CN102887904B

CN102887904B - 2,3-二氧乙基-5-甲基-8,9-二甲氧基苯并菲啶衍生物及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN102887904B
Application number: CN201210381432.2A
Authority: CN
Inventors: 苏桂发; 潘成学; 冯凯曦; 戴支凯; 覃江克; 唐煌; 刘华钢
Original assignee: Guangxi Normal University
Current assignee: Guangxi Normal University
Priority date: 2012-10-10
Filing date: 2012-10-10
Publication date: 2015-01-14
Anticipated expiration: 2032-10-10
Also published as: CN102887904A

Abstract

本发明涉及式I所示的2，3-二氧乙基-5-甲基-8，9-二甲氧基苯并菲啶衍生物、其合成方法以及其在制备抑制肿瘤细胞活性方面药物的应用。本发明的2，3-二氧乙基-5-甲基-8，9-二甲氧基苯并菲啶-盐酸盐以及氢溴酸盐对胃癌（MGC-803）、肝癌（BEL7402）、人鼻咽癌（CNE）、人肺腺癌（A549）四种癌细胞株的半数杀伤浓度IC₅₀均低于氯化两面针碱，更加大大低于5-FU（对照药）。

Description

2,3-二氧乙基-5-甲基-8,9-二甲氧基苯并菲啶衍生物及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及2，3-二氧乙基-5-甲基-8，9-二甲氧基苯并菲啶衍生物，及其制备方法，以及含有上述物质的制备抗肿瘤方面的药物组合物。

背景技术

肿瘤是严重威胁人类健康的常见病、多发病，是目前危及人类生命的最主要疾病之一，其死亡已位居各类死因的第一位。目前在恶性肿瘤的三大疗法中，药物治疗占有重要的地位。在合成的化学类抗肿瘤药物中绝大多数都是以天然抗肿瘤活性成分为先导的化合物，从天然产物中寻找抗肿瘤先导产物并进行结构改造，使之成为抗肿瘤新药是当前抗肿瘤研究的热点（中国肿瘤，2007，16（9），705～708）。人们发现，目前的抗癌药物普遍都存在对肿瘤细胞选择性低的缺点，几乎所有的抗癌药物在杀伤癌细胞的同时也杀伤正常细胞。因此，提高抗癌药物的选择性、研制开发高效低毒的抗癌药物是科学家们关注的焦点（科学通报，2001，6，451-460）。

苯并菲啶类生物碱是一类重要的异喹啉生物碱，主要分布在罂粟科和芸香科植物中。从结构上看它是苯环和菲啶环并在一起形成的，因此它有四个环，两端的环为芳香环，中间的环可以是芳香环也可以是氢化的芳香环，在非氮环上至少带两个含氧的取代基，氮原子上绝大多数连接一个甲基，并且它们多以季铵盐的形式存在于植物中，这类生物碱由于其结构的特殊性，大多具有非常好的抗肿瘤活性。

例如白屈菜红碱的类似物NK109作用于人宫颈癌细胞株S3的半数杀伤浓度（IC₅₀）为0.05μg/mL（Org.Lett.1999，1（7），985-988）；氯化两面针碱作用于作用于人乳腺癌细胞株MCF-7，乳腺癌细胞株HS578T，前列腺细胞株DU145，前列腺细胞株MPC3的IC₅₀分别为40.59，145.0，2.64，78.89ng/mL（Antimicrob.Agents Ch.1999，43（12），2862-2868）。

发明内容

本发明的目的是提供式I所示的2，3-二氧乙基-5-甲基-8，9-二甲氧基苯并菲啶衍生物、其合成方法以及其在制备抑制肿瘤细胞活性方面药物的应用。

X^-独立地选自氯离子、溴离子、碘离子、硫酸根离子、磷酸根离子、硝酸根离子、高氯酸根离子、富马酸根离子、乙酸根离子、丙酸根离子、琥珀酸根离子、羟基乙酸根离子、甲酸根离子、乳酸根离子、马来酸根离子、酒石酸根离子、柠檬酸根离子、丙二酸根离子；

本发明还提供了制备2，3-二氧乙基-5-甲基-8，9-二甲氧基苯并菲啶-氢卤酸盐的方法，该方法包括：以2，3-二氧亚乙基-5-氨基萘和2-溴-4，5-二甲氧基苯甲醛为原料反应得到席夫碱，将此席夫碱还原，环化，季铵化，卤代就得到目标产物，反应式为：

本发明还提供一种药物组合物，包含至少一种药学上可接受的载体和式I化合物或其溶剂化物。

本发明还提供式I化合物或其溶剂化物或上述的药物组合物在制备抗肿瘤药物方面的应用。特别是在在制备治疗实体瘤药物方面的应用。药物的剂型包括注射剂、口服可接受的制剂、局部用药制剂、喷雾剂或者滴剂。

本发明的2，3-二氧乙基-5-甲基-8，9-二甲氧基苯并菲啶是氯化两面针碱的衍生物，具有很好抗肿瘤活性。通过对胃癌（MGC-803）、肝癌（BEL7402）、人鼻咽癌（CNE）、人肺腺癌（A549）四种癌细胞株体外抑制实验，证实本发明的2，3-二氧乙基-5-甲基-8，9-二甲氧基苯并菲啶-氢卤酸盐有很好的抑制作用，其中对肝癌（BEL7402）、人鼻咽癌（CNE）、人肺腺癌（A549）三种癌细胞株的IC₅₀在3μM以下。

本发明的新化合物2，3-二氧乙基-5-甲基-8，9-二甲氧基苯并菲啶衍生物特别是其氢卤酸盐对肿瘤细胞具有显著的细胞毒活性，有望成为抗肿瘤药物。

具体实施方式

下面的实施例是本发明优选的说明性优选方案，对本发明不构成任何限制。

实施例1：2-溴-4，5-二甲氧基苯甲醛（化合物1）的合成

将甲醇（20mL）、3，4-二甲氧基苯甲醛（1.42g，8.55mmol）加入到圆底烧瓶中，慢慢加入液溴（0.5mL，9.76mmol），反应1小时，旋转蒸发除去溶剂。在不断搅拌下加入水（50mL），所得糊状物用布氏漏斗抽滤，再用水和甲醇洗涤，干燥得1.76g无色到微黄色的产物，产率84％。M.p.143～145℃，¹H NMR（500MHz，CDCl₃）δ:10.21（s，1H，CHO），7.44（s，1H，ArH），7.08（s，1H，ArH），3.97（s，3H，OCH₃），3.94（s，3H，OCH₃）。化合物1的结构式如下：

实施例2：2，3-二氧乙基-5-氨基萘（化合物2）的合成

将无水乙醇（170mL）、2，3-二氧乙基-5-硝基萘（1.56g，7.18mmol）和10％的Pd/C 0.15g加入到圆底烧瓶中，通入氢气反应8小时，过滤，除去乙醇，所得残渣用硅胶柱层析提纯得1.11g淡紫色固体，产率82％。M.p.169～173℃，¹H NMR（500MHz，CDCl₃）δ：7.28（s，1H，ArH），7.26（s，1H，ArH），7.18（m，2H，ArH），6.65（m，1H，ArH），4.36（s，4H，OCH₂CH₂O），3.97（s，2H，NH₂），¹³C NMR（CDCl₃，125MHz）δ：143.92，143.28，140.94，130.62，124.78，119.90，117.80，113.25，108.20，106.54（10C，2Ar），64.54，64.52（2C，OCH₂CH₂O）；IR（KBr）ν:3838（N-H），3735（N-H），3368，1636（Ar-H），1517（Ar-H），1475（Ar-H），1290（C-O），1252（C-O），1067（C-O），904，864cm^-1；APCIMS m/z:201.83[M+H]⁺。化合物2的结构式如下：

实施例3：N-（2-溴-4，5-二甲氧基苯亚甲基）-6，7-（二氧乙基）-1-萘胺（化合物3）的合成

将无水乙醇（150mL）、化合物1（2.19g，8.97mol）、化合物2（1.68g，8.97mol）加入到圆底烧瓶中，加热反应10个小时，冷却后过滤，用乙醇洗涤，干燥后得到3.05g土黄色固体，产率82％。M.p.218～221℃，¹H NMR（500MHz，CDCl₃）δ:8.81（s，1H，CHN），7.94（s，1H，ArH），7.76（s，1H，ArH），7.57（d，J=8.2Hz，1H，ArH），7.33（m，2H，ArH），7.09（s，1H，ArH），6.95（d，J=7.2Hz，1H，ArH），4.37（brs，4H，OCH₂CH₂O），4.03（s，3H，OCH₃），3.97（s，3H，OCH₃）；¹³C NMR（CDCl₃，125MHz）δ:158.40（1C，CHN），152.33，148.87，148.01，144.38，143.74，130.29，127.42，125.08，124.53，118.03，115.51，115.22，112.49，111.43，110.43，108.29（16C，3Ar），64.51（2C，OCH₂CH₂O），56.32，56.23（2C，2OCH₃）；IR（KBr）ν：1592（Ar-H），1564（Ar-H），1505（Ar-H），1465（Ar-H），1288（C-O），1248（C-O），1214（C-O），900，862cm^-1；APCI-MS m/z:427.96[M+H]⁺。化合物3的结构式如下：

实施例4：N-（2-溴-4，5-二甲氧基苄基）-6，7-（二氧乙基）-1-萘胺（化合物4）的合成

将甲苯（150mL）、化合物3（3.05g，0.96mmol）、二甲胺基硼烷（0.87g，14.76mmol）加入圆底烧瓶中，然后加入冰乙酸4mL，反应1.5小时后，加入1mol/L的盐酸，继续搅拌1小时，加入氢氧化钠溶液中和，搅拌均匀后过滤，滤渣用乙醇重结晶得到2.79g白色固体，产率91％。M.p.203～204℃，¹H NMR（500MHz，CDCl₃）δ:7.31（m，3H，ArH），7.28（s，1H，ArH），7.25（s，1H，ArH），7.19（m，2H，ArH），7.07（s，1H，ArH），7.03（s，1H，ArH），4.49（s，2H，CH₂），4.36（s，4H，OCH₂CH₂O），3.90（s，3H，OCH₃），3.78（s，3H，OCH₃）；¹³C NMR（CDCl₃，125MHz）δ：148.94，148.68，143.81，143.33，130.45，124.88，119.75，117.20，115.73，113.48，112.67，105.93，104.05（16C，3Ar），64.55，64.51（2C，OCH₂CH₂O），56.32，56.23（2C，2OCH₃），48.85（1C，CH₂NH）；IR（KBr）ν：3393（N-H），2938，1581（Ar-H），1491（Ar-H），1471（Ar-H），1292（C-O），1260（C-O），1071（C-O），866cm^-1；APCI-MS m/z:429.82[M+H]⁺。化合物4的结构式如下：

实施例5：2，3-二氧乙基-8，9-二甲氧基苯并菲啶生物碱（化合物5）的合成

将甲苯（50mL）、化合物4（0.96g，2.23mmol）、n-Bu₃SnH（1.30mL，4.68mmol）加入到圆底烧瓶中，加热，将含有AMBN（偶氮二异戊腈1.29g，6.70mmol）的甲苯（2mL）溶液加入到上述溶液中，反应12个小时，然后加入MnO₂（1.35g，15.52mmol），室温搅拌1小时，过滤，滤渣用三氯甲烷和石油醚的混合溶液重结晶得到0.39g灰白色固体，产率50％。M.p.276～278℃，¹H NMR（500MHz，CDCl₃）δ:9.24（s，1H，ArH），8.77（s，1H，ArH），8.23（d，J=8.9Hz，1H，ArH），7.85（s，1H，ArH），7.80（d，J＝8.9Hz，1H，ArH），7.38（s，2H，ArH），4.42（s，4H，OCH₂CH₂O），4.16（s，3H，OCH₃），4.10（s，3H，OCH₃）；¹³C NMR（CDCl₃，125MHz）δ:152.99，149.77，149.47，144.63，144.59，140.46，128.92，128.70，128.07，126.13，122.34，119.58，118.14，113.10，111.07，107.28，101.64（17C，3Ar），64.60，64.48（2C，OCH₂CH₂O），56.10，56.07（2C，2OCH₃）；IR（KBr）ν：1618（Ar-H），1516（Ar-H），1498（Ar-H），1469（Ar-H），1298（C-O），1260（C-O），1167（C-O），850cm^-1；APCI-MS m/z:347.94[M+H]⁺。化合物5的结构式如下：

实施例6：2，3-二氧乙基-5-甲基-8，9-二甲氧基苯并菲啶-邻硝基苯磺酸盐（化合物6）的合成

将甲苯（40mL）、化合物5（0.36g，1.03mmol）、邻硝基苯磺酰甲酯（0.45g，2.07mmol）加入到圆底烧瓶中，加热反应35小时，冷却后过滤，固体用甲苯洗涤，干燥后得0.49g黄色固体，产率84％。M.p.307～310℃，¹H NMR（500MHz，DMSO-d₆）δ:9.79（s，1H，ArH），8.82（d，J=8.6Hz，1H，ArH），8.33（s，2H，ArH），8.24（d，J=8.4Hz，1H，ArH），7.87（t，1H，ArH），7.81（m，2H，ArH），7.54（m，3H，ArH），4.89（s，3H，CH₃），4.45（s，4H，OCH₂CH₂O），4.20（s，3H，OCH₃），4.02（s，3H，OCH₃）；¹³C NMR（CDCl₃，125MHz）δ：132.62，131.08，130.32，129.48，122.75，119.37，114.90，114.37，109.09，103.69（23C，5Ar），65.11，64.92（2C，OCH₂CH₂O），57.75，56.81（2C，2OCH₃），51.91（1C，NCH₃）；IR（KBr）ν:2254（C=N），1653（Ar-H），1558（Ar-H），1541（Ar-H），1507（Ar-H），1026（C-O），1001（C-O），826cm^-1；ESI-MS m/z:去掉邻硝基苯磺酸根后阳离子式量:362.16。化合物6的结构式如下：

实施例7：2，3-二氧乙基-5-甲基-8，9-二甲氧基苯并菲啶盐酸盐（化合物7a）的合成

将化合物6（0.49g，0.86mmol）和30mL盐酸加入到圆底烧瓶中，搅拌反应3小时，过滤，用水洗，干燥后得0.29g黄色固体，产率85％。M.p.295～296℃，¹H NMR（500MHz，DMSO-d₆）δ：9.89（s，1H，ArH），8.83（d，J=9.1Hz，1H，ArH），8.34（s，1H，ArH），8.33（s，1H，ArH），8.25（d，J=9.1Hz，1H，ArH），7.90（s，1H，ArH），7.79（s，1H，ArH），4.92（s，3H，CH₃），4.49（d，J=2.3Hz，4H，OCH₂CH₂O），4.23（s，3H，OCH₃），4.05（s，3H，OCH₃）；¹³C NMR（CDCl₃，125MHz）δ：206.88，158.73，152.12，151.06，145.88，144.57，132.54，131.32，130.28，124.53，120.21，119.38，119.31，114.88，114.36，109.08，103.70（17C，4Ar），65.11，64.92（2C，OCH₂CH₂O），57.78，56.81（2C，2OCH₃），51.92（1C，NCH₃）；IR（KBr）ν：1652（C=N），1507（Ar-H），1436（Ar-H），1020（C-O），1001（C-O）cm^-1；ESI-MS m/z:361.91[M-Cl]⁺。化合物7a的结构式如下：

实施例8：2，3-二氧乙基-5-甲基-8，9-二甲氧基苯并菲啶氢溴酸盐（化合物7b）的合成

用实施例7同样的方法制得2，3-二氧乙基-5-甲基-8，9-二甲氧基苯并菲啶-氢溴酸盐7b，产率86％。

实施例9：抗肿瘤活性的测定

应用MTT法测试了2，3-二氧乙基-5-甲基-8，9-二甲氧基苯并菲啶-盐酸盐7a和氢溴酸盐7b对胃癌（MGC-803）、肝癌（BEL7402）、人鼻咽癌（CNE）、人肺腺癌（A549）四种癌细胞株的半数杀伤浓度IC₅₀。所用的人胃癌MGC-803、人肝癌BEL-7402细胞、人鼻咽癌CNE细胞和人肺腺癌A549细胞由中国科学院上海生命科学研究院细胞资源中心提供。改良型RPMI-1640培养基为Hyclone产品。胎牛血清购自杭州四季青生物工程材料有限公司。5-氟尿嘧啶（5-fluorouracil，5-FU）购自上海旭东海普药业有限责任公司。酶标仪:Bio-Rad，USA。

将对数生长期细胞接种于96孔板，次日分为阴性对照组（Control，RPMI 1640）、阳性对照组（5-FU，10^-4mol·L^-1）和5个10倍梯度的试药组（0.01～100μmol·L^-1），加药，每组设4个平行孔。于结束培养（24h、48h和72h）前4小时，加入5mg·mL^-1的MTT。结束培养后，小心吸弃上清液，每孔加入100μLDMSO，37℃孵育15分钟，于酶标仪490nm检测各孔的吸光度值（absorbance value，A value）。化合物对肿瘤细胞的抑制增殖活性公式为:

抑制率（％）=（A_阴性对照-A_化合物）/（A_阴性对照-A_空白）×100％

以抑制率对浓度作图，推出回归方程，抑制率为50％的浓度即为IC₅₀。通过体外细胞毒实验，得到如下结果：

从上表可以看出，本发明的2，3-二氧乙基-5-甲基-8，9-二甲氧基苯并菲啶-盐酸盐7a和氢溴酸盐7b对肝癌（BEL7402）、人鼻咽癌（CNE）、人肺腺癌（A549）三种癌细胞株的半数杀伤浓度IC₅₀均低于氯化两面针碱，更加大大低于5-FU（对照药），具有很好抗肿瘤活性。

Claims

1.式I所示的2，3-二氧乙基-5-甲基-8，9-二甲氧基苯并菲啶衍生物、或其与至少一种药学上可接受的载体组成的组合物在制备治疗胃癌、肝癌、人鼻咽癌及人肺腺癌药物方面的应用，

式I

X^-独立地选自氯离子、溴离子。

2.根据权利要求1的应用，其特征在于所述药物的剂型包括注射剂、口服可接受的制剂、局部用药制剂、喷雾剂或者滴剂。