一种抗肿瘤2-氨基烟腈及其应用、制备方法转让专利
申请号 : CN201210384090.X
文献号 : CN102875462B
文献日 : 2014-07-30
发明人 : 张评浒 , 杨晓慧 , 张陆勇 , 周永红 , 王治民
申请人 : 中国药科大学 , 中国林业科学研究院林产化学工业研究所
摘要 :
本发明提供了一种分子式（I）表示的新型抗肿瘤药物。该类药物合成方法简便——通过微波辅助的一锅四组分反应即可快速高效合成，具体方法步骤为：将香草醛或丁香醛(2mmol)，与苯乙酮(2mmol)，丙二腈(2mmol)溶于1,4-二氧六环中，再加入乙酸铵(4mmol)，微波（300W）辅助加热120℃反应20min。向反应混合物中加入冰水，使产物析出，再经重结晶可得产物，2-氨基烟腈。本发明得到的是一种分子式（I）表示的新型抗肿瘤药物，该化合物具有能显著抑制肝癌、胃癌、乳腺癌、胰腺癌、脑癌、肺癌及卵巢癌细胞的增殖的活性。
权利要求 :
1.一种化合物，其特征在于该化合物的结构式为
（I）。
2.根据权利要求1所述的化合物的可接受的盐为：盐酸盐、氢溴酸盐、氢碘酸盐、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐，乙酸盐、三氟乙酸盐、马来酸盐、富马酸盐、柠檬酸盐、草酸盐、琥珀酸盐、酒石酸盐、苹果酸盐、扁桃酸盐、甲烷磺酸盐、对甲苯磺酸盐、钠盐、钾盐、钙盐和铵盐、乙二胺盐、乙醇胺盐、N,N-二亚烷基乙醇胺盐、三乙醇胺盐或碱性氨基酸盐。
3.一种药物组合物，其特征在于其含有权利要求1所述的化合物，及一种以上药物载体或赋形剂。
4.根据权利要求3所述药物组合物，其特征在于：该药物组合物是片剂、胶囊剂、散剂、颗粒剂、注射剂、纳米制剂或乳剂。
5.根据权利要求1-2所述化合物在制备抗肿瘤药物中的应用。
6.根据权利要求5所述的化合物在制备抗肿瘤药物中的应用，其特征在于所述的肿瘤为：白血病、肺癌、结肠癌、肾癌、前列腺癌、卵巢癌、脑癌、乳腺癌、胰腺癌、子宫颈癌、胃癌、肝癌、肉瘤或黑色素瘤。
7.根据权利要求1所述的化合物的制备方法，其特征在于按如下步骤实现：将香草醛2 mmol，与苯乙酮2 mmol，丙二腈2 mmol 溶于1,4-二氧六环中，再加入乙酸铵4 mmol，微波300 W辅助加热120℃反应20 min，向反应混合物中加入冰水，使产物析出，再经重结晶可得目标产物。
说明书 :
一种抗肿瘤2-氨基烟腈及其应用、制备方法
一、技术领域
[0001] 本发明提供了一类新型2-氨基烟腈抗肿瘤药物、含有该化合物的药物组合物及其作为抗肿瘤剂的用途，属于医药技术领域。二、背景技术
[0002] 恶性肿瘤严重威胁人类的生命健康，每年全世界约有700万人死于癌症，约占总死亡人数的四分之一。胃癌是我国最常见的一种恶性肿瘤，其死亡率占各种恶性肿瘤的首位。肝癌是我国第二位癌症“杀手”，在部分肝癌高发区已跃居第一位，占全世界肝癌死亡人数的45%。目前现有癌症患者死亡率逾30% ，已成为我国居民死亡的第二大因素。胰腺癌是目前死亡率最高的癌症之一。
[0003] 药物治疗已成为对恶性肿瘤有效而又普遍使用的一种治疗方法。2010年全球抗肿瘤药物的销售额约为600亿美元。
[0004] 临床上应用的抗肿瘤药物种类繁多，其中化疗药物主要有烷化剂铂络合物抗肿瘤药物、蒽环类抗瘤药物、破坏DNA的抗生素等。此外，天然抗肿瘤药物的研究也占有相当大的比例，如目前临床上常用一些药物有喜树碱、长春新碱、紫杉醇等。
[0005] 然而，现有的肿瘤药物存在着选择性较差、毒副作用、耐药性等问题。寻找高效低毒的抗肿瘤药物仍是科学家面临的重要课题。本发明提供了一种新型的具有抗肿瘤活性的2-氨基烟腈的结构，具有重要的开发应用前景。
三、发明内容
三、发明内容
[0006] 本发明的目的在于提供了2-氨基烟腈类新型抗肿瘤药物结构，该化合物对胰腺癌、胃癌、肝癌、肺癌、乳腺癌细胞具有明显的抑制作用。
[0007] 本发明的药物结构通式如下：
[0008]
[0009] 上式中，取代基R1和R2为H或OMe。其中一个优选的化合物为a (编号为W11）：取代基R1和R2均为OMe；另一个优选的化合物为b （编号为W12）：取代基R1和R2分别为H和OMe。
[0010] 本发明术语“药物可接受的盐、衍生物、前药”是指任何药物可接受的盐、脂、溶剂化合物、水合物或任何当给予受者时能够（直接或间接）提供本文所述化合物的其它化合物。然而，可以理解，非药物可接受的盐也落入本发明的范围，因为其可用于制备药物可接受的盐。盐、前药和衍生物的制备可通过本领域已知的方法进行。
[0011] 例如，本文所提供的化合物的药物可接受的盐通过常规化学方法与含有碱性和酸性基团的母体化合物合成。通常，这样的盐通过例如将这些化合物的游离酸或碱形式与化学计算量的合适的碱或酸在水或有机溶剂或二者混和物中反应而制备。通常，优选非水介质如醚、乙酸乙酯、乙醇、异丙醇或乙腈。酸加成盐的实例包括矿物酸加成盐例如盐酸盐、氢溴酸盐、氢碘酸盐、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐，以及有机酸加成盐例如乙酸盐、三氟乙酸盐、马来酸盐、富马酸盐、柠檬酸盐、草酸盐、琥珀酸盐、酒石酸盐、苹果酸盐、扁桃酸盐、甲烷磺酸盐和对甲苯磺酸盐。碱加盐的实例包括无机盐例如钠盐、钾盐、钙盐和铵盐，以及有机碱盐例如乙二胺、乙醇胺、N,N-二亚烷基乙醇胺、三乙醇胺和碱性氨基酸盐。
[0012] 本发明的化合物和组合物可与其它药物一起使用以提供联合疗法。其它药物可形成统一组合物的一部分或作为单独的组合物提供，用于同时或不同时给药。
[0013] 本发明的化合物的抗肿瘤活性包括白血病、肺癌、结肠癌、肾癌、前列腺癌、卵巢癌、脑癌、乳腺癌、胰腺癌、子宫颈癌、胃癌、肝癌、肉瘤和黑色素瘤。
[0014] 本发明所涉及的合成2-氨基烟腈的方法是：利用芳香醛 （香草醛或丁香醛）、苯乙酮、丙二睛和乙酸铵为原料经一锅四组分反应便可得到目标化合物2-氨基烟腈，该反应具有简单，高效率，高选择性和高原子经济性的优点，反应方程式用如下通式表示：
[0015]
[0016] 合成方法具体包括以下步骤：
[0017] 将香草醛或丁香醛 (2 mmol)，与苯乙酮 (2 mmol)，丙二腈 (2 mmol) 溶于1,4-二氧六环中，再加入乙酸铵 (4 mmol)，微波（300 W）辅助加热120℃反应20 min。向反应混合物中加入冰水，使产物析出，再经重结晶可得目标产物， 2-氨基烟腈。
[0018] 上述药物可加入一种或多种药物载体或赋形剂，制备成片剂、胶囊剂、散剂、丸剂、颗粒剂、注射剂、纳米制剂或乳剂。通过体外药效学试验证明该类药物对胰腺癌、胃癌、肝癌、肺癌、乳腺癌等细胞有明显的抑制作用，具有良好的抗癌活性。
[0019] 有益效果：
[0020] 1、合成了两种具有潜在抗肿瘤活性的2-氨基烟腈类化合物；
[0021] 2、采用微波辅助一锅四组分反应的方法，该反应具有反应迅速，简单，高效率，高选择性和高原子经济性的优点，该反应在20 min内即可高效完成；
[0022] 3、上述合成的新型的2-氨基烟腈类化合物对人肝癌HepG2、人胃癌SGC-7901、人胰腺癌KP4、人肺癌NCI-H292等细胞株的体外生长具有显著的抑制作用。
附图说明
[0023] 图1.图2.分别为4-(4-羟基-3,5-二甲氧基苯基)-6-苯基-2-氨基烟腈（a）(W11)的氢谱和质谱
[0024] 图3.图4.分别为4-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-6-苯基-2-氨基烟腈（b）(W12)的氢谱和质谱
[0025] 图5.受试物W12对人胃癌SGC-7901裸小鼠移植瘤生长的影响五、具体实施方式
[0026] 实施例1.
[0027]
[0028] 4-(4-羟基-3,5-二甲氧基苯基)-6-苯基-2-氨基烟腈（a）(W11)
[0029] 将丁香醛 (2 mmol)，与苯乙酮 (2 mmol)，丙二腈 (2 mmol) 溶于1,4-二氧六环中，再加入乙酸铵 (4 mmol)，微波（300 W）辅助加热120℃反应20 min。向反应混合物中加入冰水，使产物析出，再经重结晶可得产物，产率84%。IR (KBr) v/cm-1: 3471, 3395,3358, 3065, 2953, 2111, 1630, 1573, 1588, 1514, 1464, 1379, 1250, 1211, 1109,
770, 699; 1H NMR (300 MHz, DMSO-d6) δ/ppm: 8.88 (s, 1H, OH), 8.12-8.15 (m, 2H, ArH), 7.45-7.56 (m, 3H, ArH), 7.32 (s, 1H, H5), 7.00 (s, 2H, ArH), 6.91 (s, 2H, NH2), 3.86 (s, 6H, 2×OCH3); 13C NMR (75.5 MHz, DMSO-d6) δ/ppm: 160.9, 158.3,
155.0, 147.9, 137.7, 137.3, 130.0, 128.5, 127.2, 126.6, 117.5, 109.1, 106.3,
86.5, 56.2; MS (ESI) m/z: 348.3 [M+H]+, 370.3 [M+Na]+; Anal. Calcd for C20H17N3O3: C, 69.15; H, 4.93; N, 12.10; found: C, 69.03; H, 4.98; N, 12.17.
770, 699; 1H NMR (300 MHz, DMSO-d6) δ/ppm: 8.88 (s, 1H, OH), 8.12-8.15 (m, 2H, ArH), 7.45-7.56 (m, 3H, ArH), 7.32 (s, 1H, H5), 7.00 (s, 2H, ArH), 6.91 (s, 2H, NH2), 3.86 (s, 6H, 2×OCH3); 13C NMR (75.5 MHz, DMSO-d6) δ/ppm: 160.9, 158.3,
155.0, 147.9, 137.7, 137.3, 130.0, 128.5, 127.2, 126.6, 117.5, 109.1, 106.3,
86.5, 56.2; MS (ESI) m/z: 348.3 [M+H]+, 370.3 [M+Na]+; Anal. Calcd for C20H17N3O3: C, 69.15; H, 4.93; N, 12.10; found: C, 69.03; H, 4.98; N, 12.17.
[0030] 实施例2.
[0031]
[0032] 4-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-6-苯基-2-氨基烟腈（b）(W12)
[0033] 将香草醛 (2 mmol)，与苯乙酮 (2 mmol)，丙二腈 (2 mmol) 溶于1,4-二氧六环中，再加入乙酸铵 (4 mmol)，微波（300 W）辅助加热120℃反应20 min。向反应混合物中-1加入冰水，使产物析出，再经重结晶可得产物，产率82%。IR (KBr) v/cm : 3486, 3401,
1
3308, 3196, 2209, 1632, 1577, 1551, 1519, 1469, 1278, 1220, 1126, 764; H NMR (300 MHz, DMSO-d6) δ/ppm: 9.53 (s, 1H, OH), 8.11-8.14 (m, 2H, ArH), 7.42-7.56 (m, 3H, ArH), 7.24-7.29 (m, 2H, H5, ArH), 7.15 (dd, 1H, ArH, J = 2.1, 8.1 Hz),
13
6.85-6.96 (m, 3H, ArH, NH2), 3.87 (s, 3H, OCH3); C NMR (75.5 MHz, DMSO-d6) δ/ppm: 161.0, 158.3, 154.9, 148.2, 147.5, 137.7, 129.9, 128.6, 127.7, 121.4, +
117.5, 115.5, 112.6, 109.0, 86.4, 55.8; MS (ESI) m/z: 318.1 [M+H], 340.3 + +
[M+Na], 356.0 [M+K]; Anal. Calcd for C19H15N3O2: C, 71.91; H, 4.76; N, 13.24; found: C, 71.83; H, 4.70; N, 13.31.
1
3308, 3196, 2209, 1632, 1577, 1551, 1519, 1469, 1278, 1220, 1126, 764; H NMR (300 MHz, DMSO-d6) δ/ppm: 9.53 (s, 1H, OH), 8.11-8.14 (m, 2H, ArH), 7.42-7.56 (m, 3H, ArH), 7.24-7.29 (m, 2H, H5, ArH), 7.15 (dd, 1H, ArH, J = 2.1, 8.1 Hz),
13
6.85-6.96 (m, 3H, ArH, NH2), 3.87 (s, 3H, OCH3); C NMR (75.5 MHz, DMSO-d6) δ/ppm: 161.0, 158.3, 154.9, 148.2, 147.5, 137.7, 129.9, 128.6, 127.7, 121.4, +
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[M+Na], 356.0 [M+K]; Anal. Calcd for C19H15N3O2: C, 71.91; H, 4.76; N, 13.24; found: C, 71.83; H, 4.70; N, 13.31.
[0034] 实施例3 有关于(W11)和(W12)的药理学实验
[0035] 一、体外抗肿瘤活性的筛选
[0036] 1.1 受试物
[0037] 受试物为本发明实施例1和实施例2所制备的化合物。
[0038] a（W11）为本发明实施例1制备的化合物，中文名为4-(4-羟基-3,5-二甲氧基苯基)-6-苯基-2-氨基烟腈； b（W12）为本发明实施例2制备的化合物，中文名为4-(4-羟基-3,5-二甲氧基苯基)-6-苯基-2-氨基烟腈。阳性药为阿霉素，购自Sigma公司。
[0039] 1.2 受试细胞株
[0040] 选用人胃癌SGC7901，人肝癌HepG2, 人白血病细胞株HKB，人胰腺癌细胞株KP4，人肺癌细胞株NCI-H292、NCI-H727。
[0041] 1.3 实验方法
[0042] 取处于指数生长期状态良好的细胞一瓶，加入0.25的胰酶消化细胞，加入完全培-4养基中和胰酶后，反复吹匀，制备成4×10 个细胞/ml的细胞悬液。将上述细胞悬液按100 µL/孔，加入到96孔细胞培养板中，置恒温CO2培养箱培养24小时，换液，每孔添加新培养基180 µL，加入不同浓度的受试药20 µL，继续培养24-72小时。然后每孔加入5 mg/ml浓度的MTT 20 µL，培养箱中继续培养4小时，吸去上清液，加入DMSO，150 µL，振摇混匀，用多功能酶标仪在570 nm波长处测定每孔的OD值，分别计算各浓度下的细胞抑制率。受试物设置6个浓度，每个浓度设3次重复，用IC50计算软件计算受试物的IC50。
[0043] 细胞抑制率%=（阴性对照组OD值-给药组OD值）/阴性对照组OD值×100%.[0044] 1.4 试验结果
[0045] 表一、受试物W11和W12体外抗肿瘤作用
[0046]
[0047] 注：上述结果为三次重复试验的平均值。
[0048] 二、W12对人胃癌裸小鼠移植瘤的实验治疗作用
[0049] 2.1受试物
[0050] W12（b）为本发明实施例2制备的化合物，中文名为4-(4-羟基-3,5-二甲氧基苯基)-6-苯基-2-氨基烟腈，用DMSO与无菌水1:1的比例配置的溶媒，配成16 mg/ml的溶液。
[0051] 阳性药为紫杉醇注射液 (规格：30 mg/5ml)，按10 mg/kg的给药剂量配制，即取0.5 ml样品加入2.5 ml生理盐水，震荡摇匀，配制成浓度为1.0 mg/ml溶液。
[0052] 2.2 移植瘤
[0053] 本实验采用人胃癌SGC-7901裸小鼠移植瘤模型，该模型是按每小鼠前肢腋窝皮7
下接种1×10 个胃癌SGC-7901细胞，生长7天而成。
下接种1×10 个胃癌SGC-7901细胞，生长7天而成。
[0054] 2.3 动物
[0055] 雄性BALB/c裸小鼠，日龄7-8周龄，体重18-22 g，由扬州大学医学比较中心提供，许可证号 SCXK(苏)2000-001。每组动物设阴性对照组10只，给药组6只。
[0056] 2.4试验方法
[0057] 取对数生长期的SGC-7901胃癌细胞，用含Metrigel的培养液配制成1×108/ml的细胞悬液，在无菌条件下，按0.1 ml/鼠接种于裸小鼠右侧腋窝皮下。每日观察裸小鼠移植3
瘤的生长情况，足够大时用游标卡尺测量移植瘤大小，待肿瘤生长至100～200 mm 后将动物随机分组。按每周3次测量肿瘤的大小与体重。口服给药，每周5次，共3周；紫杉醇注射液静脉给药20 mg/kg，每周2次，每次0.4 ml每只，共3周；阴性对照组同时给等量生理盐水。每日观察并记录裸鼠的饮食及活动状况及移植瘤生长情况。以末体重（FBW）/初体重（IBW）进行药物毒性评价，即末体重（FBW）/初体重（IBW）≥0.8为无毒性反应，＜0.8为有毒性反应。
瘤的生长情况，足够大时用游标卡尺测量移植瘤大小，待肿瘤生长至100～200 mm 后将动物随机分组。按每周3次测量肿瘤的大小与体重。口服给药，每周5次，共3周；紫杉醇注射液静脉给药20 mg/kg，每周2次，每次0.4 ml每只，共3周；阴性对照组同时给等量生理盐水。每日观察并记录裸鼠的饮食及活动状况及移植瘤生长情况。以末体重（FBW）/初体重（IBW）进行药物毒性评价，即末体重（FBW）/初体重（IBW）≥0.8为无毒性反应，＜0.8为有毒性反应。
[0058] 2.5 检测指标及计算方法
[0059] （1） 肿瘤体积(tumor volume，TV)，计算公式为：
[0060] TV = 1/2×a×b2
[0061] 其中a、b分别表示肿瘤的长和宽。
[0062] （2）相对肿瘤体积（relative tumor volume，RTV），计算公式为：
[0063] RTV = TVt/TV0。
[0064] 其中TV0为分笼给药时(即d0)肿瘤体积，T为每一次测量时的肿瘤体积。
[0065] （3）肿瘤相对增殖率T/C（%），计算公式为：
[0066] T/C（%）= RTVt/RTVc×100%
[0067] RTVt：治疗组相对瘤体积；RTVc：对照组相对瘤体积。
[0068] 试验结果以肿瘤相对增殖率T/C（%）作为抗肿瘤活性的评价指标。
[0069] 2.6 统计方法
[0070] 实验数据以平均值和标准差表示，统计方法采用t-检验。
[0071] 2.7 试验结果见图5。