阅读说明：本技术 8,9-二甲氧基啡啶类化合物及其应用 (8, 9-dimethoxyphenanthridine compound and application thereof ) 是由 丁克 俞寿云 张章 陆小云 钱琳琳 王晓璐 蒋亮 江凯莉 于 2019-02-28 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种8,9-二甲氧基啡啶类化合物及其应用。所述8,9-二甲氧基啡啶类化合物具有式(I)所示结构。这类化合物能够选择性抑制以Hela为代表的宫颈癌细胞(明显优于阳性药顺铂的活性)、以A549为代表的非小细胞肺癌、以MCF-7为代表的乳腺癌细胞、以MEG-01为代表的白血病细胞、以U251为代表的神经胶质瘤细胞等肿瘤细胞的增殖。<Image he="423" wi="440" file="DDA0001981522820000011.GIF" imgContent="drawing" imgFormat="GIF" orientation="portrait" inline="no"></Image>(The invention relates to an 8, 9-dimethoxyphenanthridine compound and application thereof. The 8, 9-dimethoxyphenanthridine compound has a structure shown in a formula (I). The compounds can selectively inhibit the proliferation of cervical cancer cells represented by Hela (obviously better than the activity of a positive drug cis-platinum), non-small cell lung cancer represented by A549, breast cancer cells represented by MCF-7, leukemia cells represented by MEG-01, glioma cells represented by U251 and other tumor cells.)

8,9-二甲氧基啡啶类化合物及其应用

技术领域

本发明涉及化学合成及药物开发领域，特别是涉及一种8,9-二甲氧基啡啶类化合物及其应用。

背景技术

肿瘤是一种恶性增殖性疾病，传统的治疗方法包括化疗、放疗、手术等。近十年来，靶向治疗取得重要突破，如ABL抑制剂、EGFR、bRAF抑制剂纷纷上市，为肿瘤的治疗带来新的选择。

化疗药无法区分肿瘤细胞和正常细胞，其细胞增殖抑制活性往往没有选择性，因而具有非常大的毒副作用；靶向抗肿瘤药物在保证抗肿瘤效果的同时不影响正常细胞的增殖，因而具有较小的副作用。但靶向抑制剂的临床应用也存在一些问题，如：1)只有少量携带特殊基因突变的患者才对靶向抑制剂敏感，从而造成靶向制剂的受益人群有限；2)敏感患者最终不可避免的会发生获得性耐药；3)目前原创性靶向制剂大多为国外公司的专利产品，价格高昂且大多没有进入医保，患者经济负担较重。因此，迫切需要寻找基于全新机制的、适用于不同组织来源的、自主知识产权的靶向药物进行癌症的治疗。

***是女性较为常见的恶性肿瘤之一，目前以化疗、手术等治疗手段为主，预后往往不佳。虽然也有一些靶向抑制剂如苏尼替尼等用于***的治疗，但其针对性不佳，患者受益有限。迫切需要寻找全新作用机制的抗***药物。

非小细胞肺癌高居我们癌症发病率及致死率的第一位，EGFR、ALK等为靶点已经被确证为非小细胞肺癌的有效治疗靶标，针对这些靶点开发的靶向抑制剂如吉非替尼、厄洛替尼、奥希替尼、克唑替尼等取得非常好的临床治疗效果。但中对EGFR、ALK抑制剂敏感的非小细胞肺癌患者不足10％，尚有大量的非小细胞肺癌患者没有靶向治疗手段。

乳腺癌居女性癌症发病率第一位，ER、HER2、CDK4/6等靶点已经被证明是有效的乳腺癌治疗靶标。靶向抑制剂如拉帕替尼、阿法替尼等对HER2高表达的乳腺癌有效，但大部分HER2低表达的乳腺癌尤其是三阴性乳腺癌，尚没有合适的靶向治疗药物可以进行临床治疗。

白血病分型复杂，除了慢性粒细胞性白血病可以使用BCR/ABL抑制剂如伊马替尼、尼罗替尼，急性髓性白血病可以使用FLT3抑制剂治疗外，大多数白血病如巨核细胞白血病等尚没有找到合适的治疗靶标进行靶向药物治疗。

神经胶质瘤是一类恶性程度较高的肿瘤，并且由于血脑屏障等原因药物治疗效果不佳，目前以手术治疗为主。

因此，迫切需要寻找新的选择性抗肿瘤的化合物实体。

发明内容

基于此，本发明提供了一类具有抗肿瘤活性的8,9-二甲氧基啡啶类化合物。基于细胞表型筛选，发现8,9-二甲氧基啡啶类化合物具有选择性抗肿瘤作用，有望开发为新型靶向抗肿瘤药物。

具体技术方案如下：

一种具有式(I)所示结构的8,9-二甲氧基啡啶类化合物或其药学上可接受的盐或其立体异构体或其前药分子，

其中，每个R分别独立地选自：H、卤素、氰基、C₁-C₆烷基、卤素取代的C₁-C₆烷基、C₁-C₆烷氧基、氨基、醛基、羰甲基、乙氧基羰甲基、甲氧基羰甲基或羧基；

n为：1、2、3或4。

在其中一些实施例中，每个R分别独立地选自：H、卤素、氰基、C₁-C₆烷基、卤素取代的C₁-C₆烷基、C₁-C₆烷氧基。

在其中一些实施例中，每个R分别独立地选自：H、Cl、F、氰基、甲基、三氟甲基、甲氧基。

在其中一些实施例中，n为：1或2。

在其中一些实施例中，所述8,9-二甲氧基啡啶类化合物具有式(II)或式(III)所示结构：

在其中一些实施例中，所述8,9-二甲氧基啡啶类化合物选自如下化合物：

在其中一些实施例中，所述8,9-二甲氧基啡啶类化合物选自如下化合物：

本发明还提供了上述8,9-二甲氧基啡啶类化合物的应用。

具体技术方案如下：

上述的8,9-二甲氧基啡啶类化合物或其药学上可接受的盐或其立体异构体或其前药分子在制备预防或***的药物中的应用。

在其中一些实施例中，所述肿瘤为***、非小细胞肺癌、乳腺癌、白血病、或神经胶质瘤。

在其中一些实施例中，所述肿瘤为***。

本发明还提供了一种预防或***的药物。

具体技术方案如下：

一种预防或***的药物，由活性成分和药物中可接受的辅料制备而成，所述活性成分包括上述的8,9-二甲氧基啡啶类化合物或其药学上可接受的盐或其立体异构体或其前药分子。

本发明的8,9-二甲氧基啡啶类化合物及其应用具有如下优点及有益效果：

发明人通过反复试验研究，获得了一类8,9-二甲氧基啡啶类化合物，并且发现这类化合物具有较好的选择性抗肿瘤活性，尤其能够选择性抑制以Hela为代表的***细胞(明显优于阳性药顺铂的活性)、以A549为代表的非小细胞肺癌、以MCF-7为代表的乳腺癌细胞、以MEG-01为代表的白血病细胞、以U251为代表的神经胶质瘤细胞等肿瘤细胞的增殖，其半数抑制浓度(IC₅₀)小于3μM；而对以A375、H460、H358等为代表的肿瘤细胞的半数抑制浓度(IC₅₀)大于10μM。这些化合物有望开发出靶向非小细胞肺癌、乳腺癌、白血病、神经胶质瘤尤其是***的全新靶向治疗药物。

附图说明

图1为不同浓度的JND3688化合物抑制肿瘤细胞克隆形成的结果。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照实施例对本发明进行更全面的描述，以下给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

化合物

本发明提供的化合物是一种具有式(I)所示结构的8,9-二甲氧基啡啶类化合物，

其中，每个R分别独立地选自：H、卤素、氰基、C₁-C₆烷基、卤素取代的C₁-C₆烷基、C₁-C₆烷氧基、氨基、醛基、羰甲基、乙氧基羰甲基、甲氧基羰甲基或羧基；

n为：1、2、3或4。

本发明中的术语“取代”表示所给结构中的一个或多个可被取代的氢原子被具体取代基所取代，个一取代的基团可以有一个取代基在基团各个可取代的位置进行取代，当所给出的结构式中不只一个位置能被具体基团的一个或多个取代基所取代，那么取代基可以相同或不同地在各个位置取代。

术语“C_a-C_b”表示含有a个至b个碳原子，即“C_a-C_b烷基”表示含有a个至b个碳原子的直链或支链的饱和烷基，如甲基、乙基、丙基、异丙基、……，如“C₁-C₆烷基”是表示含有1个至6个碳原子的直链或支链的饱和烷基；“C_a-C_b烷氧基”表示含有a个至b个碳原子和一个氧原子的基团，如甲氧基，乙氧基、丙氧基、异丙氧基等。

在一些实施方案中，所述8,9-二甲氧基啡啶类化合物中的每个R分别独立地选自：H、卤素、氰基、C₁-C₆烷基、卤素取代的C₁-C₆烷基、C₁-C₆烷氧基。

进一步优选地，每个R分别独立地选自：H、Cl、F、氰基、甲基、三氟甲基、甲氧基。

在一些实施方案中，所述8,9-二甲氧基啡啶类化合物中的n为：1或2。

进一步优选地，当n为1时，所述8,9-二甲氧基啡啶类化合物具有式(II)所示结构，当n为2时，所述8,9-二甲氧基啡啶类化合物具有式(III)所示结构：

本发明提供的化合物包括包括式Ⅰ-III化合物的游离形式，也包括其药学上可接受的盐。可通过常规化学方法自含有碱性部分或酸性部分的本发明化合物合成本发明的药学上可接受的盐。通常，通过离子交换色谱或通过游离碱和化学计算量或过量的所需盐形式的无机或有机酸在适当溶剂或多种溶剂的组合中反应制备碱性化合物的盐。类似的，通过和适当的无机或有机碱反应形成酸性化合物的盐。

因此，本发明化合物的药学上可接受的盐包括通过碱性本发明化合物和无机或有机酸反应形成的本发明化合物的常规无毒盐。例如，常规的无毒盐包括自无机酸例如盐酸、氢溴酸、硫酸、氨基磺酸、磷酸、硝酸等制备的盐，也包括自有机酸例如乙酸、丙酸、琥珀酸、乙醇酸、硬脂酸、乳酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、抗坏血酸、扑酸、马来酸、羟基马来酸、苯乙酸、谷氨酸、苯甲酸、水杨酸、对氨基苯磺酸、2一乙酰氧基一苯甲酸、富马酸、甲苯磺酸、甲磺酸、乙烷二磺酸、草酸、羟乙基磺酸、三氟乙酸等制备的盐。

如果本发明化合物为酸性的，则适当的“药学上可接受的盐”指通过药学上可接受的无毒碱包括无机碱及有机碱制备的盐。得自无机碱的盐包括铝盐、铵盐、钙盐、铜盐、铁盐、亚铁盐、锂盐、镁盐、锰盐、亚锰盐、钾盐、钠盐、锌盐等。特别优选铵盐、钙盐、镁盐、钾盐和钠盐。得自药学上可接受的有机无毒碱的盐，包括伯胺、仲胺和叔胺的盐，取代的胺包括天然存在的取代胺、环状胺及碱性离子交换树脂例如精氨酸、甜菜碱、咖啡因、胆碱、N,N'－二苄基乙二胺、二乙胺、2一二乙基氨基乙醇、2一二甲基氨基乙醇、氨基乙醇、乙醇胺、乙二胺、N一乙基吗啉、N一乙基哌啶、葡萄糖胺、氨基葡萄糖、组氨酸、羟钴胺、异丙基胺、赖氨酸、甲基葡萄糖胺、吗啉、哌嗪、哌啶、呱咤、多胺树脂、普鲁卡因、嘌呤、可可碱、三乙胺、三甲胺、三丙胺、氨基丁三醇等。

本发明所提供的化合物还包括式Ⅰ-III化合物的立体异构体。“立体异构体”是指具有相同化学构造，但原子或基团在空间上排列方式不同的化合物。立体异构体包括对映异构体、非对映异构体、构象异构体(旋转异构体)、几何异构体(顺/反)异构体、阻转异构体，等等。

本发明所提供的化合物还包括式Ⅰ-III化合物的前药分子。本发明所使用的术语“前药分子”代表一个化合物在体内转化为式Ⅰ-III所示的化合物。

化合物的制备

除在文献中已知的或在实验程序中例证的标准方法外，可采用如下合成方案中的方法制备本发明化合物。结合下述的合成方案，能够对本发明中所述的化合物以及合成方法进行更好的理解。所述的合成方案描述了可以用于制备本发明中所述的化合物的方法，所述的方法仅仅是为说明目的的说明性方案描述，并不构成对本发明所具有的范围的限制。

化合物的应用

本发明还提供了上述化合物的应用。本发明提供的式Ⅰ-III的化合物或者其药学上可接受的盐或者其立体异构体或者其前药分子具有抗肿瘤的活性，可以与药学上可接受的辅料制备成预防或***的药物组合物。

进一步优选地，所述肿瘤为***、非小细胞肺癌、乳腺癌、白血病、或神经胶质瘤。进一步优选地，所述肿瘤为***。

药物组合物

本发明所提供的药物组合物具有抗肿瘤的活性。进一步优选地，所述肿瘤为***、非小细胞肺癌、乳腺癌、白血病、或神经胶质瘤。进一步优选地，所述肿瘤为***。该药物组合物由活性成分和药物中可接受的辅料制备而成，所述活性成分包括式Ⅰ-III所示的8,9-二甲氧基啡啶类化合物或其药学上可接受的盐或其立体异构体或其前药分子。合适的辅料对药学领域的技术人员而言是熟知的，在某些实施方案中，合适的辅料包括淀粉、葡萄糖、乳糖、蔗糖、明胶、麦芽、大米、面粉、白垩、硅胶、硬脂酸钠、甘油单硬脂酸酯、滑石粉、氯化钠、脱脂奶粉、甘油、丙烯、乙二醇、水、乙醇等。

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例中所用试剂如无特殊说明均可从市场常规购得。

实施例1 8,9-二甲氧基啡啶类化合物的制备

步骤一：氮气保护下，将化合物1(5mmol)、2(6.5mmol)、PdCl₂(PPh₃)₂(0.15mmol)和碳酸钾(20mmol)加入DME(10ml)中。80℃下回流10小时(TLC监测反应)。待反应完成后，减压除去溶剂，乙酸乙酯溶解残余物，饱和食盐水洗涤，干燥浓缩，柱层析得到白色固体化合物3。

步骤二：氮气保护下，将化合物3(2mmol)、盐酸羟胺(3mmol)和吡啶(3.4mmol)加入甲醇(8mL)中。70℃下回流，TLC监测反应完成。待反应完成后，减压除去溶剂，乙酸乙酯溶解残余物，分别用1mol/L盐酸和饱和食盐水洗涤，干燥浓缩得到白色固体。将白色固体(1mmol)溶解于二氯甲烷中(6mL)，在0℃下加入三乙胺(1.5mmol)和对三氟甲基苯甲酰氯(1.1mmol)。搅拌30分钟后，升至室温继续搅拌30分钟。TLC监测反应完成，向反应瓶中加入饱和NaHCO₃溶液，分液，水相用二氯甲烷萃取。合并有机相，干燥浓缩，用乙酸乙酯重结晶得到白色固体化合物4。

步骤三：氮气保护下，将化合物4(0.2mmol)和Ir(ppy)₃(0.002mmol)加入DMF(4mL)中，白光照射反应12小时。待TLC监测反应完成，乙酸乙酯稀释反应液，饱和食盐水洗涤，干燥浓缩，柱层析得到白色固体化合物5。

通过上述方法制备得到以下8,9-二甲氧基啡啶类化合物，各化合物的收率和H谱数据如下。

收率:78％.¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ9.12(s,1H),8.41(d,J＝8.0Hz,1H),8.15(d,J＝8.0Hz,1H),7.83(s,1H),7.68(t,J＝7.2Hz,1H),7.62(t,J＝7.4Hz,1H),7.31(s,1H),4.11(s,3H),4.05(s,3H).

收率:20％.¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ＝9.34(s,1H),9.12(s,1H),8.10(d,J＝8.1Hz,1H),7.70(d,J＝7.6Hz,1H),7.56(t,J＝7.9Hz,1H),7.37(s,1H),4.12(s,3H),4.09(s,3H).

收率:12％.¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ＝9.24(s,1H),9.10(s,1H),7.55(d,J＝2.8Hz,1H),7.39(d,J＝2.8Hz,1H),7.36(s,1H),4.12(s,3H),4.08(s,3H),3.97(s,3H).

收率:39％.¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ＝9.15(s,1H),8.40(d,J＝3.9Hz,1H),7.98(d,J＝8.1Hz,1H),7.64-7.58(m,J＝8.1,5.7Hz,1H),7.40–7.30(m,2H),4.13(s,7H),4.09(s,3H).

收率:18％.¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ＝9.21(s,1H),9.20(s,1H),8.40(dd,J＝8.3,1.3Hz,1H),8.06(dd,J＝7.4,1.4Hz,1H),7.73(dd,J＝8.1,7.5Hz,1H),7.42(s,1H),4.18(s,3H),4.11(s,3H).

收率:27％.¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ＝9.32(s,1H),9.12(s,1H),7.97(s,1H),7.59(d,J＝1.5Hz,1H),7.39(s,1H),4.14(s,3H),4.09(s,3H),2.55(s,3H).

实施例2抗肿瘤活性研究

本实验使用的细胞Hela(人***细胞)、A549(人非小细胞肺癌细胞)、MCF-7(人乳腺癌细胞)及MEG-01(人成巨核细胞白血病细胞)、U251(人胶质瘤细胞)等肿瘤细胞系，均来自ATCC或者中国科学院典型培养物保藏委员会细胞库。3000-10000个上述细胞接种到96孔板中，然后分别加入不同浓度的JND3688等化合物(0-3μM)连续处理72小时。然后加入CCK8试剂，继续孵育1-3小时，接着用超级酶标仪测定其在450nm及650nm的吸光值。使用GrapPad5.0计算其半数抑制浓度(IC₅₀)。

结果(表1)发现：JND3688，JND3873，JND3934，JND3964对Hela、MEG-01、A549、MCF-7、U251等肿瘤细胞具有较好的抑制活性，其IC₅₀小于3μM，其中对Hela细胞的增殖抑制活性最好，其IC₅₀均小于0.200μM。

表1.化合物对不同肿瘤细胞的增殖抑制活性(IC₅₀(μM))

实施例3抑制克隆形成能力

本实验使用的细胞均来自ATCC或者中国科学院典型培养物保藏委员会细胞库。将200-2000个细胞铺到6孔板中，过夜后，加入不同浓度的JND3688化合物，继续培养7-14天，待克隆团生长到合适大小，使用0.25％的结晶紫-甲醇溶液固定和染色，自来水洗去多余的染料，晾干、拍照、计数统计分析。

克隆形成实验结果如图1所示，结果表明，JND3688能够剂量依赖性的选择性抑制Hela、A549、MCF7、DU145、U251等肿瘤细胞的克隆形成；尤其对于Hela细胞，JND3688在33.33nM水平即可完全抑制其克隆形成。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。