[发明专利]一类蒽醌类化合物及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一类新的蒽醌类Bcl-2家族蛋白抑制剂及其在体内、体外的模拟BH3-only蛋白，竞争性结合和拮抗Bcl-2和Mcl-1蛋白，从而诱导细胞凋亡作用和作为抗癌化合物的应用。

背景技术

分子靶向抗肿瘤药物正在成为继细胞毒剂类抗肿瘤药物之后，新药研发的热点和市场化的新生代产品。Bcl-2家族蛋白，是拮抗和逆转恶性肿瘤永生性的最重要的分子靶点之一。因此，特异性拮抗Bcl-2蛋白的药物，将通过专一诱导肿瘤细胞凋亡，最终实现高效、无毒副作用抗癌的目标。在Bcl-2抑制剂中，以高特异的BH3类似物（BH3 mimetics）的抗肿瘤效果最为显著，药效学活性最好，毒副作用最低。此外，还必须具备广谱拮抗Bcl-2家族蛋白的抗凋亡成员（包括Bcl-2和Mcl-1蛋白）的能力，才能实现单剂有效和低耐药。

但到目前为止，以Bcl-2家族蛋白为靶点的抗肿瘤药物尚无上市产品，仅有的19个临床前Bcl-2抑制剂中，其中三个效果最优的分别处于临床I，II，III期。分别是：由美国伊利诺州阿伯特实验室研发的ABT-737，Gemin X公司研发的Obatoclax（GX15-070），和美国Ascenta公司的AT-101。它们都是BH3类似物，与Bcl-2蛋白的竞争结合常数达到nM级，远远高于其它15个同类分子。但是它们都存在不足：Gossypol，Obatoclax的BH3类似程度不足，不是绝对的BH3类似物，换而言之，由于存在其他的作用靶点，具有不依赖BAX/BAK的细胞毒性，说明存在其他的作用靶点，因此具有毒副作用。ABT-737虽然是特异性最高的BH3类似物，但是不能拮抗和结合Mcl-1蛋白，不是广谱的Bcl-2家族蛋白抑制剂，因而严重限制了其适用的病种。

蒽醌类衍生物的抗肿瘤活性日益引起人们关注。很多天然的以及人工优化的蒽醌类的药物具有抗癌作用，它的代表药物阿霉素和柔红霉素，作为一种周期非特异性化疗药，已作为实体瘤化疗之首选药物。此类抗癌药的分子机制在米托蒽醌(mitoxantrone，DHAD)研制的过程中被揭示，蒽醌化合物对对肿瘤细胞DNA和RNA有很强的抑制作用，因此发挥抗癌活性。随着后续的蒽并吡唑类化合物等相继成为抗癌药物，人们发现，这些蒽醌类衍生物通过1,4-二羟基实现对核酸分子的损伤，抑制细胞分裂和生长，从而发挥抗癌活性。但是这些化合物都属于细胞毒性类药物，对肿瘤细胞没有靶向性，毒副作用大。

发明内容

本发明旨在获得靶向性更强的可作为BH3类似物抑制Bcl-2家族蛋白（包括Bcl-2和Mcl-1蛋白）化合物。

本发明的目的之一在于提供一类蒽醌类化合物，所述化合物具有下述通式I的结构：

通式I中：

R₁选自Br和XPh-(o,m，p)R₃；

所述的X为O或S；R₃选自H、卤素、C₁~C₆饱和或不饱和烷基，C₁~C₄烷氧基、氨基和苯基；

R₂是H或OH。

本发明另一方面的目的在于提供上述本发明的蒽醌类化合物的制备方法，包括如下步骤：

a.以邻苯二甲酰亚胺为原料，经水解，溴化，脱水反应获得4-溴-邻苯二甲酸酐；

b.以熔融三氯化铝和氯化钠作为溶液，4-溴-邻苯二甲酸酐与邻苯二酚或邻苯三酚在160℃下反应4小时生成6-溴-2,3-二羟基蒽醌-9,10-二酮或6-溴-1,2,3-三羟基蒽醌-9,10-二酮；

c.以DMF为溶液，CuI为催化剂，K₂CO₃为缚酸剂，在140℃下，6-溴-2,3-二羟基蒽醌-9,10-二酮或6-溴-1,2,3-三羟基蒽醌-9,10-二酮与R₁H反应生成式I的蒽醌类化合物。

对上述本发明的蒽醌类化合物，我们通过多种手段检测了它们的BH3类似程度，以及他们对Mcl-1和Bcl-2的抑制能力。结果表明，本发明的上述具有新的结构的化合物具有极高的BH3类似程度，可以有效的抑制Mcl-1和Bcl-2蛋白。

我们进一步通过细胞实验检测了本发明的蒽醌类化合物对多种肿瘤细胞系的抑制作用。结果表明，本发明的上述化合物可以很好的诱导多种肿瘤细胞系凋亡，而对正常细胞没有杀伤作用。