一种豆甾醇三氮唑衍生物及其制备方法与应用

本发明属于药物化学领域，具体涉及一种豆甾醇三氮唑衍生物，或其立体异构体，或其药学上可接受的盐，及其制备方法，以及其在制备治疗抗肿瘤活性的相关的疾病的药物中的用途。

背景技术：

1、癌症是一个重大的公共卫生问题，已经成为人类最常见的死亡原因之一。随着医学的不断进步，肿瘤的化学预防是降低癌症发病率最直接的方法之一。人们也在不断地认识和发现天然产物，以期从植物中寻找新的治疗药物。近年来，植物甾醇的抗癌作用逐渐被人们得到证实，尤其是针对高发癌症如胃癌、乳腺癌、肺癌和卵巢癌等植物甾醇都取得良好的抗癌效果。相关研究表明，以甾体结构为母体,外接一个芳杂环结构后所得到的化合物会出现与甾体母体本身不同的生理活性，它们常常会表现出高效的抗肿瘤、抗菌或抗病毒活性。

2、

3、豆甾醇(stigmasterol)，又称豆甾-5，22-二烯-3β醇，是一种广泛分布于自然界中的一类植物甾醇，作为植物甾醇的典型代表之一，豆甾醇广泛存在于各类植物及植物油精炼的脱臭馏出物中，含量占22％左右，分子结构如图示所示。豆甾醇作为一种天然活性物质，具有营养价值高、生理活性强等特点。前期研究发现：它的主要生理功能有抗肿瘤功效、降低人体血脂浓度、抗氧化，镇痛以及抗糖尿病等多种药理功能。

4、近年来，随着豆甾醇作为单一组分被分离出来，大量的豆甾醇衍生物被设计和合成出来，通过对其结构进行修饰改善其溶解性，其适用范围更广，一些新的性能也被开发出来。众所周知，具有共轭体系和负电子特性的芳环被广泛用于先导化合物的结构修饰，它可以与目标蛋白发生π-π相互作用并增加与目标的亲和力。研究发现芳香环中不同类型的取代基与电荷分布、化合物的性质和抗肿瘤效力密切相关，尤其是卤素基团，它们显著增强了生物活性并改善母体的代谢稳定性。

5、三氮唑是一类含3个氮原子的五元杂环，具有抑菌、抗过敏、抗hiv病毒、抗肿瘤、抗结核等生物活性作用。近年来，以天然活性物质为先导化合物，在骨架上引入不同类型三氮唑基团，探讨其构效关系的研究屡见不鲜。由此可见，将三氮唑引入母体分子可以改变母体分子的药代动力学性能和溶解性，增强母体分子的生物活性。但是，现有文献报道中还未曾披露过将含有三氮唑的杂环对豆甾醇进行修饰改造并提供抗癌活性更优的先导化合物。本发明在现有公开抑制结构的基础上，筛选得到了一系列新颖、活性较高的结构化合物。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种如式(i)结构所示的一种豆甾醇三氮唑衍生物，具体的如式(i)所示的化合物、或其立体异构体、或其药学上可接受的盐：

2、

3、其中，a、b、c独立的选自c或n，所述a、b、c至少有一个选自n；

4、r选自氢、卤素、-oh、取代或未取代的-c1～6烷基、取代或未取代的-c2～6烯基、取代或未取代的-c2～6炔基、取代或未取代的-c1～6烷氧基、取代或未取代的-c6-c10芳基、取代或未取代的-c6-c10杂芳基中的任意一种；

5、其中，所述取代的-c1～6烷基、取代的-c2～6烯基、取代的-c2～6炔基、取代的-c1～6烷氧基、取代的-c6-c10芳基、取代的-c6-c10芳基、取代的-c6-c10杂芳基是被r1取代，所述的r1选自氢、-c1-c6的烷基、卤素、-c1-c6烷氧基中的任意一种。

6、作为优选，所述r选自取代或未取代的-c1～6烷基、取代或未取代的-c6-c10芳基，所述取代的-c1～6烷基、取代的-c6-c10芳基被r1取代，所述的r1选自氢、-c1-c6的烷基、卤素、-c1-c6烷氧基中的任意一种。

7、更进一步优选，所述的-c6-c10芳基为苯基，所述的-c1-c6烷氧基为甲氧基或乙氧基，所述的卤素为氟、氯或溴。

8、作为优选，a、b、c独立的选自n；r选自中的任意一种。更优选式i所述的化合物具体包含如下任意一种：

9、

10、本发明还提供一种所述式(i)化合物的制备方法，包含如下制备方法：

11、

12、步骤a：在有机溶剂中，豆甾醇1与叠氮化合物在三苯基膦和偶氮二碳酸酯的作用下反应，反应结束后加入稀碱溶液进行淬灭，然后加入有机溶剂萃取，分离，得到羟基被叠氮取代的化合物2；

13、步骤b：化合物2与铜盐在碱的极性溶剂中与炔类化合物反应，反应完毕后，加入有机溶剂萃取，分离得到式(i)所示化合物，式(i)中a、b、c和取代基r如权利要求1-6中任一项的定义。

14、作为优选，所述的步骤a中所述有机溶剂选用乙醚，四氢呋喃，1,4-二氧六环，甲基叔丁基醚，乙腈，甲苯或二甲苯一种或两种；所述偶氮二碳酸酯采用偶氮二碳酸二乙酯(dead)或偶氮二碳酸二异丙酯(diad)；所述叠氮化合物采用双(p-硝基苯基)叠氮基磷酸酯、15-叠氮-4,7,10,13-四氧十五烷酸-n-琥珀酰亚胺基酯、叠氮磷酸二苯酯或叠氮-七聚乙二醇-五氟苯酯中的一种；所述步骤b中：所述炔类化合物为己炔，对甲氧基苯乙炔，2-氟苯乙炔，4-氟苯乙炔，3-氯苯乙炔，4-氯苯乙炔，2-溴苯乙炔或3-溴苯乙炔所述的极性溶剂选用水-甲醇、水-乙醇、水-异丙醇、水-正丁醇或水-叔丁醇中的一种；所述铜盐选自硫酸铜、醋酸铜、氯化铜、硝酸铜或碳酸铜中的一种；所述碱选自碳酸钠、碳酸氢钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠或抗坏血酸钠中的一种。

15、本发明还提供了一种药物组合物，其特征在于：以所述的化合物、或其立体异构体、或其药学上可接受的盐作为药物活性成份，加上药学上可接受的辅料制备而成的制剂。

16、本发明还提供了所述的式(i)所示化合物、或其立体异构体、或其药学上可接受的盐或所述的药物组合物在制备治疗抗肿瘤和/或抗癌疾病的药物中的用途。

17、作为进一步优选，所述的抗癌选自人宫颈癌细胞、人胃癌细胞或人肾上皮细胞。

18、以下为对本发明的名词术语的解释和说明：

19、“癌症”或“恶性肿瘤”是指以不受控制的细胞异常增殖为特征的多种疾病中的任何一种，受影响的细胞在局部或通过血流和淋巴系统扩散到其他部位的能力的身体(即转移)以及许多特征结构和/或分子特征中的任何一个。“癌细胞”是指经历多步骤肿瘤进展的早期，中期或晚期阶段的细胞。癌症包括肉瘤、乳腺癌、肺癌、脑癌、骨癌、肝癌、肾癌、结肠癌和前列腺癌。在一些实施方案中，式i的化合物用于治疗选自结肠癌、脑癌、乳腺癌、纤维肉瘤、人宫颈癌细胞、人胃癌细胞和人肾上皮细胞和鳞状细胞癌的癌症。在一些实施方案中，癌症选自人宫颈癌细胞、人胃癌细胞和人肾上皮细胞。

20、本发明中提供的化合物和衍生物可以根据iupac(国际纯粹与应用化学联合会)或cas(化学文摘服务社，columbus，oh)命名系统命名。

21、关于本发明的使用术语的定义：除非另有说明，本文中基团或者术语提供的初始定义适用于整篇说明书的该基团或者术语；对于本文没有具体定义的术语，应该根据公开内容和上下文，给出本领域技术人员能够给予它们的含义。

22、“取代”是指分子中的氢原子被其它不同的原子或分子所替换。

23、碳氢基团中碳原子含量的最小值和最大值通过前缀表示，例如，前缀ca～b烷基表明任何含“a”至“b”个碳原子的烷基。因此，例如，“c1～4烷基”是指包含1～4个碳原子的烷基。

24、“烷基”是指具有指定数目的成员原子的饱和烃链。例如，c1～6烷基是指具有1至6个成员原子，例如1至4个成员原子的烷基基团。烷基基团可以是直链或支链的。代表性的支链烷基基团具有一个、两个或三个支链。烷基基团可任选地被一个或多个如本文所定义的取代基取代。烷基包括甲基、乙基、丙基(正丙基和异丙基)、丁基(正丁基、异丁基和叔丁基)、戊基(正戊基、异戊基和新戊基)和己基。烷基基团也可以是其他基团的一部分，所述其他基团为例如c1～c6烷氧基。

25、“环烷基”、“环烷烃”是指具有碳原子且没有环杂原子且具有单个环或多个环(包括稠合、并和)的饱和或部分饱和的环状基团。对于具有不含环杂原子的芳族和非芳族环的多环体系，当连接点位于非芳族碳原子时，适用术语“环烷基”(例如5,6,7,8,-四氢化萘-5-基)。术语“环烷基”包括环烯基基团，诸如环己烯基。环烷基基团的实例包括例如，金刚烷基、环丙基、环丁基、环己基、环戊基、环辛基、环戊烯基和环己烯基。包括多双环烷基环体系的环烷基基团的实例是双环己基、双环戊基、双环辛基等。

26、“烯基”是指具有2至10个碳原子和在一些实施方案中2至6个碳原子或2至4个碳原子且具有至少1个乙烯基不饱和位点(>c＝c<)的直链或支链烃基基团。例如，(ca-cb)烯基是指具有a至b个碳原子的烯基基团并且意在包括例如乙烯基、丙烯基、异丙烯基、1,3-丁二烯基等。

27、“炔基”是指含有至少一个三键的直链一价烃基或支链一价烃基。术语“炔基”还意在包括具有一个三键和一个双键的那些烃基基团。例如，(c2-c6)炔基意在包括乙炔基、丙炔基等。

28、“卤素”为氟、氯、溴或碘。

29、“卤素烷基”指烷基中的氢原子可被一个或多个卤素原子取代。例如c1～4卤素烷基指氢原子被一个或多个卤素原子取代的包含1～4个碳原子的烷基。

30、“杂环”、“杂环烷基”、“杂环烷烃”指包含至少一个杂原子的饱和环或非芳香性的不饱和环；其中杂原子指氮原子、氧原子、硫原子；

31、“芳杂环”指包含至少一个杂原子的芳香性不饱和环；其中杂原子指氮原子、氧原子、硫原子；

32、本发明的化合物可以包含不对称中心或手性中心，因此存在不同的立体异构体。本发明的化合物所有的立体异构形式，包括但绝不限于，非对映体，对映异构体，阻转异构体，和它们的混合物，如外消旋混合物，组成了本发明的一部分。很多有机化合物都以光学活性形式存在，即它们有能力旋转平面偏振光的平面。在描述光学活性化合物时，前缀d、l或r、s用来表示分子手性中心的绝对构型。这些立体异构体的化学结构是相同的，但是它们的立体结构不一样。特定的立体异构体可以是对映体，异构体的混合物通常称为对映异构体混合物。50:50的对映体混合物被称为外消旋混合物或外消旋体，这可能导致化学反应过程中没有立体选择性或立体定向性。术语“外消旋混合物”和“外消旋体”是指等摩尔的两个对映异构体的混合物，缺乏光学活性。

33、术语“药学上可接受的”是指某载体、运载物、稀释剂、辅料，和/或所形成的盐通常在化学上或物理上与构成某药物剂型的其它成分相兼容，并在生理上与受体相兼容。

34、本发明所述药物组合物，可以是任意一种可复用的药物制剂形式，如：口服，注射，外用等形式，口服剂型包括但不限于：片剂，胶囊剂，口服液，颗粒剂，丸剂，混悬剂，注射剂选自水针，粉针，外用制剂选自贴剂，膏剂。所有制剂均可以按照制剂学常规技术制备，如以本发明化合物，或其立体异构体、或其药学上可接受的盐中的任意一项作为药物活性成份，必要时加入药学上可接受的载体，制备成适于服用的上述药物剂型，其中，单位剂量的药物活性成份可以是0.1mg-1000mg，如片剂的每片含有0.1mg-1000mg优选5-500mg的药物活性成份。

35、术语“盐”和“可药用的盐”是指上述化合物或其立体异构体，与无机和/或有机酸和碱形成的酸式和/或碱式盐，也包括两性离子盐(内盐)，还包括季铵盐，例如烷基铵盐。这些盐可以是在化合物的最后分离和纯化中直接得到。也可以是通过将上述化合物，或其立体异构体，与一定数量的酸或碱适当(例如等当量)进行混合而得到。这些盐可能在溶液中形成沉淀而以过滤方法收集，或在溶剂蒸发后回收而得到，或在水介质中反应后冷冻干燥制得。本发明中所述盐可以是化合物的盐酸盐、硫酸盐、枸橼酸盐、苯磺酸盐、氢溴酸盐、氢氟酸盐、磷酸盐、乙酸盐、丙酸盐、丁二酸盐、草酸盐、苹果酸盐、琥珀酸盐、富马酸盐、马来酸盐、酒石酸盐或三氟乙酸盐。

36、在某些实施方式中，本发明的一种或多种化合物可以彼此联合使用。也可选择将本发明的化合物与任何其它的活性试剂结合使用，用于制备调控细胞功能或治疗疾病的药物或药物组合物。如果使用的是一组化合物，则可将这些化合物同时、分别或有序地对受试对象进行给药。

37、显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。

38、本发明的有益技术效果：

39、1、本发明对豆甾醇3位羟基进行结构修饰，提供了一种结构新颖的豆甾醇三氮唑衍生物，丰富了甾体类化合物的结构类型；

40、2、本发明提供的豆甾醇三氮唑衍生物制备方法简单，原料廉价易得，反应条件温和，后处理简单，收率高，达71％以上，且溶剂可回收利用，利于产业化生产；

41、3、本发明在豆甾醇骨架上引入三氮唑活性亚结构单元，大大提高其抗肿瘤活性，获得了多个抗肿瘤活性较高的豆甾醇三氮唑衍生物，为抗癌新药开发提供研究基础和先导化合物，具有较好应用前景。