CN102153508B - 3,5-(e)-二亚苄基-n-环丙基哌啶-4-酮及其在制备治疗抗肿瘤药物中的应用 - Google Patents
3,5-(e)-二亚苄基-n-环丙基哌啶-4-酮及其在制备治疗抗肿瘤药物中的应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种3，5-(E)-二亚苄基-N-环丙基哌啶-4-酮及其在制备治疗抗肿瘤药物中的应用，本发明的3，5-(E)-二亚苄基-N-环丙基哌啶-4-酮类化合物可由芳醛与N-环丙基-4-哌啶酮进行Claisen-Schimidt反应得到。本发明的3，5-(E)-二亚苄基-N-环丙基哌啶-4-酮类化合物能够显著抑制多种人肿瘤细胞的增殖，该化合物可用于制备治疗白血病、结肠癌、肝癌、皮肤癌、胃癌、乳腺癌、***癌或其他恶性肿瘤的药物。
Description
技术领域：
本发明涉及合成抗肿瘤药物及制备方法，具体涉及合成3，5-(E)-二亚苄基-N-环丙基哌啶-4-酮类化合物及其用于制备抗肿瘤药物的应用。
背景技术：
以4-哌啶酮为中间体与芳香醛缩合得到一系列化合物具有抗肿瘤、抗炎、抗菌等活性，其中代表化合物EF-24(结构式如下)体内外具有较好的抗肿瘤活性[文献1，2]。但目前未有文献报道3，5-(E)-二亚苄基-N-环丙基哌啶-4-酮类化合物的合成及其在制备治疗抗肿瘤药物中的应用。
EF-24的化学结构式
参考文献
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发明内容：
本发明的目的之一在于提供一种3，5-(E)-二亚苄基-N-环丙基哌啶4-酮化合物。
本发明的3，5-(E)-二亚苄基-N-环丙基哌啶-4-酮化合物通式如下：
本发明也可采用含有治疗有效量的3，5-(E)-二亚苄基-N-环丙基哌啶4-酮类化合物和药学上可接受的载体来组成组合物。式(I)中的Ar所代表的基团为：取代苯基或杂环，苯基上的取代基可以是R1，R2，R3，R4，R5中的至少一个非氢取代基，若全是氢，取代苯基即为苯基(见实施例7)，或者有两个取代基如R1，R3，也可以三个取代基如R3，R4，R5，最多可以有五个取代基R1，R2，R3，R4，R5，R1，R2，R3，R4，R5可以是相同的基团也可以是不同的基团，如可以R1＝R2，也可以，R1≠R2，所述的取代基优选烷基，烷氧基，卤素，卤代烷基或硝基，最优选甲氧基，1-4个碳的烷基，氟，三氟甲基或硝基；最优选的苯基上的取代基为2-甲氧基(见实施例5)；2，5-二甲氧基(见实施例4)；3，4-二甲氧基(见实施例3)；2，4，5-三甲氧基(见实施例1)；2-氟(见实施例2)；2-氯(见实施例9)；2-溴(见实施例8)；4-甲基(见实施例12)；2-三氟 甲基(见实施例6)；3，4-甲撑二氧基(见实施例10)；取代苯基Ar为2-亚萘基(见实施例11)。所述的杂环优选吡啶基，吡咯基或呋喃基，最优选3-吡啶基。
本发明目的之二在于提供3，5-(E)-二亚苄基-N-环丙基哌啶-4-酮类化合物的制备方法。本发明的化合物3，5-(E)-二亚苄基-N-环丙基哌啶-4-酮化合物可由芳醛与N-环丙基-4-哌啶酮进行Claisen-Schimidt反应得到。反应方程式示意如下：
本发明目的之三在于提供3，5-(E)-二亚苄基-N-环丙基哌啶-4-酮类化合物及其组成的组合物在制备抗肿瘤药物中的应用。
本发明的3，5-(E)-二亚苄基-N-环丙基哌啶-4-酮类化合物，可用于但不局限于作为制备治疗白血病、结肠癌、皮肤癌、胃癌、肝癌、乳腺癌或***癌的药物。
本发明提供用于治疗抗肿瘤的药物组合物，其中含有治疗有效量的权利要求1～5中任意一项的化合物和药学上可接受的载体。所述的治疗有效量为药物学上在临床上有治疗效果的最低药量。
本发明提供用于治疗自血病、结肠癌、皮肤癌、胃癌、肝癌、乳腺癌、***癌的药物组合物，其中含有治疗有效量的权利要求1～5中任意一项的化合物和药学上可接受的载体。所述的治疗有效量为药物学上在临床上有治疗效果的最低药量。
根据本发明的实施方案，本发明所述的治疗癌症的3，5-(E)-二亚苄基-N-环丙基哌啶-4-酮类化合物的药物或组合物，可以治疗的癌症的例子包括但不局限于自血病、结肠癌、皮肤癌、胃癌、肝癌、乳腺癌、***癌。
本发明的有益效果为：本发明的3，5-(E)-二亚苄基-N-环丙基哌啶-4-酮一类化合物体外能够显著抑制多种人肿瘤细胞的增殖，见表1；体内口服给药以化合物2为例加100mg·Kg-1·d-1量能对H22肝癌移植瘤小鼠抑瘤率达48.4％，见表2，图1，说明本发明的3，5-(E)-二亚苄基-N-环丙基哌啶-4-酮类化合物可用于作为制备治疗自血病、结肠癌、肝癌、皮肤癌、胃癌、乳腺癌或***癌等的药物。
而且本发明的制备方法与背景技术中的EF-24化合物制备方法不同，EF-24化合物制备方法不能用于本发明的制备，EF-24合成是用饱和HCl的冰醋酸等作催化剂和反应溶剂，反应时间一般为2d。本发明的目标化合物3，5-(E)-二亚苄基-N-环丙基哌啶-4-酮是用碱催化，乙醇为溶剂，反应时间明显缩短，一般在30min-1d，分离纯化简单，并且溶剂无腐蚀性，绿色安全。本发明制备的时间短，效能高，制备工艺简单，收率高，达到60％以上，最高可达到88％。
附图说明：
图1为本发明的化合物2对小鼠H22腹水型肝癌移植瘤的抑制作用图，
图中上排的为未加化合物2的肝癌移植瘤形状图，图中与上排对照的下排为添加化合物2后肝癌移植瘤的抑制形状图，上下图相比可知添加化合物2后小鼠H22腹水型肝癌移植瘤受到明显抑制。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明进行详细说明：
熔点用上海精密仪器厂X-4型显微熔点仪测定，温度未经校正。1H、13C NMR谱采用Bruker Avance III型核磁共振仪(400MHz)测定，TMS为内标。质谱采用Agilent 1100LC/MSD Trap离子阱液质联用仪测定。所用原料1-环丙基4-哌啶酮、芳醛购自阿法埃莎(天津)化学有限公司，氢氧化钠、无水乙醇、浓盐酸、醋酸购自国药化学试剂公司。
3，5-(E)-二亚苄基-N-环丙基哌啶4-酮的合成通法
N-环丙基-4-哌啶酮348mg(2.5mmol)，氢氧化钠20mg(0.5mmol)，无水乙醇20mL，混合后室温搅拌，待澄清后加入芳醛(5mmol)，室温下反应0.5h～24h，有固体析出。抽滤，滤饼用无水乙醇洗涤，真空干燥。本实例中所采用的各种芳醛(其摩尔数均为5mmol)，参见如下：实施例一～十二所合成的1～12化合物的化学结构式如下：
即1-12种3，5-(E)-二亚苄基-N-环丙基哌啶-4-酮类化合物的化学结构式为：
1-12种3，5-(E)-二亚苄基-N-环丙基哌啶-4-酮类化合物经熔点仪、核磁共振仪和质谱仪测定，其测定值如下：
实施例一、当芳醛是2，4，5-三甲氧基苯甲醛时，制得3，5-(E)-二(2，4，5-三甲氧基亚苄基)-N-环丙基哌啶-4-酮(化合物1)，为桔红色粉末，收率60％，mp150～153℃，ESI-MS：496.3(M+1)；1H-NMR(CDCl3，ppm)δ：8.02(2H，s，-CH＝)，6.82(2H，s，Ar-H)，6.55(2H，s，Ar-H)，4.63(4H，s，-CH2-)，3.86(18H，s，-OCH3)，1.93(s，1H，-N-CH(CH2)2)，0.44-0.39(m，4H， -CH(CH2)2).δ：87.99，154.18，151.13，142.54，131.93，116.36，114.32，109.17，97.27，56.86，56.35，56.21，55.19，37.42，6.67
实施例二、当芳醛是2-氟苯甲醛时，制得3，5-(E)-二(2-氟亚苄基)-N-环丙基哌啶-4-酮(化合物2)，为淡黄色粉末，收率88％，mp169～172℃，ESI-MS：352.3(M+1)；1H-NMR(CDCl3，ppm)δ：7.88(2H，s，-CH＝)，7.39～7.31(4H，m，Ph-H)，7.22～7.11(4H，m，Ph-H)，3.86(s，4H，-CH2-)，1.90(s，1H，-N-CH(CH2)2)，0.47-0.40(m，4H，-CH(CH2)2).13C-NMR(100MHz，CDCl3，ppm)δ：186.71，162.22，159.72，135.09，130.76，129.25，123.99，123.25，115.82，54.98，37.70，6.77.
实施例三、当芳醛是3，4-二甲氧基苯甲醛时，制得3，5-(E)-二(3，4-二甲氧基亚苄基)-N-环丙基哌啶-4-酮(化合物3)，为黄色粉末，收率66％，mp195～198℃，ESI-MS：436.3(M+1)；1H-NMR(CDCl3，ppm)δ：7.75(2H，s，-CH＝)，7.06(2H，d，J＝8Hz，Ar-H)，6.97(2H，s，Ar-H)，6.93(2H，d，J＝8Hz，Ar-H)，4.01(4H，s，-CH2-)，3.92(12H，s，-OCH3)，1.97(s，1H，-N-CH(CH2)2)，0.53-0.48(m，4H，-CH(CH2)2).13C-NMR(100MHz，CDCl3，ppm)δ：187.16，150.01，148.86，136.26，128.40，124.04，123.89，114.04，111.13，55.99，55.75，55.12，37.90，6.73
实施例四、当芳醛是2，5-二甲氧基苯甲醛时，制得3，5-(E)-二(2，5-二甲氧基亚苄基)-N-环丙基哌啶-4-酮(化合物4)，为金黄色粉末，收率77％，mp138～141℃，ESI-MS：436.3(M+1)；1H-NMR(CDCl3，ppm)δ：7.99(2H，s，-CH＝)，6.91-6.84(4H，m，Ar-H)，6.81(2H，s，Ar-H)，3.89(4H，s，-CH2-)，3.80(12H，s，-OCH3)，1.89(s，1H，-N-CH(CH2)2)，0.43-0.37(m，4H，-CH(CH2)2).13C-NMR(100MHz，CDCl3，ppm)δ：187.43，152.99，152.96，133.70，132.14，125.38，116.34，114.88，111.89，56.17，55.87，55.05，37.59，6.77
实施例五、当芳醛是2-二甲氧基苯甲醛时，制得3，5-(E)-二(2-甲氧基亚苄基)-N-环丙基哌啶-4-酮(化合物5)，为淡黄色针状晶体，收率80％，mp178～181℃，ESI-MS：476.3(M+1)；1H NMR(CDCl3，ppm)δ：8.05(2H，s，-CH＝)，7.36(2H，t，J＝8Hz，Ar-H)，7.25(2H，d，J＝8Hz，Ar-H)，6.99(2H，t，J＝8Hz，Ar-H)，6.92(2H，d，J＝8Hz，Ar-H)，3.88(4H，s，-CH2-)，3.85(6H，s，-OCH3)，1.88(s，1H，-N-CH(CH2)2)，0.42-0.35(m，4H，-CH(CH2)2).13C-NMR(100MHz，CDCl3，ppm)δ：187.56，158.52，133.40，132.19，130.39，130.31，124.63，120.09，110.82，55.52，55.15，37.67，6.72
实施例六、当芳醛是2-三氟甲基苯甲醛时，制得3，5-(E)-二(2-三氟甲基亚苄基)-N-环丙基哌啶-4-酮(化合物6)，为黄色针晶，收率60％，mp152～154℃，ESI-MS：452.3(M+1)； 1H-NMR(400MHz，CDCl3，ppm)δ：8.04(2H，s，-CH＝)，7.75(2H，d，Ph-H，J＝7.6Hz)，7.59(2H，t，Ph-H，J＝7.6Hz)，7.48(2H，t，Ph-H，J＝7.6Hz)，7.30(2H，d，Ph-H，J＝7.6Hz)，3.73(s，4H，-CH2-)，1.86(s，1H，-N CH(CH2)2)，0.39-0.33(m，4H，-CH(CH2)2).13C-NMR(100MHz，CDCl 3，ppm)δ：186.11，162.22，159.72，135.09，130.76，129.25，123.99，123.25，115.82，54.05，36.65，6.62.
实施例七、当芳醛是苯甲醛时，制得3，5-(E)-二(2-亚苄基)-N-环丙基哌啶-4-酮(化合物7)，淡黄色粉末，收率80％，mp 156～159℃，ESI-MS：316.3(M+1)；1H-NMR(400MHz，CDCl3，ppm)δ7.80(2H，s，-CH＝)，7.46～7.35(10H，m，Ph-H)，3.99(s，4H，-CH2-)，1.97～1.92(m，1H，-N-CH(CH2)2)，0.50-0.38(m，4H，-CH(CH2)2).13C-NMR(100MHz，CDCl3，ppm)δ：187.54，136.26，135.37，133.50，13 0.49，128.97，128.59，128.23，127.25，55.18，38.03，6.81
实施例八、当芳醛是2-溴苯甲醛时，制得3，5-(E)-二(2-溴亚苄基)-N-环丙基哌啶4-酮(化合物8)，黄色粉末，收率77％，mp130～135℃，ESI-MS：492.3(M+1)；1H-NMR(400MHz，CDCl3，ppm)δ：7.94(2H，s，-CH＝)，7.66(2H，d，Ph-H，J＝8Hz)，7.37(2H，t，Ph-H，J＝7.6Hz)，7.27～7.21(4H，q，Ph-H，J＝7.2Hz)，3.82(s，4H，-CH2-)，1.88(s，1H，-N-CH(CH2)2)，0.44-0.37(m，4H，-CH(CH2)2).13C-NMR(100MHz，CDCl3，ppm)δ：186.81，136.30，135.52，134.25，133.19，130.32，130.09，127.10，125.24，54.51，37.49，6.74
实施例九、当芳醛是2-氯苯甲醛时，制得3，5-(E)-二(2-氯亚苄基)-N-环丙基哌啶4-酮(化合物9)，淡黄色粉末，收率74％，mp 152～155℃，ESI-MS：384.3(M+1)； 1H-NMR(400MHz，CDCl3，ppm)δ：7.99(2H，s，-CH＝)，7.34～7.26(8H，m，Ph-H)，3.83(s，4H，-CH2-)，1.88(m，1H，-N-CH(CH2)2)，0.45-0.35(m，4H，-CH(CH2)2).13C-NMR(100MHz，CDCl3，ppm)δ：186.81，135.21，134.63，133.89，133.74，130.34，129.97，129.95，126.47，54.67，37.58，6.76
实施例十、当芳醛是胡椒醛时，制得3，5-(E)-二(3，4-甲撑二氧基亚苄基)-N-环丙基哌啶-4-酮(化合物10)，黄色粉末，收率68％，mp215～218℃，ESI-MS：404.3(M+1)； 1H-NMR(400MHz，CDCl3，ppm)δ：7.68(2H，s，-CH＝)，6.97(2H，d，Ph-H，J＝8Hz)，6.93(2H，s，Ph-H)，6.88(2H，d，Ph-H，J＝8Hz)，6.03(4H，s，O-CH2-O)，3.94(s，4H，-CH2-)，1.95(m，1H，-N-CH(CH2)2)，0.54-0.40(m，4H，-CH(CH2)2)。13C-NMR(100MHz，CDCl3，ppm)δ：187.24，148.38，147.91，135.93，132.02，129.62，126.09，110.06，108.61，101.48，55.26，38.14，6.87
实施例十一、当芳醛是2-萘甲醛时，制得3，5-(E)-二(2-亚萘基)-N-环丙基哌啶4-酮(化合物11)，淡黄色粉末，收率82％，mp 199～202℃，ESI-MS：416.3(M+1)； 1H-NMR(400MHz，CDCl3，ppm)δ：7.99(2H，s，-CH＝)，7.92～7.98(4H，m，Ph-H)，7.88～7.85(4H，m，Ph-H)，7.56～7.51(6H，m，Ph-H)，4.14(s，4H，-CH2-)，2.02(m，1H，-N-CH(CH2)2)，0.50-0.40(m，4H，-CH(CH2)2).13C-NMR(100MHz，CDCl3，ppm)δ：136.61，133.76，133.26，133.14，132.93，130.58，128.58，128.23，127.72，127.50，127.13，126.58，55.19，37.91，6.85
实施例十二、当芳醛是4-甲基苯甲醛时，制得3，5-(E)-二(4-甲基亚苄基)-N-环丙基哌啶-4-酮(化合物12)，淡黄色粉末，收率88％，mp 196～199℃，ESI-MS：344.3(M+1)； 1H-NMR(400MHz，CDCl3，ppm)δ：7.76(2H，s，-CH＝)，7.33(4H，d，Ph-H，J＝8Hz)，7.24(4H，d，Ph-H，J＝8Hz)，3.99(s，4H，-CH2-)，2.40(s，6H，Ph-CH3)1.95(m，1H，-N-CH(CH2)2)，0.45-0.35(m，4H，-CH(CH2)2).13C-NMR(100MHz，CDCl3，ppm)δ：187.49，139.27，136.22，132.78，132.62，130.60，129.36，55.22，38.01，21.45，6.78
实施例十三
体外抗肿瘤活性的检测：
使用的肿瘤细胞株有：人类慢性粒细胞白血病急变细胞K562，人原髓细胞白血病细胞HL60，人结肠癌细胞SW480，人结肠癌细胞SW1116，以上细胞均来源于中科院上海细胞库。
细胞培养于添加10％小牛血清的RPMI1640培养中，在37℃，5％CO2培养箱中培养，取对数生长期细胞用于实验。
将一定数量处于对数生长期的细胞，按一定密度接种于96孔板里(贴壁细胞待贴壁后)， 实验组分别加入不同浓度的受试药物，对照组加同浓度溶剂，另设空白组(只加培养基，无细胞)，每组设三个平行孔，37℃培养48h，加入5mg/ml的MTT溶液20ul/孔，继续培养4h后，离心弃上清，加入DMSO 150ul，振荡10min，充***解后，用全自动酶标仪(美国BIO-RAD公司生产)检测570nm处的吸光度(OD570)值。根据吸光度计算细胞生长抑制率。细胞生长抑制率＝[OD对照-OD实验]/[OD对照-OD空白]×100％。
以同一药物的不同浓度对肿瘤细胞生长抑制率作图，可得到剂量反应曲线，根据线性回归方程求出该药物对细胞生长抑制率为50％的浓度即半数抑制浓度IC50。结果见表1，表1中的化合物编号1～12代表实施例一～十二所合成的化合物，EF-24做为对照。从表1可以看到，化合物2对HL60细胞抑制活性比EF-24强，化合物7对K562细胞抑制活性比EF-24强，化合物3、化合物9对SW1116细胞抑制活性比EF-24强，说明3，5-(E)-二亚苄基-N-环丙基哌啶-4-酮类化合物能够显著抑制多种人肿瘤细胞的增殖。本发明的保护范围不仅限于以上所述的实施例。
表13，5-(E)-二亚苄基-N-环丙基哌啶-4-酮类化合物对体外培养肿瘤细胞的IC50(μmol·L-1)
| 化合物编号 | K562 | HL60 | SW480 | SW1116 |
| 1 | 12.5 | 33.6 | 134 | 49.5 |
| 2 | 4.22 | 5.13 | 25.8 | 17.25 |
| 3 | 8.90 | 2.60 | ||
| 4 | 18.6 | 19.7 | 32.3 | 14.9 |
| 5 | 17.8 | 44.0 | 49.1 | 35.6 |
| 6 | 24.0 | 38.6 | ||
| 7 | 0.559 | 74.0 | ||
| 8 | 6.86 | 14.1 | ||
| 9 | 14.2 | 10.4 | ||
| 10 | 37.2 | 61.0 | ||
| 11 | 412 | 89.6 | ||
| 12 | 417 | 37.9 | ||
| EF-24 | 1.58 | 11.2 | 10.0 | 11.7 |
＊空格为化合物未做该细胞株
实施例十四化合物2对小鼠H22腹水型肝癌细胞生长的影响
按常规方法接种肿瘤细胞：取腹腔传代6～8d生长良好的乳白色腹水，用生理盐水稀释至1×107个/mL，以0.2mL接种于小鼠右腋皮下，接种后动物随机分组。实验分为2组，每组10只，阴性对照组(给予等量溶剂)、化合物2100mg/kg组(化合物2用泊洛沙姆制备成固体分散体)。于接种24h后灌胃给药，每天一次，连续7d。于第8d称体重，颈椎脱臼处死动物。剥离肿瘤组织，用滤纸吸干后称重。计算肿瘤抑制率。
抑瘤率＝(1-实验组瘤重/阴性对照组瘤重)×100％
化合物2对小鼠H22腹水型皮下移植瘤的抑制作用明显，100mg/kg/d灌胃的抑制率为48.4％，差别具有显著性(P＜0.01)(结果见表2、图1)。
表2化合物2对小鼠H22腹水型肝癌移植瘤的抑制作用
**：p＜0.01，*：p＜0.05 vs control.t test
Claims (8)
1.下述通式(I)的化合物：
其中：
上式中的苯基上的取代基R1，R2，R3，R4，R5中至少有一个为非氢取代基；所述的非氢取代基各自独立地选自甲氧基、1-4个碳的烷基、氟、氯、溴取代基、三氟甲基。
2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于苯基上的取代基为2-甲氧基；2，5-二甲氧基；3，4-二甲氧基；2，4，5-三甲氧基；2-氟；2-氯；2-溴；4-甲基；2-三氟甲基。
3.下列化合物：
4.用于治疗抗肿瘤的药物组合物，其中含有治疗有效量的权利要求1～3中任意一项的化合物和药学上可接受的载体。
5.用于治疗白血病、结肠癌、皮肤癌、胃癌、肝癌、乳腺癌或***癌的药物组合物，其中含有治疗有效量的权利要求1～3中任意一项的化合物和药学上可接受的载体。
6.权利要求4所述的药物组合物在制备治疗白血病、结肠癌、皮肤癌、胃癌、肝癌、乳腺癌或***癌药物中的应用。
7.权利要求1～3中任意一项的化合物在制备抗肿瘤药物中的应用。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于肿瘤为白血病、结肠癌、皮肤癌、胃癌、肝癌、乳腺癌或***癌。
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| 刘洋等.3 5-二亚苄基哌啶- 4-酮类化合物的合成及其体外抗肿瘤活性.《中国药物化学杂志》.2009 |
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