CN109336828B - 一种喹唑啉衍生物及其制备方法和应用 - Google Patents

一种喹唑啉衍生物及其制备方法和应用 Download PDF

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    • A61P35/00—Antineoplastic agents

Abstract

本发明公开了一种4‑(4'‑取代苯基)氨基‑6,7‑二甲氧基喹唑啉衍生物；该喹唑啉衍生物的合成方法为将式Ⅱ化合物4‑(4'‑羟基苯基)氨基‑6,7‑二甲氧基喹唑啉、式Ⅲ化合物以及碱性试剂在溶剂中溶解，常温下搅拌反应15h~24h；反应完毕后冷却抽滤获得粗品，粗品精制后得到黄色固体粉末；本发明的喹唑啉衍生物对人***细胞、人肝癌细胞、人肺癌细胞、人乳腺癌细胞与人结肠癌细胞具有较好的抑制活性，可作为用于癌症治疗的先导化合物，其制备方法简单可行，易于操作。

Description

一种喹唑啉衍生物及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于医药化学领域，具体涉及一系列4-(4'-取代苯基)氨基-6,7-二甲氧基喹唑啉衍生物及其制备和抗肿瘤医药用途。
背景技术
喹唑啉类化合物是一类有效的表皮生长因子受体(EGFR)抑制剂(TKI)，近年来受到广泛的重视。4-取代苯基喹唑啉是一类较早的表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂，研究较多，其中，4-取代芳氨基-6,7-二甲氧基喹唑啉衍生物被证明具有良好的抑制活性，已上市药物在慢性粒细胞白血病、非小细胞肺癌、肾细胞癌等多种疾病的治疗中显示出其叫传统治疗药物的优越性，部分已经成为***的一线用药，如吉非替尼、厄洛替尼、拉帕替尼等，其他大量含喹唑啉母核结构的EGFR小分子靶向抑制剂正在开发或已经进入临床(Journal of Medicinal Chemistry,2005,48,7445；Journal of Medicinal Chemistry,2008,51,3065；European Journal of Medicinal Chemistry,2012,47,65；Bioorganic&Medicinal Chemistry Letters,2014,24,884；European Journal of MedicinalChemistry,2015,90,124.)。
但是，随着该类靶向药物的上市并长期使用，其仍表现出很多缺点，如耐药性，毒副作用等，因此，对抗肿瘤药物的不断的需求促使新型抗肿瘤药物的出现，来代替原有药物。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种新型抗肿瘤药物。
本发明的一个实施例中提供了一种喹唑啉衍生物，喹唑啉衍生物为4-(4'-取代苯基)氨基-6,7-二甲氧基喹唑啉衍生物，其化学结构通式如式Ⅰ所示：
Figure BDA0001886853840000021
其中，R选自乙氧基、苯基、4-氯苯基、4-甲基苯基、4-甲氧基苯基、4-羟基苯基、2,3-二氟苯基；氨基、甲氨基、二甲氨基、二乙氨基、羟甲氨基、四氢吡咯、吗啉、哌嗪、N-甲基哌嗪以及N-乙基哌嗪中的一种。
具体的，本发明还提供了喹唑啉衍生物各个取代基的具体结构，因此喹唑啉衍生物包括：
2-(4-((6,7-二甲氧基喹唑啉-4-基)氨基)苯氧基)乙酸乙酯；
2-(4-((6,7-二甲氧基喹唑啉-4-基)氨基)苯氧基)-1-苯乙酮；
1-(4-氯苯基)-2-(4-((6,7-二甲氧基喹唑啉-4-基)苯氧基)乙酮；
1-(4-甲基苯基)-2-(4-((6,7-二甲氧基喹唑啉-4-基)苯氧基)乙酮；
1-(4-甲氧基苯基)-2-(4-((6,7-二甲氧基喹唑啉-4-基)苯氧基)乙酮；
1-(4-羟基苯基)-2-(4-((6,7-二甲氧基喹唑啉-4-基)苯氧基)乙酮；
1-(2,3-二氟苯基)-2-(4-((6,7-二甲氧基喹唑啉-4-基)苯氧基)乙酮；
2-(4-((6,7-二甲氧基喹唑啉-4-基)氨基)苯氧基)乙酰胺；
2-(4-((6,7-二甲氧基喹唑啉-4-基)氨基)苯氧基)-N-甲基乙酰胺；
2-(4-((6,7-二甲氧基喹唑啉-4-基)氨基)苯氧基)-N,N-二甲基乙酰胺；
2-(4-((6,7-二甲氧基喹唑啉-4-基)氨基)苯氧基)-N,N-二乙基乙酰胺；
2-(4-((6,7-二甲氧基喹唑啉-4-基)氨基)苯氧基)-N-羟甲基乙酰胺；
2-(4-((6,7-二甲氧基喹唑啉-4-基)氨基)苯氧基)-1-吡咯基乙酮；
2-(4-((6,7-二甲氧基喹唑啉-4-基)氨基)苯氧基)-1-吗啉基乙酮；
2-(4-((6,7-二甲氧基喹唑啉-4-基)氨基)苯氧基)-1-哌嗪基乙酮；
2-(4-((6,7-二甲氧基喹唑啉-4-基)氨基)苯氧基)-1-(4-甲基哌嗪基)乙酮；
2-(4-((6,7-二甲氧基喹唑啉-4-基)氨基)苯氧基)-1-(4-乙基哌嗪基)乙酮。
本发明的目的之一是提供一种制备喹唑啉衍生物的方法，包括以下步骤：
将式Ⅱ化合物4-(4'-羟基苯基)氨基-6,7-二甲氧基喹唑啉、式Ⅲ化合物以及碱性试剂在溶剂中溶解，常温下搅拌反应15h～24h；反应完毕后冷却抽滤获得粗品，粗品精制后得到黄色固体粉末；合成路线如下所示：
Figure BDA0001886853840000031
其中，R选自乙氧基、苯基、4-氯苯基、4-甲基苯基、4-甲氧基苯基、4-羟基苯基、2,3-二氟苯基；8氨基、甲氨基、二甲氨基、二乙氨基、羟甲氨基、四氢吡咯、吗啉、哌嗪、N-甲基哌嗪以及N-乙基哌嗪中的一种。
优选的，制备方法中碱性试剂为无水碳酸钾或者无水碳酸钠；溶剂为DMF。
优选的，制备方法包括以下步骤：
取式Ⅱ化合物5mmol、式Ⅲ化合物6mmol、无水碳酸钾10mmol加入到50ml的DMF溶剂中，于常温搅拌反应18h，反应完毕后倒入冰水冷却，然后抽滤得到粗品，粗品干燥后使用硅胶柱层析进行分离，最后得到黄色固体粉末；合成路线如下所示：
Figure BDA0001886853840000041
优选的，制备方法中式Ⅲ化合物的合成方法为：
将氯乙酰氯溶于二氯甲烷，向其中加入化合物RH，常温搅拌反应，反应完毕后加水洗涤，然后分离有机层，有机层经干燥减压浓缩后得到式Ⅲ化合物；其合成路线如下所示：
Figure BDA0001886853840000042
其中R选自氨基、甲氨基、二甲氨基、二乙氨基、羟甲氨基、四氢吡咯、吗啉、哌嗪、N-甲基哌嗪以及N-乙基哌嗪中的一种。
优选的，制备方法中式Ⅲ化合物的合成方法为：
将氯乙酰氯5mmol溶于20mL二氯甲烷，向其中加入11mmolRH化合物，常温搅拌反应24h，反应完毕，加入水洗涤，洗涤后分离有机层，有机层用无水硫酸镁干燥，干燥后的有机层减压浓缩得式Ⅲ化合物。
本发明的目的之一是提供该喹唑啉衍生物的药物用途，即喹唑啉衍生物及其溶剂合物、水合物、互变异构体以及药学可接受的盐在制备抗肿瘤药物中的应用。
优选的，肿瘤包括***、肝癌、肺癌、乳腺癌与结肠癌。
优选的，抗肿瘤药物的剂型包括片剂、丸剂、胶囊剂、注射剂、混悬剂和乳剂。
综上，本发明具有以下优点：
本发明以4-(4'-羟基苯基)氨基-6,7-二甲氧基喹唑啉(WHI-P131)为基础，利用生物电子等排原理及拼合原理，在4’位羟基成醚，引入含有酰胺键、碱性基团(如胺、吡咯、哌嗪与吗啉等)与芳环等，设计合成一系列新的4-(4'-取代苯基)氨基-6,7-二甲氧基喹唑啉衍生物，能够调节药物的pK值及脂水分配系数，提高药物的生物利用度与提高药效，获得了具有高效、低毒、选择性强的抗癌活性分子。
本发明的4-(4'-取代苯基)氨基-6,7-二甲氧基喹唑啉衍生物对人***细胞(Hela)、人肝癌细胞(HepG2)、人肺癌细胞(A549)、人乳腺癌细胞(MCF-7)与人结肠癌细胞(HCT116)具有较好的抑制活性。因此，本发明的4-(4'-取代苯基)氨基-6,7-二甲氧基喹唑啉衍生物可应用于制备抗肿瘤药物的先导化合物。
具体实施方式
通过以下实施例进一步详细说明本发明，但本发明的范围不受这些实施例的任何限制。
实施例1：
2-(4-((6,7-二甲氧基喹唑啉-4-基)氨基)苯氧基)乙酸乙酯(1)的合成
Figure BDA0001886853840000051
将4-(4'-羟基苯基)氨基-6,7-二甲氧基喹唑啉(1.49g，5mmol)，氯乙酸乙酯(0.74g，6mmol)与无水K2CO3(1.38g，10mmol)加入到50mL的DMF中，于常温搅拌反应18h，反应完毕后，倒入适量冰水中，抽滤得粗品，干燥，硅胶柱层析(二氯甲烷:甲醇＝5:1)得目标分子，淡黄色固体粉末，收率为87％，m.p.＝237-240℃。ESI-MS(m/z):384.17(M+H)+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6):8.75(s,1H),8.23(s,1H),7.79-7.53(m,3H),6.88-6.82(m,2H),4.32(s,2H),4.03(brs,1H),3.96(s,3H),3.92(s,3H),2.52(m,2H),1.53(t,3H)。
实施例2：
2-(4-((6,7-二甲氧基喹唑啉-4-基)氨基)苯氧基)-1-苯乙酮(2)的合成
Figure BDA0001886853840000061
将4-(4'-羟基苯基)氨基-6,7-二甲氧基喹唑啉(1.49g，5mmol)，2-氯乙酰苯(0.93g，6mmol)与无水K2CO3(1.38g，10mmol)加入到50mL的DMF中，于常温搅拌反应18h，反应完毕后，倒入适量冰水中，抽滤得粗品，干燥，硅胶柱层析(二氯甲烷:甲醇＝7:1)得目标分子，黄色固体粉末，收率为85％，m.p.＞250℃。ESI-MS(m/z):416.16(M+H)+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6):8.73(s,1H),8.19(s,1H),7.83-7.62(m,6H),6.82-6.73(m,4H),4.46(s,2H),4.13(brs,1H),3.95(s,3H),3.91(s,3H)。
实施例3：
1-(4-氯苯基)-2-(4-((6,7-二甲氧基喹唑啉-4-基)苯氧基)乙酮(3)的合成
Figure BDA0001886853840000062
将4-(4'-羟基苯基)氨基-6,7-二甲氧基喹唑啉(1.49g，5mmol)，2,4'-二氯苯乙酮(1.13g，6mmol)与无水K2CO3(1.38g，10mmol)加入到50mL的DMF中，于常温搅拌反应18h，反应完毕后，倒入适量冰水中，抽滤得粗品，干燥，硅胶柱层析(二氯甲烷:甲醇＝7:1)得目标分子，黄色固体粉末，收率为90％，m.p.＞250℃。ESI-MS(m/z):450.10(M+H)+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6):8.70(s,1H),8.17(s,1H),7.87-7.60(m,5H),6.80-6.75(m,4H),4.50(s,2H),4.07(brs,1H),3.96(s,3H),3.93(s,3H)。
实施例4：
1-(4-甲基苯基)-2-(4-((6,7-二甲氧基喹唑啉-4-基)苯氧基)乙酮(4)的合成
Figure BDA0001886853840000071
将4-(4'-羟基苯基)氨基-6,7-二甲氧基喹唑啉(1.49g，5mmol)，2-氯-4’-甲氧基苯乙酮(1.01g，6mmol)与无水K2CO3(1.38g，10mmol)加入到50mL的DMF中，于常温搅拌反应18h，反应完毕后，倒入适量冰水中，抽滤得粗品，干燥，硅胶柱层析(二氯甲烷:甲醇＝5:1)得目标分子，黄色固体粉末，收率为88％，m.p.＞250℃。ESI-MS(m/z):430.17(M+H)+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6):8.71(s,1H),8.15(s,1H),7.79-7.49(m,5H),6.91-6.71(m,4H),4.33(s,2H),4.11(brs,1H),3.98(s,3H),3.96(s,3H),2.35(s,3H)。
实施例5：
1-(4-甲氧基苯基)-2-(4-((6,7-二甲氧基喹唑啉-4-基)苯氧基)乙酮(5)的合成
Figure BDA0001886853840000072
将4-(4'-羟基苯基)氨基-6,7-二甲氧基喹唑啉(1.49g，5mmol)，2-氯-4’-甲氧基苯乙酮(1.11g，6mmol)与无水K2CO3(1.38g，10mmol)加入到50mL的DMF中，于常温搅拌反应18h，反应完毕后，倒入适量冰水中，抽滤得粗品，干燥，硅胶柱层析(二氯甲烷:甲醇＝5:1)得目标分子，黄色固体粉末，收率为83％，m.p.＞250℃。ESI-MS(m/z):446.17(M+H)+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6):8.77(s,1H),8.11(s,1H),7.72-7.53(m,5H),6.82-6.69(m,4H),4.37(s,2H),4.08(brs,1H),3.95(s,3H),3.90(s,3H),3.81(s,3H)。4-甲氧基苯基
实施例6：
1-(4-羟基苯基)-2-(4-((6,7-二甲氧基喹唑啉-4-基)苯氧基)乙酮(6)的合成
Figure BDA0001886853840000081
将4-(4'-羟基苯基)氨基-6,7-二甲氧基喹唑啉(1.49g，5mmol)，2-氯-4’-羟基苯乙酮(1.03g，6mmol)与无水K2CO3(1.38g，10mmol)加入到50mL的DMF中，于常温搅拌反应18h，反应完毕后，倒入适量冰水中，抽滤得粗品，干燥，硅胶柱层析(二氯甲烷:甲醇＝3:1)得目标分子，淡黄色固体粉末，收率为73％，m.p.＞250℃。ESI-MS(m/z):432.15(M+H)+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6):10.37(brs,1H),8.66(s,1H),8.16(s,1H),7.83-7.57(m,5H),6.92-6.73(m,4H),4.27(s,2H),4.09(brs,1H),3.92(s,3H),3.88(s,3H)。
实施例7：
1-(2,3-二氟苯基)-2-(4-((6,7-二甲氧基喹唑啉-4-基)苯氧基)乙酮(7)的合成
Figure BDA0001886853840000082
将4-(4'-羟基苯基)氨基-6,7-二甲氧基喹唑啉(1.49g，5mmol)，2-氯-2’,3’-二氟苯乙酮(1.15g，6mmol)与无水K2CO3(1.38g，10mmol)加入到50mL的DMF中，于常温搅拌反应18h，反应完毕后，倒入适量冰水中，抽滤得粗品，干燥，硅胶柱层析(二氯甲烷:甲醇＝6:1)得目标分子，黄色固体粉末，收率为79％，m.p.＞250℃。ESI-MS(m/z):453.13(M+H)+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6):8.70(s,1H),8.09(s,1H),7.93-7.77(m,4H),6.89-6.70(m,4H),4.23(s,2H),4.12(brs,1H),3.99(s,3H),3.96(s,3H)。
实施例8：
2-(4-((6,7-二甲氧基喹唑啉-4-基)氨基)苯氧基)乙酰胺(8)的合成
Figure BDA0001886853840000091
将氯乙酰胺(0.47g，5mmol)溶于DMF(30mL)，向上述溶液中加入4-(4'-羟基苯基)氨基-6,7-二甲氧基喹唑啉(0.89g，3mmol)与无水K2CO3(0.69g，5mmol)，在常温下搅拌反应12h，反应完毕后，倒入适量冰水中，抽滤得粗品，干燥，硅胶柱层析(二氯甲烷:甲醇＝2:1)得目标分子，黄色固体粉末，收率为88％，m.p.＝243-245℃。ESI-MS(m/z):355.15(M+H)+,1HNMR(400MHz,DMSO-d6):8.67(s,1H),8.01(s,1H),7.83-7.67(m,3H),6.81-6.66(m,2H),5.33(brs,2H),4.21(s,2H),4.13(brs,1H),3.93(s,3H),3.90(s,3H)。
实施例9：
2-(4-((6,7-二甲氧基喹唑啉-4-基)氨基)苯氧基)-N-甲基乙酰胺(9)的合成
Figure BDA0001886853840000101
将2-氯-N-甲基乙酰胺(0.54g，5mmol)溶于DMF(30mL)，向上述溶液中加入4-(4'-羟基苯基)氨基-6,7-二甲氧基喹唑啉(0.89g，3mmol)与无水K2CO3(0.69g，5mmol)，在常温下搅拌反应15h，反应完毕后，倒入适量冰水中，抽滤得粗品，干燥，硅胶柱层析(二氯甲烷:甲醇＝3:1)得目标分子，黄色固体粉末，收率为90％，m.p.＝239-242℃。ESI-MS(m/z):369.16(M+H)+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6):8.71(s,1H),8.12(s,1H),7.96-7.83(m,3H),6.84-6.67(m,2H),5.21(brs,1H),4.31(s,2H),4.11(brs,1H),3.95(s,3H),3.92(s,3H),3.53(s,3H)。
实施例10：
2-(4-((6,7-二甲氧基喹唑啉-4-基)氨基)苯氧基)-N,N-二甲基乙酰胺(10)的合成
Figure BDA0001886853840000102
将2-氯-N,N-二甲基乙酰胺(0.61g，5mmol)溶于DMF(30mL)，向上述溶液中加入4-(4'-羟基苯基)氨基-6,7-二甲氧基喹唑啉(0.89g，3mmol)与无水K2CO3(0.69g，5mmol)，在常温下搅拌反应16h，反应完毕后，倒入适量冰水中，抽滤得粗品，干燥，硅胶柱层析(二氯甲烷:甲醇＝4:1)得目标分子，黄色固体粉末，收率为87％，m.p.＞250℃。ESI-MS(m/z):383.17(M+H)+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6):8.63(s,1H),8.00(s,1H),7.91-7.71(m,3H),6.78-6.65(m,2H),4.33(s,2H),4.09(brs,1H),3.96(s,3H),3.93(s,3H),3.51(s,3H),3.48(s,3H)。
实施例11：
2-(4-((6,7-二甲氧基喹唑啉-4-基)氨基)苯氧基)-N,N-二乙基乙酰胺(11)的合成
Figure BDA0001886853840000111
将2-氯-N,N-二乙基乙酰胺(0.75g，5mmol)溶于DMF(30mL)，向上述溶液中加入4-(4'-羟基苯基)氨基-6,7-二甲氧基喹唑啉(0.89g，3mmol)与无水K2CO3(0.69g，5mmol)，在常温下搅拌反应15h，反应完毕后，倒入适量冰水中，抽滤得粗品，干燥，硅胶柱层析(二氯甲烷:甲醇＝4:1)得目标分子，黄色固体粉末，收率为81％，m.p.＞250℃。ESI-MS(m/z):411.18(M+H)+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6):8.69(s,1H),8.07(s,1H),7.97-7.73(m,3H),6.75-6.69(m,2H),4.29(s,2H),4.15(brs,1H),3.98(s,3H),3.95(s,3H),3.43(m,4H),1.27(t,6H)。
实施例12：
2-(4-((6,7-二甲氧基喹唑啉-4-基)氨基)苯氧基)-N-羟甲基乙酰胺(12)的合成
Figure BDA0001886853840000112
将氯乙酰胺-N-甲醇(0.62g，5mmol)溶于DMF(30mL)，向上述溶液中加入4-(4'-羟基苯基)氨基-6,7-二甲氧基喹唑啉(0.89g，3mmol)与无水K2CO3(0.69g，5mmol)，在常温下搅拌反应22h，反应完毕后，倒入适量冰水中，抽滤得粗品，干燥，硅胶柱层析(二氯甲烷:甲醇＝2:1)得目标分子，黄色固体粉末，收率为53％，m.p.＝221-224℃。ESI-MS(m/z):385.15(M+H)+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6):8.72(s,1H),8.10(s,1H),7.93-7.70(m,3H),6.83-6.71(m,2H),5.54(m,2H),4.31(s,2H),4.17(brs,1H),3.99(s,3H),3.96(s,3H),3.67(brs,1H)。
实施例13：
2-(4-((6,7-二甲氧基喹唑啉-4-基)氨基)苯氧基)-1-吡咯基乙酮(13)的合成
Figure BDA0001886853840000121
将氯乙酰氯(0.57g，5mmol)溶于20mL二氯甲烷，向其中加入四氢吡咯(0.78g，11mmol)，常温搅拌反应24h，反应完毕，加入适量水洗涤，有机层用无水硫酸镁干燥，减压浓缩得N-(2-氯乙酰基)四氢吡咯，无需纯化直接用于下一步。
将上述N-(2-氯乙酰基)四氢吡咯直接溶于DMF(30mL)，向上述溶液中加入4-(4'-羟基苯基)氨基-6,7-二甲氧基喹唑啉(0.89g，3mmol)与无水K2CO3(0.69g，5mmol)，在常温下搅拌反应24h，反应完毕后，倒入适量冰水中，抽滤得粗品，干燥，硅胶柱层析(二氯甲烷:甲醇＝3:1)得目标分子，黄色固体粉末，收率为53％，m.p.＞250℃。ESI-MS(m/z):409.19(M+H)+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6):8.70(s,1H),8.07(s,1H),7.97-7.71(m,3H),6.88-6.72(m,2H),4.32(s,2H),4.19(brs,1H),3.99(s,3H),3.96(s,3H),3.11(m,4H),1.77(m,4H)。
实施例14：
2-(4-((6,7-二甲氧基喹唑啉-4-基)氨基)苯氧基)-1-吗啉基乙酮(14)的合成
Figure BDA0001886853840000131
将氯乙酰氯(0.57g，5mmol)溶于20mL二氯甲烷，向其中加入吗啉(0.96g，11mmol)，常温搅拌反应24h，反应完毕，加入适量水洗涤，有机层用无水硫酸镁干燥，减压浓缩得N-氯乙酰基吗啉，无需纯化直接用于下一步。
将上述N-氯乙酰基吗啉直接溶于DMF(30mL)，向上述溶液中加入4-(4'-羟基苯基)氨基-6,7-二甲氧基喹唑啉(0.89g，3mmol)与无水K2CO3(0.69g，5mmol)，在常温下搅拌反应20h，反应完毕后，倒入适量冰水中，抽滤得粗品，干燥，硅胶柱层析(二氯甲烷:甲醇＝3:1)得目标分子，黄色固体粉末，收率为57％，m.p.＞250℃。ESI-MS(m/z):425.16(M+H)+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6):8.66(s,1H),8.01(s,1H),7.87-7.65(m,3H),6.87-6.70(m,2H),4.37(s,2H),4.12(brs,1H),3.96(s,3H),3.92(s,3H),3.65(m,4H),3.55(m,4H)。
实施例15：
2-(4-((6,7-二甲氧基喹唑啉-4-基)氨基)苯氧基)-1-哌嗪基乙酮(15)的合成
Figure BDA0001886853840000132
将氯乙酰氯(0.57g，5mmol)溶于20mL二氯甲烷，向其中加入哌嗪(0.95g，11mmol)，常温搅拌反应24h，反应完毕，加入适量水洗涤，有机层用无水硫酸镁干燥，减压浓缩得N-氯乙酰基哌嗪，无需纯化直接用于下一步。
将上述N-氯乙酰基哌嗪直接溶于DMF(30mL)，向上述溶液中加入4-(4'-羟基苯基)氨基-6,7-二甲氧基喹唑啉(0.89g，3mmol)与无水K2CO3(0.69g，5mmol)，在常温下搅拌反应24h，反应完毕后，倒入适量冰水中，抽滤得粗品，干燥，硅胶柱层析(二氯甲烷:甲醇＝2:1)得目标分子，黄色固体粉末，收率为43％，m.p.＞250℃。ESI-MS(m/z):424.18(M+H)+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6):8.71(s,1H),8.06(s,1H),7.92-7.68(m,3H),6.92-6.71(m,2H),4.34(s,2H),4.02(brs,1H),3.98(s,3H),3.95(s,3H),3.51(m,4H),2.94(m,4H),1.87(brs,1H)。
实施例16：
2-(4-((6,7-二甲氧基喹唑啉-4-基)氨基)苯氧基)-1-(4-甲基哌嗪基)乙酮(16)的合成
Figure BDA0001886853840000141
将氯乙酰氯(0.57g，5mmol)溶于20mL二氯甲烷，向其中加入N-甲基哌嗪(1.10g，11mmol)，常温搅拌反应24h，反应完毕，加入适量水洗涤，有机层用无水硫酸镁干燥，减压浓缩得2-氯-1-(4-甲基哌嗪基)乙酮，无需纯化直接用于下一步。
将上述2-氯-1-(4-甲基哌嗪基)乙酮直接溶于DMF(30mL)，向上述溶液中加入4-(4'-羟基苯基)氨基-6,7-二甲氧基喹唑啉(0.89g，3mmol)与无水K2CO3(0.69g，5mmol)，在常温下搅拌反应24h，反应完毕后，倒入适量冰水中，抽滤得粗品，干燥，硅胶柱层析(二氯甲烷:甲醇＝2:1)得目标分子，黄色固体粉末，收率为46％，m.p.＞250℃。ESI-MS(m/z):438.19(M+H)+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6):8.74(s,1H),8.11(s,1H),7.88-7.58(m,3H),6.95-6.68(m,2H),4.38(s,2H),4.08(brs,1H),3.94(s,3H),3.90(s,3H),3.45(m,4H),2.47(m,7H)。
实施例17：
2-(4-((6,7-二甲氧基喹唑啉-4-基)氨基)苯氧基)-1-(4-乙基哌嗪基)乙酮(17)的合成
Figure BDA0001886853840000151
将氯乙酰氯(0.57g，5mmol)溶于20mL二氯甲烷，向其中加入N-乙基哌嗪(1.25g，11mmol)，常温搅拌反应24h，反应完毕，加入适量水洗涤，有机层用无水硫酸镁干燥，减压浓缩得2-氯-1-(4-乙基哌嗪基)乙酮，无需纯化直接用于下一步。
将上述2-氯-1-(4-乙基哌嗪基)乙酮直接溶于DMF(30mL)，向上述溶液中加入4-(4'-羟基苯基)氨基-6,7-二甲氧基喹唑啉(0.89g，3mmol)与无水K2CO3(0.69g，5mmol)，在常温下搅拌反应24h，反应完毕后，倒入适量冰水中，抽滤得粗品，干燥，硅胶柱层析(二氯甲烷:甲醇＝2:1)得目标分子，黄色固体粉末，收率为51％，m.p.＞250℃。ESI-MS(m/z):452.21(M+H)+,1H NMR(400MHz,DMSO-d6):8.65(s,1H),8.03(s,1H),7.95-7.66(m,3H),6.89-6.57(m,2H),4.27(s,2H),4.03(brs,1H),3.97(s,3H),3.94(s,3H),3.48(m,4H),2.42(m,4H),2.37(m,2H),1.17(t,3H)。
实施例12～实施例17的收率为43％～57％，相较于实施例1～实施例11的收率明显降低，这主要是实施例12～实施例17的官能团为羟甲氨基、四氢吡咯、吗啉、哌嗪、N-甲基哌嗪以及N-乙基哌嗪。这些基团与实施例1～实施例11的基团相比，使得式Ⅱ与式Ⅲ化合物合成产物的难度增加，副产物增加，因此产率降低。为了降低上述基团对合成反应的负面影响，可以加入催化剂来提高收率。本申请将木质素磺酸钠和硝酸铈作为组合催化剂用于提高实施例12～实施例17的收率。
实验例：将式Ⅱ化合物4-(4'-羟基苯基)氨基-6,7-二甲氧基喹唑啉、式Ⅲ化合物以及碱性试剂在溶剂中溶解，加入木质素磺酸钠至终浓度的质量分数为5％，和硝酸铈至终浓度的质量分数为3％，常温下搅拌反应15h～24h；反应完毕后冷却抽滤获得粗品，粗品精制后得到黄色固体粉末。
实验例1～实验例6分别实施例12～实施例17一一对应，即实验例1与实验例12对应，即实验例1的制备方法是在实施例12的基础上加入了木质素磺酸钠和硝酸铈，即方法为：将氯乙酰胺-N-甲醇(0.62g，5mmol)溶于DMF(30mL)，向上述溶液中加入4-(4'-羟基苯基)氨基-6,7-二甲氧基喹唑啉(0.89g，3mmol)与无水K2CO3(0.69g，5mmol)以及木质素磺酸钠5％和硝酸铈3％，在常温下搅拌反应22h，反应完毕后，倒入适量冰水中，抽滤得粗品，干燥，硅胶柱层析(二氯甲烷:甲醇＝2:1)得目标分子，黄色固体粉末
实验例2是在实施例13的方法基础上加入了木质素磺酸钠5％和硝酸铈3％；以此类推，实验例3是在实施例14的方法基础上加入了木质素磺酸钠5％和硝酸铈3％；实验例4是在实施例15的方法基础上加入了木质素磺酸钠5％和硝酸铈3％；实验例5是在实施例16的方法基础上加入了木质素磺酸钠5％和硝酸铈3％；实验例6是在实施例17的方法基础上加入了木质素磺酸钠5％和硝酸铈3％。
分别检验实验例1～实验例6的收率，其中实验例1的收率为72％，实验例2的收率为68％，实验例3的收率为75％；实验例4的收率为61％；实验例5的收率为58％；实验例6的收率为77％。由此可见，在加入木质素磺酸钠5％和硝酸铈3％后，收率得到了显著提高。
为了验证收率的提高是由于木质素磺酸钠还是硝酸铈的作用时，将木质素磺酸钠单独作为催化剂进行实验时收率没有明显提高，将硝酸铈单独作为催化剂时的实验中的收率也没有显著提高，说明两者单独使用时对收率的影响不大。
将木质素磺酸钠和硝酸铈增加到实施例1～实施例11的方法中进行实验时，由于R基团的变化，实施例1～实施例11的R基团并未在木质素磺酸钠和硝酸铈的作用下体现出收率的提高，由此可见木质素磺酸钠和硝酸铈对实施例1～实施例11的基团的收率的影响较低。由此可见，只有当两种催化剂同时使用时才能够对实施例12～实施例17中的基团的化合反应起到良好的促进效果，能够提高收率。
实施例18：
4-(4'-取代苯基)氨基-6,7-二甲氧基喹唑啉衍生物的体外抗肿瘤活性测试
采用MTT法对目标化合物对人***细胞(Hela)、人肝癌细胞(HepG2)、人肺癌细胞(A549)、人乳腺癌细胞(MCF-7)与人结肠癌细胞(HCT116)进行增殖抑制活性测试。
贴壁细胞：收集处于对数生长期的肿瘤细胞并用胰蛋白酶消化。实验细胞用含10％胎牛血清(FBS)(Gibco，Thermo Scientific)的RPMI1640培养液培养。HCT116细胞(4000个/孔)、Hela细胞(4000个/孔)、A549细胞(4000个/孔)、MCF-7细胞(5000个/孔)和HepG2细胞(5000个/孔)分别培养在边缘孔充满已灭菌PBS的96微孔板中，并在37℃,5％CO2环境中培养12小时使细胞贴壁。实验组细胞在贴壁后给予含不同浓度(0.1μM/L,1μM/L,10μM/L,100μM/L,1μM/L,10μM/L)的药物的新鲜培养液，对照组以不做药物处理的相同培养液培养。每个测试孔均准备3个平行对照孔。在24h和48h后，每个实验细胞都加入MTT(0.5mg/mL)并在37℃放置4h。在小心吸出液体后加入150μL二甲亚砜(DMSO)溶解甲瓒结晶并置于匀速摇床混匀10分钟(250r/min)。96微孔板最后置于酶标仪器(Cytation3，BioTek)490nm波长处的检测吸光度值(OD)。
抑制率(％)＝[1-(实验组OD均值-空白组OD均值)/(对照组OD均值-空白组OD均值)]×100％。
根据测定的OD值，计算目标化合物的对应半数抑制浓度(IC50)，如下表1所示：
表1：实验结果
Figure BDA0001886853840000181
Figure BDA0001886853840000191
MTT法体外抗肿瘤活性实验结果表明，WHI-P131是本发明的先导化合物。本发明的4-(4'-取代苯基)氨基-6,7-二甲氧基喹唑啉衍生物对人***细胞(Hela)、人肝癌细胞(HepG2)、人肺癌细胞(A549)、人乳腺癌细胞(MCF-7)与人结肠癌细胞(HCT116)具有较好的抑制活性。因此，本发明的4-(4'-取代苯基)氨基-6,7-二甲氧基喹唑啉衍生物可应用于制备抗肿瘤药物的先导化合物，通过此法得到的目标化合物的抗肿瘤活性绝大部分都高于先导化合物。
本发明通过引入酰胺、碱性基团或芳环等结构改造手段，改善或调节了药物的pK值及脂水分配系数，提高了药物的生物利用度与提高药效，获得了具有高效、低毒、选择性强的抗癌活性分子。

Claims (5)

1.一种喹唑啉衍生物的制备方法，所述喹唑啉衍生物为4-(4'-取代苯基)氨基-6,7-二甲氧基喹唑啉衍生物，化学结构通式如式Ⅰ所示：
Figure FDA0003546730280000011
其中，R选自羟甲氨基、四氢吡咯、吗啉、哌嗪、N-甲基哌嗪以及N-乙基哌嗪中的一种；
所述制备方法包括以下步骤：
将式Ⅱ化合物4-(4'-羟基苯基)氨基-6,7-二甲氧基喹唑啉、式Ⅲ化合物以及碱性试剂在溶剂中溶解，加入木质素磺酸钠至溶液终浓度的质量分数为5％，加入硝酸铈至溶液终浓度的质量分数为3％，常温下搅拌反应15h～24h；反应完毕后冷却抽滤获得粗品，粗品精制后得到黄色固体粉末；合成路线如下所示：
Figure FDA0003546730280000012
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述碱性试剂为无水碳酸钾或者无水碳酸钠；所述溶剂为DMF。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：
取式Ⅱ化合物5mmol、式Ⅲ化合物6mmol、无水碳酸钾10mmol加入到50ml的DMF溶剂中，加入木质素磺酸钠至溶液终浓度的质量分数为5％，加入硝酸铈至溶液终浓度的质量分数为3％，于常温搅拌反应18h，反应完毕后倒入冰水冷却，然后抽滤得到粗品，粗品干燥后使用硅胶柱层析进行分离，最后得到黄色固体粉末；合成路线如下所示：
Figure FDA0003546730280000021
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所示式Ⅲ化合物的合成方法为：
将氯乙酰氯溶于二氯甲烷，向其中加入化合物RH，常温搅拌反应，反应完毕后加水洗涤，然后分离有机层，有机层经干燥减压浓缩后得到式Ⅲ化合物；其合成路线如下所示：
Figure FDA0003546730280000022
其中R选自羟甲氨基、四氢吡咯、吗啉、哌嗪、N-甲基哌嗪以及N-乙基哌嗪中的一种。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：式Ⅲ化合物的合成方法为：
将氯乙酰氯5mmol溶于20mL二氯甲烷，向其中加入11mmolRH化合物，常温搅拌反应24h，反应完毕，加入水洗涤，洗涤后分离有机层，有机层用无水硫酸镁干燥，干燥后的有机层减压浓缩得式Ⅲ化合物。
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