CN104844607A

CN104844607A - 一种具有抗肿瘤活性的色胺酮溴代衍生物及其合成方法

Info

Publication number: CN104844607A
Application number: CN201510135793.2A
Authority: CN
Inventors: 谭明雄
Original assignee: Yulin Normal University
Current assignee: Yulin Normal University
Priority date: 2015-03-26
Filing date: 2015-03-26
Publication date: 2015-08-19
Anticipated expiration: 2035-03-26
Also published as: CN104844607B

Abstract

本发明公开了一种具有抗肿瘤活性的色胺酮溴代衍生物及其制备方法，其为2,8-二溴-色胺酮。制备方法是将色胺酮为原料，添加三氟乙酸作为溶剂，待色胺酮溶解之后，添加浓硫酸作为催化剂，添加N-溴代丁二酰亚胺进行反应，温度控制在35~45℃下反应40~50小时，冷却、静置，除去三氟乙酸后，将反应液倒入冰水中析出浅黄色固体，中和，抽滤，浅黄色固体用水洗涤，丙酮洗涤，干燥即得到2,8-二溴-色胺酮。该产品具有优异的抗肿瘤活性，能够应用于抗肺癌和胃癌药物中。

Description

一种具有抗肿瘤活性的色胺酮溴代衍生物及其合成方法

技术领域

本发明涉及医药技术领域，具体涉及一种具有抗肿瘤活性的色胺酮溴代衍生物合成方法及应用。

背景技术

卤键普遍存在于蛋白质-配体复合物中。研究表明，在生物体系中卤素的极性效应对活性位点小分子抑制剂的结合构象起到重要作用，在新型药物分子的设计和开发中，卤键的引入具有潜在应用。色胺酮(Tryptanthrin)是一种喹唑啉酮类生物碱，主要存在于马蓝、菘蓝、蓼蓝等植物中，可入药，具有解毒、解热等功效。从结构看，色胺酮属喹唑啉酮类生物碱，分子结构中具有平面性和电子性良好的苯环，易于和亲电试剂发生亲电取代反应，如果在苯环上引入卤素原子，卤素的极性效应(静电作用和诱导作用)对配体小分子蛋白质-配体复合物的稳定性作用，这些结合过程有利于提高小分子的生物活性。

发明内容

本发明的目的就是提供一种具有抗肿瘤活性的色胺酮溴代衍生物合成方法及应用。该合成方法简单、反应条件温和；具有很强的抗肿瘤活性，能为抗肿瘤药物的研发提供理论指导。

本发明的技术方案：

一种具有抗肿瘤活性的色胺酮溴代衍生物，其为2,8-二溴-色胺酮，结构式为：

本发明具有抗肿瘤活性的色胺酮溴代衍生物的制备方法是先按色胺酮与N-溴代丁二酰亚胺以物质的量1：1.5～10的配比称量好，备用；然后将称量好的色胺酮置于容器中，添加三氟乙酸作为溶剂，待色胺酮溶解之后，添加浓硫酸作为催化剂，再添加称量好的N-溴代丁二酰亚胺进行反应，温度控制在35～45℃下反应40～50小时，反应完后冷却、静置，除去三氟乙酸后，将反应液倒入冰水中析出浅黄色固体，用NaOH中和浓硫酸，使溶液pH呈中性，抽滤，浅黄色固体用水洗涤，丙酮洗涤，干燥即得到2,8-二溴-色胺酮。

作为技术方案的优选，所述N-溴代丁二酰亚胺分批次添加，共分4～10次，可每0.5～1小时加一次。本发明的反应属于亲电取代反应，反应在40℃左右的条件下进行，不宜在高温条件下进行。

作为技术方案的优选，三氟乙酸的添加量为每克色胺酮添加300～500ml三氟乙酸。

作为技术方案的优选，浓硫酸与三氟乙酸的体积比为5:1～2。

作为技术方案的优选，本发明中产物的干燥采用真空干燥，温度控制在25～50℃。

本发明中增加N-溴代丁二酰亚胺(NBS)的用量有利于提高色胺酮的转化率，但增加产物处理的难度，因此也要控制好NBS的用量。

本发明的反应时间一般在加完NBS后继续反应40～50小时可以反应完全，反应进行情况可以采用薄层层析(TLC)跟踪检测反应。

本发明的有益效果：

本发明以色胺酮为结构基础，通过与N-溴代丁二酰亚胺(NBS)发生亲电取代反应得到2,8-二溴-色胺酮，合成方法简单、反应条件温和，且反应原料价廉易得。2,8-二溴-色胺酮对肝癌BEL-7404、肺癌NCI-H460，胃癌T-24具有明显的抑制作用，显示出良好的潜在药用价值，有望用于各种抗肿瘤药物的制备。

附图说明

图1为本发明产物的红外光谱谱图。

图2为本发明产物的ESI质谱图。

图3为本发明产物的¹HNMR核磁共振图。

图4为本发明产物的¹³CNMR核磁共振图。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施。

实施例1

称量色胺酮(0.100g,0.4mmol)，NBS(0.108g,0.6mmol)，将色胺酮放入150ml的圆底烧瓶中，将30ml三氟乙酸倒入烧瓶中，摇匀使色胺酮溶解其中，再缓慢加入12ml的浓硫酸，温度控制在45℃进行反应。将NBS(0.108g，0.6mmol)分8次加入到反应体系中，每个小时加一次。加完NBS后继续反应40小时。待反应结束后冷却，静置；用旋转蒸发仪旋掉反应体系中的三氟乙酸后将烧瓶残留物倒入冰水中有浅黄色的悬浮物，用NaOH固体中和样液中的浓硫酸(催化剂)，使溶液pH呈中性，最后用砂芯漏斗进行抽滤，再用温水、丙酮洗涤4次，浅黄色固体放置45℃的烘箱中烘干，即可得到2,8-二溴-色胺酮，产率为76.6％。

产品检测：对上述得到的浅黄色固体产物分别进行红外光谱、ESI电喷雾质谱分析、X-射线单晶衍射分析，如图1～4所示。具体的波谱特征如下：

IR光谱，1722.0和1674.0,为两个C＝O的特征吸收峰，1592.0cm^-1为C＝N的特征吸收峰， 1352.0cm^-1为C-N的特征吸收峰，752.0出现C-Br键的吸收峰。3964.0,1722.0,1674.0,1592.0,1458.0,1352.0,1310.0,1184.0,1102.0,752.0cm^-1。

EIS质谱图，分子离子峰m/z为406.8，328.8为失掉一个溴原子后的碎片离子峰，色胺酮的相对分子质量为248.2，溴代产物的相对分子质量406.6为[248.2+2Br]，推测反应产物取代了两个溴的原子。

¹HNMR(400MHz,CDCl₃)：8.51-8.60(m,1H),8.42-8.19(m,1H),8.12-8.04(m,1H),7.96-7.89(m,2H),7.69-7.73(m,1H)。

¹³CNMR(100.6MHz,CDCl₃)(图1-4)：δ＝181.3,157.9,146.6,144.9,143.8,140.7,138.5,135.3,132.3,130.9,130.6,128.3,127.6,125.0,123.6,120.7。

确定上述浅黄色固体产物为2,8-二溴-色胺酮，其分子式为C₁₅H₆N₂₅O₂Br₂，分子量为406.8g/mol，其化学结构式如下：

本发明产品在抗肿瘤药物中的应用试验：

采用2,8-二溴-色胺酮对6种肿瘤细胞株的体外抗肿瘤活性实验。

1、细胞株与细胞培养

本实验选用肝癌BEL-7404，肺癌NCI-H460，胃癌T-24等3种肿瘤细胞株。

所有细胞株均培养在含10wt％小牛血、100U/mL青霉素、100U/mL链霉素的RPMI-1640或DMEM培养液内，置37℃含体积浓度5％CO₂孵箱中培养。倒置显微镜观察细胞生长情况，0.25％胰蛋白酶消化传代，取对数生长期细胞用于实验。

2、待测化合物的配制

所用的2,8-二溴-色胺酮为本发明实施例1制得的产物，其纯度≥95％，通过RMPI 1640培养基依次稀释成五个浓度梯度，分别为40、20、10、5、2.5μmol/L，测试20μmol/L浓度下2,8-二溴-色胺酮对不同肿瘤细胞增殖的抑制率。

3、细胞生长抑制实验(MTT法)

(1)取对数生长期的肿瘤细胞，经胰蛋白酶消化后，用含10％小牛血清的培养液配制成浓度为5000个/mL的细胞悬液，以每孔190μL接种于96孔培养板中，使待测细胞密度至1000～10000个/孔(边缘孔用无菌PBS填充)；

(2)5％CO₂，37℃孵育24h，至细胞单层铺满孔底，每孔加入一定浓度梯度的药物10μL，每个浓度梯度设4个复孔；

(3)5％CO₂，37℃孵育48小时，倒置显微镜下观察；

(4)每孔加入10μL的MTT溶液(5mg/mL PBS，即0.5％MTT)，继续培养4h；

(5)终止培养，小心吸去孔内培养液，每孔加入150μL DMSO充分溶解甲瓒沉淀，振荡器混匀后，在酶标仪用波长为570nm，参比波长为450nm测定各孔的光密度值；

(6)同时设置调零孔(培养基、MTT、DMSO)，对照孔(细胞、相同浓度的药物溶解介质、培养液、MTT、DMSO)。

(7)根据测得的光密度值(OD值)，来判断活细胞数量，OD值越大，细胞活性越强。利用公式：

计算化合物对肿瘤细胞生长的抑制率。其测试结果如下表1所示：

表1 2,8-二溴-色胺酮对不同细胞株的生长抑制率(％)

表2 2,8-二溴-色胺酮对不同细胞株的IC50值(μM)

从体外抗肿瘤活性测试结果来看，2,8-二溴-色胺酮对于不同的肿瘤细胞株表现出不同的增殖抑制活性。从初筛结果来看，对BEL-7404，NCI-H460，T-24三种细胞株抑制率大于50％，其中，对T-24的抑制率较高，达78.21％，IC50值为8.74μM具有良好的潜在药用价值。另一方面，2,8-二溴-色胺酮分子中具有卤键的特殊生物分子稳定化作用和静电效应、诱导效应等极性行为，色胺酮来源于天然生物碱，原料天然、易于合成，具有深入研究开发的价值。

实施例2

称量色胺酮(1g，4mmol)，NBS(7.2g，40mmol)，将色胺酮放入1500ml的圆底烧瓶中，将500ml三氟乙酸倒入烧瓶中，摇匀使色胺酮溶解其中，再缓慢加入100ml的浓硫酸，温度控制在40℃进行反应。将NBS分10次加入到反应体系中，每0.5小时加一次。加完NBS后继续反应50小时。待反应结束后冷却，静置；用旋转蒸发仪旋掉反应体系中的三氟乙酸后将烧瓶残留物倒入冰水中有浅黄色的悬浮物，用NaOH固体中和样液中的浓硫酸(催化剂)，使溶液pH呈中性，最后用砂芯漏斗进行抽滤，再用温水、丙酮洗涤4次，浅黄色固体放置50℃的烘箱中烘干，即可得到2,8-二溴-色胺酮，产率为92.54％。

产品检测方法同实施例1。

实施例3

称量色胺酮(1g，4mmol)，NBS(3.6g，20mmol)，将色胺酮放入1500ml的圆底烧瓶中，将400ml三氟乙酸倒入烧瓶中，摇匀使色胺酮溶解其中，再缓慢加入270ml的浓硫酸，温度控制在35℃进行反应。将NBS分4次加入到反应体系中，每1小时加一次。加完NBS后继续反应45小时。待反应结束后冷却，静置；用旋转蒸发仪旋掉反应体系中的三氟乙酸后将烧瓶残留物倒入冰水中有浅黄色的悬浮物，用NaOH固体中和样液中的浓硫酸(催化剂)，使溶液pH呈中性，最后用砂芯漏斗进行抽滤，再用温水、丙酮洗涤4次，浅黄色固体放置25℃的烘箱中烘干，即可得到2,8-二溴-色胺酮，产率为90.76％。

产品检测方法同实施例1。

实施例4

称量色胺酮(1g，4mmol)，NBS(2.16g，12mmol)，将色胺酮放入1500ml的圆底烧瓶中，将350ml三氟乙酸倒入烧瓶中，摇匀使色胺酮溶解其中，再缓慢加入140ml的浓硫酸，温度控制在40℃进行反应。将NBS分6次加入到反应体系中，每1小时加一次。加完NBS后继续反应40小时。待反应结束后冷却，静置；用旋转蒸发仪旋掉反应体系中的三氟乙酸后将烧瓶残留物倒入冰水中有浅黄色的悬浮物，用NaOH固体中和样液中的浓硫酸(催化剂)，使溶液pH呈中性，最后用砂芯漏斗进行抽滤，再用温水、丙酮洗涤3次，浅黄色固体放置30℃的烘箱中烘干，即可得到2,8-二溴-色胺酮，产率为87.50％。

产品检测方法同实施例1。

实施例5

称量色胺酮(1g，4mmol)，NBS(5.76g，32mmol)，将色胺酮放入1500ml的圆底烧瓶中，将450ml三氟乙酸倒入烧瓶中，摇匀使色胺酮溶解其中，再缓慢加入100ml的浓硫酸，温度控制在45℃进行反应。将NBS分5次加入到反应体系中，每1小时加一次。加完NBS后继续反应42小时。待反应结束后冷却，静置；用旋转蒸发仪旋掉反应体系中的三氟乙酸后将烧瓶残留物倒入冰水中有浅黄色的悬浮物，用NaOH固体中和样液中的浓硫酸(催化剂)，使溶液pH呈中性，最后用砂芯漏斗进行抽滤，再用温水、丙酮洗涤4次，浅黄色固体放置35℃的烘箱中烘干，即可得到2,8-二溴-色胺酮，产率为91.42％。

产品检测方法同实施例1。

Claims

1.一种具有抗肿瘤活性的色胺酮溴代衍生物，其特征在于：其为2,8-二溴-色胺酮，结构式为：

2.一种如权利要求1所述的具有抗肿瘤活性的色胺酮溴代衍生物的制备方法，其特征在于：先按色胺酮与N-溴代丁二酰亚胺以物质的量1：1.5～10的配比称量好，备用；将色胺酮置于容器中，添加三氟乙酸作为溶剂，待色胺酮溶解之后，添加浓硫酸作为催化剂，添加N-溴代丁二酰亚胺进行反应，温度控制在35～45℃下反应40～50小时，冷却、静置，除去三氟乙酸后，将反应液倒入冰水中析出浅黄色固体，用NaOH中和浓硫酸，使溶液pH呈中性，抽滤，浅黄色固体用水洗涤，丙酮洗涤，干燥即得到2,8-二溴-色胺酮。

3.根据权利要求2所述的具有抗肿瘤活性的色胺酮溴代衍生物的制备方法，其特征在于：所述N-溴代丁二酰亚胺分批次添加，共分4～10次。

4.根据权利要求2所述的具有抗肿瘤活性的色胺酮溴代衍生物的制备方法，其特征在于：所述三氟乙酸的添加量为每克色胺酮添加300～500ml三氟乙酸。

5.根据权利要求2所述的具有抗肿瘤活性的色胺酮溴代衍生物的制备方法，其特征在于：所述浓硫酸与三氟乙酸的体积比为5:1～2。

6.根据权利要求2所述的具有抗肿瘤活性的色胺酮溴代衍生物的制备方法，其特征在于：所述干燥采用真空干燥，温度控制在25～50℃。