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 - Google Patents

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 Download PDF

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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:
Figure DSA00000660319300011
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:
Figure BSA00000660319600021
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:
Figure BSA00000660319600022
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:
Figure BSA00000660319600031
合成路线II:
依据上述合成途径,可以得到下述结构的药物:
Figure BSA00000660319600041
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
Figure BSA00000660319600051
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]+11H 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]+11H 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]+11H 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
Figure BSA00000660319600081
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
Figure BSA00000660319600082
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]+11H 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)
Figure BSA00000660319600101
Mp(熔点):120~122℃;(ES,m/z):385.2[M+H]+11H 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)
Figure BSA00000660319600102
Mp(熔点):124~126℃;(ES,m/z):379.2[M+H]+11H 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)
Figure BSA00000660319600111
Mp(熔点):115~117℃;(ES,m/z):371.2[M+H]+11H 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)
Figure BSA00000660319600112
Mp(熔点):113~115℃;(ES,m/z):371.2[M+H]+11H 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)
Figure BSA00000660319600121
Mp(熔点):107~109℃;(ES,m/z):385.2[M+H]+11H 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)
Figure BSA00000660319600122
Mp(熔点):115~117℃;(ES,m/z):357.2[M+H]+11H 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)
Figure BSA00000660319600131
Mp(熔点):110~112℃;(ES,m/z):385.2[M+H]+11H 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。
Figure BSA00000660319600141
  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 (2)

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:
Figure FSA00000660319500011
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
Figure FSA00000660319500012
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。
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