CN104059053B

CN104059053B - 一类酰胺侧链含1,2,3-三唑的萘酰亚胺衍生物的合成及其应用

Info

Publication number: CN104059053B
Application number: CN201410264602.8A
Authority: CN
Inventors: 李晓莲; 于汀汀; 张英利; 马黎明; 孟扬; 陈思宇
Original assignee: Dalian University of Technology
Current assignee: Dalian University of Technology
Priority date: 2014-06-13
Filing date: 2014-06-13
Publication date: 2016-04-13
Anticipated expiration: 2034-06-13
Also published as: CN104059053A

Abstract

本发明涉及一类酰胺侧链含1,2,3-三唑的萘酰亚胺衍生物的合成及其应用，属于有机合成领域，所述衍生物具有通式A结构的化合物，所述衍生物的制备方法以萘酐为原料，经过与丙醇胺酰胺化，再通过三溴化磷取代羟基，然后将溴叠氮化，最后与连有环状胺的胺基丙炔反应制得，所述衍生物应用在抑制肿瘤细胞药物中。

Description

一类酰胺侧链含1,2,3-三唑的萘酰亚胺衍生物的合成及其应用

技术领域

本发明涉及一类酰胺侧链含1,2,3-三唑的萘酰亚胺衍生物的合成及其应用，属于有机合成领域。

背景技术

对DNA嵌入剂是化学和医药、分子生物学交叉学科的研究热点。嵌入剂嵌插到DNA的碱基对中，改变其构象，导致DNA链解旋变长，进而限制其复制表现出抗肿瘤活性。萘酰亚胺衍生物作抗肿瘤药物已有很大研究进展，如著名的萘酰亚胺类先导药物Amonafide和Mitonafide，已进入临床试验。但它们在临床试验中表现出引起骨髓抑制、呕吐、皮疹等副作用，因此设计合成新型有效的DNA靶向药物有重要的应用价值。此外，三唑衍生物被广泛应用于抗菌抗癌等领域，可以用作芳香化酶抑制剂、血管生成抑制剂、酶抑制剂等发挥抗癌作用。将三唑药效团引入到萘酰亚胺母体的侧链中，将有助于研发新型高效低毒的抗癌药物。

发明内容

本发明的目的是在萘酰亚胺的酰胺侧链上引入有抗癌活性的三唑药效团，以改善分子的生物学活性，从而提高抗肿瘤性能。

本发明所述的酰胺侧链含1,2,3-三唑的萘酰亚胺衍生物，是在萘酰亚胺母体的酰胺侧链上引入三唑药效团，设计的药物分子以萘酐为母体经过酰胺化，溴代，叠氮化，并环等步骤，合成了对体外肿瘤细胞生长有抑制力的一类含三唑的萘酰亚胺衍生物。

本发明提供了一类酰胺侧链含1,2,3-三唑的萘酰亚胺衍生物，其特征在于：所述衍生物具有通式A结构的化合物：

通式A中：

R为吗啉基、硫吗啉基、六氢吡啶基、吡咯烷基、甲基哌嗪基或哌嗪基。

本发明的另一目的是提供上述酰胺侧链含1,2,3-三唑的萘酰亚胺衍生物的制备方法，所述制备方法以萘酐为原料，经过与丙醇胺酰胺化，再通过三溴化磷取代羟基，然后将溴叠氮化，最后与连有环状胺的胺基丙炔反应制得；

所述环状胺为吗啉、硫吗啉、六氢吡啶、吡咯烷、N-甲基哌嗪或哌嗪。

其反应式如下：

对照上述反应式，具体的制备方法为：以萘酐(a)为起始原料，与丙醇胺在乙醇中反应得式化合物(b)；由式化合物(b)与PBr₃在乙酸乙酯中反应得中间体(c)；式化合物(c)与NaN₃在DMF中反应得到式化合物(d)；式化合物与对应环状胺基丙炔反应得到目标产物E。

本发明的又一目的是提供上述酰胺侧链含1,2,3-三唑的萘酰亚胺衍生物在抑制肿瘤细胞药物中的应用。

本发明所述的肿瘤细胞优选为乳腺癌MCF-7细胞、人宫颈癌Hela细胞或肝癌SMMC-7721细胞。

本发明所述酰胺侧链含1,2,3-三唑的萘酰亚胺衍生物，用四氮唑盐还原法对乳腺癌MCF-7细胞、人宫颈癌Hela细胞和肝癌SMMC-7721细胞进行体外抑制肿瘤细胞生长活性的测定，结果表明，该类化合物对乳腺癌、宫颈癌、肝癌等多种癌细胞具有抑制生长的效果。

用四氮唑盐还原法对乳腺癌MCF-7细胞、人宫颈癌Hela细胞和肝癌SMMC-7721细胞以2000～3000个/孔接种于96孔培养板内，培养12h后加入梯度浓度药液100μL/孔，对每个肿瘤细胞株，设置6个复孔，另设无细胞调零孔、如果药物有颜色要做相应药物浓度无细胞调零孔；肿瘤细胞在37℃、5％CO₂条件下培养48h后，加5mg/mL的MTT液继续培养4h后，加入二甲基亚砜(Dimethylsulfoxide或DMSO)溶解结晶，然后用酶标仪测OD₅₇₀值，利用寇式改良法计算被测物对癌细胞生长的IC₅₀值。

具体实施方式

下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

实施例1

N-[3’-(4-吗啉甲基-[1,2,3]-三唑)-丙基]-1,8-萘酰亚胺(E1)的合成

①在50mL双口瓶中，加入1.98g萘酐和30mL乙醇，搅拌均匀后加入0.92mL正丙醇胺，回流反应2h，静置后倒入冷水中，抽滤、用水洗涤、干燥，得化合物b白色固体2.23g，产率87％。

②在25mL双口瓶中，加入0.51g化合物b和5mL乙酸乙酯，室温搅拌均匀，将380μLPBr₃缓慢滴入反应体系，回流反应3h，蒸发得到固体，固体用水洗涤、干燥，得化合物c浅黄色固体0.50g，产率79％。

③在25mL双口瓶中，加入0.50g化合物c、8mLDMF和0.31gNaN3，加热至50℃反应2h，静置后倒入冷水中，抽滤、用水洗涤、干燥，得化合物d白色固体0.44g，产率97％。

④在25mL双口瓶中，加入0.28g化合物d、100μL3-吗啉基丙炔、4mL水和4mL叔丁醇混合液、0.25gCuSO₄·5H₂O和0.40gVcNa，氮气保护下60℃避光反应，TLC监测至反应完全，反应液用CH₂Cl₂和水萃取，蒸发有机层，硅胶柱层析分离(CH₂Cl₂：H₂O＝20：1)，得化合物E1白色固体0.29g，产率71％。

¹HNMR(400MHz,CDCl₃)δ8.61(d,J＝7.3Hz,2H),8.25(d,J＝8.2Hz,2H),7.83–7.77(m,2H),7.76(s,1H),4.49(t,J＝7.0Hz,2H),4.27(t,J＝6.8Hz,2H),3.74(t,J＝3.9Hz,4H),3.69(s,2H),2.57(t,J＝3.4,2.8Hz,4H),2.48–2.32(m,2H).

TOFMS(m/z)：C₂₂H₂₄N₅O₃+，计算值：406.19，实测值：406.17。

实施例2

N-[3’-(4-硫吗啉甲基-[1,2,3]-三唑)-丙基]-1,8-萘酰亚胺(E2)的合成

除用3-硫吗啉基丙炔代替3-吗啉基丙炔外，其他合成及提纯方法同实施例1，得目标化合物E2，灰白色固体，产率72％。

¹HNMR(400MHz,CDCl₃)δ8.61(d,J＝6.7Hz,2H),8.25(d,J＝8.0Hz,2H),7.84(s,1H),7.79(t,J＝7.1Hz,2H),4.50(t,J＝6.4Hz,2H),4.26(t,J＝6.7Hz,2H),3.83(s,2H),3.02–2.85(m,4H),2.85–2.68(m,4H),2.48–2.34(m,2H).

TOFMS(m/z):C₂₂H₂₄N₅O₂S+，计算值：422.1651，实测值：422.1644。

实施例3

N-[3’-(4-哌啶甲基-[1,2,3]-三唑)-丙基]-1,8-萘酰亚胺(E3)的合成

除用3-哌啶基丙炔代替3-吗啉基丙炔外，其他合成及提纯方法同实施例1，得目标化合物E3，灰色固体，产率80％。

¹HNMR(400MHz,CDCl₃)δ8.57(d,J＝7.2Hz,2H),8.21(d,J＝8.3Hz,2H),7.81–7.73(m,2H),7.73(s,1H),4.45(t,J＝7.2Hz,2H),4.25(t,J＝6.7Hz,2H),3.68(s,2H),2.64–2.43(m,4H),2.43–2.30(m,2H),1.72–1.51(m,4H),1.49–1.34(m,2H).

TOFMS(m/z):C₂₃H₂₆N₅O₂+，计算值：404.2087，实测值：404.2083。

实施例4

N-[3’-(4-吡咯烷甲基-[1,2,3]-三唑)-丙基]-1,8-萘酰亚胺(E4)的合成

除用3-吡咯烷基丙炔代替3-吗啉基丙炔外，其他合成及提纯方法同实施例1，得目标化合物E4，灰白色固体，产率75％。

¹HNMR(400MHz,CDCl₃)δ8.61(d,J＝7.3Hz,2H),8.25(d,J＝8.2Hz,2H),7.84–7.77(m,2H),7.76(s,1H),4.48(t,J＝7.2Hz,2H),4.29(t,J＝6.8Hz,2H),3.84(s,2H),2.76–2.57(m,4H),2.47–2.32(m,2H),1.90–1.75(m,4H)..

TOFMS(m/z):C₂₂H₂₄N₅O₂+，计算值：390.1930，实测值：390.1925。

实施例5

N-[3’-(4-甲基哌嗪甲基-[1,2,3]-三唑)-丙基]-1,8-萘酰亚胺(E5)的合成

除用3-甲基哌嗪基丙炔代替3-吗啉基丙炔外，其他合成及提纯方法同实施例1，得目标化合物E5，浅褐色固体，产率72％。

¹HNMR(400MHz,CDCl₃)δ8.61(d,J＝7.3Hz,2H),8.25(d,J＝8.2Hz,2H),7.84–7.77(m,2H),7.76(s,1H),4.48(t,J＝7.2Hz,2H),4.29(t,J＝6.8Hz,2H),3.84(s,2H),2.76–2.57(m,4H),2.47–2.32(m,2H),1.90–1.75(m,4H).

TOFMS(m/z):C₂₃H₂₇N₆O₂+，计算值：419.2195，实测值：419.2179。

实施例6

N,N’-双[3’-(4-哌嗪甲基-[1,2,3]-三唑)-丙基]-1,8-萘酰亚胺(E6)的合成

除用N,N’-二炔丙基哌嗪代替3-吗啉基丙炔外，其他合成及提纯方法同实施例1，得目标化合物E6，灰白色固体，产率69％。

¹HNMR(400MHz,CDCl₃)δ8.59(d,J＝7.4Hz,2H),8.24(d,J＝8.1Hz,2H),7.83–7.77(m,2H),7.76(s,1H),4.47(t,J＝7.0Hz,2H),4.24(t,J＝6.7Hz,2H),3.72(s,2H),2.65(t,J＝13.7Hz,4H),2.38(p,J＝7.1Hz,2H)

TOFMS(m/z):C₄₀H₃₉N₁₀O₄+，计算值：723.3156，实测值：723.3146。

应用例1

对实施例1～6合成的目标产物E1～E6的体外抑制肿瘤细胞生长活性测定：

用四氮唑盐(microculturetetrozolium，MTT)还原法对三种肿瘤细胞，人乳腺癌细胞MCF-7人宫颈癌细胞Hela和人肝癌细胞SMMC-7721进行体外抑制肿瘤细胞生长活性测定，所述的MTT还原方法如下：

一、接种细胞

1、用胰蛋白酶消化贴壁的单层细胞，将细胞收集到含血清的培养基中。

2、用计数板计数。

3、将细胞稀释，每孔约有2000～5000个细胞，用加样器在平底96孔板中间十列的各孔中加入100μL细胞悬液。

4、PBS加至周围各孔中。

5、将培养板放至37℃、5％CO₂的环境中温育12h，等细胞贴壁后可加入药物。

二、添加药物

1、用培养基将细胞毒性药物稀释成80、40、20、10μM四个梯度浓度。由于孔中原有100μL培养基，因此加药后药物浓度会被稀释一倍，即为测试的浓度40、20、10、5μM。

2、在第2列和第11列的8个孔中加入100μL新鲜配制的培养基，这些细胞作为空白对照。

3、在第3～10列的细胞中加入含细胞毒性药物的培养基，每个药物浓度仅需6个复孔，这样A～D行可用于第一种药物，E～H行可用于第二种药物。

4、将培养板放回37℃、5％CO₂的环境中温育48h。

三、存活细胞数的估算

1、在生长期末，在第1～11列所有孔中各加入20μLMTT。

2、在37℃、5％CO₂的环境中温育4h。

3、弃去孔中的培养基和MTT,在第1～11列所有孔中各加入200μLDMSO，以溶解残留的MTT-甲攒结晶。

4、测试：选择测定波长：570nm，参考波长：630nm，在酶标仪上测定各孔吸光度记录结果，并按下列公式计算出被测物对癌细胞生长的抑制率：肿瘤增长抑制率＝(对照组OD值－治疗组OD值)/对照组OD值×100％。

被测物对癌细胞生长的IC₅₀值(IC₅₀是指被抑制一半时抑制剂的浓度)，目标产物E1～E6的体外抑制肿瘤细胞生长活性测定结果见表1。

表1目标产物E1～E6对肿瘤细胞的IC₅₀值

结论：合成的目标产物E1～E6对三种肿瘤细胞都有明显的抑制增殖作用，目标产物E3对三种细胞抑制活性均优于其他5个目标产物；目标产物E1～E4对各细胞的IC₅₀值相差不大，说明侧链环胺为吗啉、硫吗啉、六氢吡啶和吡咯烷对分子的抑制活性影响相近。

Claims

1.一类酰胺侧链含1,2,3-三唑的萘酰亚胺衍生物，其特征在于：所述衍生物具有通式A结构的化合物：

通式A中：

2.如权利要求1所述的酰胺侧链含1,2,3-三唑的萘酰亚胺衍生物的制备方法，其特征在于：所述制备方法以萘酐为原料，经过与丙醇胺酰胺化，再通过三溴化磷取代羟基，然后将溴叠氮化，最后与连有环状胺的氨基丙炔反应制得；

3.如权利要求1所述的酰胺侧链含1,2,3-三唑的萘酰亚胺衍生物在制备抑制肿瘤细胞药物中的应用。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述的肿瘤细胞为乳腺癌MCF-7细胞、人宫颈癌Hela细胞或肝癌SMMC-7721细胞。