1-(乙基氨基酸芐酯)-β-咔啉-3-羧酸芐酯、制備、活性、納米結構和應用
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及下式的1_(乙基-Ser-AA-OBzD-β-咔啉-3-羧酸芐酯。涉及它們的 制備方法，涉及它們體外抑制腫瘤細胞增殖的活性，涉及它們對荷S180小鼠腫瘤生長的抑 制作用，進一步涉及它們的納米結構。因而本發(fā)明涉及它們在制備抗腫瘤藥物中的應用。本 發(fā)明屬于生物醫(yī)藥領域。 技術背景
[0002] 癌癥是一組可影響身體任何部位的多種疾病的通稱。使用的其它術語為惡性腫瘤 和贅生物。據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計，癌癥是世界上的頭號死因之一，尤其是在發(fā)展中國家。而 全世界癌癥死亡人數(shù)預計將繼續(xù)上升，到2030年將超過1310萬。因此，開發(fā)新的高效、低 毒、毒副作用小的抗腫瘤藥物一直是新藥研究的重要課題之一。
[0003] 隨著對腫瘤特性和發(fā)病本質的認識，最近幾年抗腫瘤藥物不斷從傳統(tǒng)的細胞毒藥 物向發(fā)展非細胞毒藥物過渡。咔啉是天然來源的細胞毒性抗腫瘤化合物。發(fā)明人認識 到，β-咔啉抗腫瘤的細胞毒性本質是與腫瘤細胞DNA之間的嵌插。這種形式的扦插可造成 細胞毒性。發(fā)明人曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)，β-咔啉可以插入腫瘤細胞DNA之間的雙螺旋堿基之間。在進 一步的研究中，發(fā)明人認識到，β -咔啉的抗腫瘤活性來自嵌插。發(fā)明人還認識到，在β -咔 啉的1位引入二肽生成β-咔啉-3-羧酸芐酯及衍生物可增強β-咔啉與腫瘤細胞的作用， 增強抗腫瘤活性。根據(jù)這些認識，發(fā)明人提出1_(乙基-Ser-AA-OBzD-β-咔啉-3-羧酸 芐酯的發(fā)明。與發(fā)明人前期的發(fā)明1_(乙基-ΑΑ-0Βζ1)-β-咔啉-3-羧酸芐酯相比，本發(fā) 明突出創(chuàng)造性在于，保留了 β -咔啉與腫瘤細胞DNA之間的嵌插作用，在低劑量下顯示高抗 腫瘤活性。于是，1_(乙基-Ser-Ile-OBzD-β -咔啉-3-羧酸芐酯顯示了良好的細胞毒作 用和抗腫瘤活性。
[0004] 發(fā)明的內容
[0005] 本發(fā)明的第一個內容是提供下式的1_(乙基-Ser-AA-〇Bzl)-P-咔啉-3-羧酸芐 酯。通式中AA為L-Leu殘基，L-Phe殘基，L-Val殘基、L-Ala殘基，L-Gly殘基，L-Asp (OBzl) 殘基，L-Glu(OBzl)殘基，L-Trp 殘基，L-Tyr 殘基，L-Ser 殘基，L-Thr 殘基，L-Pro 殘基， L-Met 殘基，L-Arg(N02)殘基，L-Asn 殘基，L-Gln 殘基和 L-Lys 殘基。
[0007] 本發(fā)明的第二個內容是提供1-(乙基-Ser-AA-〇Bzl) - β -咔啉-3-羧酸芐酯的制 備方法，該方法包括：
[0008] (1)將L-Trp-OBzl在三氟醋酸的催化下與1，1，3, 3-四甲氧基丙烷進行 Pictet-Spengler縮合，得到1-(2, 2-二甲氧乙基）-1，2, 3,4-四氫-β -咔啉-3-羧酸節(jié) 醋；
[0009] (2)將1-(2, 2-二甲氧乙基）-1，2, 3,4_四氫-β-咔啉-3-羧酸芐酯在四氫呋喃 中用商猛酸鉀氧化，得到1_ (2, 2-二甲氧乙基）-β -咔啉-3-竣酸節(jié)酯；
[0010] (3)在濃鹽酸和冰醋酸的水溶液中1-(2,2-二甲氧乙基）-β-咔啉-3-羧酸芐酯 水解為1-乙醛基-β -咔啉-3-羧酸芐酯；
[0011] (4)將1-乙醛基-β -咔啉-3-羧酸芐酯與HC1 ?Ser-Leu-OBzl還原性胺解，得到 1-(乙基-Ser-Leu-OBzl) - β -咔啉-3-羧酸芐酯；
[0012] (5)將1-乙醛基-β -咔啉-3-羧酸芐酯與HC1 Αθγ-ΡΙιθ-ΟΒζΙ還原性胺解，得到 1-(乙基-Ser-Phe-OBzl) - β -咔啉-3-羧酸芐酯；
[0013] (6)將1-乙醛基-β -咔啉-3-羧酸芐酯與HC1 ΑθΓ-ναΙ-ΟΒζΙ還原性胺解，得到 1-(乙基-Ser-Val-〇Bzl) - β -咔啉-3-羧酸芐酯；
[0014] (7)將1-乙醛基-β -咔啉-3-羧酸芐酯與HC1 Αθγ-ΑΙβ-ΟΒζΙ還原性胺解，得到 1-(乙基-Ser-Ala-〇Bzl) - β -咔啉-3-羧酸芐酯；
[0015] (8)將1-乙醛基-β -咔啉-3-羧酸芐酯與HC1 · Ser-Gly-ΟΒζ還原性胺解，得到 1-(乙基-Ser-Gly-〇Bzl) - β -咔啉-3-羧酸芐酯；
[0016] (9)將1-乙醛基-β -咔啉-3-羧酸芐酯與HC1 · Ser-Asp (OBzl) -OBzl還原性胺 解，得到1-(乙基-Ser-Asp (OBzl)-OBzl) - β -咔啉-3-羧酸芐酯；
[0017] (10)將1-乙醛基-β-咔啉-3-羧酸芐酯與HC1 ·3ΘΓ-61ιι(0Βζ1)-0Βζ1還原性胺 解，得到1-(乙基-Ser-Glu (OBzl)-ΟΒζΙ) - β -咔啉-3-羧酸芐酯；
[0018] (11)將1-乙醛基-β -咔啉-3-羧酸芐酯與HC1 · Ser-Trp-OBzl還原性胺解，得 至|J 1-(乙基-Ser-Trp-〇Bzl) - β -咔啉-3-羧酸芐酯；
[0019] (12)將1-乙醛基-β -咔啉-3-羧酸芐酯與HC1 · Ser-Tyr-OBzl還原性胺解，得 至|J 1-(乙基-Ser-Tyr-〇Bzl) - β -咔啉-3-羧酸芐酯；
[0020] (13)將1-乙醛基-β -咔啉-3-羧酸芐酯與HC1 · Ser-Ser-OBzl還原性胺解，得 至|J 1-(乙基-Ser-Ser-〇Bzl) - β -咔啉-3-羧酸芐酯；
[0021] (14)將1-乙醛基-β -咔啉-3-羧酸芐酯與HC1 · Ser-Thr-OBzl還原性胺解，得 至|J 1-(乙基-Ser-Thr-〇Bzl) - β -咔啉-3-羧酸芐酯；
[0022] (15)將1-乙醛基-β -咔啉-3-羧酸芐酯與HC1 · Ser-Pro-OBzl還原性胺解，得 至|J 1-(乙基-Ser-Pro-OBzl) - β -咔啉-3-羧酸芐酯；
[0023] (16)將1-乙醛基-β -咔啉-3-羧酸芐酯與HC1 · Ser-Met-OBzl還原性胺解，得 到1-(乙基-Ser-Met-〇Bzl) - β -咔啉-3-羧酸芐酯；
[0024] (17)將1-乙醛基-β -咔啉-3-羧酸芐酯與HC1 · Ser-Arg (N02) -OBzl還原性胺 解，得到1-(乙基-Ser-Arg (N02) -OBzl) - β -咔啉-3-羧酸芐酯；
[0025] (18)將1-乙醛基-β -咔啉-3-羧酸芐酯與HC1 · Ser-Asn-OBzl還原性胺解，得 至|J 1-(乙基-Ser-Asn-〇Bzl) - β -咔啉-3-羧酸芐酯；
[0026] (19)將1-乙醛基-β -咔啉-3-羧酸芐酯與HC1 · Ser-Gln-OBzl還原性胺解，得 至|J 1-(乙基-Ser-Gln-OBzl) - β -咔啉-3-羧酸芐酯；
[0027] (20)將1-乙醛基-β -咔啉-3-羧酸芐酯與HC1 ?Ser-Lys (Fmoc) -OBzl還原性胺 解，得到1-(乙基-Ser-Lys (Fmoc)-OBzl) - β -咔啉-3-羧酸節(jié)酯；
[0028] (21)將1-(乙基-Ser-Lys(Fmoc)_OBzl)-0 -咔啉-3-羧酸節(jié)酯冰浴下用哌陡 的二甲基甲酰胺（20% )溶液脫除Fmoc保護基得得到1-(乙基-Ser-Lys-ΟΒζυ-β-咔 啉-3-羧酸芐酯。
[0029] 本發(fā)明的第三個內容是評價1_(乙基-Ser-AA-OBzD-β -咔啉-3-羧酸芐酯抑制 腫瘤細胞增殖的作用。
[0030] 本發(fā)明的第四個內容是評價1-(乙基-Ser-AA-OBzl) - β -咔啉-3-羧酸芐酯抑制 S180腫瘤小鼠的腫瘤生長的作用。
[0031] 本發(fā)明的第五個內容是測定1_(乙基-Ser-AA-〇Bzl)-P-咔啉-3-羧酸芐酯的納 米結構。
【附圖說明】
[0032] 圖1化合物5a_q的合成路線圖。i)多聚磷酸，芐醇；ii)三氟醋酸，1，1，3,3_四甲 氧基丙烷，二氯甲烷；iii)高錳酸鉀，四氫呋喃；iv)濃鹽酸，冰醋酸，蒸餾水；v)氰基硼氫 化鈉，氫氧化鈉，甲醇，HC1 · Ser-ΑΑ-ΟΒζ。其中5a中AA = Leu殘基；5b中AA = Phe殘基； 5c 中 AA = Val 殘基；5d 中 AA = Ala 殘基；5e 中 AA = Gly 殘基；5f 中 AA = Asp (OBzl)殘 基；5g 中 AA = Glu (OBzl)殘基；5h 中 AA = Trp 殘基；5i 中 AA = Tyr 殘基；5g 中 AA = Ser 殘基；5k 中 AA = Thr 殘基；51 中 AA = Pro 殘基；5m 中 AA = Met 殘基；5n 中 AA = Arg(N02) 殘基；5〇中AA = Asn殘基；5p中AA = Gin殘基；5q中AA = Lys殘基。
[0033] 圖2化合物5a_q在純水中5 X 10 6M濃度下的透射電鏡照片。
【具體實施方式】
[0034] 為了進一步闡述本發(fā)明，下面給出一些列實施例。這些實施例完全是例證性的，它 們僅用來對本發(fā)明進行具體描述，不應當理解為對本發(fā)明的限制。
[0035] 實施例 1 制備 L-Trp-〇Bzl (1)
[0036] 將36g(76. 87mmol)多聚憐酸和150mL(112. 5mmol)節(jié)醇60°C下混合，攬泮下加 入20g (98. 04mmol) L-Trp，在60°C下油浴攪拌。48h后TLC顯示原料斑點消失，停止加熱使 其冷卻到室溫后，加入大量乙醚，使其析出無色固體，過濾得到L-色氨酸芐酯磷酸鹽。所 得L-色氨酸芐酯磷酸鹽用乙酸乙酯懸浮，再用三乙胺調pH到8,用飽和碳酸氫鈉水溶液 萃洗后，乙酸乙酯層用飽和氯化鈉水溶液洗滌再用無水硫酸鈉干燥，過濾，減壓濃縮，得到 14.67g(51%)目標物，為無色固體。ESI-MS:m/e[M+] :295。
[0037] 實施例2制備（3S) (2, 2- _甲氧乙基）_1，2,3,4，-四氧-β -昨琳竣酸節(jié) 酯⑵
[0038] 在250mL的圓底燒瓶中加入50mL二氯甲烷，5mL(30. 4mol)l，l，3,3-四甲氧基丙 烷，5mL(67. 3mmol)三氟醋酸，活化30min，再加5g(19. 6mmol)L-色氨酸芐酯，室溫反應7 天，TLC顯示原料斑點消失。冰浴下往反應混合物中滴加飽和碳酸氫鈉溶液調節(jié)pH8,再加 50mL飽和碳酸鈉水溶液，二氯甲燒層用飽和碳酸氫鈉水溶液洗（30mLX 3),用飽和食鹽水 洗（30mLX 3)，二氯甲烷層用無水硫酸鈉干燥，過濾，濾液減壓濃縮至干，殘留物用硅膠柱層 析純化，得2.4g(36%)目標物，為黃色油狀物。ESI-MS:m/e[M+] :395。
[0039] 實施例3制備1-(2,2_二甲氧乙基）-β_咔啉-3-羧酸芐酯（3)
[0040] 在 250mL 的圓底燒瓶中加入 4. 3g(13. 783mmol) (3S)-1-(2,2-二甲氧乙基）-1，2， 3,4-四氫-β -咔啉羧酸芐酯（2)，100mL無水四氫呋喃中，攪拌至溶液澄清，再在冰浴冷卻 條件下，分批加高錳酸鉀3. 04g (19. 29mmol)，30min全部加完后，室溫反應8h，TLC顯示原料 斑點消失，過濾，濾餅用熱乙酸乙酯溶解后過濾，廢渣棄去，乙酸乙酯冷卻后，用水和飽和食 鹽水洗，乙酸乙酯層用無水硫酸鈉干燥，，過濾，濾液減壓濃縮至干，殘留物用硅膠柱層析純 化，得816mg(20%)目標物，為黃色油狀物。ESI-MS:m/e[M+] :391。
[0041] 實施例4制備1-乙醛基-3-咔啉羧酸芐酯（4)
[0042] 在100mL的圓底