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一种含硝基咪唑的多苯丙酸类化合物及其制备方法和应用

阅读:617发布:2020-06-27

专利汇可以提供一种含硝基咪唑的多苯丙酸类化合物及其制备方法和应用专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种如通式(I)所示的含硝基咪唑的多 硼 苯丙 氨 酸类化合物或其药学上可接受的盐,及其制备方法和应用。本发明所述化合物可通过取代、加成、硝化及脱保护反应制得,具有以下优点:成本低、易于制备、可提供高含量的硼并且对 肿瘤 细胞具有很高的亲和 力 、对肿瘤乏 氧 区域有特异性的响应、 稳定性 好、 生物 毒性低。本发明所述含硼化合物的药物组合物,在BNCT中具有较好的应用前景。,下面是一种含硝基咪唑的多苯丙酸类化合物及其制备方法和应用专利的具体信息内容。

1.一种如通式(I)所示的含硝基咪唑的多硼苯丙氨酸类化合物或其药学上可接受的盐:
其中,R1为碳硼烷,n1=1-5;R2为硝基化的咪唑或咪唑衍生物基团,n2=1-5。
2.根据权利要求1所述的多硼苯丙氨酸类化合物,其特征在于,所述碳硼烷选自含有8-
11个硼原子的笼状碳硼烷。
3.根据权利要求1所述的多硼苯丙氨酸类化合物,其特征在于,R1选自以下结构的碳硼烷:
4.根据权利要求1所述的多硼苯丙氨酸类化合物,其特征在于,所述硝基化的咪唑或咪唑衍生物基团选自硝基咪唑或者硝基苯并咪唑。
5.根据权利要求1所述的多硼苯丙氨酸类化合物,其特征在于,R2选自以下结构的硝基化的咪唑或咪唑衍生物基团:
其中 表示连接到n2所示碳链上的位置。
6.权利要求1所述的多硼苯丙氨酸类化合物的制备方法,其特征在于,包括将化合物III的苯环3-号位胺基化,然后依次与化合物II和VI反应,最后脱去保护基R4和R5,即得;
其中,R4为羧基的保护基,R5为胺基的保护基,“(H)”代表N原子连接有H原子,而且通过单键与R5连接或者不存在H原子,N原子直接与R5连接形成亚胺或者叔胺;R3为Cl、Br、I、OTs或OMs;n'=1-5;R6为Cl、Br、I、OTs或OMs,n=1-5。
7.根据权利要求6所述的多硼苯丙氨酸类化合物的制备方法,其特征在于,所述R4选自能够与羧基形成酯基、酰胺或酰肼的保护基团,R5选自烷氧羰基类保护基、酰基类保护基或者烷基类保护基。
8.根据权利要求6所述的多硼苯丙氨酸类化合物的制备方法,其特征在于,所述化合物II和VI的合成方法如下:
取代反应:
其中,X为Cl、Br、I、OTs或OMs,n'=1-5;
加成及取代反应:
其中,n=1-5。
9.一种药物组合物,其特征在于,其包含权利要求1-4任一项所述的多硼苯丙氨酸类化合物或其药学上可接受的盐,以及药学上可接受的辅料。
10.权利要求1所述的含硝基咪唑的多硼苯丙氨酸类化合物或其药学上可接受的盐在制备治疗肿瘤药物中的应用,所述治疗肿瘤包括将药物直接用来治疗肿瘤或者采用硼中子俘获法治疗肿瘤,所述肿瘤包括中枢神经系统的肿瘤、恶性肿瘤或转移性肿瘤进程。

说明书全文

一种含硝基咪唑的多苯丙酸类化合物及其制备方法和

应用

技术领域

[0001] 本发明属于多硼苯丙氨酸类化合物技术领域,具体涉及一种含硝基咪唑的多硼苯丙氨酸类化合物及其制备方法和应用

背景技术

[0002] 硼中子俘获疗法(Boron Neutron Capture Therapy,BNCT)是一种有前景的靶向的化学放射疗法,先进硼药的研发一直是BNCT技术的关键,BNCT技术的不断发展对硼药的研究提出以下要求:(1)生物毒性低;(2)肿瘤靶向特异性高;(3)硼源的有效富集。硼酸及其衍生物、闭式硼烷作为第一代硼药,由于吸收效率低,亦或体内停留时间短,在BNCT技术的发展中很快被第二代硼药所取代。
[0003] 目前,第二代硼药L-硼苯丙氨酸(BPA)和巯基十一氢十二硼酸钠(BSH)已进入BNCT临床试验。BPA为苯丙氨酸的衍生物,具有较高的肿瘤靶向性,在脑胶质瘤,黑色素瘤和头颈部癌症患者中的生物分布实现了肿瘤/血液(T/B)比值由1.1至3.5以上的提高,肿瘤/正常组织(T/N)比值为1.1-3.0。然而,BPA含硼量低、治疗剂量大、对异质性强的肿瘤适应性低、肿瘤内分布不均、生物半衰期短。BSH是一种阴离子硼烷衍生物,每个分子含有12个硼原子,仅需较少的治疗剂量即可达到有效BNCT所需的10B平(20-35ppm)。但BSH缺少主动运输能,肿瘤特异性积累能力低且细胞毒性大,同时在空气中有被化的倾向致使化学稳定性差,使其应用受到限制。

发明内容

[0004] 发明目的:针对上述技术问题,本发明提供了一种含硝基咪唑的多硼苯丙氨酸类化合物及其制备方法和应用,所述化合物可提供高含量的硼、对肿瘤细胞具有很高的亲和力、对肿瘤乏氧区域有特异性的响应、稳定性好、生物毒性低,且在BNCT中具有较好的应用前景。
[0005] 技术方案:为了达到上述发明目的,本发明所采用的技术方案如下:
[0006] 一种如通式(I)所示的含硝基咪唑的多硼苯丙氨酸类化合物或其药学上可接受的盐:
[0007]
[0008] 其中,R1为硼烷,n1=1-5;R2为硝基化的咪唑或咪唑衍生物基团,n2=1-5;与-NH2相连的C为手性碳(通式中的连接键用曲线表示),其构型可以为R构型也可以为S构型。
[0009] 并且式(I)的化合物存在形式可以是药学上可接受的盐的形式。例如,与无机酸形成的盐,如盐酸;与有机酸形成的盐,如三氟乙酸;与金属形成的盐,如钠盐或盐;土金属盐,如或镁盐。
[0010] 式(I)的化合物存在形式也可以是药学上可接受的溶剂化物形式,例如水合物,以及非溶剂化物的形式。
[0011] 式(I)的化合物存在形式还可以是药学上可接受的立体异构的混合物,如对映异构体混合物和/或非对映异构体混合物。进一步地,据式(I)的化合物可以是药学上可接受的单一立体异构体形式,如单一对映异构体和/或非对映异构体。根据式(I)的化合物还可以是药学上可接受的外消旋混合物的形式,及对映异构体的等摩尔混合物。
[0012] 碳硼烷在这里定义为至少为一个碳原子被纳入到多面体硼烷中的化合物,其可以为天然碳硼烷,也可以为经过同位素改造的碳硼烷。在所述式(I)的化合物应用于BNCT抗肿瘤时,碳硼烷中至少一个硼原子是10B。
[0013] 所述碳硼烷优选为含有8-11个硼原子的笼状碳硼烷。
[0014] 进一步优选,式(I)中构成R1的碳硼烷可以是:
[0015]
[0016] 其中,R1的拓展位点为碳原子(即通过C原子与通式I的母核连接);邻、间、对碳硼烷及其阴离子巢式化合物可以通过高温及强路易斯碱,如醇盐(alkoxides),胺(amines),氟化物(fluorides)或N-杂环卡宾(N-heterocyclic carbenes)等条件的作用下相互转化。
[0017] 优选,所述硝基化的咪唑或咪唑衍生物基团选自硝基咪唑或者硝基苯并咪唑。
[0018] 进一步优选,式(I)中构成R2的硝基化的咪唑或咪唑衍生物基团可以是:
[0019]
[0020] 其中, 表示连接到n2所示碳链上的位置
[0021] 所述的多硼苯丙氨酸类化合物的制备方法,包括将化合物III的苯环3-号位胺基化,然后依次与化合物II和VI反应,最后脱去保护基R4和R5,即得;
[0022]
[0023] 其中,R4为羧基的保护基,R5为胺基的保护基,“(H)”代表N原子连接有H原子,而且通过单键(如N-C,N-O,N-S)与R5连接或者不存在H原子,N原子直接与R5连接形成亚胺(N=C)或者叔胺;R3为Cl、Br、I、OTs或OMs;n'=1-5;R6为Cl、Br、I、OTs或OMs,n=1-5。
[0024] 作为优选:
[0025] 所述R4选自能够与羧基形成酯基、酰胺或酰肼的保护基团,R5选自烷氧羰基类保护基、酰基类保护基或者烷基类保护基。
[0026] 所述化合物II和VI的合成方法如下:
[0027] 取代反应:
[0028]
[0029] 其中,X为Cl、Br、I、OTs或OMs,n'=1-5;
[0030] 加成及取代反应:
[0031]
[0032] 其中,n=1-5。
[0033] 进一步优选:式(I)的化合物是通过以下步骤的制备方法实现的:
[0034] (1)取代反应
[0035]
[0036] 式II中,X为Cl、Br、I、OTs或OMs,R3表示Cl、Br、I、Ots或OMs;n'=1-5。
[0037] 具体的通过反应得到式II化合物的方法为:将硝基咪唑溶于溶剂中,加入碱性试剂、催化试剂、取代试剂,室温到80℃反应得到式II化合物。
[0038] 其中所述的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、丙、乙腈、甲苯乙醇、甲醇、1,4-二氧六环,四氢呋喃的单一或混合溶剂;
[0039] 其中所述的碱性试剂为碳酸钾、碳酸钠、碳酸铯、叔丁醇钾、叔丁醇钠、氢化钠、醋酸钠、乙醇钠、甲醇钠。
[0040] 其中所述的催化剂为四丁基碘化铵、四丁基氟化铵、四丁基溴化铵、碘化钠、碘化钾、18-冠醚-6和15-冠醚-5。
[0041] (2)硝化反应
[0042]
[0043] 上式中,R4为者羧基保护基,术语“羧基的保护基”是指与羧基形成酯基、酰胺或酰肼的保护基团,包括但不限于烷基、苯基、烷基取代的氨基。其中,“烷基”优选为具有1-20个碳原子的取代基取代或未取代的直链或含支链的烷基,例如甲基、乙基、异丙基、叔丁基、二苯甲基、苄基、对硝基苄基、对甲氧基苄基、4-吡啶苄基、三氯乙基、甲基硫代乙基、对甲苯磺酰乙基、对硝基苯基硫代乙基等;R5为氨基的保护基。在本发明中,R5作为氨基的保护基可以分别为保护基,包括但不限于烷氧羰基类保护基、酰基类保护基、烷基类保护基;R5也可以与N形成亚胺(C=N)来保护氨基;以上两种保护基形式都应当在本发明所述的“氨基的保护基”的理解范围内。其中,所述烷氧羰基类保护基包括但不限于:苄氧羰基(Cbz)、叔丁氧羰基(Boc)、笏甲氧羰基(Fmoc)、烯丙氧羰基(Alloc)、三甲基乙氧羰基(Teoc)、甲(或乙)氧羰基。所述酰基类保护基包括但不限于:邻苯二甲酰基(Pht)、对甲苯磺酰基(Tos)、三氟乙酰基(Tfa)、邻(对)硝基苯磺酰基(Ns)、特戊酰基、苯甲酰基。所述烷基类保护基包括但不限于:三苯甲基(Trt)、2,4-二甲氧基苄基(Dmb)、对甲氧基苄基(PMB)、苄基(Bn)。通过式III化合物经硝化反应得到式IV化合物,具体地说:将式III化合物溶于酸性溶剂中,优选为乙酸。再往其中加入硝化试剂,0℃到70℃反应得到式IV化合物。
[0044] 其中,所述酸性试剂为乙酸、硫酸、盐酸、硝酸及其混合溶剂,优选为乙酸;所述硝化试剂为硝酸、五氧化二氮等,优选为发烟硝酸;
[0045] (3)加成及取代反应
[0046]
[0047]
[0048] 上式中,R6表示Cl、Br、I、OTs、OMs,n表示为含1-5个碳原子的碳链。具体地说,使R1反应得到式V的方法为:将R1所示碳硼烷溶于乙醚或四氢呋喃,-75℃到0℃下加入碱性试剂,再加入甲(多聚甲醛或甲醛水溶液)、环氧乙烷、氧杂环丁烷进行反应得到式V化合物。
[0049] 其中,所述的碱性试剂为二异丙基氨基锂、双三甲基硅基氨基锂、双三甲基硅基氨基钠、双三甲基硅基氨基钾、正丁基锂、叔丁基锂或四丁基氟化铵。
[0050] 使式V化合物通过反应得到式VI的化合物的方法为:将式V化合物溶于溶剂中,加入碱、卤代试剂、磺酰化试剂或有机膦试剂,反应得到式VI化合物。
[0051] 其中,所述溶剂为二氯甲烷、四氢呋喃、1,4-二氧六环等;
[0052] 所述的碱为三乙胺、N,N-二异丙基乙胺、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯等、咪唑;
[0053] 所述卤代试剂为:N-氯代丁二酰亚胺、N-溴代丁二酰亚胺、N-碘代丁二酰亚胺、溴素、碘、三氯化磷、四溴化碳;
[0054] 所述磺酰化试剂为:对甲苯磺酰氯、甲基磺酰氯。
[0055] (4)还原反应
[0056]
[0057] 式VII化合物制备方法中,R4,R5具有与上述相同的定义;
[0058] 具体地说,通过式IV化合物反应得到式VII化合物的方法为:将式IV化合物溶于溶剂中,加入还原剂或催化剂,室温到60℃反应得到式VII化合物。
[0059] 其中所述的溶剂为乙酸、浓盐酸、丙酮、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、甲苯、乙醇、甲醇、1,4-二氧六环,四氢呋喃的单一或混合溶剂;
[0060] 其中所述的还原剂或催化剂为氢化锂、保险粉、硼氢化钠、雷尼镍、粉、锌粉、氯化亚、氢气、钯碳、水合肼、氯化铵、三氟化硼、三氯化等的一种或多种试剂。
[0061] (5)加成及取代反应
[0062]
[0063] 式VIII化合物制备方法中,R2,R3,R4,R5,n',n”,n2具有与上述相同的定义;
[0064] 具体地说,通过式VII化合物与不同的硝基咪唑化合物反应得到式VIII化合物的方法为:将式VII化合物溶于溶剂中,加入碱性试剂,再加入催化剂,室温到85℃反应得到式VIII化合物。
[0065] 其中所述的溶剂为丙酮、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、甲苯、乙醇、甲醇、1,4-二氧六环,四氢呋喃的单一或混合溶剂;
[0066] 其中所述的碱性试剂为碳酸钾、碳酸铯、碳酸钠、叔丁醇钾、叔丁醇钠、氢化钠、醋酸钠、乙醇钠、甲醇钠。
[0067] 其中所述的催化剂为四丁基氟化铵、四丁基溴化铵、四丁基碘化铵、碘化钠、碘化钾、18-冠醚-6和15-冠醚-5。
[0068] (6)取代反应
[0069]
[0070] 式IX化合物制备方法中,R1、R2、R4、R5、R6、n、n1、n2具有与上述相同的定义;
[0071] 具体地说,通过式VIII及式VI化合物反应得到式IX化合物的方法为:将式VIII化合物和式VI化合物溶于溶剂中,加入碱性试剂、催化剂,室温到120℃反应得到式IX化合物。
[0072] 其中所述的溶剂为丙酮、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、甲苯、乙醇、甲醇、1,4-二氧六环,四氢呋喃的单一或混合溶剂;
[0073] 其中所述的碱性试剂为碳酸钾、碳酸铯、碳酸钠、叔丁醇钾、叔丁醇钠、氢化钠、醋酸钠、乙醇钠、甲醇钠。
[0074] 其中所述的催化剂为四丁基氟化铵、四丁基溴化铵、四丁基碘化铵、碘化钠、碘化钾、18-冠醚-6和15-冠醚-5。
[0075] (7)脱除保护基
[0076]
[0077] 通过式IX化合物脱除保护基制备式I化合物,具体地说,通过式IX制备式I的方法为:将式IX化合物溶于溶剂中,加入酸和/或碱反应得到式I化合物。
[0078] 其中所述溶剂为:丙酮、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、甲苯、乙醇、甲醇、1,4-二氧六环,四氢呋喃,二氯甲烷,三氯甲烷的单一或混合溶剂。
[0079] 其中所述的酸为:甲酸、甲磺酸、盐酸、硫酸、三氟乙酸,对甲苯磺酸,三甲基碘硅烷,三甲基氯硅烷,三氯化铝,二溴化锌,三氟化硼及其络合物等酸或路易斯酸
[0080] 其中所述的碱为:氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、醋酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠、硫化钠、硫氢化钠、正磷酸钠、磷酸氢二钠。
[0081] 本发明含硝基咪唑的多硼苯丙氨酸类化合物或其药学上可接受的盐在制备硼中子俘获法治疗肿瘤药物中的应用,即式(I)化合物适用于BNCT中。具体地,可将式(I)化合物用于BNCT适用的包括源于中枢神经系统的肿瘤,优选神经胶质瘤,例如胶质母细胞瘤、神经胶质肉瘤、低级别星形细胞瘤、毛细胞形星形细胞瘤、少突神经胶质瘤或脑干神经胶质瘤;脑膜瘤;外周神经上皮瘤;原始神经外胚层瘤;神经母细胞瘤;生殖细胞瘤;脑转移瘤。
[0082] 或者,式(I)化合物可以用于治疗恶性肿瘤或转移性肿瘤进程,优选黑色素瘤、前列腺癌、肝癌、癌、乳腺癌或肉瘤。
[0083] 本发明提供了式(I)的化合物在制备用于治疗肿瘤的药物方面的用途。
[0084] 所述药物可以用于治疗源于中枢神经系统的肿瘤,优选神经胶质瘤,例如胶质母细胞瘤、神经胶质肉瘤、间变性星形细胞瘤、低级别星形细胞瘤、毛细胞形星形细胞瘤、少突神经胶质瘤或脑干神经胶质瘤;脑膜瘤;外周神经上皮瘤;原始神经外胚层瘤;神经母细胞瘤;生殖细胞瘤;脑转移瘤。
[0085] 或者,该药物可以用于治疗恶性肿瘤或转移性肿瘤进程,优选脑胶质瘤、复发性头颈部肿瘤、恶性黑色素瘤、肉瘤、乳腺癌或转移性肝癌。以上所提到的治疗可以作为单独的治疗而应用,或者除了硼中子俘获治疗之外的其他常规的手术或化学疗法。
[0086] 本发明最后还提供了一种药物组合物,其包含所述的多硼苯丙氨酸类化合物或其药学上可接受的盐,以及药学上可接受的辅料。
[0087] 本发明所述药学上可接受的辅料,是指制备不同剂型时加入所需的各种常规辅料,例如稀释剂、黏合剂、崩解剂、助流剂、润滑剂、矫味剂、包合材料、吸附材料等以常规的制剂方法制备成任何一种常用的制剂,例如可以是颗粒剂、散剂、片剂、胶囊剂、丸剂、口服液、汤剂、滴丸剂、注射剂等。
[0088] 因为碳硼烷有着更高的硼含量、相对低的毒性及代谢惰性。含硼化合物的结构优化及功能修饰是提高硼药肿瘤富集能力的有效策略之一。因此本发明针对BPA不能有效覆盖缺氧区域且含硼量低以及BSH缺少主动运输能力及化学稳定性差的问题,结合肿瘤细胞所处组织的微环境与正常组织的生理环境相比有着显著性的特征,利用肿瘤部位高表达的L-氨基酸转运受体1(LAT1)作为转运靶点及硝基咪唑衍生物对硼药进行结构修饰。硝基咪唑是经典的缺氧标记物,会在缺氧条件下转化为胺,从而与含巯基蛋白形成加合物,而正常生理环境下该类蛋白加合物无法生成。结合对肿瘤具有高特异性的识别基团及缺氧识别基团,从而得到相关含硼化合物,协同提高硼药对肿瘤部位的识别能力,有望实现硼药在肿瘤部位的特异性高浓度富集。
[0089] 技术效果:相对于现有技术,本发明提供了新的含硼化合物,该化合物从商品化原料出发,通过简单的硝化、加成、还原、取代及脱保护基反应得到。本发明方法所使用的试剂廉价易得、操作简单、易于制备。其生物毒性较低,且在缺氧、常氧的肿瘤细胞中含硼量有明显差异,较传统BNCT药物BPA优异,在BNCT治疗方面具有良好的应用前景。附图说明
[0090] 图1化合物S5核磁共振氢谱;
[0091] 图2化合物S6核磁共振氢谱;
[0092] 图3化合物S8核磁共振氢谱;
[0093] 图4化合物Ia对L02细胞系、MCF7细胞系以及U87细胞系的MTT实验图;
[0094] 图5化合物Ia在缺氧及常氧培养条件下L02细胞系、MCF7细胞系以及U87细胞系中硼元素含量。

具体实施方式

[0095] 实施例1
[0096] (1)S1化合物的制备
[0097]
[0098] 将2-硝基咪唑(500mg,4.42mmol)溶于3ml N,N-二甲基甲酰胺中,加入碳酸钾(1.22g,8.84mmol),在搅拌状态下加入1,3-二溴丙烷(1.79ml,17.69mmol),过夜反应,TLC监测发现原料已反应完全。使用乙酸乙酯(15ml)和水(15ml)萃取三次,合并有机相并将减压蒸馏得到的粗品经柱层析(石油醚:乙酸乙酯=5:1)分离得到黄褐色固体化合物S1,共计760mg,收率73%。
[0099] 1H NMR(600MHz,Chloroform-d)δ7.21(s,1H),7.17(s,1H),4.63(t,J=6.1Hz,2H),3.38(t,J=5.9Hz,2H),2.45–2.38(m,2H).
[0100] (2)S2化合物的制备
[0101]
[0102] 将2-硝基咪唑(500mg,4.42mmol)溶于3ml N,N-二甲基甲酰胺中,加入碳酸钾(1.22g,8.84mmol),在搅拌状态下加入1-溴-4-氯丁烷(1.21ml,10.44mmol),过夜反应,TLC监测发现原料已反应完全。使用乙酸乙酯(15ml)和水(15ml)萃取三次,合并有机相并将减压蒸馏得到的粗品经柱层析(石油醚:乙酸乙酯=5:1)分离得到黄褐色固体化合物S2,共计750mg,收率83%。
[0103] 1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.51(d,J=7.3Hz,1H),7.40(d,J=7.5Hz,1H),4.15(t,J=7.1Hz,2H),3.57(t,J=7.1Hz,2H),1.94(m,2H),1.79(m,2H).
[0104] (3)S3化合物的制备
[0105]
[0106] 将4-硝基咪唑(500mg,4.42mmol)溶于3ml N,N-二甲基甲酰胺中,加入碳酸钾(1.22g,8.84mmol),在搅拌状态下加入1,4-二溴丁烷(1.32ml,11.05mmol),过夜反应,TLC监测发现原料已反应完全。使用乙酸乙酯(15ml)和水(15ml)萃取三次,合并有机相并将减压蒸馏得到的粗品经柱层析(石油醚:乙酸乙酯=5:1)分离得到黄褐色固体化合物S3,共计780mg,收率71%。
[0107] 1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.81(d,J=1.3Hz,1H),7.49(d,J=0.9Hz,1H),4.27(t,J=6.6Hz,2H),3.37(t,J=6.0Hz,2H),2.45-2.33(m,2H).
[0108] (4)S4化合物的制备
[0109]
[0110] 将N-Boc酪氨酸甲酯(500mg,1.69mmol)溶于3ml醋酸中,室温下往其中缓慢滴入发烟硝酸(0.098ml,2.2mmol),室温反应约1小时后,TLC监测发现原料已反应完全。使用饱和碳酸氢钠溶液调节pH值至7,再使用乙酸乙酯(15ml)和水(15ml)萃取三次,合并有机相并将减压蒸馏得到的粗品经柱层析(石油醚:乙酸乙酯=8:1)分离得到黄色固体化合物S4,共计400mg,收率69%。
[0111] 1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.84-7.90(m,1H),7.37(dd,J=2.1,8.5Hz,1H),7.10(d,J=8.5Hz,1H),4.57(d,J=6.1Hz,1H),3.76(s,3H),3.16-3.02(m,2H),1.42(s,
9H).
[0112] (5)S5化合物的制备
[0113]
[0114] 将中间体S4(1.5g,4.41mmol)溶于20ml乙酸乙酯中,在搅拌状态下加入150mg钯碳,将反应液置于氢气氛围中,40℃条件下反应监测发现原料已反应完全。减压蒸馏得到白色固体化合物S5,共计970mg,收率76%。
[0115] 1H NMR(600MHz,Chloroform-d)δ6.61(d,J=7.4Hz,1H),6.50(s,1H),6.38(d,J=7.2Hz,1H),5.05(d,J=8.1Hz,1H),4.49(q,J=6.1Hz,1H),3.70(s,3H),2.91(hept,J=
6.1Hz,2H),1.41(s,9H).
[0116] (6)S6化合物的制备
[0117]
[0118] 将中间体S5(200mg,0.644mmol)溶于5ml丙酮里,在搅拌状态下加入碳酸钾(267mg,1.93mmol),、加入四丁基碘化铵(230mg,0.773mmol)以及S1(226mg,0.97mmol)。于56℃下反应约2小时,TLC监测发现原料已反应完全。使用乙酸乙酯(15ml)和水(15ml)萃取三次,合并有机相并将减压蒸馏得到的粗品经柱层析(石油醚:乙酸乙酯=10:1)分离得到淡黄色油状液体S6,共计126mg,收率42%。
[0119] 1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.14(d,J=7.7Hz,2H),6.62(d,J=7.1Hz,1H),6.36(d,J=9.4Hz,2H),4.96(d,J=7.1Hz,1H),4.57(t,J=7.0Hz,2H),4.54–4.48(m,1H),
3.71(s,4H),3.19(s,2H),2.97(d,J=5.7Hz,2H),2.26–2.14(m,2H),1.41(s,9H).[0120] (7)S7化合物的制备
[0121]
[0122] 将中间体S5(200mg,0.644mmol)溶于5ml四氢呋喃,搅拌状态下加入双三甲基硅基胺基锂(1.6ml,1.6mmol),再加入S7'(217mg,0.74mmol)搅拌反应。室温条件下反应约2小时,TLC监测发现原料已反应完全。使用乙酸乙酯(15ml)和水(15ml)萃取三次,合并有机相并将减压蒸馏得到的粗品经柱层析(石油醚:乙酸乙酯=10:1)分离得到淡黄色油状液体S6,共计136mg,收率44%。
[0123] 1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.14(d,J=7.7Hz,2H),6.62(d,J=7.1Hz,1H),6.36(d,J=9.4Hz,2H),4.96(d,J=7.1Hz,1H),4.57(t,J=7.0Hz,2H),4.54–4.48(m,1H),
3.71(s,4H),3.19(s,2H),2.97(d,J=5.7Hz,2H),2.32–2.16(m,2H),2.26–2.14(m,2H),
1.41(s,9H).
[0124] (8)S8化合物的制备
[0125]
[0126] 将S7(80mg,0.24mmol)以及S8'(95mg,0.36mmol)溶于5ml N,N-二甲基甲酰胺中,加入氢化钠(200mg,0.6mmol),在氮气保护下回流反应24小时。后处理使用25ml水以及25ml乙酸乙酯萃取三次,收集有机相,减压蒸馏得到粗品。将粗品用硅胶柱层析分离纯化得到白色固体化合物S8,46mg,收率41%。
[0127] 1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.15(d,J=9.4Hz,2H),6.61(d,J=8.1Hz,1H),6.40(d,J=8.0Hz,1H),6.30(s,1H),4.94(d,J=7.8Hz,1H),4.58(t,J=7.1Hz,2H),4.56–
4.49(m,1H),3.94(t,J=5.6Hz,2H),3.86(s,1H),3.71(s,3H),3.21(t,J=5.9Hz,2H),
3.02–2.91(m,2H),2.50–2.43(m,2H),2.05–1.97(m,2H),2.73-1.59(m,10H),1.40(s,9H).[0128] (9)Ia化合物的制备
[0129]
[0130] 首先将化合物S8(35mg,0.067mmol)溶于2ml甲醇中,室温条件下往其中滴入氢氧化锂溶液(10mg,0.42mmol in 3ml H2O)。随后将反应升温至70℃,反应15小时后TLC检测原料消失。用1M盐酸调pH值至3,使用20ml乙酸乙酯萃取。收集有机相,浓缩得到粗品。将粗品溶于1.8ml二氯甲烷中,冰浴条件下往其中滴入1.8ml的三氟乙酸,反应30分钟,经TLC检测显示原料已反应完全后减压蒸馏除去溶剂,得化合物Ia,18mg,两步收率62%。
[0131] 1H NMR(500MHz,DMSO-d6)δ8.07(dd,J=9.2,7.3Hz,1H),7.77(dd,J=9.2,7.3Hz,1H),7.66(d,J=3.5Hz,1H),7.32(d,J=3.5Hz,1H),6.88(ddt,J=9.0,0.9Hz,1H),6.81(d,J=9.0Hz,1H),6.69(t,J=5.5Hz,1H),6.46(dt,J=2.1,1.0Hz,1H),,4.24(td,J=8.1,
0.8Hz,2H),4.04(t,J=7.3Hz,2H),3.74(tt,J=12.9,9.3Hz,1H),3.69(s,1H),3.41–3.31(m,2H),3.11–2.97(m,2H),2.82(t,J=8.2Hz,2H),2.08(m,2H),1.91(tt,J=8.2,7.3Hz,
2H).2.70-1.62(m,10H).
[0132] 实验例:细胞毒性实验
[0133] 将U87细胞、MCF-7细胞以及L02细胞培养在添加10%(v/v)胎血清、青霉素(80U/ml)、链霉素(0.08mg/ML)的DMEM不完全高糖培养基中,放置于37℃、5%CO2恒温培养箱中培养。
[0134] (1)将处于对数生长期的U87细胞、MCF-7细胞以及L02细胞用0.25%胰酶消化液处理,制成浓度为1×106的细胞悬液,向96孔细胞培养板中每孔加入100μL细胞悬液培养24小时。
[0135] (2)待细胞贴壁后加入浓度梯度探针,在96孔板中每个浓度设计5个复孔,每板设一组空白调零孔,内加细胞悬液不加药物。其中化合物用培养基配置成2倍于所需浓度,分别向对应的孔中加入100μL,纯培养基组为阴性对照。将常氧组放置于37℃、5%CO2恒温培养箱中孵育24h,缺氧组放置于37℃、2%O2的缺氧培养箱中培养24h。
[0136] (3)96孔细胞培养板取出,倒置显微镜观察细胞状态后每孔加入20μL的MTT(5mg/mL)后放入培养箱孵育4h。
[0137] (4)取出96孔细胞培养板,将培养基从孔中吸出,每孔加入150μL的DMSO溶液,置摇床上低速振荡15min。
[0138] (5)将96孔细胞培养板放入酶标仪中检测。
[0139] 图3为含硼药物的细胞毒性试验结果,在浓度不超过800μM时表现很好的生物相容性,在不同细胞系中IC50值均高于1000μM。基于BNCT治疗方法的特性,低毒性是该类药物的必要条件。该类化合物较低的生物毒性为其进一步的生物应用奠定了基础
[0140] 实施例:含硼药物在不同细胞系中硼元素摄取能力评价
[0141] 为了考察该类硼药在肿瘤缺氧部位富集能力,将每种细胞分为常氧组和缺氧组进行实验。常氧组放置于氧气浓度为20%的细胞培养箱,缺氧组放置于氧气浓度为1%的三气培养箱。
[0142] (1)将人正常肝细胞L02、人乳腺癌细胞MCF-7、人脑胶质瘤细胞U87三种细胞株从冻存盒中取出,放入37℃水浴锅中快速解冻。将解冻好的液体取出在1000g下,离心5min,除去上清液,向离心管内加入1ml培养基将细胞沉淀吹打均匀,将吹打好的细胞悬浮液加入到细胞培养皿里,再加入7ml DMEM培养基。摇晃使之混合均匀后置入细胞培养箱培养24h。
[0143] (2)孵育24h后,将这三种贴壁细胞分别用2ml胰蛋白酶消化并在1000g的速度下离心5min,弃去上清液,加入适量的培养基吹打均匀,分铺到六孔板中,每孔加2ml,每种细胞铺两块板,分为常氧组和缺氧组,其中常氧组和缺氧组各有三组平行组。放置在常氧培养箱中培养24h。
[0144] (3)向每孔中加入配置好的母液,使硼药的最终浓度为600μM。缺氧组放置在氧气浓度为1%的缺氧培养箱中,常氧组放置于氧气浓度为20%的常氧培养箱中。培养24h后,取出培养的六孔板,将细胞用胰酶消化之后离心,弃去上清液,加入1ml培养基吹打细胞沉淀,吹打混匀后用血球计数板进行细胞计数并记录,算出每孔的细胞个数。
[0145] (4)将不同组的细胞悬液用EP管分装并做好标记,向每组细胞中加入0.3ml的HClO4(60%)和0.6ml的H2O2(30%),摇匀后放置于75℃的水浴锅中反应2h。
[0146] (6)收集反应液,加入6ml纯净水。用孔径0.45μm的滤膜过滤反应液,每组取6ml于不同的EP管,用ICP-OES/MS测试仪测出每个样品的硼浓度,结合每组样品的细胞数,计算出1×107个细胞所吸收的的硼浓度。
[0147] 图4为化合物Ia与传统BNCT药物BPA在不同肿瘤细胞系中硼浓度情况。从结果可知化合物Ia的硼含量较BPA无论在常氧或缺氧条件下均有较大提高,说明该化合物接受中子辐照俘获中子的概率远大于BPA进而推知其对肿瘤细胞的杀伤能力应远优于BPA。
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