DNA-PK/Tubulin双靶点抑制剂及其制备方法与应用

本发明属于制药，具体涉及dna-pk/tubulin双靶点抑制剂及其制备方法与应用。

背景技术：

1、癌症严重威胁人类的生命健康，是造成人类死亡的第二大病因，针对癌症的有效治疗方案成为了科学家们关注的焦点。近十年来，已有大量分子靶向药物上市用于癌症治疗，但由于癌症是一类多基因相关、高度复杂性疾病，单靶点药物在治疗癌症时存在疗效有限、只对部分病人有效等缺陷。针对上述问题，临床上常采用不同作用机制药物的联合用药方案（如化疗药与靶向药联用），但联合用药也带来了毒副作用叠加、药代动力学/药效学（pk/pd）性质不可预测等问题。因此，开发能够同时作用于多个关键靶点、具有协同抗肿瘤效果且毒副作用较低的新型化合物，是目前抗肿瘤药物研发的重要方向。

2、近年来，肿瘤治疗领域取得了显著进展，其中一个备受关注的方面就是靶向治疗。在肿瘤发生发展及放化疗抵抗过程中，dna损伤修复和细胞有丝分裂的异常调控起着至关重要的作用。dna-pk（dna-dependent protein kinase）：是一种蛋白激酶，在dna双链断裂修复过程中发挥重要作用。当dna受到损伤时，dna-pk会迅速被招募到损伤部位，启动修复机制。tubulin：是一种微管蛋白，在细胞分裂中，其形成微管，参与有丝分裂纺锤体组装，能够确保癌细胞快速增殖；作为细胞骨架的一部分，促进癌细胞迁移和转移；微管抑制剂能通过干扰tubulin功能抑制癌细胞分裂，常用于癌症治疗；并且参与调控癌细胞增殖、存活和凋亡的信号通路。现有研究及临床实践表明，传统的微管蛋白（tubulin）抑制剂在杀伤肿瘤细胞的过程中，由于干扰了有丝分裂纺锤体的形成，不可避免地会诱发强烈的细胞应激反应，并直接导致基因组不稳定性增加。面对这种致命的损伤，肿瘤细胞会本能地启动一系列dna损伤修复机制（特别是非同源末端连接，nhej途径）来进行“自救”，从而削弱微管抑制剂的疗效。进一步研究表明，对于已对tubulin抑制剂产生耐药性的肿瘤细胞，其存活高度依赖于dna损伤修复通路来维护基因组稳定。此外，常规tubulin抑制剂主要针对处于m期的细胞进行攻击，而联合使用dna-pk抑制剂则能有效阻断受损m期细胞的修复逃逸，并同时抑制处于其他周期的癌细胞对dna损伤的修复。这种在“细胞周期层面”和“dna修复层面”的双重封锁，能够实现全方位、多阶段的抗肿瘤攻击，从而最大限度地清除异质性的肿瘤细胞群体。dna-pk/tubulin双靶点抑制剂是肿瘤治疗领域一个充满希望的方向。通过同时抑制两个关键的dna修复蛋白，可以有效地杀伤肿瘤细胞。

3、然而，目前尚未有同时靶向dna-pk与微管蛋白且成药性良好的活性分子被报道或应用于临床。现有的dna-pk抑制剂（如azd-7648）或微管抑制剂（如ca-4、秋水仙碱）单药治疗效果存在瓶颈，且联合使用时毒副作用难以控制。因此，亟需开发一种能够同时高效抑制dna-pk与微管蛋白，且具有显著体内抗肿瘤疗效和安全性的新型化合物。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种化合物；本发明的目的之二在于提供上述化合物的制备方法；本发明的目的之三在于提供一种药物组合物；本发明的目的之四在于提供上述化合物的应用。为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

2、本发明第一方面提出一种dna-pk/tubulin双靶点抑制剂或其药学上可接受的盐，所述化合物的结构如式1所示；

3、式1

4、其中，r选自烷基、芳基、杂环中的任意一种。

5、本发明第二方面下列化合物或其药学上可接受的盐，选自：

6、。

7、本发明第三方面提出所述化合物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

8、s1.将2,4-二氯-5-嘧啶甲酸乙酯溶于乙腈中，加入4-氨基四氢吡喃盐酸盐和碳酸钾，常温反应，薄层色谱板监测反应完全后，经脱溶，柱层析分离提纯，得到中间体3；

9、s2.取中间体3溶解于四氢呋喃中，加入氢氧化钠溶液，油浴反应，薄层色谱板监测反应完全后，停止反应，将反应液减压蒸馏除去溶剂，得到粗品，将粗品中加入水后，在冰浴条件下用稀盐酸调节ph至软酸性，析出沉淀，抽滤出白色固体，即中间体4；

10、s3.取中间体4溶解于无水dma中，加入叠氮磷酸二苯酯和三乙胺，常温反应后油浴反应，薄层色谱板监测反应完全后，停止反应，加冰水快速搅拌，析出沉淀，抽滤出淡黄色固体，即中间体5；

11、s4.取中间体5溶解于无水四氢呋喃中，冰浴条件下，加入氢化钠，常温反应后，加入碘甲烷再进行常温反应，薄层色谱板监测反应完全后，停止反应，将反应液用乙酸乙酯进行萃取，取有机相用饱和食盐水和无水硫酸钠干燥，脱溶，柱层析分离提纯，得到中间体6；

12、s5.将4-甲基-3-硝基苯酚溶于n,n-二甲基甲酰胺溶液中，加入碳酸钾和化合物8进行反应，薄层色谱板监测反应完全后，将反应液用乙酸乙酯进行萃取，取有机相用饱和食盐水和无水硫酸钠干燥，真空脱溶，得到中间体9；

13、s6.取中间体9溶解于甲醇中，冰浴条件下，加入雷尼镍和水合肼，室温反应，薄层色谱板监测反应完全后，脱溶，柱层析分离提纯出，得到中间体10；

14、s7.将中间体10溶于1,4合成-二氧六环溶液中，加入中间体6、三(二亚苄基丙酮)二钯、4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽和碳酸铯，在氮气环境下反应，薄层色谱板监测反应完全后，将反应液用乙酸乙酯进行萃取，取有机相用饱和食盐水和无水硫酸钠干燥，脱溶，柱层析分离提纯出，得到中间体11；

15、s8.将3,4,5-三甲氧基苯甲醛超声溶于甲醇中，置于冰上搅拌后，加入硼氢化钾，0℃下反应，薄层色谱板监测反应完全后，停止反应，将反应液减压蒸馏除去溶剂后，再将反应液用乙酸乙酯进行萃取，取有机相用饱和食盐水和无水硫酸钠干燥，真空脱溶，再溶解于二氯甲烷中，置冰上快速搅拌后加入三溴化磷，搅拌后加入甲醇水溶液淬灭，再搅拌，薄层色谱板监测反应完全后，停止反应，将反应液减压蒸馏除去溶剂后，再将反应液用乙酸乙酯进行萃取，取有机相用饱和食盐水和无水硫酸钠干燥，真空脱溶，柱层析分离提纯出，得到中间体13；

16、s9.取中间体13溶解于甲苯中，加入三溴化磷，冷却回流，薄层色谱板监测反应完全后，停止反应，将反应液冷切至析出白色固体，再用石油醚洗涤抽滤出白色固体，得到中间体14；

17、s10.取中间体14溶解于无水四氢呋喃溶液中，加入氢化钠，置冰浴条件下搅拌，再加入4-甲氧基-3-硝基苯甲醛，薄层色谱板监测反应完全后，停止反应，将反应液减压蒸馏除去溶剂后，用乙酸乙酯进行萃取，取有机相用饱和食盐水和无水硫酸钠干燥，脱溶，柱层析分离提纯，得到中间体16；

18、s11.取中间体16溶解于甲醇溶液中，置79℃锅中反应，加入铁粉和浓盐酸，薄层色谱板监测反应情况，未反应完全则补加适量铁粉、浓盐酸，薄层色谱板监测反应完全后，停止反应，将反应液用硅藻土抽滤除去铁粉后，减压蒸馏除去溶剂后，脱溶，柱层析分离提纯，得到黑色固体，得到中间体17；

19、s12.取中间体11，再依次加入hatu、三乙胺和dmf于冰浴下反应，再加入中间体17，于室温下反应，薄层色谱板监测反应完全后，反应瓶中加入冰水，搅拌，柱层析分离提纯，得到浅黄色固体，对得到的浅黄色固体化合物ljj-1、ljj-3、ljj-4、ljj-5、ljj-7、ljj-10、ljj-12、ljj-13或ljj-20。

20、进一步的，所述s5中化合物8为甲基溴代碳酸酯、2-(4-氨基-3-甲基苯氧基)乙酸甲酯、4-(4-氨基-3-甲基苯氧基)丁酸甲酯、3-氨基-4-甲基苯甲酸甲酯、7-(4-氨基-3-甲基苯氧基)庚酸甲酯、11-(4-氨基-3-甲基苯氧基)十一烷酸甲酯、3-(4-氨基-3-甲基苯氧基)十一烷酸甲酯、4-((4-氨基-3-甲基苯氧基)甲基)苯甲酸甲酯或5-(4-氨基-3-甲基苯氧基)呋喃-2-甲酸甲酯。

21、本发明第四方面提出一种药物组合物，所述药物组合物包括所述的化合物或其立体异构体、溶剂化物、前药、代谢产物、药学上可接受的盐或共晶。

22、本发明第五方面提出一种药物制剂，由所述的化合物添加一种或多种药学上可接受的辅料制成的制剂。

23、本发明第六方面提出所述的化合物在制备治疗和/或预防和/或延缓和/或辅助治疗癌症药物中的应用。

24、进一步的，所述的癌症包括乳腺癌、黑色素瘤、结肠癌和宫颈癌中的至少一种。

25、本发明第七方面提出所述的化合物在制备dna-pk抑制剂和/或tubulin抑制剂中的应用。

26、有益效果

27、本发明公开的化合物结构新颖，能够选择性作用于dna-pk和tubulin，表现出良好的dna-pk酶和tubulin蛋白抑制活性；这种同时阻断dna损伤修复和细胞有丝分裂的双重作用机制，能够从多维度抑制肿瘤细胞的增殖与存活。

28、本发明化合物的抗肿瘤活性不局限于单一癌细胞。体外细胞毒活性测试表明，该类化合物在10µmol浓度下，对多种肿瘤细胞系（如4t1、b16-f10、hct116、hela细胞）均表现出显著的增殖抑制率。其中，ljj-20在hct116细胞中的表现尤为突出，显示出广谱、高效的体外抗癌潜力。

29、本发明化合物具有极佳的体内抗肿瘤效果。在hct-116细胞异种移植瘤模型中，ljj-20的体内抑瘤效果不仅显著优于阳性对照单药组（azd-7648组、ca-4组），并且其治疗效果甚至优于ca-4与azd-7648的联合用药组（ca-4+azd-7648组）。这一结果表明，本发明化合物通过单一实体即可实现比现有药物联用更卓越的肿瘤生长抑制效果，有效解决了传统多靶点药物联用时存在的pk/pd性质不可预测和疗效不足的技术难题。

30、在发挥强效抗肿瘤活性的同时，本发明化合物具有良好的体内安全性。在治疗期间，动物体重监测结果显示，ljj-20组小鼠体重维持平稳，未出现类似传统化疗或现有药物联用引起的体重显著下降现象。这证明该化合物在高效抑制肿瘤生长的同时，对机体正常组织的毒副作用较小，具备良好的临床应用前景。

31、该化合物的制备方法工艺成熟、安全无污染，具有可工业推广的优势；该化合物可广泛应用于制备dna-pk抑制剂和/或tubulin抑制剂，以及制备治疗和/或预防癌症的药物。