专利名称：高喜树碱类化合物及其制备方法和用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及医药技术领域，是一种新的具有抗肿瘤活性的高喜树碱类化合物及其制备方法和用途。
背景技术：
喜树碱(camtptothecin，CPT)是一种从喜树中提取得到的天然生物碱，具有五环相并的结构。天然喜树碱结构如下所示 喜树碱对多种人肿瘤细胞株表现出抗增殖活性，其抗肿瘤活性是通过抑制DNA拓扑异构酶I实现的。
喜树碱的六元α-羟基内酯环E环在体内很容易水解成无活性的羧酸盐形式，使其体内活性大大降低。在将其六元的α-羟基内酯环结构改造成七元β-羟基内酯环类似物后，得到了新的喜树碱类似物，称为高喜树碱(homocamptothecin，hCPT)类化合物，显示了增强的抗肿瘤活性，还具有代谢稳定性增强的优点。结构如通式(I)所示。
其中R1表示H、低级烷基、(CH2)NR6R7(其中R6和R7独立地表示H、低级烷基或低级芳烷基)、或未取代的(CH2)[N＝X]、或被低级烷基取代的基团(CH2)[N＝X]，其中[N＝X]表示4至7元杂环基，X表示构成杂环基所需要的链并选自CH、CH2、O、S、N或NR9，R9表示低级烷基或芳烷基。
R2、R3、R4表示H、卤素、低级烷基、(CH2)NR6R7、OR6、或R3和R4共同形成亚甲二氧基或亚乙二氧基，R6、R7表示低级烷基。
R5表示乙基。
现有高喜树碱类化合物的全合成路线1、Olivier Lavergne等人的全合成路线，可参见J.Med.Chem.415410(1998)；2、Curran等人的全合成路线，可参见J Med Chem.，423018(1999)，Angew Chem Int Ed Engl.342683-2684(1995)。这两条路线需要应用一些价格昂贵和不易获得的试剂，如醋酸钯、Me2NCH2CH2NMeCHO、Me3SnSnMe3等，成本较高，且这两条路线的总收率都低于5％。
发明内容
本发明提供了新的抗肿瘤活性高的高喜树碱类化合物，并提供了一种新的成本低、收率高的高喜树碱类化合物制备方法。
本发明化合物结构如通式(I)所示，但所接基团不同，1、R1为低级卤代烷基、新的亲水性的取代杂环烷基或含取代氨基的取代基；2、或/和在R2、R3、R4位置为硝基取代；3、或/和用本领域人员熟知的方法(如铁粉还原、氢化还原等法)将R2、R3、R4位置的硝基还原后可以得到NH2取代的高喜树碱。
具体地讲，本发明的主题是全新结构的具有通式(I)的化合物、其外消旋体、对映异构体形式或这些形式的任意混合物或其药用盐。其中R1表示低级卤代烷基，条件是R2、R3、R4至少有一个为氢以外的基团，低级卤代烷基指的是含1-6个碳原子的直链或支链烷基，其中含1-3个卤原子(氟、氯、溴、碘)取代，如CH2Cl，CH2Br，CH2I，CH2CH2Cl，CH2CF3等；优选的是含1个卤原子的C1-3的烷基，特别优选的是氯甲基；或R1表示(CH2)m[N＝X]，其中[N＝X]表示4至7元杂环基，X表示构成杂环基所需要的链并选自CH、CH2、O、S、N或NR9，m表示0-6之间的整数。与现有技术不同的是这里R9表示的是芳基或杂环基。芳基指的是取代或未取代的含至少一个芳环的单环或双环化合物如苯基、萘基等，优选的为苯基；杂环基指的是取代或未取代的含1至3个杂原子(如N、S、P、O等)的杂环基团如哌嗪基、哌啶基、吡啶基、吗啉基等，优选的为含一个杂原子的杂环基团，特别优选的为吡啶基；和/或在R2、R3、R4中至少有一个为硝基或氨基时，R1表示H、低级烷基、(CH2)mNR6R7，R6和R7独立地表示H、低级烷基或低级芳烷基，m表示0-6之间的整数；R2、R3、R4可以相同或不同，分别独立地表示下列基团H、卤素、低级烷基、OR8(R8表示低级烷基)、硝基、氨基，或者R3和R4一起形成3或4元的链，或者R2和R3一起形成3或4元的链，其中该链的元素选自CH2、O，如亚甲二氧基或亚乙二氧基；R5表示低级烷基，优选甲基、乙基、丙基；特别优选的是乙基。
在本文中，所述的低级烷基指的是含1至6个碳原子的直链或支链烷基，如甲基、乙基、异丙基等。低级卤代烷基指的是1至3个卤原子取代的含1至6个碳原子的直链或支链烷基。低级芳烷基表示连接有芳基的低级烷基。卤素指氟、氯、溴、碘。
本发明化合物的β-羟基内酯环中含有一个非对称碳原子，有R和S两种构型。其外消旋体可通过拆分的方法[如Olivier Lavergne等的拆分法，J.Med.Chem.415410(1998)]得到光学纯的对映体。本发明化合物包括这两种对映体构型和它们的各种结合，以及外消旋化合物。
本发明还提供了一种全新的制备高喜树碱类化合物的方法。合成路线如下起始原料化合物A可参照文献类似方法得到[Wani等J.Med.Chem.23554(1980)；Wall等J.Med.Chem.291553(1986)]。
1、将通式A化合物用还原剂还原内酯环羰基后，以氧化剂氧化开环，得通式B化合物， 其中n为1或2，R5表示含1-6个碳原子的低级烷基，优选的还原剂为硼氢化钾或硼氢化钠，优选的氧化剂为高碘酸盐，特别优选的是高碘酸钠和高碘酸钾。
2、将通式B化合物与R12R13YCCOOR11所表示的α-卤代酸酯通过本领域人员熟知的雷福尔马茨基(Reformatsky)反应，得到通式C化合物， 其中R11为低级直链或支链烷基，R12、R13分别表示H或低级烷基，Y为卤素，n为1或2，R5为含1～6个碳原子的低级烷基。
3、将通式C化合物在酸存在的条件下进行水解和环合，得到中间体化合物D，这里酸包括有机酸和无机酸，优选的酸为盐酸、硫酸、三氟乙酸。
4、将中间体化合物D与不同取代的邻氨基芳香醛、酮(通式E化合物)偶合得到式(I)结构化合物 其中，R1表示H、低级烷基、低级卤代烷基、芳基、低级芳烷基、环烷基、低级羟烷基等基团；R2、R3、R4独立地表示H、卤素、低级烷基、OR8、硝基，或者R3和R4一起形成3或4元的链，或者R2和R3一起形成3或4元的链，该链的元素选自CH2、O、N、S；R5和R8表示低级烷基，低级羟烷基表示有羟基取代的低级烷基。
不同取代的邻氨基芳香酮可按照文献方法[Sugasawa等J.Org.Chem 44578(1979)；Sugasawa等J.Am.Chem.Soc.1004842(1978)]得到将不同取代(R2、R3、R4)的苯胺与不同的腈(R1CN)在BCl3和其他Lewis酸(如AlCl3、TiCl4)等的存在下反应得到含不同取代基的通式E化合物。
下面以1，1-亚乙二氧基-5-O-(5’-乙基-5’-羟基-2’H，5’H，6’H-6-氧吡喃)[3’，4’-f]Δ6(8)四氢中氮茚(化合物K，即n＝1，R5为乙基时的通式A化合物)为例对合成路线做详细描述
起始原料化合物K可参照文献方法以38％的收率得到[Wani等J.Med.Chem.23554(1980)；Wall等J.Med.Chem.291553(1986)]，在此不予赘述。
具体合成步骤如下1、首先，将化合物K以合适的还原剂进行还原后得到连二醇的结构，再将其以合适的氧化剂进行氧化，得到化合物L。这里优选的还原剂为硼氢化钾或硼氢化钠，优选的氧化剂为高碘酸盐，其中高碘酸钠和高碘酸钾是特别优选的。所用溶剂为极性溶剂如水、醇、羧酸、二甲基亚砜等或其混和溶剂，优选的为水、醇、羧酸或其混和溶剂，特别优选的是水、甲醇、乙酸或其混和溶剂。
2、将化合物L与R12R13YCCOOR11所表示的α-卤代酸酯在金属或金属衍生物的存在下于有机溶剂中反应，得到化合物M。其中R11表示含1至6个碳原子的直链或支链的烷基，这里优选为甲基、乙基、异丙基、叔丁基，其中叔丁基是特别优选的。R12、R13分别表示H或低级烷基。Y表示氟、氯、溴、碘。这里α-卤代酸酯优选溴代酸酯，其中，α-溴乙酸叔丁酯是特别优选的。这里所说的金属选自Zn、Mg或Li等，其中优选Zn和Mg，Zn是特别优选的。有机溶剂选自乙醚、苯、四氢呋喃、二甲氧基乙(甲)烷、二甲基亚砜等，优选四氢呋喃和二甲氧基乙烷，其中四氢呋喃是特别优选的。
3、将化合物M在酸存在的条件下进行水解和环合，得到化合物N。这里酸包括有机酸和无机酸，优选的酸为盐酸、硫酸、三氟乙酸，其中三氟乙酸是特别优选的。
4、将化合物N与E在酸存在的条件下进行反应，得到含七元β-羟基内酯环的高喜树碱类化合物(II)。这里所说的酸包括有机酸(如对甲苯磺酸、乙酸、甲酸等)和无机酸(如盐酸、硫酸等)，优选的是有机酸，其中对甲苯磺酸是特别优选的。溶剂可选自苯、甲苯、乙醇、乙酸等极性或非极性溶剂，优选苯或甲苯等非极性溶剂，特别优选的为甲苯。
由化合物K到中间体N的收率可以达到85％，化合物N的总收率可以达到32％。
中间体N和通式E化合物偶合的收率在40％～80％之间，以最低40％计，高喜树碱化合物(II)的总收率超过12％。
在R1为氯甲基时，II可以与仲胺如哌啶、单取代哌嗪、吗啉、二甲胺等杂环或非杂环的化合物反应，生成R1含杂环、脂肪胺等基团的β-羟基内酯环高喜树碱化合物。
应当明确的是，本发明提供的方法还可以制备本发明化合物以外的其他基团取代的高喜树碱类化合物，包括现有技术中的一些高喜树碱类化合物，R1可以为H、低级烷基、芳基、低级芳烷基、环烷基、低级羟烷基等，如中间体N与邻氨基芳香醛或者其乙二醇缩醛反应，可得到R1为H的高喜树碱类化合物。
本发明的某些化合物可按照常规方法制备为药用盐的形式。包括其无机酸盐和有机酸盐无机酸包括(但不限于)盐酸、硫酸、磷酸、二磷酸、氢溴酸、硝酸等，有机酸包括(但不限于)乙酸、马来酸、富马酸、酒石酸、琥珀酸、乳酸、对甲苯磺酸、水杨酸、草酸等等。
本发明的式I化合物具有抑制拓扑异构酶的作用，并具有抗肿瘤活性。现有技术暗示本发明的化合物具有抗病毒活性[Chiang J.Li等，The Journal of Biological Chemistry，2697051(1994)]，因此本发明的化合物可用于制备相应的治疗药物。
本发明的化合物具有抗肿瘤活性，它们可用于治疗肿瘤，包括食道、胃、肠、直肠、口腔、咽、喉、肺、结肠、乳腺、子宫、子宫内膜、卵巢、前列腺、睾丸、膀胱、肾、肝、胰腺、骨、结缔组织、皮肤、眼、脑和中枢神经系统等部位发生的癌症，以及甲状腺癌、白血病、何杰金氏病、淋巴瘤和骨髓瘤等。
本发明的化合物还可以用于治疗病毒感染。
本发明化合物的药理活性使其可以用于制备抗肿瘤药物或抗病毒药物，因此本发明还包括以这些化合物及其药用盐作为活性成分的药物组合物。该药物组合物可以是固体形式，也可以是液体形式。
本发明还包括式I化合物在制备下列药物方面的用途抑制拓扑异构酶的药物；抗肿瘤药物和抗病毒药物方面。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作详细描述，但下列实施例不应看作是对本发明范围的限制。
实施例1制备化合物NA、1，1-亚乙二氧基-6-甲酰氧甲基-7-丙酰基-5-氧-1，2，3，5-四氢中氮茚(化合物L)的合成参照文献方法(Wani等J.Med.Chem.23554(1980)；Wall等J.Med.Chem.291553(1986))得到起始原料1，1-亚乙二氧基-5-O-(5’-乙基-5’-羟基-2’H，5’H，6’H-6-氧吡喃)[3’，4’-f]Δ6(8)四氢中氮茚(化合物K)。取8g化合物K溶于170ml甲醇中，加入0.96g硼氢化钾，于50℃油浴中加热搅拌20分钟后，加入120ml乙酸和含7.2g高碘酸钠的30ml水溶液，继续搅拌20分钟后倾入600ml水中，以二氯甲烷100ml×5提取后，干燥，真空蒸干溶剂，得化合物L7.5g。以四氢呋喃重结晶，mp126-7℃。
1HNMR(CDCl3)1.19(t，3H)，2.41(t，2H)，2.8(q，2H)，4.1(m，6H)，5.2(s，2H)，6.2(s，1H)，8.0(s，1H)。
B、3-羟基-3-(6-羟甲基-1，1-亚乙二氧基-5-氧-1，2，3，5-四氢中氮茚-7-基)-戊酸叔丁酯(化合物M)的合成250ml三颈瓶中，氮气氛下，加入120ml四氢呋喃，9gZn粉，置70℃油浴加热至回流，滴加20ml溴乙酸叔丁酯，然后滴加含5.5g化合物L的50ml四氢呋喃溶液，继续搅拌20分钟后，停止反应，加入100ml饱和氯化铵水溶液，以二氯甲烷100ml×3提取，蒸干溶剂，过硅胶柱，得化合物M6.9g。
1HNMR(CDCl3)0.87(t，3H)，1.35(s，9H)，1.88(m，2H)，2.37(t，2H)，2.80(dd，2H)，4.1(m，6H)，4.3(s，1H)，4.79(s，1H)，4.9(dd，2H)，6.4(s，1H)。
MSm/z 395C、9-乙基-9-羟基-2，3，8，9-四氢-5H-6-氧杂-3a-氮杂-环庚茚-1，4，7-三酮(化合物N)的合成方法1在无机酸条件下合成化合物N
25ml烧瓶中，加入HCl饱和的二氯甲烷10ml，丙酮3ml，再加入220mg化合物M，于室温中搅拌过夜后，加入2ml浓盐酸，继续反应10小时，以稀碳酸氢钠溶液调pH4-5，蒸干溶剂，以丙酮提取，蒸干，再以50％丙酮水溶液重结晶，得黄色晶体，干燥，得化合物N50mg。
方法2在有机酸条件下合成化合物N取4.6g化合物M加入28ml三氟乙酸，于室温搅拌10小时，蒸干溶剂，以50％丙酮水溶液重结晶，得化合物N3.04g，黄色晶体。mp121-123℃。
1HNMR(氘代丙酮)0.9(t，3H)，1.78-1.88(m，2H)，2.96(t，2H)，3.22-3.4(ABq，2H)，4.25(t，2H)，5.38-5.51(ABq，2H)，7.0(s，1H)。
MS(EI)计算值477，实测值477。
实施例2制备7-氯甲基-10-氯高喜树碱(通式II化合物，其中R1、R2、R3、R4依次为氯甲基、H、Cl、H)A、2’-氨基-2，4’-二氯苯乙酮的合成25ml二口瓶，加入3ml1M的BCl3正己烷溶液，置冰浴冷却下，滴加0.32g对氯苯胺的3ml苯溶液，加完后移去冰浴，加入0.19ml氯乙腈和0.37g无水三氯化铝，通氮气回流6小时，移去油浴，置冰浴中冷却下加入3ml2N盐酸，重新加热至固体溶解，以二氯甲烷8ml×3提取，有机层以20ml水洗，无水硫酸镁干燥后蒸干，得2’-氨基-2，4’-二氯苯乙酮0.2g。
B、7-氯甲基-10-氯高喜树碱的合成取45mg2’-氨基-2，4’-二氯苯乙酮，60mg9-乙基-9-羟基-2，3，8，9-四氢-5H-6-氧杂-3a-氮杂-环庚茚-1，4，7-三酮(化合物N)，于40ml甲苯中，回流分水，30分钟后，加入10mg对甲苯磺酸，继续回流5小时，停止加热，冷却后抽滤，滤饼以丙酮洗，得黄色产物7-氯甲基-10-氯高喜树碱75mg。
1HNMR(DMSO)0.86(t，3H)，1.85(q，2H)，3.04-3.51(ABq，2H)，5.38-5.56(m，6H)，6.05(s，1H)，7.41(s，1H)7.94(d，1H)，8.23(d，1H)，8.50(s，1H)实施例3制备7-氯甲基-10-氟高喜树碱(通式II化合物，其中R1、R2、R3、R4依次为氯甲基、H、F、H)A、2’-氨基-2-氯-4’-氟苯乙酮按照实施例2A的方法，以对氟苯胺代替对氯苯胺，得到2’-氨基-2-氯-4’-氟苯乙酮。
B、7-氯甲基-10-氟高喜树碱按照实施例2B的方法，以2’-氨基-2-氯-4’-氟苯乙酮代替2’-氨基-2，4’-二氯苯乙酮，得7-氯甲基-10-氟高喜树碱，为黄色固体。
1HNMR(DMSO)0.919(t，3H)，1.9(q，2H)，3.11-3.50(Abq，2H)，5.42-5.59(m，6H)，6.0(s，1H)，7.45(s，1H)7.86(m，1H)，8.21(m，1H)，8.32(m，1H)实施例4制备7-氯甲基-10-溴高喜树碱(通式II化合物，其中R1、R2、R3、R4依次为氯甲基、H、Br、H)按照实施例2中A、B描述的方法，以对溴苯胺代替对氯苯胺，得黄色产物7-氯甲基-10-溴高喜树碱。
1HNMR(DMSO)0.86(t，3H)，1.86(q，2H)，3.07-3.46(ABq，2H)，5.39-5.55(m，6H)，5.96(s，1H)，7.42(s，1H)8.02(d，1H)，8.14(d，1H).8.63(s，1H)实施例5制备7-氯甲基-10-甲基高喜树碱(通式II化合物，其中R1、R2、R3、R4依次为氯甲基、H、CH3、H)按照实施例2中A、B描述的方法，以对甲基苯胺代替对氯苯胺，得黄色产物7-氯甲基-10-甲基高喜树碱。
1HNMR(DMSO)0.88(t，3H)，1.86(q，2H)，2.50(s，3H)，3.07-3.46(ABq，2H)，5.35-5.55(m，6H)，7.39(s，1H)，7.74(d，1H)，8.1(d，1H)，8.18(s，1H)实施例6制备7-氯甲基-10-甲氧基高喜树碱(通式II化合物，其中R1、R2、R3、R4依次为氯甲基、H、CH3O、H)按照实施例2中A、B描述的方法，以对甲氧基苯胺代替对氯苯胺，得黄色产物7-氯甲基-10-甲氧基高喜树碱。
1HNMR(DMSO)0.88(t，3H)，1.86(q，2H)，3.07-3.46(ABq，2H)，4.01(s，3H)，5.36-5.55(m，6H)7.35(s，1H)，7.58(dd，1H)，7.66(d，1H)，8.11(d，1H)实施例7制备7-氯甲基-11-甲基高喜树碱(通式II化合物，其中R1、R2、R3、R4依次为氯甲基、H、H、CH3)按照实施例2中A、B描述的方法，以间甲基苯胺代替对氯苯胺，得黄色产物7-氯甲基-11-甲基高喜树碱。
1HNMR(DMSO)0.88(t，3H)，1.86(q，2H)，2.50(s，3H)，3.07-3.46(ABq，2H)，5.35-5.55(m，6H)，5.96(s，1H)7.39(s，1H)，7.66(d，1H)，8.0(s，1H)，8.29(d，1H)实施例8
制备7-氯甲基-11-氯高喜树碱(通式II化合物，其中R1、R2、R3、R4依次为氯甲基、H、H、Cl)按照实施例2中A、B描述的方法，以间氯苯胺代替对氯苯胺，得黄色产物7-氯甲基-11-氯高喜树碱。
1HNMR(DMSO)0.88(t，3H)，1.86(q，2H)，3.08-3.47(ABq，2H)，5.37-5.55(m，6H)，5.99(s，1H)，7.42(s，1H)，7.84(dd，1H)，8.26(d，1H)，8.44(d，2H)实施例9制备7-氯甲基-11-氟高喜树碱(通式II化合物，其中R1、R2、R3、R4依次为氯甲基、H、H、F)按照实施例2中A、B描述的方法，以间氟苯胺代替对氯苯胺，得黄色产物7-氯甲基-11-氟高喜树碱。
1HNMR(DMSO)0.88(t，3H)，1.86(q，2H)，3.08-3.47(ABq，2H)，5.98(s，1H)，7.42(s，1H)，7.76(m，1H)，7.96(m，1H)，8.50(m，1H)实施例10制备7-氯甲基-10，11-二氟高喜树碱(通式II化合物，其中R1、R2、R3、R4依次为氯甲基、H、F、F)按照实施例2中A、B描述的方法，以3，4-二氟苯胺代替对氯苯胺，得黄色产物7-氯甲基-10，11-二氟高喜树碱。
1HNMR(DMSO)0.89(t，3H)，1.89(q，2H)，3.08-3.46(ABq，2H)，5.33-5.55(m，6H)，6.(s，1H)7.41(s，1H)，8.23(m，1H)，8.48(m，1H)实施例11制备7-氯甲基-10，11-二氯高喜树碱(通式II化合物，其中R1、R2、R3、R4依次为氯甲基、H、Cl、Cl)按照实施例2中A、B描述的方法，以3，4-二氯苯胺代替对氯苯胺，得黄色产物7-氯甲基-10，11-二氯高喜树碱。
1HNMR(DMSO)0.87(t，3H)，1.84(q，2H)，3.07-3.46(ABq，2H)，5.38-5.60(m，6H)，5.98(s，1H)，7.41(s，1H)，8.47(s，1H)，8.70(s，1H)实施例12制备7-氯甲基-10，11-二甲基高喜树碱(通式II化合物，其中R1、R2、R3、R4依次为氯甲基、H、CH3、CH3)按照实施例2中A、B描述的方法，以3，4-二甲基苯胺代替对氯苯胺，得黄色产物7-氯甲基-10，11-二甲基高喜树碱。
1HNMR(DMSO)0.88(t，3H)，1.86(q，2H)，2.5(m，6H)，3.07-3.46(ABq，2H)，5.33-5.55(m，3H)，7.37(s，1H)，7.97(s，1H)，8.15(s，1H)实施例13制备7-氯甲基-9，11-二氯高喜树碱(通式II化合物，其中R1、R2、R3、R4依次为氯甲基、Cl、H、Cl)按照实施例2中A、B描述的方法，以3，5-二氯苯胺代替对氯苯胺，得黄色产物7-氯甲基-9，11-二氯高喜树碱。
1HNMR(DMSO)0.88(t，3H)，1.86(m，2H)，3.09-3.47(ABq，2H)，5.39-5.63(m，6H)，5.996(s，1H)，7.41(s，1H)，8.04(s，1H)，8.28(s，1H)实施例14制备7-氯甲基-9，11-二甲基高喜树碱(通式II化合物，其中R1、R2、R3、R4依次为氯甲基、CH3、H、CH3)按照实施例2中A、B描述的方法，以3，5-二甲基苯胺代替对氯苯胺，得黄色产物7-氯甲基-9，11-二甲基高喜树碱。
1HNMR(DMSO)0.89(t，3H)，1.86(q，2H)，2.50(s，3H)，3.06(s，3H)，3.07-3.47(ABq，2H)，5.38-5.56(m，6H)，5.96(s，1H)，7.37(s，1H)，7.45(s，1H)，7.86(s，1H).
实施例15制备7-氯甲基-10-甲基-11-氟高喜树碱(通式II化合物，其中R1、R2、R3、R4依次为氯甲基、H、CH3、F)按照实施例2中A、B描述的方法，以3-氟-4-甲基苯胺代替对氯苯胺，得黄色产物7-氯甲基-10-甲基-11-氟高喜树碱。
1HNMR(DMSO)0.86(t，3H)，1.86(q，2H)，2.50(s，3H)，3.06-3.46(ABq，2H)，5.31-5.54(m，6H)，5.97(s，1H)，7.4(s，1H).7.9(d，1H)，8.35(d，1H).
实施例16
制备7-氯甲基-10-甲基-11-氯高喜树碱(通式II化合物，其中R1、R2、R3、R4依次为氯甲基、H、CH3、Cl)按照实施例2中A、B描述的方法，以3-氯-4-甲基苯胺代替对氯苯胺，得黄色产物7-氯甲基-10-甲基-11-氯高喜树碱。
1HNMR(DMSO)0.86(t，3H)1.86(q，2H)，2.60(s，3H)，3.06-3.46(ABq，2H)，5.36-5.56(m，6H)5.97(s，1H)，7.39(s，1H)，8.26(s，1H)，8.4(s，1H)实施例17制备7-氯甲基-10-氟-11-氯高喜树碱(通式II化合物，其中R1、R2、R3、R4依次为氯甲基、H、F、Cl)按照实施例2中A、B描述的方法，以3-氯-4-氟苯胺代替对氯苯胺，得黄色产物7-氯甲基-10-氟11-氯高喜树碱。
1HNMR(DMSO)0.86(t，3H)，1.85(q，2H)，3.08-3.46(ABq，2H)，5.38-5.55(m，6H)，7.40(s，1H)，8.41-8 48(m，2H)实施例18制备7-氯甲基-10-甲基-11-硝基高喜树碱(通式II化合物，其中R1、R2、R3、R4依次为氯甲基、H、CH3、NO2)按照实施例2中A、B描述的方法，以3-硝基-4-甲基苯胺代替对氯苯胺，得黄色产物7-氯甲基-10-甲基-11-硝基高喜树碱。
1HNMR(DMSO)0.88(t，3H)，1.86(q，2H)，2.74(s，3H)，3.08-3.47(ABq，2H)，5.39-5.56(m，6H)，5.99(s，1H)，7.44(s，1H)，8.50(s，1H)，8.75(s，1H).
实施例19制备7-氯甲基-9，10-亚乙二氧基高喜树碱(通式II化合物，其中R1、R4依次为氯甲基、H，R2和R3共同构成-OCH2CH2O-)和7-氯甲基-10，11-亚乙二氧基高喜树碱(通式II化合物，其中R1、R2依次为氯甲基、H，R3和R4共同构成-OCH2CH2O-)A、2-氯乙酰基-4，5-亚乙二氧基苯胺和2-氯乙酰基-3，4-亚乙二氧基苯胺的合成50ml三颈瓶，加入1MBCl3正己烷溶液10ml，滴加含3，4-亚乙二氧基苯胺1.4ml的苯液10ml，然后加入0.8ml氯乙腈和1.3g无水三氯化铝，置油浴回流12小时后，移去油浴，加入1水0ml和2N盐酸7ml，搅拌15分钟后以二氯甲烷80ml分6次提取，水洗，无水硫酸钠干燥，蒸干溶剂，硅胶柱层析，分离得到2-氯乙酰基-4，5-亚乙二氧基苯胺纯品0.9g和2-氯乙酰基-3，4-亚乙二氧基苯胺纯品0.17g。
1HNMR2-氯乙酰基-3，4-亚乙二氧基苯胺(CDCl3)4.23(m，2H)，4.35(m，2H)，4.75(s，2H)，6.22(d，1H)，6.87(d，1H).
2-氯乙酰基-4，5-亚乙二氧基苯胺(DMSO+CDCl3)4.20(m，2H)，4.24(m，2H)，4.53(s，2H)，6.33(s，1H)，7.14(s，1H).
B、7-氯甲基-9，10-亚乙二氧基高喜树碱的合成取2-氯乙酰基-3，4-亚乙二氧基苯胺50mg，55mg实施例1所得的化合物N，30ml甲苯，置油浴回流分水，20分钟后，加入10mg对甲苯磺酸，继续回流20分钟后，蒸干溶剂，过硅胶柱，得黄色产品75mg。
1HNMR(DMSO)0.88(t，3H)，1.86(q，2H)，3.06-3.46(ABq，2H)，4.7(m，4H)，5.35-5.54(m，6H)，5.94(s，1H)，7.34(s，1H)，7.51(d，1H)，7 75(s，1H).
C、7-氯甲基-10，11-亚乙二氧基高喜树碱的合成取249mg2-氯乙酰基-4，5-亚乙二氧基苯胺，280mg实施例1所得的化合物N，85ml甲苯，置油浴回流分水，15分钟后，加入30mg对甲苯磺酸，继续回流50分钟，倾出甲苯，减压蒸干，加入5ml丙酮，研磨，抽滤，得纯品7-氯甲基-10，11-亚乙二氧基高喜树碱361mg，为鲜黄色固体。
1HNMR(DMSO)0.88(t，3H)，1.86(q，2H)，3.06-3.46(ABq，2H)，4.45(s，4H)，5.28-5.54(m，6H)，7.33(s，1H)，7.57(s，1H)，7.75(s，1H)实施例20制备7-(4-(3-三氟甲基苯基)哌嗪-1-基甲基)-10，11-亚乙二氧基高喜树碱(通式II化合物，其中R1为4-(3-三氟甲基苯基)哌嗪-1-基甲基，R2为H，R3和R4共同构成-OCH2CH2O-)及其盐酸盐A、7-(4-(3-三氟甲基苯基)哌嗪-1-基甲基)-10，11-亚乙二氧基高喜树碱的合成30mg实施例19得到的7-氯甲基-10，11-亚乙二氧基高喜树碱，搅拌溶于3ml二甲基亚砜(DMSO)，加入含0.3g 1-(3-三氟甲基苯基)哌嗪的3ml甲苯液，室温反应14小时，减压蒸去溶剂，得棕色固体，以2ml乙醇研磨，抽滤，得淡黄色固体，丙酮洗一次，得产物35mg。
1HNMR(DMSO)0.87(t，3H)，1.86(q，2H)，2.66(s，4H)，3.06(d，1H)，3.25(s，4H)，3.44(d，1H)，4.04(s，2H)，4.43(s，4H)，5.28(s，2H)，5.36-5.53(ABq，2H)，5.92(s，1H)，7.05(d，1H)，7.13(s，1H)，7.19(d，2H)，7.33(s，1H)，7.40(t，1H)，7.53(s，1H)，7.84(s，1H)。
B、制备7-(4-(3-三氟甲基苯基)哌嗪-1-基甲基)-10，11-亚乙二氧基高喜树碱盐酸盐取20mg7-(4-(3-三氟甲基苯基)哌嗪-1-基甲基)-10，11-亚乙二氧基高喜树碱，加入10ml甲醇，1ml浓盐酸，室温搅拌2小时，蒸干溶剂，得其盐酸盐。
实施例21制备7-(4-(3-氯-5-三氟甲基-2-吡啶基)哌嗪-1-基甲基)-10，11-亚乙二氧基高喜树碱(通式II化合物，其中R1为4-(3-氯-5-三氟甲基-2-吡啶基)哌嗪-1-基甲基，R2为H，R3和R4共同构成-OCH2CH2O-)按照实施例20的方法，以1-(3-氯-5-三氟甲基-2-吡啶基)哌嗪代替1-(3-三氟甲基苯基)哌嗪，得7-(4-(3-氯-5-三氟甲基-2-吡啶基)哌嗪-1-基甲基)-10，11-亚乙二氧基高喜树碱。
1HNMR(DMSO)0.88(t，3H)，1.86(q，2H)，2.68(s，4H)，3.06-3.43(ABq，2H)，3.47(s，4H)，4.06(s，2H)，4.44(s，4H)，5.29(s，2H)，5.36-5.54(ABq，2H)，5.92(s，1H)，7.33(s，1H)，7.53(s，1H)，7.84(s，1H)，8.13(s，1H)，8.53(s，1H)。
实施例22制备7-(4-(4-吡啶基)哌嗪-1-基甲基)-10，11-亚乙二氧基高喜树碱(通式II化合物，其中R1为4-(4-吡啶基)哌嗪-1-基甲基，R2为H，R3和R4共同构成-OCH2CH2O-)按照实施例20的方法，以1-(4-吡啶基)哌嗪代替1-(3-三氟甲基苯基)哌嗪，得7-(4-(4-吡啶基)哌嗪-1-基甲基)-10，11-亚乙二氧基高喜树碱。
1HNMR(DMSO)0.87(t，3H)，1.87(q，2H)，2.66(s，4H)，3.10(d，1H)，3.35(s，4H)，3.44(d，1H)，4.05s，2H)，4.43(s，4H)，5.29(s，2H)，5.35-5.53(ABq，2H)，5.92(s，1H)，6.83(d，2H)，7.33(s，1H)，7.53(s，1H)，7.85(s，1H)，8.15(s，2H)。
实施例23制备7-(4-(4-乙酰苯基)哌嗪-1-基甲基)-10，11-亚乙二氧基高喜树碱(通式II化合物，其中R1为4-(4-乙酰苯基)哌嗪-1-基甲基，R2为H，R3和R4共同构成-OCH2CH2O-)按照实施例20的方法，以1-(4-乙酰苯基)哌嗪代替1-(3-三氟甲基苯基)哌嗪，得7-(4-(4-乙酰苯基)哌嗪-1-基甲基)-10，11-亚乙二氧基高喜树碱。
1HNMR(DMSO)0.87(t，3H)，1.87(q，2H)，2.44(s，3H)，2.64(s，4H)，3.10(d，1H)，3.32(s，4H)，3.44(d，1H)，4.06(s，2H)，4.43(s，4H)，5.29(s，2H)，5.36-5.53(ABq，2H)，5.92(s，1H)，6.95(d，2H)，7.33(s，1H)，7.54(s，1H)，7.79(d，2H)，7.85(s，1H)。
本发明化合物的抗肿瘤活性试验对本发明的化合物进行了肿瘤细胞增殖抑制试验。试验方法采用常规的MTT法。
细胞株选用A549(人肺癌细胞)、LOVO(人肠癌细胞)。培养液为DMEM+15％NBS+双抗。
样品液配制用DMSO(Merck)溶解后，加入PBS(-)配成100μg/ml的溶液或均匀的混悬液，然后用含DMSO的PBS(-)稀释，最终浓度分别为10μg/ml、1μg/ml、0.1μg/ml、0.01μg/ml、0.001μg/ml、0.0001μg/ml。
将上市抗肿瘤药物拓扑替康以同样条件配成对照品溶液。
96孔板每孔加入浓度为3×104个/ml的细胞悬液100μl，即3000个细胞/孔，置37℃，5％CO2培养箱内。24小时后，分别加入样品液和对照品液，10μl/孔，37℃作用72小时。每孔加入5mg/ml的MTT(3-(4，5-二甲基噻唑-2-基)-2，5二苯基四唑翁溴化物)溶液20μl，作用4小时后加入溶解液DMSO，100μl/孔，置培养箱内，次日用MK-2全目动酶标仪测570nm OD值。计算半数抑制浓度IC50。
试验结果见表1，其中，样品是指相应实施例中制备的高喜树碱类化合物，如实施例3表示在实施例3中所得到的高喜树碱类化合物，同理类推。
表1 测试化合物对肿瘤细胞的半数抑制浓度IC50(单位μg/ml)样品 A549 LOVO实施例3 1.06 0.220实施例4 1.12 0.0340实施例6 0.3240.0320实施例7 1.66 0.313实施例9 0.8950.0343实施例14 1.57 0.0177实施例15 0.3540.0334实施例17 0.3930.0607实施例19B 0.0424 0.0025实施例20 0.8210.162实施例21 4.17 0.431拓扑替康 2.47 0.0351以上实验结果表明，本发明的化合物具有良好的抗肿瘤活性，多个化合物活性高于上市药物拓扑替康，因此本发明化合物及其盐类可以用于制备抗肿瘤药物。
权利要求
1.高喜树碱类化合物，包括外消旋形式、对映异构体形式及其药用盐，其化学结构通式如式(I)所示，
其特征在于R1表示低级卤代烷基，条件是R2、R3、R4至少有一个为氢以外基团，所述低级卤代烷基是含1-3个卤原子取代的含1-6个碳原子的直链或支链烷基；或R1表示(CH2)m[N＝X]；或R1表示H、低级烷基、(CH2)mNR6R7，条件是R2、R3、R4中至少有一个为硝基或氨基；R2、R3、R4独立地表示H、卤素、低级烷基、OR8、硝基、氨基，或者R3和R4一起形成3或4元的链，或者R2和R3一起形成3或4元的链，其中该链的元素选自CH2、O；R5表示低级烷基；R6和R7独立地表示H、低级烷基或低级芳烷基，所述的低级芳烷基为连接有芳基的低级烷基；R8表示低级烷基；[N＝X]表示4至7元杂环基，X表示构成杂环基所需要的链并选自CH、CH2、O、S、N或NR9；R9表示取代或未取代的芳基或杂环基，芳基指的是取代或未取代的含至少一个芳环的单环或双环化合物，杂环基指的是取代或未取代的含1至3个杂原子(N、S、P或O)的杂环基团；m表示0-6之间的整数；所述的低级烷基为含1-6个碳原子的直链或支链烷基。
2.按权利要求1所述化合物，其特征在于R5为乙基。
3.按权利要求2所述化合物，其特征在于R1表示C1-C3低级卤代烷基、(CH2)[N＝X]。
4.按权利要求3所述化合物，其特征在于所述低级卤代烷基为氯甲基；R2和R3或者R3和R4所形成的3或4元链为亚甲二氧基或亚乙二氧基；所述[N＝X]表示R9取代的哌嗪基，R9表示芳基或杂环基。
5.按权利要求4所述化合物，其特征在于所述3元或4元链为亚乙二氧基，所述的芳基为苯基，所述的杂环基为吡啶基。
6.按权利要求2所述化合物，其特征在于所述化合物的R1、R2、R3、R4分别为
7.高喜树碱类化合物的制备方法，其特征在于将中间体化合物D与通式E化合物偶合得到式(I)结构化合物 其中，R1表示H、低级烷基、低级卤代烷基、芳基、低级芳烷基、环烷基、低级羟烷基；R2、R3、R4独立地表示H、卤素、低级烷基、OR8、硝基，或者R3和R4一起形成3或4元的链，或者R2和R3一起形成3或4元的链，该链的元素选自CH2、O、N、S；R5和R8表示低级烷基，低级羟烷基表示有羟基取代的低级烷基。
8.权利要求7所述制备高喜树碱类化合物的中间体化合物D 其中R5表示低级烷基。
9.权利要求8所述中间体化合物D，其特征在于R5表示乙基。
10.权利要求1～6中的任一化合物在制备拓扑异构酶抑制剂、抗肿瘤药物或抗病毒药物中的应用。
全文摘要
本发明涉及医药技术领域，是新的具有抗肿瘤活性的高喜树碱类化合物及其用途和高喜树碱类化合物新的制备方法。本发明化合物结构如通式(I)所示，R
文档编号C07D491/22GK1557814SQ200410016229
公开日2004年12月29日 申请日期2004年2月12日 优先权日2004年2月12日
发明者张万年, 杨松, 姚建忠, 余建鑫, 盛春泉, 朱杰, 宋云龙, 张珉, 缪震元, 张晶 申请人:中国人民解放军第二军医大学