CN101362702A - 大黄素衍生物及其在制备抗癌药物中的应用 - Google Patents
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Abstract
一种大黄素衍生物及其在制备抗癌药物中的应用，本发明所述的大黄素衍生物的化学结构式如式I所示，式中R1，R2，R3如说明书所定义，本发明所提供的大黄素及其衍生物，是以天然大黄素为母体的化合物，根据药物分子学的原理进行结构修饰，设计出的高活性化合物，实验证明本发明的大黄素衍生物对多种肿瘤细胞株具有明显的抑制作用，可用于制备治疗癌症的药物。
Description
所属技术领域
本发明涉及大黄素衍生物及其在制备用于治疗癌症药物中的应用。
背景技术
癌症目前已经成为威胁人类健康和生活素质的最大的疾病之一，利用我国丰富的自然资源，从中寻找前有效单体，并通过修饰改造获得高效、高选择性、低毒的抗癌药物是当前抗癌药物的主要研究方向。
已在多种中草药中分离得到的活性成分大黄素已经证实具有一定的抗癌活性，主要是通过抑制癌细胞的DNA合成，但是由于大黄素的抗癌活性不够高，目前未能在临床上作为抗癌药物使用。古练权等人的中国发明专利ZL200310112459.2对大黄素的6位和8位进行了改造，引入含氮的基团，所得衍生物对多种肿瘤细胞有抑制作用，并且对正常细胞毒性显著降低。
以天然产物中的活性成分为母体化合物，根据药物分子学的原理进行结构修饰，设计出可能具有高活性、低毒副作用的半合成化合物，从而发现可能应用于临床的新分子实体是目前新药开发的一种重要手段。
发明内容
本发明的目的是提供一种经过化学修饰的大黄素衍生物，及其在用于治疗癌症的药物的应用。
本发明的大黄素衍生物为以下式I所示：
式I
式I中的R1，R2，R3所代表的基团为：
R1为CH3；R2为CH3；R3为NHCH2CH2N(CH3)2，NHCH2CH2CH2N(CH3)2，NHCH2CH2N(CH2CH3)2，NHCH2CH2CH2N(CH2CH3)2，NHCH2CH2N(CH2CH2OCH2CH2)，NHCH2CH2N(CH2)4或NHCH2CH2N(CH2)，
本发明所述的大黄素衍生物，是从虎仗、大黄等中药中提取，经分离纯化得到的大黄素经过化学修饰得到的化合物。
制备本发明的大黄素衍生物的反应如以下反应式所示：
通过体外癌细胞抑制试验表明，本发明的大黄素衍生物对多种肿瘤细胞诸如白血病细胞、肺癌细胞、人结肠癌细胞等有显著的抑制作用，而对正常细胞毒性较低。尤其对肺癌细胞(A-549)具有很强的细胞毒性；比大黄素高4倍以上。因此发明的大黄素衍生物可用于制备治疗癌症的药物。
本发明还提供了一种用于治疗癌症的药物，其含有上述本发明的大黄素衍生物以及药学上可接受的辅助剂。该药物可以制成注射剂、片剂、丸剂、胶囊剂、悬浮剂或乳剂的形式使用，其给药途径可为口服、经皮、静脉或肌肉。
具体实施方式
本发明将通过以下实施例作进一步说明：
实施例1。
大黄素(1)的分离、提取及纯化。
称取1Kg虎仗，粉碎过20目筛，用95％工业酒精，在水浴上回流提取两次，合并滤液，减压浓缩到500ml，加入3Mol硫酸100-500ml，回流0.5-1h后加入1500ml水，静置过夜，抽滤干燥，得180g粉红色粉末。将得到的红色粉末放入索氏提取器，用乙醚提取至索氏提取器中乙醚接近无色，先用5％(w/w)NaHCO3溶液(6×100ml)，萃取乙醚层，水相抛弃。再用5％(w/w)Na2CO3溶液(8×100ml)，萃取乙醚层，合并前2×100ml萃取液用5Mol.盐酸调pH<4，过滤、干燥、经丙酮结晶，得到桔黄色结晶2.75g化合物大黄素(1)，产物经IR，NMR，Ms和元素分析数据确认。
大黄素，橙红色针状结晶，m.p.254-256℃，1H NMR(DMSO-d6/TMS)：δ：2.35(s，3H，)，，6.50(d，J＝2.5Hz，1H)，7.01(d，J＝2.5Hz，1H)，7.02(s，1H)，7.34(s，1H)，11.26(br，1H)；IR(KBr)，σ/cm-1：3300，1675，1625；FAB-MS m/z(％)：271[M+H]+，元素分析(C15H10O5)：实测值(计算值)/％：C 66.73(66.67)，H 3.69(3.73)。
实施例2。
中间产物(2)的制备。
称取2.1g(7.8mmol)大黄素(1)，研磨后的无水碳酸钾8g(28.6mmol)，加入硫酸二甲酯5ml(25mmol)，丙酮190ml，搅拌16h，浓缩，加水搅拌，过滤，用少量冷丙酮洗涤，得淡黄色粉末，2.2g，产率91.8％，熔点226～228℃。1H NMR(CDCl3/TMS)：δ：2.46(s，3H)，3.95(s，3H，)，3.96(s，3H，)，3.98(s，3H，)，6.76(d，J＝2.5Hz，1H)，7.09(s，1H，)，7.32(d，J＝2.5Hz，1H)，7.64(s，1H，)；IR(KBr)，σ/cm-1：3070，2943，2843，1661，1245；FAB-MS m/z(％)：313[M+H]+，元素分析(C18H16O5)：实测值(计算值)/％：C 69.28(69.23)，H 5.10(5.12)。
实施例3。
中间产物(3a)和(3b)混合异构体的制备。
称取100mg化合物(2)加入15ml冰醋酸在加入2ml HBr/AcOH，在室温下搅拌过夜，析出沉淀，过滤，硅胶柱分离(氯仿)，得橙红色结晶55mg，产率55％，熔点194～196℃。1H NMR(CDCl3/TMS)：δ：2.43(s，3H)，δ 2.51(s，3H)，3.91(s，3H)，3.99(s，3H)，4.03(s，3H)，4.05(s，3H)，6.70(d，J＝2.5Hz，1H)，6.79(d，J＝2.5Hz，1H)，6.07(s，1H)，7.14(s，1H)，7.30(d，J＝2.5Hz，1H)，7.46(d，J＝2.5Hz，1H)，7.57(s，1H)，7.79(s，1H)，13.08(s，1H)，13.25(s，1H)；IR(KBr)σ/cm-1：3074，2946，2845，1734，1677，1345；FAB-MS m/z(％)：299[M+H]+，元素分析(C17H14O5)：实测值(计算值)/％：C 68.55(68.45)，H 4.70(4.73)。
实施例4。
中间产物(4)的制备。
称取0.10g混合物(3)，加入0.50g对甲苯磺酰氯，在加入100ml丙酮，0.70g碳酸钾，加热回流5h，过滤浓缩，硅胶柱分离(环已烷：乙酸乙酯＝8：2)，得淡黄色粉末0.03g，产率10％，熔点213～215℃。1H NMR(CDCl3/TMS)：δ：2.38(s，3H)，2.46(s，3H)，3.92(s，3H)，3.98(s，3H)，7.08(s，1H)，7.10(d，J＝2.5Hz，1H)，7.29(d，J＝8.0Hz，2H)，7.62(d，J＝2.5Hz，1H)，δ7.63(s，1H)，7.91(d，J＝8.0Hz，2H)；IR(KBr)σ/cm-1 3090，3020，2925，2847，1670，1338，1251；FAB-MSm/z(％)：453[M+H]+，元素分析(C24H20O7S)：实测值(计算值)/％：C 63.81(63.71)，H 4.40(4.45)。
实施例5。
3-甲基-8-[[2-(二甲基氨基)乙基]-氨基]-1，6-二甲氧基-9，10-蒽醌(5)的制备。
称取0.1g化合物(4)加入10ml DMSO在加入0.10g N，N-二甲基乙二胺，在氮气保护下，加热回流4h，用10倍水稀释，用乙酸乙酯萃取3-4次，再用水洗涤一次，无水硫酸钠干燥，硅胶柱(氯仿：甲醇＝98：2)分离，得紫红色粉末0.04g，产率41％，熔点158.3～160.7℃。1H NMR(CDCl3/TMS)：δ：2.361(s，6H)，2.467(s，3H)，2.688(m，J＝6.5，2H)，3.406(m，J＝6.5Hz，2H)，3.919(s，3H)，4.017(s，3H)，6.444(d，J＝2.5Hz，1H)，7.113(t，J＝2.5Hz，1H)，7.263(s，1H)，7.706(s，1H)，9.793(br，1H)；IR(KBr)σ/cm-1 3265，2937，2856，1665，1620，1320，1232；ESI-MS m/z(％)：369.5[M+H]+元素分析(C21H24O4N2)：实测值(计算值)/％：C68.56(68.48)，H 6.50(6.52)。
同种方法可以制备(6)，(7)，(8)等化合物。
实施例6。
大黄素及其衍生物对肿瘤细胞株生长的抑制作用
选择本发明的衍生物以及天然大黄素对白血病细胞(HL-60)、肺癌细胞(A-549)、人结肠癌细胞(Caco)的细胞毒作用。采用MTT法，作用时间：72h，测定其吸光度，分别计算抑制细胞生长达50％时化合物浓度，以IG50表示。实验结果见表1。
表1化合物1、5～8对HL-60、A-549、Caco细胞株的IC50值
Claims (4)
1、一种大黄素衍生物，为下式所示：
式中的R1，R2，R3所代表的基团为：
R1为CH3；R2为CH3；R3为NHCH2CH2N(CH3)2，NHCH2CH2CH2N(CH3)2，NHCH2CH2N(CH2CH3)2，NHCH2CH2CH2N(CH2CH3)2，NHCH2CH2N(CH2CH2OCH2CH2)，NHCH2CH2N(CH2)4或NHCH2CH2N(CH2)5。
2、权利要求1所述的大黄素衍生物作为制备治疗癌症的药物中的应用。
3、一种用于治疗癌症的药物，其特征是含有权利要求1所述的大黄素衍生物以及药学上可接受的辅助剂。
4、根据权利要求3所述的药物，其特征是该药物作为注射剂、片剂、丸剂、胶囊、悬浮剂或者乳剂。
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