化合物3-O-(2-(5-氟尿嘧啶-1-)乙酰)-熊果酸的合成及其作为抗肿瘤药物的应用

技术领域

本发明涉及化合物3-O-(2-(5-氟尿嘧啶-1-)乙酰)-熊果酸的合成及其作为抗肿瘤药物的应 用。

背景技术

1990年日本将熊果酸列为最有希望的癌化学预防药物之一。目前，国内外学者对熊果酸 结构进行了各种修饰，并对其修饰物的毒理、药理、代谢等进行了研究，如在3位羟基、C12-C13 位双键、28羧基和A环开环等分别进行或交叉进行结构修饰，得到的部分熊果酸衍生物的 抗肿瘤活性提高了几十到几百倍。熊果酸通过多种机制发挥其抗肿瘤作用，具有多方面和全 方位的特点，包括预防肿瘤形成，诱导肿瘤细胞分化和凋亡，抗氧化，抑制肿瘤血管新生， 抑制肿瘤侵袭转移，增敏抗肿瘤化疗药物及逆转耐药，以及调节机体免疫功能等。但其机制 没有达到细胞水平以及分子水平。

近几十年来，5-氟尿嘧啶(5-Fu)始终作为首选抗肿瘤代谢药物用于临床治疗食道癌、胃 癌、结肠癌、卵巢癌、宫颈癌、肺癌和乳腺癌等多种癌症。尿嘧啶中的氢原子被氟原子取代 后所得的5-Fu，由于氟的原子半径和氢相近，氟化物的体积与原化合物几乎相等，加之形成 的C-F键特别稳定，在代谢过程中不易分解，能以分子形式参与正常代谢，可与胸腺嘧啶合 成酶牢固结合，是该酶的有效抑制剂。5-Fu及其衍生物在体内首先转化为氟尿嘧啶脱氧核苷 酸，然后与胸腺嘧啶合成酶结合，再与辅酶5,10-次甲基四氢叶酸作用。它能抑制胸腺嘧啶合 成酶的作用，阻断脱氧嘧啶核苷酸转化成胸腺嘧啶核苷酸，干扰DNA的合成，从而抑制恶 性肿瘤细胞的生长。但是由于5-Fu首过代谢明显，半衰期短，亲脂性弱，口服吸收不稳定， 且治疗剂量和中毒剂量接近，因此对5-Fu进行结构修饰，延长5-Fu类药物在体内的滞留时 间，增强其靶向性及选择性，最大限度地减小其毒副作用已经成为研究热点。

多年来国内外学者对5-Fu结构进行了各种修饰，并对其修饰物的毒理、药理、代谢等进 行了研究，如在其结构上引入小分子的氨基酸、短肽、葡萄糖、甘油磷脂等加以修饰；将其 与天然或合成的高分子键合，以达到药物缓释效果，延长药效；用卟啉类化合物修饰；与金 属形成配合物；在其分子中引入稳定的氮氧自由基，等等。研究结果表明，对5-Fu的适当修 饰可以克服其吸收性差的缺点，同时提高其选择性和生物利用度，减小其毒副作用。目前， 国内外许多学者对熊果酸和5-氟尿嘧啶的结构修饰已经取得了较好的效果，但对熊果酸和5- 氟尿嘧啶两者偶合的相关药物研究的报道很少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新化合物3-O-(2-(5-氟尿嘧啶-1-)乙酰)-熊果酸。

本发明的另一目的在于提供化合物3-O-(2-(5-氟尿嘧啶-1-)乙酰)-熊果酸的合成方法。

本发明的再一目的在于提供化合物3-O-(2-(5-氟尿嘧啶-1-)乙酰)-熊果酸作为抗癌药物的 应用。

本发明所采取的技术方案是：

化合物3-O-(2-(5-氟尿嘧啶-1-)乙酰)-熊果酸，其结构式为：

化合物3-O-(2-(5-氟尿嘧啶-1-)乙酰)-熊果酸的合成方法包括以下步骤：将5-氟尿嘧啶-1- 基乙酸与熊果酸进行酯化反应即可获得3-O-(2-(5-氟尿嘧啶-1-)乙酰)-熊果酸。

进一步的，上述酯化反应过程中还加有催化剂和脱水剂，并对酯化反应产物进行纯化， 即可获得3-O-(2-(5-氟尿嘧啶-1-)乙酰)-熊果酸。

进一步的，上述酯化反应过程中，5-氟尿嘧啶-1-基乙酸与熊果酸的摩尔比为(0.8～1.2)： (0.8～1.2)。

进一步的，上述催化剂为4-二甲氨基吡啶，所述的脱水剂为二环己基碳二亚胺。

进一步的，上述纯化的具体操作为：将反应产物中加入饱和食盐水，用乙酸乙酯萃取， 再用饱和食盐水水洗有机相，洗后的有机相再经干燥、浓缩溶剂得白色混合物，白色混合物 再过硅胶柱，淋洗收集目标组分，旋转蒸发，得到无色透明固体，即为3-O-(2-(5-氟尿嘧啶-1-) 乙酰)-熊果酸。

进一步的，上述淋洗过程中用到的淋洗剂为体积比为(2.5～3.5):1的石油醚和乙酸乙酯 混合液。

化合物3-O-(2-(5-氟尿嘧啶-1-)乙酰)-熊果酸在制备治疗癌症药物中的应用。

进一步的，上述癌症为肝癌、宫颈癌。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种新的化合物3-O-(2-(5-氟尿嘧啶-1-)乙酰)-熊果酸及其合成方法，该化 合物对BEL-7402和Hela癌细胞的生长具有很强的抑制作用，能作为这两种癌的治疗药物。

附图说明

图1为本发明化合物3-O-(2-(5-氟尿嘧啶-1-)乙酰)-熊果酸对Hela细胞及Bel-7402细胞抑 制作用的量效关系曲线，横坐标表示浓度(μmol/L)。

具体实施方式

化合物3-O-(2-(5-氟尿嘧啶-1-)乙酰)-熊果酸的合成方法，包括以下步骤：将5-氟尿嘧啶-1- 基乙酸与熊果酸进行酯化反应即可获得3-O-(2-(5-氟尿嘧啶-1-)乙酰)-熊果酸。

优选的，上述酯化反应过程中还加有催化剂和脱水剂，并对酯化反应产物进行纯化，即 可获得3-O-(2-(5-氟尿嘧啶-1-)乙酰)-熊果酸。

优选的，上述酯化反应过程中，5-氟尿嘧啶-1-基乙酸与熊果酸的摩尔比为(0.8～1.2)： (0.8～1.2)。

优选的，上述催化剂为4-二甲氨基吡啶，所述的脱水剂为二环己基碳二亚胺。

优选的，上述酯化反应过程中，还用到了溶剂，所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺。

优选的，上述纯化的具体操作为：将反应产物中加入饱和食盐水，用乙酸乙酯萃取，再 用饱和食盐水水洗有机相，洗后的有机相再经干燥、浓缩溶剂得白色混合物，白色混合物再 过硅胶柱，淋洗收集目标组分，旋转蒸发，得到无色透明固体，即为3-O-(2-(5-氟尿嘧啶-1-) 乙酰)-熊果酸。

优选的，上述淋洗过程中用到的淋洗剂为体积比为(2.5～3.5):1的石油醚和乙酸乙酯混 合液。

化合物3-O-(2-(5-氟尿嘧啶-1-)乙酰)-熊果酸在制备治疗癌症药物中的应用。

优选的，上述癌症为肝癌、宫颈癌。

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但并不局限于此。

实施例1：化合物3-O-(2-(5-氟尿嘧啶-1-)乙酰)-熊果酸的合成方法

化合物3-O-(2-(5-氟尿嘧啶-1-)乙酰)-熊果酸的合成路线如下所示：

结合上述合成路线进一步阐述3-O-(2-(5-氟尿嘧啶-1-)乙酰)-熊果酸的具体操作步骤：

1)5-氟尿嘧啶-1-基乙酸的合成

5-氟尿嘧啶-1-基乙酸的合成方法可参考“扈靖,刘彦钦,韩士田等，5-氟尿嘧啶-1-基乙酸合 成方法的改进[J].化学试剂，2005,27(8),500；509”，将计量摩尔比为1:1.5的5-FU(5-氟尿嘧啶) 和溴乙酸溶液加入KOH溶液中，在50℃下反应完全后，冷却至室温，用浓盐酸调节pH至 5.5，放于冰箱中冷藏2h，滤除沉淀物，再加浓盐酸将溶液pH值调至2，放于冰箱中冷冻6h， 过滤，得到固体物质，即为5-氟尿嘧啶-1-基乙酸，所得产率为72％。

2)3-O-(2-(5-氟尿嘧啶-1-)乙酰)-熊果酸的合成

在5mL 5-氟尿嘧啶-1-基乙酸的DMF溶液(0.2mol/L)中加入10mg 4-二甲氨基吡啶 (DMAP)，搅拌溶解后，加入10mL熊果酸的DMF溶液(0.1mol/L)，搅拌10min，将5mL脱 水剂二环己基碳二亚胺(DCC)的DMF溶液(0.2mol/L)缓慢滴入其中，室温反应4小时后， TLC(薄层色谱法)检测反应完后将反应液加入到5倍量的饱和食盐水中，用乙酸乙酯萃取， 饱和食盐水水洗有机相，无水硫酸镁干燥有机相，浓缩溶剂得白色混合物。用硅胶装柱，石 油醚和乙酸乙酯(3:1,v/v)作为淋洗剂，收集目标组分，旋转蒸发，得到无色透明固体，即为 3-O-(2-(5-氟尿嘧啶-1-)乙酰)-熊果酸，产率为68.1％。

对上述产物3-O-(2-(5-氟尿嘧啶-1-)乙酰)-熊果酸进行¹H核磁共振(¹H-NMR)分析，结 果如下：¹H NMRδ_H(MeOH-d₄)：7.860(1H,d,J＝6Hz,H-6”),5.227(1H,t,J＝3.5Hz,H-12), 4.56(1H,t,J＝6Hz,H-3),4.480(2H,d,J＝2.5Hz,H-2’),2.202(1H,d,J＝11Hz,H-18), 1.940(2H,dd,J1＝3.5Hz,J2＝17.5Hz,H-11),1.130(CH3,s,H-27),0.990(CH3,s,H-25),0.969(CH3,s,H-26) ,0.904(CH3,d,J＝5Hz,H-29),0.887(CH3,d,J＝11.5Hz,H-30),0.853(2CH3,s,H-23,H-24).¹³C NMR δ_C(MeOH-d₄):181.727(C-28),169.116(C-1’),151.622(C-4”),140.775(C-2”),139.825(C-13), 131.702(C-5”),131.431(C-12),126.865(C-6”),84.417(C-3),56.805(C-2’),54.470(C-5), 50.618(C-9),43.394(C-11),40.920(C-17),40.553(C-18,C-8),39.521(C-20),38.982(C-4), 38.240(C-15),38.159(C-7),34.317(C-16),31.904(C-10),30.923(C-19),29.345(C-1),28.732(C-21), 25.446(C-22),24.597(C-11),24.502(C-2),24.279(C-25),21.737(C-26),19.429(C-6),17.906(C-23), 17.832(C-24),17.330(C-27),16.145(C-29),14.618(C-30).

实施例2：3-O-(2-(5-氟尿嘧啶-1-)乙酰)-熊果酸作为抗癌药物的应用

取实施例1制备的3-O-(2-(5-氟尿嘧啶-1-)乙酰)-熊果酸对癌细胞进行处理，采用MTT法 研究该化合物在体外对肿瘤细胞的抑制作用。

方法：首先将培养成单层的靶细胞(人肝癌细胞BEL-7402和人宫颈癌细胞Hela)经胰 酶消化后，利用细胞计数器进行计数，加入适当的RPMI-1640培养基使细胞数达到10⁵个每 毫升时，取0.1mL于96孔细胞培养板中，然后将接种好的细胞板在37℃，5％CO₂的培养 箱中培养24h。

然后，将长满单层细胞的96孔培养板中，每孔加入0.1mL不同浓度的化合物3-O-(2-(5- 氟尿嘧啶-1-)乙酰)-熊果酸，检测化合物3-O-(2-(5-氟尿嘧啶-1-)乙酰)-熊果酸的浓度为10^-6～ 10^-4M的药效作用，对照组中的培养孔加入0.1mL培养基，不加本发明的化合物，将96孔 培养板放入37℃，5％CO₂的培养箱中培养48h后，吸去培养液，用PBS洗涤一次。每孔加 20μL 5mg/mL的MTT染料溶液，在37℃，5％CO₂的培养箱中培养4h后，加入0.1mL 含有50％DMF的缓冲液和20％的十二烷基磺酸钠溶液，溶解细胞中形成的甲瓒。用酶标仪 在490nm处检测各孔OD值，计算活细胞数目。通过对数曲线法可以计算出50％细胞存活时 化合物3-O-(2-(5-氟尿嘧啶-1-)乙酰)-熊果酸的浓度(IC₅₀)。

结果与结论：检测结果如图1所示，本发明3-O-(2-(5-氟尿嘧啶-1-)乙酰)-熊果酸对 BEL-7402和Hela细胞的IC₅₀为6.8±0.6μmol/L和6.6±0.4μmol/L，可见化合物3-O-(2-(5- 氟尿嘧啶-1-)乙酰)-熊果酸对肿瘤细胞BEL-7402和Hela具有很强的抑制作用。说明本发明化 合物3-O-(2-(5-氟尿嘧啶-1-)乙酰)-熊果酸对人肝癌细胞和宫颈癌细胞具有一定的抑制作用。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制， 其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应 为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。