本發(fā)明涉及生物醫(yī)藥領(lǐng)域,具體涉及一種具有hdac抑制活性的新型大黃素衍生物及其藥學(xué)上可接受的鹽,及其制備方法與用途,特別是在制備抗腫瘤藥物中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
:在腫瘤的表觀遺傳學(xué)研究中,組蛋白的乙酰化和去乙?;谡婧思?xì)胞的基因表達(dá)及染色體結(jié)構(gòu)修飾上發(fā)揮著重要作用,這些作用可以影響組蛋白的性質(zhì)以及組蛋白與其他蛋白或dna的關(guān)系(oncology,2008,5(12):714-726.)。組蛋白的乙酰化由組蛋白乙?;D(zhuǎn)移酶(hat)調(diào)控,其作用是將乙?;D(zhuǎn)移到賴(lài)氨酸殘基鏈上。而組蛋白去乙?;福╤dac)則是使組蛋白乙?;浇档停M(jìn)而調(diào)控其他非組蛋白底物,如包括細(xì)胞骨架蛋白,轉(zhuǎn)錄因子,分子伴侶等(molcellproteomics.2015,14(3):456-470)。在正常情況下,hat與hdac對(duì)組蛋白乙酰化的影響處于平衡狀態(tài)。當(dāng)hdac的表達(dá)異?;蚧钚允д{(diào)時(shí),會(huì)引發(fā)許多疾病,包括心血管疾病,神經(jīng)系統(tǒng)疾病,炎癥等(molecularcancerresearch,2007,5(1):981-989)。而且,研究表明,hdac與腫瘤細(xì)胞的發(fā)生發(fā)展有著密切關(guān)系,如促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖,抑制腫瘤細(xì)胞的分化與凋亡,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的遷移與血管生成,增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物的耐受性等(cancerlett.2009,277(1):8-21.)。因此,hdac成為抗腫瘤藥物設(shè)計(jì)的重要靶點(diǎn),開(kāi)發(fā)hdac抑制劑是近年來(lái)針對(duì)腫瘤的重要治療策略。大黃素是天然蒽醌衍生物,主要來(lái)源于蓼科植物大黃、虎杖、何首烏等的根莖及根。大黃素是一種酪氨酸激酶抑制劑,具有多種重要的生物活性,如保護(hù)神經(jīng)、抑菌、抗炎、降糖、調(diào)脂、抗病毒、免疫抑制、保護(hù)肝腎和促進(jìn)胃腸蠕動(dòng)等(medresrev,2007,27(5):591-608)。國(guó)內(nèi)外研究表明大黃素對(duì)多種腫瘤如乳腺癌、口腔癌、肝癌、結(jié)腸癌、胰腺癌、肺癌、前列腺癌、神經(jīng)細(xì)胞瘤、鱗狀細(xì)胞癌等均具有抑制作用(腫瘤藥學(xué),2016,6(3):173-177)。大黃素主要通過(guò)抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡、抑制腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移、抗血管生成、逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞耐藥性等多種機(jī)制發(fā)揮抗腫瘤作用。由于大黃素具有抗腫瘤作用而毒性作用又低,使其有望成為開(kāi)發(fā)新型抗腫瘤藥物的先導(dǎo)化合物的重要來(lái)源。hdac抑制劑和大黃素針對(duì)不同靶點(diǎn)抑制腫瘤,開(kāi)發(fā)一類(lèi)兼具h(yuǎn)dac抑制劑與大黃素特點(diǎn)的化合物,可以通過(guò)多靶點(diǎn)發(fā)揮廣譜抗腫瘤作用。本發(fā)明公開(kāi)了一類(lèi)具有hdac抑制活性的新型大黃素衍生物及其藥學(xué)上可接受的鹽,目前尚未見(jiàn)對(duì)此類(lèi)化合物的任何報(bào)道。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于提供一種具有hdac抑制活性的新型大黃素衍生物及其制備方法和用途。本發(fā)明的解決方案是:一種具h(yuǎn)dac抑制活性的大黃素衍生物或其藥學(xué)上可接受的鹽,其特征在于,具有下述通式i的結(jié)構(gòu):式i中,n=1~7。優(yōu)選的,n=2~7;更優(yōu)選為n=6~7;最優(yōu)選為n=7。上述的藥學(xué)上可接受的鹽選自:鹽酸鹽、硫酸鹽、氫溴酸鹽、三氟乙酸鹽,硝酸鹽或者這些鹽的溶劑合物,例如水合物。本發(fā)明還提供了一種具h(yuǎn)dac抑制活性的大黃素衍生物的制備方法,其特征在于:所述制備方法包括如下步驟:(1)先以單boc保護(hù)的鄰苯二胺為起始原料,以無(wú)水四氫呋喃為溶劑與不同長(zhǎng)度的溴取代脂肪酸n=1~7(摩爾比1:1)在dcc條件下縮合制備溴代中間體ii;(2)再與大黃素在堿性條件下,以水和氯仿混合液為溶劑進(jìn)行縮合,反應(yīng)得到中間體iii;(3)中間體iii在強(qiáng)酸條件下室溫?cái)嚢柽^(guò)夜,可得化合物i;反應(yīng)路線如下所示:上述合成路線反應(yīng)式中的試劑:a.dcc,thf;b.koh,tbab,h2o+chcl3;c.meoh。所述堿性條件是指氫氧化鉀溶液。所述強(qiáng)酸可以選自鹽酸、硫酸、氫溴酸、三氟乙酸。上述結(jié)構(gòu)通式i化合物及其對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)如表1所示表1化合物i的代號(hào)及其對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)本發(fā)明結(jié)合計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)從大黃素骨架和組蛋白去乙?;傅慕Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)和分子生物學(xué)功能特點(diǎn)出發(fā),并結(jié)合文獻(xiàn)報(bào)道的構(gòu)效關(guān)系和藥效團(tuán)特征,用合理藥物設(shè)計(jì)原理,設(shè)計(jì)并合成具有hdac抑制活性的大黃素衍生物,研究其對(duì)腫瘤細(xì)胞的抑制作用。實(shí)驗(yàn)證明,該類(lèi)化合物具有抑制hdac的活性,不僅能夠抑制白血病細(xì)胞增殖,而且對(duì)多種實(shí)體腫瘤細(xì)胞(包括肝癌、肺癌、結(jié)直腸癌等)的增殖具有較強(qiáng)的抑制作用,甚至優(yōu)于陽(yáng)性對(duì)照ms-275。本發(fā)明公開(kāi)了一類(lèi)具有hdac抑制活性的新型大黃素衍生物及其藥學(xué)上可接受的鹽,目前尚未見(jiàn)對(duì)此類(lèi)化合物的任何報(bào)道。本發(fā)明的制備方法簡(jiǎn)單,條件溫和。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例,進(jìn)一步闡明本發(fā)明。實(shí)施例1:化合物i1的合成在100ml圓底燒瓶中,加入單boc保護(hù)的鄰苯二胺(2.08g,10mmol),再加入溴乙酸(1.39g,10mmol),在冰浴條件下,向反應(yīng)液中滴加dcc(3.09g,15mmol)的thf溶液(10ml),滴加完畢后,再在冰浴下攪拌反應(yīng)1小時(shí),后升至室溫(25℃)繼續(xù)攪拌反應(yīng)過(guò)夜。過(guò)濾反應(yīng)液中的固體,收集濾液并蒸除thf,粗產(chǎn)物經(jīng)硅膠柱層析分離純化得2.63g產(chǎn)物ii1,產(chǎn)率80%。h1-nmrincdcl3:δ=4.26(s,2h),7.17(m,1h),7.28(m,1h),8.23(m,1h),8.29(m,1h).在100ml圓底燒瓶中,加入大黃素(2.70g,10mmol),再加入5%(g/ml)koh水溶液(13.5ml,12mmol),向反應(yīng)液中加入tbab(3g),再加入ii1(3.29g,10mmol)的氯仿溶液20ml。反應(yīng)液回流條件下室溫(25℃)反應(yīng)過(guò)夜。向反應(yīng)液中滴加1mhcl水溶液至ph值=5,用氯仿萃取三遍(20ml×3),收集氯仿溶液并使用無(wú)水硫酸鎂干燥。粗產(chǎn)物經(jīng)硅膠柱層析分離純化得2.9g產(chǎn)物iii1,產(chǎn)率56%。h1-nmr:δ=1.47(s,9h),2.35(s,3h),4.56(s,2h),6.83(d,1h,j=2.5mhz),6.99(d,1h,j=2.5mhz),7.15(d,1h,j=3mhz),7.17(m,1h),7.26(d,1h,j=3mhz),7.28(m,1h),8.23(m,1h),8.29(m,1h),11.18(s,h),11.25(s,h).在100ml圓底燒瓶中,加入iii1(0.52g,1mmol),冰浴條件下,加入hcl的二氧六環(huán)飽和溶液10ml。反應(yīng)轉(zhuǎn)入室溫并攪拌反應(yīng)過(guò)夜。蒸除二氧六環(huán),粗產(chǎn)品經(jīng)無(wú)水乙醚重結(jié)晶得純品i10.4g,產(chǎn)率88%。h1-nmr:δ=2.35(s,3h),4.56(s,2h),5.62(s,2h),6.83(d,1h,j=2.5mhz),6.99(d,1h,j=2.5mhz),7.15(d,1h,j=3mhz),7.17(m,1h),7.26(d,1h,j=3mhz),7.28(m,1h),8.23(m,1h),8.29(m,1h),11.18(s,h),11.25(s,h).實(shí)施例2:化合物i2的合成除以溴丙酸替代溴乙酸外,其他同實(shí)施例1,ii2、iii2、i2產(chǎn)率分別為82%、61%、79%。ii2:h1-nmr:δ=1.47(s,9h),2.73(t,2h,6mhz),3.69(t,2h,6mhz),7.17(m,1h),7.28(m,1h),8.23(m,1h),8.29(m,1h).iii2:h1-nmr:δ=1.49(s,9h),2.35(s,3h),2.71(t,2h,6mhz),4.32(t,2h,6mhz),6.83(d,1h,j=2.5mhz),6.99(d,1h,j=2.5mhz),7.15(d,1h,j=3mhz),7.17(m,1h),7.26(d,1h,j=3mhz),7.28(m,1h),8.23(m,1h),8.29(m,1h),11.18(s,h),11.25(s,h).i2:h1-nmr:δ=1.49(s,9h),2.35(s,3h),2.71(t,2h,6mhz),4.32(t,2h,6mhz),5.59(s,2h),6.83(d,1h,j=2.5mhz),6.99(d,1h,j=2.5mhz),7.15(d,1h,j=3mhz),7.17(m,1h),7.26(d,1h,j=3mhz),7.28(m,1h),8.23(m,1h),8.29(m,1h),11.18(s,h),11.25(s,h).實(shí)施例3:化合物i3的合成除以溴丁酸替代溴乙酸外,其他同實(shí)施例1,ii3、iii3、i3產(chǎn)率分別為78%、53%、82%。ii3:h1-nmr:δ=1.47(s,9h),1.99(m,2h),2.40(t,2h,6mhz),3.52(t,2h,6mhz),7.17(m,1h),7.28(m,1h),8.23(m,1h),8.29(m,1h).iii3:h1-nmr:δ=1.48(s,9h),1.99(m,2h),2.35(s,3h),2.81(t,2h,6mhz),4.16(t,2h,6mhz),6.83(d,1h,j=2.5mhz),6.99(d,1h,j=2.5mhz),7.15(d,1h,j=3mhz),7.17(m,1h),7.26(d,1h,j=3mhz),7.28(m,1h),8.23(m,1h),8.29(m,1h),11.18(s,h),11.25(s,h).i3:h1-nmr:δ=1.48(s,9h),1.99(m,2h),2.35(s,3h),2.81(t,2h,6mhz),4.16(t,2h,6mhz),5.61(s,2h),6.83(d,1h,j=2.5mhz),6.99(d,1h,j=2.5mhz),7.15(d,1h,j=3mhz),7.17(m,1h),7.26(d,1h,j=3mhz),7.28(m,1h),8.23(m,1h),8.29(m,1h),11.18(s,h),11.25(s,h).實(shí)施例4:化合物i4的合成除以溴戊酸替代溴乙酸外,其他同實(shí)施例1,ii4、iii4、i4產(chǎn)率分別為75%、53%、85%。ii4:h1-nmr:δ.=1.47(s,9h),1.62(m,2h),1.79(m,2h),2.38(t,2h,6mhz),3.50(t,2h,6mhz),7.17(m,1h),7.28(m,1h),8.23(m,1h),8.29(m,1h).iii4:h1-nmr:δ=1.49(s,9h),1.59(m,2h),1.80(m,2h),2.35(s,3h),2.41(t,2h,6mhz),4.08(t,2h,6mhz),6.83(d,1h,j=2.5mhz),6.99(d,1h,j=2.5mhz),7.15(d,1h,j=3mhz),7.17(m,1h),7.26(d,1h,j=3mhz),7.28(m,1h),8.23(m,1h),8.29(m,1h),11.18(s,h),11.25(s,h).i4:h1-nmr:δ=1.49(s,9h),1.59(m,2h),1.80(m,2h),2.35(s,3h),2.41(t,2h,6mhz),4.08(t,2h,6mhz),5.62(s,2h),6.83(d,1h,j=2.5mhz),6.99(d,1h,j=2.5mhz),7.15(d,1h,j=3mhz),7.17(m,1h),7.26(d,1h,j=3mhz),7.28(m,1h),8.23(m,1h),8.29(m,1h),11.18(s,h),11.25(s,h).實(shí)施例5:化合物i5的合成除以溴己酸替代溴乙酸外,其他同實(shí)施例1,ii5、iii5、i5產(chǎn)率分別為83%、62%、77%。ii5:h1-nmr:δ=1.41(m,2h),1.47(s,9h),1.63(m,2h),1.83(m,2h),2.38(t,2h,6mhz),3.52(t,2h,6mhz),7.17(m,1h),7.28(m,1h),8.23(m,1h),8.29(m,1h).iii5:h1-nmr:δ=1.28(m,2h),1.49(s,9h),1.64(m,2h),1.79(m,2h),2.35(s,3h),2.41(t,2h,6mhz),4.08(t,2h,6mhz),6.83(d,1h,j=2.5mhz),6.99(d,1h,j=2.5mhz),7.15(d,1h,j=3mhz),7.17(m,1h),7.26(d,1h,j=3mhz),7.28(m,1h),8.23(m,1h),8.29(m,1h),11.18(s,h),11.25(s,h).i5:h1-nmr:δ=1.28(m,2h),1.49(s,9h),1.64(m,2h),1.79(m,2h),2.35(s,3h),2.41(t,2h,6mhz),4.08(t,2h,6mhz),5.60(s,2h),6.83(d,1h,j=2.5mhz),6.99(d,1h,j=2.5mhz),7.15(d,1h,j=3mhz),7.17(m,1h),7.26(d,1h,j=3mhz),7.28(m,1h),8.23(m,1h),8.29(m,1h),11.18(s,h),11.25(s,h).實(shí)施例6:化合物i6的合成除以溴庚酸替代溴乙酸外,其他同實(shí)施例1,ii6、iii6、i6產(chǎn)率分別為84%、63%、90%。ii6:h1-nmr:δ=1.19(m,2h),1.39(m,2h),1.47(s,9h),1.63(m,2h),1.83(m,2h),2.71(t,2h,6mhz),4.32(t,2h,6mhz),7.17(m,1h),7.28(m,1h),8.23(m,1h),8.29(m,1h).iii6:h1-nmr:δ=1.28(m,2h),1.45(m,2h),1.49(s,9h),1.62(m,2h),1.78(m,2h),2.35(s,3h),2.42(t,2h,6mhz),4.18(t,2h,6mhz),6.83(d,1h,j=2.5mhz),6.99(d,1h,j=2.5mhz),7.15(d,1h,j=3mhz),7.17(m,1h),7.26(d,1h,j=3mhz),7.28(m,1h),8.23(m,1h),8.29(m,1h),11.18(s,h),11.25(s,h).i6:h1-nmr:δ=1.28(m,2h),1.45(m,2h),1.49(s,9h),1.62(m,2h),1.78(m,2h),2.35(s,3h),2.42(t,2h,6mhz),4.18(t,2h,6mhz),5.62(s,2h),6.83(d,1h,j=2.5mhz),6.99(d,1h,j=2.5mhz),7.15(d,1h,j=3mhz),7.17(m,1h),7.26(d,1h,j=3mhz),7.28(m,1h),8.23(m,1h),8.29(m,1h),11.18(s,h),11.25(s,h).實(shí)施例7:化合物i7的合成除以溴辛酸替代溴乙酸外,其他同實(shí)施例1,ii7、iii7、i7產(chǎn)率分別為83%、59%、84%。ii7:h1-nmr:δ=1.10(m,2h),1.19(m,2h),1.39(m,2h),1.47(s,9h),1.63(m,2h),1.83(m,2h),2.71(t,2h,6mhz),4.32(t,2h,6mhz),7.17(m,1h),7.28(m,1h),8.23(m,1h),8.29(m,1h).iii7:h1-nmr:δ=1.28(m,2h),1.31(m,2h),1.45(m,2h),1.49(s,9h),1.62(m,2h),1.78(m,2h),2.35(s,3h),2.45(t,2h,6mhz),4.09(t,2h,6mhz),6.83(d,1h,j=2.5mhz),6.99(d,1h,j=2.5mhz),7.15(d,1h,j=3mhz),7.17(m,1h),7.26(d,1h,j=3mhz),7.28(m,1h),8.23(m,1h),8.29(m,1h),11.18(s,h),11.25(s,h).i7:h1-nmr:δ=1.28(m,2h),1.31(m,2h),1.45(m,2h),1.49(s,9h),1.62(m,2h),1.78(m,2h),2.35(s,3h),2.45(t,2h,6mhz),4.09(t,2h,6mhz),5.61(s,2h),6.83(d,1h,j=2.5mhz),6.99(d,1h,j=2.5mhz),7.15(d,1h,j=3mhz),7.17(m,1h),7.26(d,1h,j=3mhz),7.28(m,1h),8.23(m,1h),8.29(m,1h),11.18(s,h),11.25(s,h).實(shí)施例對(duì)hdacs抑制活性測(cè)試采用elisa酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法測(cè)試化合物在體外對(duì)hdacs的抑制活性。選用艾美捷科技有限公司的hdacactivity/inhibitiondirectassaykit檢測(cè)化合物對(duì)hdacs的抑制活性,選用bpsbioscience公司的fluorogenichdacassaykit檢測(cè)化合物對(duì)hdac1的抑制活性。參照試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。計(jì)算每個(gè)化合物的抑酶ic50值。苯甲酰胺類(lèi)hdac抑制劑ms-275作為陽(yáng)性對(duì)照藥物。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。表3本發(fā)明化合物體外抑酶試驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),化合物i1~i7均不同程度上對(duì)hdacs具有抑制活性,其中化合物i7顯示出比陽(yáng)性對(duì)照藥ms-275稍強(qiáng)的抑制活性,提示本發(fā)明化合物具有良好的開(kāi)發(fā)前景。實(shí)施例抑制腫瘤細(xì)胞增殖的活性試驗(yàn)采用四甲基偶氮唑藍(lán)比色法(mtt)評(píng)價(jià)本發(fā)明化合物對(duì)7種人源腫瘤細(xì)胞株的抗增殖活性。選用ms-275作為陽(yáng)性對(duì)照藥物。實(shí)驗(yàn)用人源性腫瘤細(xì)胞株包括:肝癌細(xì)胞株hepg2、肺癌細(xì)胞株a549、乳腺癌細(xì)胞株mcf-7、胰腺癌細(xì)胞株capan-1、結(jié)直腸癌細(xì)胞株hct116、白血病細(xì)胞株hl60、t細(xì)胞淋巴瘤jurkat。實(shí)驗(yàn)方法如下:取處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的細(xì)胞,胰酶消化,以約5000個(gè)細(xì)胞/孔的密度接種于96孔板。于細(xì)胞培養(yǎng)箱孵育4h后,加入受試化合物,孵育48h后,每孔加入20μl的mtt,繼續(xù)孵育4h后。吸去上清液,加入二甲基亞砜150ul/孔。用酶標(biāo)儀于570nm處測(cè)定每孔的od值,計(jì)算細(xì)胞生長(zhǎng)抑制率。表4本發(fā)明化合物抑制腫瘤細(xì)胞增殖的實(shí)驗(yàn)結(jié)果(ic50,μm)compd.hepg2a549mcf-7capan-1hct116hl60jurkatms-2750.892.416.521.930.710.240.69i12.234.5610.654.542.423.125.12i21.783.769.392.231.021.430.98i36.147.2313.659.553.542.3310.61i44.414.4321.245.412.327.123.23i52.965.5610.223.324.273.022.61i60.944.738.982.320.750.971.27i70.632.236.341.870.490.450.53從上表可以看出,進(jìn)行測(cè)試的本發(fā)明部分化合物對(duì)hepg2等7種腫瘤細(xì)胞株表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗增殖活性。其中化合物i7抗腫瘤細(xì)胞增殖活性?xún)?yōu)于陽(yáng)性對(duì)照藥ms-275,具有良好的開(kāi)發(fā)前景。當(dāng)前第1頁(yè)12