13-氯代-3,15-二羰基赤霉酸及其盐的制备方法
专利名称：13-氯代-3,15-二羰基赤霉酸及其盐的制备方法
技术领域：
本发明涉及药物化学和化工领域的药用化合物，尤其是一种13-氯代-3，15-二羰 基赤霉酸及其盐的制备方法。
背景技术：
癌症是严重威胁人类健康的一类疾病癌症，发病率随着人们的预期寿命同步持续 上升。目前用于治疗癌症的主要手段是化学疗法。临床应用的化疗药物绝大多数都有使患 者恶心、呕吐、白细胞下降、骨髓抑制等毒副作用，影响了病人情绪及身体健康，因而大大限 制了化疗药物的临床应用。因此，寻找高活性，无毒或低毒副作用的抗癌化合物成为新药研 究的一项重要课题。基于天然产物的丰产成份成功开发新抗肿瘤药物的例子累见不鲜。例如从欧洲紫 杉枝叶(可再生部位)富含的10-去乙酰巴卡廷(III)，10-deacetyl-baccatinIII开发成 功抗肿瘤药物Docetaxel [商品名Taxotere ]，从鬼臼毒素出发开发抗肿瘤药物依托泊 苷Etoposide及替尼泊苷Teniposide。从天然产物中寻找生理活性化合物，根据其分子药 效团信息设计并合成类天然产物库，从中筛选并发现高效率、高选择性、低毒副作用的先导 化合物进行药物临床前研究，已成为获得药物候选分子的有效途径。赤霉素是四环二萜类 化合物，广泛存在于植物和微生物体内，具有植物生长促进或植物生长抑制生物活性，其中 赤霉酸(GA3)已商业化发酵生产并广泛应用于农业生产中。以易得的赤霉酸(GA3)为原料 进行结构改造和修饰，以期发现具有更好植物生长促进或植物生长抑制活性以及其它诸如 抗菌、抗癌等新活性的赤霉素及其衍生物具有重要的应用价值。在本发明前期的研究中，本申请的发明人以赤霉酸(GA3)为原料合成得到的3位 和15位同时被氧化成羰基的赤霉酸衍生物具有很强的抗癌活性，同时对正常细胞毒性较 低，已于2004年申请了专利并获得授权，专利号ZL200410021939。在本发明中我们又对此 类结构的碳_7位进行进一步衍生化研究。
发明内容
本发明的目的是提出一种具有下述结构通式⑴和通式(II)的化合物，名称为 13-氯代-3，15- 二羰基赤霉酸及其盐，该类化合物具有抗癌作用。<formula>formula see original document page 5</formula>式中R1为氧，钠，钾，锂，韩，镁，钡，氨基(NH4)等无机碱；R2为甲胺，苄胺，丁胺，叔 丁胺，甘氨酸甲酯，苯丙氨酸甲酯等氨基酸酯，四氢吡咯，六氢吡啶，吗啡啉，哌嗪，咪唑，吡 啶，吡咯，谷氨酸钠等有机碱。本发明合成了 13位氯代的3，15-二羰基赤霉酸及其系列盐类化合物，经抗癌活性 实验证明，这些化合物具有较强的抗肿瘤活性。本发明的目的是这样实现的以赤霉酸(GA3)为起始原料，在碱性条件下于极性溶剂中加入对甲氧基氯苄，在 O 50°C下于碳7位发生酯化反应生成化合物(1)。化合物(1)制备的反应式如下<formula>formula see original document page 5</formula>a)极性溶剂/碱，对甲氧基氯苄。所述的极性溶剂为二甲亚砜、N，N-二甲基甲酰胺、乙腈、乙醇、丙酮、四氢呋喃或
1，4-二氧六环，用量为5 IOOmL溶剂/g底物；所用碱为碳酸铯、碳酸钾、碳酸钠、氢氧化
钠、吡啶、咪唑或DMAP ；各化合物用量按摩尔为底物/碱/对甲氧基氯苄=1/2 5/1 2。以3，13- 二羟基赤霉酸酯(1)为原料，利用氧化剂在有机溶剂中及室温下氧化烯
丙位碳15为羟基生成3，13，15-三羟基赤霉酸酯化合物(2)。化合物(2)制备的反应式如下<formula>formula see original document page 6</formula>
b)有机溶剂，氧化剂，共氧化剂。所述的有机溶剂为二氯甲烷、N, N- 二甲基甲酰胺、乙腈、四氢呋喃、1，4- 二氧六环 等，用量为5 IOOmL溶剂/g底物；所用氧化剂为碘化亚铜、醋酸钴[Co(OAc)2]、二氧化硒、 醋酸锰[Mn(OAc)3]；共氧化剂为过氧叔丁醇、双氧水。各化合物用量按摩尔为底物/氧化 剂/共氧化剂=1/1 3/2 5。以3，13，15-三羟基赤霉酸酯化合物(2)为原料，在二氯甲烷等低极性溶剂中低 温下经二甲亚砜和适当比例的草酰氯或氯化亚砜形成的氧化剂氧化3位和15位羟基为3， 15-二羰基的同时，13位同时发生氯代反应生成13-氯-3，15-二羰基赤霉酸酯化合物(3)。化合物(3)制备的反应式如下
<formula>formula see original document page 6</formula>c)低极性溶剂，氧化剂，三乙胺。所述的低极性溶剂为苯、甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、正己烷、环己烷或石油醚， 用量为10 IOOmL溶剂/g底物；以二甲亚砜与草酰氯或二甲亚砜与氯化亚砜在-78°c 至_40°C下形成的化合物为氧化剂，加入侍氧化和氯代的底物后反应5-30分钟，再加入三 乙胺进行反应5-30分钟。各化合物用量按摩尔为底物/ 二甲亚砜/草酰氯或氯化亚砜/ 三乙胺=1/2 50/2 6/4 50。以13-氯-3，15-二羰基赤霉酸酯化合物(3)为原料，在有机溶剂中零度到室温下 与酸反应生成13-氯代-3，15- 二羰基赤霉酸化合物(4)。化合物⑷制备的反应式如下<formula>formula see original document page 6</formula>d)有机溶剂，酸。所述的有机溶剂为二氯甲烷、乙腈、四氢呋喃或1，4_ 二氧六环，溶剂用量为10 lOOmL/mmol底物；所用酸为盐酸、三氟醋酸、甲酸或对甲苯磺酸，优选三氟醋酸；反应中各 化合物的用量按摩尔比为底物/酸=1/2 50八
以13-氯代-3，15-二羰基赤霉酸[(IhR1 = H]为原料，在四氢呋喃、丙酮、乙腈、 N，N-二甲基甲酰胺、二氯甲烷或乙醇等有机溶剂中与相应的无机碱及有机碱反应制备具有 结构通式(I)和(II)的化合物。结构通式(I)和(II)的化合物制备的反应式如下
<formula>formula see original document page 7</formula>
e)有机溶剂，无机碱及有机胺及氨基酸酯。所述的无机碱为碱金属及碱土金属的碳酸盐或氢氧化物，氨水；有机胺及氨基酸 酯；式中R1为氢，钠，钾，锂，钙，镁，钡，氨基(NH4)等无机碱；R2为甲胺，苄胺，丁胺，叔丁 胺，甘氨酸甲酯，苯丙氨酸甲酯等氨基酸酯，四氢吡咯，六氢吡啶，吗啡啉，哌嗪，咪唑，吡啶， 吡咯，谷氨酸钠等有机碱；反应中各化合物的用量按摩尔比为底物/无机碱或有机碱= 1/0. 9-1. 1，溶剂用量为1 lOmL/mmol底物。具有结构通式(I)和(II)的化合物与至少一种药物上可接受的赋形剂或载体制 得的药物组合用于治疗癌症。
具体实施例方式以下结合实施方式列举本发明的典型化合物，但本发明并不仅限于这些实施例或 被这些实施例所限制。化合物1 赤霉酸对甲氧基苄酯制备过程如下赤霉酸(GA3，11.12g，30mmol)、碳酸钾(12. 44g，90mmol)溶于 50 毫升 N，N-二甲基 甲酰胺。室温下加入对甲氧基氯苄(39mmol，6. 2g)。于40度下反应3 10小时，冷却到 室温，加入冰水(50 IOOmL)。减压抽滤，产物再用正己烷/乙酸乙酯=2/l(25mLX2)洗 涤，水(20mLX2)洗后减压干燥，得白色固体物(13. 3g)，收率95%。元素分析(C27H30O7)计算值(％):C，69.51 ;H，6.48 ；实测值(%) :C,69. 85 ；H,6. 43。1H NMR (CDC13+CD30H，300MHz) δ 7. 08 (2Η, d, J = 8. 5Hz) ,6. 66 (2H, d, J = 8. 5Hz)，6. 07 (1H, d, J = 9. 3Hz)，5. 66 (1H, dd, J = 3. 5,9. 3Hz)，4. 99 (1H, s)，4. 93 (1H, d, J = 11. 9Hz)，4. 86 (1H, d, J = 11. 9Hz)，4. 66 (1H, s)，3. 82 (1H, d, J = 3. 5Hz)，3. 59 (3H,s)，3. 13 (1H, s)，3. 04 (1H, d, J = 10. 7Hz)，2. 53 (1H, d, J = 10. 7Hz)，1. 98-1. 38 (9H, m)， 0. 94 (3H, s).13C NMR(CDC13，75MHZ) 8 182. 75, 175. 25, 162. 71, 159. 24, 135. 96, 134. 77, 133. 23，130. 55，116. 82，109. 96,94. 10,80. 28,72. 04,69. 67,58. 03,56. 63,55. 78,53. 91，
53.47,47. 38,45. 80,41. 23，19. 79，17. 05.化合物2 :3，13，15-三羟基赤霉酸对甲氧基苄酯制备过程如下赤霉酸对甲氧基苄酯(0. 467g，lmmol)溶于二氯甲烷(10mL)中，再加入二氧化硒 (0. 133g，1. 2mmol)和70%过氧叔丁醇水溶液(0. 5mL，3. 6mmol)，室温搅拌至硅胶薄层层 析检测反应完全后，反应液转入分液漏斗，用氢氧化钠溶液(10%，5mLX3)洗涤后，再用水 (10mLX3)洗涤，分出有机层，加无水硫酸钠干燥，过滤除去干燥剂，减压蒸出溶剂至干，经 硅胶柱层析得白色结晶0. 458g，收率95%。元素分析(C27H3008)计算值(%) :C,67. 21 ；H,6. 27 ；实测值(%) :C,67. 05 ；H,6. 45。NMR(CD30H，300MHz) 8 7. 36 (2H, d, J = 8. 6Hz) ,6. 94 (2H, d, J = 8. 6Hz)， 6. 40 (1H, d, J = 9. 3Hz)，5. 89 (1H, dd, J = 3. 5,9. 3Hz)，5. 40 (1H, s)，5. 39 (1H, s)，5. 13 (1H, d, J = 11. 9Hz)，4. 99 (1H, d, J = 11. 9Hz)，4. 18 (1H, s)，4. 02 (1H, d, J = 3. 5Hz)，3. 82 (3H, s)，3. 22 (1H, d, J = 10. 0Hz)，2. 64 (1H, d, J = 10. 0Hz)，2. 32 (1H, d, J = 10. 7Hz)， 2. 01-1. 72 (6H, m)，1. 16 (3H, s) 13C NMR(CDC13，75MHz) 8 181. 01, 175. 30, 161. 84, 161. 11, 134. 10, 133. 21, 131. 19，129. 56，114. 91，112. 71，92. 87，78. 63，77. 53，70. 76，67. 86，58. 43，55. 81，55. 34，
54.90,50. 39,48. 66,43. 13,39. 76，18. 41，14. 91.化合物3 :13_氯-3，15- 二羰基赤霉酸对甲氧基苄酯制备过程如下混合二甲亚砜(7. 6g，lOOmmol)和二氯甲烷(30mL)，冷却至_70°C，搅拌下滴加 草酰氯(6.358，50讓01)，5分钟左右加完，控制反应温度为-701至-401之间。草酰氯 加入10分钟后滴加3，13，15-三羟基赤霉酸对甲氧基苄酯(4. 82g，lOmmol)与二氯甲烷 (20mL-40mL)和二甲亚砜(4mL)配成的溶液，5分钟左右加完后，在-70°C至_40°C之间搅拌 反应20分钟。再加入三乙胺(14. 14g，140mmol)，继续在-70°C至_40°C之间搅拌反应15分 钟，撤去冷浴，自然升温至室温。反应液转入分液漏斗中，加入冰冷却的乙酸乙酯(60mL)， 依次用冰冷却的盐酸(2N，70mLXl)洗和水(30mLX2)洗，分出有机层，加无水硫酸钠干燥， 过滤除去干燥剂，减压蒸出溶剂至干，得黄色固体4. 8g，硅胶柱层析(正己烷/乙酸乙酯= 3/1)纯化得白色结晶4. 3g，收率90%。元素分析(C27H25C107)计算值(%) :C,65. 26 ；H, 5. 07 ；Cl，7. 13 ；实测值(％) :C，65. 15 ;H，5. 33 ;C1，6. 98。NMR(CDC13，300MHz) 8 7. 17(1H, d, J = 9. 4Hz)，7. 13 (2H, d, J = 8. 6Hz)， 6. 81 (2H, d, J = 8. 6Hz)，6. 15 (1H, s)，6. 04 (1H, d, J = 9. 4Hz)，5. 82 (1H, s)，4. 97 (2H, s)，3. 77(3H，s)，3. 61(lH，d，J = 10. 4Hz)，2. 82(lH，d，J = 10. 4Hz)，2. 74(lH，d，J = 11. 5Hz)， 2. 61(lH，dd，J = 7. 8，13. 5Hz)，2. 43(lH，d，J = 11. 5Hz)，2. 30-2. 02(4H，m)，1. 92-1. 70 (2H, m)，1. 30 (3H, s).13C NMR(CDC13，75MHZ) 8 200. 26, 190. 99, 172. 58, 169. 52, 159. 79, 150. 79, 145. 75，130. 33，129. 60，126. 99，120. 96, 113. 92,89. 07,67. 24,65. 84,65. 33,61. 13， 60. 48,55. 27,48. 96,47. 21,41. 50,39. 65，17. 92，11. 87.化合物4 :13-氯-3，15-二羰基赤霉酸制备过程如下13-氯-3，15-二羰基赤霉酸对甲氧基苄酯(2.48g，5mmol)溶于二氯甲烷中 (15mL)，室温搅拌下加入三氟醋酸(1.5mL，20mmOl)反应5_9小时，减压下蒸除溶剂得到浅 黄色固体产物粗品，经硅胶柱层析(正己烷/乙酸乙酯=4/1)纯化得白色结晶1. 69g，收率 90%。元素分析(C19H17C106)计算值(%) :C,60. 57 ；H，4. 55 ；Cl，9. 41 ；实测值(％) :C，60. 15 ;H，5. 03 ;C1，9. 78。NMR (CDC13, 300MHz) 8 7. 12 (1H, d, J = 9. 6Hz)，6. 03 (1H, s)，5. 89 (1H, d, J = 9. 6Hz)，5. 69 (1H, s)，3. 42 (1H, d, J = 10. 5Hz)，2. 69 (1H, d, J = 10. 5Hz)，2. 61 (1H, d, J = 11. 7Hz) ,2. 48 (1H, dd, J = 7. 8，13. 5Hz)，2. 37 (1H，dd, J = 11. 7Hz)，2. 22-1. 61 (4H，m)， 1. 16 (3H, s).13C NMR(CDC13，75MHz) 8 202. 16, 193. 17, 174. 65, 173. 17, 152. 39, 147. 91, 130. 68，122. 33,90. 92,67. 38,66. 92,62. 69,61. 80,50. 40,48. 55,42. 66,41. 21，19. 29， 13. 04.具有结构通式(I)和(II)的化合物的制备通则13-氯-3，15-二羰基赤霉酸(376. 8mg, lmmol)于乙腈、乙醇、丙酮、四氢呋喃、1， 4-二氧六环等溶剂中(l-5mL)加入相应的无机碱或有机胺或无机盐(lmmol)于零度下反应 10-50分钟，减压下蒸除溶剂得到固体产物。元素分析C25H32C1N06计算值(%) :C, 62. 82 ；H, 6. 75 ；N, 2. 93实测值(%) :C,63. 17 ；H,6. 30 ；N,2. 76NMR(CDC13，300MHz) 8 7. 16(1H, d, J = 9. 6Hz) ,6. 09 (1H, s) ,6. 00(1H, d, J = 9. 6Hz)，5. 75 (1H, s)，3. 63 (1H, d, J = 10. 5Hz)，3. 15-2. 86 (6H, m)，2. 77 (1H, d, J = 10. 5Hz)，2. 72 (2H, s)，2. 62 (1H, dd，J = 8. 1，13. 8Hz)，2. 41-2. 01 (3H, m)，1. 89-1. 75 (1H, m)，1. 39 (3H, s)，1. 21 (9H, t, J = 7. 2Hz)
入°
O qO HNEt
9
13C NMR(CDCl3, 75MHz) δ 201. 53, 192. 38, 174. 60, 173. 75, 152. 19, 146. 51, 129. 35，118. 82，89. 82，66. 61，66. 09，62. 75，60. 66，51. 94，47. 32，44. 83，42. 17，40. 10， 18. 12，11. 93,8. 47.所制备化合物的抗癌活性实验
所制备的化合物按照MTT方法对HL-60 (白血病)、SMMC-7721 (肝癌)、Α-549 (肺 癌)等六种肿瘤细胞株的半数抑制浓度(IC5tl)测定结果表明所有化合物的IC5tl = 0. 5 41. 3 μ g/mL，均具有较强的对肿瘤细胞的抑制作用。
权利要求
一种具有下述结构通式(I)和通式(II)的化合物，名称为13-氯代-3，15-二羰基赤霉酸及其盐，FSA00000019323700011.tif
2.如权利要求1所述的具有结构通式(I)和(II)的化合物的制备方法，其特征是a.以赤霉酸GA3为起始原料，在碱性条件下于极性溶剂中加入对甲氧基氯苄，然后在 O 50°C反应，碳7位发生酯化反应生成化合物(1)；<formula>formula see original document page 2</formula>b.以3，13-二羟基赤霉酸酯(1)为原料，利用氧化剂及共氧化剂在有机溶剂中，室温下 氧化烯丙位碳15为羟基生成3，13，15-三羟基赤霉酸酯化合物(2)；<formula>formula see original document page 2</formula>^C.以3，13，15-三羟基赤霉酸酯(2)为原料，在低极性溶剂中，零下40 78°C的低温 下加入二甲亚砜与适当比例的草酰氯或适当比例的二甲亚砜与氯化亚砜形成的氧化剂，氧 化3位和15位羟基为3，15- 二羰基的同时，13位发生氯代反应生成13-氯-3，15- 二羰基 赤霉酸酯化合物(3)；d.以13-氯代-3，15-二羰基赤霉酸酯(3)为原料，在有机溶剂中零度到室温下与酸反 应生成13-氯代-3，15- 二羰基赤霉酸化合物(4)；e.以13-氯代-3，15-二羰基赤霉酸化合物(4)为原料，在有机溶剂中与相应的无机碱 及有机碱及氨基酸酯反应制备具有结构通式(I)和(II)的化合物。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是a步骤所用溶剂为二甲亚砜、N，N-二甲 基甲酰胺、乙腈、乙醇、丙酮、四氢呋喃或1，4- 二氧六环，用量为5 IOOmL溶剂/g底物；所 用碱为碳酸铯、碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钠、吡啶、咪唑或DMAP。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是b步骤所用有机溶剂为二氯甲烷、 N，N-二甲基甲酰胺、乙腈、四氢呋喃或1，4_ 二氧六环；所用氧化剂为碘化亚铜、醋酸钴 [Co (OAc) 2]、二氧化硒或醋酸锰[Mn (OAc) 3]，共氧化剂为过氧叔丁醇或双氧水。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是c步骤所采用的低极性溶剂为苯、甲苯、 二氯甲烷、三氯甲烷、正己烷、环己烷或石油醚，用量为10 IOOmL溶剂/g底物；以二甲亚 砜与草酰氯或二甲亚砜与氯化亚砜在_78°C至_40°C下形成的化合物为氧化剂，加入侍氧 化底物后反应5-30分钟，再加入三乙胺进行反应5-30分钟；各化合物用量按摩尔为底物 / 二甲亚砜/草酰氯或氯化亚砜/三乙胺=1/2 50/2 6/4 100。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是步骤d所用有机溶剂为二氯甲烷、乙腈、 四氢呋喃或1，4_ 二氧六环；所用酸为盐酸、三氟醋酸、甲酸或对甲苯磺酸；反应中各化合物 的用量按摩尔比为底物/酸=1/2 50/，溶剂用量为10 lOOmL/mmol底物。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是步骤e所用的有机溶剂为四氢呋喃、丙 酮、乙腈、N，N-二甲基甲酰胺、二氯甲烷或乙醇。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是步骤e所用的无机碱为碱金属及碱土金 属的碳酸盐或氢氧化物，氨水；有机胺及氨基酸酯包括式中R1为氢，钠，钾，锂，钙，镁，钡，氨 基(NH4)等无机碱；R2为甲胺，苄胺，丁胺，叔丁胺，甘氨酸甲酯，苯丙氨酸甲酯等氨基酸酯， 四氢吡咯，六氢吡啶，吗啡啉，哌嗪，咪唑，吡啶，吡咯，谷氨酸钠等有机碱；反应中各化合物 的用量按摩尔比为底物/无机碱或有机碱=1/0. 9-1. 1，溶剂用量为1 lOmL/mmol底物。
9.如权利要求1所述的具有结构通式(I)和(II)的化合物在制备治疗癌症药物方面 的应用。
全文摘要
本发明提出一种具有下述结构通式(I)和通式(II)的化合物，名称为13-氯代-3，15-二羰基赤霉酸及其盐的制备方法，该类化合物具有抗癌作用。
文档编号A61K31/365GK101830873SQ201010104230
公开日2010年9月15日 申请日期2010年2月2日 优先权日2010年2月2日
发明者刘建平, 卿晨, 张洪彬, 张雁丽, 曾祥慧, 李良, 李鹏辉, 陈静波 申请人:云南大学;昆明医学院
技术领域：
本发明涉及药物化学和化工领域的药用化合物，尤其是一种13-氯代-3，15-二羰 基赤霉酸及其盐的制备方法。
背景技术：
癌症是严重威胁人类健康的一类疾病癌症，发病率随着人们的预期寿命同步持续 上升。目前用于治疗癌症的主要手段是化学疗法。临床应用的化疗药物绝大多数都有使患 者恶心、呕吐、白细胞下降、骨髓抑制等毒副作用，影响了病人情绪及身体健康，因而大大限 制了化疗药物的临床应用。因此，寻找高活性，无毒或低毒副作用的抗癌化合物成为新药研 究的一项重要课题。基于天然产物的丰产成份成功开发新抗肿瘤药物的例子累见不鲜。例如从欧洲紫 杉枝叶(可再生部位)富含的10-去乙酰巴卡廷(III)，10-deacetyl-baccatinIII开发成 功抗肿瘤药物Docetaxel [商品名Taxotere ]，从鬼臼毒素出发开发抗肿瘤药物依托泊 苷Etoposide及替尼泊苷Teniposide。从天然产物中寻找生理活性化合物，根据其分子药 效团信息设计并合成类天然产物库，从中筛选并发现高效率、高选择性、低毒副作用的先导 化合物进行药物临床前研究，已成为获得药物候选分子的有效途径。赤霉素是四环二萜类 化合物，广泛存在于植物和微生物体内，具有植物生长促进或植物生长抑制生物活性，其中 赤霉酸(GA3)已商业化发酵生产并广泛应用于农业生产中。以易得的赤霉酸(GA3)为原料 进行结构改造和修饰，以期发现具有更好植物生长促进或植物生长抑制活性以及其它诸如 抗菌、抗癌等新活性的赤霉素及其衍生物具有重要的应用价值。在本发明前期的研究中，本申请的发明人以赤霉酸(GA3)为原料合成得到的3位 和15位同时被氧化成羰基的赤霉酸衍生物具有很强的抗癌活性，同时对正常细胞毒性较 低，已于2004年申请了专利并获得授权，专利号ZL200410021939。在本发明中我们又对此 类结构的碳_7位进行进一步衍生化研究。
发明内容
本发明的目的是提出一种具有下述结构通式⑴和通式(II)的化合物，名称为 13-氯代-3，15- 二羰基赤霉酸及其盐，该类化合物具有抗癌作用。<formula>formula see original document page 5</formula>式中R1为氧，钠，钾，锂，韩，镁，钡，氨基(NH4)等无机碱；R2为甲胺，苄胺，丁胺，叔 丁胺，甘氨酸甲酯，苯丙氨酸甲酯等氨基酸酯，四氢吡咯，六氢吡啶，吗啡啉，哌嗪，咪唑，吡 啶，吡咯，谷氨酸钠等有机碱。本发明合成了 13位氯代的3，15-二羰基赤霉酸及其系列盐类化合物，经抗癌活性 实验证明，这些化合物具有较强的抗肿瘤活性。本发明的目的是这样实现的以赤霉酸(GA3)为起始原料，在碱性条件下于极性溶剂中加入对甲氧基氯苄，在 O 50°C下于碳7位发生酯化反应生成化合物(1)。化合物(1)制备的反应式如下<formula>formula see original document page 5</formula>a)极性溶剂/碱，对甲氧基氯苄。所述的极性溶剂为二甲亚砜、N，N-二甲基甲酰胺、乙腈、乙醇、丙酮、四氢呋喃或
1，4-二氧六环，用量为5 IOOmL溶剂/g底物；所用碱为碳酸铯、碳酸钾、碳酸钠、氢氧化
钠、吡啶、咪唑或DMAP ；各化合物用量按摩尔为底物/碱/对甲氧基氯苄=1/2 5/1 2。以3，13- 二羟基赤霉酸酯(1)为原料，利用氧化剂在有机溶剂中及室温下氧化烯
丙位碳15为羟基生成3，13，15-三羟基赤霉酸酯化合物(2)。化合物(2)制备的反应式如下<formula>formula see original document page 6</formula>
b)有机溶剂，氧化剂，共氧化剂。所述的有机溶剂为二氯甲烷、N, N- 二甲基甲酰胺、乙腈、四氢呋喃、1，4- 二氧六环 等，用量为5 IOOmL溶剂/g底物；所用氧化剂为碘化亚铜、醋酸钴[Co(OAc)2]、二氧化硒、 醋酸锰[Mn(OAc)3]；共氧化剂为过氧叔丁醇、双氧水。各化合物用量按摩尔为底物/氧化 剂/共氧化剂=1/1 3/2 5。以3，13，15-三羟基赤霉酸酯化合物(2)为原料，在二氯甲烷等低极性溶剂中低 温下经二甲亚砜和适当比例的草酰氯或氯化亚砜形成的氧化剂氧化3位和15位羟基为3， 15-二羰基的同时，13位同时发生氯代反应生成13-氯-3，15-二羰基赤霉酸酯化合物(3)。化合物(3)制备的反应式如下
<formula>formula see original document page 6</formula>c)低极性溶剂，氧化剂，三乙胺。所述的低极性溶剂为苯、甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、正己烷、环己烷或石油醚， 用量为10 IOOmL溶剂/g底物；以二甲亚砜与草酰氯或二甲亚砜与氯化亚砜在-78°c 至_40°C下形成的化合物为氧化剂，加入侍氧化和氯代的底物后反应5-30分钟，再加入三 乙胺进行反应5-30分钟。各化合物用量按摩尔为底物/ 二甲亚砜/草酰氯或氯化亚砜/ 三乙胺=1/2 50/2 6/4 50。以13-氯-3，15-二羰基赤霉酸酯化合物(3)为原料，在有机溶剂中零度到室温下 与酸反应生成13-氯代-3，15- 二羰基赤霉酸化合物(4)。化合物⑷制备的反应式如下<formula>formula see original document page 6</formula>d)有机溶剂，酸。所述的有机溶剂为二氯甲烷、乙腈、四氢呋喃或1，4_ 二氧六环，溶剂用量为10 lOOmL/mmol底物；所用酸为盐酸、三氟醋酸、甲酸或对甲苯磺酸，优选三氟醋酸；反应中各 化合物的用量按摩尔比为底物/酸=1/2 50八
以13-氯代-3，15-二羰基赤霉酸[(IhR1 = H]为原料，在四氢呋喃、丙酮、乙腈、 N，N-二甲基甲酰胺、二氯甲烷或乙醇等有机溶剂中与相应的无机碱及有机碱反应制备具有 结构通式(I)和(II)的化合物。结构通式(I)和(II)的化合物制备的反应式如下
<formula>formula see original document page 7</formula>
e)有机溶剂，无机碱及有机胺及氨基酸酯。所述的无机碱为碱金属及碱土金属的碳酸盐或氢氧化物，氨水；有机胺及氨基酸 酯；式中R1为氢，钠，钾，锂，钙，镁，钡，氨基(NH4)等无机碱；R2为甲胺，苄胺，丁胺，叔丁 胺，甘氨酸甲酯，苯丙氨酸甲酯等氨基酸酯，四氢吡咯，六氢吡啶，吗啡啉，哌嗪，咪唑，吡啶， 吡咯，谷氨酸钠等有机碱；反应中各化合物的用量按摩尔比为底物/无机碱或有机碱= 1/0. 9-1. 1，溶剂用量为1 lOmL/mmol底物。具有结构通式(I)和(II)的化合物与至少一种药物上可接受的赋形剂或载体制 得的药物组合用于治疗癌症。
具体实施例方式以下结合实施方式列举本发明的典型化合物，但本发明并不仅限于这些实施例或 被这些实施例所限制。化合物1 赤霉酸对甲氧基苄酯制备过程如下赤霉酸(GA3，11.12g，30mmol)、碳酸钾(12. 44g，90mmol)溶于 50 毫升 N，N-二甲基 甲酰胺。室温下加入对甲氧基氯苄(39mmol，6. 2g)。于40度下反应3 10小时，冷却到 室温，加入冰水(50 IOOmL)。减压抽滤，产物再用正己烷/乙酸乙酯=2/l(25mLX2)洗 涤，水(20mLX2)洗后减压干燥，得白色固体物(13. 3g)，收率95%。元素分析(C27H30O7)计算值(％):C，69.51 ;H，6.48 ；实测值(%) :C,69. 85 ；H,6. 43。1H NMR (CDC13+CD30H，300MHz) δ 7. 08 (2Η, d, J = 8. 5Hz) ,6. 66 (2H, d, J = 8. 5Hz)，6. 07 (1H, d, J = 9. 3Hz)，5. 66 (1H, dd, J = 3. 5,9. 3Hz)，4. 99 (1H, s)，4. 93 (1H, d, J = 11. 9Hz)，4. 86 (1H, d, J = 11. 9Hz)，4. 66 (1H, s)，3. 82 (1H, d, J = 3. 5Hz)，3. 59 (3H,s)，3. 13 (1H, s)，3. 04 (1H, d, J = 10. 7Hz)，2. 53 (1H, d, J = 10. 7Hz)，1. 98-1. 38 (9H, m)， 0. 94 (3H, s).13C NMR(CDC13，75MHZ) 8 182. 75, 175. 25, 162. 71, 159. 24, 135. 96, 134. 77, 133. 23，130. 55，116. 82，109. 96,94. 10,80. 28,72. 04,69. 67,58. 03,56. 63,55. 78,53. 91，
53.47,47. 38,45. 80,41. 23，19. 79，17. 05.化合物2 :3，13，15-三羟基赤霉酸对甲氧基苄酯制备过程如下赤霉酸对甲氧基苄酯(0. 467g，lmmol)溶于二氯甲烷(10mL)中，再加入二氧化硒 (0. 133g，1. 2mmol)和70%过氧叔丁醇水溶液(0. 5mL，3. 6mmol)，室温搅拌至硅胶薄层层 析检测反应完全后，反应液转入分液漏斗，用氢氧化钠溶液(10%，5mLX3)洗涤后，再用水 (10mLX3)洗涤，分出有机层，加无水硫酸钠干燥，过滤除去干燥剂，减压蒸出溶剂至干，经 硅胶柱层析得白色结晶0. 458g，收率95%。元素分析(C27H3008)计算值(%) :C,67. 21 ；H,6. 27 ；实测值(%) :C,67. 05 ；H,6. 45。NMR(CD30H，300MHz) 8 7. 36 (2H, d, J = 8. 6Hz) ,6. 94 (2H, d, J = 8. 6Hz)， 6. 40 (1H, d, J = 9. 3Hz)，5. 89 (1H, dd, J = 3. 5,9. 3Hz)，5. 40 (1H, s)，5. 39 (1H, s)，5. 13 (1H, d, J = 11. 9Hz)，4. 99 (1H, d, J = 11. 9Hz)，4. 18 (1H, s)，4. 02 (1H, d, J = 3. 5Hz)，3. 82 (3H, s)，3. 22 (1H, d, J = 10. 0Hz)，2. 64 (1H, d, J = 10. 0Hz)，2. 32 (1H, d, J = 10. 7Hz)， 2. 01-1. 72 (6H, m)，1. 16 (3H, s) 13C NMR(CDC13，75MHz) 8 181. 01, 175. 30, 161. 84, 161. 11, 134. 10, 133. 21, 131. 19，129. 56，114. 91，112. 71，92. 87，78. 63，77. 53，70. 76，67. 86，58. 43，55. 81，55. 34，
54.90,50. 39,48. 66,43. 13,39. 76，18. 41，14. 91.化合物3 :13_氯-3，15- 二羰基赤霉酸对甲氧基苄酯制备过程如下混合二甲亚砜(7. 6g，lOOmmol)和二氯甲烷(30mL)，冷却至_70°C，搅拌下滴加 草酰氯(6.358，50讓01)，5分钟左右加完，控制反应温度为-701至-401之间。草酰氯 加入10分钟后滴加3，13，15-三羟基赤霉酸对甲氧基苄酯(4. 82g，lOmmol)与二氯甲烷 (20mL-40mL)和二甲亚砜(4mL)配成的溶液，5分钟左右加完后，在-70°C至_40°C之间搅拌 反应20分钟。再加入三乙胺(14. 14g，140mmol)，继续在-70°C至_40°C之间搅拌反应15分 钟，撤去冷浴，自然升温至室温。反应液转入分液漏斗中，加入冰冷却的乙酸乙酯(60mL)， 依次用冰冷却的盐酸(2N，70mLXl)洗和水(30mLX2)洗，分出有机层，加无水硫酸钠干燥， 过滤除去干燥剂，减压蒸出溶剂至干，得黄色固体4. 8g，硅胶柱层析(正己烷/乙酸乙酯= 3/1)纯化得白色结晶4. 3g，收率90%。元素分析(C27H25C107)计算值(%) :C,65. 26 ；H, 5. 07 ；Cl，7. 13 ；实测值(％) :C，65. 15 ;H，5. 33 ;C1，6. 98。NMR(CDC13，300MHz) 8 7. 17(1H, d, J = 9. 4Hz)，7. 13 (2H, d, J = 8. 6Hz)， 6. 81 (2H, d, J = 8. 6Hz)，6. 15 (1H, s)，6. 04 (1H, d, J = 9. 4Hz)，5. 82 (1H, s)，4. 97 (2H, s)，3. 77(3H，s)，3. 61(lH，d，J = 10. 4Hz)，2. 82(lH，d，J = 10. 4Hz)，2. 74(lH，d，J = 11. 5Hz)， 2. 61(lH，dd，J = 7. 8，13. 5Hz)，2. 43(lH，d，J = 11. 5Hz)，2. 30-2. 02(4H，m)，1. 92-1. 70 (2H, m)，1. 30 (3H, s).13C NMR(CDC13，75MHZ) 8 200. 26, 190. 99, 172. 58, 169. 52, 159. 79, 150. 79, 145. 75，130. 33，129. 60，126. 99，120. 96, 113. 92,89. 07,67. 24,65. 84,65. 33,61. 13， 60. 48,55. 27,48. 96,47. 21,41. 50,39. 65，17. 92，11. 87.化合物4 :13-氯-3，15-二羰基赤霉酸制备过程如下13-氯-3，15-二羰基赤霉酸对甲氧基苄酯(2.48g，5mmol)溶于二氯甲烷中 (15mL)，室温搅拌下加入三氟醋酸(1.5mL，20mmOl)反应5_9小时，减压下蒸除溶剂得到浅 黄色固体产物粗品，经硅胶柱层析(正己烷/乙酸乙酯=4/1)纯化得白色结晶1. 69g，收率 90%。元素分析(C19H17C106)计算值(%) :C,60. 57 ；H，4. 55 ；Cl，9. 41 ；实测值(％) :C，60. 15 ;H，5. 03 ;C1，9. 78。NMR (CDC13, 300MHz) 8 7. 12 (1H, d, J = 9. 6Hz)，6. 03 (1H, s)，5. 89 (1H, d, J = 9. 6Hz)，5. 69 (1H, s)，3. 42 (1H, d, J = 10. 5Hz)，2. 69 (1H, d, J = 10. 5Hz)，2. 61 (1H, d, J = 11. 7Hz) ,2. 48 (1H, dd, J = 7. 8，13. 5Hz)，2. 37 (1H，dd, J = 11. 7Hz)，2. 22-1. 61 (4H，m)， 1. 16 (3H, s).13C NMR(CDC13，75MHz) 8 202. 16, 193. 17, 174. 65, 173. 17, 152. 39, 147. 91, 130. 68，122. 33,90. 92,67. 38,66. 92,62. 69,61. 80,50. 40,48. 55,42. 66,41. 21，19. 29， 13. 04.具有结构通式(I)和(II)的化合物的制备通则13-氯-3，15-二羰基赤霉酸(376. 8mg, lmmol)于乙腈、乙醇、丙酮、四氢呋喃、1， 4-二氧六环等溶剂中(l-5mL)加入相应的无机碱或有机胺或无机盐(lmmol)于零度下反应 10-50分钟，减压下蒸除溶剂得到固体产物。元素分析C25H32C1N06计算值(%) :C, 62. 82 ；H, 6. 75 ；N, 2. 93实测值(%) :C,63. 17 ；H,6. 30 ；N,2. 76NMR(CDC13，300MHz) 8 7. 16(1H, d, J = 9. 6Hz) ,6. 09 (1H, s) ,6. 00(1H, d, J = 9. 6Hz)，5. 75 (1H, s)，3. 63 (1H, d, J = 10. 5Hz)，3. 15-2. 86 (6H, m)，2. 77 (1H, d, J = 10. 5Hz)，2. 72 (2H, s)，2. 62 (1H, dd，J = 8. 1，13. 8Hz)，2. 41-2. 01 (3H, m)，1. 89-1. 75 (1H, m)，1. 39 (3H, s)，1. 21 (9H, t, J = 7. 2Hz)
入°
O qO HNEt
9
13C NMR(CDCl3, 75MHz) δ 201. 53, 192. 38, 174. 60, 173. 75, 152. 19, 146. 51, 129. 35，118. 82，89. 82，66. 61，66. 09，62. 75，60. 66，51. 94，47. 32，44. 83，42. 17，40. 10， 18. 12，11. 93,8. 47.所制备化合物的抗癌活性实验
所制备的化合物按照MTT方法对HL-60 (白血病)、SMMC-7721 (肝癌)、Α-549 (肺 癌)等六种肿瘤细胞株的半数抑制浓度(IC5tl)测定结果表明所有化合物的IC5tl = 0. 5 41. 3 μ g/mL，均具有较强的对肿瘤细胞的抑制作用。
权利要求
一种具有下述结构通式(I)和通式(II)的化合物，名称为13-氯代-3，15-二羰基赤霉酸及其盐，FSA00000019323700011.tif
2.如权利要求1所述的具有结构通式(I)和(II)的化合物的制备方法，其特征是a.以赤霉酸GA3为起始原料，在碱性条件下于极性溶剂中加入对甲氧基氯苄，然后在 O 50°C反应，碳7位发生酯化反应生成化合物(1)；<formula>formula see original document page 2</formula>b.以3，13-二羟基赤霉酸酯(1)为原料，利用氧化剂及共氧化剂在有机溶剂中，室温下 氧化烯丙位碳15为羟基生成3，13，15-三羟基赤霉酸酯化合物(2)；<formula>formula see original document page 2</formula>^C.以3，13，15-三羟基赤霉酸酯(2)为原料，在低极性溶剂中，零下40 78°C的低温 下加入二甲亚砜与适当比例的草酰氯或适当比例的二甲亚砜与氯化亚砜形成的氧化剂，氧 化3位和15位羟基为3，15- 二羰基的同时，13位发生氯代反应生成13-氯-3，15- 二羰基 赤霉酸酯化合物(3)；d.以13-氯代-3，15-二羰基赤霉酸酯(3)为原料，在有机溶剂中零度到室温下与酸反 应生成13-氯代-3，15- 二羰基赤霉酸化合物(4)；e.以13-氯代-3，15-二羰基赤霉酸化合物(4)为原料，在有机溶剂中与相应的无机碱 及有机碱及氨基酸酯反应制备具有结构通式(I)和(II)的化合物。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是a步骤所用溶剂为二甲亚砜、N，N-二甲 基甲酰胺、乙腈、乙醇、丙酮、四氢呋喃或1，4- 二氧六环，用量为5 IOOmL溶剂/g底物；所 用碱为碳酸铯、碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钠、吡啶、咪唑或DMAP。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是b步骤所用有机溶剂为二氯甲烷、 N，N-二甲基甲酰胺、乙腈、四氢呋喃或1，4_ 二氧六环；所用氧化剂为碘化亚铜、醋酸钴 [Co (OAc) 2]、二氧化硒或醋酸锰[Mn (OAc) 3]，共氧化剂为过氧叔丁醇或双氧水。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是c步骤所采用的低极性溶剂为苯、甲苯、 二氯甲烷、三氯甲烷、正己烷、环己烷或石油醚，用量为10 IOOmL溶剂/g底物；以二甲亚 砜与草酰氯或二甲亚砜与氯化亚砜在_78°C至_40°C下形成的化合物为氧化剂，加入侍氧 化底物后反应5-30分钟，再加入三乙胺进行反应5-30分钟；各化合物用量按摩尔为底物 / 二甲亚砜/草酰氯或氯化亚砜/三乙胺=1/2 50/2 6/4 100。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是步骤d所用有机溶剂为二氯甲烷、乙腈、 四氢呋喃或1，4_ 二氧六环；所用酸为盐酸、三氟醋酸、甲酸或对甲苯磺酸；反应中各化合物 的用量按摩尔比为底物/酸=1/2 50/，溶剂用量为10 lOOmL/mmol底物。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是步骤e所用的有机溶剂为四氢呋喃、丙 酮、乙腈、N，N-二甲基甲酰胺、二氯甲烷或乙醇。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是步骤e所用的无机碱为碱金属及碱土金 属的碳酸盐或氢氧化物，氨水；有机胺及氨基酸酯包括式中R1为氢，钠，钾，锂，钙，镁，钡，氨 基(NH4)等无机碱；R2为甲胺，苄胺，丁胺，叔丁胺，甘氨酸甲酯，苯丙氨酸甲酯等氨基酸酯， 四氢吡咯，六氢吡啶，吗啡啉，哌嗪，咪唑，吡啶，吡咯，谷氨酸钠等有机碱；反应中各化合物 的用量按摩尔比为底物/无机碱或有机碱=1/0. 9-1. 1，溶剂用量为1 lOmL/mmol底物。
9.如权利要求1所述的具有结构通式(I)和(II)的化合物在制备治疗癌症药物方面 的应用。
全文摘要
本发明提出一种具有下述结构通式(I)和通式(II)的化合物，名称为13-氯代-3，15-二羰基赤霉酸及其盐的制备方法，该类化合物具有抗癌作用。
文档编号A61K31/365GK101830873SQ201010104230
公开日2010年9月15日 申请日期2010年2月2日 优先权日2010年2月2日
发明者刘建平, 卿晨, 张洪彬, 张雁丽, 曾祥慧, 李良, 李鹏辉, 陈静波 申请人:云南大学;昆明医学院
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