專利名稱：具有抗腫瘤活性的新型嘧啶磺酰胺類化合物及其鹽類的制作方法
技術領域：
本發明涉及一類具有抗腫瘤活性的新型嘧啶磺酰胺類化合物及其鹽類。
背景技術：
癌癥是當前危害人類健康和正常生活的最主要的疾病之一，抗癌藥物的研究開發一直是科學家選擇的熱點課題。由于癌癥發生機制的復雜性和特殊性，尋找高選擇性、高效及低毒副作用的抗癌藥物并非易事。
在實體瘤的惡性生長和轉移中，腫瘤組織中的新生血管起著重要作用，它為腫瘤的生長提供了必需的營養和氧氣。血管生成抑制劑能抑制血管內皮生長因子受體蛋白酪氨酸激酶的活性，從而抑制腫瘤新生血管的生長，使腫瘤細胞得不到養分而死亡。血管生成抑制劑特異性地作用于腫瘤賴以生存的血管，而非直接針對腫瘤細胞，因而抗腫瘤的選擇性高、療效好，毒性低。它不是細胞毒藥物，不會引起骨髓抑制、胃腸道反應及脫發等副作用。
嘧啶胺類化合物能抑制某些生長因子，如血小板衍生生長因子(PDGF)、血管內皮生因子(EGF)受體蛋白酪氨酸激酶(PTK)，從而抑制某些細胞類型(如腫瘤細胞、血管內皮細胞和表皮細胞等)的異常生長。
已有嘧啶胺類化合物用于腫瘤治療的報道如諾華制藥公司的美國專利US5521184(申請日1993年4月2日，授權日1996年5月28日；在中國已于1999年6月2日授予專利權)。該專利的嘧啶胺類化合物格列衛[Gleevec(imatinib mesylate，STI-571)]的結構式為 化學名為4[4-甲基-1-哌嗪基)甲基]-N-{4-甲基-3-[4-(3-吡啶基)-2-嘧啶基]氨基}苯基苯甲酰胺甲烷磺酸鹽。這類化合物抑制癌細胞賴以生長的酶(受體蛋白酪氨酸激酶)而發揮抗腫瘤作用。
美國食品和藥品管理局(FDA)2001年5月10日批準用于腫瘤治療。然而嘧啶胺類化合物水溶性較差，而且其胺基易氧化，有吸濕性，不易結晶，從而對在體內的崩解和溶出造成一定的影響。降低了生物利用度。
發明內容
本發明提供一類具有抗腫瘤活性、生物利用度高的新型嘧啶磺酰胺類化合物及其鹽類。針對嘧啶胺類化合物不易結晶，水溶性差而影響其生物利用度的缺陷，根據磺酰官能團具有抗菌和降血糖等廣泛生物活性的特點，本發明在嘧啶氨基上引入磺酰基團，制備成嘧啶磺酰胺類化合物。活性實驗表明，本發明化合物由于磺酰基的引入，不僅解決了化合物結晶和水溶性的問題，而且使化合物更穩定。從而提高生物利用度。
本發明化合物由嘧啶胺類化合物經磺酰化反應所得，分子結構式通式(I)如下 其中，L表示氮雜環烷基。
所說的氮雜環烷基，為下列三類六元雜環(1)六元雜環為取代哌嗪，結構式如通式(II) R1為1～5個碳原子的直鏈或支鏈烷基，選自甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、叔丁基、戊基、環戊基，優選甲基、乙基，特別優選乙基。
(2)六元雜環為2位或3位取代哌啶，結構式為 或 R2或R3為1～4個碳原子的直鏈或支鏈烷基，如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、叔丁基，優選甲基、乙基，特別優選甲基。
(3)六元雜環為嗎啉基，結構式如下 本發明還包括上述化合物藥學上可接受的鹽，例如鹽酸鹽、氫溴酸鹽、酒石酸鹽、枸櫞酸鹽、甲烷磺酸鹽、苯磺酸鹽、對甲苯磺酸鹽等。本發明化合物的制備方法是將嘧啶胺類化合物和取代芳基磺酰氯反應形成嘧啶磺酰胺類化合物，通常用無機堿(氫氧化鈉或氫氧化鉀)或有機堿(三乙胺)催化，可以方便制備嘧啶磺酰胺化合物。反應流程如下
上述化合物嘧啶胺(VI)按歐洲專利EP0233461的方法制備，對-溴甲基苯磺酰氯(VII)由市售的對甲苯磺酰氯(上海市試劑公司)和溴代丁二酰亞胺(NBS)反應而得。
具體步驟如下1.制備中間體化合物VIII將4-溴甲基苯磺酰氯(VII)溶于適量CH2Cl2中，攪拌下滴加含嘧啶胺(VI)和催化劑三乙胺(或NaOH或KOH)的CH2Cl2溶液，加熱回流12小時反應完畢，冷卻至室溫，有黃色固體析出，減壓蒸去溶劑，殘留物用甲醇溶解，拌硅膠，經石油醚-乙醚(5∶1)硅膠柱層析得產物，用乙醇重結晶得化合物VIII4-溴甲基-N-{4-甲基-3-[4-(3-吡啶基)-2-嘧啶基]氨基}苯基苯磺酰胺。
2.制備目標化合物-嘧啶磺酰胺類化合物將中間體(VIII)和帶有相應L基團的氮雜環烷烴進行氮的烷基化反應即得目標化合物，所說的氮雜環烷基，為如前所述的三類取代六元雜環。
具體操作如下將中間體(VIII)溶于適量絕對無水乙醇溶液中后，滴加到含有相應氮雜環烷烴的絕對無水乙醇溶液中，加熱回流，用薄層層析(TLC)來跟蹤、判斷反應終點，約20小時反應完全。反應液減壓濃縮并回收溶劑，殘留物用甲醇溶解拌硅膠，石油醚-乙酸乙酯(5∶1)柱層析得粗品，乙醇重結晶得帶有相應L基團氮雜環烷基的嘧啶磺酰胺類化合物。
本發明化合物可制備成藥學上可接受的鹽，如鹽酸鹽、氫溴酸鹽、酒石酸鹽、枸櫞酸鹽、甲烷磺酸鹽、苯磺酸鹽、對甲苯磺酸鹽等。制備方法為將上述嘧啶磺酰胺類化合物與相應的酸回流反應，經分步濃縮結晶而得。
本發明用ELISA法測定了本發明化合物抑制血小板衍生生長因子受體-β蛋白酪氨酸激酶的活性。結果顯示，本發明嘧啶磺酰胺類化合物具有顯著的抑制血小板衍生生長因子受體蛋白酪氨酸激酶活性的作用，從而顯示其具有抗腫瘤活性。
本發明具有下列有益的結果1.本發明化合物具有很好的結晶，便于在制備過程中分離純化，便于產品的質量控制。
2.由于引入磺酰基團，增加了產品的水溶性，并提高了在體內的生物利用度，使其給藥途徑多樣，既可制成口服劑型，又可制成注射劑型。
具體實施例方式
現結合實施例對本發明作進一步詳細闡述，但不對本發明作限制。
在具體的實施例中，嘧啶胺母環的化學名為4-甲基-3-[4-(3-吡啶基)-2-嘧啶基]氨基苯胺(簡稱RNH2)，化學結構如下
實施例1.制備原料化合物4-溴甲基苯磺酰氯(VII)對甲基苯磺酰氯19.1g(0.1mol)溶于四氯化碳(CCl4)，加熱，當反應液開始回流時，分批加入溴代丁二酰亞胺(NBS，上海市化學試劑公司)18.69g(0.105mol)和催化量自由基引發劑2，2′-二偶氮異丁腈(AIBN，上海市化學試劑公司)2g。加料完畢，反應回流加劇，液體呈紅色，有紅色氣體產生，待無氣體生成再回流1小時，停止加熱。冷卻至室溫，過濾。濾液減壓蒸去大部分溶劑后，加入100ml石油醚，攪拌，析出淡黃色固體，過濾，真空干燥，得24g化合物VII，熔點53-55℃。
實施例2.制備中間體化合物4-溴甲基-N-{4-甲基-3-[4-(3-吡啶基)-2-嘧啶基]氨基}苯基苯磺酰胺(VIII)將上述4-溴甲基苯磺酰氯(VII)13.5g(0.05mol)溶于100mlCH2Cl2中。攪拌下滴加含4-甲基-3-[4-(3-吡啶基)-2-嘧啶基]氨基苯胺(VII)6.1g(0.025mol)和三乙胺(5ml)的50ml CH2Cl2溶液。滴加完畢，加熱回流12小時。反應完畢，冷卻至室溫，有黃色固體析出，減壓蒸去溶劑，殘留物用甲醇溶解拌硅膠，經石油醚-乙醚(5∶1)硅膠柱層析，洗脫物乙醇重結晶得中間體4-溴甲基-N-{4-甲基-3-[4-(3-吡啶基)-2-嘧啶基]氨基}苯基苯磺酰胺(VIII)15g，熔點158-160℃。
實施例3.制備本發明化合物之一4-[4-甲基-1-哌嗪基]甲基]-N-{4-甲基-3-[4-(3-吡啶基)-2-嘧啶基]氨基}苯基苯磺酰胺(化合物代號100504，L基為N-甲基哌嗪基)將實施例2制備的中間體化合物(VIII)0.51g(0.001mol)溶于15ml絕對無水乙醇后，滴加到含有氮甲基哌嗪0.4g(0.004mol，上海市試劑公司)的45ml絕對無水乙醇溶液中，加熱回流，用薄層層析(TLC)來跟蹤、判斷反應終點，約20小時反應完全。濃縮反應液，殘留物用甲醇溶解拌硅膠，石油醚-乙酸乙酯(5∶1)柱層析得粗品，乙醇重結晶得產品0.45g，熔點162-164℃。MS(質譜分子峰)529，HRMS(高分辨質譜)HNMR 529.2256(理論值529.66897)實施例4.制備本發明化合物之二4-[4-乙基-1-哌嗪基)甲基]-N-{4-甲基-3-[4-(3-吡啶基)-2-嘧啶基]氨基}苯基苯磺酰胺(化合物代號100515，L基為N-乙基哌嗪基)方法同實施例3，但用N-乙基哌嗪代替N-甲基哌嗪，得產品0.47g，熔點138-140℃。MS543，HRMS543.4581(理論值543.69641)實施例5.制備本發明化合物之三4-[4-甲基-1-哌啶基)甲基]-N-{4-甲基-3-[4-(3-吡啶基)-2-嘧啶基]氨基}苯基苯磺酰胺(化合物代號100605，L基為4-甲基哌啶基)將中間體化合物(VIII)0.51g(0.001mol)溶于15ml絕對無水乙醇溶液中后，滴加到含4-甲基哌啶0.4g(0.004mol，上海市試劑公司)的45ml絕對無水乙醇溶液中，加熱回流18小時(TLC跟蹤)。反應完畢，用石油醚-乙酸乙酯(5∶1)柱層析得洗脫物濃縮，乙醇重結晶得產品0.42g，熔點182-184℃。MS528，HRMS528.4756(理論值528.68174)。
實施例6.制備本發明化合物之四4-(N-嗎啉基甲基)-N-{4-甲基-3-[4-(3-吡啶基)-2-嘧啶基]氨基}苯基苯磺酰胺(化合物代號100609，L基為嗎啉基)將中間體化合物(VIII)0.51g(0.001mol)溶于15ml絕對無水乙醇后，滴加到含嗎啉0.348g(0.004mol，上海市試劑公司)的45ml絕對無水乙醇溶液中，加熱回流22小時(TLC跟蹤)。反應完畢，濃縮得殘留物，甲醇溶解殘留物拌硅膠，經石油醚-乙酸乙酯(5∶1)柱層析得產品0.40g，熔點175-177℃。MS516，HRMS516.7532(理論值516.62696)。
實施例7.制備本發明化合物之五4-(N-哌啶基甲基)-N-{4-甲基-3-[4-(3-吡啶基)-2-嘧啶基]氨基}苯基苯磺酰胺(化合物代號100610，L基為哌啶基)將中間體化合物(VIII)0.51g(0.001mol)溶于15ml絕對無水乙醇溶液中后，滴加到含哌啶0.34g(0.004mol，上海市試劑公司)的45ml絕對無水乙醇溶液中，加熱回流20小時(FLC跟蹤)。反應完畢，用石油醚-乙醚(3∶1)硅膠柱層析濃縮并用乙醇重結晶，得產品0.38g，熔點180-182℃。MS514，HRMS514.3351(理論值514.665465)。
實施例8.制備本發明化合物之六4-[3-甲基-1-哌啶基)甲基]-N-{4-甲基-3-[4-(3-吡啶基)-2-嘧啶基]氨基}苯基苯磺酰胺(化合物代號100610，L基為3-甲基哌啶基)方法同實施例5，但用3-甲基哌啶代替4-甲基哌啶，得產品0.42g，熔點180-182℃。MS528，HRMS514.3875(理論值528.68174)。
本發明其它化合物的制備方法與上述實施例類同。
實施例9.制備本發明化合物之鹽實施例5發明化合物的甲烷磺酸鹽的制備4-[4-甲基-1-哌嗪基)甲基]-N-{4-甲基-3-[4-(3-吡啶基)-2-嘧啶基]氨基}苯基苯磺酰胺甲烷磺酸鹽將5.29克(0.01mol)實施例5制備的化合物(4-[4-甲基-1-哌嗪基]甲基)-N-{4-甲基-3-[4-(3-吡啶基)-2-嘧啶基]氨基}苯基苯磺酰胺)加到70ml乙醇中。在該淡黃色懸浮液中，加入0.96克(0.01mol)甲烷磺酸，20分鐘加完，然后加熱回流20分鐘，在65℃過濾，將濾液濃縮到原來體積的50％，濃縮液在25℃下過濾，得固體A。將母液濃縮至干，得殘留物B。將A和B懸浮在110ml乙醇和1.5ml蒸餾水組成的混合溶劑中，回流溶解，放冷25℃過夜，過濾得晶體并在65℃干燥直至恒重。得到4-[4-甲基-1-哌嗪基)甲基]-N-{4-甲基-3-[4-(3-吡啶基)-2-嘧啶基]氨基}苯基苯磺酰胺甲烷磺酸鹽結晶3.2克。
本發明其它化合物及其鹽鹽的制備方法與上述實施例類同。
本發明化合物酪氨酸激酶活性測定實驗一、試驗材料與試劑酶反應底物Poly(Glu，Tyr)4∶1(Sigma公司)；釩酸鈉(Sigma公司)；ATP-Na2(Amresco公司)；抗磷酸化酪氨酸單抗PY99(Santa Cruz公司)；辣根過氧化物酶(HRP)標記的羊抗鼠IgG(Calbiochem公司)；HRP底物OPD(Amresco公司)；96孔酶標板(Corning公司)；N-2-羥乙基哌嗪-N’-2-乙磺酸(HEPES)(Amresco公司)。待測化合物為本發明制備的化合物，編號為100504、100515、100605、100609、100610和100611，配制成10-4M濃度。
反應緩沖液按下表配制試劑 母液濃度 終濃度HEPES1.04M 50mM(pH7.4)MgCL2100mM 20mMMnCL2100mM 0.2mMNa3VO450mM 0.2mMDTT 1M 1mMH2O 補足體積二、實驗步驟1.酶反應底物Poly(Glu，Tyr)4∶1用PBS(pH7.2-7.4)稀釋成20μg/ml，125μl/孔包被96孔酶標板，置37℃反應12-16小時，棄去孔中液體。
2.洗板，用200μl/孔的T-PBS(含0.1％Tween-20的PBS)洗板三次，每次5分鐘。
3.于37℃烘箱中干燥96孔酶標板1-2小時。
4.每孔加入濃度為10μM的ATP80μl，待測化合物10μl(終濃度為10-5M)，最后加入用反應緩沖液稀釋的血小板衍生生長因子受體-β(PDGFR-β)酪氨酸激酶酶液10μl(0.5μg酶蛋白)，
啟動反應，置37℃搖床反應1小時。(在實驗中，ATP的中濃度為8μM，PDGFR-β為每孔1ul。實驗為復孔。實驗中設無底物，無酶，無ATP，相應濃度的DMSO對照。T-PBS洗板三次。
5.加入抗磷酸化酪氨酸抗體PY99 100μl/孔，(用含BSA 5mg/ml的T-PBS稀釋，稀釋度1∶500)，25℃搖床反應1小時或者37℃30分鐘。T-PBS洗板三次。
6.加入二抗羊抗小鼠IgG-HRP 100μl/孔(用含BSA5mg/ml的T-PBS稀釋，稀釋度1∶2000)，25℃搖床反應1小時或者37℃30分鐘。T-PBS洗板三次。
7.加顯色液(含2mg/ml OPD，0.03％H2O2的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液，pH＝5.4)100μl/孔，25℃避光反應，反應時間視顏色而定(約4分鐘)。
8. 2M H2SO450μl/孔終止反應，OD490nm測定。
三、抑制率的計算公式 其中化合物孔OD值本發明化合物所測的各個OD值減去空白孔所得到的OD值；陰性對照孔OD值不加酶實驗孔的OD值；無藥物作用的對照孔OD值含相應濃度DMSO實驗孔的OD值。
四、PDGFR-β酪氨酸激酶活性抑制體外篩選試驗測定結果本發明化合物在濃度為10-5M條件下，作用1小時，對PDGFR-β酪氨酸激酶活性有不同程度的抑制作用，其中100611的抑制作用最強，達到85.9％。
對PDGFR-β酪氨酸激酶活性的抑制率(％)樣品編號濃度(10-5M)100504 26.4100515 25.0100605 20.4100609 41.0100610 57.9100611 85.9上述結果表明，本發明化合物對酪氨酸激酶活性具有明顯的抑制作用，因而可用于制備抗腫瘤藥物。
權利要求
1.一種嘧啶磺酰胺類化合物，分子結構通式如下 L表示氮雜環烷基，所說的雜環烷基，為下列三類各種取代六元雜環(1)六元雜環為取代哌嗪，結構式如通式(II) R1為1～5個碳原子的直鏈或支鏈烷基，選自甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、叔丁基、戊基、環戊基；(2)六元雜環為2位或3位取代哌啶，結構式為 或 R2或R3為1～4個碳原子的直鏈或支鏈烷基，選自甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、叔丁基；(3)六元雜環為嗎啉基，結構式為
2.按權利要求1所述的嘧啶磺酰胺類化合物，其特征在于結構通式(I)中的L基為取代哌嗪基，其通式(II)中的R1基選自甲基或乙基。
3.按權利要求1所述的嘧啶磺酰胺類化合物，其特征在于結構通式(I)中的L基為取代哌啶基，其通式(III)或(IV)中的R2或R3基選自甲基或乙基。
4.按權利要求1所述的嘧啶磺酰胺類化合物，其特征在于結構通式(I)中的L基為嗎啉基。
5.按權利要求2所述的嘧啶磺酰胺類化合物，其特征在于取代哌嗪基通式(II)中R1為乙基，該化合物為4-[4-乙基-1-哌嗪基)甲基]-N-{4-甲基-3-[4-(3-吡啶基)-2-嘧啶基]氨基}苯基苯磺酰胺。
6.按權利要求3所述的嘧啶磺酰胺類化合物，其特征在于取代哌啶基通式(III)的R2為甲基，該化合物為4-[4-甲基-1-哌啶基)甲基]-N-{4-甲基-3-[4-(3-吡啶基)-2-嘧啶基]氨基}苯基苯磺酰胺。
7.按權利要求3所述的嘧啶磺酰胺類化合物，其特征在于取代哌啶基通式(IV)的R3為甲基，該化合物為4-[3-甲基-1-哌啶基)甲基]-N-{4-甲基-3-[4-(3-吡啶基)-2-嘧啶基]氨基}苯基苯磺酰胺。
8.權利要求1至7所述的任何一種化合物的藥學上可接受的鹽。
9.權利要求8所述化合物的鹽，選自鹽酸鹽、氫溴酸鹽、酒石酸鹽、枸櫞酸鹽、甲烷磺酸鹽、苯磺酸鹽、對甲苯磺酸鹽。
10.權利要求1至7和9所述的任何一種化合物在制備抗腫瘤藥物中的應用。
11.權利要求8所述的任何一種化合物的鹽在制備抗腫瘤藥物中的應用。
全文摘要
本發明涉及一類具有抗腫瘤活性的新型嘧啶磺酰胺類化合物及其藥學上可接受的鹽類。本發明針對現有抗腫瘤化合物嘧啶胺類化合物不易結晶、水溶性差而影響其生物利用度的缺陷，在其嘧啶氨基上引入磺酰基團，制備成嘧啶磺酰胺類化合物。經活性實驗表明，本發明化合物易結晶，水溶性好，從而提高了抗腫瘤活性。因此可用于制備抗腫瘤藥物。
文檔編號C07D401/00GK1587263SQ20041005322
公開日2005年3月2日 申請日期2004年7月29日 優先權日2004年7月29日
發明者莊明強, 趙京浦, 章雄文 申請人:上海新興醫藥股份有限公司