CN107827828B

CN107827828B - 含苯酰肼骨架的喹喔啉衍生物及其制备方法和在制备抗肿瘤药物中的应用

Info

Publication number: CN107827828B
Application number: CN201711162513.2A
Authority: CN
Inventors: 许驰名; 王忠长; 顾军; 朱海亮
Original assignee: Nanjing Huaman New Material Technology Co ltd
Current assignee: Nanjing Divio Pharmaceutical Technology Co ltd
Priority date: 2017-11-21
Filing date: 2017-11-21
Publication date: 2021-03-30
Anticipated expiration: 2037-11-21
Also published as: CN107827828A

Abstract

本发明提供了一种含苯酰肼骨架的喹喔啉衍生物及其制备方法和在制备抗肿瘤药物中的应用。该含苯酰肼骨架的喹喔啉衍生物，其结构式如式X所示：

Description

含苯酰肼骨架的喹喔啉衍生物及其制备方法和在制备抗肿瘤药物中的应用

技术领域

本发明属于药物化学技术领域，具体涉及含苯酰肼骨架的喹喔啉衍生物及其制备方法和在制备抗肿瘤药物中的应用。

背景技术

含酰肼结构单元的化合物是一类被广泛应用的氮杂原子化合物，具有很好的生物性能，经常被用作许多重要药物、染料及材料的合成前体或中间体。酰肼结构骨架不仅是重要的合成单元，而且其作为潜在治疗药物也蕴藏着巨大潜力，此类衍生物具有抗病毒、抗肿瘤、抗疟疾、杀虫、杀菌等广泛的生物及生理活性。

喹喔啉是由苯环和吡嗪拼合而成的含氮杂环化合物，该类化合物的衍生物具有抗肿瘤和抗菌等多种生物活性。在喹喔啉环的三位进行结构改造，有利于提高其生物活性。

发明内容

解决的技术问题：本发明的目的是将苯酰肼和喹喔啉构筑于同一分子中，同时，引入取代基，设计合成了一系列含苯酰肼骨架的喹喔啉衍生物，从而期望获得更好的生物活性、更高的选择性、更低的毒性。

技术方案：含苯酰肼骨架的喹喔啉衍生物，其结构式如式X所示：

其中，R选自氢、卤素、烷基、硝基、烷氧基、卤代烷基。上述含苯酰肼骨架的喹喔啉衍生物的合成方法，包括：

优选地，化合物1制备化合物2的步骤中，反应溶剂为乙醇。

优选地，化合物3制备化合物4的步骤中，反应溶剂为水。

优选地，化合物4制备化合物5的步骤中，反应溶剂为二甲基甲酰胺。

优选地，化合物5制备化合物6的步骤中，反应溶剂为乙醇。

上述含苯酰肼骨架的喹喔啉衍生物在制备抗肿瘤药物中的应用。

有益效果：本发明有效整合了药效基团喹喔啉和苯酰肼，得到含苯酰肼骨架的喹喔啉衍生物，该系列衍生物是新化合物。合成方法可重复性强，稳定性好，反应条件简单，且实验环境温和，产率较好，可在较小投入情况下进行大量生产。

本发明的含苯酰肼骨架的喹喔啉衍生物对***细胞(Hela)、肺癌细胞(A549)、黑色素瘤细胞(F10)以及肝癌细胞(HepG2)有明显的抑制作用，其作用效果与阳性对照药埃罗替尼(Erlotinib)大致相当，部分该含苯酰肼骨架的喹喔啉衍生物表现优于阳性对照药。本发明的含苯酰肼骨架的喹喔啉衍生物具有更好的生物活性、更高的选择性和更低的毒性。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但这些实施例并非限制本发明的实施方式。本发明具有多种不同的实施方式，并不只限于本说明书中所述内容。本领域的技术人员在不违背本申请发明精神的情况下，所完成的方案应在本发明的范围内。

本发明提供了一类含苯酰肼骨架的喹喔啉衍生物，其结构式如式X所示：

其中，R选自氢、卤素、烷基、硝基、烷氧基、卤代烷基。

其合成方法包括：

具体的包括以下步骤：

步骤i.依次将1(8mmol)、无水乙醇(20mL)、水合肼(120mmol)加入到50mL的圆底烧瓶中，反应烧瓶转移到油浴锅中，回流反应6h，TLC跟踪反应(展开剂V_AcOEt:V_PE＝1:2)。反应结束后，过滤，固体依次用1mol/L盐酸(3×100mL)、蒸馏水(3×150mL)、冷乙醇洗涤(3×50mL)洗涤，干燥，将得到中间物2。

步骤ii.在搅拌下，将溶有4.5-二氯-1.2苯二胺(10mmol)的水溶液和丙酮酸甲酯(10mmol)加入到100mL的圆底烧瓶中。三个小时后停止反应，过滤得固体粗产物，乙醇重结晶得化合物4。

6,7-二氯-3-甲基喹啉铜，¹H-NMR(300MHz,CDCl₃):7.64(s,1H)；7.20(s,1H)；1.53(s,3H).¹³C-NMR(75MHz,DMSO-d₆):164.4；154.4；139.5；131.1；129.7；127.9；122.1；19.9。

步骤iii.在0℃冰浴下将6mL三氯氧磷滴加到装有12mL二甲基甲酰胺的反应烧瓶中，再将溶于二甲基甲酰胺(6mL)的6,7-二氯-3-甲基喹啉酮逐滴加入到上述溶液中，让反应液逐渐升到室温搅拌2h，然后将反应烧瓶转移至60℃油浴锅中反应6h。反应结束后将反应液倒入冰水中，用碳酸钠中和至pH＝7，过滤，固体依次用冷乙醇(3×50mL)、蒸馏水(3×200mL)洗涤，干燥得原料5.

6,7-二氯-3-甲基-4氯喹啉铜，¹H-NMR(300MHz,CDCl₃):7.65(s,1H)；7.20(s,1H)；1.53(s,3H).¹³C-NMR(75MHz,DMSO-d₆):164.4；153.1；139.5；131.1；129.7；127.9；122.1；19.9。

步骤iv.在搅拌下，依次将化合物5(3mmol)和化合物2(3mmol)加入到含有乙醇的100mL的圆底烧瓶中，搅拌回流反应，过滤得固体粗产物，乙醇重结晶得化合物目标化合物6。

实施例1

N'-(6,7-二氯-3-甲基喹喔啉)苯酰肼的制备

在搅拌下，依次将化合物苯酰肼(1.5mmol)和化合物2,6,7-三氯-3-甲基喹喔啉(1.5mmol)加入到25mL的乙醇溶液中。搅拌回流反应，固体析出，过滤，乙醇重结晶得化合物目标化合物.

产率：54.6％。

¹H-NMR(600MHz,DMSO-d₆):8.35(s,ArH,1H)；7.93-7.75(m,ArH,5H)；7.44(s,ArH,1H)；2.94(s,3H).

实施例2

3-氯-N'-(6,7-二氯-3-甲基喹喔啉)苯酰肼的制备

制备方法参考实施例1。

产率：62.1％。

¹H-NMR(600MHz,DMSO-d₆):8.36(s,ArH,1H)；7.93-7.74(m,ArH,4H)；7.44(s,ArH,1H)；2.94(s,3H).

实施例3

N'-(6,7-二氯-3-甲基喹喔啉)-3-甲基苯酰肼的制备

制备方法参考实施例1。

产率：50.2％。

¹H-NMR(600MHz,DMSO-d₆):8.34(s,ArH,1H)；7.93-7.73(m,ArH,4H)；7.44(s,ArH,1H)；2.94(s,3H)；2.36(s,3H,CH₃).

实施例4

N'-(6,7-二氯-3-甲基喹喔啉)-3-甲氧基苯酰肼的制备

制备方法参考实施例1。

产率：55.0％。

¹H-NMR(600MHz,DMSO-d₆):8.34(s,ArH,1H)；7.93-7.73(m,ArH,4H)；7.44(s,ArH,1H)；3.78(s,3H,OCH₃)；2.94(s,3H).

实施例5

N'-(6,7-二氯-3-甲基喹喔啉)-3-三氟甲基苯酰肼的制备

制备方法参考实施例1。

产率：62.3％。

¹H-NMR(600MHz,DMSO-d₆):8.34(s,ArH,1H)；8.02-7.72(m,ArH,4H)；7.44(s,ArH,1H)；2.94(s,3H).

实施例6

含苯酰肼骨架的喹喔啉衍生物体外抗肿瘤活性研究

采用MTT[3-(4,5)-双甲基-2-噻唑-(2,5)-苯基溴化四氮唑蓝]法来测定苯酰肼骨架的喹喔啉衍生物对***细胞(Hela)、肺癌细胞(A549)、黑色素瘤细胞(F10)以及肝癌细胞(HepG2)的半数抑制浓度(IC₅₀)。

(1)培养液(每升)的配制：①悬浮细胞：RPMI-1640培养粉一袋(10.4g)，新生牛血清100mL，青霉素溶液(20万U/mL)0.5mL，链霉素溶液(20万U/mL)0.5mL，加三蒸水溶解后，用5.6％的NaHCO₃溶液调pH值至7.2-7.4，最后定容至1000mL。过滤灭菌。②贴壁细胞：同上，再加入NaHCO₃ 2.00g、HEPES 2.38g。

(2)D-Hanks缓冲液(每升)的配制：NaCl 8.00g，KCl 0.40g，Na₂HPO₄·12H₂O0.06g，KH₂PO₄ 0.06g，NaHCO₃ 0.35g。高压灭菌。

(3)胰蛋白酶液的配制：利用D-Hanks缓冲液配成浓度为0.5％胰蛋白酶液。过滤除菌。

(4)实验药液的配制：将测试样品用少量的三蒸水溶解配成储备液，一般按实验最高浓度的10倍配制储备液。根据化合物溶解性不同，可用三蒸水直接溶解，或用少量DMSO助溶，再加三蒸水溶解。DMSO在培养液中的浓度不宜过大，加药后的每孔细胞悬液中DMSO的终浓度一般不超过0.05％-0.1％。储备液保存于-20℃冰箱中备用。

(5)***细胞(Hela)、肺癌细胞(A549)、黑色素瘤细胞(F10)以及肝癌细胞(HepG2)的培养：为悬浮生长细胞，常规培养于RPMI-1640培养液内(含10％小牛血清、100U/mL链霉素)，置于37℃、5％CO₂培养箱中培养，每隔3-4天传代一次。传代时将原瓶中培养液转移至离心管中，1000rpm离心5min，弃去原培养液，加入等量新鲜培养液，吹打均匀，移取适量至新鲜培养瓶中，再补充新鲜培养液至原体积(培养液体积约为培养瓶容量的1/10)。

(6)细胞孵育：取对数生长期的肿瘤细胞，调细胞悬液浓度为1-1.5×10⁵个mL^-1。在96孔培养板中每孔加细胞悬液100μL，置37℃、5％CO₂培养箱中培养24h。培养24h后，分别按设计加入药液。

(8)加药：将测试药液按照最终浓度的浓度梯度分别加入到各个孔中，每个浓度设6个平行孔。实验分为药物试验组(分别加入不同浓度的测试药)、喹喔啉组、阳性药组(埃罗替尼)、阴性对照组(只加培养液和细胞，不加测试药)和空白组(只加培养液，不加细胞和测试药)。将加药后的96孔板置于37℃，5％CO₂培养箱中培养48h。喹喔啉组和阳性对照药物的活性按照测试样品的方法测定；抑制率＝(1-药物组/阴性组)*100％。

(9)存活细胞的测定：在培养了48h后的96孔板中，每孔加MTT 40μL(用D-Hanks缓冲液配成4mg/mL)。在37℃放置4h后，移去上清液。每孔加150μL DMSO，振荡5min，使formazan结晶溶解。最后，利用自动酶标仪在570nm波长处检测各孔的光密度(OD值)。

半数抑制浓度(IC₅₀)定义为当50％的肿瘤细胞存活时的药物浓度。根据测定的光密度(OD值)，制作细胞生长抑制率的标准曲线，在标准曲线上求得其对应的药物浓度。

测得的IC₅₀见表1所示。

表1 含苯酰肼骨架的喹喔啉衍生物对肿瘤细胞的抑制IC₅₀值(μM)

^a3次平行试验，实验结果取平均值，误差在5％-10％之间

由上述实验获知，喹喔啉并没有抑制肿瘤活性，其衍生物具有抗肿瘤活性，同时苯酰肼单元，作为中间体，目前文献报道都为其衍生物具有抗病毒、抗肿瘤、抗疟疾、杀虫、杀菌等广泛的生物及生理活性。从本实施例看，本发明合成的一系列化合物具抗肿瘤活性优于阳性对照药，同时其喹喔啉母单元并未抑制肿瘤活性。苯酰肼有毒并不能直接作为药物应用，只能作为中间体，故本次实验并没有将其作为对比例。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims

1.含苯酰肼骨架的喹喔啉衍生物，其结构式如式X所示：

其中，R为氢、氯、甲基、甲氧基、三氟甲基。

2.权利要求1所述的含苯酰肼骨架的喹喔啉衍生物的合成方法，其特征在于：包括：

其中，R为氢、氯、甲基、甲氧基、三氟甲基。

3.根据权利要求2 所述的含苯酰肼骨架的喹喔啉衍生物的合成方法，其特征在于：化合物1制备化合物2的步骤中，反应溶剂为乙醇。

4.根据权利要求2 所述的含苯酰肼骨架的喹喔啉衍生物的合成方法，其特征在于：化合物3制备化合物4的步骤中，反应溶剂为水。

5.根据权利要求2 所述的含苯酰肼骨架的喹喔啉衍生物的合成方法，其特征在于：化合物4制备化合物5的步骤中，反应溶剂为二甲基甲酰胺。

6.根据权利要求2 所述的含苯酰肼骨架的喹喔啉衍生物的合成方法，其特征在于：化合物5制备化合物6的步骤中，反应溶剂为乙醇。

7.权利要求1所述的含苯酰肼骨架的喹喔啉衍生物在制备抗肿瘤药物中的应用。