1-(乙基氨基酸苄酯)-β-咔啉-3-羧酸苄酯、制备、纳米结构、活性和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及1-(乙基-Leu-AA-〇Bzl) -β-咔啉-3-羧酸苄酯，ΑΑ为L-Glu和L-Pro 残基。涉及它们的制备方法，涉及它们的纳米结构，涉及它们对肿瘤细胞增殖的抑制活性， 涉及它们逆转对阿霉素耐药的细胞的作用，涉及它们抑制S180小鼠肿瘤生长的活性。结果 表明本发明的2种1- (N-乙基-Leu-AA-〇Bzl) -β-咔啉-3-羧酸苄酯具有优秀的抗肿瘤活 性和逆转肿瘤耐药活性。本发明属于生物医药领域。 技术背景
[0002] 恶性肿瘤严重威胁人类的健康。在临床肿瘤治疗中，化疗仍然占有最重要的地位。 可是，肿瘤多药耐药和交叉耐药使得付出巨大劳动发明的抗肿瘤药物很快丧失疗效。于是， 发明具有抗肿瘤和逆转肿瘤耐药的药物一直是抗肿瘤药物研究的前沿。
[0003] 在抗肿瘤药物研究中，申请人曾经用氨基酸苄酯修饰四氢咔啉-3-羧酸、 β-咔啉-3-羧酸及1-位取代的β-咔啉-3-羧酸，包括1-位取代的四氢-β-咔啉-3-羧 酸或1-位取代的β-咔啉-3-羧酸制备高效的抗肿瘤化合物。其中下面结构的1_(乙 基-ΑΑ-0Βζ1)_β-咔啉-3-羧酸节酯在8. 9μmol/kg剂量下显示了明确的抗肿瘤作用。按 照与肿瘤细胞DNA相互作用的结构要求，发明人相信在1-(乙基-AA-OBzl) -β-咔啉-3-羧 酸苄酯的乙基-AA-〇Bzl之间插入L-Leu残基可以对抗肿瘤作用产生正面影响。在这种思 路的引导下，发明人提出了本发明。
[0004]
【发明内容】
[0005] 本发明的第一个内容是提供1_(乙基-Leu-AA-〇Bzl)-P-咔啉-3-羧酸苄酯，AA 为L-Glu和L-Pro残基。
[0006]
[0007] 本发明的第二个
【发明内容】
是提供制备2种新型1_(乙基-Leu-AA-OBzD-β-咔 啉-3-羧酸苄酯的制备方法（AA为L-Glu和L-Pro残基），该方法包括：
[0008]l)L_Trp在三氟醋酸的催化下与1，1，3, 3-四甲氧基丙烷进行Pictet-Spengler缩 合，得到（s) -1- (2, 2-二甲氧乙基）-2, 3,4,9-四氢-β-咔啉_3_竣酸节酯；
[0009] 2)将（s) -1- (2, 2_二甲氧乙基）_2, 3,4,9_四氧-β-咔琳_3_竣酸节醋被商猛酸 钾氧化生成1- (2, 2-二甲氧乙基）-β-咔啉-3-羧酸苄酯；
[0010] 3)将1-(2, 2-二甲氧乙基）-β-咔啉-3-羧酸苄酯在盐酸、冰醋酸和水催化下生 成1-(2-氧代乙基）-β-咔啉-3-羧酸苄酯；
[0011 ] 4)将Boc_Leu与 2 种AA_0Bzl偶联得到 2 种Boc_Leu_AA_0Bzl ;
[0012] 5)将2种Boc-Leu-AA-〇Bzl分别在盐酸/乙酸乙酯的催化下得到2种 L_Leu_AA_0Bzl；
[0013] 6)将1- (2-氧代乙基）-β-咔啉-3-羧酸苄酯分别与L-Leu-AA-OBzl盐酸盐偶联 得到2种1-(乙基-Leu-AA-OBzl) -β-卡啉-3-羧酸苄酯。
[0014] 本发明的第三个内容是测定1_(乙基-Leu-AA-〇Bzl)-P-咔啉-3-羧酸苄酯的纳 米结构。
[0015] 本发明的第四个内容是用MTT法评价1_(乙基-Leu-AA-OBzD-β-咔啉-3-羧酸 苄酯对肿瘤细胞增殖的抑制作用。
[0016] 本发明的第五个内容是用MTT法评价1_(乙基-Leu-AA-OBzD-β-咔啉-3-羧酸 苄酯逆转对阿霉素耐药的MCF-7/ADR细胞耐药的活性。
[0017] 本发明的第六个内容是评价2种1_(乙基-Leu-AA-OBzD-β-咔啉-3-羧酸苄酯 对荷S180小鼠的肿瘤生长的抑制作用。
【附图说明】
[0018] 图1. 1_(乙基-Leu-AA-OBzD-β-咔啉-3-羧酸苄酯的合成路线· i)TFA，
[0019] 1,1,3, 3-tetramethoxypropane, CH2C12；ii)KMn04, THF；iii)HCl, HOAc, H20；iv) HOBt，DCC，NMM，THF ;v) HCl/EtOAc ;vi) NaBH3CN and H-L-AA-〇Bzl· 4a中AA为L-Glu残基，4b 为L-Pro残基。
[0020] 图2. 1-(乙基-Leu-AA-OBzD-β-卡啉-3-羧酸苄酯的透射电镜照片。
【具体实施方式】
[0021] 为了进一步阐述本发明，下面给出一系列实施例。这些实施例完全是例证性的，它 们仅用来对本发明进行具体描述，不应当理解为对本发明的限制。
[0022] 实施例1制备（3S)-l-(2,2-二甲氧乙基）-2,3,4,9_四氢-β-咔啉-3-羧酸苄 酯
[0023] 向200ml二氯甲烷中加入20mll，l，3, 3-四甲氧基丙烷，20ml三氟醋酸，室温搅拌 下活化45分钟，加入18g(0.37mol)L-色氨酸苄酯，室温反应48小时。反应化合物依次用饱 和NaHC03水溶液（50mlX3)和饱和NaCl水溶液（50mlX3)萃洗，分离得到有机层经无水硫 酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩至干，残余物用硅胶柱层析纯化（石油醚：丙酮=3 : 1)，得 10.8g(60%)标题化合物，Rf =0.25(石油醚：丙酮=3 :1)，为黄色油状物。ESI-MS(m/ z) :395[M+H]+〇
[0024] 实施例2制备1-(2, 2-二甲氧乙基）-3-咔啉羧酸苄酯
[0025] 将 10.8g(0· 02mol) (3S) _1_ (2, 2_ 一 甲氧乙基）_2, 3,4,9_ 四氧 _β_ 昨琳 _3_ 竣 酸苄酯溶于l〇〇ml四氢呋喃中，冰浴下分批加入7. 8g(0. 04mol)KMn04与50ml水的溶液，室 温反应4小时，TLC监测原料斑点消失，向反应瓶中加入20ml乙醇，搅拌20分钟后，过滤， 滤饼用热乙酸乙酯萃取后，弃去废渣，合并有机相，减压浓缩至干，用乙酸乙酯溶解，然后依 次用水（30mlX3)和饱和NaCl水溶液（50mlX3)萃洗，无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓 缩至干。残余物用硅胶柱层析纯化（石油醚：丙酮=3 : 1)得3g(28% )标题化合物，Rf = 0.2(石油醚：丙酮=3 : 1)，为黄色粉末。ESI-MS(m/e) :391[M+H] +。
[0026] 实施例3 1- (2-氧代乙基）-3-咔啉羧酸苄酯
[0027] 将lg(0. 002mol) 1-(2,2_二甲氧乙基）-3_咔啉羧酸苄酯溶于7. 2ml冰醋酸，加入 0. 9ml水和0. 9ml盐酸，室温搅拌4小时，TLC监测原料点消失，加入50ml冰水混合物，冰浴 下搅拌lOmin后过滤，滤饼用冰水洗涤，晾干，不经纯化直接用于后面的反应。
[0028] 实施例 4 制备Boc-Leu_Glu-〇Bzl和Boc-Leu_Pr〇-〇Bzl
[0029] 将750mg(3mmol)Boc-Leu溶于30ml无水四氢呋喃，加入425mgHOBt，冰浴搅拌10 分钟后，加630mgDCC与无水四氢呋喃的溶液，搅拌30分钟，得到反应液。将无水四氢呋喃 溶解的3mmolGlu-OBzl或Pro-OBzl用NMM调节pH到7,加入上面得到的反应液中，再用 NMM调pH为9,室温下反应8小时后，将反应液减压浓缩至干，加入30mL乙酸乙酯溶解，滤 除析出的D⑶（二环己基脲），滤液依次用饱和NaHC03水溶液（20mLX3)、饱和NaCl水溶液 (20mLX3)、5%KHS04 水溶液、饱和NaCl水溶液（20mLX3)、5%NaHC03 水溶液（20mLX3)、 饱和NaCl水溶液（20mLX3)各洗三遍。乙酸乙酯层经无水硫酸钠干燥后，过滤，滤液减压 浓缩至干，得到产品经硅胶柱层析纯化（二氯甲烷：甲醇=80 : 1)。
[0030] 实施例 5 制备Leu-Glu-OBzl和Leu-Pro-OBzl
[0031] 将 2mmolBoc-Leu_Glu-〇Bzl和Boc-Leu_Pr〇-〇Bzl溶于 5ml乙酸乙酯中，冰浴下 加入20ml4N氯化氢的乙酸乙酯溶液，室温反应4小时，TLC监测原料点消失。减压浓缩至 于，残留物加30ml乙酸乙酯溶解，再减压浓缩至干。该操作反复三次。残留物加30ml无水 乙醚溶解，再减压浓缩至干。该操作也反复三次。得到的产品用于下步反应。
[0032] 实施例6制备1-(乙基-Leu-Glu-OBzl) -β-咔啉-3-羧酸苄酯（4a)
[0033] 将 1148mg(2. 61mmol)Leu-Glu-OBzl，28. 8mgNaOH固体溶于 30ml甲醇中，活化 10 分钟后加入600mg(1. 74mol) 1- (2-氧代乙基）-3-咔啉羧酸苄酯，30min后加入54mgNaBH3CN和适量的无水MgS04，反应12小时后，TLC薄板监测反应新点生成，反应液减压浓缩至干， 残留物用乙酸乙酯溶解，得到的溶液依次用饱和NaHC03水溶液（50mlX3)和饱和NaCl 水溶液（50mlX3)萃洗，乙酸乙酯层用无水NaS04干燥，过滤，减压浓缩，残留物经硅胶柱 层析纯化（二氯甲烷：甲醇=60 : 1)，得186mg(13%)标题化合物，为淡黄色油状物。 ESI+-MS(m/e) ：769[M+H]+；Mp： 15〇-151〇C
丨；1H-NMR(300MHz， CDC13) :δ/ppm= 10. 37(s，1H)，8· 74(s，1H)，8· 14(d，J= 8. 1Hz，1H)，8· 03(d，J= 8. 4Hz， 1H)，7. 50-7. 56 (m，4H)，7. 25-7. 44 (m，14H)，5. 51 (s，2H)，5. 25 (m，2H)，5. 10 (s，2H)，4. 81 (m， 1H)，3. 52 (m，1H)，3. 47 (m，1H)，3. 13-3. 22 (m，3H)，2. 45 (m，2H)，2. 35 (m，1H)，2. 09 (m，1H)， 1. 68(m，2H)，1. 48(m，1H)，0· 93(d，J= 6. 3Hz，2H)，0· 87(d，J= 6. 3Hz，2H). 13C-NMR(75MHz， CDC13) :δ/ppm= 172. 85, 172. 40, 165. 98, 143. 63, 140. 77,136. 35,136. 29,135. 61， 134. 81,128. 71,128. 61,128.55,128.39,128.35,128.31,128.19,128.04,122.02,121.80, 120. 65,116. 72,112. 08,67. 59,66. 96,66. 61,61. 79,51. 28,47. 18,44. 16,30. 36,27. 17, 25. 10,23. 07,21. 79。
[0034] 实施例7制备1-(乙基-Leu-Pro-OBzl) - β -咔啉-3-羧酸苄酯4 (b)
[0035] 按照实施例6的方法，从600mg(l. 74mol) 1-(2-氧代乙基）-3-咔啉羧酸节酯 (4)和783mg(2. 61mmol)Leu-Pr〇-0Bzl得到120mg(10 % )标题化和物，为淡黄色粉末。ESI+-MS(m/e) :663[M+H]+;Mp : 93-94.5^^0^)0=-4.0(0=0.3,0^011)5 4-^^(3001^, CDC13):δ /ppm = 8. 69 (s，1H)，8. 13 (d，J = 8. 1Hz，1H)，7. 49-7. 56 (m，4H)，7. 17-7. 44 (m， 7H)，7. 1 (m，1H)，5. 50 (s，2H)，5. 18 (m，2H)，4. 68 (m，1H)，3. 59 (m，4H)，3. 25 (m，1H)，3. 08 (m， 1H)，2. 23(m，1H)