含GPX4蛋白共价基团的内过氧类化合物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了含GPX4蛋白共价基团的内过氧类化合物及其制备方法与应用，属于化学医药领域。本发明专利技术所述的含GPX4蛋白共价基团的内过氧类化合物在体外抗肿瘤活性评价中对MCF

【技术实现步骤摘要】
含GPX4蛋白共价基团的内过氧类化合物及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及一类含GPX4蛋白共价基团的内过氧类化合物及其制备方法与应用，属于化学医药领域。

技术介绍

[0002]铁死亡于2012年被提出来，是一种铁离子依赖的以细胞内活性氧的蓄积和脂质过氧化为特征的新型细胞死亡形式，生化特征表现为脂质过氧化物增多、铁离子累积等；超微形态学特征显示细胞膜断裂，线粒体变小及双层膜密度增高、线粒体嵴减少或消失、外膜破裂，细胞核大小正常、但缺乏染色质凝聚等现象。自这一过程发现以来，已经发现了很多该通路的小分子诱导剂，如erastin、FINO2、ML210等。
[0003]FINO2与青蒿素类衍生物均可诱导不同类型的肿瘤细胞发生铁死亡，二者的共同结构特点是都含有过氧键，过氧键可与Fe
2+
发生类芬顿反应产生ROS，进而诱导脂质过氧化从而触发铁死亡，因此，过氧键是这两类化合物发挥作用的关键药效团。此外，铁离子在体内参与DNA合成等多种生理过程，是细胞生存所必不可缺少的元素。肿瘤细胞由于分裂异常活跃，故与正常细胞相比铁的需求量增加，细胞表面有更多的转铁蛋白受体，因此胞内铁含量高于正常细胞，这是FINO2及青蒿素类衍生物对肿瘤细胞具有特异性抑制作用的原因之一。
[0004]GPX4是还原毒性脂质过氧化物调节铁死亡的关键抗氧化酶，抑制GPX4活性或GPX4敲除可以抑制肿瘤生长。研究表明，在治疗诱导的耐药状态下，癌细胞中多不饱和脂质的水平增加，因此癌细胞对GPX4的依赖性增强，以防止脂质过氧化导致的铁死亡。GPX4是一个难以给药的靶点，因为酶催化位点的硒代半胱氨酸表面比较平坦，缺乏可能的药物结合口袋，这样的结构特征使GPX4不太容易被小分子抑制剂所靶向。现有的GPX4抑制剂都是共价抑制剂，通过亲电弹头与GPX4催化中心的硒代半胱氨酸残基共价结合。但目前为止，仍然缺乏高效低毒的GPX4抑制剂。
[0005]因此考虑在内过氧结构中引入靶向的GPX4的亲电弹头，采用拼合的原理设计合成一系列含GPX4共价抑制基团的内过氧类化合物，相比于药物联合治疗，单分子多机制治疗可减少药物
‑
药物相互作用和不良反应，更有效的提高抗肿瘤效力。

技术实现思路

[0006]本专利技术所述的含GPX4蛋白共价基团的内过氧类化合物，能诱导肿瘤细胞发生铁死亡，具有如下结构式1b、2b、3b和4b：
[0007][0008]所述的含GPX4蛋白共价基团的内过氧类化合物的制备方法，包括如下步骤：
①
原料乙酰乙酸甲酯溶于冰乙酸，依次加入Mn(OAc)3·
2(H2O)、Mn(OAc)2·
4(H2O)和1,1
‑
二苯乙烯，其中乙酰乙酸甲酯：Mn(OAc)3·
2(H2O)：Mn(OAc)2·
4(H2O)：1,1
‑
二苯乙烯的摩尔比为1：0.02～0.05：0.02～0.05：0.5～1。在室温氧气条件下反应24h，反应结束后，用6mol/L的NaOH调pH至中性，用饱和NaHCO3溶液调pH至弱碱性。此时反应液中析出白色不溶物，抽滤，水洗，正己烷洗得化合物1。
[0009][0010]将化合物1溶于甲醇，再加入(1S)
‑
(+)
‑
樟脑磺酸，化合物1：(1S)
‑
(+)
‑
樟脑磺酸的摩尔比为1：0.2～0.6，氮气保护，65℃冷凝回流24h。反应结束后，将反应液旋干，加入二氯甲烷溶解残渣，饱和NaHCO3溶液洗，收集有机相，无水Na2SO4干燥。减压浓缩得黄色油状物，硅胶柱层析分离得化合物2。
[0011]将化合物2溶于甲醇，再加入2M的NaOH水溶液，化合物2：2M的NaOH水溶液的摩尔比
为1：1～2，氮气保护，65℃冷凝回流过夜。反应结束后，将反应液旋干，用去离子水溶解，接着向反应瓶中滴入1M的HCl水溶液，瓶中析出白色不溶物，抽滤，水洗，正己烷洗得化合物3。
[0012]②
将硝酸钾溶于浓硫酸，再加入原料5
‑
甲基异噁唑
‑3‑
羧酸，硝酸钾：5
‑
甲基异噁唑
‑3‑
羧酸的摩尔比为1：0.3～1，50℃反应过夜。待原料无剩余后，终止反应。将反应液转移至冰水中得黄绿色水溶液，二氯甲烷萃取，收集有机相无水硫酸钠干燥，减压浓缩得化合物4。
[0013]将化合物4溶于二氯甲烷中，冰水浴依次加入草酰氯、DMF，化合物4：草酰氯：DMF的摩尔比为1：2～5：0.01～0.05，室温氮气保护下反应12h。反应
[0014][0015]结束后，将反应液旋干，加入少量氯仿后继续旋干反应液得化合物5。
[0016]将化合物5溶于二氯甲烷，依次加入1
‑
Boc
‑
哌嗪和三乙胺，化合物5：1
‑
Boc
‑
哌嗪：三乙胺的摩尔比为1：1～1.2：0.01～0.05，室温氮气保护下反应2h。反应结束后，加入二氯甲烷，饱和NaHCO3水溶液洗，收集有机相无水硫酸钠干燥，减压浓缩，硅胶柱层析分离得白色固体6。
[0017]将化合物6溶于二氯甲烷，冰浴滴加三氟乙酸，室温搅拌2h后，终止反应，反应液减压旋干，加入少量二氯甲烷后再次旋干，重复操作3次除去剩余的三氟乙酸得化合物7。
[0018]将化合物3溶于二氯甲烷，依次加入1
‑
乙基
‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(EDCI)、二异丙基乙胺(DIPEA)及化合物7，化合物3：EDCI：DIPEA：化合物7的摩尔比为1：1～1.5：1.5～2.5：1～1.2，氮气保护反应过夜，反应结束后，将反应液溶于二氯甲烷中，去离子水洗，收集有机相无水Na2SO4干燥，硅胶柱层析分离得白色固体1b。
[0019]③
将化合物5溶于二氯甲烷，依次加入N
‑
叔丁氧羰基
‑
1,2
‑
乙二胺和三乙胺，化合物5：N
‑
叔丁氧羰基
‑
1,2
‑
乙二胺：三乙胺的摩尔比为1：1～1.2：0.01～0.05，室温氮气保护下反应2h。反应结束后，加入二氯甲烷，饱和NaHCO3水溶液洗，收集有机相无水硫酸钠干燥，减压浓缩，硅胶柱层析分离得白色固体8。
[0020][0021]将化合物8溶于二氯甲烷，冰浴滴加三氟乙酸，室温搅拌2h后，终止反应，反应液减压旋干，加入少量二氯甲烷后再次旋干，重复操作3次除去剩余的三氟乙酸得化合物9。
[0022]将化合物3溶于二氯甲烷，依次加入1
‑
乙基
‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(EDCI)、二异丙基乙胺(DIPEA)及化合物9，化合物3：EDCI：DIPEA：化合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含GPX4蛋白共价基团的内过氧类化合物，其特征在于，所述的内过氧类化合物具有抑制肿瘤细胞增殖活性，具有如下结构式1b、2b、3b和4b：2.如权利要求1所述的内过氧类化合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
①
原料乙酰乙酸甲酯溶于冰乙酸，依次加入Mn(OAc)3·
2(H2O)、Mn(OAc)2·
4(H2O)和1,1
‑
二苯乙烯，其中乙酰乙酸甲酯：Mn(OAc)3·
2(H2O)：Mn(OAc)2·
4(H2O)：1,1
‑
二苯乙烯的摩尔比为1：0.02～0.05：0.02～0.05：0.5～1，在室温氧气条件下反应24h得化合物1；将化合物1溶于甲醇，再加入(1S)
‑
(+)
‑
樟脑磺酸，化合物1：(1S)
‑
(+)
‑
樟脑磺酸的摩尔比为1：0.2～0.6，氮气保护，65℃冷凝回流24h得化合物2；将化合物2溶于甲醇，再加入2M的NaOH水溶液，化合物2：2M的NaOH水溶液的摩尔比为1：1～2，氮气保护，65℃冷凝回流过夜；反应结束后，将反应液旋干，用去离子水溶解，接着向反应瓶中滴入1M的HCl水溶液，析出化合物3；
②
将硝酸钾溶于浓硫酸，再加入原料5
‑
甲基异噁唑
‑3‑
羧酸，硝酸钾：5
‑
甲基异
噁唑
‑3‑
羧酸的摩尔比为1：0.3～1，50℃反应过夜得化合物4；将化合物4溶于二氯甲烷中，冰水浴依次加入草酰氯、DMF，化合物4：草酰氯：DMF的摩尔比为1：2～5：0.01～0.05，室温氮气保护下反应12h得化合物5；将化合物5溶于二氯甲烷，依次加入1
‑
Boc
‑
哌嗪和三乙胺，化合物5：1
‑
Boc
‑
哌嗪：三乙胺的摩尔比为1：1～1.2：0.01～0.05，室温氮气保护下反应2h得化合物6；将化合物6溶于二氯甲烷，冰浴滴加三氟乙酸，室温搅拌2h后得化合物7；
将化合物3溶于二氯甲烷，依次加入1
‑
乙基
‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐EDCI、二异丙基乙胺DIPEA及化合物7，化合物3：EDCI：DIPEA：化合物7的摩尔比为1：1～1.5：1.5～2.5：1～1.2，氮气保护反应过夜得白色固体1b；
③
将化合物5溶于二氯甲烷，依次加入N
‑
叔丁氧羰基
‑
1,2
‑
乙二胺和三乙胺，化合物5：N
‑
叔丁氧羰基
‑
1,2
‑
乙二胺：三乙胺的摩尔比为1：1～1.2：0.01～0.05，室温氮气保护下反应2h得化...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭修晗，徐文男，曾嘉成，张易博，王世盛，李悦青，李广哲，
申请(专利权)人：大连理工大学宁波研究院，
类型：发明
国别省市：