N-丁烯酸酰基羟基保护的葡萄糖胺及其制备方法和应用的制作方法

专利名称：N-丁烯酸酰基羟基保护的葡萄糖胺及其制备方法和应用的制作方法技术领域：本发明涉及一类具有抗肿瘤活性的N-丁烯酸酰基羟基保护的葡萄糖胺化合物。在自然界中存在的糖类物质中，甲壳素是最常见的氨基多糖，是地球上仅次于纤维素的数量最丰富的有机化合物之一。研究表明，甲壳素和壳聚糖不仅无毒、可被生物降解，而且具有显著抑制真菌繁殖等多种医学功能和药理作用，可作为一类无毒而有效的生物药剂应用在医药和卫生保健领域。葡萄糖胺是甲壳素的降解产物，具有多种生物活性，近年来又发现它对癌细胞也有抑制作用，对正常机体毒性很小。近年来抗癌药物令人关注，本发明人根据市场的需求，研究了含有不同配基的氨基糖化合物的抗肿瘤活性。本发明的目的是提供一种顺丁烯二酸酐衍生物与氨基葡萄糖衍生物相连的化合物，即将顺丁烯二酸与氨基葡萄糖衍生物偶联起来，制备一系列N-丁烯酸酰基羟基保护的葡萄糖胺化合物，该化合物具有抗肿瘤活性，能满足市场的需求。一种N-丁烯酸酰基羟基保护的葡萄糖胺化合物，其特征是氨基葡萄糖衍生物在氨基部位与顺丁烯二酸以酰胺键相连接。一种N-丁烯酸酰基羟基保护的葡萄糖胺化合物的制备方法，其特征是由氨基葡萄糖衍生物与顺丁烯二酸酐在溶剂存在下进行酰化反应。一种N-丁烯酸酰基羟基保护的葡萄糖胺化合物，其特征是将它用于制备抗癌药物。本发明的化合物具有体外抗肿瘤活性，通过两种物质的反应，得到一种类似柔红霉素骨架，即共轭平面与糖环垂直的骨架的化合物，有利于共轭平面对DNA的插入，使之具有抗肿瘤活性。下面通过实施例说明本发明。实施例1取充分干燥的O-四乙酰基-2-葡萄糖胺3.47g(10mmol)，溶于干燥过的乙腈50ml，加入等摩尔的顺丁烯二酸酐，全溶，室温搅拌反应过夜；将反应液浓缩至30ml左右，加入30ml无水乙醚，有白色混浊生成，0℃以下冷冻2小时，有大量白色固体析出，倾出上清液，将固体再用少量乙腈溶解，无水乙醚沉出，抽滤，滤饼用无水乙醚洗涤两次，得到本发明的一种白色产物3-(1’，3’，4’，6’-四-O-乙酰基-2’-脱氧葡萄糖-2’-氨基甲酰基)-丙烯酸或称N-丁烯酸酰基-O-四乙酰基-2-葡萄糖胺(简称化合物(1))3.51g。收率78.9％。从其溴化钾压片红外光谱可以看到3328cm-1处的NH特征吸收峰；3065cm-1、1610cm-1处为碳碳双键＝C-H和C＝C的特征吸收峰；1753cm-1、1634cm-1处为C＝O特征吸收峰；2960cm-1处为-CH3的C-H特征吸收峰。此化合物的核磁共振氢谱(DMSO，δ)中8.55～8.59处是NH的峰；6.15～6.26处为碳碳双键上的C2-H、C3-H的峰；5.72～5.76、5.18～5.22、4.89～4.93、4.17～4.22、4.01～4.07、4.01～4.05和3.97～4.01处分别为糖环上C1’、C4’、C3’、C6’、C2’、C5’和C6’上氢的峰；1.92～2.06处是乙酰基的12个氢峰。由上述的红外光谱和核磁共振氢谱可以确定本发明的化合物结构为 其中对化合物(1)R＝Ac，对化合物(2)R＝Bz，对化合物(3)R＝Bn本实施例所用的反应物O-四乙酰基-2-葡萄糖胺可改为O-四乙酰基-1-葡萄糖胺。实施例2取充分干燥的O-四苯甲酰基-2-葡萄糖胺5.96g(10mmol)，溶于干燥乙腈100ml中，加入等摩尔的顺丁烯二酸酐，室温搅拌反应过夜；有大量白色固体生成，抽滤，滤饼用乙腈洗涤三次；得本发明的产品白色粉末3-(1’，3’，4’，6’-四-O-苯甲酰基-2’-脱氧葡萄糖-2’-氨基甲酰基)-丙烯酸或称N-丁烯酸酰基-O-苯甲酰基-2-葡萄糖胺(简称化合物(2))6.17g。收率89.0％，m.p.175～177℃。从其溴化钾压片红外光谱可以看到3066cm-1处及1601cm-1、1491cm-1处的ArH和苯环的特征吸收峰；1742cm-1、1634cm-1处的C＝O特征吸收峰；1558cm-1处的N-H和1248cm-1处的C-O-C特征吸收峰；其核磁共振氢谱(DMSO，δ)在7.26～8.05处是苯环上的20个氢的峰；6.10～6.16处是碳碳双键C2、C3的两个氢峰；6.21～6.23、5.82～5.85、5.78～5.81、4.84～4.89、4.63～4.66、4.47～4.50和4.37～4.40处分别是糖环C1’、C4’、C3’、C2’、C6’、C6’和C5’上的氢峰。从上述的红外光谱及核磁共振氢谱可以确定化合物(2)的结构。本实施例所用的反应物O-四苯甲酰基-2-葡萄糖胺可改为O-四苯甲酰基-1-葡萄糖胺。实施例3将O-四苄基-2-葡萄糖胺5.40g(10mmol)以乙腈(100ml)为溶剂，加热回流，溶解，加入等摩尔的顺丁烯二酸酐，回流反应5小时；将反应液减压蒸干，得粘稠固体，用20ml氯仿溶解，加入30ml甲醇，-4℃冷冻4小时，有大量白色固体析出，抽滤，滤饼用冷甲醇洗涤两次；得白色粉末3-(1’，3’，4’，6’-四-O-苄基-2’-脱氧葡萄糖-2’-氨基甲酰基)-丙烯酸或称N-丁烯酸酰基-O-苄基-2-葡萄糖胺(简称化合物(3))5.26g。收率82.5％，m.p.134～136℃。从其溴化钾压片红外光谱可以看到3288cm-1处的N-H特征吸收峰；3030cm-1、3066cm-1处的ArH的特征吸收峰；1717cm-1、1630cm-1处的C＝O吸收峰；以及1248cm-1处的C-O-C特征吸收峰。其核磁共振氢谱(DMSO.δ)在9.15～9.26处是N-H峰；7.21～7.38处是苯环上的20个氢的峰；6.27～6.35处是碳碳双键C2、C3上的两个氢峰；4.52～4.73处是苄基(Ph-CH2)上的8个氢峰；4.77～4.81、3.78～3.85、3.66～3.75、3.53～3.59分别是糖环C1’上1个氢、C2’上1个氢、C4’，C3’，C5’上3个氢和C6’上2个氢的峰。由上述的红外光谱及核磁共振氢谱可以确定化合物(3)的结构。本实施例所用的反应物O-四苄基-2-葡萄糖胺可改为O-四苄基-1-葡萄糖胺。上述实施例中所用的溶剂乙腈可改为甲醇、乙醇。本发明所合成的偶联物的抗肿瘤活性采用磺酰罗丹明B(sulforhodamine B)蛋白染色法测定本发明所合成化合物的体外抗癌活性，在人肝癌(BEL-7402)、小鼠白血病(P388)、人白血病(HL-60)和人肺癌(A-549)细胞株上进行了抗癌活性筛选。抗肿瘤活性实验结果表明苯发明的化合物均有抑制BEL-7402、P388、HL-60和A-549细胞株的作用。特别是本发明的化合物(2)对上述四种细胞株的抑制率高于对照品五氟脲嘧啶的抑制率，显示了较好的抑制肿瘤细胞生长的效果。在药物浓度为10-5mol/l时，化合物(2)对BEL-7402细胞株的抑制率可达99.3％，对P388细胞株抑制率可达91.9％，表现出对BEL-7402、P388细胞株的抑制生长作用有强效；对HL-60细胞株抑制率可达82.1％，对A-549细胞株抑制率可达80.6％，表现出对HL-60、A-549细胞株的抑制生长作用有弱效。临床化疗中带糖链的抗癌药物占有重要地位，如蒽环类抗生素阿霉素、羟基柔红霉素、蝴蝶霉素、依托泊苷、鬼臼毒素等，蒽环类(anthracyclines)抗生素的糖基在稳定整个分子在受体中的构象起决定作用。糖基的极性，可固定配基对DNA的嵌入，从而阻断DNA复制和转录。而且，蒽环与糖环在空间上的近似垂直构型有利于共轭平面对DNA的嵌入；蒽环共轭平面上的羰基和羟基可与DNA的嘧啶形成氢键，也有助于共轭平面对DNA的嵌合。DNA嵌合分子的作用本质是干扰拓扑异构酶(topoisomerase，Top)对DNA的识别和修复，从而杀死或抑制癌细胞。Top是近年来抗肿瘤药物研究的重要作用靶点之一。本发明人研究含有不同配基的糖化合物的抗肿瘤活性表明，顺丁烯二酸酐衍生物与氨基葡萄糖相连的化合物具有较强的体外抗肿瘤活性。通过Tripos公司的Syble软件在SGI O2工作站上进行结构优化和计算，并与众多抗癌活性物质及药物的结构对比，表明此类化合物与蒽环类抗生素的骨架有很大的相似性(1)平面共轭结构及与之近似垂直的糖环；(2)共轭平面上氢键供体与受体的分布。本发明基于上述结果，对D-2-氨基葡萄糖或D-1-氨基葡萄糖及其衍生物进行化学修饰，制备一系列含顺丁烯二酸的氨基葡萄糖偶联物，目的是提高化合物的靶向性，寻找疗效高、毒副作用低的新的抗肿瘤化合物，以期为临床提供新型抗肿瘤药物。权利要求1.一种N-丁烯酸酰基羟基保护的葡萄糖胺化合物，其特征是氨基葡萄糖衍生物在氨基部位与顺丁烯二酸以酰胺键相连接。2.一种N-丁烯酸酰基羟基保护的葡萄糖胺化合物的制备方法，其特征是由氨基葡萄糖衍生物与顺丁烯二酸酐在溶剂存在下进行酰化反应。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征是所述的溶剂为乙腈、甲醇、乙醇。4.一种N-丁烯酸酰基羟基保护的葡萄糖胺化合物，其特征是将它用于制备抗癌药物。全文摘要一种N－丁烯酸酰基羟基保护的葡萄糖胺化合物，其特征是氨基葡萄糖衍生物在氨基部位与顺丁烯二酸以酰胺键相连接。它是由氨基葡萄糖衍生物与顺丁烯二酸酐在溶剂存在下进行酰化反应而制成的。本发明的化合物具有体外抗肿瘤活性，通过两种物质的反应，得到一种类似柔红霉素骨架，即共轭平面与糖环垂直的骨架的化合物，有利于共轭平面对DNA的插入，使之具有抗肿瘤活性。文档编号C07H5/06GK1548445SQ0311227公开日2004年11月24日 申请日期2003年5月16日 优先权日2003年5月16日发明者江涛, 刘勇, 任素梅, 江 涛 申请人:中国海洋大学