CN103288824A - 四氢吡啶并吡啶酮衍生物、其制备方法及应用 - Google Patents

四氢吡啶并吡啶酮衍生物、其制备方法及应用 Download PDF

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CN103288824A CN2012100426448A CN201210042644A CN103288824A CN 103288824 A CN103288824 A CN 103288824A CN 2012100426448 A CN2012100426448 A CN 2012100426448A CN 201210042644 A CN201210042644 A CN 201210042644A CN 103288824 A CN103288824 A CN 103288824A
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Abstract

本发明提供一种通式(I)所示四氢吡啶并吡啶酮衍生物及其制备方法。该方法是从取代苄胺(a)出发,经与丙烯酸甲酯发生Michael加成制的N,N-双(甲氧羰基乙基)取代苄胺(b),(b)在醇钠作用下发生Dieckmann缩合,然后在酸作用下水解脱羧得到N-取代苄基-4-哌啶酮(d),(d)与两分子芳香醛经羟醛缩合反应得到N-取代-3,5-双取代苄叉基哌啶-4-酮(e);(e)和丙二腈,乙酸铵在乙醇中回流加热得到通式为(I)的最终产物。本发明工艺简单、便于规模生产。化合物(I)对白血病K562细胞、卵巢癌HO-8910细胞及肝癌SMMC-7721细胞的增殖都具有很好的抑制作用。因此,本发明还提供通式(I)化合物在制备抑制白血病K562细胞、卵巢癌HO-8910细胞及肝癌SMMC-7721细胞增殖的药物上的应用。

Description

四氢吡啶并吡啶酮衍生物、其制备方法及应用
技术领域
本发明属于药物化学领域,具体涉及抗癌药物的化学合成,更具体地涉及一类能有效抑制白血病K562细胞、卵巢癌HO-8910细胞和肝癌SMMC-7721细胞增殖活性的四氢吡啶并吡啶酮衍生物及其制备方法。
背景技术
在各类疾病中,癌症对人类生命的威胁最大,是导致病人死亡的头号杀手。在各类癌症中,白血病、卵巢癌及肝癌是发病率很高的三大常见恶性肿瘤,因此,设计研发能够有效地抑制白血病、卵巢癌及肝癌细胞增殖,使其迅速凋亡的药物非常有意义。
白血病是当今世界上死亡率最高的疾病之一,对人类的健康造成了严重的威害,我国白血病的发病率在各种肿瘤中占第六位。慢性白血病,是临床上起病及发展相对缓慢的白血病,分为慢性髓细胞性白血病和慢性淋巴细胞白血病。慢性髓细胞性白血病,简称慢粒(Chronic Myelognous Leukemia,CML),慢性髓细胞性白血病中的细胞系K562,因为其自身凋亡的抵抗力比其他细胞系强,因此在白血病的治疗过程中,抑制K562细胞的增殖是非常重要的手段。由于现有技术没有理想的高效抑制K562细胞增殖的药物,慢性髓细胞性白血病难以治愈,因此发明一种具有高效抑制白血病K562细胞增殖活性的新药先导化合物是十分必要的。
卵巢癌是女性最常见的肿瘤之一,据资料统计,卵巢癌发病率仅次于子宫颈癌和子宫体癌而列居第三位。卵巢癌严重影响妇女身心健康甚至危及生命。卵巢癌HO-8910细胞系其自身抵抗凋亡的能力在卵巢癌的所有细胞系中是比较强的,能否有效抑制卵巢癌HO-8910细胞增殖是现代医药学领域衡量卵巢癌治疗效果的重要标志,为此寻找出能有效抑制卵巢癌HO-8910细胞增殖活性的药物已成为药物创制和研发领域中研究的热点之一。
原发性肝癌是世界上最常见的恶性肿瘤之一,虽然全球的肝癌发病率在各种肿瘤中位列第8位,其死亡率却排在第4位。我国由于HBV肝炎和相关肝炎后肝硬化病人众多,致使肝癌的发病率和病死率明显高于世界平均水平,全球50%以上的肝癌发生在中国。肝癌中的细胞系SMMC-7721,其抵抗凋亡的能力比其他肝癌细胞系强,因此发明一种具有高效抑制肝癌SMMC-7721细胞增殖活性的新化合物对治愈肝癌是十分必要的。
然而,目前尚缺乏能有效抑制以上几种疾病的新药或其先导化合物。
因此,本发明的目的在于提供一类能有效抑制白血病K562癌细胞系、卵巢癌HO-8910细胞系及肝癌SMMC-7721细胞系增殖的新药先导化合物。本发明的目的还在于提供这类化合物的制备方法和在制备抑制白血病K562癌细胞系、卵巢癌HO-8910细胞系及肝癌SMMC-7721细胞系增殖的新药上的应用。
发明内容
本发明提供的能有效抑制白血病K562癌细胞系、卵巢癌HO-8910细胞系及肝癌SMMC-7721细胞系增殖的新药先导化合物是通式(I)所示的四氢吡啶并吡啶酮衍生物:
Figure BDA0000137845290000021
式(I)中:R1为选自甲基和乙基的烃基,选自甲氧基和乙氧基的烃氧基,或选自氟、氯、溴的卤素;
R2为单取代或二取代的苯基,所述取代基为选自以下基团中的一种或两种:选自甲基和乙基的烷基,选自甲氧基和乙氧基的烷氧基,选自氟、溴和氯的卤素,硝基,羧基,氰基,及酯基。
本发明提供通式(I)化合物的制备方法如下:
Figure BDA0000137845290000022
(1)将4-取代苄胺(a)与丙烯酸甲酯经过Michael加成反应制成N,N-二-(甲氧羰基乙基)-4-取代苄胺(b);
Figure BDA0000137845290000023
(2)将步骤(1)的产物(b)在醇钠作用下发生Dieckmann缩合得到化合物(c),然后在酸作用下水解并脱羧得到N-(4-取代苄基)-4-哌啶酮(d);
(3)将化合物(d)与两分子芳香醛进行羟醛缩合反应得到N-(4-取代苄基)-3,5-双苄叉基-4-哌啶酮(e);
(4)将化合物(e)与丙二氰和乙酸铵在乙醇中回流即得到通式为(I)的化合物。
上述步骤(1)和步骤(2)所用溶剂均为低级脂肪醇,优选甲醇。
步骤(2)中所述在酸作用下水解并脱羧可在无机酸水溶液中进行,优选在质量分数25%的盐酸水溶液中进行。
步骤(3)和步骤(4)均可用无水低级脂肪醇作溶剂,优选无水乙醇。步骤(3)在常温下搅拌反应0.5~2小时;步骤(4)在65~78℃回流反应5~8小时,优选的反应温度是65~70℃,反应时间为6~8小时。
上述制备过程的反应式为:
Figure BDA0000137845290000033
本发明通式为(I)的四氢吡啶并吡啶酮衍生物,经测定能有效抑制白血病K562细胞、卵巢癌HO-8910细胞及肝癌SMMC-7721细胞的增殖。其抑制白血病K562细胞增殖的活性高于抗癌药5-氟尿嘧啶,具有潜在的实用性。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步阐述本发明,这些实施例并不构成对本发明保护范围的限制。
本发明提供通式(I)所示的四氢吡啶并吡啶酮衍生物
式(I)中:R1为选自甲基和乙基的烃基,选自甲氧基和乙氧基的烃氧基,或选自氟、氯、溴的卤素;
R2为单取代或二取代的苯基,所述取代基为选自以下基团中的一种或两种:选自甲基和乙基的烷基,选自甲氧基和乙氧基的烷氧基,选自氟、溴和氯的卤素,硝基,羧基,氰基,及酯基。
本发明优选的实施例为:
(Ia)6-(4-氟苄基)-4-(2-氯苯基)-8-(2-氯苄叉基)-3-氰基-1,2,5,6-四氢吡啶并[4,3-b]吡啶-2-酮;
(Ib)6-(4-氟苄基)-4-(4-甲苯基)-8-(4-甲苄叉基)-3-氰基-1,2,5,6-四氢吡啶并[4,3-b]吡啶-2-酮;
(Ic)6-(4-氟苄基)-4-(4-氟苯基)-8-(4-氟苄叉基)-3-氰基-1,2,5,6-四氢吡啶并[4,3-b]吡啶-2-酮;
(Id)6-(4-甲苄基)-4-(4-氟苯基)-8-(4-氟苄叉基)-3-氰基-1,2,5,6-四氢吡啶并[4,3-b]吡啶-2-酮;
(Ie)6-(4-甲苄基)-4-(4-异丙基苯基)-8-(4-异丙基苄叉基)-3-氰基-1,2,5,6-四氢吡啶并[4,3-b]吡啶-2-酮;
(If)6-(4-溴苄基)-4-(4-氟苯基)-8-(4-氟苄叉基)-3-氰基-1,2,5,6-四氢吡啶并[4,3-b]吡啶-2-酮;
(Ig)6-(4-溴苄基)-4-(4-甲苯基)-8-(4-甲苄叉基)-3-氰基-1,2,5,6-四氢吡啶并[4,3-b]吡啶-2-酮;
(Ih)6-(4-甲氧基苄基)-4-(4-甲苯基)-8-(4-甲苄叉基)-3-氰基-1,2,5,6-四氢吡啶并[4,3-b]吡啶-2-酮。
实施例1:制备6-(4-氟苄基)-4-(2-氯苯基)-8-(2-氯苄叉基)-3-氰基-1,2,5,6-四氢吡啶并[4,3-b]吡啶-2-酮(Ia)。
Figure BDA0000137845290000051
室温下,向100mL三颈瓶中加入0.16mol丙烯酸甲酯和7mL甲醇,搅拌下将0.04mol对氟苄胺和4mL甲醇的混合液慢慢加入三颈瓶中,使反应体系温度不超过50℃。滴加完毕后,再加热回流8h,待反应结束后,回收甲醇和未反应的丙烯酸甲酯,减压蒸馏,得到浅黄色油状液体N,N-双(甲氧羰基乙基)对氟苄胺(b1)。
向250mL干燥的三颈瓶中加入15mL无水甲苯、0.122mol金属钠搅拌加热回流,加入0.2mL无水甲醇,然后慢慢滴加0.04mol N,N-双(甲氧羰基乙基)对氟苄胺(b1)和20mL无水甲苯混合液。待滴加完毕后,回流6h。反应结束后冷却至室温,加入10mL甲醇除去未反应完的Na,将混合物用25%(质量分数)的盐酸溶液120mL提取,油浴回流6h。冷却反应混合物,搅拌下加入浓NaOH溶液中和至碱性(pH=8.5左右),用乙酸乙酯(30mL×3)萃取。合并乙酸乙酯层,用无水硫酸钠干燥,蒸馏回收乙酸乙酯,减压蒸馏剩余物质,得到淡黄色油状液体N-对氟苄基哌啶-4-酮(d1)。
向50mL干燥的圆底瓶中加入0.005mol N-对氟苄基哌啶-4-酮(d1)和0.01mol邻氯苯甲醛,加入15mL无水乙醇,搅拌加入1mL 10%NaOH(质量分数),室温搅拌30min,有黄色固体析出,薄层色谱(TLC)跟踪反应进程。待反应结束后,用乙醇洗固体,用乙酸乙酯和石油醚重结晶,得到N-(4-氟苄基)-3,5-双邻氯苄叉基哌啶-4-酮(e1)。
向25mL圆底瓶加入N-(4-氟苄基)-3,5-双邻氯苄叉基哌啶-4-酮(e1)(1mmol),丙二腈(1.5mmol,99mg),乙酸铵(1.5mmol)无水乙醇(6mL)回流加热8小时,回流温度为65℃,薄层色谱(TLC)跟踪反应进程。待反应结束后,冷却,有固体析出。抽滤,固体用乙醇重结晶,既得产物(Ia)。
产率(yield):84%,白色固体(white solid),熔点(m.p):87-89℃;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ79.86(s,1H),9.06(s,1H),6.870(s,1H),7.50-6.86(m12H),5.32(s,1H),3.46-3.20(m,4H),2.70(d,J=16.2HZ,1H),2.48(s,1H);IR(KBr):3416,1570,1500,1439,1077,989,879,858cm-1;元素分析(element analysis):C29H20Cl2FN3O,计算值(calcd.for):C%67.45,H%3.90,N%8.14;实测值(found):C%67.37,H%3.89,N%8.18。
实施例2:制备6-(4-氟苄基)-4-(4-甲苯基)-8-(4-甲苄叉基)-3-氰基-1,2,5,6-四氢吡啶并[4,3-b]吡啶-2-酮(Ib)。
Figure BDA0000137845290000061
用与实施例1相同的方法制备N-对氟苄基-4-哌啶酮(d1)。
向50mL干燥的圆底瓶中加入0.005mol N-对氟苄基-4-哌啶酮(d1)和0.01mol对甲苯甲醛,加入15mL无水乙醇,搅拌加入1mL 10%NaOH(质量分数),室温搅拌30min,有黄色固体析出,薄层色谱(TLC)跟踪反应进程。待反应结束后,用乙醇洗固体,用乙酸乙酯和石油醚重结晶,得到N-(4-氟苄基)-3,5-双对甲苄叉基哌啶-4-酮(e2)。
向25mL圆底瓶加入N-(4-氟苄基)-3,5-双对甲苄叉基哌啶-4-酮(e2)(1mmol),丙二腈(1.5mmol,99mg),乙酸铵(1.5mmol)无水乙醇(6mL)回流加热8小时,回流温度为65℃,薄层色谱(TLC)跟踪反应进程。待反应结束后,冷却,有固体析出。抽滤,固体用乙醇重结晶,既得最终产物(Ib)。
产率(yield):82%,白色固体(white solid),熔点(m.p):91-93℃;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.37(s,1H),9.06(s,1H),7.30-6.80(m,12H),4.76(s,1H),3.55-3.31(m,4H)3.1(d,J=16.6HZ,1H)2.71(d,J=16.3HZ,1H),2.25(d,J=10.10HZ,2H);IR(KBr):3416,1570,1500,1439,1077,989,879,858cm-1;元素分析(element analysis):C31H26FN3O,计算值(calcd.for):C%78.29,H%5.51,N%8.84;实测值(found):C%78.31,H%5.46,N%8.73。
实施例3:制备6-(4-氟苄基)-4-(4-氟苯基)-8-(4-氟苄叉基)-3-氰基-1,2,5,6-四氢吡啶并[4,3-b]吡啶-2-酮(Ic)。
Figure BDA0000137845290000071
用与实施例1相同的方法制备N-对氟苄基-4-哌啶酮(d1)。
向50mL干燥的圆底瓶中加入0.005mol N-对氟苄基-4-哌啶酮(d1)和0.01mol对氟苯甲醛,加入15mL无水乙醇,搅拌加入1mL 10%NaOH(质量分数),室温搅拌30min,有黄色固体析出,薄层色谱(TLC)跟踪反应进程。待反应结束后,用乙醇洗固体,用乙酸乙酯和石油醚重结晶,得到N-(4-氟苄基)-3,5-双对氟苄叉基-4-哌啶酮(e3)。
向25mL圆底瓶加入N-(4-氟苄基)-3,5-双对氟苄叉基哌啶-4-酮(e3)(1mmol),丙二腈(1.5mmol,99mg),乙酸铵(1.5mmol)无水乙醇(6mL)回流加热8小时,回流温度为65℃,薄层色谱(TLC)跟踪反应进程。待反应结束后,冷却,有固体析出。抽滤,固体用乙醇重结晶,既得最终产物(Ic)。
产率(yield):85%,白色固体(white solid),熔点(m.p):87-89℃;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.50(s,1H),9.12(s,1H),7.36-6.80(m,12H),4.75(s,1H)3.25-3.11(m,4H),3.06(d,J=17.0HZ,1H),2.68(d,J=16.7HZ,1H);IR(KBr):3416,1570,1500,1439,1077,989,879,858cm-1;元素分析(element analysis):C29H20F3N3O;计算值(calcd.for):C%72.04,H%4.17,N%8.69;实测值(found):C%72.07,H%4.13,N%8.60。
实施例4:制备6-(4-甲苄基)-4-(4-氟苯基)-8-(4-氟苄叉基)-3-氰基-1,2,5,6-四氢吡啶并[4,3-b]吡啶-2-酮(Id)。
Figure BDA0000137845290000072
用与实施例1相似的方法制备N-对甲苄基-4-哌啶酮(d2)。
向50mL干燥的圆底瓶中加入0.005mol N-对甲苄基-4-哌啶酮(d2)和0.01mol对氟苯甲醛,加入15mL无水乙醇,搅拌加入1mL 10%NaOH(质量分数),室温搅拌30min,有黄色固体析出,薄层色谱(TLC)跟踪反应进程。待反应结束后,用乙醇洗固体,用乙酸乙酯和石油醚重结晶,得到N-(4-甲苄基)-3,5-双对氟苄叉基-4-哌啶酮(e4)。
向25mL圆底瓶加入N-(4-甲苄基)-3,5-双对氟苄叉基-4-哌啶酮(e4)(1mmol),丙二腈(1.5mmol,99mg),乙酸铵(1.5mmol)无水乙醇(6mL)回流加热8小时,回流温度为65℃,薄层色谱(TLC)跟踪反应进程。待反应结束后,冷却,有固体析出。抽滤,固体用乙醇重结晶,既得最终产物(Id)。
产率(yield):68%,白色固体(white solid),熔点(m.p):95-97℃;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.30(s,1H)9.06(s,1H),7.46-6.80(m,12H)4.68(s,1H),3.65-3.46(m,4H),3.02(d,J=16.6HZ,1H),2.71(d,J=16.3HZ,1H),2.29(d,J=10.1HZ,3H);IR(KBr):3450,33003422,2351,2026,1633,1600,1564,1506,1155,1077cm-1;元素分析(element analysis):C30H23F2N3O,计算值(calcd.for):C%77.90,H%5.98,N%8.80;实测值(found):C%77.95,H%5.93,N%8.86。
实施例5:制备6-(4-甲苄基)-4-(4-异丙基苯基)-8-(4-异丙基苄叉基)-3-氰基-1,2,5,6-四氢吡啶并[4,3-b]吡啶-2-酮(Ie)。
Figure BDA0000137845290000081
用与实施例4相似的方法制备N-对甲苄基-4-哌啶酮(d2)。
向50mL干燥的圆底瓶中加入0.005mol N-对甲苄基-4-哌啶酮(d2)和0.01mol对异丙基苯甲醛,加入15mL无水乙醇,搅拌加入1mL 10%NaOH(质量分数),室温搅拌30min,有黄色固体析出,薄层色谱(TLC)跟踪反应进程。待反应结束后,用乙醇洗固体,用乙酸乙酯和石油醚重结晶,得到N-(4-甲苄基)-3,5-双对异丙基苄叉基-4-哌啶酮(e5)。
向25mL圆底瓶加入N-(4-甲苄基)-3,5-双对异丙基苄叉基-4-哌啶酮(e5)(1mmol),丙二腈(1.5mmol,99mg),乙酸铵(1.5mmol)无水乙醇(6mL)回流加热8小时,回流温度为65℃,薄层色谱(TLC)跟踪反应进程。待反应结束后,冷却,有固体析出。抽滤,固体用乙醇重结晶,既得最终产物(Ie)。
产率(yield):70%,白色固体(white solid),熔点(m.p):101-103℃;;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.40(s,1H)9.07(s,1H)7.51-6.30(m,12H)4.76(s,1H)3.46-3.28(m,4H)3.06(d,J=16.2HZ,1H)2.85(t,J=13.2HZ,2H)2.73(d,J=16.2HZ,1H)2.20(s,3H),2.01(m,12H);IR(KBr):3764,3489,2396,2340,1637,1577,1421,1363,1120,1064cm-1;元素分析(element analysis):C36H37N3O,计算值:(calcd.for)C%81.94,H%7.07,N%7.96;;实测值(found):C%81.96,H%7.09,N%7.91。
实施例6:制备6-(4-溴苄基)-4-(4-氟苯基)-8-(4-氟苄叉基)-3-氰基-1,2,5,6-四氢吡啶并[4,3-b]吡啶-2-酮(If)。
Figure BDA0000137845290000091
用与实施例1相似的方法制备N-对溴苄基-4-哌啶酮(d3)。
向50mL干燥的圆底瓶中加入0.005mol N-对溴苄基-4-哌啶酮(d3)和0.01mol对氟苯甲醛,加入15mL无水乙醇,搅拌加入1mL 10%NaOH(质量分数),室温搅拌30min,有黄色固体析出,薄层色谱(TLC)跟踪反应进程。待反应结束后,用乙醇洗固体,用乙酸乙酯和石油醚重结晶,得到N-(4-溴苄基)-3,5-双对氟苄叉基-4-哌啶酮(e6)。
向25mL圆底瓶加入N-(4-溴苄基)-3,5-双对氟苄叉基-4-哌啶酮(e6)(1mmol),丙二氰(1.5mmol,99mg),乙酸铵(1.5mmol)无水乙醇(6mL)回流加热8小时,回流温度为65℃,薄层色谱(TLC)跟踪反应进程。待反应结束后,冷却,有固体析出。抽滤,固体用乙醇重结晶,既得最终产物(If)。
产率(yield):78%,白色固体(white solid),熔点(m.p):89-91℃;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.50(s,1H),9.12(s,1H)7.50-7.04(m,12H)4.84(s,1H)3.42-3.20(m,4H),3.06(d,J=16.5HZ,1H)2.68(d,J=16.2HZ,1H);IR(KBr):3416,1601,1569,1506,1484,1429,1157,1073,841,647cm-1;元素分析(element analysis):C29H20BrF2N3O,计算值(calcd.for):C%63.98,H%3.70,N%7.72;实测值(found):C%63.92,H%3.76,N%7.78。
实施例7:制备6-(4-溴苄基)-4-(4-甲苯基)-8-(4-甲苄叉基)-3-氰基-1,2,5,6-四氢吡啶并[4,3-b]吡啶-2-酮(Ig)。
Figure BDA0000137845290000101
用与实施例6相似的方法制备N-对溴-4-哌啶酮(d3)。
向50mL干燥的圆底瓶中加入0.005mol N-对溴苄基-4-哌啶酮(d3)和0.01mol对甲苯甲醛,加入15mL无水乙醇,搅拌加入1mL 10%NaOH(质量分数),室温搅拌30min,有黄色固体析出,薄层色谱(TLC)跟踪反应进程。待反应结束后,用乙醇洗固体,用乙酸乙酯和石油醚重结晶,得到N-(4-溴苄基)-3,5-双对甲苄叉基-4-哌啶酮(e7)。
向25mL圆底瓶加入N-(4-溴苄基)-3,5-双对甲苄叉基-4-哌啶酮(e7)(1mmol),丙二氰(1.5mmol,99mg),乙酸铵(1.5mmol)无水乙醇(6mL)回流加热8小时,回流温度为65℃,薄层色谱(TLC)跟踪反应进程。待反应结束后,冷却,有固体析出。抽滤,固体用乙醇重结晶,既得最终产物(Ig)。
产率(yield):72%白色固体(white solid),熔点(m.p):102-104℃;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.45(s,1H)9.12(s,1H)7.25-6.98(m,12H)4.78(s,1H)3.25-3.10(m,4H)3.06(d,J=16.5HZ,1H)2.68(d,J=16.2HZ,1H)2.26(d,J=8.7HZ,6H);IR(KBr):3417,1569,1508,1449,1074,1011,869,646cm-1;元素分析(element analysis):C31H26BrN3O,计算值(calcd.for):C%69.41,H%4.89,N%7.83;实测值(found):C%69.48,H%4.85,N%7.86。
实施例8:制备6-(4-甲氧苄基)-4-(4-甲苯基)-8-(4-甲苄叉基)-3-氰基-1,2,5,6-四氢吡啶并[4,3-b]吡啶-2-酮(Ih)。
Figure BDA0000137845290000111
用与实施例1相似的方法制备N-对甲氧苄基-4-哌啶酮(d4)。
向50mL干燥的圆底瓶中加入0.005mol N-对甲氧苄基-4-哌啶酮(d4)和0.01mol对甲苯甲醛,加入15mL无水乙醇,搅拌加入1mL 10%NaOH(质量分数),室温搅拌30min,有黄色固体析出,薄层色谱(TLC)跟踪反应进程。待反应结束后,用乙醇洗固体,用乙酸乙酯和石油醚重结晶,得到N-(4-甲氧苄基)-3,5-双对甲苄叉基-4-哌啶酮(e8)。
向25mL圆底瓶加入N-(4-甲氧苄基)-3,5-双对甲苄叉基-4-哌啶酮(e8)(1mmol),丙二氰(1.5mmol,99mg),乙酸铵(1.5mmol)无水乙醇(6mL)回流加热8小时,回流温度为65℃,薄层色谱(TLC)跟踪反应进程。待反应结束后,冷却,有固体析出。抽滤,固体用乙醇重结晶,既得最终产物(Ih)。
产率(yield):56%,黄色固体(yellow solid),熔点(m.p):95-97℃,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.42(s,1H)9.02(s,1H)7.20-6.80(m,12H)4.72(s,1H)3.48-3.18(m,4H)3.12(s,6H)3.07(d,J=15.8HZ,1H)2.12(s,3H);IR(KBr):3422,2351,2026,1633,1600,1564,1506,1155,1077,869,646cm-1;元素分析(element analysis):C32H29N3O2,计算值(calcd.for):C%78.82,H%5.99,N%8.62;实测值(found):C%78.81,H%5.96,N%8.64。
实验例1:化合物(I)抑制白血病K562细胞、卵巢癌HO-8910细胞和肝癌SMMC-7721细胞增值活性的测试:
1、测试药剂及设备:
实验药品与试剂:自制化合物(I),用DMSO配至所需浓度(DMSO浓度≤1‰),灭菌4℃保存。MTT(四甲基偶氮唑蓝)试剂购自Sigma公司。人白血病K562细胞、卵巢癌MDR-MB-231细胞及肝癌SMMC-7721细胞均购于上海中科院细胞库。10% SDS试剂(Sino-American Biotechnology产品),用含20%小牛血清(FBS)的RPMI-1640(美国GiBCo公司)培养液,其它试剂都是市售分析纯。在37℃、5% CO2、饱和湿度的培养箱中进行传代培养,待细胞处于对数生长期时用于实验。
仪器设备:超净工作台,洁净<3.5粒/L(>0.5μm尘粒),安泰技术有限公司;CO2细胞培养箱,Thermo公司Forma Scientific,Inc;倒置显微镜,日本尼康(Nikon)公司,型号810818;酶联免疫检测仪,Bio-RAD Model 680;96孔平板,美国Costar公司;SK2200H型超声波清洗器,上海科导超声仪器有限公司。
2、试验方法:
实验在96孔板中进行,体系含1×105细胞及不同浓度的目标化合物全培养液。每孔总体积100μL,每个样品为一组,每组8个复孔,设置药物颜色对照孔(不含细胞)和含细胞与药物的培养孔,分别培养44h后,在各孔中加入MTT(5mg/mL,10μL),继续培养4h,再加入10%SDS 100μL终止反应,37℃过夜,所测样品用酶联免疫检测各孔在570nm的吸光度A值。并依下式计算肿瘤生长抑制率:
Figure BDA0000137845290000121
3.测试结果
四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法(MTT法),其主要原理是活细胞内线粒体琥珀酸脱氢酶能催化四甲基偶氮唑盐(MTT)形成蓝色甲臜,其形成的量与活细胞数和功能状态呈正相关。用MTT法测定四氢吡啶并吡啶酮衍生物(I)对白血病K562细胞系、卵巢癌HO-8910细胞系及肝癌SMMC-7721细胞系细胞增殖的影响,化合物(I)在10μg/mL的浓度下对白血病K562细胞、卵巢癌HO-89101细胞及肝癌SMMC-7721细胞增值的抑制率(%)测定结果见表1。
表1:化合物(I)在10μg/mL的浓度下,对白血病K562细胞、卵巢癌HO-8910细胞及肝癌SMMC-7721细胞增殖的抑制率(%)
Figure BDA0000137845290000131
从表1中化合物(I)抑制白血病K562细胞、卵巢癌HO-8910细胞和肝癌SMMC-7721细胞增殖活性的测定结果显示:目标化合物(I)能有效抑制白血病K562细胞、卵巢癌HO-8910细胞和肝癌SMMC-7721细胞的增殖。在10μg/mL时,表1中所示的大部分目标化合物对上述三种癌细胞的增殖都有较好的抑制作用,其中Ic对白血病K562癌细胞增殖的抑制率达74.6%(活性超过抗癌药物5-氟脲嘧啶);Ie对卵巢癌HO-8910癌细胞增殖的抑制率达67.5%;Ia对肝癌SMMC-772癌细胞增殖抑制率达到75.2%。
上述本发明的实施例并不用于限制本发明。对于本领域的技术人员来说,本发明化合物的取代基及本发明化合物的制备方法可以有变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的等同替换、改进等,均应包括在权利要求的保护范围之内。

Claims (14)

1.通式(I)所示的四氢吡啶并吡啶酮衍生物:
Figure FDA0000137845280000011
其中
R1为选自甲基和乙基的烃基,选自甲氧基和乙氧基的烃氧基,或选自氟、氯、溴的卤素;
R2为单取代或二取代的苯基,所述取代基为选自以下基团中的一种或两种:选自甲基和乙基的烷基,选自甲氧基和乙氧基的烷氧基,选自氟、溴和氯的卤素,硝基,羧基,氰基,及酯基。
2.如权利要求1所述的通式(I)所示的四氢吡啶并吡啶酮衍生物,所述化合物选自:
(Ia)6-(4-氟苄基)-4-(2-氯苯基)-8-(2-氯苄叉基)-3-氰基-1,2,5,6-四氢吡啶并[4,3-b]吡啶-2-酮;
(Ib)6-(4-氟苄基)-4-(4-甲苯基)-8-(4-甲苄叉基)-3-氰基-1,2,5,6-四氢吡啶并[4,3-b]吡啶-2-酮;
(Ic)6-(4-氟苄基)-4-(4-氟苯基)-8-(4-氟苄叉基)-3-氰基-1,2,5,6-四氢吡啶并[4,3-b]吡啶-2-酮;
(Id)6-(4-甲苄基)-4-(4-氟苯基)-8-(4-氟苄叉基)-3-氰基-1,2,5,6-四氢吡啶并[4,3-b]吡啶-2-酮;
(Ie)6-(4-甲苄基)-4-(4-异丙基苯基)-8-(4-异丙基苄叉基)-3-氰基-1,2,5,6-四氢吡啶并[4,3-b]吡啶-2-酮;
(If)6-(4-溴苄基)-4-(4-氟苯基)-8-(4-氟苄叉基)-3-氰基-1,2,5,6-四氢吡啶并[4,3-b]吡啶-2-酮;
(Ig)6-(4-溴苄基)-4-(4-甲苯基)-8-(4-甲苄叉基)-3-氰基-1,2,5,6-四氢吡啶并[4,3-b]吡啶-2-酮;和
(Ih)6-(4-甲氧基苄基)-4-(4-甲苯基)-8-(4-甲苄叉基)-3-氰基-1,2,5,6-四氢吡啶并[4,3-b]吡啶-2-酮。
3.权利要求1所述通式(I)所示四氢吡啶并吡啶酮衍生物的制备方法
Figure FDA0000137845280000021
其特征在于:
(1)将取代苄胺(a)与丙烯酸甲酯经过Michael加成反应制成黄色油状物N,N-双(甲氧羰基乙基)取代苄胺(b);
Figure FDA0000137845280000022
(2)将步骤(1)的产物(b)在醇钠作用下发生Dieckmann缩合得到化合物(c),然后在酸溶液中水解并脱羧得到N-(4-取代苄基)-4-哌啶酮(d);
Figure FDA0000137845280000023
(3)N-取代苄基-4-哌啶酮(d)与芳香醛经羟醛缩合反应得到3,5-双取代苄叉基-N-取代苄基-4-哌啶酮(e);
Figure FDA0000137845280000024
(4)3,5-双取代苄叉基-N-取代苄基-4-哌啶酮(e)与丙二氰和乙酸铵在乙醇中回流,得到通式(I)所示化合物。
4.如权利要求3所述的制备方法,其中所述步骤(1)和步骤(2)在低级脂肪醇溶剂中进行。
5.如权利要求4所述的制备方法,其中所述低级脂肪醇溶剂为甲醇。
6.如权利要求3所述的制备方法,其中所述步骤(2)中的酸溶液为无机酸水溶液。
7.如权利要求6所述的制备方法,其中所述无机酸水溶液为质量分数25%的盐酸水溶液。
8.如权利要求3所述的制备方法,其中所述步骤(3)和步骤(4)在无水低级脂肪醇溶剂中进行。
9.如权利要求8所述的制备方法,其中所述无水低级脂肪醇溶剂为无水乙醇。
10.如权利要求3所述的制备方法,其中所述步骤(3)中采用浓盐酸或10%质量分数的NaOH溶液为反应试剂。
11.如权利要求10所述的制备方法,其中所述步骤(3)中采用10%质量分数的NaOH溶液为反应试剂。
12.如权利要求3所述的制备方法,其中所述步骤(3)在常温下进行,反应时间为0.5~2小时;步骤(4)在65~78℃回流反应5~8小时。
13.如权利要求12所述的制备方法,其中所述步骤(4)的反应温度为65~70℃,反应时间为6~8小时。
14.权利要求1所述通式(I)所示四氢吡啶并吡啶酮衍生物在制备抑制白血病K562细胞、卵巢癌HO-8910细胞和肝癌SMMC-7721细胞的增殖药物上的应用。
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