论文总字数：16597字

摘 要

ABT-263是由雅培制药（Abbott Laboratories）开发的一种化学合成的可诱导细胞凋亡的小分子Bcl-2抑制剂，主要用作临床抗癌研究。ABT-263属于该公司正在临床试验中的候选抗癌药物ABT-737的类似物。但ABT-263具有更多优点，而且口服有效。Bcl-2家族蛋白是凋亡的重要调节剂，其中Bcl-2和Bcl-xL在多种类型的肿瘤（如B细胞性淋巴瘤和SCLC）中过量表达，被认为可能与肿瘤的发生、发展及耐药性产生有关，故针对Bcl-2和Bcl-xL抗凋亡蛋白的药物开发成为近年来抗肿瘤治疗的研究热点。ABT-263为第二代Bcl-2家族蛋白抑制剂，对多种肿瘤作用显著，且可口服使用，有望开发为抗肿瘤新药。本课题结合药物合成设计的原则，发现Bcl-2蛋白质小分子抑制剂类合成化合物的巨大作用，可达到治疗恶性肿瘤的功效。所以本课题拟通过对ABT-263片段2进行合成，以步骤少、收率高、后处理简便为目的合成ABT-263产物中间体。

关键词： ABT-263 Bcl-2 抗肿瘤 中间体

Abstract

ABT-263 is a chemically synthesized small molecule Bcl-2 inhibitor developed by Abbott Laboratories, which is used primarily as a clinical anti-cancer study. ABT-263 belongs to the analogue of the candidate anticancer drug ABT-737 in the clinical trial of the company. But ABT-263 has more advantages, and is effective. Bcl-2 family protein is an important regulator of apoptosis, in which Bcl-2 and Bcl-xL in a variety of types of tumors (such as B cell lymphoma and SCLC) overexpression, is believed to be associated with the occurrence and development of the tumor and drug resistance, so for Bcl-2 and Bcl-xL anti-apoptotic protein drug development in recent years has become a hot research on anti-tumor therapy . ABT-263 is the second-generation Bcl-2 family protein inhibitor, which is effective for many kinds of tumors and can be used orally. It is expected to develop anti-tumor drug. In this study, combined with the principles of drug synthesis design, people found that Bcl-2 protein small molecule inhibitors synthesis of compounds in the great role, can achieve the efficacy of treatment of malignant tumors. Therefore, ABT-263 is synthesized by the synthesis of ABT-263 fragment, and the ABT-263 product intermediate is synthesized for the purpose of small step, high yield and simple post-treatment.

    Key words: ABT-263 Bcl-2 antitumor intermediates

目录

摘要 I

Abstract II

第二章 实验部分 7

2.1 ABT-263片段2的合成路线设计 7

2.2 实验试剂及仪器 7

2.2.1实验试剂 7

2.2.2主要仪器设备 8

2.3 实验操作步骤 8

2.3.1 1-硝基-2 - [（三氟甲基）磺酰基]苯（3）的合成 8

2.3.2 1-氟-2 - [（三氟甲基）磺酰基]苯（4）的合成 9

2.3.3 4-氟-3 - [（三氟甲基）磺酰基]苯磺酰胺（5）的合成 9

2.4 三废处理 9

第三章 结果与讨论 10

3.1 1-硝基-2 - [（三氟甲基）磺酰基]苯（3）的合成方法研究 10

3.1.1 1-硝基-2 - [（三氟甲基）磺酰基]苯（3）的合成方案一： 10

3.1.2. 1-硝基-2 - [（三氟甲基）磺酰基]苯（3）的合成方案二： 10

3.1.3 小结 10

3.2 1-氟-2 - [（三氟甲基）磺酰基]苯(4)合成方法研究 10

3.2.1 1-氟-2 - [（三氟甲基）磺酰基]苯(4)合成方案一 10

3.2.2 1-氟-2 - [（三氟甲基）磺酰基]苯(4)合成方案二 11

3.2.3 小结 11

3.3 4-氟-3 - [（三氟甲基）磺酰基]苯磺酰胺（5）合成方法研究 11

3.3.1 4-氟-3 - [（三氟甲基）磺酰基]苯磺酰胺（5）合成方案一： 11

3.3.2 4-氟-3 - [（三氟甲基）磺酰基]苯磺酰胺（5）合成案二 11

3.3.6 小结 12

第四章 总结与展望 13

第一章 绪论

1.1 Bcl-2与癌症的关系

1.1.1 Bcl-2作用于癌细胞

Bcl-2的学术全拼为：B-cell lymphoma 2;中文可以译成为：B细胞淋巴瘤2。Bcl-2族蛋白属于人们认知的细胞凋亡的调节剂，是细胞将要存活或死亡的决断者，也是用于决定目前的许多癌症疗法是否将有效的关键性物质。Bcl-2族蛋白在人类癌症的病症,特别是胰腺癌中,起到关键的作用。在一般的情况下，正常的细胞一般都会按照其自身的特有的规律来生存、发育以及凋亡。但是当细胞在受到了不同程度的损坏，包括被用于放疗化疗的药物引起的细胞程度的损伤时，细胞这时候就会相应地产生应激^[1]的信号，是以细胞内凋亡的机制由此被激活，接下来就是引导细胞的凋谢死亡。然而，当癌细胞的凋亡通路出现瑕疵的时候，癌细胞的生存期就会出现延长现象，并对抗医疗人员使用的化疗药物的攻击。Bcl-2属于那种可以影响癌细胞的凋亡的通路的蛋白，而通过与BH3-域 预凋亡蛋白结合并使之失活，使得癌细胞不得不偏离它发挥正常活动的凋亡模式。研究表明，Bcl-2的在细胞中的过量表达与癌细胞的多药耐药有关，因此通过抑制Bcl-2的活性可以有助于抗癌的相关治疗。

1.1.2 Bcl-2抗蛋白凋亡
　　在很多被观察并得以记录的肿瘤细胞中抗凋亡蛋白Bcl-2、Bcl-xL、Mcl-1等的过度表达使其在原本正常的凋亡途径里受到阻拦，从而对放疗化疗的被使用化学试剂产生抵抗。仅仅BH3区域(BH3-only)蛋白包含其中，在细胞凋谢死亡的调控中，一般会起到重要的作用^[2]，里面的BH3结构域在与Bcl-2抗凋亡蛋白疏水沟槽，通过微作用力结合之后，Bax、Bak被激活，在细胞的生理过程中开始发挥作用，而且已被验证是由直接或间接激活的模式^[3]激活，在此基础上，最终导致细胞的凋亡。Bcl-2小分子抑制剂是人们在模拟BH3结构域的非肽类有机小分子的特征，与BH3-only蛋白功能相似的特点，且在理论上能够抑制住抗凋亡蛋白表达的活性，进一步促进肿瘤细胞的凋亡。Bcl-2在广泛的研究和合成的背景下作为一种抗癌抑癌类药物的新型靶向目标，近年来吸引了很多生物学和药物合成学科学家和相关以此类药物为市场基础的制药公司的注意，而目前已有数种Bcl-2抑制剂候选药物正在临床试验之中。

1.2 Bcl-2常见几种类型

癌症已对人类及其他动物的健康构成严重威胁，使人们不得不加大开发新药物的努力和步伐。而随着药物合成实验条件的改善及相关理论的完善与进步，针对癌症出现了多种衍生化合物，为肿瘤的治疗乃至治愈提供了可能。在这里着重简要提到一下几种Bcl-2常见的被药物合成类工作和研究者主要研究的常见类型。

1.2.1 ABT-737

ABT-737起源于美国Abbott药物公司实验室，开发人员的研发进度目前不明，而目前该药品据之前的记录应该正处于II期临床试验阶段。ABT-737与Bcl-2、Bcl-xL和Bcl-w有较高亲和力（半数抑制常数Kilt;1nmol/L）,但是与Mcl-1、Bcl-B、A1亲和力低（Ki=0.46μmol/L ±0．11μmol/L），它与各种衍生化合物的亲和力差别使得ABT-737在运用过程中，可以作为不同进一步针对治疗药物研究的前体药物。ABT-737可以可观地促进高度表达Bc1-2肿瘤细胞的凋谢死亡，而ABT-737单药对小细胞肺癌(SCLC)^[4] 、急性淋巴细胞白血病、慢性淋巴细胞白血病、淋巴瘤、急性髓细胞白血病细胞株表达最为有效，这样可以使典型小鼠模型在异种移植实验中的SCLC完全消失^[5]、使得培植的骨髓瘤生长受到抑制^[6]。对多数肿瘤细胞株而言，特别是实体肿瘤，临床试验取得的数据显示，单药的细胞杀伤活性较差，这不得不使得这类化合物在面对肿瘤中后期治疗以及肿瘤复发等症状中被考虑不被使用。ABT-737能够提高肿瘤细胞面对放疗化疗药物药理学表达的敏感性，与多种化疗药物如足叶乙苷、阿糖胞苷、多柔比星、顺铂、紫杉醇等合并使用时可显著降低这些药物的半数致死浓度(EC50)，减少其在使用过后表达的不可忽视的不良反应。而与Mc1-1的低程度亲和力也不得不导致了高度表达Mcl-1的肿瘤细胞对它的抵抗性^[7] ，决定了这类合成物将不会被用于针对Mcl-1肿瘤细胞的进一步研究。

1.2.2 ABT-263

ABT-263为第2代Bcl-2小分子抑制剂，是ABT-737经进一步优化处理后的口服形式，目前正处于Ⅱ期临床试验阶段。分子亲和力方面承接ABT-737的大部分特性，与Bc1-2、Bcl-xL和Bcl-W有较高的亲和力(Kilt;1 nmol/L)，与Mcl-1亲和力较低，与ABT-737相似。它的单药对SCLC、淋巴瘤细胞株、慢性淋巴细胞白血病有效，而对小鼠模型中异种移植实验体的急性淋巴细胞白血病的生理表达有显著性的活性^[8]。在肿瘤癌症病症治疗的过程中，通常被和放疗化疗过程一起引用，发生联合作用的情形下，产生协同作用。与抗癌药物如蛋白酶体抑制剂、抗CD20抗体、或标准化疗联合使用能产生广泛的抗肿瘤效应。但部分已有的客观实验数据显示，ABT-263可以引起患者血小板的减少，而该现象被药理等领域研究者检测并证实与Bc1-xL受到抑制作用有密不可分的联系^[9]。

1.2.3 棉酚

棉酚(gossypo1)是通过天然药物生物分离技术从棉树籽中提取的多酚类天然产物，在我国曾作为避孕药使用，然而具有不可逆杀精及低血钾的不良反应。最近药物合成学者研究发现，它同样也是Bcl-2类型抑制剂，同样有Bcl-2类化合物的反应活性，同样能与Bcl-xL、Bc1-2、Mcl-1结合，同样表现出局部类似ABT-737的分子亲和特征，而且它对头颈鳞癌有抗癌活性、对结肠癌有抗癌活性、对前列腺癌^[10] 有抗癌活性、对胰腺癌细胞株亦是有抗癌活性的。增加CHOP(环磷酰胺 阿霉素 长春新碱 泼尼松龙)方案抗淋巴瘤等细胞的治疗效果^[11]，能有效提高放疗化疗对于癌变部位产生抑制或灭杀作用的敏感性。值得一提的是，左旋-棉酚的抗肿瘤效应比右旋-棉酚高10倍，这样高作用效果回报率的天然提取物，也是至今为止惟一进入临床研究的口服Bcl-2抑制剂。

1.2.4 Apogossypol

Apogossypol(ApoG2)作为棉酚的衍生物，是Bc1-2、Mcl-1强效抑制剂，现处于临床前研究阶段。Apog-ossypol能使慢性淋巴细胞白血病细胞凋谢死亡，能使外套带淋巴瘤细胞凋谢死亡，可以使滤泡性小裂细胞性淋巴瘤细胞凋谢死亡，也能使边缘带淋巴瘤细胞凋谢死亡，光从目前临床前的药理等试验的数据支持，它很有潜力成为治疗淋巴瘤的针对性药物药物。

1.2.5 TW-37

TW-37是从左旋-棉酚的结构出发进行药物设计得到的，尚处于临床前研究阶段。Zeitlin等研究表明TW-37的抗血管生成作用来自于血管内皮细胞的凋亡。该药能抑制胰腺癌细胞的生长和侵袭，显著提高CHOP方案对淋巴瘤细胞的杀伤活性，对头颈细胞癌、白血病也有效。

1.2.6 Obatoclax

Obatoclax(GX-015-070)为吲哚衍生物，由Ge-rain X公司研发，目前处于Ⅱ期临床试验阶段。这种药物与Bcl-2有较高的化学结合力，能与Bcl-xL在化学程度上有较高的结合，可以在分子程度和Bcl-w结合程度较高，也能让Mcl-1与它有较高结合力。它不仅可以与Mcl-1结合置换出Bax、与Bcl-xL结合置换出Bax，也可以上升调整促凋谢死亡蛋白Bim，进而导致细胞的凋亡^[12]。在临床的诸多试验中，被数据证实它对实体瘤有良好疗效、对慢性淋巴细胞白血病有良好疗效、对Hodgkin淋巴瘤有良好疗效、对骨髓增生异常综合征有良好疗效、也对滤泡性淋巴瘤等有良好疗效^[13]。Obatoclax可以提高蛋白酶体抑制剂(borte-zomib)的抵抗多发性骨髓瘤活性，它对地塞米松在抵抗多发性骨髓瘤活性方面也有显著提高，它可以与ABT-737协同作用，在急性髓细胞白血病 ^[14] 等病症中发挥良好的治疗效果。

1.2.7 HAl4-1

HA14-1为合成色烯类小分子，是第1个被报道的Bcl-2小分子抑制剂。它与Bc1-2结合，表现较高的亲和力。它能够导致多种过度表达Bc1-2的癌变肿瘤细胞凋谢死亡。例如导致白血病细胞衰败死亡，导致淋巴瘤细胞在生理活动过程中灭亡，导致胶质瘤^[15]细胞在病变的过程中接受正常的细胞衰亡等。HA14-1 1能够克服在急性髓细胞白血病治疗过程中，于化疗放疗使用药物对癌变细胞产生抑制作用的有效活性抵抗^[16]，并且乳腺癌MDA-MB-231细胞株对顺铂的化学反应敏感性^[17] 得以显著提高。

1.3 Bcl-2蛋白小分子抑制剂的发展可能性

通过修复调整肿瘤癌变细胞的正常凋谢死亡的方式与途径，Bcl-2蛋白小分子抑制剂克服并赢得了抵抗凋谢死亡蛋白高度有效表达的肿瘤癌症细胞对凋谢死亡的生理与化学反应抵抗。而它对正常细胞毒性小，这使得这种通过一致表达的凋亡途径的抗肿瘤方式成为一种可持续治疗癌症的可能，也代表了新一代抗肿瘤药物的研发方向。临床前试验表明该类药物有很好的应用前景，尤其是在联合传统化疗药物治疗顽固性肿瘤方面。虽然最原始的设计思路是被设计作用于Bcl-2，但许多Bcl-2小分子抑制剂在临床前研究以及诸多临床阶段的数据记录的采集中，也表现出作用于其他靶点活性的特征，这使得开发这类化合药物的过程中，此类药物的药理作用的可开发性大大拓宽，因此评估这些小分子抑制剂真正的价值还为时过早。

1.4 ABT-263与癌症的关系

1.4.1 ABT-263的研究进展

ABT-263是由雅培制药（Abbott Laboratories）开发的一种化学合成药物，属于可诱导细胞凋亡的小分子Bcl-2类抑制剂，目前主要用作临床抗癌研究。ABT-263是该公司正在临床试验中的具有与候选抗癌药物ABT-737分子亲和力、药理活性等方面程度相仿的类似物。而相较之下ABT-263具有更多优点，而且口服有效，克服了ABT-737作为前药需要大量后续处理工作使之便于口服的瓶颈。临床前模型试验表明，ABT-263的口服生物利用度依据所采用的配方不同，可达20%~50%，这使得在癌症治疗的联合作用当中，ABT-263能够作为更好的且使用范围更加广泛的配合药物而被引用。在药理研究工作者等的长期以实验为基础的努力下，ABT-263的作用机制得以慢慢揭示，可能为：通过扰乱Bcl-2/Bcl-xL同预死亡蛋白（pro-death protein）的相互作用，诱发凋亡而发挥抗癌作用。

药理学研究数据表明，它对小细胞肺癌（SCLC）小鼠实验模型的总有效率（overall response rate，ORR）为100%，对急性成淋巴细胞性白血病（ALL）小鼠实验模型的总有效率（overall response rate，ORR）也是100%；而它（剂量等于或高于100mg/(kg*d)）的疗效明显高于紫杉醇、长春新碱、卡铂、顺铂、环磷酰胺和依托泊苷等传统抗癌抑癌系列的药物的不可思议的特点体现在接种了Bcl-2依赖的SCLC细胞系NCL-H146的小鼠实验模型中。目前，一系列旨在评价本品治疗复发或难治性病症的I/IIa期临床试验正在进行中。比如淋巴系统恶性肿瘤的ABT-263治疗效果评价体系的建立、ABT-263在SCLC或其它非血液系统恶性肿瘤的安全性方面的特征性表达、复发或难治性慢性淋巴细胞性白血病（CML）在引用ABT-263的治疗过程的试验数据采集、以及广泛的ABT-263药动学及疗效局部针对研究等，而实验结果将会成为这类药物在临床试验以及合成研究等方面的里程碑。

1.4.2 ABT-263的抗肿瘤作用

凋亡，它是对生物过程中凋谢死亡主题的简要描述。而在分子生物学中，它代表程序细胞死亡，它是机体清除异常化学活动细胞或已经细胞完成生命周期不再被需要的细胞的自然途径。正常细胞水平的生理活性表达中，若其受到影响则可能使得人体生化环境的相对偏差下，其他原本正常运作的化学体系失衡，导致各种疾病如癌症肿瘤等的发生。而Bcl-2家族蛋白是凋谢死亡的决定细胞化学状态的重要调节物质，其中Bcl-2有过量表达的数据证明或者Bcl-xL有过量表达的数据证明，在多种类型的肿瘤（如B细胞性淋巴瘤和SCLC）中被检测到，则可以被认为可能与肿瘤的发生部位的耐药性产生有关，与癌变发展部位的耐药性产生有关，及被施以化疗放疗药物部位的耐药性产生有关。故针对Bcl-2抗凋亡蛋白的药物开发和Bcl-xL抗凋亡蛋白的药物开发成为近年来抗肿瘤癌症治疗的研究与开发的热点^[18]。而至目前的此类药物的开发程度显示，类似于ABT-737等的早一类被认证为具有有效抗癌药理活性的药物在临床研究阶段，都存在程度不等的关于药物应用方面的瓶颈，因此也显示出第一代此类药物在合成研究方面的性价比在逐渐降低。而ABT-263作为第二代Bcl-2家族蛋白抑制剂，对多种肿瘤作用显著，且可口服使用，有望开发为抗肿瘤新一类开发力度不需太大的合成药。

ABT-263

CAS: 923564-51-6

MF: C₄₇H₅₅ClF₃N₅O₆S₃

MW:974.61

1.5 选题目的及意义

本课题结合药物合成设计的原则，发现Bcl-2蛋白质小分子抑制剂类合成化合物的巨大生理活性作用，可达到治疗恶性肿瘤的功效，这对开发抗肿瘤药物具有重要的价值和意义^[15]。

所以本课题拟通过对ABT-263片段2进行合成，以步骤少、收率高、后处理简便为目的合成ABT-263产物中间体。而对以往的文献资料认知来看，在有效合成ABT-263几个中间体片段过程中，由于可采取的合成途径的多样性，以至于在选择合成途径的时候产生了层次，而本课题也旨在于对可能的合成途径选择的有效性和可操作性上进行讨论，以便于研究开发者在生产研制过程中的进一步应用。

第二章 实验部分

2.1 ABT-263片段2的合成路线设计

结合相关文献，我们发现只有极少数的文献报道了相关全合成的内容，而本课题通过对出现的合成方式的利弊分析，结合现有实验条件的基础上，最终拟采用的合成路线如下图所示：

2.2 实验试剂及仪器

2.2.1实验试剂

实验所用药品见表2-1。

表2-1 实验试剂

2.2.2主要仪器设备

实验所用仪器见表2-2。

表2-2 实验仪器

2.3 实验操作步骤

2.3.1 1-硝基-2 - [（三氟甲基）磺酰基]苯（3）的合成

合成路线如下：

二硫化物1（6.16g，20mmol）和CF ₃ CO ₂ K（6.08g，40mmol）加入到环丁砜（100mL）中，混匀搅拌使体系溶解形成均相，把反应体系置于油浴锅上加热升温，稳定在180℃。在180℃下体系会释放CO ₂气体，反应结束后，温度升至230℃，蒸馏出黄色油状粗品2，用于下一步反应无需进一步净化。将CrO ₃（30mg，3mmol）加入到含有H ₅ IO ₆（13.68g，g，60mmol）的MeCN（20mL）悬浮液中，将得到混合物至于磁力搅拌器搅拌30分钟。然后把之前得到得粗品2加入到反应混合体系中，将其至于磁力搅拌器之上搅拌过夜。有机溶剂除去之后，在0℃下加入Na ₂ SO ₃水溶液直到混合物成为清澈的蓝色溶胶。用EtOAc（3×50mL）萃取，饱和碳酸氢钠水溶液洗涤，有机相用无水硫酸钠干燥。用梯度分离原理提取反应所得产物， 得到化合物黄色油状物3。产量：2.81g（55％，超过2步），产物结构经核磁氢谱确证。

2.3.2 1-氟-2 - [（三氟甲基）磺酰基]苯（4）的合成

合成路线如下：

新鲜干燥的KF（0.58g，10mmol），Ph₄PBr（1.05g，2.5mmol）和化合物3（1.28g，5mmol）悬浮于无水DMSO（25mL）中，将所得混合物在130℃下搅拌15分钟。之后混合物冷却至室温，加入H ₂ O并混合用EtOAc（3×100mL）萃取并干燥（Na ₂ SO ₄）。有机相减压浓缩后，最后通过梯度分离纯化后，得到化合物4。产量：969mg（85％）;黄色油状液体。产物结构经核磁氢谱确证。

2.3.3 4-氟-3 - [（三氟甲基）磺酰基]苯磺酰胺（5）的合成

合成路线如下：

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