CN110950856B - 8-(苯并呋喃-5-基)苯并噁嗪二酮及其作为抗癌药物的应用 - Google Patents

8-(苯并呋喃-5-基)苯并噁嗪二酮及其作为抗癌药物的应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及式Ⅰ所示8‑(苯并呋喃‑5‑基)苯并噁嗪二酮:
Figure DDA0001813759130000011
其中,R选自:氢、C1~C2烷基、C3~C4直链烷基或支链烷基;R1选自:氢、C1~C2烷基。

Description

8-(苯并呋喃-5-基)苯并噁嗪二酮及其作为抗癌药物的应用
技术领域
本发明涉及一类新化合物的制备与应用;具体是8-(苯并呋喃-5-基)苯并噁嗪二酮及其作为抗癌药物的应用。
背景技术
苯并呋喃类化合物在癌症的化学药物治疗领域有着良好的应用前景。许多天然的苯并呋喃类化合物,如Ailanthoidol等[Oncol.Rep.,2006,16(4):921-927]具有良好的抗肿瘤作用。Simom等[J.Med.Chem.,2006,49(11):3143-3152]描述了在抗癌药物考布他汀进行结构改造中,引入了苯并呋喃环合成了化合物ST2179,其能抑制多种细胞的增殖,并诱导细胞凋亡。Pharmacyclics公司研发的苯并呋喃类化合物PCI-24781是一种新型的HDAC抑制剂,具有高效广谱的抗癌活性[Mol.Cancer.Ther.,2006,5(5):1309-1317]。
Figure RE-GDA0001870567300000011
苯并噁嗪二酮的结构中富含氢键供体和受体,可与生物大分子形成较强的相互作用,在多个领域展现出了良好的生物活性:如抗过敏活性[J.Med.Chem.,1985,28(1):24-27]、抗肿瘤活性[WO2002092083]和除草活性[Pestic.Sci.,1999,55(3):281-287]等。
Loev等[Journal of Medicinal Chemistry,1985,28(1):24]利用邻氨基苯酚与草酰氯在沸腾的甲苯中反应,得到了苯并噁嗪二酮,并在此基础上设计、合成了一系列苯并噁嗪-2,3- 二酮化合物,并研究了其对大鼠被动皮肤过敏(PCA)反应的抑制作用。测试结果表明,苯并噁嗪-2,3-二酮类化合物1和2具有较好的PCA抑制活性。
Figure RE-GDA0001870567300000012
Xiong等[WO 02/092083 A1]设计、合成了苯并噁嗪二酮类化合物3(方案2),并且该化合物被鉴定为有效的半胱氨酸蛋白酶级联激活剂和肿瘤细胞凋亡的诱导剂。
Figure RE-GDA0001870567300000021
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一类8-(苯并呋喃-5-基)苯并噁嗪二酮、其制备方法、药物组合物和用途。
为解决本发明的技术问题,本发明提供如下技术方案:
本发明技术方案的第一方面是化学结构式Ⅰ所示的8-(苯并呋喃-5-基)苯并噁嗪二酮:
Figure RE-GDA0001870567300000022
其中,R选自:氢、C1~C2烷基、C3~C4直链烷基或支链烷基;R1选自:氢、C1~C2烷基。
进一步的,优选的化合物选自:6-烯丙基-8-(2-甲基苯并呋喃-5-基)-2H-苯并[b][1,4]噁嗪-2,3(4H)-二酮。
本发明技术方案的第二方面是提供了第一方面所述的8-(苯并呋喃-5-基)苯并噁嗪二酮的制备方法,其特征在于它的制备反应如下:
Figure RE-GDA0001870567300000023
Figure RE-GDA0001870567300000031
其中,R选自:氢、C1~C2烷基、C3~C4直链烷基或支链烷基;R1选自:C1~C2烷基, X选自:溴或碘,或R1X选自:碘甲烷、碘乙烷、溴乙烷、硫酸二甲酯或硫酸二乙酯。
本发明技术方案的第三方面是提供含有第一方面所述化合物及其药学上可接受的盐的药物组合物,该药物组合物含有治疗有效量的本发明的8-(苯并呋喃-5-基)苯并噁嗪二酮及其药学上可接受的盐,以及任选的含有药用载体。其中所述的药用载体指药学领域常用的药用载体;该药物组合物可根据本领域公知的方法制备。可通过将本发明化合物及其药学上可接受的盐与一种或多种药学上可接受的固体或液体赋形剂和/或辅剂组合,制成适于人或动物使用的任何剂型。本发明化合物及其药学上可接受的盐在其药物组合物中的含量通常为0.1%~95%重量百分比。
本发明化合物及其药学上可接受的盐或含有它的药物组合物可以单位剂量形式给药,给药途径可为肠道或非肠道,如口服、静脉注射、肌肉注射、皮下注射、鼻腔、口腔粘膜、眼、肺和呼吸道、皮肤、***、直肠等。
给药剂型可以是液体剂型、固体剂型或半固体剂型。液体剂型可以是溶液剂(包括真溶液和胶体溶液)、乳剂(包括o/w型、w/o型和复乳)、混悬剂、注射剂(包括水针剂、粉针剂和输液)、滴眼剂、滴鼻剂、洗剂和搽剂等;固体剂型可以是片剂(包括普通片、肠溶片、含片、分散片、咀嚼片、泡腾片、口腔崩解片)、胶囊剂(包括硬胶囊、软胶囊、肠溶胶囊)、颗粒剂、散剂、微丸、滴丸、栓剂、膜剂、贴片、气(粉)雾剂、喷雾剂等;半固体剂型可以是软膏剂、凝胶剂、糊剂等。
本发明化合物及其药学上可接受的盐可以制成普通制剂、也制成是缓释制剂、控释制剂、靶向制剂及各种微粒给药***。
为了将本发明化合物及其药学上可接受的盐制成片剂,可以广泛使用本领域公知的各种赋形剂,包括稀释剂、黏合剂、润湿剂、崩解剂、润滑剂、助流剂。稀释剂可以是淀粉、糊精、蔗糖、葡萄糖、乳糖、甘露醇、山梨醇、木糖醇、微晶纤维素、硫酸钙、磷酸氢钙、碳酸钙等;湿润剂可以是水、乙醇、异丙醇等;粘合剂可以是淀粉浆、糊精、糖浆、蜂蜜、葡萄糖溶液、微晶纤维素、***胶浆、明胶浆、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、乙基纤维素、丙烯酸树脂、卡波姆、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇等;崩解剂可以是干淀粉、微晶纤维素、低取代羟丙基纤维素、交联聚乙烯吡咯烷酮、交联羧甲基纤维素钠、羧甲基淀粉钠、碳酸氢钠与枸橼酸、聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯、十二烷基磺酸钠等;润滑剂和助流剂可以是滑石粉、二氧化硅、硬脂酸盐、酒石酸、液体石蜡、聚乙二醇等。
还可以将片剂进一步制成包衣片,例如糖包衣片、薄膜包衣片、肠溶包衣片,或双层片和多层片。
为了将给药单元制成胶囊剂,可以将有效成分本发明化合物及其药学上可接受的盐与稀释剂、助流剂混合,将混合物直接置于硬胶囊或软胶囊中。也可将有效成分本发明化合物及其药学上可接受的盐先与稀释剂、黏合剂、崩解剂制成颗粒或微丸,再置于硬胶囊或软胶囊中。用于制备本发明化合物及其药学上可接受的盐片剂的各稀释剂、黏合剂、润湿剂、崩解剂、助流剂品种也可用于制备本发明化合物及其药学上可接受的盐的胶囊剂。
为将本发明化合物及其药学上可接受的盐制成注射剂,可以用水、乙醇、异丙醇、丙二醇或它们的混合物作溶剂并加入适量本领域常用的增溶剂、助溶剂、pH调剂剂、渗透压调节剂。增溶剂或助溶剂可以是泊洛沙姆、卵磷脂、羟丙基-β-环糊精等;pH调剂剂可以是磷酸盐、醋酸盐、盐酸、氢氧化钠等;渗透压调节剂可以是氯化钠、甘露醇、葡萄糖、磷酸盐、醋酸盐等。如制备冻干粉针剂,还可加入甘露醇、葡萄糖等作为支撑剂。
此外,如需要,也可以向药物制剂中添加着色剂、防腐剂、香料、矫味剂或其它添加剂。
为达到用药目的,增强治疗效果,本发明的药物或药物组合物可用任何公知的给药方法给药。
本发明技术方案的第四方面是提供本发明第一方面所述8-(苯并呋喃-5-基)苯并噁嗪二酮及其药学上可接受的盐以及第三方面所述药物组合物在制备抗癌药方面的应用。
有益技术效果:
本发明的8-(苯并呋喃-5-基)苯并噁嗪二酮是一类具有抗癌活性的新化合物。
具体实施方式
以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。
实施例1
4-烯丙基-2-(2-甲基苯并呋喃-5-基)苯酚的制备
Figure RE-GDA0001870567300000041
15mmol和厚朴酚,0.225mmol PdCl2,1.5mmol NaOAc,用56mLDMA/H2O(6:1)溶解,于高压反应釜中充入8atm O2,60℃油浴中反应16h。反应毕,将反应液转移至分液漏斗,加100mL H2O稀释,乙酸乙酯萃取3次,合并有机层,无水Na2SO4干燥,旋蒸回收溶剂。粗产品经柱层析提纯,得黄色油状液体4-烯丙基-2-(2-甲基苯并呋喃-5-基)苯酚,收率86%;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.53(d,J=1.5Hz,1H,苯并呋喃环4-H),7.50 (d,J=8.4Hz,1H,苯并呋喃环7-H),7.26(dd,J=8.4,1.5Hz,1H,苯并呋喃环6-H), 7.10~7.07(m,2H,C6H3 3,5-H),6.94(d,1H,J=8.8Hz,C6H3 6-H),6.41(s,1H,苯并呋喃环3-H),6.04~5.93(m,1H,CH),5.21(s,1H,OH),5.12~5.04(m,2H,=CH2), 3.36(d,J=6.7Hz,2H,CH2),2.49(s,3H,CH3);13CNMR(101MHz,CDCl3)δ:156.58, 154.44,151.10,138.08,132.29,131.79,130.83,130.21,129.00,128.75,124.43,120.87,115.98,115.75,111.34,102.93,39.61,14.19。
实施例2
4-烯丙基-2-亚硝基-6-(2-甲基苯并呋喃-5-基)苯酚的制备
Figure RE-GDA0001870567300000051
10mmol 4-烯丙基-2-(2-甲基苯并呋喃-5-基)苯酚,15mmol亚硝酸钠,用25mL乙腈和5mL水溶解,室温下滴加3mL浓盐酸(36~38%),约1h滴毕,继续反应0.5h,TLC 检测反应完全;加水猝灭,二氯甲烷萃取,有机相用无水硫酸钠干燥,经柱层析提纯,得黄色固体4-烯丙基-2-亚硝基-6-(2-甲基苯并呋喃-5-基)苯酚,收率76.9%;mp.58~60℃;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:11.04(s,1H,OH),7.93(d,J=2.2Hz,1H,C6H2 5-H),7.63 (d,J=1.7Hz,1H,苯并呋喃环4-H),7.50(d,J=2.2Hz,1H,C6H2 3-H),7.47(d,J= 8.5Hz,1H,苯并呋喃环7-H),7.36(dd,J=8.5,1.7Hz,1H,苯并呋喃环6-H),6.41(s, 1H,苯并呋喃环3-H),5.96(ddt,J=17.2,10.7,6.7Hz,1H,CH),5.18~5.11(m,2H,=CH2),3.41(d,J=6.7Hz,2H,CH2),2.48(s,3H,CH3);13C NMR(101MHz,CDCl3)δ: 156.34,154.51,151.41,139.42,136.07,133.88,133.53,131.78,130.31,129.38,124.61, 123.07,121.10,117.17,110.43,102.75,38.96,14.15。
实施例3
4-烯丙基-2-氨基-6-(2-甲基苯并呋喃-5-基)苯酚的制备
Figure RE-GDA0001870567300000052
5.0mmol4-烯丙基-2-亚硝基-6-(2-甲基苯并呋喃-5-基)苯酚和1.0mmol氯化铵,用50 mL乙醇和10mL水溶解,加25mmol锌粉和2.5mL乙酸,室温反应0.5h。过滤,滤液加水稀释,乙酸乙酯萃取,有机相用无水硫酸钠干燥,经柱层析提纯,得棕色固体4-烯丙基-2-氨基-6-(2-甲基苯并呋喃-5-基)苯酚,收率73.2%;mp.80~82℃;1H NMR(400MHz, DMSO-d6)δ:7.56(s,1H,苯并呋喃环4-H),7.46(d,J=8.5Hz,1H,苯并呋喃环7-H), 7.29(d,J=8.5Hz,1H,苯并呋喃环6-H),6.58(s,1H,C6H2),6.46(s,1H,C6H2),6.31 (s,1H,苯并呋喃环3-H),5.98~5.87(m,1H,CH),5.07(d,J=17.0Hz,1H,=CH2), 5.00(d,J=10.0Hz,1H,=CH2),4.72(br,1H),3.20(d,J=6.7Hz,2H,CH2),2.45(s, 3H,CH3);13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ:155.97,153.57,138.97,138.87,138.82, 134.47,131.91,130.42,129.11,125.16,121.06,118.96,115.56,114.34,110.29,103.34, 14.26。
实施例4
6-烯丙基-8-(2-甲基苯并呋喃-5-基)-2H-苯并[b][1,4]噁嗪-2,3(4H)-二酮的制备
Figure RE-GDA0001870567300000061
1.0mmol 4-烯丙基-2-氨基-6-(2-甲基苯并呋喃-5-基)苯酚,用10mL二氯甲烷溶解后,加入2.5mmol三乙胺,室温搅拌,滴加含有1.5mmol草酰氯的1mL二氯甲烷溶液,10min滴加完毕;加水,分液,无水硫酸钠干燥,脱溶,柱层析提纯,得6-烯丙基-8-(2-甲基苯并呋喃-5-基)-2H-苯并[b][1,4]噁嗪-2,3(4H)-二酮,收率42.4%;棕色固体,mp.160~162℃;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.57(br,1H,NH),7.87(s,1H,苯并呋喃环4-H),7.58(d, J=8.5Hz,1H,苯并呋喃环7-H),7.48(d,J=8.5Hz,1H,苯并呋喃环6-H),7.16(s, 1H,C6H2),6.86(s,1H,C6H2),6.43(s,1H,苯并呋喃环3-H),6.04~5.93(m,1H,CH), 5.17~5.10(m,2H,=CH2),3.45(d,J=6.6Hz,2H,CH2),2.49(s,3H,CH3);13C NMR (101MHz,CDCl3)δ156.34,154.63,139.49,137.06,136.76,130.12,129.70,129.18, 124.66,123.56,122.68,120.16,116.35,110.81,108.82,102.90,40.16,14.15。
实施例5
4-甲基-6-烯丙基-8-(2-甲基苯并呋喃-5-基)-2H-苯并[b][1,4]噁嗪-2,3(4H)-二酮的制备
Figure RE-GDA0001870567300000062
6-烯丙基-8-(2-甲基苯并呋喃-5-基)-2H-苯并[b][1,4]噁嗪-2,3(4H)-二酮与硫酸二甲酯反应制得4-甲基-6-烯丙基-8-(2-甲基苯并呋喃-5-基)-2H-苯并[b][1,4]噁嗪-2,3(4H)-二酮。
实施例6
8-(苯并呋喃-5-基)苯并噁嗪二酮的抗癌活性
1.抗肿瘤活性原理
MTT法又称MTT比色法,是一种用于确定活细胞中线粒体脱氢酶活性的经典方法。MTT分析法以活细胞代谢还原剂噻唑蓝[3-(4,5-二甲基-2-噻唑)-2,5二苯基溴化四氮唑;3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide,MTT]为基础。MTT是一种能接受氢原子的染料。活细胞线粒体中与NADP相关的脱氢酶在细胞内可将黄色的MTT转化为不溶性的蓝紫色甲瓒(formazn),而死细胞则无此功能。用DMSO溶解甲瓒后,在一定波长下用酶标仪测定光密度值,即可定量测出细胞的存活率。根据光密度值的变化观察样品对肿瘤细胞株的抑制作用。
2.抗肿瘤活性实验
试样:实施例化合物
细胞系:慢性粒细胞性白血病细胞株K562。
试剂:噻唑蓝(MTT)、RPMI 1640培养液(美国Hyclone公司)、新生牛血清(浙江天杭生物科技股份有限公司)、抗生素(美国英杰生命技术公司);96孔培养板(美国美国康宁公司);二甲基亚砜(美国Sigma公司)。
仪器:HFsafe-1500型超净工作台、Forma 3111CO2培养箱(美国Thermo公司);IX70荧光倒置显微镜(日本OLYMPUS有限公司);Synergy HTX多功能微孔板检测仪(美国伯腾仪器有限公司);Pure Maxima LS纯水仪(英国ELGA公司)。
实验操作:试样对K562细胞的体外抑制活性测试。实验过程中,每种试样设置5个浓度梯度(浓度梯度设置范围为128μmol/L~8μmol/L),每个浓度6个平行试样,每组实验平行3次,并通过空白组对照得出结论。酶标仪检测各孔OD值,检测波长490nm。
3.抗肿瘤活性评价
1)细胞抑制率计算:
Figure RE-GDA0001870567300000071
2)IC50值计算
试样浓度对数值与细胞抑制率线性回归,利用软件SPSS13.0计算试样对细胞的半数抑制浓度IC50值。6-烯丙基-8-(2-甲基苯并呋喃-5-基)-2H-苯并[b][1,4]噁嗪-2,3(4H)-二酮对慢性粒细胞性白血病细胞株K562细胞的IC50是18.07μM。
活性测试结果表明,8-(苯并呋喃-5-基)苯并噁嗪二酮对慢性粒细胞性白血病细胞株 K562细胞具有良好的抑制活性,可用于制备抗癌药物。

Claims (6)

1.一类化学结构式Ⅰ所示的8-(苯并呋喃-5-基)苯并噁嗪二酮:
Figure FDA0003855801960000011
其中,R选自:氢、C1~C2烷基、C3~C4直链烷基或支链烷基;R1选自:氢、C1~C2烷基。
2.权利要求1所述的8-(苯并呋喃-5-基)苯并噁嗪二酮,选择的化合物是6-烯丙基-8-(2-甲基苯并呋喃-5-基)-2H-苯并[b][1,4]噁嗪-2,3(4H)-二酮。
3.一类8-(苯并呋喃-5-基)苯并噁嗪二酮的制备方法,其特征在于,它的制备反应如下:
Figure FDA0003855801960000012
其中,R选自:氢、C1~C2烷基、C3~C4直链烷基或支链烷基;R1选自:C1~C2烷基,X选自:溴或碘,或R1X选自:碘甲烷、碘乙烷、溴乙烷、硫酸二甲酯或硫酸二乙酯。
4.权利要求1所述的8-(苯并呋喃-5-基)苯并噁嗪二酮在制备抗白血病药物中的应用。
5.一种药物组合物,包括权利要求1中一种化合物和制药学上可用的载体。
6.一种药物组合物,包括权利要求2中一种化合物和制药学上可用的载体。
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