本發(fā)明涉及藥物技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一類氟代噻唑腙類化合物I-IV及其藥理活性和藥學(xué)用途。該化合物及其衍生物可以用于預(yù)防和/或治療各種因素引起的腫瘤或癌癥等疾病。
背景技術(shù)：
惡性腫瘤嚴(yán)重影響人們的身體健康，現(xiàn)已成為導(dǎo)致人類死亡的第二大病因，僅次于心腦血管疾病。據(jù)世衛(wèi)組織統(tǒng)計(jì)，全世界每年新確診的腫瘤患者均在1000萬(wàn)以上，每年全球腫瘤死亡總數(shù)達(dá)700萬(wàn)人。隨著環(huán)境污染的加重，癌癥發(fā)病率正在逐年提高，呈多發(fā)態(tài)勢(shì)，世衛(wèi)組織2014報(bào)告預(yù)測(cè)全球癌癥病例將呈現(xiàn)迅猛增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，由2012年的1400萬(wàn)人，逐年遞增至2025年的1900萬(wàn)人，到2035年將達(dá)到2400萬(wàn)人，死亡人數(shù)也將由每年600萬(wàn)增加至1000萬(wàn)。2012年，中國(guó)新增307萬(wàn)癌癥患者并造成約220萬(wàn)人死亡，分別占全球總量的21.9％和26.8％，癌癥已經(jīng)成為我國(guó)城鄉(xiāng)居民死亡的首要原因。腫瘤不僅嚴(yán)重威脅著人民群眾的身體健康，給病人和病人家庭帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失，而且還會(huì)給國(guó)家和社會(huì)造成沉重的負(fù)擔(dān)。尋找高效、低毒、可選擇性殺傷或抑制腫瘤細(xì)胞的新作用機(jī)制的新型抗腫瘤藥物已成為抗腫瘤藥物研發(fā)的重要方向。
噻唑類化合物是雜環(huán)化合物中十分重要的一類，具有抗菌、抗結(jié)核、抗癌、抗病毒、降血壓、消炎鎮(zhèn)痛、降血糖、抗癲癇、抗寄生蟲(chóng)和抗氧化等領(lǐng)域顯示出廣闊的應(yīng)用前景，已有眾多噻唑類藥物用于臨床治療多種疾病。腙類化合物是指分子結(jié)構(gòu)中含有-NHN＝CH-基團(tuán)的一類化合物，是肼與醛或酮等含羰基化合物發(fā)生縮合反應(yīng)生成的產(chǎn)物，其具有廣泛的生物活性(如抗菌、抗腫瘤及降糖等)，在醫(yī)藥領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景。本發(fā)明將噻唑和腙類化合物活性基團(tuán)偶聯(lián)設(shè)計(jì)合成氟代噻唑腙類化合物，現(xiàn)有技術(shù)中沒(méi)有本發(fā)明提供的氟代噻唑腙類化合物及其作為有效成分的藥物組合物的報(bào)道，也沒(méi)有該類衍生物或其藥物組合物應(yīng)用在制備或治療各種因素引起的腫瘤等疾病藥物中的報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明涉及藥物技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一類氟代噻唑腙類化合物I-IV、其制備方法及其藥理活性和藥學(xué)用途。該類化合物及其衍生物可以用于預(yù)防和/或治療各種因素引起的腫瘤、癌癥等疾病。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
本發(fā)明設(shè)計(jì)合成了一類氟代噻唑腙類化合物I-IV，其化學(xué)結(jié)構(gòu)如下所示：
結(jié)構(gòu)通式中的R1、R2和R3分別為H，Br，F(xiàn)，CF3中的一種，化合物I中R1為Br，R2和R3為H；化合物II中R1為H，R2和R3為F；化合物III中R2為CF3，R1和R3為H；化合物IV中R2為H，R1和R3為CF3。
所述化合物I-IV中的一種或二種或多種混合具有抗腫瘤活性，在此所指的化合物I-IV可為化合物I-IV本身以及化合物I-IV的藥物學(xué)上可接受的鹽等化學(xué)等價(jià)物中的一種，但不局限于以上化學(xué)等價(jià)物。
本發(fā)明同時(shí)提供了本發(fā)明化合物I-IV在制備用于預(yù)防和/或治療各種因素引起的腫瘤和/或癌癥等相關(guān)的疾病中的應(yīng)用。
本發(fā)明化合物用作藥物時(shí)，可以直接使用，或者以藥物組合物的形式使用。該藥物組合物含有0.1–99％，優(yōu)選為0.5–90％的本發(fā)明化合物，其余為藥物學(xué)上可接受的藥用載體和/或賦形劑。
所述的藥用載體或賦形劑是一種或多種固體、半固體和液體稀釋劑、填料以及藥物制品輔劑。將本發(fā)明的藥物組合物以單位體重服用量的形式使用。本發(fā)明的藥物可經(jīng)注射(靜注、肌注)、口服和外用三種形式給藥。
本發(fā)明目的是提供一類新的氟代噻唑腙類化合物及其制備方法，該化合物及其衍生物可以預(yù)防和/或治療各種因素引起的腫瘤和/或癌癥等疾病，例如肺癌、骨髓瘤、神經(jīng)母細(xì)胞瘤、肝癌、胃癌、乳腺癌、胰腺癌、膀胱癌、腸癌、前列腺癌等腫瘤和/或癌癥疾病中的一種或二種以上。
1、化合物的合成與結(jié)構(gòu)鑒定
本發(fā)明氟代噻唑腙類化合物I-IV的制備方法步驟如下：
步驟1：制備中間體3,4-二氟苯亞甲基氨基硫脲(化合物a):
稱取10mmol3,4-二氟苯甲醛(3.07g)和11mmol氨基硫脲(2.165g)置于500mL反應(yīng)瓶中，再加入30mL乙醇(95％)攪拌均勻后，滴加1mL冰醋酸，然后65-70℃回流攪拌約10小時(shí)，減壓蒸除大部分乙醇后加入20毫升冰水，過(guò)濾得沉淀，冰水洗沉淀(30mL分三次)乙醇重結(jié)晶得到中間體3,4-二氟苯亞甲基氨基硫脲(化合物a)。
步驟2：制備氟代噻唑腙類化合物I-IV:
稱取1mmol中間體3,4-二氟苯亞甲基氨基硫脲(215mg)和2-5mmol無(wú)水醋酸鈉置于反應(yīng)瓶中，加入10-20mL無(wú)水乙醇，再加入0.9-1.1mmol相應(yīng)取代2-溴苯乙酮，然后在60-90℃加熱回流10-14小時(shí)，冷卻反應(yīng)液，過(guò)濾得固體，然后甲醇重結(jié)晶得噻唑腙化合物I-IV。
2、本發(fā)明氟代噻唑腙類化合物I-IV對(duì)各種腫瘤細(xì)胞毒性測(cè)定
采用目前常用的四氮唑鹽(MTT)法檢測(cè)合成衍生物對(duì)體外培養(yǎng)的人腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞毒性。體外抗腫瘤實(shí)驗(yàn)所選用細(xì)胞株：人肺癌細(xì)胞A549、人克隆結(jié)腸腺癌細(xì)胞CaCo-2、人肝癌細(xì)胞HepG2、人膠質(zhì)瘤細(xì)胞U87、人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞HUVEC等。測(cè)定方法：取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的細(xì)胞，將細(xì)胞懸液接種到96孔板，在37℃、100％相對(duì)濕度、含5％CO2、95％空氣的培養(yǎng)箱預(yù)培養(yǎng)24h后，然后加藥。另外，每個(gè)濃度設(shè)陰性對(duì)照(等濃度DMSO)及空白本底(不加細(xì)胞)，各組均設(shè)3個(gè)復(fù)孔。再連續(xù)培養(yǎng)24h，然后每孔加入MTT溶液，繼續(xù)培養(yǎng)4h后，仔細(xì)吸去上清液(懸浮細(xì)胞，需要先離心，再吸去上清)。每孔加入DMSO，置微量振蕩器震蕩5min以使結(jié)晶完全溶解，酶標(biāo)儀492nm單波長(zhǎng)比色，測(cè)定OD值。抑制率(％)＝(實(shí)驗(yàn)組OD均值一空白組OD均值)/(對(duì)照組OD均值-空白組OD均值)x100％，并計(jì)算IC50值。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：
本發(fā)明提供的化合物經(jīng)MTT法對(duì)所實(shí)驗(yàn)的各種腫瘤細(xì)胞株均具有較強(qiáng)的抑制活性，并且對(duì)正常細(xì)胞人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞HUVEC毒性較低，證明本發(fā)明化合物均具有良好的抗腫瘤活性，在抗腫瘤藥物開(kāi)發(fā)方面具有很好的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施方式
為了更好地理解本發(fā)明的實(shí)質(zhì)，下面將用本發(fā)明的實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明化合物氟代噻唑腙類化合物I-IV的制備方法和藥理作用結(jié)果，但不以此實(shí)施例來(lái)限定本發(fā)明。
實(shí)施例1：4-(3-溴苯基)-2-(2-(3,4-二氟苯亞甲基)肼基)噻唑(4-(3-bromophenyl)-2-(2-(3,4-difluorobenzylidene)hydrazinyl)thiazole,化合物I)的制備
(1)稱取10mmol3,4-二氟苯甲醛(3.07g)和11mmol氨基硫脲(2.165g)置于500mL反應(yīng)瓶中，再加入30mL乙醇(95％)攪拌均勻后，滴加1mL冰醋酸，然后65-70℃回流攪拌約10小時(shí)，減壓蒸除大部分乙醇后加入20毫升冰水，過(guò)濾得沉淀，冰水洗沉淀(30mL分三次)乙醇重結(jié)晶得到中間體3,4-二氟苯亞甲基氨基硫脲(化合物a)。
(2)稱取1mmol中間體3,4-二氟苯亞甲基氨基硫脲(215mg)和4mmol無(wú)水醋酸鈉置于250mL反應(yīng)瓶中，加入20mL無(wú)水乙醇，再加入1mmol 2,3′-二溴苯乙酮(278mg)，然后在60-90℃加熱回流12小時(shí)，冷卻反應(yīng)液，過(guò)濾干燥得灰色固體4-(3-溴苯基)-2-(2-(3,4-二氟苯亞甲基)肼基)噻唑(77％)；1H-NMR(500MHz,DMSO-d6)δ:8.03(1H,s),7.99(1H,s),7.84(1H,d, J＝7.5Hz),7.66(1H,m),7.47(4H,overlap),7.35(1H,dd,J＝8.0,7.5Hz)；13C-NMR(125MHz,DMSO-d6)δ:168.1,150.8,148.81,148.83,139.0,136.8,132.2,130.7,130.1,128.1,124.3,123.2,122.1,118.0,114.5,105.5；ESIMS:m/z393[M+H]+HRESIMS:calc for C16H10N3F2SBr[M+H]+393.9820,found393.9777.
實(shí)施例2：2-(2-(3,4-二氟苯亞甲基)肼基)-4-(3，4-二氟苯基)噻唑(2-(2-(3,4-difluorobenzylidene)hydrazinyl)-4-(3,4-difluorophenyl)thiazole,化合物II)
化合物II的制備方法與化合物I的制備方法相似，其與實(shí)施例1不同之處在于將原料2,3′-二溴苯乙酮換為3′,4′-二氟-2-溴苯乙酮，制備得到化合物II，灰色固體，收率82％，1H-NMR(500MHz,DMSO-d6)δ:12.26(1H,s),7.95(1H,s),7.78(1H,m),7.58-7.65(2H,overlap),7.38-7.45(4H,overlap)；13C-NMR(125MHz,DMSO-d6)δ:168.6,151.1,150.2,149.2,148.8,148.3,139.5,138.7,132.7,132.6,123.7,122.6,118.4,118.1,114.8,114.6,105.4；ESIMS:m/z352[M+H]+HRESIMS:calc for C16H9N3F4S[M+H]+352.0526,found352.0452.
實(shí)施例3：2-(2-(3,4-二氟苯亞甲基)肼基)-4-(4-(三氟甲基)苯基)噻唑(2-(2-(3,4-difluorobenzylidene)hydrazinyl)-4-(4-(trifluoromethyl)phenyl)thiazole，化合物III)
化合物III的制備方法與化合物I的制備方法相似，其與實(shí)施例1不同之處在于將原料2,3′-二溴苯乙酮換為4′-三氟甲基-2-溴苯乙酮，制備得到化合物III，灰色固體，收率78％，1H-NMR(500MHz,DMSO-d6)δ:12.31(1H,s),8.01(2H,d,J＝8.0Hz),7.96(1H,s),7.69(2H,d,J＝8.0Hz),7.61(1H,dd,J＝9.5,9.5Hz),7.50(1H,s),7.38-7.45(2H,overlap)；13C-NMR(125MHz,DMSO-d6)δ:168.8,151.2,149.5,149.3,139.5,138.7,132.6,128.0,127.9,126.4,125.9,123.7,118.3,114.9,107.0；ESIMS:m/z 384[M+H]+HRESIMS:calc for C17H10N3F5S[M+H]+384.0588,found 384.0535.
實(shí)施例4：2-(2-(3,4-二氟苯亞甲基)肼基)-4-(3，5-雙(三氟甲基)苯基)噻唑(4-(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl)-2-(2-(3,4-difluorobenzylidene)hydrazinyl)thiazole，化合物IV)
化合物IV的制備方法與化合物I的制備方法相似，其與實(shí)施例1不同之處在于將原料2,3′-二溴苯乙酮換為3′,5′-雙(三氟甲基)-2-溴苯乙酮，制備得到化合物IV，灰色固體，收率90％，1H-NMR(500MHz,DMSO-d6)δ:10.92(1H,s),8.16(2H,s),7.76(1H,s),7.71(1H,s),7.48(1H,m),7.26(1H,m),7.12(1H,dd,J＝8.5,8.5Hz),7.04(1H,s)；13C-NMR(125MHz,DMSO-d6)δ:169.5,151.8,149.8,148.2,139.8,136.7,131.8(2C),131.6,125.7(2C),123.3(2C),123.2,120.8,117.4,114.5,106.4；ESIMS:m/z 452[M+H]+HRESIMS:calc for C18H9N3F8S[M+H]+452.0462,found452.0446.
實(shí)施例5：氟代噻唑腙類化合物I-IV對(duì)各種腫瘤細(xì)胞毒性測(cè)定
采用目前常用的四氮唑鹽(MTT)法檢測(cè)合成化合物對(duì)體外培養(yǎng)的人腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞毒性。體外抗腫瘤實(shí)驗(yàn)所選用細(xì)胞株：人肺癌細(xì)胞A549、人克隆結(jié)腸腺癌細(xì)胞CaCo-2、人肝癌細(xì)胞HepG2、人膠質(zhì)瘤細(xì)胞U87、人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞HUVEC等。測(cè)定方法：取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的細(xì)胞，將細(xì)胞懸液接種到96孔板，使其每孔細(xì)胞數(shù)為3×103個(gè)，在37℃、100％相對(duì)濕度、含體積含量5％CO2、95％空氣的培養(yǎng)箱預(yù)培養(yǎng)24h后，然后加藥。另外，將濃度為1.25，2.5，5.0，10.0，20.0微克/毫升的氟代噻唑腙類化合物I-IV，每個(gè)濃度設(shè)陰性對(duì)照(等濃度DMSO)及空白本底(不加細(xì)胞)，各組均設(shè)3個(gè)復(fù)孔。再連續(xù)培養(yǎng)24h，然后每孔加入20微升5毫克/毫升MTT溶液，繼續(xù)培養(yǎng)4h后，仔細(xì)吸去上清液(懸浮細(xì)胞，需要先離心，再吸去上清)。每孔加入150微升DMSO，置微量振蕩器震蕩5min以使結(jié)晶完全溶解，酶標(biāo)儀492nm單波長(zhǎng)比色，測(cè)定OD值。抑制率(％)＝(實(shí)驗(yàn)組OD均值一空白組OD均值)/(對(duì)照組OD均值-空白組OD均值)x100％，并應(yīng)用SPSS17.0軟件計(jì)算IC50值(表1)。
表1：化合物I-IV對(duì)腫瘤細(xì)胞抑制活性數(shù)據(jù)表
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明提供的化合物均顯示出很好的抗腫瘤活性，對(duì)所實(shí)驗(yàn)的各種腫瘤細(xì)胞株的體外均有較強(qiáng)的抑制活性，對(duì)正常人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞HUVEC毒性較低，本發(fā)明化合物可以用于預(yù)防和/或治療各種因素引起的與腫瘤或癌癥相關(guān)的疾病和癥狀。
實(shí)施例6：化合物注射液的制備
將氟代噻唑腙類化合物I-IV分別用少量的DMSO(重量比為：1：0.1-1：0.5，在此為1：0.4)溶解后，按常規(guī)加注射用水(重量比為1:20-1:200，在此為1:200)，精濾，灌封滅菌制成注射液。
實(shí)施例7：化合物粉針劑的制備
將氟代噻唑腙類化合物I-IV分別用少量的DMSO(重量比為：1：0.1-1：0.5，在此為1：0.5)溶解后，將其溶于無(wú)菌注射用水(重量比為：1：20-1：60，在此為1:60)中，攪拌使溶解，用無(wú)菌抽濾漏斗過(guò)濾，再無(wú)菌精濾，分裝于安瓿中，低溫冷凍干燥后無(wú)菌熔封得粉針劑。
實(shí)施例8：化合物粉劑的制備
將氟代噻唑腙類化合物I-IV分別按其與賦形劑重量比為9:1的比例加入賦形劑(吐溫80:丙二醇:環(huán)糊精:乳糖＝1:2:4:12)，制成粉劑。
實(shí)施例9：化合物片劑的制備
將氟代噻唑腙類化合物I-IV分別按其與賦形劑(羥丙甲基纖維素E5：微晶纖維素MCC102:硬脂酸鎂:(8％聚維酮K30)＝15:15:2:0.1)重量比為5:1的比例加入賦形劑，制粒壓片。
實(shí)施例10：化合物口服液的制備
將氟代噻唑腙類化合物I-IV分別加入到含質(zhì)量濃度20％單糖漿和0.1％苯甲酸鈉的蒸餾水中，按常規(guī)口服液制法制成濃度為15μg/mL口服液。
實(shí)施例11：化合物膠囊劑的制備
將氟代噻唑腙類化合物I-IV分別按其與賦形劑(藥用淀粉:葡萄糖:水解明膠:甘氨酸＝30:10:1:1)重量比為5:1的比例混合，制成膠囊。
實(shí)施例12：化合物膠囊劑的制備
將氟代噻唑腙類化合物I-IV分別按其與賦形劑(藥用淀粉:葡萄糖:水解明膠:甘氨酸＝30:10:1:1)重量比為3:1的比例混合，制成膠囊。