CN102558058A

CN102558058A - 1-芳基-3-取代-5-取代氨基-4-吡唑甲酰胺类化合物及其应用

Info

Publication number: CN102558058A
Application number: CN2012100165081A
Authority: CN
Inventors: 卢久福
Original assignee: Shaanxi University of Technology
Current assignee: Shaanxi University of Technology
Priority date: 2012-01-19
Filing date: 2012-01-19
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2032-01-19
Also published as: CN102558058B

Abstract

本发明公开了1-芳基-3-取代-5-取代氨基-4-吡唑甲酰胺类化合物及其应用，结构通式如下：

R₁，R₂是可以独立地为氢，苄基或烷基或者R₁和R₂与它们所连接的N一起形成下述基团：咪唑烷基，2-咪唑烷基，3-咪唑烷基，吡咯基，2H-吡咯基，2-吡咯啉基，吡咯烷基，三唑基，吡唑基，哌嗪基，哒嗪基，吡嗪基，三嗪基，吗啉基，硫代吗啉基，R₁和R₂可以相同或不同；R₃是H，CF₃，Br，NO₂，CH₃和OCH₃中的任一种；R₄是氢，卤素，氰基，羟基，卤代烷基，烷氧基，烷氧基烷基，烷硫基，烷硫基烷基。该类化合物药理活性结果显示其对肿瘤细胞株具有良好的抑制作用。

Description

1-芳基-3-取代-5-取代氨基-4-吡唑甲酰胺类化合物及其应用

技术领域

本发明涉及医药技术领域，尤其涉及的是一种新型1-芳基-3-取代-5-取代氨基-4-吡唑甲酰胺类化合物及其应用。

背景技术

肿瘤是困扰现代人健康的一大顽症，它发病率高、死亡率高、复发率高、治疗难。每年全世界约有700万人死于癌症，约占总死亡人数的四分之一。其中，乳腺癌和卵巢癌则是危害妇女健康的主要恶性肿瘤，全世界每年约有120万妇女发生乳腺癌。目前我国现有癌症患者死亡率逾30％，已成为我国居民死亡的第二大因素。药物治疗已成为对恶性肿瘤有效而又普遍使用的一种治疗方法。2010年全球抗肿瘤药物销售额约为600亿美元。临床上应用的抗肿瘤药物种类繁多，其中化疗药物主要有烷化剂铂络合物抗肿瘤药物、葱环类抗肿瘤药物、破坏DNA的抗生素等。此外，天然抗肿瘤药物的研究也占有相当大的比例，如目前临床上常用一些药物有喜树碱、长春新碱、紫杉醇等。然而，现有的抗肿瘤药物存在着选择性较差、毒副作用、耐药性等问题。寻找高效低毒的抗肿瘤药物仍是科学家面临的重要课题。

发明内容

本发明的目的在于提供新型的1-芳基-3-取代-5-取代氨基-4-吡唑甲酰胺类化合物，该类化合物药理活性结果显示其对肿瘤细胞株具有良好的抑制作用。

本发明的1-芳基-3-取代-5-取代氨基-4-吡唑甲酰胺类化合物结构通式如下：

通式(I)

R₁，R₂是可以独立地为氢，苄基或烷基或者R₁和R₂与它们所连接的N一起形成下述基团：咪唑烷基、2-咪唑烷基、3-咪唑烷基、吡咯基、2H-吡咯基、2-吡咯啉基、吡咯烷基、三唑基、吡唑基、哌嗪基、哒嗪基、吡嗪基、三嗪基、吗啉基、硫代吗啉基；所述基团可任选被羟基、卤素、烷基、氨基、卤代烷基、烷硫基烷基、烷氧基烷基或嘧啶基取代或如下所示基团取代：

其中Y是S，O，NH或N-烷基；

R₁和R₂可以相同或不同；R₃是H、CF₃、Br、NO₂、CH₃和OCH₃中的任一种；R₄是氢、卤素、氰基、羟基、卤代烷基、烷氧基、烷氧基烷基、烷硫基、烷硫基烷基；

上述化合物的合以2-氰基乙酰胺为起始原料经过路线I或乙酰乙酸乙酯为起始原料经过路线II而制得，具体合成路线如下：

合成路线I：

合成路线II：

依据上述合成途径，可以得到下述结构的药物：

上述药物可加入一种或多种药物载体或赋形剂，制备成片剂、胶囊剂、散剂、丸剂、颗粒剂或乳剂。通过药理活性试验表明其对肿瘤细胞株有很好的抑制作用。

附图说明

图1为化合物(1)H NMR图谱；

图2为化合物(2)H NMR图谱；

图3为化合物(3)H NMR图谱；

图4为化合物(4)H NMR图谱；

图5为化合物(5)H NMR图谱；

图6为化合物(6)H NMR图谱；

图7为化合物(7)H NMR图谱；

图8为化合物(8)H NMR图谱；

图9为化合物(9)H NMR图谱；

图10为化合物(10)H NMR图谱；

图11为化合物(11)H NMR图谱；

图12为化合物(12)H NMR图谱。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。

实施例1：化合物(1)的合成

采用合成路线I的方式：

将2-氰基乙酰胺(3.36g，39.96mmol)用7mL乙酸溶解在250mL圆底烧瓶中，同时在该烧瓶中加入1，1，1-三乙氧基乙烷(7.13g，43.95mmol)，整个反应体系在100℃下搅拌过夜，反应毕，降至室温。将15mL乙醚加至反应体系中，同时将产生的固体过滤收集，干燥得3.3g白色固体2-氰基-3-乙氧丁基-2-烯胺，熔点：95～97℃，产率54％，(ES，m/z)：155.2[M+H]⁺¹。

将2-氰基-3-乙氧丁基-2-烯胺(1.0g，6.49mmol)用15mL甲醇溶解在50mL圆底烧瓶中，同时加入苯肼(840mg，7.77mmol)。整个反应体系在80℃下搅拌过夜，反应毕。将反应液真空浓缩，所得粗产品用硅胶柱色谱分离提纯，洗脱剂为乙酸乙酯/石油醚(1∶1)，得1.0g黄色固体5-氨基-3-甲基-1-苯基-1H-吡唑-4-咪唑羧基酰胺，熔点：92～94℃，产率71％，(ES，m/z)：217.2[M+H]⁺¹。

将5-氨基-3-甲基-1-苯基-1H-吡唑-4-咪唑羧基酰胺(546mg，2.53mmol)用40mL四氢呋喃溶解在100mL圆底烧瓶中，同时加入1-(嘧啶基-4)哌啶-4-酰氯(1500mg，6.70mmol)和叔丁醇钾(848mg，7.57mmol)。整个反应体系在室温下搅拌2h，反应毕。将反应液真空浓缩，所得粗产品用硅胶柱色谱分离提纯，洗脱剂为二氯甲烷/甲醇(20∶1)，得0.46g棕色固体N-(4-氨甲酰基-3-甲基-1-苯基-1H-吡唑-5-yl)-1-(嘧啶-4)哌啶-4-咪唑羧基酰胺，熔点：115～117℃，产率47％，(ES，m/z)：405.2[M+H]⁺¹。¹H NMR(300MHz，CD₃OD)δ：1.30(s，2H)，1.64～1.68(m，2H)，1.93～1.97(m，2H)，2.46(s，3H)，2.89(brs，1H)，4.15(d，2H)，7.10～7.12(m，2H)，7.45～7.52(m，5H)，8.10～8.13(m，2H)。见图1。

实施例2：采用1-吡啶-4-哌啶-4-甲酰氯为试剂，按照合成路线I，即可制得化合物(2)

Mp(熔点)：101～103℃；(ES，m/z)：421.2[M+H]⁺¹；¹H NMR(300MHz，DMSO)δ：1.30(s，2H)，1.64～1.68(m，2H)，1.93～1.97(m，2H)，2.46(s，3H)，2.89(brs，1H)，4.02(s，3H)，4.15(d，2H)，7.10～7.12(m，2H)，7.45～7.52(m，5H)，8.10～8.13(m，2H)。见图2。

实施例3：采用1-(吖丁啶-3)-哌啶-4-甲酰氯为试剂，按照合成路线I，即可制得化合物(3)的合成

Mp(熔点)：121～123℃；(ES，m/z)：383.2[M+H]⁺¹；¹H NMR(300MHz，DMSO)δ：1.88～2.05(4H，m)，2.48(3H，s)，2.63～2.69(1H，m)，2.80(2H，t)，3.20～3.30(2H，m)，4.06～4.12(1H，m)，4.26～4.45(4H，m)，7.42～7.56(5H，m)。见图3。

实施例4：采用3-甲磺酰胺基苯甲酰氯为试剂，按照合成路线I，即可制得化合物(4)的合成

Mp(熔点)：126～128℃；(ES，m/z)：414.2[M+H]⁺；¹H NMR(300MHz，DMSO)δ：2.51(s，3H)，3.00(s，3H)，7.43-7.51(m，7H)，7.56(brs，1H)，7.71(s，1H)。见图4。

实施例5：化合物(5)的合成

采用合成路线II的方式：

将乙酰乙酸乙酯(24g，184.42mmol)和苯肼(20g，184.95mmol)置于1000mL圆底烧瓶中，整个反应体系在100℃下搅拌过夜，反应毕。冷至室温，过滤，用乙醚反复洗涤固体，得30g浅黄色3-甲基-1-苯基-1H-吡唑-5(4H)-酮，熔点：99～101℃，产率92％，(ES，m/z)：175.2[M+H]⁺¹。

将3-甲基-1-苯基-1H-吡唑-5(4H)-酮(1g，5.74mmol)用10mL 1，4-二氧六环溶解在50mL的圆底烧瓶中，同时加入氢氧化钙(640mg，8.64mmol)。在50℃下搅拌1h，然后滴加氯甲酸乙酯(685mg，6.31mmol)，整个反应体系在回流条件下搅拌1h，然后冷至室温加入30mL的3M盐酸，继续搅拌20min，反应毕。用二氯甲烷(3×30mL)萃取，合并有机相。同时用30mL的0.06M盐酸洗涤有机相，无水硫酸镁干燥，浓缩。将所得粗产品用甲醇重结晶，得0.6g黄褐色5-羟基-3-甲基-1-苯基-1H-吡唑-4-羧酸乙酯，熔点：92～94℃，产率，42％，(ES，m/z)：247.2[M+H]⁺¹。

将5-羟基-3-甲基-1-苯基-1H-吡唑-4-羧酸乙酯(500mg，2.03mmol)和三溴氧磷(873mg，3.05mmol)置于50mL圆底烧瓶中，整个反应体系在120℃下搅拌过夜，冷至室温，反应毕。加入20mL乙酸乙酯稀释，再加入15mL水，真空浓缩反应液，所得粗产品用硅胶柱色谱分离提纯，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(1∶1)，得430mg黄色固体5-溴-3-甲基-1-苯基-1H-吡唑-4-羧酸，熔点：124～126℃，产率，75％，(ES，m/z)：280.2[M+H]⁺¹。

将5-溴-3-甲基-1-苯基-1H-吡唑-4-羧酸(2.2g，7.83mmol)用10mL二氯甲烷溶解在100mL圆底烧瓶中，再加入草酰氯(1.5g，11.82mmol)后室温下搅拌15min后，将反应液真空浓缩，所得粗产品用10mL二氯甲烷溶解，在0℃下，再滴加(200mg，2.94mmol)的25％的氨水，室温下搅拌30min，反应毕。加入25mL二氯甲烷稀释，用饱和食盐水洗涤，合并有机相，干燥，浓缩，所得粗产品用硅胶柱色谱分离提纯，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(1∶1)，得白色固体5-溴-3-甲基-1-苯基-1H-吡唑-4-甲酰胺，熔点：127～129℃，产率，50％，(ES，m/z)：280.2[M+H]⁺¹。

将5-溴-3-甲基-1-苯基-1H-吡唑-4-甲酰胺(0.976g，3.5mmol)用15mLN，N-二甲基甲酰胺溶解在50mL圆底烧瓶中，再加入碳酸钾固体(0.967g，7.0mmol)和1-(吡啶-3-)哌啶(0.599g，3.7mmol)。整个反应体系在75℃下搅拌3h后，反应毕。加入35mL氯仿稀释，萃取，合并有机相，干燥，浓缩，所得粗产品用硅胶柱色谱分离提纯，洗脱剂为二氯甲烷/甲醇(15∶1)，得白色0.886g白色固体3-甲氧基-1-苯基-5-(4-吡啶基-3-)哌嗪基-1-)-1H-吡唑-4-甲酰胺，熔点：139～141℃，产率，67％，(ES，m/z)：379.2[M+H]⁺¹。¹H NMR(300MHz，DMSO)δ：3.40～3.42(m，6H)，4.05(s，3H)，7.40～7.50(m，1H)，7.51～7.65(m，4H)，7.71～7.82(m，1H)，8.02～8.05(m，1H)，8.08～8.10(m，1H)，8.33(s，1H)。见图5。

实施例6：采用1-哌啶-4-哌啶为试剂，按照合成路线II，即可制得化合物(6)

Mp(熔点)：120～122℃；(ES，m/z)：385.2[M+H]⁺¹；¹H NMR(300MHz，DMSO)δ：1.74～1.88(m，2H)，2.28(d，2H)，2.95～3.04(m，4H)，3.21～3.66(m，9H)，3.90(s，3H)，7.39～7.42(m，2H)，7.50～7.52(m，3H)。见图6。

实施例7：采用1-吡啶-4-哌啶为试剂，按照合成路线II，即可制得化合物(7)

Mp(熔点)：124～126℃；(ES，m/z)：379.2[M+H]⁺¹；¹H NMR(300MHz，DMSO)δ：1.72～1.74(m，4H)，2.10-2.20(m，4H)，2.50(s，3H)，5.49(d，2H)，6.04～6.08(m，5H)，6.53(d，2H)。见图7。

实施例8：采用1-吡咯-3-哌嗪为试剂，按照合成路线II，即可制得化合物(8)

Mp(熔点)：115～117℃；(ES，m/z)：371.2[M+H]⁺¹；¹H NMR(300MHz，DMSO)δ：1.99～2.07(m，1H)，2.09-2.33(m，1H)，3.16～3.29(m，3H)，3.38～3.59(m，7H)，3.88～3.91(m，2H)，4.01(s，3H)，7.40～7.43(m，2H)，7.49～7.51(m，3H)。见图8。

实施例9：采用1-吡咯-3-哌嗪为试剂，按照合成路线II，即可制得化合物(9)

Mp(熔点)：113～115℃；(ES，m/z)：371.2[M+H]⁺¹；¹H NMR(300MHz，DMSO)δ：2.07～2.15(m，1H)，2.50～2.53(m，1H)，3.18～3.45(m，10H)，3.49～3.57(m，1H)，3.74～3.82(m，1H)，3.91(s，3H)，3.97～4.02(m，1H)，7.40～7.43(m，2H)，7.50～7.53(m，3H).见图9。

实施例10：采用1-哌啶-4-哌嗪为试剂，按照合成路线II，即可制得化合物(10)

Mp(熔点)：107～109℃；(ES，m/z)：385.2[M+H]⁺¹；¹H NMR(300MHz，DMSO)δ：1.74～1.88(m，2H)，2.28(d，2H)，2.95～3.04(m，4H)，3.21～3.66(m，9H)，3.90(s，3H)，7.39～7.42(m，2H)，7.50～7.52(m，3H)。见图10。

实施例11：采用1-(吖丁啶)-3-哌嗪为试剂，按照合成路线II，即可制得化合物(11)

Mp(熔点)：115～117℃；(ES，m/z)：357.2[M+H]⁺¹；¹H NMR(300MHz，DMSO)δ：2.85～3.00(m，4H)，3.20～3.35(m，4H)，3.90(s，3H)，4.10～4.25(m，2H)，4.28(d，3H)，7.38～7.41(m，2H)，7.49～7.51(m，3H)。见图11。

实施例12：采用1-(吡咯-2-甲基)哌嗪为试剂，按照合成路线II，即可制得化合物(12)

Mp(熔点)：110～112℃；(ES，m/z)：385.2[M+H]⁺¹；¹H NMR(300MHz，DMSO)δ：1.68～1.76(m，1H)，1.94～2.05(m，3H)，2.26～2.30(m，1H)，3.17～3.23(m，4H)，3.30～3.35(m，5H)，3.40～3.55(m，2H)，3.92(s，3H)，3.95～3.98(m，1H)，7.41～7.44(m，2H)，7.51～7.54(m，3H)。见图12。

实施例13：化合物药理实验

待测化合物对MCF-7(人乳腺癌细胞)、HeLa(人宫颈癌细胞)和BeL7402(人肝癌细胞)肿瘤细胞作为研究对象，采用四甲基偶氮唑盐比色法，即MTT法。活性用半数抑制浓度(IC₅₀)表示，单位为μM。

以MCF-7细胞为例：

取0.25％胰蛋白酶消化单层培养的MCF-7细胞，用含10％胎牛血清的RPMI1640培养液配成单细胞悬液，接种于96孔板中，每孔200μL(含3×10⁴～5×10⁴个细胞)。将培养板放入CO2孵箱，在37℃、5％CO₂条件下，待培养细胞贴壁后加入不同浓度的待测化合物，每个化合物测试4个浓度(1×10^-5、1×10^-6、1×10^-7、1×10^-8mol/L)，对照组加入与给药组等体积的溶剂。继续在CO₂孵箱中于37℃、5％CO₂条件下培养72h。每孔加入20μL MTT溶液(5mg/mL)，于37℃继续孵育4h，中止培养，弃去孔内培养上清液，每孔加入150μL DMSO，轻度振荡10min，选择570nm波长，在酶标仪上测定各孔光吸收值(OD值)，用下面公式计算化合物对肿瘤细胞的抑制率，并计算IC₅₀。重复测试3次，取平均值为最终结果。

化合物	MCF-7(IC₅₀μM)	HeLa(IC₅₀μM)	BEL-7402(IC₅₀μM)
				(1)	10.62	24.62	15.44
(2)	6.57	9.52	＞100
				(3)	17.09	＞100	9.04
(4)	＞100	15.07	30.22
				(5)	5.66	13.79	11.35
(6)	24.82	18.73	＞100
				(7)	3.25	8.74	10.47
(8)	＞100	35.62	18.09
				(9)	14.31	17.92	15.49
(10)	28.76	＞100	8.73
				(11)	31.38	25.46	16.84
(12)	12.16	18.63	＞100

通过上述数据可知，化合物2对MCF-7和HeLa肿瘤细胞具有明显的抑制活性，而对BEL-7402肿瘤细胞几乎不敏感；化合物5和7对三种肿瘤细胞均显示了很好的抑制活性，有进一步研究的价值；其余化合物对三种肿瘤细胞也显示了不同的抑制活性。初步构效关系分析表明吡唑环上的R₃为供电子基，-NR₁R₂为吡啶联哌啶或哌嗪结构是有利于提高化合物的抗肿瘤活性的。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.1-芳基-3-取代-5-取代氨基-4-吡唑甲酰胺类化合物，结构通式如下：

R₁，R₂是可以独立地为氢、苄基或烷基或者R₁和R₂与它们所连接的N一起形成下述基团：咪唑烷基、2-咪唑烷基、3-咪唑烷基、吡咯基、2H-吡咯基、2-吡咯啉基、吡咯烷基、三唑基、吡唑基、哌嗪基、哒嗪基、吡嗪基、三嗪基、吗啉基、硫代吗啉基；所述基团可任选被羟基、卤素、烷基、氨基、卤代烷基、烷硫基烷基、烷氧基烷基或嘧啶基取代或如下所示基团取代：

其中Y是S，O，NH或N-烷基；

R₁和R₂可以相同或不同；R₃是H、CF₃、Br、NO₂、CH₃和OCH₃中的任一种；R₄是氢、卤素、氰基、羟基、卤代烷基、烷氧基、烷氧基烷基、烷硫基、烷硫基烷基。

2.根据权利要求1所述的1-芳基-3-取代-5-取代氨基-4-吡唑甲酰胺类化合物在制备抗肿瘤药物中的应用。