CN101255146A

CN101255146A - 5/7/6型13(15)位环氧紫杉烷二萜化合物，其药物组合物和用途

Info

Publication number: CN101255146A
Application number: CNA2008100582933A
Authority: CN
Inventors: 赵勤实; 赵昱; 丛玉文; 楼丽广
Original assignee: Kunming Institute of Botany of CAS
Current assignee: Kunming Institute of Botany of CAS
Priority date: 2008-04-17
Filing date: 2008-04-17
Publication date: 2008-09-03
Anticipated expiration: 2028-04-17
Also published as: CN101255146B

Abstract

通式(I)所示5/7/6型13(15)位环氧紫杉烷二萜化合物，在5/7/6型紫杉烷二萜骨架的C环上构建六元环外不饱和酮单元，并将13，15位环和为呋喃环结构单元；抗肿瘤药物组合物，其中含有治疗有效量的权利要求1通式(I)化合物和药学上可接受的载体；通式(I)5/7/6型13(15)环氧紫杉烷二萜化合物的合成方法，以及它们在制备抗肿瘤药物中的应用。

Description

5/7/6型13(15)位环氧紫杉烷二萜化合物，其药物组合物和用途

技术领域：

本发明属于化合物和药物技术领域，具体地说，涉及抗肿瘤活性的半合成5/7/6型13(15)环氧紫杉烷二萜化合物，其合成方法以及它们在治疗肿瘤疾病中的应用。

背景技术：

紫杉醇是一种结构新颖，抗肿瘤机制独特的新型抗癌药物，是近二十年来各国科学工作者的研究热点。到目前为止，从红豆杉属植物中共分离得到了400余个紫杉烷二萜。按骨架类型，可将这些天然的紫杉烷二萜分为六大类，即6/8/6型，5/7/6型，6/10/6型，6/5/5/6型，6/12型，5/6/6型。其中，6/8/6骨架类型的最为常见，化合物数量为总数的2/3。5/7/6型化合物是近年来迅速发展起来的一类新成份，现数量位居第二(李正邦，陈东林，王锋鹏，华西药学杂志，2000，15，43)。然而与6/8/6环系相比，有关5/7/6环系紫杉烷二萜的化学反应，结构修饰和构效关系研究的报道非常少。因此，目前大量的5/7/6型紫杉烷二萜在分离后仅作为废弃物被丢弃，这对资源造成巨大的浪费。Taxchinin A是最先确定结构的5/7/6型紫杉烷二萜，它以较大的量存在多个红豆杉属的植物中。

迈克尔受体是烯键或炔键与吸电子基团共轭相连形成的官能团，含有这样官能团的化学小分子能与亲核试剂发生迈克尔加成反应，因此称为迈克尔反应受体分子。迈克尔反应受体分子是一类重要的生理活性分子，它们直接或间接参与许多生命过程，同时也是细胞中许多信号转导途径的调节者，在化学生物学研究中起着重要的作用(赵勤实；丛玉文；化学进展，2007，19，1972)。迈克尔受体分子CRA-3386

作为cruzain抑制剂用于治疗查格斯病已经进入临床研究(Palmer，J.T.；Rasnick，D.；Klaus，J.L.；United States Patent Publication No.6287840，2001)，另一个迈克尔受体分子AG7088是鼻病毒抑制剂也已经进入二期临床研究(Dragovich，P.S.；Prins，T.J.；Zhou，R.；Brown，E.L.；Maldonado，F.C.；Fuhrman，S.A.；Zalman，L.S.；Tuntland，T.；Lee，C.A.；Patick，A.K.；Matthews，D.A.；Hendrickson，T.F.；Kosa，M.B.；Liu，B.；Batugo，M.R.；Gleeson，J.P.；Sakata，S.K.；Chen，L.；Guzman，M.C.；Meador，J.W.3rd；Ferre，R.A.；Worland，S.T.；J.Med.Chem.2002，45，1607)，有趣的是AG7088结构的衍生物KZ7088具有显著的抗SARS病毒活性引起广泛地关注(Sirois，S.；Wei，D.Q.；Du，Q.；Chou，K.C.；J.Chem.Inf.Comput.Sci.2004，44，1111)。因此，迈克尔反应受体分子作为一类重要生理活性分子，广泛用于药物设计。

天然产物具有结构复杂性和多样性，是大自然经过几千年甚至上万年漫长的进化选择出来的，因此天然产物来源的迈克尔受体化学小分子可能表现出更为有趣的生理活性。

迄今，现有技术中未有5/7/6型13(15)环氧紫杉烷二萜的类似物、合成方法和用途的报道。

发明内容：

基于此，本发明设计以骨架新颖而自然界中含量较大的5/7/6型紫杉烷二萜为模板，在分子中构建不饱和酮单元，以发现具有生物活性的化合物，并充分利用植物资源。目的在于提供一类5/7/6型13(15)环氧紫杉烷二萜的类似物、它们的合成方法和在抗肿瘤疾病的用途。这类化合物通过在天然5/7/6型紫杉烷二萜骨架上构建六元环外不饱和酮，并将13，15位环和为呋喃环得到。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了如下的技术方案：

通式(I)所示5/7/6型13(15)位环氧紫杉烷二萜化合物，在5/7/6型紫杉烷二萜骨架的C环上构建六元环外不饱和酮单元，并将13，15位环和为呋喃环结构单元，

其中，R₁为氢或是α取代的羟基或是α取代的C₂-C₈酰氧基；

R₂为氢或是β取代的羟基，或是β取代的C₂-C₈酰氧基，或是，当6位和7位间含有烯属双键时，R₂为氢；

R₃为α取代的羟基，或是α取代C₂-C₈酰氧基，或是羰基；

R₄为β取代羟基，或是β取代C₂-C₈酰氧基，或是羰基。

抗肿瘤药物组合物，其中含有治疗有效量的权利要求1通式(I)化合物和药学上可接受的载体。

通式(I)5/7/6型13(15)环氧紫杉烷二萜化合物的合成方法，包括在5/7/6型紫杉烷二萜骨架的C环上构建六元环外不饱和酮单元，并将13，15位环和为呋喃环结构单元。

所述的合成方法，在于先完成13位与15位间的亲核取代反应，形成呋喃环，然后利用重铬酸吡啶盐(PDC)氧化5位羟基合成该类5/7/6型13(15)环氧紫杉烷二萜化合物。

所述的合成方法，在于利用对甲苯磺酰氯实现13位与15位的环和，然后PDC氧化5位羟基为羰基。

通式(I)5/7/6型13(15)位环氧紫杉烷二萜化合物在制备抗肿瘤药物中的应用。

通式(I)5/7/6型13(15)位环氧紫杉烷二萜化合物在制备抗白血病药物中的应用。

通式(I)5/7/6型13(15)位环氧紫杉烷二萜化合物在制备抗乳腺癌药物中的应用。

具体地，本发明的合成方法：以天然5/7/6型紫杉烷二萜taxchininA为唯一起始原料合成化合物。具体的说：taxchinin A是用于制备该类衍生物的唯一原料，taxchininA可从中国红豆杉的枝叶中(Fuji，K.；Tanaka，K.；Li，B.；Shingu，T.；Sun，H.；Taga，T.Tetrahedron Lett.，1992，33，7915)、浆果红豆杉(Appendino，G.；Tagliapietra，S.；Ozen，H.-C.；Gariboldi，P.；Gabetta，B.；Bombardelli，E.J.Nat.Prod.，1993，56，514)、短叶红豆杉(Balza，F.；Tachibana，S.；Barrios，H.；Towers，G.H.N.Phytochemistry，1991，30，1613)中分离得到。

该类5/7/6型13(15)环氧紫杉烷二萜可通过以下反应流程由taxchininA得到。

首先利用对甲苯磺酰氯(TsCl)将13为与15位环和为呋喃环，然后PDC氧化得到产物。

反应流程：

本发明化合物用作药物时，可以直接使用，或者以药物组合物的形式使用。该药物组合物含有0.1-99％，优选为0.5-90％的本发明化合物，其余为药物学上可接受的，对人和动物无毒和惰性的可药用载体。

所述的药学上可接受的载体是一种或多种固体、半固体和液体稀释剂、填料以及药物制品辅剂。将本发明的药物组合物以单位体重服用量的形式使用。本发明的药物可经注射(静注、肌注)和口服两种形式给药。

具体实施方式：

为了更好地理解本发明的实质，下面将用本发明的试验例来说明本发明化合物5/7/6型13(15)环氧紫杉烷二萜的药理作用结果，但不以此试验例来限定本发明。

试验例1：

根据本发明的产物对人早幼粒细胞性白血病细胞株(HL-60)、人红细胞慢性骨髓白血病细胞株(K562)、人乳腺癌细胞株(MCF-7)，人卵巢癌细胞株(A2780)、人肝癌细胞株(HepG-2)的细胞毒活性进行筛选，其作用与顺铂对比。

表1显示了半数致死浓度(IC₅₀)的数据比较，即对化合物5-oxo-13，15-epoxy-13-epi-taxchinin A(1，R₁＝α-OAc，R₂＝β-OAc，R₃＝α-OAc，R₄＝β-OBz)的数据与顺铂的数据进行比较。

表1顺铂与5/7/6型13，15位环氧紫杉烷二萜对5个肿瘤细胞系的IC₅₀比较

由上表的数据可以看到，本发明的5/7/6型紫杉醇类似物对5个肿瘤细胞株中的HL-60，K562，MCF-7三个细胞株上表现出了良好的活性。化合物1的IC₅₀值在三个细胞株中与顺铂的活性相当或好于顺铂的活性。

本发明的5/7/6型紫杉烷二萜生物活性好，原料在植物中含量丰富，合成方法简单，可以用于制备治疗癌症的药物，特别是用于治疗白血病和乳腺癌的药物，是一类具有较好药物发展前景的化合物。

以下实施例将有助于理解本发明，但不以此来限制本发明，

实施例1：

化合物5-oxo-13，15-epoxy-13-epi-taxchininA的制备：

5-oxo-13，15-epoxy-13-epi-taxchinin A

首先，将100mg taxchininA(0.16mmol)溶于4mL干燥的吡啶中，随后加入42.6mg TsCl(0.372mmol)。反应室温搅拌24小时。然后，乙酸乙酯稀释，稀酸洗至酸性，饱和实验水洗至中性，Na₂SO₄干燥有机层，减压浓缩，上柱层析(石油醚-乙酸乙酯，8∶2)得到50.38mg黄色油状物产物13，15-epoxy-13-epi-taxchininA，收率51.9％。

13，15-epoxy-13-epi-taxchinin A

该化合物分析数据如下：

[α]¹⁸ _D-1.5(c 0.72，CH₃OH)；UV(CH₃OH)λ_max 201.2(3.82)nm；IR(KBr)v_max 3424，2956，2853，1743，1728，1463，1376，1243，1090，1067，1027，718cm^-1；¹H NMR(acetone-d₆，400MHz)δ5.68(1H，d，J＝8.4Hz，H-2β)，3.25(1H，d，J＝8.4Hz，H-3α)，4.63(1H，br s，H-5β)，4.87(1H，t，J＝9.1Hz，H-7α)，4.99(1H，d，J＝4.3Hz，H-9β)，6.26(1H，d，J＝4.3Hz，H-10α)，4.37(1H，br s，H-13α)，1.28(3H，s，H-16)，0.87(3H，s，H-17)，1.87(3H，s，H-18)，1.63(3H，s，H-19)，4.83(1H，s，H-20a)，5.54(1H，s，H-20b)，8.05(2H，d，J＝7.6Hz，H_o-Ph)，7.56(2H，t，J＝7.7Hz，H_m-Ph)，7.67(1H，t，J＝7.4Hz，H_p-Ph)，2.05(3H，s，O₂CCH₃)，2.03(3H，s，O₂CCH₃)，1.95(3H，s，O₂CCH₃)；¹³C NMR(acetone-d₆，100MHz)δ68.4(C，C-1)，65.9(CH，C-2)，47.5(CH，C-3)，148.1(CH₂，C-4)，71.7(CH，C-5)，36.9(CH₂，C-6)，68.0(CH，C-7)，43.7(C，C-8)，74.4(CH，C-9)，66.8(CH，C-10)，134.2(C，C-11)，153.5(C，C-12)，82.2(CH，C-13)，48.1(CH₂，C-14)，78.9(C，C-15)，28.4(CH₃，C-16)，28.0(CH₃，C-17)，14.3(CH₃，C-18)，12.6(CH₃，C-19)，114.0(CH₃，C-20)，165.4(C，O₂CC₆H₅)，130.2(C，i-O₂CC₆H₅)，130.4(CH，o-O₂CC₆H₅)，129.7(CH，m-O₂CC₆H₅)，134.2(CH，p-O₂CC₆H₅)，170.7(C，O₂CCH₃)，170.4(C，O₂CCH₃)，169.9(C，O₂CCH₃)，21.5(CH₃，O₂CCH₃)，20.9(CH₃，O₂CCH₃)，20.6(CH₃，O₂CCH₃)；HRESIMS m/z 619.2807[M+Na⁺](calcd for619.2519，C₃₃H₄₀O₁₀Na)。

然后，将上述产物45mg(0.076mmol)溶于4mL二氯甲烷中，随后加入0.34g PDC(0.91mmol)。室温搅拌一小时后，将反应溶液直接倾倒在硅胶柱上进行柱层析(石油醚-乙酸乙酯，7∶3)得到41.26mg黄色无定形粉末产物5-oxo-13，15-epoxy-13-epi-taxchinin A，收率92％。

该化合物分析数据如下：

[α]¹⁸ _D 51.7(c 0.87，CH₃OH)；UV(CH₃OH)λ_max 201.8(4.19)nm；IR(KBr)v_max 2955，2925，1753，1723，1678，1602，1452，1374，1268，1251，1094，1069，1027，716cm^-1；¹H NMR(acetone-d₆，400MHz)δ5.64(1H，d，J＝7.1Hz，H-2β)，3.52(1H，d，J＝7.1Hz，H-3α)，5.19(1H，m，H-7α)，5.13(1H，d，J＝4.5Hz，H-9β)，6.34(1H，d，J＝4.5Hz，H-10α)，4.42(1H，br s，H-13α)，1.28(3H，s，H-16)，0.77(3H，s，H-17)，1.72(3H，s，H-18)，1.19(3H，s，H-19)，5.22(1H，s，H-20a)，5.92(1H，s，H-20b)，8.05(2H，d，J＝7.4Hz，H_o-Ph)，7.56(2H，t，J＝7.6Hz，H_m-Ph)，7.67(1H，t，J＝7.3Hz，H_p-Ph)，2.07(3H，s，O₂CCH₃)，2.01(3H，s，O₂CCH₃)，1.92(3H，s，O₂CCH₃)；¹³C NMR(acetone-d₆，100MHz)δ67.9(C，C-1)，66.7(CH，C-2)，45.3(CH，C-3)，144.3(C，C-4)，198.1(C，C-5)，39.4(CH₂，C-6)，70.1(CH，C-7)，43.1(C，C-8)，73.7(CH，C-9)，67.7(CH，C-10)，133.8(C，C-11)，152.9(C，C-12)，47.7(CH₂，C-14)，79.0(C，C-15)，29.1(CH₃，C-16)，27.7(CH₃，C-17)，13.5(CH₃，C-18)，12.3(CH₃，C-19)，128.2(CH₂，C-20)，165.5(C，O₂CC₆H₅)，130.4(C，i-O₂CC₆H₅)，130.37(CH，o-O₂CC₆H₅)，129.7(CH，m-O₂CC₆H₅)，134.4(CH，p-O₂CC₆H₅)，170.3(C，O₂CCH₃)，170.2(C，O₂CCH₃)，169.9(C，O₂CCH₃)，21.7(CH₃，O₂CCH₃)，20.8(CH₃，O₂CCH₃)，20.6(CH₃，O₂CCH₃)；HRESIMS m/z617.2807[M+Na⁺](calcd for C₃₃H₃₈O₁₀Na，617.2362).

实施例2：

按实施例1的方法先制得5-oxo-13，15-epoxy-13-epi-taxchinin A，溶解后，按常规加注射用水，精滤，灌封灭菌制成注射液。

实施例3：

按实施例1的方法先制得5-oxo-13，15-epoxy-13-epi-taxchinin A，用少量的DMSO溶解后，将其溶于无菌注射用水中，搅拌使溶解，用无菌抽滤漏斗过滤，再无菌精滤，分装于安瓿中，低温冷冻干燥后无菌熔封得粉针剂。

实施例4：

将所合成得到的5-oxo-13，15-epoxy-13-epi-taxchinin A，按其与赋形剂重量比为9∶1的比例加入赋形剂，制成粉剂。

实施例5：

按实施例1的方法先制得5-oxo-13，15-epoxy-13-epi-taxchinin A，按其与赋形剂重量比为5∶1的比例加入赋形剂，制粒压片。14

实施例6：

按实施例1的方法先制得5-oxo-13，15-epoxy-13-epi-taxchinin A，按常规口服液制法制成口服液。

实施例7：

按实施例1的方法先制得5-oxo-13，15-epoxy-13-epi-taxchinin A，按其与赋形剂重量比为5∶1的比例加入赋形剂，制成胶囊。

实施例8：

按实施例1的方法先制得5-oxo-13，15-epoxy-13-epi-taxchinin A，按其与赋形剂重量比为3∶1的比例加入赋形剂，制成胶囊。

Claims

1、通式(I)所示5/7/6型13(15)位环氧紫杉烷二萜化合物，在5/7/6型紫杉烷二萜骨架的C环上构建六元环外不饱和酮单元，并将13，15位环和为呋喃环结构单元，

R₃为α取代的羟基，或是α取代C₂-C₈酰氧基，或是羰基；

R₄为β取代羟基，或是β取代C₂-C₈酰氧基，或是羰基。

2、抗肿瘤药物组合物，其中含有治疗有效量的权利要求1通式(I)化合物和药学上可接受的载体。

3、通式(I)5/7/6型13(15)环氧紫杉烷二萜化合物的合成方法，包括在5/7/6型紫杉烷二萜骨架的C环上构建六元环外不饱和酮单元，并将13，15位环和为呋喃环结构单元。

4、如权利要求3所述的合成方法，其特征在于先完成13位与15位间的亲核取代反应，形成呋喃环，然后利用重铬酸吡啶盐(PDC)氧化5位羟基合成该类5/7/6型13(15)环氧紫杉烷二萜化合物。

5、如权利要求3所述的合成方法，其特征在于，利用对甲苯磺酰氯实现13位与15位的环和，然后PDC氧化5位羟基为羰基。

6、通式(I)5/7/6型13(15)位环氧紫杉烷二萜化合物在制备抗肿瘤药物中的应用。

7、通式(I)5/7/6型13(15)位环氧紫杉烷二萜化合物在制备抗白血病药物中的应用。

8、通式(I)5/7/6型13(15)位环氧紫杉烷二萜化合物在制备抗乳腺癌药物中的应用。