本发明涉及药物化学领域，具体地涉及一种no型卟啉-阿魏酸衍生物、制备方法及其用途。

背景技术：

1、光动力疗法(pdt)早在100多年前就已被发现，并已成为治疗癌症和包括感染在内的各种非恶性疾病的一种被广泛研究的疗法。到目前为止，此疗法已成功地用于治疗多种恶性肿瘤。pdt的基本要素可分为：光敏剂(ps)、特定激发光、分子氧。光敏剂在适当能量的波长光进行照射，形成激发单重态，然后转变为长寿命的激发三重态。这种三重态可以在氧气存在的情况下发生光化学反应，将能量传递给周围氧分子，形成活性氧(ros)，从而杀伤癌细胞、病原微生物和不需要的组织。同手术、放射治疗和药物治疗等更传统的癌症疗法相比，pdt具有非侵入性，副作用小等优点，在肿瘤治疗研究领域颇具吸引力。

2、随着pdt的发展，制备光敏剂，特别是卟啉类光敏剂是研究取得了令人瞩目的进展。大多数用于癌症治疗的光敏剂都具有以卟啉为基础的大环骨架，卟啉类化合物在光动力学研究中的主要优点包括：1)芳香族化合物的稳定性；2)对可见光的有效吸收；3)活性氧产率高；4)易于官能化修饰和结构多样性；5)三重态寿命较长和暗毒性较低。美国fda批准的第一个上市的光敏药物photofri就是经典的卟啉结构药物。

3、li等(chinese chemical letters,2007,18(11):1331-1334)设计合成了一种基于卟啉和5-氟尿嘧啶的新型潜在靶向抗癌药物，并采用mtt法对人肝癌细胞smcc-7721的体外抗癌活性进行了评价。初步结果表明，耦合物的抗癌活性均达5-氟尿嘧啶抗癌活性的2倍以上。卟啉在无光照条件下对肿瘤细胞无杀伤作用，表明耦合物实际上是提高了5-氟尿嘧啶对肿瘤组织的靶向性，从而增强了抗癌活性。s.weimin等(bioorg med chem,2008,16(10):5665-5671)将5-氟尿酸/boc-l-苯丙氨酸与氨基卟啉偶联，合成了一系列含5-氟尿嘧啶/l-苯丙氨酸的卟啉类化合物。体外抗癌活性研究结果表明，5-氟尿嘧啶和l-苯丙氨酸的引入能显著提高卟啉的光毒性。卟啉类化合物对肿瘤组织的高度选择性，为抗癌药物键连卟啉类化合物的研究拓宽了前景。

4、目前，阿魏酸(ferulic acid,fa)及其钠盐已逐渐被证明具有良好的抗肿瘤活性，其已被证明对人肾腺癌(achn)、人膀胱癌(t24)、人乳腺癌(mda-mb-231)和人骨肉瘤(143b和mg63)细胞具有抗癌活性。阿魏酸对不同的癌细胞系具有不同的作用方式，其作用方式包括改变癌细胞周期、诱导细胞凋亡和调节蛋白质产生等。例如，nasr bouzaiene n等人(eurj pharmacol.2015,766:99-105)报道了fa通过抑制dna合成来抑制a549细胞系的增殖且在较高浓度下可使a549细胞的存活率降低至23％。janicke等人(j agric food chem,2005,53(17):6658-6665)研究结果显示，fa可通过影响细胞周期而对人类结肠内皮肿瘤细胞的增殖产生抑制作用。luo等人(med sci monit,2020,26:e920095)用阿魏酸处理caski细胞，结果显示阿魏酸可下调caski细胞中的pi3k/akt信号通路，诱导caski细胞凋亡。

5、由于阿魏酸结构中具有易于修饰的羟基和羧基，因此其易于被修饰从而获得一系列阿魏酸衍生物。近年来，越来越多的阿魏酸衍生物被相继报道，且该衍生物具有比阿魏更高的抗肿瘤活性及稳定性。yue等人对阿魏酸结构中的羧基位进行结构修饰获得阿魏酸衍生物fxs-3。实验结果显示fxs-3可诱导a549细胞凋亡并将其细胞的周期阻滞在g0/g1期。sawata等人将两个阿魏酸单体与白藜芦醇相连接，获得新型化合物uha025。与白藜芦醇单体以及只与一个阿魏酸单体相连接的白藜芦醇相比，uha025可通过增加肿瘤抑制因子p15的mrna水平而对hct-116细胞的3d增殖产生更强烈的抑制作用。pellerito等人合成了三丁基锡(iv)阿魏酸tbt-f，可通过阻滞g2/m细胞周期，增加细胞膜通透性。

6、一氧化氮(no)是一种最简单、用途最广泛的内源性分子，能够直接影响许多生物过程。当no在肿瘤部位达到较高浓度时可通过抑制线粒体呼吸、影响肿瘤细胞周期停滞及产生肿瘤毒性等机制抑制肿瘤生长，被证明是一种有效的抗癌剂。此外，no可促进细胞内gsh的代谢，破坏细胞内氧化还原平衡，升高细胞内ros水平。值得关注的是，no还可以与ros相互反应并产生具有更强杀伤作用的过氧亚硝酸根阴离子(onoo-)和其他活性氮物种(rns)，通过产生的亚硝化和氧化应激导致细胞凋亡、炎症反应、dna脱氨、细胞功能抑制和线粒体呼吸损伤。然而，no在体内半衰期短且不稳定，若直接输送到肿瘤部位效果不佳，因此越来越多的研究则集中于no供体。目前有许多no供体与其他抗肿瘤药物结合后产生的抗肿瘤活性高于no供体本身及单一的抗肿瘤药物，表现出较好的开发前景。

7、目前，单一的光动力治疗已较难满足癌症治疗的需求，因此开发高效的联合治疗药物以实现对肿瘤的双模态及多模态治疗逐渐成为研究的焦点。前述研究表明卟啉及金属卟啉衍生物是光动力治疗一类极具发展潜力的光敏药物，其不仅对肿瘤具有特殊亲和力，且与抗癌药物的结合后可光照条件下产生优异的联合治疗效果。no供体在肿瘤治疗方面也逐渐展现其独特的优势，特别是含有no供体的天然产物可具有强于母体的抗肿瘤效果。因此，本发明基于前述有关卟啉-抗癌药物、no供体-光敏剂/抗癌药物的研究，设计合成了一系列no型卟啉-阿魏酸衍生物并研究其在癌症治疗方面的应用潜力。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：提供了一种no型卟啉-阿魏酸衍生物，其具有良好的抑制肿瘤细胞的活性。

2、本发明的第一个方面，是提供一种式i或式ii所示化合物及它们药学上可接受的盐，其具有如下结构：：

3、

4、

5、其中，n选自1-8的整数；

6、m选自1-8的整数；

7、r1选自h，卤素，羟基，硝基，cn，c1-6烷基，c2-6烯基，c2-6炔基，c6-10芳基，c2-c10杂芳基；

8、r选自h，卤素，羟基，硝基，cn，c1-6烷基，c2-6烯基，c2-6炔基；

9、m选自zn，ni，mn。

10、优选地，n选自1、2、3、4或5。

11、优选地，m选自1、2、3、4或5。

12、优选地，r1选自h，卤素，羟基，硝基，cn，c1-6烷基；更优选地，r1选自h或cl；

13、优选地，r选自h，卤素，羟基，硝基，cn，c1-6烷基；更优选地，r选自h或甲基；

14、优选地，m选自zn，ni。

15、优选地，本发明化合物结构如下：

16、

17、

18、本发明的另一方面提供一种制备式i化合物的方法，其合成路线如下：

19、

20、其中，n、m、r1、r的定义如前所述。

21、具体反应步骤如下：

22、在有机溶剂中，加入碱和卟啉衍生物5，加热搅拌，将阿魏酸衍生物4加入反应体系，直至反应完毕，经后处理得到式i化合物。

23、优选地，卟啉衍生物5与阿魏酸衍生物4的摩尔比为：1:(1-1.5)，优选为1:1-1.2，更优选为1:1.2；

24、优选地，所述碱选自氢氧化钾、三乙胺或碳酸钾，更优选为三乙胺。

25、优选地，所述有机溶剂选自：二氯甲烷，氯仿，四氢呋喃，dmso，dmf，甲醇，乙醇，异丙醇；更优选为dmf。

26、本发明的另一方面提供一种制备式ii化合物的方法，其合成路线如下：

27、

28、其中，n、m、r1、r和m的定义如前所述。

29、具体反应步骤如下：

30、将式i化合物用有机溶剂溶解，加入m金属盐，回流反应，tlc监控至反应完全，经后处理得到式ii的卟啉-阿魏酸衍生物。

31、优选地，式i化合物与m金属盐的摩尔比为：1:3-7，优选为1:5；

32、优选地，所述m金属盐选自二水合醋酸锌、乙酸镍(ii)四水合物。

33、本发明的另一方面提供一种药物组合物，其包含式i或式ii所示的化合物或它们药学上可接受的盐，以及药学上可接受的载体。

34、本发明另一方面涉及一种式i或式ii化合物及它们药学上可接受的盐或包含其药物组合物在制备抗癌药物中的用途；

35、优选地，所述癌症选自肺癌或肝癌；尤其是，人非小细胞肺癌细胞a549和人肝癌细胞hepg2。

36、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

37、(1)本发明提供了一类新的具有抗癌活性的no型卟啉-阿魏酸衍生物，拓宽了现有抗癌化合物的范围，可作为先导化合物继续优化；

38、(2)本发明化合物以卟啉分子为载体，利用其肿瘤组织聚集的效应，对肿瘤细胞具有靶向性，减少了对正常细胞的灭杀副作用。

39、(3)本发明的卟啉连阿魏酸类化合物可以实现光疗和化疗的协同治疗，除此之外，在卟啉中插入金属zn或ni也能够增强化合物的抗肿瘤活性。

40、定义：

41、在某些实施方案中，药学上可接受的形式是药学上可接受的盐,药学上可接受的盐在本领域中是熟知的。药学上可接受的盐的实例是诸如盐酸、氢溴酸、磷酸、硫酸、高氯酸、乙酸、草酸、顺丁烯二酸、酒石酸、柠檬酸、丁二酸或丙二酸、乙酸、丙酸、乙醇酸、丙酮酸、草酸、乳酸、三氟乙酸、甲烷磺酸、乙烷磺酸、对甲苯磺酸、水杨酸等与化合物形成盐的形式。

42、“药学上可接受的载体”或“药学上可接受的赋形剂”包括任何和所有溶剂、分散介质、包覆剂、抗细菌剂和抗真菌剂、等张剂和吸收延迟剂等。药学上可接受的载体或赋形剂不破坏公开的化合物的药理学活性，并且在以足以递送治疗量的化合物的剂量施用时是无毒的。药物活性物质的所述介质和试剂的使用在本领域中是熟知的。