CN103554135B

CN103554135B - 一种含色酮结构异噁唑类去甲斑蝥素衍生物及其制备方法与应用

Info

Publication number: CN103554135B
Application number: CN201310574847.6A
Authority: CN
Inventors: 邓莉平; 王玮; 胡纯琦; 吴春雷
Original assignee: University of Shaoxing
Current assignee: University of Shaoxing
Priority date: 2013-11-15
Filing date: 2013-11-15
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2033-11-15
Also published as: CN103554135A

Abstract

本发明公开了一种新型含色酮结构异噁唑类去甲斑蝥素衍生物及其制备方法与应用，该衍生物的制备是用1,3-偶极环加成方法在去甲斑蝥素结构中C₅和C₆位引入异噁唑环，与色酮衍生物反应导入色酮结构，从而合成一系列的共5个新型的含有色酮结构的异噁唑类去甲斑蝥素衍生物。上述异噁唑类去甲斑蝥素衍生物应用于抗肿瘤药物的合成，具有广阔的应用前景。

Description

一种含色酮结构异噁唑类去甲斑蝥素衍生物及其制备方法与应用

技术领域

本发明属于医药技术领域，尤其涉及一种新型含色酮结构异噁唑类去甲斑蝥素衍生物的制备方法。

背景技术

去甲斑蝥素，化学名：7-氧杂二环[2.2.1]庚烷-2,3-二羧酸酐，CAS:[5442-12-6；29745-04-8],化学结构式如下：

斑蝥素是研究恶性肿瘤药物的有效成份。现代研究证明，其对原发性肝癌有一定疗效，而且有升高白细胞，不抑制免疫系统等优点，因此，具有很高的要用研究价值，引起人们的广泛关注。但斑蝥素的毒性较大，合成很复杂，近来的研究表明，去甲斑蝥素中少了2,3位的两个甲基，去甲斑蝥素不仅保持了较强的抗肿瘤活性和独特的升高白细胞作用，而且毒性大大降低，基本上消除了斑蝥素对泌尿系统毒刺激副作用。

因此，与斑蝥素骨架修饰有关的一项具有重大意义的合成工作是去掉2,3位甲基取代。这一结构改变不会影响斑蝥素抗癌活性而毒性有所降低，并且合成步骤简化。

发明内容

本发明的目的是提供了一种利用6-溴代色酮肟在异噁唑的结构上进行改造，对去甲斑蝥素进行结构改造，提高了去甲斑蝥素的活性的新型含色酮结构异噁唑类去甲斑蝥素衍生物，并给出其制备方法与应用。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种含色酮结构异噁唑类去甲斑蝥素衍生物，其结构通式如下所示：

其中，R₁为氢，羟基，甲基，氯或溴。

作为优选，所述的含色酮结构异噁唑类去甲斑蝥素衍生物的制备方法，包括以下步骤：

步骤1)：去甲去氢斑蝥素的合成：将顺丁烯二酸酐研细，加入乙醚，室温条件下搅拌至溶解，滴入呋喃，室温搅拌24-48小时，呋喃与顺丁烯二酸酐发生Diels-Alder反应，减压过滤后制得去甲去氢斑蝥素；

步骤2)：N-取代去甲去氢斑蝥酰亚胺的合成：将去甲去氢斑蝥素溶于丙酮溶剂中，在搅拌下滴加苯胺的丙酮溶液，反应1小时后加入醋酸锰、三乙胺和醋酐，在室温下反应8小时；将反应得到的沉淀经真空干燥后溶于二甲基甲酰胺中，冰水浴中与二环己基碳二亚胺搅拌反应10小时，将滤液置于冰水中得到结晶，再重结晶得到N-取代去甲去氢斑蝥酰亚胺；

步骤3)：导入色酮结构：将N-取代去甲去氢斑蝥酰亚胺和6-溴代色酮混合于酒精中，加入氯胺T，回流12小时，进行1,3-偶极环加成反应，导入色酮结构，用甲醇再结晶，真空干燥得到产物。

作为优选，所述的步骤2)中的冰水浴的温度降至0℃。

作为优选，所述的步骤3)中6-溴代色酮肟制备方法如下：在锥形瓶中，加入盐酸羟胺和水，磁力搅拌至盐酸羟胺溶清，在搅拌下，称取6-溴代色酮和乙醇倒入锥形瓶内，剧烈搅拌，待反应完后，用碳酸钠溶液调节反应液的pH值为中性，放置冷却至室温，产生大量黄色沉淀，放入冰箱过夜后，减压过滤，室温干燥，得针状的黄色晶体。

作为优选，所述的重结晶过程采用甲醇。

上述含色酮结构异噁唑类去甲斑蝥素衍生物应用于抗肿瘤药物的合成。

本发明涉及的反应如下：

R₁是氢，羟基，甲基，氯或溴；

4aR₁是氢，；4bR₁是羟基；4cR₁是甲基；4dR₁是氯；4eR₁是溴_。

申请人经研究发现，去甲斑蝥素五元环中的氧可以用氮或硫代替，一些取代基可以取代在氮和硫上。同时在C₅和C₆是上取代还可以改变结构活性。为此发明人经过研究工作得出以下的实验数据：

本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：

本发明方法使用6-溴代色酮肟对异噁唑的结构进行改造，对去甲斑蝥素进行结构改造，提高了去甲斑蝥素的抗肿瘤活性。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述：

本发明方法合成去甲斑蝥素衍生物的原料的结构通式如下图所示：

其中，上述化合物5为色酮衍生物，是溴取代色酮与盐酸羟胺反应生成的6-溴代色酮肟。

上述6-溴代色酮肟制备方法如下：

在250ml锥形瓶中，加入35.6g(0.5mol)盐酸羟胺(M＝69.5)和90mlH₂O，磁力搅拌至盐酸羟胺完全溶解。在搅拌下，称取(0.4mol)6-溴代色酮和50ml无水乙醇倒入250ml锥形瓶内，剧烈搅拌2h。待反应完后，用20％Na₂CO₃溶液约300ml，调节反应液的pH值为中性，放置冷却至室温，产生大量黄色沉淀，放入冰箱过夜后，减压过滤，室温干燥，得针状的黄色晶体。

实施例1

(1)去甲去氢斑蝥素的合成：在100mL锥形瓶中依次加入15mL乙酯，4.00g(40mmol)粉末状顺丁烯二酸酐。等顺丁烯二酸酐溶解后，搅拌下加入2.76g(40.5mmol)呋喃。然后再室温下放置24-48小时，将反应完全后得到的产物进行减压过滤得到去甲斑蝥素。

(2)N-取代去甲去氢斑蝥酰亚胺的合成：取3.32g(20mmol)去甲斑蝥素溶解于30mL丙酮中，将丙酮溶液和化合物7加入到反应锥形瓶中，可见有大量的沉淀生成。在常温下反应8小时后，将沉淀过滤出来后真空干燥，溶解于20mL二甲基甲酰胺中，冷却至0℃。置于冰水浴中，加入3.09g(15mmol)二环己基碳二亚胺，搅拌反应10小时。然后冷却，过滤，将滤液倒在50mL冰水中，析出固体。将其过滤，洗涤，最后用甲醇重结晶得到产物3a-3e。

(3)导入色酮结构：将1mmolN-取代去甲去氢斑蝥酰亚胺和1.1mmol6-溴代色酮肟于20mL乙醇中，再加入1.2mL氯胺T，回流12小时。将沉淀过滤，清洗，用甲醇再结晶，真空干燥后得到4a、4b、4c、4d、4e这5个产物。

实验数据如下：

4,8-环氧-5,7-(1H,6H)-二酮-6-(4-苯基)-3a,4,4a,7a,8,8a-六氢-3-(6-溴-4H-色酮-4-酮)-[3,4-f]-1,2-苯丙异噁唑(4a)

m.p.182.4-183.3℃

¹HNMR(DMSO)δ:5.255(s,1H,O-CH＝),8.172～7.167(m,8H,Ar-H),3.098(s,2H,1-H,4-H),3.504(s,1H,5-H),2.377(s,1H,6-H),2.538,2.516(d,J＝8.8Hz,2H,2-H,3-H).

IR(KBr)ν:3197.29(ArH),1701.27(C＝O),1653.28(C＝N),1558.35,1507.01(C＝C),1457.90,1387.13(C-Hin-plane),1193.78(C-N),873.32,816.96,711.20(C-Hout-plane).

Anal.calcd.forC24H15BrN2O6.C,56.82；H,2.98；Br,15.75；N,5.52；O,18.92

4,8-环氧-5,7-(1H,6H)-二酮-6-(4-羟苯基)-3a,4,4a,7a,8,8a-六氢-3-(6-溴-4H-色酮-4-酮)-[3,4-f]-1,2-苯丙异噁唑(4b)

m.p.210.8-211.8℃

¹HNMR(DMSO)δ:5.255(s,1H,O-CH＝),8.178～7.184(m,7H,Ar-H),3.098(s,2H,1-H,4-H),3.504(s,1H,5-H),2.295(s,1H,6-H),2.519,2.511(d,J＝3.2Hz,2H,2-H,3-H),8.697(s,1H,OH).IR(KBr)ν:3336.06(-OH),3094.92(ArH),1707.45(C＝O),1650.69(C＝N),1641.34(C＝C),1462.90,1328.21(C-Hin-plane),1153.59(C-N),809.29,689.77,665.86(C-Hout-plane).

Anal.calcd.forC24H15BrN2O7.C,55.09；H,2.89；Br,15.27；N,5.35；O,21.40

4,8-环氧-5,7-(1H,6H)-二酮-6-(4-p-甲苯基)-3a,4,4a,7a,8,8a-六氢-3-(6-溴-4H-色酮-4-酮)-[3,4-f]-1,2-苯丙异噁唑(4c)

m.p.167.9-171.0℃

¹HNMR(DMSO)δ:5.243(s,1H,O-CH＝),8.173～7.066(m,7H,Ar-H),3.073(s,2H,1-H,4-H),3.528(s,1H,5-H),2.376(s,1H,6-H),2.534,2.513(d,J＝8.4Hz,2H,2-H,3-H),2.345(s,3H,-CH3).

IR(KBr)ν:3093.03(ArH),1715.81(C＝O),1652.66(C＝N),1515.37(C＝C),1457.20(C-Hin-plane),1387.62(-CH3),1189.90(C-N),876.10,821.30,709.01(C-Hout-plane).

Anal.calcd.forC25H17BrN2O6.C,57.60；H,3.29；Br,15.33；N,5.37；O,18.41

4,8-环氧-5,7-(1H,6H)-二酮-6-(4-氯苯基)-3a,4,4a,7a,8,8a-六氢-3-(6-溴-4H-色酮-4-酮)-[3,4-f]-1,2-苯丙异噁唑(4d)

m.p.173.4-174.4℃

¹HNMR(DMSO)δ:5.254(s,1H,O-CH＝),8.080～7.245(m,7H,Ar-H),3.098(s,2H,1-H,4-H),3.506(s,1H,5-H),2.380(s,1H,6-H),2.539,2.517(d,J＝8.8Hz,2H,2-H,3-H)

IR(KBr)ν:3092.71(ArH),1716.55(C＝O),1652.27(C＝N),1540.73(C＝C),1458.07,1386.18(C-Hin-plane),1186.80(C-N),875.04,807.80,666.85(C-Hout-plane).

Anal.calcd.forC24H14BrClN2O6.C,53.21；H,2.60；Br,14.75；Cl,6.54；N,5.17；O,17.72

4,8-环氧-5,7-(1H,6H)-二酮-6-(4-溴苯肼)-3a,4,4a,7a,8,8a-六氢-3-(6-溴-4H-色酮-4-酮)-[3,4-f]-1,2-苯丙异噁唑(4e)

m.p.202.7-203.7℃

¹HNMR(DMSO)δ:5.258(s,1H,O-CH＝),8.079～7.182(m,7H,Ar-H),3.102(s,2H,1-H,4-H),3.564(s,1H,5-H),2.378(s,1H,6-H),2.525,2.517(d,J＝3.2Hz,2H,2-H,3-H).

IR(KBr)ν:3093.74(ArH),1717.10(C＝O),1616.26(C＝N),1558.43(C＝C),1457.96,1395.80,1338.89(C-Hin-plane),1161.97(C-N),815.54,699.83,603.14(C-Hout-plane).

Anal.calcd.forC24H14Br2N2O6.C,49.17；H,2.41；Br,27.26；N,4.78；O,16.38

去甲斑蝥素衍生物的抗肿瘤活性测定结果

MTT法测定三个系列化合物对不同瘤株的体外抑制作用：

将化合物用DMSO溶解，稀释，肿瘤细胞Bel-7402(人肝癌细胞)、KB(口腔癌细胞)、SGC7901(胃癌细胞)、HO8901(卵巢癌细胞)、HL-60(白血病细胞)、ECA109(肠癌细胞)、在96孔板上种入4000个/200μL/孔，每孔加入化合物2μL，终浓度为12.0μM，6.0μM，3.0μM，1.5μM，共同于37℃、5％CO₂细胞培养箱中孵育72小时，以DMSO(1％)为空白对照。72小时后，加入终浓度为0.25mg/mL的MTT，置于37℃、5％CO₂细胞培养箱中4小时，之后吸干溶剂，每孔加入100μlDMSO，用酶联免疫仪于570nm处测定吸光度(OD值)，所得数据用于计算IC₅₀值。挑选抑制活性高的化合物，测定不同浓度下的化合物作用时间不同对人肿瘤细胞周期和凋亡的影响。

不同浓度的受试化合物用96孔板进行粗筛，根据所得的抑制率，计算IC₅₀值，结果见下表。

去甲斑蝥素衍生物对六种肿瘤细胞株的IC₅₀值

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims

1.一种含色酮结构异噁唑类去甲斑蝥素衍生物，其结构通式如下所示：

其中，R₁为氢，羟基，甲基，氯或溴。

2.根据权利要求1所述的含色酮结构异噁唑类去甲斑蝥素衍生物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1）：去甲去氢斑蝥素的合成：将顺丁烯二酸酐研细，加入乙醚，室温条件下搅拌至溶解，滴入呋喃，室温搅拌24-48小时，呋喃与顺丁烯二酸酐发生Diels-Alder反应，减压过滤后制得去甲去氢斑蝥素；

步骤2）：N-取代去甲去氢斑蝥酰亚胺的合成：将去甲去氢斑蝥素溶于丙酮溶剂中，在搅拌下滴加苯胺的丙酮溶液，反应1小时后加入醋酸锰、三乙胺和醋酐，在室温下反应8小时；将反应得到的沉淀经真空干燥后溶于二甲基甲酰胺中，冰水浴中与二环己基碳二亚胺搅拌反应10小时，将滤液置于冰水中得到结晶，再重结晶得到N-取代去甲去氢斑蝥酰亚胺；

步骤3）：导入色酮结构：将N-取代去甲去氢斑蝥酰亚胺和6-溴代色酮混合于酒精中，加入氯胺T，回流12小时，进行1,3-偶极环加成反应，导入色酮结构，用甲醇再结晶，真空干燥得到产物。

3.根据权利要求2所述的含色酮结构异噁唑类去甲斑蝥素衍生物的制备方法，其特征在于：所述的步骤2）中的冰水浴的温度降至0℃。

4.根据权利要求2所述的含色酮结构异噁唑类去甲斑蝥素衍生物的制备方法，其特征在于：所述的步骤3）中6-溴代色酮肟制备方法如下：在锥形瓶中，加入盐酸羟胺和水，磁力搅拌至盐酸羟胺溶清，在搅拌下，称取6-溴代色酮和乙醇倒入锥形瓶内，剧烈搅拌，待反应完后，用碳酸钠溶液调节反应液的pH值为中性，放置冷却至室温，产生大量黄色沉淀，放入冰箱过夜后，减压过滤，室温干燥，得针状的黄色晶体。

5.根据权利要求2所述的含色酮结构异噁唑类去甲斑蝥素衍生物的制备方法，其特征在于：所述的重结晶采用甲醇。

6.根据权利要求1-5任一所述的含色酮结构异噁唑类去甲斑蝥素衍生物在合成抗肿瘤药物上的应用。