技术领域
本发明涉及类紫杉醇化合物及其制备和在抗癌药物中的应用。
技术背景：
紫杉醇(Paclitaxel，商品名Taxol)是从红豆杉属(Taxus)植物中分离得到的一种具有抗 癌活性的抗癌药。分子式C17H51NO14，相对分子质量为853.92，它由三个碳骨架环及一个含 氧四元环骈联在一起构成母核，母核上还连接一个带有酰胺基团的苯丙酸酯侧链，分子中还 包括十一个手性碳等不对称因素，紫杉醇的化学结构为：
PaclitaXel R1＝AC；R2＝Bz
美国FDA在1992年将其作为抗晚期癌症的新药批准用于临床，目前应用的抗癌药中，植物来源 的紫杉醇(Paclitaxel or Taxol)及其衍生物被公认为是广谱、活性强的抗癌药物，尤其是对 子宫癌、卵巢癌、乳腺癌、肺癌、食管癌等有很好的疗效。然而紫杉醇的天然资源少、价格 高、合成难、水溶性极低，还存在多药性耐药性、副作用等问题，紫杉醇的全合成、半合成、 结构修饰显得迫不及待。因此，本发明基于紫杉醇构效关系的最新研究发现设计合成两个结 构简单的类紫杉醇化合物，以期待改善紫杉醇类的抗癌活性和水溶性，从而挽救和延长更多 患者的生命，造福于人类。
发明内容
本发明的目的之一在于提供两个类紫杉醇化合物。
本发明的目的之二在于提供该化合物的制备方法。
根据上述原理，本发明采用的技术方案为：
类紫杉醇化合物，其特征在于该化合物的结构式为：
其中R为苯甲酰基或叔丁氧羰基。
一种制备上述的类紫杉醇化合物的方法，其特征在于该方法具有如下反应步骤：
a.将原料3-溴-2.2-二(溴甲基)丙烷-1-羟基和对甲苯磺酰胺按1∶1～2的摩尔比溶于乙 醇中，加热回流至完全反应，回收乙醇，加入氢氧化钾浸膏，经搅拌后，过滤得白色晶体6- 对甲苯磺酰基-2-氧-6氮杂[3.3]庚烷，即化合物2；
b.将步骤a所得化合物2和镁粉按100～200∶1的摩尔比溶解于甲醇中，在超声波处理下完 全反应，蒸除溶剂，所得固体加入乙醚溶剂中并添加十水硫酸钠搅拌后，过滤除去杂质后得 到滤液，用无水草酸加入滤液搅拌至完全反应，过滤得到白色晶体即化合物3；
c.将步骤b所得化合物3、紫杉醇侧链4(或紫杉醇多西侧链5)、HATU按1∶1～2∶1～3的 摩尔比溶于THF中，搅拌体系至完全反应，去除溶剂后，得到大量白色中间体；所述的紫杉 醇侧链4的结构式为：
所述的多西紫杉醇侧链5的结构式为：
d.将步骤c所得中间体、对甲基苯磺酸按1∶1～3的摩尔比溶解于甲醇中，室温搅拌，水解 至反应完全；加入饱和Na2CO3溶液中和，用乙酸乙酯萃取，有机层水洗，无水硫酸钠干燥， 去除溶剂，得到白色固体的类紫杉醇化合物。
本发明的合成路线如下：
其中TsNH2指的是对甲基苯磺酰，P-TSA指的是对甲基苯磺酸。
3-溴-2.2-二(溴甲基)丙烷-1-羟基廉价易得，本发明方法以3-溴-2.2-二(溴甲基)丙烷-1- 羟基为原料合成类紫杉醇化合物，本发明所得化合物保留了紫杉醇的四元环氧D环和必要官能 团C-13位侧链，具有天然紫杉醇的抗肿瘤的生物活性，在降低天然紫杉醇的多药耐药性及毒 副作用方面具有一定应用前景。3-溴-2.2-二(溴甲基)丙烷-1-羟基的结构式为：
紫杉醇是一个复杂的四环二萜类化合物，到目前为止，全世界还没有能够进行工业化合成生 产紫杉醇的可行路线。近年来Oiima、Giovanni、BarboniLuciano等关于紫杉醇的结构做了大 量的研究，查阅四面体快报中Givanni A的《Synthesis and evaluation of c-seco paclitaxel analogues》，1997，和有机化学期刊中《Syntheses and structure activity relationship ofnovel nor-seco Taxoids》，1998。根据其研究发现：1、尽管A环、C环开环减少了手性碳原子的个数， 仍能保持紫杉醇类似物一定抗癌活性。在除去A、C环的情况下式[2]、式[3]等紫杉醇类似结 构同样拥有抗癌活性。2、四元环氧D环、C-13位侧链对Taxol的抗癌活性具有重要作用，四元 环氧D环、C-13位侧链的失去会导致其活性几乎全部丧失。紫杉醇独特的四元环氧D环和C-13 侧链为其活性必需基团。这些为简化Taxol复杂结构展示了一定的前景。本发明选用3-溴-2.2- 二(溴甲基)丙烷-1-羟基为原料，设计合成出两个有四元环氧D环和C-13位侧链基团的新型 类紫杉醇化合物结构。
其中R1＝Ph，R2＝Ph，R3＝CH3； 其中R1＝I-But，R2＝n-Hex；
本方法具有制备过程效率高、制备路线短、成本较低等优点。
具体实施方式
通过下述实施例将有助于理解本发明，但是不能限制本发明的内容。
实施例一：
3-溴-2.2-二(溴甲基)丙烷-1-羟基(240g，0.74mol)溶解于1.5L95％乙醇中，加入对甲基磺 酰胺(205g，1.2mol)，体系回流90小时，回收乙醇，加入KOH(179g，3.2mol)浸膏，在室温室 压下搅拌90小时，过滤得白色晶体6-对甲苯磺酰基-2-氧-6-氮螺环[3.3]庚烷粗品192g，产率 为76％；1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ7.69(d，2H，J＝8.4Hz)，7.47(d，2H，J＝8.4Hz)，4.42(s， 4H)，3.85(s，4H)，2.41(s，3H)；13C NMR(100MHz，CDCl3)δ144.4，130.9，130.2，128.5，79.1， 59.5，37.3，21.3.
实施例二：
化合物2(7.3g，28.8mol)溶解于500ml的甲醇中，加入镁粉(4.9g，0.202mol)，超声波下反应一 个小时，旋蒸出去溶剂得到灰色粘性滤渣，加入500ml乙醚，搅拌均匀后加入15g十水硫酸钠， 室温下搅拌0.5小时，过滤，向得到的滤液中加入无水草酸(1.3g，14.4mol)，出现大量白色沉 淀，室温下搅拌均匀，过滤得到3.37g白色粉末2-氧-6-亚胺螺环[3.3]庚烷，收率为81％；1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ4.65(s，4H)，4.12(s，4H)；13C NMR(100MHz，CDCl3)δ79.2，54.1.
实施例三：
将化合物3(1g，0.0052mol，1.00equiv)、紫杉醇侧链酸4(2g，0.005mol，1.00equiv)加入四氢 呋喃150ml中，然后加入HATU(3g，0.0079mol，1.50equiv)反应24h，Nacl溶液洗涤后分液取 有机层，无水硫酸钠干燥除水，减压浓酸，得到白色发泡物即中间体6，收率为86.16％； 1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ6.88-7.31(14H，Ar-H)，5.51(1H，s)，4.74(4H，m)，4.69(2H，s)， 4.69(2H，d，J＝10.0Hz)，4.48(2H，d，J＝10.0Hz)，4.20(2H，s)，3.81(3H，s)；13C NMR(100MHz， CDCl3)δ167.5，159.7，135.4，130.2，129.5，128.3，128.3，127.9，127.6，126.8，113.4，90.2，80.4， 80.2，60.8，57.9，55.0，38.3.
同样取化合物3(1g，0.0052mol)、多西紫杉醇侧链酸5(2g，0.0050mol)加入四氢呋喃 150ml，反应条件及操作方法同(F)，得到白色粘稠物即化合物7，收率为95.35％；1H NMR (400MHz，CDCl3)：δ6.89-7.37(9H，Ar-H)，5.71(1H，s)，4.61(1H，d，J＝7.2Hz)，4.56(1H，d，J＝ 7.2Hz)，4.46(1H，s)，4.43(1H，d，J＝6.8Hz)，，4.27(1H，d，J＝6.8Hz)，3.99(2H，t，J＝12.0 Hz)，3.81(3H，s)，3.72(2H，t，J＝12.0Hz)；13C NMR(100MHz，CDCl3)δ160.0，131.2，128.3， 127.9，127.9，127.4，126.1，113.3，91.1，80.4，80.3，80.1，61.9，60.6，57.7，55.1，37.38，27.6.
实施例四：
将中间体6(400mg，0.826mmol)溶解于100ml甲醇中，加入150mg对甲基苯磺酸，室温搅 拌半个小时，反应12h，加入NaHCO3调节pH至中性，水洗一次，乙酸乙酯萃取，减压蒸 干乙酸乙酯地白色固体即目标化合物8，收率30.0％；1H NMR(400MHz，CDCl3)： δ7.26-7.77(10H，Ar-H)，5.49(1H，br.s)，4.52(1H，br.s)，3.94(1H，br.s)，3.68(4H， m)，3.50(4H，m)；13C NMR(100MHz，CDCl3)δ171.1，167.7，138.2，133.6，130.0，128.6，128.6， 127.8，127.1，127.1，80.2，71.8，63.5，54.8，39.5；MS(ESI，MeOH)m/z367[M+H]+；HR-ESI-MS： 367.1634[M+H]+，calcd.for C21H23N2O4367.1657.
同样取化合物7(400mg，0.000995mol)溶解于100ml甲醇中，加入150mg对甲基苯磺 酸，反应条件及操作方法同(H)，得白色固体即目标化合物9，收率36.0％。1HNMR(400 MHz，CDCl3)：δ7.32(5H，Ar-H)，5.58(1H，br.s)，4.86(1H，br.s)，4.60(4H，m)，4.21(1H，br. s)，3.95(4H，m)，1.38(9H，s)；13C NMR(100MHz，CDCl3)δ170.6，155.4，128.1，127.4，126.7， 80.2，79.6，72.0，59.7，57.6，38.1，28.0；MS(ESI，MeOH)m/z363[M+H]+；HR-ESI-MS：363.1902 [M+H]+，calcd.for C19H27N2O5363.1919.
实施例五：抗肿瘤生物活性体外筛选实验
MTT法：96孔板每孔加入浓度为3～5×105个/mL的细胞悬液100μL，置37℃，5％CO2培养箱 内。24h后，加入样品液，10μL孔，设双复孔，37℃，5％CO2作用72h。每孔加入5mg/mL的 MTT溶液20μL，作用4h后加入溶解液，100μL/孔，置培养箱内，溶解后用MK-2全自动酶标 仪测570nmOD值。