双环克拉霉素衍生物及其作为肿瘤细胞增值抑制剂的用途的制作方法

本发明属于医药技术领域，涉及一种双环克拉霉素衍生物及其制备方法和作为肿瘤细胞增殖抑制剂在制备抗肿瘤药物方面的应用。

背景技术：

恶性肿瘤是威胁人类健康与生命的严重疾病，在中国为第一致死病因。寻找和发现治疗肿瘤的新药是当前面临的重大课题。

红霉素(erythromycin)是人类发现的第一个具有临床实用价值的大环内酯类抗生素，其临床应用的历史已有六十余年，主要用于治疗由革兰阳性菌引起的多种感染；克拉霉素(clarithromycin)、阿奇霉素(azithromycin)、泰利霉素(telithromycin)等红霉素衍生物具有良好等抗菌活性，为临床常用的抗感染药物。红霉素衍生物除具有抗菌活性之外，还呈现出其它的生物活性，包括促进消化道运动活性、抗炎活性、抗寄生虫活性、拮抗黄体生成素释放激素活性等，相关文献参见：Agouridas C.,et al.J.Med.Chem.,1998,41(10):1651-1659；Faghih R.,et al.J.Med.Chem.,1998,41(17):3402-3408；Mereu A.,et al.Bioorg.Med.Chem.Lett.,2006,16(22):5801-5804；Randolph J.T.,et al.J.Med.Chem.,2004,47(5):1085-10997；Hamada K.,et al.Chemotherapy,2000,46(1):49-61。近年来，红霉素衍生物与肿瘤治疗的关系已引起人们的注意，有关红霉素衍生物作为组蛋白去乙酰化酶抑制剂的研究已有报道，相关文献参见：Mwakwari S.C.,et al.J Med Chem.,2010,53(16):6100-6111。

技术实现要素：

本发明的化合物结构通式I、II如下：

m选自0和1，n选自0、1和2，且m和n不同时为0。

R₁、R₂、R₃、R₄、R₅各自独立地选自氢、羟基、直链或支链的C₁～C₁₀烷基、C₁～C₁₀烷基氧基、C₃～C₁₀烯烷基、C₃～C₁₀烯烷基氧基、C₃～C₁₀炔烷基、C₃～C₁₀炔烷基氧基、C₃～C₇环烷基、C₃～C₇环烷基氧基、C₇～C₁₀芳基烷基、C₇～C₁₀芳基烷基氧基、氨基、C₁～C₄烃基胺基、C₂～C₅二烃基胺基、卤素、硝基。

本发明的优选化合物如下：

m选自0和1，n选自0、1和2，且m和n不同时为0。R₁、R₂、R₃、R₄、R₅各自独立地选自氢、羟基、直链或支链的C₁～C₈烷基、C₁～C₈烷基氧基、C₃～C₈烯烷基、C₃～C₈烯烷基氧基、C₃～C₈炔烷基、C₃～C₈炔烷基氧基、C₃～C₆环烷基、C₃～C₆环烷基氧基、C₇～C₉芳基烷基、C₇～C₉芳基烷基氧基、氨基、C₁～C₃烃基胺基、C₂～C₄二烃基胺基、卤素、硝基。

本发明的更优选化合物如下：

m选自0和1，n选自0、1和2，且m和n不同时为0。R₁、R₂、R₃、R₄、R₅各自独立地选自氢、羟基、直链或支链的C₁～C₅烷基、C₁～C₅烷基氧基、C₃～C₅烯烷基、C₃～C₅烯烷基氧基、C₄～C₆炔烷基、C₄～C₆炔烷基氧基、C₃～C₆环烷基、C₃～C₆环烷基氧基、C₇～C₉芳基烷基、C₇～C₉芳基烷基氧基、氨基、C₁～C₃烃基胺基、C₂～C₃二烃基胺基、卤素、硝基。

本发明的更优选化合如下：

m选自0和1，n选自0、1和2，且m和n不同时为0。R₁、R₂、R₃、R₄、 R₅各自独立地选自氢、羟基、直链或支链的C₁～C₅烷基、C₁～C₅烷基氧基、C₃～C₅烯烷基、C₃～C₅烯烷基氧基、C₄～C₆炔烷基、C₄～C₆炔烷基氧基、C₃～C₆环烷基、C₃～C₆环烷基氧基、苄基、苄氧基、氨基、取代或未取代的直链或支链的C₁～C₃烃基胺基、C₂～C₃二烃基胺基、氟、氯、溴、硝基。

本发明的更优选化合物如下：

m选自0和1，n选自0、1和2，且m和n不同时为0。R₁、R₂、R₃、R₄、R₅各自独立地选自氢、羟基、甲基、三氟甲基、乙基、正丙基、异丙基、环丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、烯丙基、炔丙基、苄基、甲氧基、三氟甲基氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、环丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、仲丁氧基、正戊氧基、异戊氧基、烯丙氧基、炔丙氧基、苄氧基、氨基、甲基氨基、二甲氨基、氟、氯、溴、硝基。

本发明的化合物还包括上述结构式所示衍生物所形成的在药学上可接受的无毒盐及其水合物，这些药学上可接受的无毒盐包括该衍生物与酸所形成的盐。所述的酸可以为盐酸、硫酸、氢溴酸、磷酸的无机酸或选自乙酸、柠檬酸、草酸、酒石酸、苯甲酸、苹果酸的有机酸。所述水合物的结晶水数目为0～16中的任意实数。这些盐和前药形式可以各自游离出上述结构式化合物。

本发明优选的部分化合物结构如下：

化合物1

化合物2

化合物3

化合物4

化合物5

化合物6

化合物7

化合物8

化合物9

化合物10

化合物11

化合物12

化合物13

化合物14

化合物15

化合物16

化合物17

化合物18

化合物19

化合物20

化合物21

化合物22

化合物23

化合物24

化合物25

化合物26

化合物27

化合物28

化合物29

化合物30

化合物31

化合物32

化合物1～化合物15采用如下路线制备：

化合物16～化合物32采用如下路线制备：

具体实施方式

通过下述实例将有助于理解本发明，但本发明的内容并不限于所举实例。

本发明所用试剂均为市售，核磁共振谱由AVANCE-400、Bruker ARX-300傅立叶变换核磁共振波谱仪测定，质谱由Brukee Esqure 2000、Shimadzu GCMS-QP5050A型质谱仪测定。

实施例1：化合物1的制备

步骤A

将克拉霉素(15.00g,20.05mmol)、醋酸钠(8.41g,100.50mmol)溶于150mL 甲醇和30mL水中。随后加入碘(13.00g,51.25mmol)，50℃条件下搅拌反应6h，并且用1N的NaOH控制溶液pH值8.0～9.0。反应结束后将甲醇蒸除，然后将溶液倒入水中并用二氯甲烷萃取，有机层经水洗并用无水硫酸钠干燥。随后将有机层浓缩蒸干，所得粗品经硅胶柱层析纯化(二氯甲烷:甲醇:氨水＝10:0.5:0.01～10:1:0.05)得白色固体11.04g，收率75％。

步骤B

将步骤A所得产品(3.00g,4.09mmol)、三乙胺(1.71mL,12.27mmol)溶于20mL二氯甲烷中，随后加入苯甲酰氯(1.08mL,8.18mmol)，室温下搅拌反应24h。反应结束后将反应液倒入水中，用二氯甲烷萃取，有机层经水洗并用无水硫酸钠干燥。随后将有机层浓缩蒸干，所得粗品经硅胶柱层析纯化(二氯甲烷:甲醇:氨水＝10:0.5:0.01～10:1:0.05)得白色固体2.64g，收率77％。

步骤C

将步骤B所得产品(1.00g,1.19mmol)溶入4.50mL冰乙酸中，室温下搅拌48h。反应结束后将冰乙酸蒸除，然后加入饱和碳酸氢钠溶液并用乙酸乙酯萃取，有机层经水洗并用无水硫酸钠干燥。随后将有机层浓缩蒸干，所得粗品经硅胶柱层析纯化(二氯甲烷:甲醇:氨水＝10:0.5:0.01～10:1:0.05)得化合物1为0.53g，收率58％；MS 824.7[M+Na]⁺；化合物¹³C-NMR见表-1。

实施例2：化合物2的制备

除了使用相应的原料外，以实施例1相同的方法制备化合物2，收率为55％；MS 858.7[M+Na]⁺；化合物¹³C-NMR见表-1。

实施例3：化合物3的制备

除了使用相应的原料外，以实施例1相同的方法制备化合物3，收率为48％；MS 892.7[M+Na]⁺；化合物¹³C-NMR见表-1。

实施例4：化合物4的制备

除了使用相应的原料外，以实施例1相同的方法制备化合物4，收率为57％；MS 869.8[M+H]⁺；化合物¹³C-NMR见表-1。

实施例5：化合物5的制备

除了使用相应的原料外，以实施例1相同的方法制备化合物5，收率为59％；MS 854.7[M+Na]⁺；化合物¹³C-NMR见表-1。

实施例6：化合物6的制备

除了使用相应的原料外，以实施例1相同的方法制备化合物6，收率为53％；MS 838.8[M+Na]⁺；化合物¹³C-NMR见表-1。

实施例7：化合物7的制备

除了使用相应的原料外，以实施例1相同的方法制备化合物7，收率为49％；MS 872.9[M+Na]⁺；化合物¹³C-NMR见表-1。

实施例8：化合物8的制备

除了使用相应的原料外，以实施例1相同的方法制备化合物8，收率为55％；MS 908.8[M+Na]⁺；化合物¹³C-NMR见表-1。

实施例9：化合物9的制备

除了使用相应的原料外，以实施例1相同的方法制备化合物9，收率为62％；MS 883.9[M+Na]⁺；化合物¹³C-NMR见表-1。

实施例10：化合物10的制备

除了使用相应的原料外，以实施例1相同的方法制备化合物10，收率为56％；MS 868.8[M+Na]⁺；化合物¹³C-NMR见表-1。

实施例11：化合物11的制备

除了使用相应的原料外，以实施例1相同的方法制备化合物11，收率为68％；MS 788.5[M+H]⁺；化合物¹³C-NMR见表-1。

实施例12：化合物12的制备

除了使用相应的原料外，以实施例1相同的方法制备化合物12，收率为44％；MS 802.5[M+H]⁺；化合物¹³C-NMR见表-1。

实施例13：化合物13的制备

除了使用相应的原料外，以实施例1相同的方法制备化合物13，收率为63％；MS 866.4[M+H]⁺；化合物¹³C-NMR见表-1。

实施例14：化合物14的制备

除了使用相应的原料外，以实施例1相同的方法制备化合物14，收率为60％；MS 806.5[M+H]⁺；化合物¹³C-NMR见表-1。

实施例15：化合物15的制备

除了使用相应的原料外，以实施例1相同的方法制备化合物15，收率为43 ％；MS 833.5[M+H]⁺；化合物¹³C-NMR见表-1。

实施例16：化合物16的制备

步骤A

将克拉霉素(15.00g,20.05mmol)溶于100mL水中，随后加入10.00mL浓盐酸，室温下搅拌反应4h。反应结束后，用氨水调至溶液pH值8.0～9.0，将溶液倒入饱和食盐水中并用乙酸乙酯萃取，有机层经水洗并用无水硫酸钠干燥。将有机层浓缩蒸干，所得粗品经硅胶柱层析纯化(二氯甲烷:甲醇:氨水＝10:0.5:0.01～10:1:0.05)得白色固体8.98g，收率76％。

步骤B

将步骤A所得产品(4.00g,6.79mmol)、碳酸钾(1.50g,10.85mmol)溶于20mL丙酮中，随后加入乙酸酐(1.02mL,10.85mmol)，室温下搅拌24h。反应结束后，将溶液倒入水中并用二氯甲烷萃取，有机层经水洗并用无水硫酸钠干燥。随后将有机层浓缩蒸干，所得粗品经硅胶柱层析纯化(二氯甲烷:甲醇:氨水＝10:0.5:0.01～10:1:0.05)得白色固体3.43g，收率80％。

步骤C

将步骤B所得产品(3.00g,4.75mmol)，二甲基亚砜(5.06mL,71.25mmol)，1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(12.75g,33.25mmol)溶于30mL二氯甲烷中，将三氟乙酸吡啶(6.42g,14.25mmol)溶解于15mL二氯甲烷中、分三次加入上述反应液中，室温下搅拌反应12h。反应结束后，将反应液倒入水中并用二氯甲烷萃取，有机层经水洗并用无水硫酸钠干燥。随后将有机层浓缩蒸干，所得粗品经硅胶柱层析(二氯甲烷:甲醇:氨水＝10:0.5:0.01～10:1:0.05)纯化得淡黄色固体1.93g，收率68％。

步骤D

将步骤C所得产品(1.90g,3.20mmol)溶于15mL甲醇中，室温下搅拌10h。反应结束后，将甲醇蒸干，所得粗品经硅胶柱层析纯化(二氯甲烷:甲醇:氨水＝10:0.5:0.01～10:1:0.05)得淡黄色固体1.68g，收率95％。

步骤E

将步骤D所得产品(1.40g,2.54mmol)、偶氮二甲酸二乙酯(0.44mL,2.79mmol)溶于10mL丙酮中，室温下搅拌反应24h。将丙酮蒸除，加入10mL 饱和氯化铵溶液和10mL甲醇，回流反应2h。反应结束后，将甲醇蒸除，然后将溶液倒入水中并用二氯甲烷萃取，有机层经水洗并用无水硫酸钠干燥。随后将有机层浓缩蒸干，所得粗品经硅胶柱层析纯化(二氯甲烷:甲醇:氨水＝10:0.5:0.01～10:1:0.05)得化合物16为1.02g，收率75％。MS 538.4[M+H]⁺；化合物¹³C-NMR见表-1。

实施例17：化合物17的制备

将化合物16(1.00g,1.86mmol)、三乙胺(0.78mL,5.58mmol)溶于10mL无水二氯甲烷中，随后加入苯甲酰氯(0.49mL,3.72mmol)，室温下搅拌反应24h。反应结束后，将反应液倒入水中，用二氯甲烷萃取，有机层经水洗并用无水硫酸钠干燥。随后将有机层浓缩蒸干，所得粗品经硅胶柱层析纯化(二氯甲烷:甲醇:氨水＝10:0.5:0.01～10:1:0.05)得化合物18为0.89g，收率63％；MS642.4[M+H]⁺；化合物¹³C-NMR见表-1。

实施例18：化合物18的制备

除了使用相应的原料外，以实施例16相同的方法制备化合物18，收率为61％；MS 676.4[M+H]⁺；化合物¹³C-NMR见表-1。

实施例19：化合物19的制备

除了使用相应的原料外，以实施例16相同的方法制备化合物19，收率为59％；MS 710.3[M+H]⁺；化合物¹³C-NMR见表-1。

实施例20：化合物20的制备

除了使用相应的原料外，以实施例16相同的方法制备化合物20，收率为60％；MS 687.4[M+H]⁺；化合物¹³C-NMR见表-1。

实施例21：化合物21的制备

除了使用相应的原料外，以实施例16相同的方法制备化合物21，收率为49％；MS 672.3[M+H]⁺；化合物¹³C-NMR见表-1。

实施例22：化合物22的制备

除了使用相应的原料外，以实施例16相同的方法制备化合物22，收率为53％；MS 656.4[M+H]⁺；化合物¹³C-NMR见表-1。

实施例23：化合物23的制备

除了使用相应的原料外，以实施例16相同的方法制备化合物23，收率为55 ％；MS 690.4[M+H]⁺；化合物¹³C-NMR见表-1。

实施例24：化合物24的制备

除了使用相应的原料外，以实施例16相同的方法制备化合物24，收率为42％；MS 724.3[M+H]⁺；化合物¹³C-NMR见表-1。

实施例25：化合物25的制备

除了使用相应的原料外，以实施例16相同的方法制备化合物25，收率为39％；MS 701.4[M+H]⁺；化合物¹³C-NMR见表-1。

实施例26：化合物26的制备

除了使用相应的原料外，以实施例16相同的方法制备化合物26，收率为59％；MS 686.4[M+H]⁺；化合物¹³C-NMR见表-1。

实施例27：化合物27的制备

除了使用相应的原料外，以实施例16相同的方法制备化合物27，收率为收率53％；MS 628.4[M/2+H]⁺；化合物¹³C-NMR见表-1。

实施例28：化合物28的制备

除了使用相应的原料外，以实施例16相同的方法制备化合物28，收率为49％；MS 642.4[M+H]⁺；化合物¹³C-NMR见表-1。

实施例29：化合物29的制备

除了使用相应的原料外，以实施例16相同的方法制备化合物29，收率为46％；MS 706.3[M+H]⁺；化合物¹³C-NMR见表-1。

实施例30：化合物30的制备

除了使用相应的原料外，以实施例16相同的方法制备化合物30，收率为56％；MS 646.4[M+H]⁺。

实施例31：化合物31的制备

除了使用相应的原料外，以实施例16相同的方法制备化合物31，收率为41％；MS 673.4[M+H]⁺。

实施例32：化合物32的制备

除了使用相应的原料外，以实施例16相同的方法制备化合物32，收率为45％；MS 696.3[M+H]⁺；化合物¹³C-NMR见表-1。

表-1化合物¹³C-NMR归属

表-1化合物¹³C-NMR归属

表-1化合物¹³C-NMR归属

表-1化合物¹³C-NMR归属

表-1化合物¹³C-NMR归属

表-1化合物¹³C-NMR归属

实施例33：本发明的化合物的体外抗肿瘤活性测试

体外活性测试方法和结果如下：

其中，临床常用的抗肿瘤药物阿霉素为阳性对照实验组。

抗肿瘤活性体外筛选试验-1

筛选方法：四氮唑盐(micoculture tetrozolium,MTT)还原法

细胞株：人胃癌细胞株SGC-7901cell line

作用时间：72h

各化合物对肿瘤生长的抑制率见表-2。

抗肿瘤活性体外筛选试验-2

筛选方法：四氮唑盐(micoculture tetrozolium,MTT)还原法

细胞株：人口腔癌细胞株KB cell line

作用时间：72h

各化合物对肿瘤生长的抑制率见表-2。

抗肿瘤活性体外筛选试验-3

筛选方法：四氮唑盐(micoculture tetrozolium,MTT)还原法

细胞株：人纤维肉瘤细胞株HT-1080cell line

作用时间：72h

各化合物对肿瘤细胞增殖的抑制率见表-2。

表-2肿瘤细胞增殖抑制率

实施例34：本发明的化合物的动物体内抗肿瘤活性测试

选择体外活性较好的化合物16进行了动物体内抗肿瘤活性测试，所用模型为小鼠S-180肉瘤模型，阳性对照药物为临床常用的抗肿瘤药物氟尿嘧啶(Fluorouracil)。

实验方法：选用18-22克雌性昆明小鼠及生长良好的7-11天的S-180瘤种，将瘤组织制成细胞悬液，接种至小鼠右侧腋部皮下，约1.0-2.0×10⁶细胞/只，接种24小时后随机分笼，腹腔注射给药连续7天。停药后24小时处死动物，称体重、瘤重，计算各组平均瘤重，按如下公式求出肿瘤抑制率并进行t检验。

肿瘤抑制率＝[(空白对照组平均瘤重-治疗组平均瘤重)/(空白对照组平均瘤重)]×100％

实验结果见表-2。

表-2