专利摘要

本发明涉及砷糖领域，具体涉及一种具有抗肿瘤活性的含硫脲砷糖及其制备方法和应用；所述含硫脲砷糖为两种化合物：分别为1‑(N‑(4’‑(1”,3”,2”‑二硫杂砷戊烷‑2‑基)苯基)‑硫脲)‑2,3,4,6‑O‑乙酰基‑β‑D‑葡萄糖和1‑(N‑(4’‑(1”,3”,2”‑二硫杂砷己烷‑2‑基)苯基)‑硫脲)‑2,3,4,6‑O‑乙酰基‑β‑D‑葡萄糖，本发明反应操作简单、收率较高；同时在能够得到立体构型专一的含硫脲砷糖，具有良好的抗肿瘤活性。

权利要求

1.一种具有抗肿瘤活性的含硫脲砷糖，其特征在于：所述含硫脲砷糖的结构式为：

式中，R为

2.一种权利要求1所述具有抗肿瘤活性的含硫脲砷糖的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)以4-氨基苯基砷酸为原料，经过二氧化硫气体还原，盐酸氯化成对-二氯砷苯胺盐酸盐，在温度为0～25℃条件下，加入氨水碱化，析出的固体经过过滤、干燥后，制备得到4-氨基苯基亚砷酸，并溶于甲醇或者乙醇溶液中，备用；

2)将4-氨基苯基亚砷酸与1,2-乙二硫醇/1,3丙二硫醇反应，析出固体，经过过滤和干燥，得到4-(1,3,2-二硫杂砷戊 烷-2-基)苯胺或4-(1,3,2-二硫杂砷己烷-2-基)苯胺；

3)将1-溴-2,3,4,6-O-乙酰基-α-D-葡萄糖溶于有机溶剂中，在4A的分子筛和四丁基溴化铵的作用下，硫异氰酸钾取代1-溴-2,3,4,6-O-乙酰基-α-D-葡萄糖异头位的溴，在温度为60-80℃条件下回流4-6h，过滤，减压浓缩，柱层析分离得到1-异硫氰-2,3,4,6-O-乙酰基-β-D-葡萄糖；

4)将1-异硫氰-2,3,4,6-O-乙酰基-β-D-葡萄糖与4-(1,3,2-二硫杂砷戊烷-2-基)苯胺/4-(1,3,2-二硫杂砷己烷-2-基)苯胺置于溶剂中，在室温条件下搅拌2-5h，反应完毕，减压蒸干溶剂，柱层析分离，干燥得到具有抗肿瘤活性的含硫脲砷糖，分别为1-(N-(4’-(1”,3”,2”-二硫杂砷戊烷-2-基)苯基)-硫脲)-2,3,4,6-O-乙酰基-β-D-葡萄糖(I)或1-(N-(4’-(1”,3”,2”-二硫杂砷己烷-2-基)苯基)-硫脲)-2,3,4,6-O-乙酰基-β-D-葡萄糖(II)。

3.根据权利要求2所述具有抗肿瘤活性的含硫脲砷糖的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，制备对-二氯砷苯胺盐酸盐过程中所用的溶剂是甲醇或者乙腈之一，反应的温度是室温。

4.根据权利要求2所述具有抗肿瘤活性的含硫脲砷糖的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，制备4-氨基苯基亚砷酸过程所用的溶剂是水或者乙腈之一，氨水的浓度为2～13mol/L。

5.根据权利要求2所述具有抗肿瘤活性的含硫脲砷糖的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，4-氨基苯基亚砷酸与1,2-乙二硫醇/1,3丙二硫醇摩尔比为1:1～1.5；反应时间为4h。

6.根据权利要求2所述具有抗肿瘤活性的含硫脲砷糖的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中，有机溶剂为无水乙腈或者无水N,N-二甲基甲酰胺。

7.根据权利要求2所述具有抗肿瘤活性的含硫脲砷糖的制备方法，其特征在于：所述步骤4)中，溶剂是无水乙腈或者二氯甲烷；1-异硫氰-2,3,4,6-O-乙酰基-β-D-葡萄糖与4-(1,3,2-二硫杂砷戊烷-2-基)苯胺/4-(1,3,2-二硫杂砷己烷-2-基)苯胺摩尔比为1:1～3。

8.一种权利要求1所述含硫脲砷糖在制备抗肝癌药物和抗乳腺癌药物中的应用。

说明书

技术领域

本发明涉及砷糖领域，具体涉及一种具有抗肿瘤活性的含硫脲砷糖及其制备方法和应用。

背景技术

砷糖具有良好的抗肿瘤活性，利用壳聚糖的衍生物----2-氨基葡萄糖及其衍生物具有降低有机砷化合物的毒性，1,3,4,6-O-乙酰基-2-氨基-D-葡萄糖降低有机砷的毒性效果明显，由阿散酸为原料，经过二氧化硫还原，盐酸成盐，碱化，上保护基制备原，盐酸成盐,碱化，上保护基制备4-(1,3,2-二硫砷烷)苯胺,然后与炔丙酸在N,N'-环已基碳二亚胺作用下生成N-(4-(1,3,2-二硫砷烷)苯基)炔酰胶:2-叠氮-1,3,4,6-0-乙酰基-D-葡萄糖与N-(4-(1,3,2-二硫砷烷)苯基)炔酰胺反应生成N-(4"-氧化砷苯基)-1-(1",3",4',6'-0-乙酰基-D-葡萄糖)-1,2,3-三唑-4-甲酰胺:所得产物再与1,2-乙二硫醇反应得到1,3,4,6-O-乙酰基-D-葡萄糖砷糖的衍生物，进一步研究发现点击反应构建的1,2,3-三唑环并没有增强砷糖的抗肿瘤效果。这表明采用其他的连接有机砷和糖的衍生物也可以。

上述方法的路线长，收率较低，中间经历有机砷脱保护和再上保护基的过程。脱保护后的有机砷糖，在纯化过程中中间体容易氧化、聚合造成收率降低。采用该方案的到的目标化合物是α和β两种构型的混合物。

发明内容

本发明针对砷糖制备的反应路线长，总的收率较低，同时产物得到的是α和β两种构型的混合物的缺陷，提供了一种具有抗肿瘤活性的含硫脲砷糖及其制备方法和应用；该方法利用硫异氰酸酯的亲电性进攻保护后的对氨基苯基亚砷酸的衍生物，反应操作简单、收率较高；同时在能够得到立体构型专一的含硫脲砷糖(即在室温条件下，形成立体专一的β构型产物)；本发明的化合物中含硫脲的结构会抑制肿瘤代谢中的脲的循环，同时也可以高效地构建具有立体构型专一的砷糖；运用点击反应构建的砷糖不仅合成路线长，中间反复采用上保护基保护三价有机砷，经过上保护，再通过点击反应构建砷糖，同时再次脱去保护基，然后再上保护的策略。

为实现上述目的，本发明所设计一种具有抗肿瘤活性的含硫脲砷糖，其特征在于：所述含硫脲砷糖的结构式为：

式中，R为

形成两种化合物：分别为1-(N-(4’-(1”,3”,2”-二硫杂砷戊烷-2-基)苯基)-硫脲)-2,3,4,6-O-乙酰基-β-D-葡萄糖(I)和1-(N-(4’-(1”,3”,2”-二硫杂砷己烷-2-基)苯基)-硫脲)-2,3,4,6-O-乙酰基-β-D-葡萄糖(II)，其结构式分别是：

即为

本发明还提供上述具有抗肿瘤活性的含硫脲砷糖的制备方法，包括以下步骤：

1)以4-氨基苯基砷酸为原料，经过二氧化硫气体还原，盐酸氯化成对-二氯砷苯胺盐酸盐，在温度为0～25℃条件下，加入氨水碱化，析出的固体经过过滤、干燥后，制备得到4-氨基苯基亚砷酸，溶于甲醇或者乙醇溶液中，

2)将4-氨基苯基亚砷酸与1,2-乙二硫醇/1,3丙二硫醇反应，析出固体，经过过滤和干燥，得到4-(1,3,2-二硫杂砷烷-2-基)苯胺或4-(1,3,2-二硫杂砷己烷-2-基)苯胺；

3)将1-溴-2,3,4,6-O-乙酰基-α-D-葡萄糖溶于有机溶剂中，在4A的分子筛，四丁基溴化铵(相转移催化剂)的作用下，硫异氰酸钾取代1-溴-2,3,4,6-O-乙酰基-α-D-葡萄糖异头位的溴，在温度为60-80℃条件下回流4-6h，过滤，减压浓缩，柱层析分离得到1-异硫氰-2,3,4,6-O-乙酰基-β-D-葡萄糖；

4)将1-异硫氰-2,3,4,6-O-乙酰基-β-D-葡萄糖与4-(1,3,2-二硫杂砷戊烷-2-基)苯胺/4-(1,3,2-二硫杂砷己烷-2-基)苯胺置于溶剂中，在室温条件下搅拌2-5h，反应完毕，减压蒸干溶剂，柱层析分离，干燥得到1-(N-(4’-(1”,3”,2”-二硫杂砷戊烷-2-基)苯基)-硫脲)-2,3,4,6-O-乙酰基-β-D-葡萄糖(I)或1-(N-(4’-(1”,3”,2”-二硫杂砷己烷-2-基)苯基)-硫脲)-2,3,4,6-O-乙酰基-β-D-葡萄糖(II)。

进一步地，所述步骤1)中，制备对-二氯砷苯胺盐酸盐过程中所用的溶剂是甲醇或者乙腈之一，反应的温度是室温。

制备4-氨基苯基亚砷酸过程所用的溶剂是水或者乙腈之一，氨水的浓度为2～13mol/L。

再进一步地，所述步骤2)中，4-氨基苯基亚砷酸与1,2-乙二硫醇/1,3丙二硫醇摩尔比为1:1～1.5；反应时间为4h。

所述步骤3)中，有机溶剂为无水乙腈或者无水N,N-二甲基甲酰胺。在上述反应中发生亲核取代，利用异头位的邻位的乙酰基邻基参与效应导致异头位亲核取代生成β构型的产物。

所述步骤4)中，溶剂是无水乙腈或者二氯甲烷；1-异硫氰-2,3,4,6-O-乙酰基-β-D-葡萄糖与4-(1,3,2-二硫杂砷戊烷-2-基)苯胺/4-(1,3,2-二硫杂砷己烷-2-基)苯胺摩尔比为1:1～3。

本发明还提供了一种含硫脲砷糖在制备抗肝癌药物和抗乳腺癌药物中的应用。

本发明中化合物(I)和(II)的制备路线如下：

1.1-(N-(4’-(1”,3”,2”-二硫杂砷戊烷-2-基)苯基)-硫脲)-2,3,4,6-O-乙酰基-β-D-葡萄糖(I)的制备路线如下：

2.1-(N-(4’-(1”,3”,2”-二硫杂砷己烷-2-基)苯基)-硫脲)-2,3,4,6-O-乙酰基-β-D-葡萄糖(II)的制备路线如下：

本发明的有益效果：

本发明反应操作简单、收率较高；同时在能够得到立体构型专一的含硫脲砷糖，具有良好的抗肿瘤活性。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述，以便本领域技术人员理解。

实施例1

1-(N-(4’-(1”,3”,2”-二硫杂砷戊烷-2-基)苯基)-硫脲)-2,3,4,6-O-乙酰基-β-D-葡萄糖(I)的制备：

1)4-氨基苯基亚砷酸的制备

a.称取4-氨基苯砷酸(5g,23mmol),碘化钾(25mg,0.15mmol)溶于甲醇/浓盐酸(30mL/24mL)的混合溶液中，降温至0℃,通入SO2气体30min至溶液由橙红色变成浅黄色。溶液在冰箱中0℃静止一夜，抽滤，滤饼用25mL冷乙醚洗涤两次，得到4-二氯亚砷苯胺盐酸盐(6.2g,93.7％)；

b.4-二氯亚砷苯胺盐酸盐(6.2g,93.7％)溶于150mL水溶液中，降温至0-5℃,分批加入10摩尔/升浓氨水，共26mL中，搅拌30分钟，析出白色固体，溶液在0-5℃静止一夜，过滤，滤饼用5mL蒸馏水洗涤两次，真空干燥一夜，得到白色的4-氨基苯基亚砷酸；

2)4-(1,3,2-二硫杂砷戊烷-2-基)苯胺的制备：

4-氨基苯基亚砷酸(2g,10.9266mmol)溶于20mL乙醇溶液，室温下加入1,2-乙二硫醇(1.121g,11.9099mmol)，搅拌4小时，过滤，干燥得到白色固体4-(1,3,2-二硫杂砷戊烷-2-基)苯胺(1.557g,收率：55％)；

3)1-异硫氰-2,3,4,6-O-乙酰基-β-D-葡萄糖的制备：

异硫氰酸钾(583mg,6.0mmol)在四丁基溴化铵(967mg,3.0mmol)、4A分子筛(4.5g)和140mL无水乙腈中氮气保护下室温下搅拌3小时，1-溴-2,3,4,6-O-乙酰基-α-D-葡萄糖(1233.6mg,1.0mmol)的10mL无水乙腈溶液加入到上述溶液，加热反应3小时。冷却至室温，过滤，滤液减压蒸干溶剂，柱层析，得到白色泡沫状固体，即为1-异硫氰-2,3,4,6-O-乙酰基-β-D-葡萄糖(0.9234g,79.05％)；

4)1-(N-(4’-(1”,3”,2”-二硫杂砷戊烷-2-基)苯基)-硫脲)-2,3,4,6-O-乙酰基-β-D-葡萄糖(I)的制备

称取1-异硫氰-2,3,4,6-O-乙酰基-β-D-葡萄糖(200mg,0.5136mmol),4-(1,3,2-二硫杂砷戊烷-2-基)苯胺(134mg,0.5136mmol)，无水二氯甲烷(10mL)，在加热回流搅拌4小时，反应完成；然后将反应后的溶液用旋转蒸发仪减压蒸馏出溶剂，通过柱层析(淋洗剂石油醚：乙酸乙酯＝4:1)后得到1-(N-(4’-(1”,3”,2”-二硫杂砷戊烷-2-基)苯基)-硫脲)-2,3,4,6-O-乙酰基-β-D-葡萄糖(I)(273.6mg,收率：81.9％)。

将上述产物即为1-(N-(4’-(1”,3”,2”-二硫杂砷戊烷-2-基)苯基)-硫脲)-2,3,4,6-O-乙酰基-β-D-葡萄糖(I)经过1H NMR、13CNMR和HR-MS表征：

1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.92(s,1H),7.66(d,J＝8.3Hz,2H),7.10(d,J＝8.2Hz,2H),6.56(d,J＝8.7Hz,1H),5.72(t,J＝9.1Hz,1H),5.28(t,J＝9.5Hz,1H),4.97(t,J＝9.7Hz,1H),4.84(t,J＝9.6Hz,1H),4.26(dd,J＝12.5,4.6Hz,1H),4.03(d,J＝14.3Hz,1H),3.80(s,1H),3.45–3.24(m,2H),3.24–2.97(m,2H),1.97(dd,J＝19.8,7.9Hz,12H).

13C NMR(101MHz,Chloroform-d)δ181.05,169.96,169.64,168.80,168.57,142.76,134.86,131.51,123.79,82.25,72.66,71.59,69.50,67.15,60.56,41.01,19.77,19.67,19.57.

HRMS：M+H+：C23H30AsN2O9S3，理论值：649.0324，实测值：649.0306。

实施例2

1-(N-(4’-(1”,3”,2”-二硫杂砷己烷-2-基)苯基)-硫脲)-2,3,4,6-O-乙酰基-β-D-葡萄糖(II)的制备：

1)4-氨基苯基亚砷酸的制备

a.称取4-氨基苯砷酸(5g,23mmol),碘化钾(25mg,0.15mmol)溶于甲醇/浓盐酸(30mL/24mL)的混合溶液中，降温至0℃,通入SO2气体30min至溶液由橙红色变成浅黄色。溶液在冰箱中0℃静止一夜，抽滤，滤饼用25mL冷乙醚洗涤两次，得到4-二氯亚砷苯胺盐酸盐(6.2g,93.7％)；

b.4-二氯亚砷苯胺盐酸盐(6.2g,93.7％)溶于150mL水溶液中，降温至0-5℃,分批加入10摩尔/升浓氨水，共26mL中，搅拌30分钟，析出白色固体，溶液在0-5℃静止一夜，过滤，滤饼用5mL蒸馏水洗涤两次，真空干燥一夜，得到白色的4-氨基苯基亚砷酸；

2)4-(1,3,2-二硫杂砷己烷-2-基)苯胺的制备

4-氨基苯基亚砷酸(3.3946g,18.5424mmol)，直接与1,3-丙二硫醇(2.063g,19.062mmol)反应，在30mL乙醇中回流2小时，冷却至室温，过滤，滤饼用5mL乙醇洗涤2次，真空干燥一夜得到白色固体4-(1,3,2-二硫杂砷己烷-2-基)苯胺(3.8994g,收率：85.82％)。

3)1-异硫氰-2,3,4,6-O-乙酰基-β-D-葡萄糖的制备：

异硫氰酸钾(583mg,6.0mmol)，四丁基溴化铵(967mg,3.0mmol)、和4A分子筛(4.5g)在140mL无水乙腈中氮气保护下室温下搅拌3小时，1-溴-2,3,4,6-O-乙酰基-α-D-葡萄糖(1233.6mg,1.0mmol)的10mL无水乙腈溶液加入到上述溶液。加热反应3小时。冷却至室温，过滤，滤液减压蒸干溶剂，柱层析，得到白色泡沫状固体即为1-异硫氰-2,3,4,6-O-乙酰基-β-D-葡萄糖(0.9234g,79.05％)；

4)1-(N-(4’-(1”,3”,2”-二硫杂砷己烷-2-基)苯基)-硫脲)-2,3,4,6-O-乙酰基-β-D-葡萄糖(II)的制备：

称取1-异硫氰-2,3,4,6-O-乙酰基-β-D-葡萄糖(200mg,0.5136mmol),4-(1,3,2-二硫杂砷己烷-2-基)苯胺(140mg,0.5136mmol)，无水二氯甲烷(10mL)，在加热回流条件下搅拌4小时，反应完成；然后将反应后的溶液用旋转蒸发仪减压蒸馏出溶剂，通过柱层析(淋洗剂石油醚：乙酸乙酯＝4:1)后得到1-(N-(4’-(1”,3”,2”-二硫杂砷己烷-2-基)苯基)-硫脲)-2,3,4,6-O-乙酰基-β-D-葡萄糖(II)(243.2mg,收率：70.1％)。

将上述产物即为1-(N-(4’-(1”,3”,2”-二硫杂砷己烷-2-基)苯基)-硫脲)-2,3,4,6-O-乙酰基-β-D-葡萄糖(II)13CNMR和HR-MS表征。

1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.99(s,1H),7.93(d,J＝8.3Hz,2H),7.24(d,J＝8.2Hz,2H),6.69(d,J＝8.5Hz,1H),5.73(t,J＝9.0Hz,1H),5.30(t,J＝9.5Hz,1H),4.98(t,J＝9.7Hz,1H),4.86(t,J＝9.6Hz,1H),4.30(dd,J＝12.5,4.6Hz,1H),4.11–3.96(m,1H),3.89–3.72(m,1H),2.87–2.72(m,2H),2.71–2.58(m,2H),2.21–2.04(m,2H),1.98(dd,J＝20.2,9.6Hz,12H).

13C NMR(101MHz,Chloroform-d)δ181.12,170.04,169.63,168.78,168.59,137.78,134.85,133.33,124.56,82.32,72.68,71.56,69.48,67.18,60.57,27.06,24.77,24.71,19.78,19.68,19.57.

HRMS：M+H+：C24H32AsN2O9S3理论值：663.0480，实测值：663.0461。

从下面实验可以看出化合物I和II具有良好的抗肝癌和抗乳腺癌生物活性：

实施例3上述化合物I和II对肝癌细胞HepG2的抑制效果影响

实验方法：

1.将肝癌细胞HepG2稀释成1×106/mL的细胞悬液，取100uL接种于96孔板

2.待细胞贴壁，将培养基(DMEM，10％FBS)吸出，加入不同浓度的化合物I或者II于96孔板中(培养基稀释)，继续培养48h。

3.每孔加入10uL(5mg/mL)MTT溶液(PBS稀释)，继续培养4h

4.吸出培养基，每孔加入150uL DMSO

5.摇床上震荡10min，酶标仪检测490nm处吸光度

6.细胞存活率＝实验组)/空白组(空白组：未加入药物)，每组平行三次，计算IC50。

化合物I：IC50＝7.62±0.10μM，化合物II：IC50＝2.81±0.03μM。

综上所述化合物I和II对肝癌细胞HepG2具有良好的抑制效果。

实施例4上述化合物I和II乳腺癌细胞Hela的的抑制效果影响

实验方法：

1.将乳腺癌Hela细胞稀释成1×106/mL的细胞悬液，取100uL接种于96孔板

2.待细胞贴壁，将培养基(DMEM，10％FBS)吸出，加入不同浓度的化合物I或者II于96孔板中(培养基稀释)，继续培养48h。

3.每孔加入10uL(5mg/mL)MTT溶液(PBS稀释)，继续培养4h

4.吸出培养基，每孔加入150uL DMSO

5.摇床上震荡10min，酶标仪检测490nm处吸光度

6.细胞存活率＝实验组)/空白组(空白组：未加入药物)，每组平行三次，计算IC50。

化合物I：IC50＝14.4±0.23μM，化合物II：IC50＝11.05±0.17μM。

综上所述化合物I和II对乳腺癌细胞Hela具有良好的抑制效果。

其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。

具有抗肿瘤活性的含硫脲砷糖及其制备方法和应用专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。