一类含双芳基脲结构的荜茇酰胺类衍生物的制备方法及其应用

本发明属于药物化学和药物治疗领域，特别是涉及一类含双芳基脲结构的天然产物荜茇酰胺衍生物的制备方法及其应用。

背景技术：

1、根据我国国家癌症中心发布的2022年中国最新癌症负担数据报道，2022年中国新增癌症病例约482万。目前，我国恶性肿瘤发病、死亡数持续上升，每年恶性肿瘤所致的医疗花费超过2200亿。癌症具有细胞分化和增殖异常、生长失去控制、浸润性和转移性生物学特征，其发生是一个多因素多步骤的复杂过程，与吸烟、感染、职业暴露、环境污染、不合理膳食、遗传因素密切相关。目前癌症的治疗主要采用手术、化疗、放疗、免疫治疗等。化疗是一种基于相关抗肿瘤药物来杀死癌细胞的广泛应用于临床的疗法。

2、荜茇酰胺(piperlongumine)又称荜拨明宁碱，是源自胡椒科植物荜茇中的一种天然生物碱。早在1967年，科学家就从荜茇的根部中将荜茇酰胺分离提取了出来(tetrahedron，1967,23(4):1769-1781)，并在1968年，通过紫外、红外光谱以及核磁共振手段确定了其化学结构(tetrahedronlett,1968,9(20):2395-2400)，分子式为c17h19no5，相对分子量为317.34。荜茇酰胺以顺式和反式异构体的形式存在，其中反式的结构更加稳定，并且表现出更加优越的生物活性，所以目前大多数的研究是围绕着反式荜茇酰胺开展的。多年来，科学家们不断探索荜茇酰胺的药理活性，发现其具有抗血小板聚集、神经保护、抗糖尿病、抗炎、抗衰老、免疫活性、抗肿瘤等多种生物活性(eurjmedchem,2021,220)。同时其衍生物的合成也在齐头并进，在多个方面也表现出优越的生物活性。其中抗肿瘤药物是较为热门的研究方向。

3、在近年的研究中，荜茇酰胺表现出对多种癌细胞具有抑制生长或是诱导凋亡的作用，且具有多靶点的特性。荜茇酰胺可通过调控jak2/stat3途径(lifesci,2021,277)、抑制nf-κb信号通路(mol cell biochem,2021,476(4):1765-1781)、增加caspase-3表达量(trop j pharm res,2021,20(7):1433-1439)、激活活性氧的生成(org biomolchem,2016,14(31):7585-7593)等方式，抑制骨肉瘤细胞os、子宫平滑肌瘤细胞elt-3、卵巢癌细胞igrov-1、结直肠癌细胞hct116、人视网膜母细胞瘤细胞weri-rb和y79等恶性肿瘤细胞的发生发展。除此之外，荜茇酰胺衍生物们表现出更加优越的活性。例如通过结合荜茇酰胺和微管蛋白解聚剂的结构，在荜茇酰胺的c7位引入芳香基团，设计合成了一系列荜茇酰胺衍生物，其中具有最强抗增殖活性的衍生物，对sf188细胞系的ic50值达到0.62μmol·l-1(eur jmed chem,2016,107:233-244)；利用亲脂性杂环唑环制备的荜茇酰胺衍生物可以提高目标化合物的溶解度和生物利用度(eur j med chem,2012,57:344-361)；利用活性拼接手段，将具有吲哚胺2,3-双加氧酶1(ido1)抑制活性的4-苯咪唑与具有trxr1抑制活性的荜茇酰胺进行拼接，设计并合成了一种新的苯并咪唑二氢吡啶衍生物，其共靶向ido1和trxr，通过基于活性氧的机制发挥协同抗肿瘤效应(bioorgchem,2020,105)。由此可见，荜茇酰胺具有开发成抗肿瘤药物的良好前景。

4、脲结构单元是药物分子设计中的优势片段，其已出现在许多上市抗肿瘤药物之中，例如羟基脲、卡莫司汀、索拉菲尼、替沃扎尼等。基于荜茇酰胺广泛且高效的抗肿瘤活性，我们着眼于将其作为先导化合物，利用分子杂交策略整合荜茇酰胺与脲结构单元，开发具有更高抗肿瘤活性的新型衍生物。这一工作也有望为基于天然产物的新药研发提供有力的支撑。

技术实现思路

1、本发明的目的之一提供了一类含双芳基脲结构的天然产物荜茇酰胺衍生物。

2、本发明的另一目的是提供了一种含有上述化合物或其这些形式的同分异构体或任意混合物或其药用盐，以及在医药上的助剂或肿瘤制剂。

3、本发明的另一目的是提供了制备上述化合物及其制备方法。

4、本发明还有一目的是提供了上述化合物或所述组合物的抗肿瘤的用途。

5、为实现上述目的，本发明采用了下述技术方案：

6、一类含双芳基脲结构的天然产物荜茇酰胺衍生物，该化合物具有如通式(ⅰ)所示的结构：

7、

8、其中，

9、其中，r1选自氢、卤素、其中任意一种。

10、r2、r3、r4彼此相同或不同，各自独立或组合地选自氢、卤素、硝基、苯氧基、三氟甲基、三氟甲氧基、c1～c10的酯基、c1～c10的烷氧基、c1～c10的烷烃基。

11、本发明还提供了所述的一类含双芳基脲结构的天然产物荜茇酰胺衍生物的制备方法，包括下述步骤：

12、

13、本发明还提供了一种组合物，其含有所述的化合物或其这些形式的同分异构体或任意混合物或其药用盐，以及在医药上的助剂或肿瘤制剂；优选地，所述组合物选自颗粒剂、丸剂、片剂、口服液、注射剂、散剂等。

14、所述的化合物或其这些形式的同分异构体或任意混合物或其药用盐在制备抗肿瘤药物中应用，优选地，所述的肿瘤为人肿瘤细胞系，包括人慢性髓系白血病细胞k562(human leukemia cell line)、人肺癌细胞a549(human nonsmall cell lung cancercell)、人前列腺癌细胞pc3(human carcinoma of prostate cell line)。

15、本发明还提供了一种制备抗肿瘤药物的方法。使所述的化合物或其这些形式的同分异构体或任意混合物或其药用盐，以及在医药上的助剂或肿瘤制剂作用于肿瘤细胞或其生活环境；优选地，所述肿瘤细胞为白血病细胞、肺癌细胞、前列腺癌细胞。

16、此处用到的术语“烷基”是包括具有特定数目碳原子的支链和直链饱和烃基。例如“c2-10烷基”(或亚烷基)目的是c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9和c10烷基。另外，例如“c2-10烷基”表示具有2到10个碳原子的烷基。烷基可为非取代或取代的，以使一个或多个其氢原子被其它化学基团取代。烷基的实施例包括但不限于乙基(et)、丙基(如正丙基和异丙基)、丁基(如正丁基、异丁基、叔丁基)、戊基(如正戊基、异戊基、新戊基)、己基、庚基、辛基、壬基、癸基及其类似物。并且，当提到己基、庚基、辛基时，除包括正己基、正庚基、正辛基之外，还包括其所有同分异构体。

17、优选地，c1-c10烷烃基指的是甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基及其同分异构体；c1-c10烷氧基指的是甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基及其同分异构体；c1-c10酯基指的是甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸丁酯、甲酸戊酯、甲酸己酯、甲酸庚酯、甲酸辛酯、甲酸壬酯、甲酸癸酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乙酸己酯、乙酸庚酯、乙酸辛酯、乙酸壬酯、乙酸癸酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丙酸戊酯、丙酸己酯、丙酸庚酯、丙酸辛酯、丙酸壬酯、丙酸癸酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丙酯、丁酸戊酯、丁酸己酯、丁酸庚酯、丁酸辛酯、丁酸壬酯、丁酸癸酯、戊酸甲酯、戊酸乙酯、戊酸丙酯、戊酸丁酯、戊酸戊酯、戊酸己酯、戊酸庚酯、戊酸辛酯、戊酸壬酯、戊酸癸酯、己酸甲酯、己酸乙酯、己酸丙酯、己酸丁酯、己酸戊酯、己酸己酯、己酸庚酯、己酸辛酯、己酸壬酯、己酸癸酯、庚酸甲酯、庚酸乙酯、庚酸丙酯、庚酸丁酯、庚酸戊酯、庚酸己酯、庚酸庚酯、庚酸辛酯、庚酸壬酯、庚酸癸酯、辛酸甲酯、辛酸乙酯、辛酸丙酯、辛酸丁酯、辛酸戊酯、辛酸己酯、辛酸庚酯、辛酸辛酯、辛酸壬酯、辛酸癸酯、壬酸甲酯、壬酸乙酯、壬酸丙酯、壬酸丁酯、壬酸戊酯、壬酸己酯、壬酸庚酯、壬酸辛酯、壬酸壬酯、壬酸癸酯、癸酸甲酯、癸酸乙酯、癸酸丙酯、癸酸丁酯、癸酸戊酯、癸酸己酯、癸酸庚酯、癸酸辛酯、癸酸壬酯、癸酸癸酯。

18、此处用到的术语“取代的”指的是在指定原子或基团上的任意一个或多个氢原子以选择的指定基团取代，前提是不超过指定原子的一般化合价。如果没有其它说明，取代基命名至中心结构。例如，可以理解的是当(环烷基)烷基是可能的取代基，该取代基至中心结构的连接点是在烷基部分中。当提到取代时，特别是多取代时，指的是多个取代基在指定基团上的各个位置上取代，如二氯苯基指的是1,2-二氯苯基、1,3-二氯苯基和1,4-二氯苯基。

19、取代基和或变量的组合是允许的，仅当这些组合产生稳定的化合物或有用的合成中间体。稳定的化合物或稳定结构暗示所述化合物以有用的纯度从反应混合物分离出来时是足够稳定的，随之配制形成有效的治疗试剂。

20、术语“芳基”指的是在环部分具有6个碳原子的单环芳香烃基，如苯基。

21、术语“卤素”或“卤素原子”指的是氯、溴、氟和碘。

22、当提到取代基时，如烯基、炔基、烷基、卤素、芳基、杂芳基、烷氧基、环烷基、羟基、氨基、巯基、膦基时，或这些取代基具体的为某个具体的烯基、炔基、烷基、卤素、芳基、杂芳基、烷氧基、环烷基、羟基、氨基、巯基、膦基时，指的是一个到三个上述取代基。如甲基苯基指的是一个到三个甲基取代的苯基。

23、如果没有其它说明，本发明的化合物理解为包括游离态和其盐。术语“盐”表示以无机和/或有机酸和碱形成酸式和/或碱式盐。

24、本发明的有益效果：通过采用上述技术方案，本发明以荜茇酰胺结构为基础，合成了一类含双芳基脲结构的天然产物荜茇酰胺衍生物，且发现该化合物对肿瘤细胞具有良好的抑制作用，如人慢性髓系白血病细胞k562、人肺癌细胞系a549、人前列腺癌细胞pc3等均具有良好的抑制效果，为基于天然产物的新药研发提供了科学基础和研究方向。