阅读说明：本技术 N-苯磺酰胺基虫草素衍生物及其制备方法和在抑制肿瘤细胞增殖方面的应用 (N-benzenesulfonylamino cordycepin derivative, preparation method thereof and application thereof in inhibiting tumor cell proliferation ) 是由 石万棋 陈方 牛春 黎勇 曹婷婷 杨子耀 于 2018-07-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种N-苯磺酰胺基虫草素衍生物及其制备方法和在抑制肿瘤细胞增殖方面的应用,通过对虫草素进行化学改性,制备出的N-苯磺酰胺基虫草素衍生物,对MDA-MB-231、A549和HeLa细胞的增值抑制表现出更好活性。<Image he="447" wi="693" file="DDA0001716413760000011.GIF" imgContent="drawing" imgFormat="GIF" orientation="portrait" inline="no"></Image>(The invention discloses an N-benzenesulfonylamino cordycepin derivative, a preparation method thereof and application thereof in inhibiting tumor cell proliferation.)

N-苯磺酰胺基虫草素衍生物及其制备方法和在抑制肿瘤细胞 增殖方面的应用

技术领域

本发明涉及一种N-苯磺酰胺基虫草素衍生物及其制备方法和在抑制肿瘤细胞增殖方面的应用。

背景技术

虫草素(cordycepin)又称虫草菌素、蛹虫草菌素、3’-脱氧腺苷，是第一个从真菌分离出来的核苷类抗菌素。自1951年Cunningham等从蛹虫草的培养菌液中分离得到虫草素以来，其多种生物活性逐渐被人们所认识，近年来成为研究热点之一。

虫草素的分子式为C₁₀H₁₃N₅O₃，是腺苷的类似物，显碱性，为针状或片状结晶，其结构式如下：

现代药理学表明，虫草素及衍生物具有抗肿瘤、抗菌、抗病毒、免疫调节、清除自由基等作用，因此，通过对虫草素化合物结构进行改造，寻找活性更强的虫草素衍生物的研究工作具有重大意义。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种N-苯磺酰胺基虫草素衍生物及其制备方法和在抑制肿瘤细胞增殖方面的应用。

本发明提供了一种N-苯磺酰胺基虫草素衍生物，结构式如下：

其中，R¹为H、CH₃、Br、NO₂或OCH₃。

本发明提供了一种制备上述N-苯磺酰胺基虫草素衍生物的方法，步骤如下：

(1)将虫草素溶于N-N二甲基甲酰胺中，加入NaH，25±2℃下搅拌

30min，得溶液A；

(2)将苯磺酰基供体加入溶液A，25±2℃，反应完全后，干燥，旋干，柱层析，得N-苯磺酰胺基虫草素衍生物。

其中，步骤(1)中，所述N-N二甲基甲酰胺与虫草素的体积重量比为 20:1ml/g；和/或，NaH与虫草素的重量比为1:5。

其中，步骤(2)中，所述苯磺酰基供体为苯磺酰氯、4-甲基苯磺酰氯、 4-溴苯磺酰氯、4-硝基苯磺酰氯或4-甲氧基苯磺酰氯。

其中，步骤(2)中，所述苯磺酰基供体与虫草素的摩尔比为1:1。

其中，步骤(2)中，所述反应完全的确定方法是通过TLC跟踪反应确定。

其中，步骤(2)中，所述干燥是加入5g 200～300目硅胶干燥。

其中，步骤(2)中，所述柱层析的洗脱剂为EA:MeOH:NH₄OH＝99:10:1。

本发明提供了上述N-苯磺酰胺基虫草素衍生物在制备***药物方面的应用。

其中，所述肿瘤为乳腺癌、肺腺癌或子***。

本发明的有益效果在于：通过对虫草素化合物结构进行改性，制得了一种全新的N-苯磺酰胺基虫草素衍生物，相较于虫草素，本发明制得的N-苯磺酰胺基虫草素衍生物对MDA-MB-231、A549、HeLa细胞的增值抑制表现出很好的活性。

显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。

以下通过实施例形式的

具体实施方式

，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。

具体实施方式

实施例1制备嘌呤-6-(4-甲基苯磺酰胺基)-9-N-(3'-脱氧)呋喃核糖苷(a)

取2.00mmol(0.5g)虫草素，加入到有10mLN-N二甲基甲酰胺的干燥烧瓶中，搅拌溶解，溶解后，在干燥的环境中向其中加入0.10g NaH，室温搅拌30min，然后加入2.00mmol(0.38g)4-甲基苯磺酰氯进行反应，TLC 跟踪反应。反应结束后，加入约5g 200～300目硅胶，旋干，用EA/MeOH/NH₄OH(99:10:1)过硅胶柱，即得棕色固体嘌呤-6-(4-甲基苯磺酰胺基)-9-N-(3'-脱氧)呋喃核糖苷[¹HNMR(400MHz,DMSO)δ8.11(s,1H),8.01 (s,1H),7.90(d,J＝8.4Hz,2H),7.40(d,J＝8.4Hz,4H),4.02-3.93(m,1H), 3.89-3.82(m,1H)2.89(s,1H),2.45(s,3H),2.27(s,2H),1.99(s,1H),1.92(s, 1H),1.18(t,J＝7.1Hz,1H).¹³CNMR(101MHz,DMSO)δ146.34,145.99, 132.35,130.89,129.90,128.45,127.39,102.82,85.17,82.16,77.03,74.23,72.46, 72.24,42.80,21.66,14.54.HRMS(ESI)cald for C₁₇H₁₉N₅O₅S[M+H]⁺406.4357, found 406.4360]，熔点：90-92℃，收率：58.5％。

合成工艺流程如下所示：

实施例2制备嘌呤-6-((4H)-苯磺酰胺基)-9-N-(3'-脱氧)呋喃核糖苷(b)

取2.00mmol(0.5g)虫草素，加入到含有10mL N-N二甲基甲酰胺的干燥烧瓶中，搅拌溶解。溶解后，在干燥的环境中向其中加入0.10g NaH，室温搅拌30min，然后加入2.00mmol(0.35g)苯磺酰氯进行反应，TLC跟踪反应。反应结束后，加入约5g 200～300目硅胶，旋干，用EA/MeOH/NH4OH (99:10:1)过硅胶柱，即得棕色固体嘌呤-6-((4H)-苯磺酰胺基)-9-N-(3'-脱氧) 呋喃核糖苷[¹HNMR(400MHz,DMSO)δ8.17(s,1H),8.07(s,1H),7.66(d,J＝8.5Hz,2H),7.53(s,1H),7.38-7.33(m,3H),6.17(d,J＝6.0Hz,1H),5.76(s, 1H),4.03(d,J＝7.1Hz,3H),2.00(s,2H),1.18(t,J＝7.1Hz,2H).¹³CNMR(101 MHz,DMSO)δ156.40,152.83,140.38,135.14,134.57,129.55,127.50,119.66, 85.35,84.70,79.12,70.16,60.23,44.26,21.22,14.54.HRMS(ESI)cald for C₁₆H₁₇N₅O₅S[M+H]⁺392.4091,found392.4094]，熔点：140-142℃，收率： 52.0％。

合成工艺流程如下所示：

实施例3制备嘌呤-6-(4-溴-苯磺酰胺基)-9-N-(3'-脱氧)呋喃核糖苷(c)

取2.00mmol(0.5g)虫草素，加入到含有10mL N-N二甲基甲酰胺的烧瓶中，搅拌溶解。溶解后，在干燥的环境中向其中加入0.10g NaH，室温搅拌30min，然后加入2.00mmol(0.51g)4-溴苯磺酰氯进行反应，TLC跟踪反应。反应结束后，加入约5g 200～300目硅胶，旋干，用EA/MeOH/NH4OH (99:10:1)过硅胶柱，即得白色粉末嘌呤-6-(4-溴-苯磺酰胺基)-9-N-(3'-脱氧) 呋喃核糖苷[¹HNMR(400MHz,DMSO)δ8.35-7.88(m,4H),7.52(s,4H),7.40 (s,2H),6.13(d,J＝6.8Hz,1H),5.69-5.50(m,2H),4.35(s,1H),4.05(d,J＝2.3Hz, 1H),3.71-3.58(m,1H).¹³CNMR(101MHz,DMSO)δ156.59,152.65,148.59, 140.26,134.19,133.29,132.70,130.20,129.32,129.11,119.78,87.30,85.28, 80.13,69.90,61.78.HRMS(ESI)cald for C₁₆H₁₆BrN₅O₅S[M+Na]+471.3051, found 471.3060]，熔点：196-198℃，收率：49.2％。

合成工艺流程如下所示：

实施例4制备嘌呤-6-(4-硝基-苯磺酰胺基)-9-N-(3'-脱氧)呋喃核糖苷(d)

取2.00mmol(0.5g)虫草素，加入到含有10mL N-N二甲基甲酰胺(DMF) 的干燥烧瓶中，搅拌溶解。溶解后，在干燥的环境中向其中加入0.10g NaH，室温搅拌30min，然后加入2.00mmol(0.45g)4-硝基苯磺酰氯进行反应， TLC跟踪反应。反应结束后，加入约5g 200～300目硅胶，旋干，用EA/MeOH/NH4OH(99:10:1)过硅胶柱，即得棕黄色粉末嘌呤-6-(4-硝基-苯磺酰胺基)-9-N-(3'-脱氧)呋喃核糖苷[¹HNMR(400MHz,DMSO)δ8.53(d, J＝9.0Hz,1H),8.34(d,J＝9.0Hz,2H),8.20(s,1H),8.14(s,1H),8.10-7.94(m, 3H),7.87(d,J＝8.9Hz,1H),7.79(d,J＝9.0Hz,1H),7.37(d,J＝11.7Hz,2H),6.25 (d,J＝7.6Hz,1H),5.67-5.44(m,1H),2.90(s,1H),2.75(s,1H).¹³CNMR(101 MHz,DMSO)δ162.78,156.35,152.74,151.43,150.43,140.83,140.28,139.25, 130.16,129.21,125.67,124.47,84.45,79.84,36.25,31.23.HRMS(ESI)cald for C₁₆H₁₆N₆O₇S[M+Na]+459.3890,found 459.3893]，熔点：170-172℃，收率： 40.7％。

合成工艺流程如下所示：

实施例5制备嘌呤-6-(4-甲氧基-苯磺酰胺基)-9-N-(3'-脱氧)呋喃核糖苷 (e)

取2.00mmol(0.5g)虫草素，加入到含有10mL N-N二甲基甲酰胺的干燥烧瓶中，搅拌溶解。溶解后，在干燥的环境中向其中加入0.10g NaH，室温搅拌30min，然后加入2.00mmol(0.42g)4-甲氧基苯磺酰氯进行反应， TLC跟踪反应。反应结束后，加入约5g 200～300目硅胶，旋干，用 EA/MeOH/NH4OH(99:10:1)过硅胶柱，即得黄色粉末嘌呤-6-(4-甲氧基-苯磺酰胺基)-9-N-(3'-脱氧)呋喃核糖苷[¹HNMR(400MHz,DMSO)δ8.16(s,1H), 8.01(s,1H),7.49-7.32(m,5H),6.69(d,J＝8.9Hz,2H),5.49(S,1H),4.35(s,1H), 4.11-3.84(m,3H),3.78(s,3H),2.90(s,1H),2.74(s,1H).¹³CNMR(101MHz, DMSO)δ163.70,156.53,152.41,148.36,140.38,129.57,125.70,119.94,115.68, 114.43,87.75,85.43,79.13,70.27,62.04,56.11,36.26.HRMS(ESI)cald for C₁₇H₁₉N₅O₆S[M+Na]+444.4174,found444.4179]，熔点：128-130℃，收率： 68.6％。

合成工艺流程如下所示：

以下通过实验例的方式来证明本发明的有益效果：

实验例

在补充有115单位/mL青霉素G，115μg/mL链霉素和10％胎牛血清(FBS) 的DMEM培养基中按常规标准与过程培养人乳腺癌细胞(MDA-MB-231)，人非小细胞肺癌细胞(A549)和人***细胞(HeLa)。

将MDA-MB-231、A549、HeLa细胞分别接种在含有50μL生长液的96 孔板(5*103个细胞/孔)中，24h后，除去培养基，并向每个孔中分别加入100μL含不同浓度的系列新型目标化合物的新鲜培养基，另外，使用相同体积的DMSO作为载体对照，将细胞在37℃下孵育5天。

孵育5天后，用Coulter仪器(Beckman-Coulter)统计细胞数，并计算经各个目标化合物处理的肿瘤细胞数与载体处理的细胞数的比率，即为存活率。

以虫草素先导物做平行对照，100μL不同浓度的目标化合物对 MDA-MB-231、A549以及HeLa细胞增殖抑制结果如表1、表2和表3所示。

表1 虫草素及目标化合物对MDA-MB-231增殖抑制活性

表2 虫草素及目标化合物对A549增殖抑制活性

表3 虫草素及目标化合物对HeLa增殖抑制活性

实验结果表明，虫草素先导物和目标化合物的浓度从3.00E-05减小到 3.00E-06后，MDA-MB-231、A549、HeLa细胞存活率均有所增高。在对MDA-MB-231细胞的增殖抑制测试中，在3.00E-05浓度下，化合物d对 MDA-MB-231细胞的增值抑制表现出很好的活性，在3.00E-06浓度下，则化合物a对MDA-MB-231细胞的增值抑制表现出更好的活性；而对A549细胞来说，在3.00E-05浓度下a对A 549细胞的增殖抑制表现出显著的药理活性，在3.00E-06浓度下则a和c对A 549细胞的增殖抑制均表现出良好的活性；在3.00E-05和3.00E-06浓度下，对HeLa细胞增殖抑制活性更好的则是e。对于不同的肿瘤细胞系，不同的化合物的活性有所不同，部分化合物针对性地表现出较其他化合物更好的活性。

综上，本发明通过对虫草素化合物结构进行改性，制得了一种全新的N- 苯磺酰胺基虫草素衍生物，相较于虫草素，本发明制得的N-苯磺酰胺基虫草素衍生物对MDA-MB-231、A549、HeLa细胞的增值抑制表现出很好的活性。