低氧激活聯(lián)合氯乙基亞硝基脲類化合物及制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及藥學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及低氧激活聯(lián)合氯乙基亞硝基脲類化合物及制 備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 氯乙基亞硝基脲(CENUs)是一類重要的雙官能團(tuán)抗腫瘤烷化劑，在臨床上應(yīng)用十 分廣泛。如化合物I結(jié)構(gòu)所示，臨床上具有代表性的CENUs藥物主要包括卡莫司汀(BCNU)、司 莫司汀(Me-CCNU)、尼莫司汀(ACNU)、洛莫司汀(CCNU)。CENUs為廣譜抗腫瘤藥物，臨床上應(yīng) 用于腦瘤、骨髓瘤、惡性黑色素瘤、惡性淋巴瘤、肺癌、乳腺癌、胃癌和白血病的治療。由于 CENUs易于穿越血腦屏障，其在腦脊髓液中的濃度可達(dá)到血漿濃度的30~35%，因此尤其對(duì) 腦瘤具有良好的療效。CENUs發(fā)揮抗癌作用主要是通過導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞DNA發(fā)生股間交聯(lián)。研 究表明，CENUs能夠在生理?xiàng)l件下分解，產(chǎn)生的氯乙基碳正離子與DNA鳥嘌呤0 6位發(fā)生親電 取代反應(yīng)生成〇6-氯乙基鳥嘌呤，再經(jīng)過N1，06-橋亞乙基鳥嘌呤中間體進(jìn)一步與互補(bǔ)的胞嘧 啶發(fā)生反應(yīng)，最終在鳥嘌呤N1位和胞嘧啶的N3位之間形成共價(jià)連接，即生成G-C交聯(lián)。這種 GC互補(bǔ)堿基對(duì)之間的共價(jià)交聯(lián)阻礙了腫瘤細(xì)胞中DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程，導(dǎo)致有絲分裂不 能正常進(jìn)行或使得DNA雙鏈發(fā)生斷裂，最終誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。
[0004] ο6-烷基鳥嘌呤-DNA烷基轉(zhuǎn)移酶(AGT)是一種重要的DNA修復(fù)酶，它可以將06-烷基 鳥嘌呤上的烷基基團(tuán)轉(zhuǎn)移到自身第145位半胱氨酸殘基上，從而將烷化損傷的DNA堿基修 復(fù)。在暴露于CENUs的腫瘤細(xì)胞中，AGT能夠阻斷CENUs導(dǎo)致的0 6-氯乙基鳥嘌呤和N1，06-橋亞 乙基鳥嘌呤進(jìn)一步與胞嘧啶反應(yīng)形成dG-dC交聯(lián)，使得CENUs不能發(fā)揮DNA股間交聯(lián)作用，導(dǎo) 致腫瘤細(xì)胞對(duì)CENUs產(chǎn)生耐藥性，最終導(dǎo)致化療失敗。因此，設(shè)計(jì)和開發(fā)AGT抑制劑并將其與 烷化劑聯(lián)合用藥，是提高腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性從而保證化療效果的重要途徑。
[0005] 06-芐基鳥嘌呤是一種有效的AGT抑制劑，它可將自身的芐基轉(zhuǎn)移至ijAGT活性中心 的第145位半胱氨酸殘基上，導(dǎo)致AGT失活而失去修復(fù)DNA損傷的功能，從而提高腫瘤細(xì)胞對(duì) CENU的敏感性。研究表明，濃度為2.5μΜ的06-芐基鳥嘌呤作用于人結(jié)腸癌細(xì)胞HT2930min即 可導(dǎo)致90 %的AGT失活;荷瘤無胸腺小鼠預(yù)先給予06-芐基鳥嘌呤處理2h后，再給予CENUs治 療，可明顯抑制腫瘤的生長，顯著增強(qiáng)了 CENUs的化療效果。目前，通過06-芐基鳥嘌呤抑制 腫瘤細(xì)胞中的AGT活性以降低DNA烷化損傷的修復(fù)，已經(jīng)成為了提高烷化劑療效的重要途 徑。然而研究發(fā)現(xiàn)，由于〇6-芐基鳥嘌呤對(duì)AGT的抑制作用不具有靶向性，在與烷化劑的聯(lián)合 用藥中，〇 6-芐基鳥嘌呤在抑制腫瘤細(xì)胞中AGT活性的同時(shí)，也作用于正常細(xì)胞，導(dǎo)致正常細(xì) 胞中的AGT活性被抑制，從而破壞了正常細(xì)胞對(duì)DNA損傷的修復(fù)機(jī)制，增加了正常細(xì)胞的DNA 損傷，最終導(dǎo)致化療藥物毒副作用的提高。
[0006] 綜上所述，CENUs在臨床應(yīng)用中所表現(xiàn)出來的耐藥性是限制其進(jìn)一步開發(fā)和應(yīng)用 的重要因素。通過抑制AGT的活性雖然能夠提高腫瘤細(xì)胞對(duì)CENUs的敏感性，但由于現(xiàn)有AGT 抑制劑的非靶向性，導(dǎo)致CENUs對(duì)正常細(xì)胞的損傷作用增強(qiáng)，從而降低了 CENUs的化療效果。 因此，設(shè)計(jì)和開發(fā)能夠同時(shí)導(dǎo)致DNA股間交聯(lián)并抑制AGT活性，并且具有腫瘤細(xì)胞靶向性的 新型化合物，是解決亞硝基脲類雙官能團(tuán)烷化劑現(xiàn)有問題、使其更廣泛應(yīng)用于腫瘤臨床治 療的一條重要途徑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的第一個(gè)目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足，提供具有式（Π )結(jié)構(gòu)的 化合物或藥學(xué)上可接受的鹽：
[0009] Ri 為Η，N〇2，OMe，NMe2，C02Et，N-甲基哌嗪中的一種；
[0010] R2 為Η，順2，CH3，CH2NH2，ch2〇h 中的一種；
[0011] r3 = r4 = h，或 R3 = H，R4=CH3,或 R3 = R4 = CH3;
[0012] n為2-6的整數(shù)。
[0013] 優(yōu)選地，當(dāng)辦為-時(shí)，該化合物或其鹽具有較佳的抗腫瘤活性和選擇性。
[0014]進(jìn)一步優(yōu)選地，當(dāng)心為勵(lì)2，辦為!1時(shí)，該化合物或其鹽具有更佳的抗腫瘤活性和選 擇性；
[0015] 再進(jìn)一步優(yōu)選地，當(dāng)辦為勵(lì)2，1?2為!1，1? 3 = 1?4 = 11時(shí)，該化合物或其鹽的抗腫瘤活性和 選擇性進(jìn)一步提尚。
[0016] 本發(fā)明最優(yōu)選地，當(dāng)RdN02，RAH，R3 = R4 = H，且η分別為2,3,4的時(shí)候，即分別具 有如下結(jié)構(gòu)式時(shí)，化合物或其鹽的抗腫瘤活性和選擇性最佳。
[0018] 可采用本領(lǐng)域常規(guī)的技術(shù)手段，將上述任一化合物與有機(jī)酸或無機(jī)酸成鹽，其中， 本發(fā)明優(yōu)選所述鹽為鹽酸鹽、氫溴酸鹽、氫碘酸鹽、硫酸鹽、硫酸氫鹽、磷酸鹽、乙酸鹽、丙酸 鹽、丁酸鹽、乳酸鹽、甲磺酸鹽、對(duì)甲苯磺酸鹽、馬來酸鹽、苯甲酸鹽、琥珀酸鹽、酒石酸鹽、檸 檬酸鹽、富馬酸鹽、?；撬猁}、葡萄糖酸鹽。
[0019] 采用本領(lǐng)域常規(guī)的技術(shù)手段，可將上述任一化合物成鹽，成鹽后的化合物同樣具 有與未成鹽化合物相同的藥理活性。
[0020] 本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種藥物組合物，所述藥物組合物包括治療有效量的 式（Π )結(jié)構(gòu)化合物或藥學(xué)上可接受的鹽，和至少一種藥用載體。
[0021] 所述藥用載體為本領(lǐng)域常用物質(zhì)，如崩解劑、分散劑、潤滑劑、乳化劑、穩(wěn)定劑等。 所述藥物組合物可以采用本領(lǐng)域常規(guī)手段制備成藥學(xué)上常用的劑型，如片劑、注射劑、膠囊 劑等。
[0022] 經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，上述任意一種化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽、或藥物組合物均能夠 同時(shí)導(dǎo)致DNA股間交聯(lián)并抑制AGT介導(dǎo)的耐藥性，尤其是能夠靶向性地作用于腫瘤細(xì)胞，避 免了對(duì)正常細(xì)胞的損傷作用;此外，簡(jiǎn)化了 CENUs與AGT抑制劑在臨床應(yīng)用中的聯(lián)合用藥過 程。
[0023] 本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供所述化合物的制備方法，所述方法的反應(yīng)歷程為：
[0025]本發(fā)明同時(shí)提供了當(dāng)辦為勵(lì)2，RAH，R3 = R4 = Η時(shí)，化合物的制備方法，所述方法的 反應(yīng)歷程為：
[0027]所述方法主要包括如下步驟：
[0028] (1)化合物a與二鹵代烷烴反應(yīng)得到化合物b;
[0029] (2)化合物b與鄰苯二甲酰亞胺反應(yīng)得化合物c;
[0030] (3)化合物c先與三光氣反應(yīng)，
[0031 ] (4)化合物d發(fā)生肼解反應(yīng)得化合物e;
[0032] (5)化合物e與2-氯乙基異氰酸酯反應(yīng)得化合物f;
[0033] (6)化合物f與亞硝鑰四氟硼酸鹽反應(yīng)得化合物h，即式（Π )化合物。
[0034]所述方法的優(yōu)選步驟為：
[0035] (1)化合物a與二鹵代烷烴按照1:(1-7)的摩爾比，在堿的催化作用下，于40_60°C 反應(yīng)，得化合物b;
[0036] (2)化合物b與鄰苯二甲酰亞胺按照1:(1-4)的摩爾比，于50-110°C反應(yīng)，得化合物 c；
[0037] (3)按照化合物（ |的摩爾比為3:(1-3) :(3-12)，化合物c先
與三光氣在0-10°C條件下反應(yīng)，得化合物d， 在10-50°c條件下反 應(yīng)，得化合物e;
[0038] (4)化合物e與水合肼在20_50°C條件下反應(yīng)，得化合物f;
[0039] (5)化合物f與2-氯乙基異氰酸酯按照1:(1-4)的摩爾比，在20-50°C反應(yīng)，得化合 物g;
[0040] (6)化合物g與亞硝鑰四氟硼酸鹽按照1: (1-2)的摩爾比，在冰浴條件下反應(yīng)，得化 合物h。
[0041] 其中，步驟（1)中，所述二鹵代烷烴可選自二溴代烷烴或二氯代烷烴，進(jìn)一步優(yōu)選 為二溴代烷烴，二溴代烷烴具有較高的反應(yīng)活性，能夠保證反應(yīng)順利進(jìn)行，獲得較高的收率 和較純的產(chǎn)品。
[0042] 所述水合肼為70%水合肼，且化合物e與70%水合肼的摩爾體積比為（2-6):1 (mmol:mL)〇
[0043] 以上是本發(fā)明的通用制備方法，以下以制備辦為1^2，辦為!1，R3 = R4=Η，η為2的化合 物為例對(duì)本發(fā)明的制備方法進(jìn)行詳細(xì)說明，其他化合物的制備方法與此方法類似。
[0044] 步驟（1)的具體操作:將化合物a溶解，向其中加入催化劑無機(jī)堿并滴加1，2-二溴 代乙烷，然后在40-60°C條件下反應(yīng)，即得化合物b;
[0045] 其中，化合物a、無機(jī)堿、1，2-二溴代乙烷的摩爾比優(yōu)選為1:(1-6): (1-7);所述無 機(jī)堿優(yōu)選為無水碳酸鉀;溶解化合物a的溶劑優(yōu)選為丙酮或N，N_二甲基甲酰胺;步驟（1)還 包括對(duì)化合物b進(jìn)行提純的步驟，具體為濃縮反應(yīng)液，采用柱層析法對(duì)濃縮液進(jìn)行分離提 純，優(yōu)選柱層析的固定相為硅膠，流動(dòng)相為石油醚和乙酸乙酯，進(jìn)一步優(yōu)選按照石油醚/乙 酸乙酯(v/v) 1:2逐漸變?yōu)?:4的比例進(jìn)行梯度洗脫對(duì)化合物b進(jìn)行提純。
[0046]步驟(2)的具體操作為:化合物b與鄰苯二甲酰亞胺按照1:(1-4)的摩爾比，于50- 110°C反應(yīng)，得化合物c 〇
[0047]其中，步驟(2)所使用的反應(yīng)溶劑優(yōu)選為乙腈或Ν，Ν-二甲基甲酰胺;步驟(2)還包 括對(duì)化合物C進(jìn)行提純的步驟，具體為向反應(yīng)液中加入乙酸乙酯和水(ν: ν = 1:1)進(jìn)行萃取， 收集有機(jī)相，使用飽和氯化鈉水溶液洗滌，干燥，蒸餾除去溶劑即得。
[0048]步驟(3)的具體操作為:按照化合物c、三光氣、對(duì)硝基苯甲醇的摩爾比為3: (1 -3): (3-12)，化合物c先與三光氣反應(yīng)，得化合物d，化合物d與對(duì)硝基苯甲醇在10-50°C條件下反 應(yīng)，得化合物e。
[0049] 步驟(3)的具體操作優(yōu)選為:將化合物c溶解，加入縛酸劑，在惰性氣體保護(hù)下于0-l〇°C滴加溶解三光氣的溶液，滴加完畢后，于10_40°C反應(yīng)，生成化合物d，然后向反應(yīng)液中 加入對(duì)硝基苯甲醇，于10_50°C反應(yīng)，得化合物e。
[0050] 其中，溶解化合物c的溶劑優(yōu)選為二氯甲烷或甲苯;縛酸劑優(yōu)選為吡啶或三乙胺； 步驟(3)還包括對(duì)化合物e進(jìn)行提純的步驟，具體為濃縮反應(yīng)液，采用柱層析法對(duì)濃縮液進(jìn) 行分離提純，優(yōu)選柱層析的固定相為硅膠，流動(dòng)相為石油醚和乙酸乙酯，進(jìn)一步優(yōu)選按照石 油醚/乙酸乙酯(v/V) 1:2逐漸變?yōu)?:5的比例進(jìn)行梯度洗脫對(duì)化合物e進(jìn)行提純。
[0051] 步驟(4)的具體操作為:化合物e與水合肼在20-50°C條件下反應(yīng)，得化合物f，優(yōu)選 化合物e與70%水合肼的摩爾體積比為(2-6): 1 (mmol :mL)。
[0052] 其中，首先將化合物e溶解后再與水合肼反應(yīng)，優(yōu)選溶解化合物e的溶劑為甲醇或 乙醇;步驟(4)還包括對(duì)化合物f進(jìn)行提純的步驟，具體為向反應(yīng)液中加入二氯甲烷和水(ν: v = l:l)進(jìn)行萃取，收集有機(jī)相，使用飽和氯化鈉水溶液洗滌，干燥，蒸餾除去溶劑即得。 [0053]步驟（5)的具體操作為:化