下面结合具体实施例对本发明进行进一步说明,但本发明的保护范围不囿于如下 实施例公开的范围。 0067 实施例1:4,11-二乙基-4-羟基-9-(4-二甲基硅杂哌啶基哌啶)羰氧 基-1H-吡喃并3,4:6,7吲哚嗪1,2。
32、-b喹啉-3,14-(4H,12H)-二酮盐酸盐 (SM01HCl)的制备 0068 步骤1,1-(叔丁氧羰基)-4-(二甲基硅杂哌啶基)哌啶(1)的制备 0069 将23.3g二甲基硅杂哌啶,28.7gN-Boc-哌啶酮,200mL无水甲醇加入反应瓶,搅拌 至溶,加入22.6g氰基硼氢化钠,室温反应过夜。旋蒸除去甲醇,加入200mL水,乙酸乙酯萃 取三次,合并有机相,水洗,饱和盐水洗,无水硫酸钠干燥,浓缩后,二氯甲烷:甲醇(20:1) 柱层析,得浅黄色油状物19.17g,即为中间产物1。 0070 步骤2,4-(二甲基硅杂哌啶基)哌啶(2)的制备 0071 取上述步骤1制得的中间产物1(19。
33、.17g)溶于100mL乙酸乙酯中,室温下滴加盐 酸的1,4-二氧六环溶液(4M)138mL,滴毕室温反应4小时。减压蒸除溶剂后,加100mL水溶 解,2M NaOH溶液调PH至9,乙酸乙酯萃取三次,水洗,饱和盐水洗,无水硫酸钠干燥,浓缩, 得白色固体13.0g,即为中间产物2。 0072 步骤3,4-(二甲基硅杂哌啶基)哌啶甲酰氯(3)的制备 0073 于反应瓶中,加入固体光气18.2g,加入100mL二氯甲烷溶解,冰盐浴至0以下, 滴加三乙胺25.5mL,控温5以下,滴毕搅拌20分钟;再取上述步骤2制得的中间产物2 (13g),溶于100mL二氯甲烷中,缓慢滴加至反应液,控温5以下,滴毕,。
34、撤去冰盐浴,室温 反应4小时。减压蒸除溶剂,残余物加入100mL正己烷,搅拌30分钟,抽滤,滤饼正己烷洗, 得白色固体10.1g,即为中间产物3。 0074 步骤4,4,11-二乙基-4-羟基-9-(4-二甲基硅杂哌啶基哌啶)羰氧基-1H-吡 喃并3,4:6,7吲哚嗪1,2-b喹啉-3,14-(4H,12H)-二酮盐酸盐(SM01 HCl)的制 备 0075 于反应瓶中,加入7-乙基-10-羟基喜树碱10g,吡啶130mL,搅拌至溶解;再取上 述步骤3制得的中间产物3(10.1g),溶解于50mL二氯甲烷,滴加至反应液,加毕25反应 2小时。减压蒸除大部分吡啶,残余物加入200mL乙醚中,抽滤。
35、,滤饼乙醚洗,得黄色固体。 该固体用二氯甲烷:甲醇(20:1)柱层析,得浅黄色固体7.1g,即为目标产物4(SM01);将 该固体加入100mL去离子水中,滴加1.5mL浓盐酸,加热80至溶解,冷却至室温,析出浅黄 色结晶,抽滤,滤饼水洗,得浅黄色粉末2.82g,即为化合物SM01HCl。 0076 mp270(分解),ESI-MS:631.6(M+H+),1H-NMR(300MHz,DMSO-d6):0.14 (s,3H),0.21(s,3H),0.88(t,3H),0.95-0.99(m,2H),1.19-1.22(m,2H),1.29(t,3H),1.81- 1.92(m,4H),2.1。
36、8(brs,2H),2.98-3.06(m,1H),3.15-3.36(m,5H),3.51-3.55(m,3H),4.28( dd,2H),5.33(s,2H),5.44(s,2H),6.54(brs,1H),7.32(s,1H),7.68(dd,1H,J=2.4Hz,9.1Hz ),7.99(d,1H,J=2.4Hz),8.18(d,J=9.1Hz),10.46(brs,1H)。 0077 实施例2:4,11-二乙基-4-羟基-9-(4-甲基苯基硅杂哌啶基哌啶)羰氧 基-1H-吡喃并3,4:6,7吲哚嗪1,2-b喹啉-3,14-(4H,12H)-二酮盐酸盐 说 明 书CN 10291119。
37、7 A 11 8/10页 12 (SM02HCl)的制备 0078 步骤1,1-(叔丁氧羰基)-4-(甲基苯基硅杂哌啶基)哌啶(1)的制备 0079 将30.3g甲基苯基硅杂哌啶,23.6gN-Boc-哌啶酮,200mL无水甲醇加入反应瓶,搅 拌至溶,加入20g氰基硼氢化钠,室温反应过夜。旋蒸除去甲醇,加入200mL水,乙酸乙酯萃 取三次,合并有机相,水洗,饱和盐水洗,无水硫酸钠干燥,浓缩后,二氯甲烷:甲醇20:1柱 层析,得浅黄色油状物21.3g,即为中间产物1。 0080 步骤2,4-(甲基苯基硅杂哌啶基)哌啶(2)的制备 0081 取上述步骤1制得的中间产物1(21g)溶于100mL乙酸。
38、乙酯中,室温下滴加盐酸 的1,4-二氧六环溶液(4M)130mL,滴毕室温反应4小时。减压蒸除溶剂后,加100mL水溶 解,2M NaOH溶液调PH至9,乙酸乙酯萃取三次,水洗,饱和盐水洗,无水硫酸钠干燥,浓缩, 得白色固体13.3g,即为中间产物2。 0082 步骤3,4-(甲基苯基硅杂哌啶基)哌啶甲酰氯(3)的制备 0083 于反应瓶中,加入固体光气14.5g,加入100mL二氯甲烷溶解,冰盐浴至0以下, 滴加三乙胺20.4mL,控温5以下,滴毕搅拌20分钟;再取上述步骤2制得的中间产物2 (13g),溶于100mL二氯甲烷中,缓慢滴加至反应液,控温5以下,滴毕,撤去冰盐浴,室温 反应4小。
39、时。减压蒸除溶剂,残余物加入100mL正己烷,搅拌30分钟,抽滤,滤饼正己烷洗, 得白色固体9.6g,即为中间产物3。 0084 步骤4,4,11-二乙基-4-羟基-9-(4-甲基苯基硅杂哌啶基哌啶)羰氧 基-1H-吡喃并3,4:6,7吲哚嗪1,2-b喹啉-3,14-(4H,12H)-二酮盐酸盐 (SM02HCl)的制备 0085 于反应瓶中,加入7-乙基-10-羟基喜树碱10.7g,吡啶160mL,搅拌至溶解;再取 上述步骤3制得的中间产物3(9.6g)溶解于50mL二氯甲烷,滴加至反应液,加毕25反应 2小时。减压蒸除大部分吡啶,残余物加入200mL乙醚中,抽滤,滤饼乙醚洗,得黄色固体,该。
40、 固体用二氯甲烷:甲醇(20:1)柱层析,得浅黄色固体15.4g,即为目标产物4(SM02);将该 固体加入150mL去离子水中,滴加2.8mL浓盐酸,加热80至溶解,冷却至室温,析出浅黄色 结晶,抽滤,滤饼水洗,得浅黄色粉末12.2g,即为化合物SM02HCl。 0086 mp260(分解),ESI-MS:693.2(M+H+),1H-NMR(300MHz,DMSO-d6): 0.37(s,1H),0.50(s,2H),0.88(t,3H),1.12(d,1H),1.29(q,3H),1.38(m,1H),1.50(m ,1H),1.69-1.91(m,5H),2.24(brd,2H),2.。
41、99(m,1H),3.18(m,2H),3.34-3.41(m,3H),- 3.60-3.66(m,3H),4.17-4.23(m,1H),4.38-4.41(m,1H),5.32(s,2H),5.44(s,2H),6.52( brs,1H),7.32(s,1H),7.40-7.46(m,3H),7.65-7.69(m,3H),7.98-7.99(m,1H),8.16-8.1- 8(m,1H),10.91(brs,1H)。 0087 由于SM01、SM02、SM03、SM04、SM03HCl、SM04HCl等其它喜树碱硅杂衍生物,具 有共同的母环结构,基团的取代部位相同(即化合物的合成机理相同。
42、),且该类化合物都具 有抗肿瘤效果,因此该类化合物的制备方法与实施例1或实施例2相同,故不再一一赘述。 0088 实施例3:喜树碱硅杂衍生物的急性毒性试验 0089 实验动物:ICR小鼠,由浙江省实验动物中心提供,体重18-22g/只,每组10只,雌 雄各半;在25实验室内适应性饲养2天后给药。 0090 供试样品:化合物SM01、SM02、SM03、SM04、SM01HCl、SM02HCl、SM03HCl和 说 明 书CN 102911197 A 12 9/10页 13 SM04HCl分别用5%葡萄糖溶液进行溶解配制,各按100mg/kg剂量单次尾静脉注射给药, 连续观察7天,逐日记录动物的。
43、毒性反应和死亡动物的分布。实验结束,未发现有实验动物 死亡,表明化合物SM01、SM02、SM03、SM04、SM01HCl、SM02HCl、SM03HCl和SM04HCl 静脉给药的半数致死量(LD50)大于100mg/kg。 0091 实施例4:喜树碱硅杂衍生物的体外抑瘤试验 0092 供试样品:分别为盐酸伊立替康(IrinotecanHCl)、化合物SM01和SM01HCl,阳 性对照为顺铂注射液(含量规格为:5mg/ml)。 0093 细胞株:人肺癌细胞NCI-H460瘤株、A549瘤株、人胃癌细胞BGC-823瘤株及卵巢 癌细胞HO-8910瘤株:购自中国科学院细胞研究所。试验采用传。
44、代48h生长旺盛的细胞。 0094 试验方法:四唑盐(MTT)比色法 0095 分组:分别为三种供试品组(10 -5 -10 -9 mol/L),阳性对照组(顺铂10g/ml,Mw300, 3.33x10 -5 mol/L),阴性对照组(含5的DMSO)以及空白对照组,各3复孔。 0096 实验步骤: 0097 1、供试液配制:将供试样品2mg以DMSO溶解并定容到2ml,成1g/l母液, 再分别取母液500l、50l以DMSO稀释定容到5ml,成稀释液和;再分别取稀释液 500l、50l以DMSO稀释定容到5ml,成稀释液和;供试液A配制:取母液20l, 用培养液稀释并定容到4ml即成;供试。
45、液B、C、D、E配制:分别各取上述稀释液各 20l,用培养液稀释定容到4ml即成,得终浓度分别为5、0.5、0.05、0.005、0.0005g/ ml的五个浓度供试液;阳性对照组加顺铂注射液,使其终浓度为10g/ml,阴性对照组加 DMSO至终浓度为5,空白对照组为培养液。 0098 2、将培养48h-72h的细胞(贴壁细胞覆盖约80%-90%)培养液倒掉,用PBS清洗两 次。加1ml胰酶消化2-3min后,加入含10%血清的培养液,4000r/min,离心4min。将上清 液倒掉,加入3-4ml培养液,计数,配制成210 4 /mL的细胞悬液。 0099 3、210 4 /mL细胞悬液接种。
46、于96孔培养板,每孔接种100L细胞悬液,置CO 2 培 养箱37培养24h后弃去培养液,加入含供试品培养液200l,置CO 2 培养箱37,继续培 养72h。 0100 4、每孔加入10L浓度为5mg/mL的MTT溶液,继续培养4h后,弃去孔内液体,加 入150L DMSO,置振荡器上振荡60sec,在酶标仪570nm波长下测定吸光度。 0101 5、按下式计算抑制率(T/C):T/C=(1-A/A 0 )100% 0102 其中A:供试品组吸光度,A 0 :阴性对照组吸光度。 0103 供试样品在不同浓度下对各瘤株的抑制率(%),其实验结果如下: 0104 说 明 书CN 10291119。
47、7 A 13 10/10页 14 0105 注“ND”表示未测 0106 从上述结果中可知,本发明所提供的喜树碱硅杂衍生物对多种肿瘤细胞株均具有 明显的抗肿瘤作用,尤其是代表性的化合物SM01和SM01HCl,在人肺癌细胞NCI-H460瘤 株、A549瘤株、人胃癌细胞BGC-823瘤株、卵巢癌细胞HO-8910瘤株中表现出良好的抗肿 瘤活性。在NCI-H460瘤株上,化合物SM01和SM01HCl的肿瘤抑制率远高于市售盐酸伊 立替康,且当药物处于低浓度时仍具有显著的抗肿瘤效果;在BGC-823瘤株、A549瘤株上, 化合物SM01和SM01HCl具有接近于甚至优于市售盐酸伊立替康的抗肿瘤活性。
48、;此外,在 HO-8910瘤株上,化合物SM01HCl的抗肿瘤活性明显,而市售盐酸伊立替康却不具备抗肿 瘤活性。 0107 同样的,在培养的人直肠癌肿瘤细胞HCT-116瘤株中分别加入不同浓度的供试样 品盐酸伊立替康(Irinot ecanHCl)、化合物SM01和SM01HCl,试验方法同前述的四唑盐 (MTT)比色法,在酶标仪570nm波长下测定吸光度;按前述公式计算细胞抑制率,并用Bliss 法计算IC 50 值,计算结果如下: 0108 盐酸伊立替康的IC 50 =0.448g/ml, 0109 SM01的IC 50 =0.233g/ml, 0110 SM01HCl的IC 50 =0.164g/ml。 0111 实验结果表明,化合物SM01和SM01HCl在治疗直肠癌中也具有抗肿瘤活性,且 治疗效果比市售盐酸伊立替康更明显。 0112 本领域的普通技术人员应当认识到,本发明并不限于上述实。