（S/R）-2-（5-氟尿嘧啶-1-基乙?；┌被?3-苯基丙酸甲酯的合成及抗腫瘤活性*

葉彩萍，黃祖勝，姚 婷，王元超

（溫州大學(xué) 化學(xué)與材料工程學(xué)院，浙江 溫州 325035）

50多年來，5-氟尿嘧啶（5-FU）始終作為首選抗代謝藥用于治療胃癌、腸癌、肝癌等，乳腺癌、宮頸癌等[1-3]。但由于其代謝顯著，脂溶性小、口服吸收困難、毒副作用較大，在殺死癌細(xì)胞的同時(shí)也嚴(yán)重?fù)p傷正常細(xì)胞[4,5]。為降低其毒副作用，多年來國內(nèi)外對5-FU進(jìn)行了大量的化學(xué)修飾工作，并取得了一定的成果，如引入氨基酸或短肽[6,7]、葡萄糖[8]、卟啉[9]等，并對其藥理、毒理、代謝等進(jìn)行了大量的研究。

鑒于正常細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞對氨基酸的需求量不同，如腫瘤細(xì)胞對苯丙氨酸的需求量是正常細(xì)胞的2～3倍[10]，以氨基酸作為氮介的載體用來提高5-FU對腫瘤細(xì)胞選擇性的研究工作已有一些報(bào)道[11,12]，肽類化合物對細(xì)胞及核酸具有很好的親和性，將肽鏈骨架引到藥物如抗癌藥分子中，將有利于藥物到達(dá)細(xì)胞組織內(nèi)，使之更有效地發(fā)揮作用。另外，已有研究表明，人體的一些疾病與體內(nèi)D-氨基酸的含量水平有關(guān)，因此，D-氨基酸對研究某些疾病和衰老機(jī)制十分重要[13，14]。在多肽類藥物中，D-氨基酸代替L-氨基酸會大大延長肽類藥物的半衰期并降低副作用。因此，本文在藥物分子5-氟尿嘧啶中分別引入L、D-苯丙氨酸甲酯，考察該對映體在抗腫瘤中的表現(xiàn)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要原料

5-氟尿嘧啶、1-乙基-3-（3-二甲胺丙基）碳二亞胺鹽酸鹽（EDCI）、1- 羥基苯并三氮唑（HOBt），L-苯丙氨酸甲酯鹽酸鹽、D-苯丙氨酸甲酯鹽酸鹽、三乙胺（TEA）等均為化學(xué)純；N,N'-二甲基甲酰胺（DMF）、無水乙醇、NaOH等試劑為分析純。

1.2 主要儀器

BRUKER AVANCE-300 MHz型核磁共振儀；BRUKER EQUINOX 55型紅外光譜儀；X-6顯微熔點(diǎn)測定儀（溫度未校正）；DECAX-30000 LCQ DecaXP Plus型液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀；AUTOPOL IV全自動(dòng)旋光儀。

1.3 合成過程

目標(biāo)化合物的合成路線見圖1。

圖1 目標(biāo)化合物的合成路線Fig.1 Synthetic route of title compounds

根據(jù)文獻(xiàn)[7]合成中間體5-氟尿嘧啶-1-基乙酸（I）。

在250mL三口燒瓶中加入2.70g（20mmol）HOBt和3.76g（20mmol）5-氟尿嘧啶-1-基乙酸，用40mL DMF 溶解，分別加入含有 4.32g（20mmol）L、D- 苯丙氨酸甲酯鹽酸鹽及3.83g（20mmol）EDCI的DMF溶液60mL和3.0mL TEA，室溫下反應(yīng)，薄層色譜（TLC）跟蹤檢測。反應(yīng)結(jié)束后過濾，減壓蒸去溶劑DMF，石油醚/乙酸乙酯=3∶1～1∶2梯度柱層析分離，旋蒸蒸去溶劑，分別得到白色固體IIa和IIb，收率分別為77%和72%。

2 結(jié)果與討論

2.1 反應(yīng)條件的確定

2.1.1 溶劑的選擇 將中間體I分別溶于二氯甲烷、甲苯、乙酸乙酯、四氫呋喃、丙酮、乙醇、1,4-二氧六環(huán)、N，N-二甲基甲酰胺（DMF）、吡啶和水中。發(fā)現(xiàn)I除在DMF中完全溶解外，在其它溶劑中都不溶或部分溶解。為此選擇DMF作為溶劑。

2.1.2 縮合劑EDCI的用量 在縮合劑EDCI、輔助試劑HOBt及DMF中，只有縮合劑EDCI用量對產(chǎn)物收率有著顯著的影響。當(dāng)改變EDCI與中間體I的摩爾比時(shí)，產(chǎn)物的收率變化明顯。當(dāng)EDCI∶I摩爾比1.3∶1時(shí)，收率基本穩(wěn)定?？紤]到EDCI的成本因素，選擇其用量為I的1.3倍。

2.2 化合物的結(jié)構(gòu)表征

（S）-2-（5-氟尿嘧啶-1-基乙?；┌被?3-苯基丙酸甲酯，（S）-methyl2-（5-fluorouracil-1-yl-aceto）amino-3-phenylpropanoate（IIa）,白色固體：Yield 77%,m.p.152～153℃,NMR（300MHz,DMSO-d6,TMS）δ 11.82（d,1H,FCCNH,4JFH=4.6Hz）,8.72 （d,1H,NH,J=7.5Hz）,7.93（d,1H,FC=CH,3JFH=6.6Hz）,7.31-7.19 （m,5H,Ar-H）,4.48（dd,1H,NCH,J=7.5,6.0Hz）,4.30（d,2H,NCH2,J=16.8Hz）,3.59 （s,3H,OCH3）,3.05-2.88（m,2H,CCH2）;13CNMR（75MHz,DMSO-d6,TMS）δ 171.7,166.9,157.6（d,2JFC=25.7 Hz）,149.7,139.3（d,1JFC=228.3Hz），137.0，131.1（d，2JFC=33.8Hz）,129.3，128.4，126.8，53.9，52.0，49.4，36.9;IR（KBr,cm-1）ν:3307，3072，1709，1669，1551，1447，1381，1234，698；ESI-MSm/z:348[M-H]-。

（R）-2-（5-氟尿嘧啶-1-基乙?；┌被?3-苯基丙酸甲酯，（R）-methyl2-（5-fluorouracil-1-yl-aceto）amino-3-phenylpropanoate（IIb）,白色固體：Yield 72%,m.p.152～153℃,NMR （300MHz,DMSO-d6,TMS）δ 11.84（s,1H,FCCNH）,8.73（d,1H,NH,J=7.5 Hz）,7.94（d,1H,FC=CH,3JFH=6.9 Hz）,7.32-7.20（m,5H,Ar-H）,4.48（dd,1H,NCH,J=7.8,5.7Hz）,4.30（d,2H,NCH2,J=16.5 Hz）,3.59 （s,3H,OCH3）,3.06-2.89 （m,2H,CCH2）;13C NMR （75MHz,DMSO-d6,TMS）δ 171.7,166.9,157.6 （d,2JFC=25.7 Hz）,149.7,139.3（d,1JFC=228.3 Hz）,137.0,131.1 （d,2JFC=33.8 Hz）,129.3,128.4,126.8,54.0,52.0,49.4,36.9;IR（KBr,cm-1）ν:IR （KBr,cm-1）ν:3424,3313,3072,1707,1665,1548,1450,1382,1346,1242,1045,794.ESI-MSm/z:348[M-H]-。

2.3 化合物的體外抗腫瘤活性

我們委托溫州醫(yī)學(xué)院對化合物IIa和IIb就結(jié)腸癌細(xì)胞株SW-480、宮頸癌細(xì)胞株Hela采用MTT還原法[15]進(jìn)行了體外抗腫瘤活性測試另外，委托國家新藥篩選中心對化合物就白血病細(xì)胞株HL-60和肝癌細(xì)胞株BEL-7402分別用MTT還原法和磺酰羅丹明B（Sulforhodamine B,SRB）蛋白染色法[16]進(jìn)行了體外抗腫瘤活性測試，測試結(jié)果見表1。

表1 10-5mol·L-1濃度下對不同腫瘤細(xì)胞的抑制率Tab.1 Inhibition ration to different cancer cell under 10-5mol·L-1

從表1中可以看出，化合物IIa、IIb對4種腫瘤的抑制作用幾乎是同步的，但對SW-480和Hela腫瘤細(xì)胞的抑制作用明顯高于對HL-60和BEL-7402的抑制作用，說明IIa、IIb對HL-60和BEL-7402不如對SW-480及Hela敏感，也說明其抗腫瘤活性具有一定的選擇性。此外，我們發(fā)現(xiàn)R型化合物IIb對腫瘤的抑制活性都比S型化合物IIa高，說明化合物的構(gòu)型對抗腫瘤起到一定作用。

3 結(jié)論

以EDCI為縮合劑，HOBt為輔助試劑，將中間體5-氟尿嘧啶-1-基乙酸與分別與L和D型苯丙氨酸甲酯鹽酸鹽進(jìn)行縮合反應(yīng)，分別得到S和R型的2-（5-氟尿嘧啶-1-基乙酰基）氨基-3-苯基丙酸甲酯的對映體。反應(yīng)條件溫和，操作簡便，收率較高。體外抗腫瘤活性測試結(jié)果，發(fā)現(xiàn)兩對對映體對SW-480、Hela、HL-60 和 BEL-7402 都具有一定的體外抑制作用，其中IIa和IIb對SW-480、Hela的抑制作用更好，說明化合物對腫瘤的抑制作用具有一定的選擇性；另外，從R型化合物對腫瘤的抑制率高于S型的現(xiàn)象，說明了化合物的絕對構(gòu)型對抗腫瘤具有一定的作用。

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