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硕士论文 2 一吲哚啉酮衍生物的合成工艺研究 摘要 2 吲哚啉酮衍生物是一类抑制肿瘤新生血管生成的抗肿瘤药物，在实体瘤的恶性生 长的转移中，肿瘤的新生血管起着非常重要的作用，它为肿瘤的生长提供了所必需的氧 气。目前，抑制肿瘤新生血管生成已被公认为一种崭新的抗癌战略。 本文通过对2 吲哚啉酮衍生物的合成路线研究，综述并设计了可行的三种合成路线 及方法，通过比较选用以乙酰乙酸叔丁酯为初始原料合成2 吲哚啉酮衍生物的路线三。 由于时间等因素影响，本文重点研究了2 吲哚啉酮衍生物各中间体的合成( 即通过还原、 成环反应、水解、脱羧反应、酰化等一系列反应来合成5 - 5 氟2 氧代1 ，2 二氢吲哚( 3 z ) 亚甲基卜2 ，4 二甲基1 厚吡咯一3 一甲酸( 2 二乙基胺一乙基) 酰胺这一最终目标产物) ，对主 要反应机理进行了分析。并对2 吲哚啉酮衍生物的应用及前景给予展望。 通过外观熔点、红外、质谱、核磁等分析手段对合成的化合物结构进行表征，结果 表明所得的产物符合最终目标产物，所合成的化合物的结构、性能指标与设计目标要求 一致，每步反应的收率比较高。可以预测以乙酰乙酸叔丁酯为初始原料合成2 吲哚啉酮 衍生物的路线设计方案切实可行。 关键词：2 吲哚啉酮衍生物合成最终产物5 - 5 氟2 氧代1 ，2 二氢吲哚( 3 z ) 亚甲 基卜2 ，4 二甲基1 h - g l = l = 咯3 甲酸( 2 二乙基胺乙基) 酰胺结构表征机理应用 a b s t r a c t 硕士论文 a b s t r a c t i n d o l i n 2 o n e si san o v e lt u m o ri n h i b i t o r t a r g e t i n g v a s c u l a re n d o t h e l i a la n d p l a t e l e t d e r i v e dg r o w t hf a c t o rr e c e p t o rt u m o r t h eg r o w t ho f s o l i dt u m o r si sd e p e n d e n to nt h e f o r m a t i o no fn e wc a p i l l a r i e sf r o me x i s t i n gb l o o dv e s s e l sw h i c hm a ys u f f i c et os u p p l yo x y g e n a n dn u t r i e n t s a tp r e s e n t ，i n h i b i t i o no fv a s c u l a re n d o t h e l i a la n dp l a t e l e t - d e r i v e dg r o w t hf a c t o r h a sa t t r a c t e dw i d e s p r e a di n t e r e s ta san e wa p p r o a c ht oa n t i c a n c e rt h e r a p y i nt h i s d i s s e r t a t i o n ，t h r e ef e a s i b l ew a y so fs y n t h e s i z i n gi n d o l i n - 2 一o n e sw e r es t u d i e d ， s u m m a r i z e da n dd e s i g n e d c o m p a r i n gt h ew a y s ，t h et h i r dw a yu s i n gt h eo r i g i n a lr a w m a t e r i a l ( t b u t y l - 3 - o x o b u t y r a t e ) w a sc h o s e n a f f e c t e db yt i m ea n do t h e rf a c t o r s ，t h ee v e r y m i d s tp r o d u c to fi n d o l i n 2 - o n e sw a ss y n t h e s i z e da n dt h em e c h a n i s m so fi m p o r t a n tr e a c t i o n w e r ed i s c u s s e d t h ea p p l i c a t i o na n df o r e g r o u n do fi n d o l i n 一2 - o n e sw e r ea l s ov i e w e d t h es t r u c t u r eo ft h es y n t h e t i cp r o d u c t sw e r ec h a r a c t e r i z e db ya p p e a r a n c e ，m e l t i n gp o i n t ， i n f r a r e d ( i r ) ，m a s ss p e c t r a ( m s ) a n d1 hn u c l e a rm a g n e t i cr e s o n a n c e ( n m r ) n er e s u l t sp r o v e d ： t h es t r u c t u r e sa n dp e r f o r m a n c ei n d e x e so ft h ep r o d u c t sc o n f o r m e dt ot h ed e s i g nr e q u i r e m e n t ， a n dt h ey i e l do fe v e r yr e a c t i o nw a sg o o d i tw a sp r o g n o s t i c a t e dt h a tt h ew a y u s i n gt h eo r i g i n a l r a wm a t e r i a l ( t - b u t y l - 3 - o x o b u t y r a t e ) t os y n t h e s i z ei n d o l i n 一2 一o n e sw a sn o v e l ，p r a c t i c a la n d e f f e c t i v e k e yw o r d s ：i n d o l i n - 2 一o n e s ，s y n t h e s i s ，u l t i m a t ep r o d u c t ，5 一 5 一f l u o r o 一2 - o x o 一1 ，2 一d i h y d r o i n d o l - ( 3 z ) 一y l i d e n e m e t h y l 一2 ，4 一d i m e t h y l - 1 h - p y r r o l e - 3 - c a r b o x y l i c ( 2 - d i e t h y l a m i n o - e t h y l ) - a m i d e ， s t r u c t u r a lc h a r a c t e r i z a t i o n ，m e c h a n i s m ，a p p l i c a t i o n i i 声明 本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在 本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发 表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学 历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均 已在论文中作了明确的说明。 研究生签名：叠趣沙8 年6 月“日 学位论文使用授权声明 南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅 或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送 交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对 于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。 研究生签名： 咖8 年6 月胡 硕士论文2 吲哚啉酮衍生物的合成工艺研究 1 绪论 在实体瘤的恶性生长的转移中，肿瘤的新生血管起着非常重要的作用，它为肿瘤的 生长提供了所必需的氧气。血管生成是指新生血管在原有血管床的基础上形成的过程， 是一系列血管生长因子和血管生长抑制因子协同作用的结果。血管生成素与血管内皮细 胞生长因子( v a s c u l a re n d o t h e l i a lg r o w t hf a c t o r ，v e g f ) 及其促血管生成因子相互作用， 共同促进肿瘤血管生成。肿瘤的血管系统已成为一个崭新的、有希望的抗肿瘤治疗靶点。 c h e r r i n g t o njm 等研究发现【l 。2 】：酪氨酸激酶的两种受体血管内皮生长因子( v a s c u l a r e n d o t h e l i a lg r o w t hf a c t o r , v e g f ) 和血小板衍生生长因子( p l a t e l e t - d e r i v e dg r o w t hf a c t o r , p d g f ) 受体已经被确认在肿瘤通过自分泌和旁分泌进行生长和存活循环过程中发挥关 键的作用，因而成为癌症治疗的靶向目标。它们已被发现能在肿瘤细胞上得以表达，并 直接影响肿瘤细胞繁殖( 例如v e g f 受体在黑瘤中，p d g f 受体在神经胶质瘤中) 。另 外，f e r r a r an 等研究发现 3 一钉：这两种受体通过参与在肿瘤和内皮细胞中繁殖，迁移， 特异性和存活信号的传送而在肿瘤血管生成中发挥着突出的作用。 m a s o o dr 等研究指出【5 】：v e g f 是一种强烈的促血管生成因子，许多肿瘤组织不仅 能分泌v e g f 促进血管生成，同时其自身还能表达v e g f ，通过v e g f 的自分泌和管分泌 直接或间接促进肿瘤生长，当v e g f 信号被抑制时，肿瘤新生血管及肿瘤生长将被破坏。 k i mes 等研究指出【6 7 】：v e g f 的生物活性通过表达于内皮细胞的v e g f 特异性传导， 具有多重功能：( 1 ) 增强血管通透性，支持肿瘤细胞生长；( 2 ) 束l j 激血管内皮细胞增殖， 并分泌基质金属蛋白酶降解细胞外基质，在整合素作用下形成毛细血管：( 3 ) 上调尿激酶 型纤溶酶原激活物和组织型纤溶酶原激活物的表达，诱导内皮细胞表达蛋白水解酶、间 质胶原酶和组织因子，以促进血管形成；( 4 ) 通过与表达于淋巴管内皮细胞的受体结合， 淋巴管增殖，癌细胞由于与淋巴管接触点增多而易于侵犯淋巴管，发生淋巴结转移。 自从7 0 年代初，f o l k m a n 提出“抑制肿瘤新生血管生成治疗肿瘤的假说之后， 人们对这一领域的认识有了长足的进展，抑制肿瘤新生血管生成已被公认为一种崭新的 抗癌战略。g e r s h e n w a l de 等研究指出【s 9 】：与抑制肿瘤生长的传统治疗方式相比，靶向 新生血管生成的治疗模式可能意味着更高的特异性，更低的毒性，以及有利于克服肿瘤 的耐药性，而且还可广泛用于多种肿瘤的治疗。 已有的研究表明2 吲哚啉酮衍生物对受体v e g f 和p d g f 同时具有抑制作用，预期 具有较高的抗肿瘤活性，因而受到人们越来越多地关注。 1 1 课题的理论意义和应用价值 l 绪论硕士论文 1 1 1 课题的理论意义 2 吲哚啉酮衍生物与基因技术公司的a v a s t i n 同属“肿瘤饥饿疗法 药物。s h iw 等 研究指出【1 0 】：肿瘤血管生成为实体瘤的后续生长及转移提供物质基础。肿瘤生长分为两 个阶段，即血管前期和血管期。血管前期肿瘤主要通过弥散作用使肿瘤获得足够的营养 和氧，并运走代谢产物。当肿瘤体积增至( 1 2 ) m m 3 以上时，如无新生血管长入，肿瘤 组织将保持静止状态或退化。李恩孝、薛妍等人也曾指出【1 1 1 2 】：一旦血管长入肿瘤，血 液供应变为灌注，新生血管不仅为肿瘤组织提供足够的营养和氧，还提供大量的生长因 子，促使肿瘤迅速生长。 k o n gh l 、n e s b i tm 等人研究指出【1 3 1 4 】：抑制肿瘤新生血管生成治疗肿瘤是以肿瘤 新生血管为作用靶点，切断肿瘤生长转移所需要的“营养供应”，从而达到“饿死 肿 瘤的目的，现已成为重要的抗癌策略，这一策略成为目前肿瘤治疗的研究热点。它突出 靶向于血管内皮生长因子( v z g f ) 受体、血小板源生长因子( p d g f ) 受体、k i t 及胎肝激酶 3 ( f l t 3 ) 等在人体肿瘤和( 或) 其支持组织中高度表达的激酶，是上述受体和激酶的强效抑 制剂。f e m nn 曾指出【l5 j ：正是由于受体激酶的激活，才使肿瘤细胞在经细胞毒性药物 作用时仍能生存，所以在化疗或放疗的同时加用2 吲哚啉酮衍生物有助于增强化疗和放 疗的抗肿瘤疗效。 金惠铭研究指出【l6 】：抗肿瘤血管生成是肿瘤治疗的一种新策略，与传统的抗肿瘤疗 法相比有如下特点：( 1 ) 以血管生成中关键性调控因子v e g f 及其受体为靶点，故副作用 极小；( 2 ) 阻断v e g f 后，内皮细胞生长受到抑制，而新生的肿瘤细胞需要内皮细胞，故 对肿瘤细胞的抑制效应可有放大作用；( 3 ) 该疗法几乎无耐药性；( 4 ) 不用考虑肿瘤的组 织来源，适用于各种肿瘤。 a d r i a nl h 、j i a n g b h 等人研究指出【1 1 7 。1 8 】：2 吲哚啉酮衍生物在体内可以同时作用 在四个与癌细胞增殖有关药物靶点即v e g f 、p d g f 、k i t 和f l t 3 ，这些靶点蛋白质扮 演了细胞“长癌肿瘤讯息”角色。 h w a n gp h 等人研究指t t ：l t l 9 1 ：指出v e g f 是目前发现的最重要的血管生成促进因子 之一，在肿瘤血管生成过程中发挥重要的调节作用，被认为是血管内皮细胞高度特异的 促有丝分裂原和促血管通透性因子。g i l l eh 、曾辉、s o k e r 等人研究发现【2 0 - 2 2 】：v e g f 为一种肝素亲和性的同源二聚体多肽，经基因外显子选择性剪接，至少可产生5 种v e g f 变异体，即v e g f l 2 1 、v e g f l 6 5 、v e g f l 8 9 、v e g f l 4 5 、v e g f 2 0 6 ，其中v e g f l 6 5 是主要的形式；其受体有4 种，v e g f r 1 ( f l t 1 ) 、v e g f r 2 ( f l k 1 k d r ) 和v e g f r 3 ( f l t 3 ) 及s o k e r 等发现的神经纤毛因子1 州p 1 ) ，均为酪氨酸激酶受体，而且只存在于内皮细胞 上。k i e r a nmw 、s h i b u y am 等人通过小鼠试验指出【2 3 2 6 】：通过小鼠基因敲除能清楚显 2 硕士论文 2 吲哚啉酮衍生物的合成工艺研究 示v e g f 及其受体功能：敲除v e g f r 2 基因的小鼠，内皮细胞数量显著减少，不能形成 正常血管；敲除v e g f r 1 基因的小鼠内皮细胞数量增多，提示其具有反相调节v e g f 的 功能；敲除v e g f r 3 基因的小鼠血管形成相对正常，但淋巴管发生异常；敲除v e g f 基 因的小鼠表现类似敲除v e g f r 2 基因者。由此可见，v e g f 与v e g f r 2 的结合在诱导血 管生成的过程中起着关键性的作n t 2 7 - 3 0 1 。 m a i s o n p i e r r ep c 、k o g ak 、a v i ss 等人研究指出 3 1 - 3 4 1 ：血管生成素( a n g i o p o i e t i n ) ： a n g 是一组分泌型细胞因子，是新近发现的一种促血管生成因子，包括a n g 1 、a n g 2 、 a n g - 3 、a r i g - 4 等四种分子。其中a n g - 1 、a n g - 2 的研究较多，a n g - 1 与内皮细胞酪氨酸激 酶受体t i e 2 结合，有利于血管生成；n a n g 2 则竞争性抑n a n g 1 与t i e 2 受体结合，阻断 a n g 1 的作用，使新生血管发生退化。y a n c o p o u l o sg d 等人曾指出【3 5 】：在正常成人组织 中，a n g 2 仅在女性卵巢、子宫及胎盘表达；e t o ht 等人研究表明【3 6 1 ：a n g 2 在乳腺癌、 胃癌、肝癌、大肠癌等多种恶性肿瘤中高表达。k o g a 等研究发现【3 7 】：a n g 2 出现于肿瘤 形成的初期，可作为肿瘤血管生成的早期标志。 c a l v i e l l og 、j a m s z u sk 等人研究指出【3 8 。9 】：除上述主要促血管生成因子外，还有很 多其他因子，诸如：l i e d , 板源性生长因子( p d e f ) ，转化生长因子( t g f ) 、肿瘤坏死因子 m - s ) 、白细胞介素2 8 ( i l 一2 8 ) 、肝细胞生长因子( h g f ) 等，它们在血管生成过程中也起 着重要的促进作用。 h o l a s hj 、f e n t o nb m 等人研究指出【4 0 4 1 】：这些激酶被2 吲哚啉酮衍生物抑制后， 影响到它们相应的受体，使癌细胞和血管内皮细胞增殖的信号传递链被阻断，因而使这 类细胞再生障碍。由于癌细胞过度依赖这些讯息活动，无法传达讯息的癌细胞会凋亡， 自动死掉。 1 1 2 课题的应用价值 据世界卫生组织( w h o ) 1 9 9 7 年度报告称， 1 9 9 6 年全球5 8 亿人口中因癌症死亡的就 有6 3 0 万人。约占总死亡人数的1 2 ，是仅次于心血管疾病的第二大死因。从1 9 9 6 年以 来全世界每年新确诊的肿瘤患者均在1 0 3 0 万以上，到1 9 9 9 年底全球肿瘤患者总数已逾 4 0 0 0 万人。w h 0 2 0 0 1 年报道，世界癌症发病率和死亡率仁k 1 9 9 0 年上升了2 2 ，今后2 0 年还将上升大约5 0 。目前全球存活的癌症患者约8 0 0 0 多万人。 在我国，癌症也是人口死亡的第二大原因。1 9 9 7 年公布的我国9 0 年代人口死亡原因 抽样结果显示。癌症死亡率为1 2 4 4 6 1 0 方，其中占总死因的百分率已从7 0 年代的1 2 5 7 升至1 7 4 9 ，死亡率2 0 年内上升了1 1 5 6 ，年死亡人数也已由9 0 万人增至1 3 0 万以上。 我国现有癌症患者总数估计在4 5 0 万人左右。每年新增肿瘤患者1 6 0 - - 1 7 0 万人。流行病 学研究提示，我国不仅肿瘤发病率和死亡率呈明显上升趋势。目前癌症死亡已位居各类 3 i 绪论硕上论文 死因的第一位，如不加以控制，2 0 年内我国癌症死亡人数将上升1 倍。而且兼有发展中 国家和发达国家高发谱并存的特点。 综上所述，癌症已成为威胁人类生命的严重疾病，因此抗肿瘤药物的研究越来越受 到重视。现代科学技术，特别是生命科学的飞速发展，正在逐步揭示恶性肿瘤的本质， 抗肿瘤药物的研制正进入一个新阶段。新型抗肿瘤药物如生长因子抑制剂、肿瘤新生血 管生成抑制剂、端粒酶抑制剂等具有良好的开发前景，将恶性肿瘤的治疗由治标走向治 本。 目前，已用于临床试验的抗肿瘤药物2 吲哚啉酮衍生物有s u 5 4 1 6 ，s u 6 6 6 8 ， s u l l 2 4 8 等。 s u 5 4 16 的结构式： n h 2 图1 1 2 1s u 5 4 1 6 的结构式 简介：p h a r m a c i a 的子公司s u g e n 公司研发的s u 5 4 1 6 是最早进入临床试验的选择性 v e g f r 抑制剂，s u 5 4 1 6 是f l k 1 k d r 受体酪氨酸激酶a t p 竞争性抑制剂( k - 0 1 6g m ) ， 属 4 2 1 2 吲哚啉酮类化合物。 临床研究结果：s u 5 4 1 6 是一特异性抑请j t j v e g f 抗体的小分子抑制药，通过减少肿瘤血管 生成而抑制肿瘤细胞增殖、促进肿瘤细胞死亡。i i 期临床用于治疗k a p o s i 肉瘤和多发性 胶质瘤有效：i i i 期临床主要用于转移性结直肠癌、非小细胞肺癌和与a i d s 相关的k a p o s i 肉瘤等的治疗。 f o n gat 等人研究指出【4 3 】：目前，s u 5 4 1 6 已进行的临床试验大多在结肠直肠癌和转 移性的非小细胞肺癌患者中进行。体内实验表明，s u 5 4 1 6 具有明显的抗肿瘤作用，而在 体外试验中，s u 5 4 1 6 对肿瘤细胞的细胞毒作用很弱。这一结果显示s u 5 4 1 6 的体外抗瘤 活性主要与其抗肿瘤新生血管生成密切相关，而不是直接杀死肿瘤细胞。同时，s u 5 4 1 6 还有抑制肿瘤肝转移的作用。在细胞体系中，s u 5 4 1 6 对k d r 激酶活性的i c 5 0 值为1 0 4m ， 在同样的条件下它不抑f 翱j e g f r 、p d g f r 1 3 、胰岛素受体的磷酸化。s u 5 4 1 6 能选择性地 抑制v e g f 刺激的人脐静脉内皮细胞的增殖。 4 硕士论文2 吲哚啉酮衍生物的合成工艺研究 然而，由于疗效不佳，s u 5 4 1 6 在其i i i 期临床试验失败。主持相关临床试验的研究 者们认为这并不意味着“以v e g f r 为靶点抗肿瘤治疗策略”或是“抑制新生血管生成 的抗肿瘤策略 的失败。与之相反，从s u 5 4 1 6 研发中获得的经验为新一代抑制剂的研 发奠定了良好的基础。 s u 6 6 6 8 的结构式： n h ( c h 2 ) 2 c o o h 图1 1 2 2s u 6 6 6 8 的结构式 简介：s u 6 6 6 8 是s u g e n 公司研发的高效选择p d g f r p 酪氨酸激酶抑制剂。s u 6 6 6 8 在分 子结构上与s u 5 4 1 6 极具相似性，属2 吲哚啉酮类化合物【4 4 1 。 临床研究结果：s u 6 6 6 8 可抑制v e g f r 、p d g f r 和f g f r 繁荣信号传导，目前进入i 期临 床，用于治疗实体瘤。体内实验表明，与s u 5 4 1 6 相似，s u 6 6 6 8 的体内抗肿瘤活性也与 其肿瘤新生血管生成密切相关，而不是直接抑制肿瘤细胞生长，且具有明显的抗肿瘤作 用，它不仅能明显地抑制小鼠皮下移植瘤的生长，而且能使已成型的裸小鼠皮下移植瘤 发生消退。体外试验中，s u 6 6 6 8 对肿瘤细胞毒作用很弱，抑制肿瘤细胞生长的i c 5 0 值高 于1 5 岬。d a v i sd w 等人指出【4 5 】：目前，s u 6 6 6 8 1 拘i 期临床试验在多种恶性肿瘤的患者 中进行，有关i i 期临床试验的资料不详。 s u l l 2 4 8 ： 英文名：5 - 【5 一f l o u r o 一2 o x o - d i h y d r o i n d o l 一( 3 z ) - y l i d e n e m e t h y l - 2 ，4 - d i m e t h y l 1h - p y r r o l e 3 一 c a r b o x y l i ca c i d ( 2 一d i e t h y l a m i n o e t h y l ) - a m i d e 中文名：5 - 5 氟2 氧代- 1 ，2 一二氢吲哚- ( 3 z ) - 亚甲基 - 2 ，4 - 二甲基一1 停吡咯一3 - 甲酸( 2 - 二 乙基氨乙基) 酰胺 结构式： 1 绪论硕士论文 o l 厂 n h 图1 1 2 - 3 s u l1 2 4 8 的结构式 通用名：多靶点酪氨酸激酶抑制剂。 简介：s u l l 2 4 8 i 扫p f i z e rl a b s 生产，2 0 0 6 年1 月批准上市，是一种专门抑制多种受体酪氨 酸激酶的小分子化合物，用于治疗甲磺酸伊马替尼不耐受或者病情恶化的胃肠道间质细 胞瘤【4 6 。 临床研究结果：s u l1 2 4 8 是一种抑制多种受体酪氨酸激酶的小分子化合物，而一些酪氨 酸激酶参与了恶性肿瘤的生成、病理性血管生成以及肿瘤转移扩散的过程。已有多项临 床前和临床试验研究的数据证实了s u l1 2 4 8 的药理疗效。 s c h e n e m a n 等用人脐血管内皮细胞进行的实验发现【4 7 1 ：s u l l 2 4 8 在体外有较强的抗 血管生成作用，当s u l l 2 4 8 与射线( 0 6g y ) n 时作用于内皮细胞时，细胞凋亡逐渐增加 而克隆基n ( c l o n o g e n i c ) 存活数量逐渐下降。用l e w i s 肺癌和多形性神经胶质瘤小鼠模型 进行的研究发现，按每h 4 0m g k g 的齐u 量给模型小鼠腹腔注射s u l1 2 4 8 ，连续7 天，同时 以2 1g v 的射线予以同步治疗，小鼠肿瘤的体积较治疗前明显缩小，且维系肿瘤的血管 系统受到了明显破坏。 m e n d e l 等发现【钙】：s u l1 2 4 8 本身就具有广谱和强效的抗肿瘤作用，可使接种了不同 的人和大鼠肿瘤细胞系的模型小鼠的肿瘤发生不同程度的消退、生长减慢直至停止生 长。在血浆药物浓度达到或超过5 0 - - 1 0 0v g l 时，s u l1 2 4 8 能选择性地抑$ ) j v e g f 受体和 p d g f 受体的磷酸化，并呈现时间和剂量依赖性。目前，对g i s t 几乎没有有效的治疗手 段，手术、化疗和放疗的结果都不理想。2 0 0 2 年美国f d a 批准将诺华公司的g l c e v e c 于该 病的治疗，但目前已经发现有多例对g l e e v e c 产生了抗药。在s u l1 2 4 8 的一项临床试验中， 给已经对g l e e v e c 产生耐药的患者使用s u l1 2 4 8 后，6 5 的病人在6 个月内病情稳定，1 3 的病人有部分疗效。另项实验结果则表明，用药后有7 5 的病人肿瘤生长被不同程度地 抑制。 s u l l 2 4 8 将对伊马替尼耐药的胃肠道间质肿瘤( g i s t ) 患者存活率延长了一倍以上， 并大大降低了肿瘤的生长和扩散。l is u n 等人研究指出 4 9 5 0 】：在其它类型的肿瘤中，也 6 硕士论文 2 吲哚啉酮衍生物的合成工艺研究 观察到令人鼓舞的i i 期临床研究结果，其中包括转移性肾细胞癌( m r c c ) 、转移性乳腺 癌和神经内分泌癌。辉瑞公司的全球研发总裁j o h nl am a r i n a 博士说：“这些数据证明 了s u l1 2 4 8 对于那些难治的肿瘤，特别是胃肠道间质肿瘤( g i s t ) 和转移性肾细胞癌 ( m r c c ) 的效力。胃肠道间质肿瘤( g i s t ) 和转移性肾细胞癌( m r c c ) 都是可能危及生命 的肿瘤，而且都没有什么其他选择办法。 i 期和i i 期g i s t 研究的长期随访数据显示，s u l1 2 4 8 使那些尽管进行过其他标准治 疗但癌细胞继续扩散的患者的总体存活时间延长至将近2 0 个月。来自两项i i 期临床研究 的数据显示，罹患耐药性肾细胞癌即肾癌的患者在接受本品治疗后，有很高的应答率， 推迟了肿瘤的发展。 一项有3 0 0 多例对标准药物伊马替尼耐药或不耐药的患者参加的i 期临床研究结果 显示，s u l1 2 4 8 大大延缓了肿瘤的发展( 使用本品的患者为6 3 个月，而使用安慰剂的为 1 5 个月) ，并使死亡的危险( 与安慰剂相比) 减少了大约5 0 。 一项有6 3 例患者参加的临床研究结果显示，用标准的应答尺度来衡量，4 0 的患者 对s u l l 2 4 8 治疗有应答。还有2 8 例患者在超过3 个月的时间内肿瘤没有发展，这显示出 6 8 的患者从本品治疗中受益。 由上述数据可知，s u l1 2 4 8 的药理疗效好，而其价格昂贵，每盒5 0m gx3 0s 为8 6 0 0 0 元，2 0 0 6 年的预期销售值为1 9 5 百万美元，到2 0 1 0 年预期销售值呈上升趋势，为5 8 1 百万美元。 1 22 吲哚啉酮衍生物的研究进展及其前景 随着现代分子生物学技术的发展，肿瘤血管生成的研究对于抗肿瘤治疗起到积极的 作用，抗血管肿瘤生成策略在很多实验中得到了验证，结果令人振奋。原发肿瘤的生长 和转移是依赖于新生血管生成的，开发和研究能够破坏或抑制血管生成、有效地抑制肿 瘤生长和转移的药物( 称为t a 抑制剂) ，是新型抗肿瘤药物研究的活跃领域之一。随 着抗肿瘤血管生成治疗研究的不断深入，抗肿瘤血管生成的新药不断涌现，尤其是 v e g f r 的小分子血管内皮生长因子受体( v e g f r ) 酪氨酸激酶抑制剂( t k i ) 的研究新进 展这给肺癌治疗带来了新的希望。 s u nl 、t r a nn 等人研究发现【5 1 5 2 j ：2 吲哚啉酮类衍生物是直接抑制血管内皮细胞 的药物，能阻断新生血管内皮细胞d n a 复制，抑制微血管的增生，它通过拮抗血管生 成因子，能特异性阻断v e g f 的生物效应，抑制肿瘤内血管新生，发挥高效抗肿瘤作用。 该药能抑制人结肠癌、乳腺癌和卵巢癌移植瘤的生长和转移，对前列腺癌和神经鞘肿瘤 细胞都有抑制生长的作用，而对正常体细胞没有影响。还能抑制很多肿瘤的转移，包括 老年晚期实体瘤和淋巴瘤、急性白血病等的治疗。 7 l 绪论硕士论文 2 吲哚啉酮类衍生物作为抗肿瘤的新一代药物，是一类肿瘤血管生成抑制剂，与抑 制肿瘤生长的传统治疗方式相比，靶向新生血管生成的治疗模式可能意味着更高的特异 性，更低的毒性，以及有利于克服肿瘤的耐药性，被肿瘤界广泛接受和认可，有着诱人 的应用前景。部分2 吲哚啉酮类衍生物已进入临床i 期和i i 期实验，并取得较好的疗效。 总之，随着对机体抗肿瘤免疫效应机制的进一步研究，2 吲哚啉酮类衍生物应用于肿瘤 患者的治疗将会有更广阔的前景。 1 3 本文研究内容 本文研究主要是针对2 吲哚啉酮衍生物合成路线来进行，并对2 吲哚啉酮衍生物的 应用给以阐述。本着对合成路线简捷、选择性好和反应收率高的设计方法，最终确定以 乙酰乙酸叔丁酯为初始原料合成2 - 引哚啉酮衍生物的合成路线，并尝试和探讨了以丙酮 为初始原料合成2 吲哚啉酮衍生物的中间体的合成路线。本文着重研究s u l l 2 4 8 的合 成，即合成5 - 5 氟2 氧代1 ，2 二氢吲哚( 3 z ) 亚甲基 2 ，4 二甲基1 皿吡咯3 甲酸( 2 二乙基氨乙基) 酰胺，它属于2 吲哚啉酮衍生物。本文对合成的各步产物的工艺条件及 机理进行了分析研究，并对产物进行结构分析和表征。 硕士论文2 吲哚啉酮衍生物的合成工艺研究 22 吲哚啉酮衍生物的合成路线选择 2 1 以3 ，5 一二甲基i h - i i i = 匕咯一2 ，4 二羧酸一2 一正丁基酯4 乙基酯为初始原料合 成2 吲哚啉酮衍生物路线 乙醇 吡咯烷 塑垡堕! 坠2 ：孽 r 2 h o b t , e d c d m f , a m i n e - r 坪, c l j 3 r j ；r l , r 2 = l - l , a r n l n e 图 2 1 12 吲哚啉酮衍生物的合成路线 本实验以3 ，5 二甲基1 体吡咯2 ，4 二羧酸2 正丁基酯4 乙基酯为初始原料，经过脱 羧、酰化、水解、还原、缩合等一系列反应合成最终产物，反应步骤较少，反应收率较 高，但是原料较贵【5 3 】。 2 2 以丙酮为初始原料合成2 埘i 哚啉酮衍生物路线 9 22 吲哚啉酮衍生物的合成路线选择 硕士论文 j l 、+ n 削q + h a 人夕n 。h + n 犯，+ h p 尸d 吣n 洲 o o z n 垒! 婴， k o h 竺塑旦- h ” h h o b t , e d c 里竺竺! 写 r d m f ，c h z 0 2 p o c l 3 - h 乙醇 吡咯烷 塾垡型蟹：嗥 r = f , o ，b ；r i ，i b = h ，a m i n e 图2 2 12 吲哚啉酮衍生物的合成路线 卢1 n r 2 本路线采用以丙酮为初始原料，经过还原、成环、酰化、水解、缩合等一系列反应， 合成出最终目标化合物。该合成过程中，前两步的合成收率比较低，特别是成环反应的 收率更低 5 4 - 5 6 。 2 3 以乙酰乙酸叔丁酯为初始原料合成2 吲哚啉酮衍生物路线 1 0 硕士论文 2 吲哚啉酮衍生物的合成工艺研究 。 丛避， a c o h 1 0 n h c l 圣竖- 乙酰乙酸乙酯 - z a , a o o h 吡咯烷 圣醛- r d m f , c h 2 0 h 眍b - h o b l e d c i - i c i q m e 墅畦- r = f , c i , b r j ；r i , r a = h , a r n i m 图2 3 12 吲哚啉酮衍生物的合成路线 该路线以乙酰乙酸叔丁酯为原料还原、成环、水解、甲酰化等七步反应，合成出最 终目标化合物。该反应路线与上述路线相比，避免使用了价格较贵的三氟乙酸和毒性较 大的溶剂甲苯【5 7 _ 5 9 1 。 譬 22 吲哚啉酮衍生物的合成路线选择 硕上论文 综合以上合成路线的优缺点，本着初始原料易得，合成操作简单，产物收率高的原 则，本文设计了以乙酰乙酸叔丁酯为初始原料，合成2 吲哚啉酮衍生物路线。 2 4 本章小结 本章通过对2 吲哚啉酮衍生物的合成路线设计探讨，得出如下结论： ( 1 ) 以3 ，5 二甲基1 厚吡咯2 ，4 二羧酸2 正丁基酯4 乙基酯为初始原料合成2 吲哚啉 酮衍生物路线，反应步骤较少，收率较高，但是原料价格昂贵，所以不实用。 ( 2 ) 以丙酮为初始原料合成2 吲哚啉酮衍生物路线，虽然原料易得，但是产物收率较 低，特别是该路线中的成环反应，收率很低，所以也不理想。 ( 3 ) 以乙酰乙酸叔丁酯为初始原料合成2 吲哚啉酮衍生物路线，虽然反应步骤较多， 但是反应条件温和，分离简单，原料易得，收率较高。 ( 4 ) 鉴于以上合成路线的优缺点，本文采用以乙酰乙酸叔丁酯为初始原料的合成路线 的设计方法进行2 吲哚啉酮衍生物的合成，即s u l1 2 4 8 的合成。 1 2 硕士论文2 吲哚啉酮衍生物的合成工艺研究 3 实验部分 3 1 一般实验条件 3 1 1 仪器分析 熔点( m p ) ：采用r e i e h e r t 公司生产的k o f l e r 型显微熔点测定仪，温度计未经校正。 u v 新s 光谱：采用v a r i a n 公司生产的c a r y 5 0 型紫外一可见分光光度计，其中，数 据采集仪器型号为u v i k o n - 8 1 0 ，记录仪器型号为r 2 1 ；k 畎：最大吸收波长，：摩尔 吸光系数。 。 瓜光谱：采用p e r k i ne l m e r 公司生产的p a r a g o n5 0 0 f t - i r 型红外光谱仪；吸收峰的 相对强度分别用下列符号表示：s = 强吸收峰，m = 中等强度吸收峰，w = 弱吸收峰，b r = 宽 峰，s h = 肩峰( 指未分开的双峰) ；v = 价键振动波数。 n m r 光谱：1 h n m r 和1 3 c n m r 光谱分别在各自指定的溶剂中采用b r u k e r - d a l t o n i k 公司生产的d p x 2 0 0 或d p x 3 6 0 型核磁共振仪测得，测试管直径为5r l l r l l ；化学位移( 6 ) 以p p m 的形式给出，内标为四甲基硅烷( o 0 0p p m ) ；质子峰的精细结构用下列符号表 示：s _ 单重逢，d - 双重峰，仁三重峰，q = 四重峰，m = 多重峰，b r = 宽峰：耦合常数x j ( x 值为耦合核之间的键数) 指1 h 1 h 核之间的耦合；所有1 3 c 光谱值都是以相对于1 h 宽峰 耦合值来表示的，因而都以单峰的形式出现；d p x 2 0 0 型核磁共振仪的频率为： 1 h = 3 0 0 1 3m h z ，1 3 c = 5 0 3 2m h z ；所有测试都在室温下进行的。 m s 谱：采用f i n n i g a nm a t 公司生产的m a t - 8 2 0 0 型质谱仪，以直接注入的方式导 入样品；测试时根据化合物的性质的不同，可以采用两种不同的离子源，一种以电子轰 击电离( e i ) 的方式产生，电离能为7 0e v ，离子源的温度为2 0 0 ；另一种以直接化 学电离( d c i ) 的方式产生，使用氨气作为反应气体，热流通过加热器以81 t i a s 的速度 沿d c i 直线呈线性上升；质谱被仪器连续记录下来，数据以谱图的形式给出，图中标出 的数据即反应了各分子基团的质量数；在对质谱的解析中，所列信号的相对强度一般情 况下都大于5 ( 相对强度低于此值的信号对结构确定基本没有影响) 。 3 1 2 色谱分离 薄板层析( t l c ) ：采用f l u k a 公司生产的6 0 f 2 5 4 硅胶板，厚度为0 2i t u t i ，规格为 2 0x2 0c m ；展开剂根据需要选取，色谱标记在荧光测试仪( 2 5 4n m 和3 6 6n m ) 光照下 或碘蒸气中进行。 柱层析( c c ) ：采用i c n 生物医疗公司生产的粒子径为3 2 一 6 3i x r n 、孔径为6 0a 的硅胶；在一定的压力下将硅胶装填到色谱柱内，洗脱过程在常压下进行。 1 3 3 实验部分 硕上论文 高效液相色谱( h p l c ) ：采用w a t e r s 5 0 1 高效液相色谱仪，仪器配有：6 6 0 型操作 系统，r h e o d y n e7 1 2 5 型注射塞，1 0 u l 样品池，w a t e r s 9 0 9 0 型双二极管通道检测器，k n a u e r 紫外检测仪，s e r v o g o r1 2 0 数据工作站；固定相采用m e r c k 公司提供的l i c h r o s p e rs i6 0 ， 填料粒径5g m ，底直径4m l l l ，长2 5 0n l m ；流动相由正己烷与乙酸乙酯组成，两者之 间的比例根据不同的样品作相应调整；色谱数据按照下列顺序给出：固定相，流动相， 流速，滞留时间。 3 1 3 一般仪器 1 0 0 0m l 四口烧瓶、5 0 0 m l 四口烧瓶、2 5 0 m l 四口烧瓶、1 0 0m l 四口烧瓶、5 0m l 容量瓶、2 5m l 容量瓶、1 0m l 移液管、砂芯漏斗、布氏漏斗、电子天平、托盘天平、 分析天平、5 0m l 恒压滴液漏斗、电热套、温度调节仪、直形冷凝管、球形冷凝管、5 0 m l 单口烧瓶、1 0 0m l 单口烧瓶、2 5 0m l 单口烧瓶、5 0 0m l 单口烧瓶、温度计、广口 瓶、玻璃点样毛细管、硬质毛细管、u 型管、熔点仪。 6 4 0 2 型电子继电器南通科学仪器厂 增力电动搅拌机 上海标本模型厂制造 6 6 8 型真空干燥箱大连第四仪表厂 s h z d ( i i i ) 循环水式真空泵巩义市英峪予华仪器厂 t y h w 型电热套巩义市英峪仪器一厂 c s l 0 1 a 型电热鼓风干燥箱重庆试验设备厂制造 7 9 w h 1 型恒温磁力搅拌器浙江乐成电器厂 s e n c or 2 0 1 旋转蒸发器上海申胜生物技术有限公司 三用紫外分析仪上海顾村电光仪器厂 数显恒温水浴锅国华电器有限公司 数字温度控制仪 上海医用仪表厂 3 1 4 试剂和溶剂 三乙胺 氢氧化钠 水合肼 无水乙醇 乙酰乙酸叔丁酯 甲醇 二氯甲烷 醋酸 石油醚 1 4 分析纯a r 分析纯a r 分析纯a r 分析纯a r 化学纯c p 分析纯a r 分析纯a r 分析纯a r 分析纯a r 南京化学试剂有限公司 南京化工一厂 国药集团化学试剂有限公司 国药集团化学试剂有限公司 山东淄博医药化工厂 上海凌峰化学试剂有限公司 上海实意化学试剂有限公司 上海凌峰化学试剂有限公司 北京长海化工厂 硕士论文2 吲哚啉酮衍生物的合成工艺研究 亚硝酸钠 乙酸乙酯 d m f 浓盐酸 锌粉 薄层层析硅胶g f 2 5 4 无水硫酸镁 h o b t e d c h c l 5 氟靛红 三氯氧磷 氢氧化钾 碳酸氢钠 分析纯a r 化学纯c p 化学纯c p 分析纯a r 分析纯a r 分析纯a r 分析纯a r 分析纯a r 分析纯a r 分析纯a r 分析纯a r 分析纯a r 分析纯a r 南京化学试剂一厂 上海凌峰化学试剂有限公司 南京化学试剂有限公司 南京化学试剂有限公司 南京化学试剂有限公司 青岛海洋化工有限公司 国药集团化学试剂有限公司 上海凌峰化学试剂有限公司 上海凌峰化学试剂有限公司 上海凌峰化学试剂有限公司 南京化学试剂有限公司