14β-侧链紫杉醇衍生物的合成及抗肿瘤活性

２６天然产物研究与开发ＮＡＴＵＲＡＬＰＲＯＤＵＣＴＲＥＳＥＡＲＣＨＡＮＤＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ１４１３一侧链紫杉醇衍生物的合成及抗肿瘤活性刘瑞武一尹大力郭积玉梁晓天（中国医学科学院，中国协和医科大学药物研究所北京１０００５０）龟尾一弥关口喜功（日本大正制药株式会社创药研究所大宫３３０）摘要为了寻找高效低毒、抗瘤谱广、综合性能好又不依赖自然资源的新一代紫杉醇类抗癌药，以组织培养得到的紫杉烷ｓｉｎｅｎｘａｎＡ为最初起始原料，以中间体６为本文合成原料分别经５步和６步合成了两个新的１４Ｂ＿侧链紫杉醇衍生物，并首次观察到紫杉烷的１０位羰基／９位羟基在硅胶中转变为１０位羟基／９位羰基。

将目标化合物进行了抗肿瘤体外试验和微管聚合试验。

结果表明，这两个化合物对ＫＢ细胞的ＩＣｓ０＞１０ｕｇ，在浓度为１０ｌａＭ时对微管无聚合作用。

关键词ＳｉｎｅｎｘａｎＡ，１４伊侧链紫杉醇衍生物，抗肿瘤体外试验，微管聚合试验紫杉醇（Ｔａｘｏｌ，１）是Ｗａｎｉ等人［１３于１９７１年从太平洋紫杉（Ｔａｘｕｓｂｒｅｖｉｆｏｌｉａ）树皮中分离得到的一种含量很低（０．１ｇ／ｋｇ）、具有１１个手性中心和多个含氧基团的二萜化合物，抗癌作用机制与以往抗癌药不同，它能促进微管蛋白的聚合并抑制微管的解聚，从而阻断细胞的有丝分裂［２］。

紫杉醇现已用于临床治疗晚期乳腺癌、卵巢癌、非小细胞肺癌等。

紫杉醇疗效虽好，但也存在一些缺点，如水溶性差，对某些癌症无效，易产生多药耐受性等。

此外，目前紫杉醇临床用药只能靠从植物直接提取，或由植物中含量较高的１０－ｄｅａｃｅｔｙｌｂａｃｃａｔｉｎⅢ（２）半合成获得。

但由于植物生长缓慢，这两条途径都易造成自然资源的破坏。

因此，寻找高效低毒、抗瘤谱广、综合性能好又不依赖自然资源的新一代紫杉醇类抗癌药具有重要意义。

ＡＢｚＮＨ０卧讯ＯＨ３：鞯戳ＨＯ０ＯＨ２４Ｓ图ｌ紫杉烷化合物１～５的化学结构式Ｆｉｇ．１Ｃｈｅｍｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｒａｘｏｉｄｓ１～５０收稿日期：１９９９—０５—２５修回日期：１９９９—０６—２６＊该项目得到日本大正制药株式会社资助（ＴｈｉｓｐｒｏｊｅｃｔｗａｓｆｉｎａｎｃｉａｌｌｙｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙＴａｉｓｈｏＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌＣｏ．Ｌｔｄ．）＊＊通讯联系人（Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ）翟Ｐ０刘瑞武等：】４肛侧链紫杉醇衍生物的合成及抗肿瘤活性２７ＳｉｎｅｎｘａｎＡ（ＳＩ—Ａ，５）口１是由南方红豆杉愈创组织培养得到的含量较高（干重可达２％）的新型紫杉烷化合物，具有紫杉醇母核类似骨架和１４阻含氧基团，而无相应的１，７，９，１３位含氧基团，为寻找新的抗癌药提供了可以不依赖自然资源的原料。

因此，我们围绕ｓｌ—Ａ母核进行了系统的结构修饰，合成了一系列１４｛３－｛贝Ｉ］链紫杉醇衍生物¨］。

本文报道我们工作的一部分。

经计算机分子计算，化合物４和５分子表面静电势与紫杉醇相似［５］，有可能具有较强的抗肿瘤活性，因此这两个化合物成为我们要合成的目标分子。

化合物４的合成路线见图２。

从ｓｌ—Ａ出发经１１步反应可以得到起始中间体６口］。

６用氢氧化钾选择性水解１０位酯基高收率地得到７，７随后经ＴＰＡＰ［ｔｅｔｒａｐｒｏｐｙｌａｍｍｏｎｉｕｍｐｅｒｒｕｔｈｅｎ—ａｔｅ（Ⅶ）］氧化生成８。

我们参考Ｎｉｃｏｌａｏｕ在全合成紫杉醇所用的方法［７］，在叔丁醇钾和苯硒酸酐［（ＰｈＳｅＯ）ｚｏ］作用下，化合物８的羰基Ⅱ一氢被氧化为羟基生成９，化合物９的９位羟基构型经ＮＯＥ差谱证实处于ｃｃ位。

在对９进行硅胶柱分离纯化时，发现９在硅胶中易转变成１０。

紫杉烷类化合物的１０位羰基／９位羟基在硅胶中转变为１０位羟基／９位羰基，未见文献报道。

与Ｎｉｃｏｌａｃｕ的方法［７１相比，利用该方法将化合物９转变为１０，条件温和，副产物少，容易操作。

Ｎｉｃｏｌａｏｕ在全合成紫杉醇时将１０位羰基／９位羟基转变为ｌＯ位羟基／９位羰基，采用的方法是先用叔丁醇钾在一７８℃进行烯醇化生成烯二醇，然后用醋酸酸化实现转变。

但我们在实验中发现Ｎｉｃｏｌａｏｕ的方法不适合我们这类化合物，产物很复杂，生成很多极性大的产物，可能是由于这类化合物的四员氧环对酸更敏感，醋酸的酸性已导致四员氧环的开环。

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１１么Ｈ１３１５ａ．ＫＯＨ，ＭｅＯＨ，ｒｔ，１７ｈ，９２％；ｂ．ＴＰＡＰ，ＮＭＯ，ＣＨ２Ｃ１２，Ｉｔ，４ｈ，８８％；ｃ．１）ＫＯｔ・ＢＵ，（ＰｈＳｅＯ）２０，ＴＨＦ，‘７８０Ｃ－－－＋。

－２０。

Ｃ，４５ｒａｉｎ，Ｏ℃，ｈ，９１％；ｅ．ＴＢＡＦ，ＴＨＦ，ｒｔ，１ｈ，１１・７２％，１ｈ．８０％，ｂａｓｅｄｏｎ５３％ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ．２）ｓｉｌｉｃａｇｅｌ；ｄ．Ａｃ２０，ＤＭＡＰ，ＣＨ２Ｃ１２，ｒｔ，２ｈ，７０％１２．２４％：￡０．５％ＨＣＩ，ＥｔＯＨ．ｒｔ，６ｄ，８６％；ｇ．１４，ＤＣＣ，ＤＭＡＰ，ＰｈＭｅ，ｒｔ，２０ｈ，８８％；ｈ．０．５％ＨＣＩ，ＥｔＯＨ，ｒｌ，１０图２制备目标化合物４的合成路线Ｆｉｇ．２Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓｒｏｕｔｅｆｏｒｔａｒｇｅｔｃｏｍｐｏｕｎｄ４在４一二甲胺基吡啶（ＤＭＡＰ）作用下，将９进行乙酰化得到１１。

用四丁基氟化胺（ｔｅｔｒａｂｕｔｙ—ｌａｍｍｏｎｉｕｍｆｌｕｏｒｉｄｅ，ＴＢＡＦ）脱去１１的ＴＥＳ保护基时，生成的产物主要为双键转移化合物１２，预期的产物１５很少。

改用０．５％稀盐酸去除ＴＥＳ能得到高收率的１５。

在二环己基碳二亚胺（ＤＣＣ）和ＤＭＡＰ作用下，１５与用ｅｅ保护的侧链酸１４偶联生成１５，随后用０．５％稀盐酸脱去ｅｅ２８天然产物研究与开发保护基得到目标化合物４。

化合物５的合成见图３。

与合成４的方法相同，先将１０进行乙酰化、脱去ＴＥＳ保护基得到１７，１７与用ｅｅ保护的侧链酸１４偶联后，用稀盐酸去除ｅｅ保护基顺利得到目标化合物５。

所有化合物的结构都经ｌＲ、１ＨＮＭＲ１３ＣＮＭＲ、ＦＡＢ—ＭＳ证实。

目标化合物４和５的结构还经高分辨质谱验证。

吃疑惫魄。

ｐ孥ｈ＂．＂ｉｆ＂０Ｈ一；图３制备目标化合物５的合成路线Ｆｉｇ．３Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓｒｏｕｔｅｆｏｒｔａｒｇｅｔｃｏｍｐｏｕｎｄ５将４和５进行了体外肿瘤细胞抑制试验（ＭＴＴ法）和微管聚合试验（浊度测定法）［６］。

药理结果表明，这两个化合物对人口腔癌细胞（ＫＢ）的ｌｃｓｏ＞１０ｐｇ／ｍｌ～，在浓度为１０ｐＭ时对微管无聚合作用。

而紫杉醇对ＫＢ细胞的Ｉｃｓｏ为２．５９×１０。

ｐｇ／ｍｌ～，在１０“Ｍ时对微管有聚合作用。

从药理结果可以看出，目标化合物的细胞毒活性比紫杉醇差３个数量级以上，说明分子表面静电势不是影响活性的关键因素。

紫杉醇的构效关系研究表明，分子北部基团（７，９，１０位含氧基团）对活性影响不大口］，这与我们的初步研究结果相同（９，１０位含氧基团互换对活性无明显影响）。

从分子结构对比看，目标分子的侧链处于１４阻位而不是１３ａ一位，并且缺乏紫杉醇相应的１位羟基，这可能是导致化合物活性差的主要原因。

有关研究正在进一步进行中。

ｌ实验部分熔点用Ｙａｎａｃｏ显微熔点仪测定，温度计未经校正。

核磁共振仪：ＢｒｕｋｅｒＡＭ５００，ＴＭＳ为内标，所用溶剂均为ＣＤＣＩ。

（无水Ｋ。

ＣＯ。

处理）。

质谱仪：ＪＥＯＬＪＭＳ一７００和ＪＭＳ—ＳＸｌ０２。

红外光谱仪：Ｉｍｐａｃｔ４００ＦＴＩＲ。

柱层析使用硅胶为日本ＷａｋｏＧｅｌ６０（６３～２００ｕｍ）。

侧链酸１４按文献方法嘲制备。

１．１１０一羟基化合物７的制备将化合物６６７３ｍｇ（１．０２７６ｒｅｔ００１）溶于甲醇４０ｍｌ中，加入２ｔｏｏｌ・Ｌ＿１ＫＯＨ水溶液２．５７ｍｌ（５．１４ｒｅｔ００１），室温搅拌２２ｈ后，反应液用５％盐酸水溶液中和，浓缩，残余物用乙酸乙酯６０ｍｌ提取，酯层用氯化钠饱和水溶液洗涤后，无水硫酸钠干燥，过滤，滤液浓缩得粗品，经硅胶柱层析纯化，用己烷（丙酮（９／ｌ一７／１）洗脱得到产物７５８０ｍｇ，收率９２％，白色固体，熔点：７８～８０℃。

１Ｒ（ＫＢｒ，ｃｍ“）３４４５（ＵｏＨ），１７３３（ｕｃ—ｏ），１７１８（ｕｃ—ｏ）；ＦＡＢ—ＭＳ（ｍ／ｚ，ｍ—ＮＢＡ＋ＫＩ）６５ｌ，Ｍ＋Ｋ＋；１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，５００ＭＨｚ）：ｄ８．１３（ｄ＋，Ｊ一７．３Ｈｚ，２Ｈ，Ｐｈ—Ｈ），７．５８（ｂｒ．ｔ，Ｊ一７．４Ｈｚ，１Ｈ，Ｐｈ—Ｈ），７．４６（ｂｒ．ｔ，Ｊ一７．９Ｈｚ，２Ｈ，Ｐｈ—Ｈ），５．７３（ｄｄ，Ｊ一６．１，３．０Ｈｚ，１Ｈ，２－Ｈ），５．０２（ｄｄ，Ｊ一１２．２，４．９Ｈｚ，ｌＨ，１０一Ｈ），４．９５（ｄ，Ｊ一８．５Ｈｚ，１Ｈ，５一Ｈ），４．４７（ｄ，Ｊ一８．０Ｈｚ，１Ｈ，２０一Ｈ），４．１５（ｄｄ，Ｊ一９．１，３．７Ｈｚ，１Ｈ，１４一Ｈ），４．１ｌ（ｄ，Ｊ一８．０Ｈｚ，ｌＨ，２０一Ｈ），２．７４（ｄ，Ｊ一６．０Ｈｚ，１Ｈ，３一Ｈ），％９８ｈＯ２ｎｅ掩嗍ＰＡＭＤＣＣＤ¨Ｃ％３９●ｎｎＨＯＥＣＨ％７５１仉ｂ％Ｏ矗％ｈ３３Ｊ＾¨％叱伽叫Ｒｎ从ｑＤＨｎ％址ｎａｄＶ０１．Ｊ２Ｎｏ．１刘瑞武等：１４肛侧链紫杉醇衍生物的合成及抗肿瘤活性２９２．５０（ｄｄ，．１－－＝１４．６，１２．１Ｈｚ，１Ｈ，９一Ｈ），２．４ｌ（ｄｄ，Ｊ＝１８．９，３．７Ｈｚ，１Ｈ，１３一Ｈ），２．３１（ｒｉｄ，Ｊ＝１８．９，９．２Ｈｚ，１Ｈ，１３～Ｈ），２．２７（ｓ，３Ｈ，４－Ａｃ），２２０（ｍ，１Ｈ，６一Ｈ），１．９２（ｍ，２Ｈ，６一Ｈ＋７－Ｈ），１．８６（ｄ，Ｊ一３．１Ｈｚ，１Ｈ，１－Ｈ），１．８ｌ（ｓ，３Ｈ，１８一ＣＨ３），１．７７（ｓ，３Ｈ，１９一ＣＨ３），１．６０（ｄｄ，Ｊ一１４．６，４．９Ｈｚ，１Ｈ，９一Ｈ），１．５３（ｍ，１Ｈ，７－Ｈ），１．４８（ｓ，１Ｈ，１０一ＯＨ），１．３６（ｓ，３Ｈ，１７－ＣＨ３），１．１８（ｓ，３Ｈ，１６一ＣＨ３），０．７３（ｔ，Ｊ一８．０Ｈｚ，９Ｈ，ＴＥＳ—ＣＨ３），０．３７（ｍ，６Ｈ，ＴＥＳ—ＣＨ２）；Ｃ“ＮＭＲ（１２５ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）ｄ：１６９．７，１６５．２，１３８．３，１３４．２，１３３．３，１３０．０，１２９．８，１２８．４，８５．２，８４．０，７１．７，６７．５，６６．６，６０．７，４８．２，４３．２，４１．８，３７．６，３７．３，３５．４，３３．０，２７．６，２５．７，２２．５，２１．６，２０．４，６．７，５．０。

（＋：ｗｉｔｈｆｉｎｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）１．２１０一羰基化合物８的制备将化合物７２００ｒａｇ（０．３２６３ｍｍ０１）和ＮＭＯ１５３ｍｇ（１．３０５３ｒｅｔ００１）溶于二氯甲烷２０ｍｌ，加入ＴＰＡＰ１１ｍｇ（０．０３２６３ｍｍ０１），室温搅拌４ｈ，反应液通过一硅胶柱，用己烷／丙酮（９／１—７／１）洗脱得到化合物８１７５ｍｇ，收率８８％。