摘要：为了寻找高效低毒、抗瘤谱广、综合性能好又不依赖自然资源的新一代紫杉醇类抗癌药，以组织培养得到的紫杉烷sinenxan A为最初起始原料，以紫杉烷中间体(3)和(16)为合成原料合成了10位为羰基、羟基、甲氧基乙酸酯、苄氧基乙酸酯、羟乙酸酯等共6个新的14β-侧链紫杉醇衍生物.并对目标化合物进行了抗肿瘤体外试验和微管蛋白聚合试验.结果表明所有化合物对KB细胞的IC₅₀＞10 μg，在浓度为10～5 μmol/L时对微管蛋白无聚合作用.说明分子的10位结构修饰对活性无明显影响.

Synthesis and Their Antitumor Activities of C₁₀-Modified

Taxol Derivatives with 14β-Side Chain

Liu Ruiwu

（Institute of Materia Medica,Chinese Academy of Medical

Sciences & Peking Union Medical College,Beijing 100050）

Yin Dali

（Institute of Materia Medica,Chinese Academy of Medical

Sciences & Peking Union Medical College,Beijing 100050）

Guo Jiyu

Liang Xiaotian

（Institute of Materia Medica,Chinese Academy of Medical

Sciences & Peking Union Medical College,Beijing 100050）

Sekiguchi Yoshinori

（Taisho Pharmaceutical Co.Ltd.403 Yoshino-Cho 1-Chome Ohmiya-shi,Saitama,330,Japan）

Kameo Kazuya

（Taisho Pharmaceutical Co.Ltd.403 Yoshino-Cho 1-Chome Ohmiya-shi,Saitama,330,Japan）

Abstract：In order to develop a new generation of taxol-like anticancer agents with fewer side effects,improved activity,superior pharmacological properties and broad antitumor specffum,six new C₁₀-modified Taxol derivatives with a 14β-side chain,including C₁₀-oxo,hydroxy,methoxyacetate,benzyloxyacetate and hydroxyacetate,were synthesized from taxane intermediates (3) and (16) respectively,which were derived from sinenxan A,a biosynthetic taxane.All the target compounds were tested in a tubulin assembly assay.and in an in vitro cytotoxicity assay (KB cell line).Compared with taxol,they showed significantly decreased activity in the cytotoxicity assay in vitro against KB.In the tubulin assembly assay they did not show any activity at 10 μmol/L.This demonstrated that the modification at C₁₀ position did not have obvious effects on anticancer activity and was similar to the structure activity relationship of the Taxol SAR.

Key words；sinenxan A;C₁₀-modified Taxol derivatives with 14β-side chain; in vitro cytotoxicity assay;tubulin assembly assay▲

紫杉醇(Taxol，1)^〔1〕是近十多年来出现的治疗晚期乳腺癌、卵巢癌等疗效最好的药物之一，现已成为治疗这两种癌症的临床一线用药.它的作用机理独特^〔2〕、化学结构新颖复杂，已引起人们的广泛关注.但紫杉醇也存在水溶性差、对某些癌症无效、易产生多药耐受性等缺点.目前紫杉醇临床用药只能靠从植物中直接提取，或由植物中含量较高的10-deacetyl baccatin Ⅲ半合成获得.由于该植物生长缓慢，且这两条途径都易造成自然资源的破坏.因此，寻找高效低毒、抗瘤谱广、综合性能好又不依赖自然资源的新一代紫杉醇类抗癌药具有重要意义.

1合成路线设计

Sinenxan A(SI-A，2)^〔3〕是由南方红豆杉愈创组织培养得到的紫杉烷化合物(干重可达2%)，具有14β-含氧基团和与紫杉醇母核类似的骨架，而无相应的1，7，9，13位含氧基团，为进行结构修饰、寻找新的抗癌药提供了可以不依赖自然资源的原料.因此，围绕SI-A母核进行了系统的结构修饰，合成了一系列14β-侧链紫杉醇衍生物^〔4～6〕.同时作为对SI-A进行系统结构修饰研究的一部分，还对其10位进行结构改造，考察10位基团的极性变化、亲疏水性改变以及空间效应对活性的影响，合成了10位为羰基、羟基、甲氧基乙酸酯、苄氧基乙酸酯、羟乙酸酯等共6个新的14β-侧链紫杉醇衍生物.目标化合物的合成路线分别见图1和图2.

a)PhCO₂H,DCC,4-PP,PhMe,80℃;b)LHMDS,THF,AcCl,0℃;c)KOH,MeOH;d)TESCl,imidazole,DMF,0℃;

e)KOH,MeOH;f)10,DCC,DMAP,PhMe;g)11,LHMDS,THF,0℃;h)HCl,EtOH

Fig.1The synthetic route for target compounds (13) and (15)

a)TPAP，NMO，CH₂Cl₂;b)HCl,EtOH;c)10,DCC,DMAP,PhMe;d)HCl,EtOH;

e)MeOCH₂COCl,pyridine;f)TBAF,THF;g)BnOCH₂COCl,pyridine;h)H₂,Pd(OH)₂,MeOH

Fig.2The synthetic route for target compounds (19)，(22)，(25) and (26)

从SI-A出发经7步反应可以顺利得到起始原料(3)^〔7〕.由于化合物(3)的4位羟基空间位阻大于2位，在二环己基碳二亚胺(DCC)和4-吡咯烷基吡啶(4-pyrrolidinopyridine,4-PP)作用下，选择性苯甲酰化得到(4).在夺质子能力很强的lithium bis(trimethylsilyl)amide(LHMDS)作用下，以乙酰氯作为酰化剂得到(5).用氢氧化钾水解化合物(5)的10位乙酸酯，选择性不高，除得到所需的化合物(6)外，还得到(7)^〔6〕以及多羟基化合物.用TES(三乙基氯硅)保护(6)的10位羟基，随后水解14位乙酸酯得到化合物(9).在DCC和4-二甲胺基吡啶(DMAP)作用下，(9)与侧链酸(10)偶联后，用稀盐酸同时去除ee(乙氧基乙基)和TES保护基得到目标化合物(13).(9)与用ee保护的β-内酰胺侧链(11)偶联^〔8〕，再用稀盐酸同时去除ee和TES保护基则得到另一个目标化合物(15).

目标化合物(19)，(22)，(25)，(26)的合成见图2.由紫杉烷中间体(16)^〔5〕出发，参照Holton的方法^〔9〕、用tetrapropylammonium perruthenate(TPAP)／N-methylmorpholine N-oxide(NMO)氧化得到(17)，(17)用稀盐酸脱去TES保护基后，与带ee保护基的侧链酸(10)偶联，再用稀盐酸去除ee得到目的物(19).中间体(16)直接进行酰化后，采用合成(19)的类似方法，即先去除14位TES保护基，再与侧链酸(10)偶联，最后脱去ee得到化合物(22)和(25).不同之处在于改用四丁基氟化胺(TBAF：tetrabutylammonium fluoride)去除TES.由于用稀盐酸去除TES，反应时间长，常常需要数天时间才能反应完全，而用TBAF仅需几个小时，二者收率相当.以氢氧化钯为催化剂，化合物(25)经常压氢化得到目的物(26).

所有化合物的结构都经¹H-NMR，¹³C-NMR，FAB-MS，元素分析或高分辨质谱验证.

将(13)，(15)，(19)，(22)，(25)和(26)共6个化合物进行了体外肿瘤细胞抑制试验(MTT法)和微管蛋白聚合试验(浊度测定法)^〔6〕.药理结果表明，这6个化合物对人口腔癌细胞(KB)的IC₅₀＞10 mg/L，在浓度为10 μmol/L时对微管蛋白无聚合作用.而紫杉醇对人口腔癌细胞的IC₅₀为2.59 mg/L，在10 μmol/L时能促进微管蛋白聚合.从药理结果可以看出，目标化合物的细胞毒活性比紫杉醇低3个数量级.此外还可以看出10位基团的改变对这类化合物的活性无明显影响，表明分子的北部基团对活性的贡献不大，这与紫杉醇的构效关系相似.

从分子结构对比看，目标分子的侧链处于14β-位而不是13α-位，并且缺乏紫杉醇相应的1位羟基，这可能是导致化合物活性差的主要原因.有关研究正在进一步进行中.

2实验部分

熔点用Yanaco显微熔点仪测定，温度未经校正.核磁共振仪：Bruker AM 500，Jeol JNM-A 500或JNM-LA 500，TMS为内标，所用溶剂均为CDCl₃(无水K₂CO₃处理).质谱仪：Jeol JMS-700.元素分析仪:Perkin Elmer 2400.柱色谱用硅胶为日本Wako Gel 60(63～200 μm).侧链酸(10)，(11)分别按文献^〔10，8〕方法制备.

2