本发明属于制药领域，具体涉及一类噻唑酮甲酰胞嘧啶衍生物及其药物用途。
背景技术：
：5-氟尿嘧啶(fluorouracil)是临床常见的抗肿瘤药物。5-fu本身没有抗肿瘤活性，必须在组织中的乳清酸磷酸核糖转移酶(oprt)作用下代谢转化为有活性的产物，如氟尿嘧啶核苷单磷酸(fump)、氟脲嘧啶脱氧核苷三磷酸(fdutp)。由于肿瘤组织中oprt的表达高于正常组织，5-fu对于肿瘤有一定的选择性。但是，5-fu静脉注射后，85％的5-fu在肝脏中经二氢嘧啶脱氢酶(dpd)作用分解代谢为没有活性的产物β-脲基-2-氟丙酸，进一步代谢为2-氟-β-丙氨酸、尿素等，只有15％的5-fu有机会进入组织。过快的代谢速度，导致5-fu几乎没有临床价值。为改善5-fu的药物代谢性质，提高肿瘤组织中5-fu浓度，开发了5-氟脱氧尿苷(floxuridine)、曲氟脲苷(trifluridine)、去氧氟尿苷(doxifluridine)、替加氟(tegafur)等5-氟尿嘧啶的前药，这些前药本身没有抗肿瘤作用，但是能够在胸苷磷酸化酶(tp)作用下代谢为5-氟尿嘧啶，产生药效。由于肿瘤组织中tp酶的表达远远高于正常组织，这些前药具有更好的安全性。卡培他滨(capecitabine)是另外一种形式的5-fu前药。卡培他滨在肝脏内在羧酸酯酶(ce)的作用下，产生5’-脱氧-5-氟-胞嘧啶核苷(5’-dfcr)，5’-dfcr在胞嘧啶脱氨酶(cyd)作用下脱氨，产生5’-脱氧-5-氟-嘧啶核苷酸(5’-dfur)，在肿瘤组织中，在胸腺嘧啶磷酸化酶(tp)的作用下代谢为5-fu，产生抗肿瘤作用。阿糖胞苷(cytarabine)、吉西他滨(gemcitabine)、地西他滨(decitabine)、阿扎胞苷(azacitibine)等胞嘧啶类抗肿瘤药物，体内易被胞嘧啶脱氨酶作用脱氨失活，将其氨基酰化能够延长作用时间，但是无法解决药物对于肿瘤细胞的靶向性。由于肿瘤快速增长，肿瘤组织或者肿瘤细胞中的自由基浓度较高，因此，如果能够将抗肿瘤药物修饰为没有或者活性较小的前药，在自由基作用下，释放出活性较强的活性成分，就能够实现在保持高的抗肿瘤活性的同时，减少药物对正常细胞的毒性。本发明提供一类噻唑酮甲酰胞嘧啶衍生物，该类药物采用脲键形式将胞嘧啶的氨基酰化，由于脲键稳定，在肝内难以被水解代谢，因此，能够维持较高的血药浓度，延长作用时间。在自由基浓度较高的肿瘤组织或者肿瘤细胞中，能够快速释放出活性较强的活性成分，就能够实现在保持高的抗肿瘤活性的同时，实现对肿瘤的靶向性，由于在肿瘤部位释放出活性成分，减少了肝脏二氢嘧啶脱氢酶(dpd)作用分解代谢，能够在更小的剂量下获得较好的药效，获得更好的治疗效果，更安全更有效。技术实现要素：解决的技术问题：本发明提供一类噻唑酮甲酰胞嘧啶衍生物及其药物用途，本发明所述的噻唑酮甲酰胞嘧啶衍生物，在肿瘤高自由基环境下能够释放出尿嘧啶类抗肿瘤活性成分，产生较强的细胞毒性。具有优异的抗肿瘤作用和良好的安全性，可用于治疗肿瘤药物的制备。技术方案：一类噻唑酮甲酰胞嘧啶衍生物，其化学结构符合通式(i)：其中：r1为ch、cf、c(cf3)或n，r2、r3为-h或-oh，r4、r5为-h、-oh或-f。上述一类噻唑酮甲酰胞嘧啶衍生物，其优选结构如下所示：上述一类噻唑酮甲酰胞嘧啶衍生物或其药学上可接受的盐在制备治疗肿瘤药物中的应用。治疗肿瘤药物，有效成分为上述一类噻唑酮甲酰胞嘧啶衍生物或其药学上可接受的盐。需要指出的是，我们的研究发现：实施例化合物在正常情况下能够稳定存在，能够维持更高的血药浓度。在高自由基环境下，实施例化合物稳定性下降，迅速降解。实施例化合物在预先清除自由基条件下的细胞毒性明显小于正常条件下的细胞毒性，提示该类药物的抗肿瘤活性与自由基的存在密切相关。以实施例化合物1为例，考察了目标化合物的抗肿瘤效果和安全性，化合物1显示了比吉西他滨更好的抑制肿瘤生长作用(见表4，表5)和更好的安全性(见表6)。以实施例化合物2为例，考察了目标化合物的抗肿瘤效果和安全性，和卡培他滨组相比，化合物2具有更好的药效和安全性(见表7)。有益效果：本发明获得的噻唑酮甲酰胞嘧啶衍生物，具有较好的稳定性，能够维持更高的血药浓度。在无自由基条件下具有较小的细胞毒性，在高自由基条件环境下，能够快速释放较大的细胞毒性的成分。由于肿瘤细胞自由基浓度较高，本发明获得的噻唑酮甲酰胞嘧啶衍生物能够特异性的对肿瘤区域的肿瘤发挥抗肿瘤作用，减少对其他组织的毒副作用。在更小的剂量下获得更好的药效，获得更好的治疗效果，更安全更有效。具体实施方式下面的实施例可使本专业技术人员可全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。实施例1：目标化合物的合成1.1噻唑酮甲酰吉西他滨(化合物1)的合成盐酸吉西他滨(500mg,1.67mmol)溶于干燥的dmf(5ml)，加入咪唑(398mg,5.85mmol)、叔丁基二甲基氯硅烷(tbs-cl，301mg,2.0mmol)，室温搅拌12小时，减压蒸除溶剂，加入乙酸乙酯(50ml)，用水(50ml)洗涤，水相用etoac(50ml)提取2次，合并有机相用饱和食盐水(150ml)洗涤，mgso4干燥。粗产物经硅胶色谱柱纯化(洗脱剂：二氯甲烷：甲醇＝10:1)，得白色固体化合物(gemcitabine-tbso)552mg(收率88％).1hnmr(400mhz,dmso)δ7.63(d,1h),7.38(s,2h),6.31(d,1h),6.14(t,1h),5.76(d,1h),4.19-4.06(m,1h),3.95(d,1h),3.90-3.77(m,2h),0.90(s,9h),0.09(d,6h).gemcitabine-tbso(100mg,0.27mmol)溶于干燥的四氢呋喃(2.5ml)、吡啶(61μl,0.75mmol)于4℃下，滴加1,3-噻唑酮甲酰氯(89.4mg,0.54mmol)，搅拌1小时。减压蒸除溶剂，粗产物经硅胶色谱柱纯化(洗脱剂：二氯甲烷:甲醇体积比＝30:1)，得白色固体化合物(gemcitabine-tbso-s)，94.4mg,收率69％.1hnmr(500mhz,meod)δ8.30(d,1h),7.29(d,1h),6.25(t,1h),4.33-4.24(m,1h),4.10(d,1h),4.03-3.85(m,4h),3.45–3.30(m,2h),0.98(s,9h),0.17(s,6h).gemcitabine-tbso-s(50.7mg,0.1mmol)的四丁基氟化铵(tbaf)75％(w/w)水溶液(0.15mmol)溶于干燥的四氢呋喃(3ml)，室温搅拌12小时，减压蒸除溶剂，粗产物经硅胶色谱柱纯化(洗脱剂：二氯甲烷:甲醇体积比＝15:1)，得白色固体(化合物1，24.3mg，收率62％).1hnmr(400mhz,dmso)δ11.06(s,1h),8.25(d,1h),7.08(d,1h),6.30(d,1h),6.16(t,1h),5.29(t,1h),4.25-4.13(m,1h),4.00–3.85(m,2h),3.89(dt,1h),3.84-3.63(m,2h),3.45–3.30(m,2h).1.2化合物2的合成2’,3’-二-o-乙酰氧基-5’-脱氧-5-氟-胞嘧啶核苷(1.65g,0.05mmol)溶于二氯甲烷(5ml)、吡啶(1.0ml)于-15℃下，滴加1,3-噻唑酮甲酰氯(0.89mg,0.054mmol)，室温搅拌反应2小时。加入甲醇(3ml)，减压蒸除溶剂，粗产物于乙醚(10ml)室温搅拌1小时，过滤，滤饼用乙醚洗涤，滤液浓缩得白色固体(1.95g,收率85％)。取1.5g加入甲醇(2ml)，于-15℃下滴加2mol/l的氢氧化钠溶液，至ph10-11反应1小时，用盐酸调ph5-6，加入二氯甲烷萃取，浓缩，固体用乙酸乙酯(4ml)加热溶解，滴加正己烷(4ml)，冷却，得到白色晶体化合物2(0.73g，收率60％)。化合物21hnmr(400mhz,dmso)δ8.06(s,1h),5.67(d,1h),5.43(d,1h),5.06(d,1h),4.07(d,1h),4.00–3.85(m,2h),3.45–3.30(m,2h),1.32(s,3h).1.2化合物3、4、5的合成化合物3参考化合物2的合成方法，以2’,3’-二-o-乙酰氧基-5’-脱氧-5-三氟甲基-胞嘧啶核苷和1,3-噻唑酮甲酰氯合成。1hnmr(400mhz,dmso)δ8.10(s,1h),6.09(t,1h),5.46(d,1h),5.09(d,1h),4.08(d,1h),4.02–3.86(m,2h),3.46–3.31(m,2h),1.34(s,3h).化合物4参考化合物2的合成方法，以1-(四氢-2-呋喃基)-5-氟-胞嘧啶和1,3-噻唑酮甲酰氯合成。1hnmr(400mhz,dmso)δ8.11(s,1h),6.07(t,1h),5.87-5.83(m,1h),4.16(d,1h),4.00–3.83(m,2h),3.74(dd,1h),3.45–3.29(m,2h),2.22-2.09(m,1h),2.01-1.83(m,3h)化合物5参考化合物2的合成方法，以1-(四氢-2-呋喃基)-5-三氟甲基-胞嘧啶和1,3-噻唑酮甲酰氯合成。1hnmr(400mhz,dmso)δ8.12(s,1h),5.88-5.84(m,1h),4.17(d,1h),4.00–3.85(m,2h),3.75(dd,1h),3.45–3.30(m,2h),2.22-2.11(m,1h),2.02-1.86(m,3h)1.2化合物6、7、8的合成化合物6参考化合物1的合成方法，以阿糖胞苷和1,3-噻唑酮甲酰氯合成。1hnmr(400mhz,dmso)δ7.57(d,1h),δ7.07(b,1h),δ7.00(b,1h),δ6.03(d,1h),δ5.66(d,1h),δ5.38(t,2h),4.99(t,1h),4.00–3.85(m,4h),3.73(dd,1h),3.59–3.56(m,2h),3.45–3.30(m,2h)化合物7参考化合物1的合成方法，以地西他滨和1,3-噻唑酮甲酰氯合成。1hnmr(400mhz,dmso)δ8.50(s,1h),δ7.50(s,1h),δ7.48(s,1h),δ6.03(t,1h),δ5.22(d,1h),δ5.03(t,1h),4.22(t,1h),4.00–3.85(m,4h),3.81(d,1h),3.62–3.52(m,2h),3.45–3.30(m,2h)，2.20–2.11(m,1h)化合物8参考化合物1的合成方法，以阿扎胞苷和1,3-噻唑酮甲酰氯合成。1hnmr(400mhz,dmso)δδ8.58(s,1h),δ7.54(s,1h),δ7.52(s,1h),δ5.66(d,1h),δ5.43(d,1h),δ5.12(t,1h),δ5.03(d,1h),4.08-4.06(m,1h),4.01–3.84(m,4h),3.68–3.67(m,2h),3.56(s,1h),3.45–3.30(m,2h)实施例2：目标化合物在正常环境和h2o2环境中的稳定性考察正常环境：40μmol/l的目标化合物1的乙腈溶液1.0ml，加入ph7.4的pbs缓冲溶液4.0ml，混合均匀，采用高效液相色谱测定目标化合物1的峰面积；室温下放置6和12小时，采用高效液相色谱测定目标化合物1的峰面积，并与0小时的峰面积进行比较。得到相对值。h2o2环境：100μmol/l的目标化合物1的乙腈溶液1.0ml，加入250μmol/lh2o2的ph7.4的pbs缓冲溶液4.0ml，混合均匀，采用高效液相色谱测定目标化合物1的峰面积；室温下放置0.5和1小时，采用高效液相色谱测定目标化合物1的峰面积，并与0小时的峰面积进行比较。得到相对值。表1目标化合物在正常环境6小时和h2o2环境0.5小时的稳定性考察化合物编号正常环境6小时h2o2环境0.5小时198％25％299％34％398％30％498％33％599％34％698％29％798％28％898％28％以上实验结果显示：目标化合物在ph7.4的pbs缓冲溶液中比较稳定，不容易被水解。在h2o2环境条件下不稳定，被快速降解。实施例3：目标化合物正常状态、预先去除自由基状态下对肿瘤细胞增殖体外抑制作用研究取对数生长期人肿瘤细胞(人肺腺癌细胞a549、人急性淋巴白血病ccrf-cem细胞、人胰腺腺癌细胞bxpc-3细胞)，加入0.25％胰酶消化3min，用含10％小牛血清rpmi-1640悬浮细胞，计数，调细胞浓度为1×105个/ml，以100μl/孔接种于top-count专用96孔细胞培养板中，37℃，5％co2孵育24h。然后将细胞分为实验组和对照组，实验组加入目标化合物溶液，每一浓度均为四复孔，且每孔体积均补足200μl。各组加样后分别继续培养72h，于培养结束前，每孔分别加入3h-tdr3×105bq，用top-count测定各孔cpm(countperminute)值。计算各实验组药物对细胞增殖的半数抑制浓度(medianinhibitionconcentration，ic50)。预先去除自由基组：取对数生长期人肿瘤细胞(人肺腺癌细胞a549、人急性淋巴白血病ccrf-cem细胞、人胰腺腺癌细胞bxpc-3细胞)，加入0.25％胰酶消化3min，用含10％小牛血清rpmi-1640悬浮细胞，计数，调细胞浓度为1×105个/ml，以100μl/孔接种于top-count专用96孔细胞培养板中，37℃，5％co2孵育24h。然后将细胞先用自由基清除剂n-乙酰半胱胺酸(nac，20mmol/l)预处理1小时，分为实验组和对照组，实验组加入目标化合物溶液，每一浓度均为四复孔，且每孔体积均补足200μl。分别继续培养72h，于培养结束前，每孔分别加入3h-tdr3×105bq，用top-count测定各孔cpm(countperminute)值。计算各实验组药物对细胞增殖的半数抑制浓度(medianinhibitionconcentration，ic50)。表2目标化合物正常、预先去除自由基状态下对肿瘤细胞增殖(72小时)的半数抑制浓度(ic50，μg/ml)以上实验结果显示：实施例化合物1,6,7,8在正常状态和预先去除自由基状态下对肿瘤细胞增殖体外抑制作用有显著差异，提示该类药物的对肿瘤细胞增殖体外抑制作用依赖于自由基的存在。实施例化合物2,3,4,5作为5-fu的前药，由于5-fu本身没有抗肿瘤活性，必须在组织中的乳清酸磷酸核糖转移酶(oprt)作用下代谢转化为有活性的产物，因此，没有测定上述化合物的体外细胞活性。实施例4目标化合物体内血药浓度(auc)测定c57小鼠静脉(i.v.8.5mg/kg)给予相同剂量的化合物1和吉西他滨，在给药后5min、15min、30min、1h、2h、4h、6h、8h、10h、24h取血，分离血浆，用高效液相色谱-质谱联用法测定血浆中目标化合物的浓度。用das软件计算目标化合物的药代动力学参数auc。表3实施例化合物体内血药浓度auc(mg.h.l-1)化合物1吉西他滨auc0-t2.4±0.110.13±0.03auc0-inf2.6±0.100.14±0.03体内血药浓度测定结果显示：相同剂量注射给药后，化合物1的血药浓度(auc)显著高于吉西他滨(10倍以上)。提示，化合物1比吉西他滨更稳定，能够维持更高的血药浓度。实施例5：化合物1对人bxpc-3裸小鼠皮下移植瘤的生长抑制作用取对数生长期的bxpc-3人类胰腺癌细胞，以5×106个细胞·0.2ml-1·只-1的浓度，接种于裸鼠背部皮下，待裸鼠移植瘤长径均≥5mm后，以移植瘤长短径计算瘤体相似体积。按肿瘤体积的大小来顺排，用随机区组设计分配方法将裸鼠分为5组。给药方案:模型动物50只，随机被分为阴性对照组、低剂量组(化合物1，0.1mmol/kg)、高剂量组(化合物1，0.4mmol/kg)、盐酸吉西他滨组(0.2mmol/kg)，分别经腹腔注射给药(2次/每周)，持续3周，处死裸鼠，同时测定动物体重。抑制效果见表4、表5，体重变化见表6。表4目标化合物1对祼鼠对人bxpc-3裸小鼠皮下移植瘤的生长抑制作用(肿瘤体积mm3)表5目标化合物1对祼鼠对人bxpc-3裸小鼠皮下移植瘤的生长抑制作用给药后，各组均显示出显著的抑制肿瘤生长作用，化合物1低剂量组、中剂量组、高剂量组均显示出比吉西他滨组更好的治疗作用。表6目标化合物1对祼鼠对人bxpc-3裸小鼠皮下移植瘤模型动物体重的影响给药后，所有试验组裸小鼠体重均小于化合物1低剂量组、中剂量组体重和对照组体重没有明显差异，高剂量组体重和对照组体重有一定的减轻，提示有一定的毒性作用。高剂量组体重高于吉西他滨组，说明其毒性小于吉西他滨组。以上实验结果提示：和吉西他滨相比，化合物1具有更好的药效和安全性。实施例6：化合物2对人类结肠癌hct-116细胞裸小鼠皮下移植瘤的生长抑制作用取对数生长期的人类结肠癌hct-116细胞，以5×106个细胞·0.2ml-1·只-1的浓度，接种于裸鼠背部皮下，待裸鼠移植瘤长径均≥5mm后，以移植瘤长短径计算瘤体相似体积。按肿瘤体积的大小来顺排，用随机区组设计分配方法将裸鼠分为5组。给药方案:模型动物50只，随机被分为阴性对照组、低剂量组(化合物2，150mg/kg)、中剂量组(化合物2，300mg/kg)、高剂量组(化合物2，600mg/kg)、卡培他滨组(300mg/kg)，分别经腹腔注射给药分别经腹腔注射给药(2次/每周)，持续3周，同时测定动物体重。测定结果见表7。表7目标化合物2对人类结肠癌hct-116细胞裸小鼠皮下移植瘤的生长抑制作用给药后，各组均显示出显著的抑制肿瘤生长作用，化合物2低剂量组和比卡培他滨组疗效相当，中剂量组、高剂量组均显示出比卡培他滨组更好的治疗作用。给药后，所有试验组裸小鼠体重均小于化合物2低剂量组体重和对照组体重没有明显差异，中剂量组、高剂量组体重和对照组体重有一定的减轻，提示有一定的毒性作用。高剂量组体重高于卡培他滨组，说明其毒性小于卡培他滨组。以上实验结果提示：和卡培他滨组相比，化合物2具有更好的药效和安全性。以上实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页1 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技术特征：1.一类噻唑酮甲酰胞嘧啶衍生物，其特征在于化学结构符合通式(i)：
其中：r1为ch、cf、c(cf3)或n，r2、r3为-h或-oh，r4、r5为-h、-oh或-f。
2.根据权利要求1所述一类噻唑酮甲酰胞嘧啶衍生物，其特征在于结构如下所示：
3.权利要求1或2所述一类噻唑酮甲酰胞嘧啶衍生物或其药学上可接受的盐在制备治疗肿瘤药物中的应用。
4.治疗肿瘤药物，其特征在于有效成分为权利要求1或2所述一类噻唑酮甲酰胞嘧啶衍生物或其药学上可接受的盐。
技术总结一类噻唑酮甲酰胞嘧啶衍生物及其药物用途，其化学结构符合通式(I)：其中：R1为CH、CF、C(CF3)或N，R2、R3为‑H或‑OH，R4、R5为‑H、‑OH或‑F。本发明所述的噻唑酮甲酰胞嘧啶衍生物，在肿瘤高自由基环境下能够释放出嘧啶类抗肿瘤活性成分，产生较强的细胞毒性。具有优异的抗肿瘤作用和良好的安全性，可用于治疗肿瘤药物的制备。
技术研发人员：李飞;李伦家;陈睿泽;夏奕
受保护的技术使用者：南京缘聚医药科技有限公司
技术研发日：2020.02.28
技术公布日：2020.06.05
