CN105237512B - 6‑取代‑1‑((1‑取代苯基‑1,2,3‑三唑‑4‑基)甲基)‑4‑羰基喹啉‑3‑甲酸或药用盐、制备和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于有机合成技术领域,具体公开了一种6‑取代‑1‑((1‑取代苯基‑1,2,3‑三唑‑4‑基)甲基)‑4‑羰基喹啉‑3‑甲酸类化合物或其药用盐及其制备和应用。通式为:式中R、R1、R2、R3、R4、R5相同或不同,它们各选自H、卤素、硝基、氨基、羟基、C1‑C4的烷基、C1‑C4的卤代烷基、C1‑C4的烷氧基、C1‑C4的羧基、甲酰基中的一种。以取代苯胺为原料,与乙氧亚甲基丙二酸二乙酯缩合制得中间体I,Gould‑Jacobs环合制得中间体II;取代苯基叠氮与溴丙炔“Click Chemistry”制得中间体III;中间体II和中间体III经N‑烷基化反应,碱水解、酸化得目标产物IV。本发明所述化合物或其药用盐具有很好抗肿瘤作用。
Description
技术领域
本发明属于有机合成技术领域,具体涉及一种6-取代-1-((1-取代苯基-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸类化合物或其药用盐及其制备和应用。
背景技术
现有抗肿瘤药物存在效率低、选择性差、可产生耐药性、治疗窗窄等缺点,防治效果不甚理想。
生物信息学研究发现,喹诺酮类衍生物(基本结构见Fig1)除抗菌外,还具有抗肿瘤、抗病毒等其它生物活性,尤其在抗肿瘤方面备受关注,是近年来研究抗肿瘤化合物的“热点”结构之一。1,2,3-三唑化合物除具有抗菌、抗结核、抗病毒等生物活性外,还具有很好的抗肿瘤活性,如Miller等将1,2,3-三唑和芳酰胺结合,合成了系列具有抗肿瘤活性的化合物[J.Med.Chem.2010,53,3389-3395]。Demchuk等人合成了考布他汀(CA24)1,2,3-三唑衍生物,对多种肿瘤细胞显示出很强抗增殖活性[Bioorganic&Medicinal Chemistry[J],2014,22,738-755]。
X=CH;N
Fig1喹诺酮平面环
依据喹诺酮和1,2,3-三唑类衍生物抗肿瘤特性,设计合成高效低毒的抗肿瘤化合物具有显著的医学临床意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供新的具有抗肿瘤活性的N-1位被苯基三唑取代、同时6位被合理修饰的6-取代-1-((1-取代苯基-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸类化合物或其药用盐,并提供其在制备抗肿瘤药物中的应用。
本发明采取的技术方案如下:
通式为如下结构式的6-取代-1-((1-取代苯基-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸类化合物或其药用盐:
式中R、R1、R2、R3、R4、R5相同或不同,它们各选自H、卤素、硝基、氨基、羟基、C1-C4的烷基、C1-C4的卤代烷基、C1-C4的烷氧基、C1-C4的羧基、甲酰基中的一种。
根据本发明化合物的结构通式,可知其具有足够的酸性,因此能与许多有机或无机碱形成可药用盐。此处使用的术语“可药用盐”指本发明化合物的盐,对活的有机体基本上无毒。典型的可药用盐包括那些通过本发明的化合物与无机碱形成的盐,这些盐被称为碱加成盐。
碱加成盐包括那些衍生自无机碱的盐,无机碱如铵或碱金属或碱土金属氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐。因此,在制备本发明的盐中有用的碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸氢钠、氢氧化钙、碳酸钙等。
本发明部分优选化合物为:
a.6-氯-1-((1-(4-氯苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸;
b.6-甲基-1-((1-(4-氯苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸;
c.6-氟-1-((1-(4-氯苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸;
d.6-甲氧基-1-((1-(4-氟苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸;
e.6-氯-1-((1-(4-甲基苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸;
f.6-氯-1-((1-(4-氟苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸;
g.6-氯-1-((1-(4-硝基苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸;
h.6-甲基-1-((1-(4-甲基苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸;
6-甲基-1-((1-(4-氟苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸;
j.6-甲基-1-((1-(4-硝基苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸;
k.6-氟-1-((1-(4-甲基苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸;
l.6-氟-1-((1-(4-氟苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸;
m.6-氟-1-((1-(4-硝基苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸。
制备方法,步骤如下:
(1)以取代苯胺为原料,与乙氧亚甲基丙二酸二乙酯缩合制得中间体I,即2-((取代苯 胺)亚甲基)丙二酸二乙酯;
(2)中间体I经Gould-Jacobs环合制得中间体II,即6-取代-4-羰基喹啉-3-甲酸乙酯;
(3)取代苯基叠氮与溴丙炔“Click Chemistry”制得中间体III,即4-溴甲基-1-取代苯基-1,2,3-三唑类化合物;
(4)中间体II与中间体III经N-烷基化反应,碱水解、酸化制得目标产物IV,即6-取代-1-((1-取代苯基-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸类化合物;
前述取代苯胺、中间体I、中间体II、中间体III、取代苯基叠氮的结构通式依次为:
合成路线如下,反应式中各取代基所代表基团如前所述:
具体地,步骤(1)的具体过程如下:取代苯胺与乙氧亚甲基丙二酸二乙酯中加入溶剂1至溶解,加热回流反应2-10h,反应结束后,室温静置,抽滤,重结晶,得中间体I;所述溶剂1为苯、甲苯、二甲苯、甲醇、丙醇、异丙醇中的一种或它们的混合物。
较佳溶剂1为甲苯或二甲苯;重结晶溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、苯、甲苯、二甲苯中的一种或它们的混合物,较佳的重结晶溶剂为乙醇、甲醇、丙醇、异丙醇、正丁醇或叔丁醇中的一种或它们的混合物。
具体地,步骤(2)的具体过程如下:中间体I加入溶剂2至溶解,加热回流经Gould-Jacobs环合反应2-10h,反应结束后,室温静置,抽滤,重结晶,得中间体II;所述溶剂2为二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺或二苯醚中的一种或它们的混合物。
较佳溶剂2为二苯醚;重结晶溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、叔丁醇、正己烷、二氯甲烷、氯仿或N,N-二甲基甲酰胺中的一种或它们的混合物,较佳的重结晶溶剂为正己烷、二氯甲烷、氯仿、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或它们的混合物。
具体地,步骤(3)的具体过程如下:溴丙炔与取代苯基叠氮、催化剂1在溶剂3中于10-60℃下“Click Chemistry”反应5-40h,停止反应,室温放置,水洗、抽滤得粗品,重结晶,得中间体III;所述溶剂3为N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、四氢呋喃中的一种和水以体积比1:0.5-2组成的混合溶剂;所述催化剂1为二价铜与还原剂抗血酸钠的混合物或亚铜,取代苯基叠氮与二价铜及抗血酸钠的摩尔比为5:0.5-2:1-4,催化剂1为亚铜时,不需加抗坏血酸钠,取代苯基叠氮与亚铜摩尔比为5:0.5-2。
较佳溶剂3为N,N-二甲基甲酰胺、叔丁醇、四氢呋喃中的一种和水组成的混合溶剂;亚铜为碘化亚铜或溴化亚铜,二价铜为醋酸铜或硫酸铜;重结晶溶剂为乙酸乙酯、甲酸乙酯、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、叔丁醇中的一种或它们的混合物,较佳的重结晶溶剂为乙酸乙酯、甲酸乙酯、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇中的一种或它们的混合物。
具体地,步骤(4)的具体过程如下:中间体III与催化剂2以摩尔比1:0.1-1的比例先在溶剂4中10-30℃搅拌1-2h,然后加入摩尔比1:2-5的中间体II和缚酸剂(及时吸收反应中产生的氯化氢,有利于反应向正向进行),升温至50-70℃经N-烷基化反应5-20h,然后加碱水解,升温至70-120℃,再反应5-10h,停止反应,放置至室温,加盐酸酸化,水洗,抽滤得粗品,重结晶,得目标产物IV;所述溶剂4为二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇或叔丁醇中的一种或它们的混合物;所述缚酸剂为碳酸钾或碳酸钠;所述催化剂2为碘化钠或碘化钾。
较佳溶剂4为N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜。
本发明中,溶剂1-4的使用量能保证将各自相应的反应原料溶解即可。
本发明所述化合物或其药用盐在抗肿瘤方面的应用,尤其是在制备抗肝癌、抗结肠癌、抗白血病、抗肺癌、抗宫颈癌药物中的应用。
本发明的有益效果:依据1,2,3-三唑和喹诺酮类衍生物抗肿瘤特性,本发明在N-1位引入苯基取代三唑,同时6位进行合理修饰,提供了一种新的具有抗肿瘤活性喹诺酮类衍生物;测定结果显示:与阳性对照物DDP相比,部分化合物表现出了优异抗肿瘤活性,对其中HepG2、HT29、HL60肿瘤细胞抗肿瘤活性普遍高于或接近顺铂,在抗肿瘤领域有很好的应用前景;本发明制备过程中的合成方法成本低、步骤简单、反应条件温和、产率高、易于后处理。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明所提供的具体实施方式、特征进行详述,但本发明并不局限在下列实施例的范围内。
取代苯基叠氮按照文献Bioorganic&Medicinal Chemistry Letters(2008),18(23),6244-6247制备。
实施例1
6-氯-1-((1-(4-氯苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸(IV-1)的合成
(1)2-((4-氯苯胺)亚甲基)丙二酸二乙酯(I-1)的合成
在装有温度计、回流冷凝器的100mL三颈瓶中,加入3.8g(0.030mol)对氯苯胺和6.5mL(0.031mol)乙氧亚甲基丙二酸二乙酯,加入15mL甲苯溶解,加热至回流,TLC跟踪,展开剂V(乙酸乙酯):V(石油醚)=1:4,反应6h,停止反应,室温静置,抽滤,乙醇重结晶,得2-((4-氯苯胺)亚甲基)丙二酸二乙酯(I-1),白色晶体7.56克,产率87%,m.p.80-81℃, 1HNMR(400MHz,CDCl3)δ:8.46(d,J=13.2Hz,1H,CH of Vinylic,),7.34(d,J=8.8Hz,2H,Ar-H),7.07(d,J=8.8Hz,2H,Ar-H),4.30(q,J=6.8Hz,2H,CH2,of OCH2CH3),4.24(q,J=7.2Hz,2H,CH2,of OCH2CH3),1.38(t,J=7.2Hz,3H,CH3of OCH2CH3),1.33(t,J=7.2Hz,3H,CH3of OCH2CH3)。
(2)6-氯-4-羰基喹啉-3-甲酸乙酯(II-1)的合成
在装有温度计、回流冷凝器的50ml三颈瓶中,加入5.94g(0.020mol)2-((4-氯苯胺)亚甲基) 丙二酸二乙酯(I-1),加入8ml二苯醚溶解,溶液呈浅黄色透明状,加热至回流,TLC跟踪,展开剂V(乙酸乙酯):V(石油醚)=1:2,反应7h,室温静置,抽滤,DMF重结晶,得6-氯-4-羰基喹啉-3-甲酸乙酯(II-1),白色固体3.21g,产率64%,m.p.232-233℃,1H NMR(400MHz,DMSO)δ:8.59(s,J=13.2Hz,1H,2-H of ArH),8.07(d,J=2.4Hz,1H,ArH),7.75(dd,J1=11.2Hz,J2=2.4Hz,1H,ArH),7.67(d,J=8.8Hz,1H,ArH),4.21(q,J=7.2Hz,2H,CH2,of OCH2CH3),1.28(t,J=7.2Hz,3H,CH3of OCH2CH3)。
(3)4-溴甲基-1-(4-氯苯基)-1,2,3-三唑(III-1)的合成
在装有电磁搅拌、温度计和冷凝器的50mL三颈瓶中,将1.53(0.01mol)克对氯叠氮苯和1.17克(0.011mol)溴丙炔,加入叔丁醇和水(体积比1:1)20ml混合液中,然后加0.792克(0.004mol)抗坏血酸钠和0.5克(0.002mol)五水合硫酸铜,室温下反应,TLC跟踪,展开剂:v(石油醚):v(乙酸乙酯)=5:1,15h,停止反应,水洗,抽滤得粗品,粗品乙醇重结晶,得4-溴甲基-1-(4-氯苯基)-1,2,3-三唑(III-1)白色粉末1.99克,产率73.9%;IR(cm-1)ν:3113,3071,1500,1223,1133,836,1H NMR(400MHz,CDCl3),δ:4.72(2H,s,J=5.6,CH2Br),7.51(2H,d,J=8.8,Ph),7.69(2H,d,J=8.8,Ph),7.97(1H,s,H-5)。
(4)6-氯-1-((1-(4-氯苯基)-1H-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸(IV-1)的制备
在装有温度计的100mL三颈瓶中,加入20mL DMF,2.70克(0.010mol)4-溴甲基-1-(4-氯苯基)-1,2,3-三唑(III-1)和0.75克(0.0050mol)催化剂NaI,室温充分搅拌1h,将2.53g(0.011mol)6-氯-4-羰基喹啉-3-甲酸乙酯(II-1)和0.030molK2CO3加到上述混合物中,然后升温至70℃,TLC跟踪,展开剂V(二氯甲烷):V(甲醇)=30:1,反应20h,加入0.4克(0.010mol)NaOH的水溶液,升温至100℃,再反应8h,停止反应,放置至室温,再用质量分数为10%的盐酸酸化,水洗,抽滤,乙醇重结晶,得6-氯-1-((1-(4-氯苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸(IV-1)3.2克,产率77.9.0%,m.p.256-257℃,IR(cm-1)ν:3485(O-H),3173(quinoline=C-H),3121(triazole=C-H),1750(C=O,1520,1460(C=C)。1H NMR(400MHz,DMSO):5.67(s,2H,CH2of NCH2),7.58(d,2H,ArH,J=8.8Hz),7.76(d,2H,ArH,J=8.8Hz),7.91-8.15(m,3H,ArH),8.32(s,1H,C=CH of triazole),8.70(s,1H,ArH);E.A.for C19H12Cl2N4O3:Calcd:C56.96,H2.91,N13.49;found:C56.93,H2.89,N13.50。
实施例2
6-甲基-1-((1-(4-氯苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸(IV-2)的合成
按照实施例1的方法,对甲基苯胺与乙氧亚甲基丙二酸二乙酯缩合制得2-((4-甲基苯胺)亚甲基)丙二酸二乙酯:白色固体,产率80.3%;Gould-Jacobs环合制得6-甲基-4-羰基喹啉-3-甲酸乙酯:白色粉末,产率73.1%,再与4-溴甲基-1-(4-氯苯基)-1,2,3-三唑经N烷基化反应,NaOH水解、盐酸酸化,制得6-甲基-1-((1-(4-氯苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸(IV-2),白色固体,产率71.2%,m.p.223-224℃。IV-2的结构表征如下:IR(cm-1)ν:3470(O-H),3163(quinoline=C-H),3115(triazole=C-H),1745(C=O,1516,1465(C=C)。1H NMR(400MHz,DMSO)δ:2.45(s,3H,-CH3),5.65(s,2H,CH2of NCH2),7.55(d,2H,ArH,J=7.2Hz),7.71(d,2H,ArH,J=8.0Hz),7.78-8.10(m,3H,ArH),8.22(s,1H,C=CH of triazole),8.64(s,1H,ArH)。E.A.for C20H15ClN4O3:C60.84,H3.83,N14.19;found:C60.82,H3.80,N14.21。
实施例3
6-氟-1-((1-(4-氯苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸(IV-3)的合成
以对氟苯胺为原料,按照实施例1的方法,与乙氧亚甲基丙二酸二乙酯缩合得到2-((4-氟苯胺)亚甲基)丙二酸二乙酯:白色固体,产率71.2%;Gould-Jacobs环合制得6-氟-4-羰基喹啉-3-甲酸乙酯:白色粉末,产率71.7%;再与4-溴甲基-1-(4-氯苯基)-1,2,3-三唑经N烷基化反应,NaOH水解,盐酸酸化,制得6-氟-1-((1-(4-氯苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸(IV-3),白色固体,产率71.2%,m.p.218-219℃。IV-3的结构表征如下:IR(cm-1)ν:3495(O-H),3179(quinoline=C-H),3125(triazole=C-H),1753(C=O,1530,1470(C=C);1H NMR(400MHz,DMSO)δ:5.70(s,2H,CH2of NCH2),7.60(d,2H,ArH,J=8.0Hz),7.81(d,2H, ArH,J=8.0Hz),8.00-8.17(m,3H,ArH),8.24(s,1H,C=CH oftriazole),8.73(s,1H,ArH)。E.A.for C19H12ClFN4O3:Calcd:C57.23,H3.03,N14.05;found:C57.22,H3.05,N14.01。
实施例4
6-甲氧基-1-((1-(4-氟苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸(IV-4)的合成
以对甲氧基苯胺为原料,按照实施例1的方法与乙氧亚甲基丙二酸二乙酯缩合,Gould-Jacobs环合,制得中间体6-甲氧基-4-羰基喹啉-3-甲酸乙酯;对氟苯基叠氮与溴丙炔“Click Chemistry”制得4-溴甲基-1-(4-氟苯基)-1,2,3-三唑;6-甲氧基-4-羰基喹啉-3-甲酸乙酯和4-溴甲基-1-(4-氟苯基)-1,2,3-三唑经N烷基化,NaOH水解,盐酸酸化,制得6-甲氧基-1-((1-(4-氟苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸(IV-4),浅黄色固体,产率81.2%,m.p.242-243℃。IV-4的结构表征如下:IR(cm-1)ν:3476(O-H),3167(quinoline=C-H),3119(triazole=C-H),1748(C=O),1556,1451(C=C)。1H NMR(400MHz,DMSO)δ(ppm):(400MHz,DMSO):3.84(s,3H,-OCH3),5.61(s,2H,CH2of NCH2),7.50(d,2H,ArH,J=7.6Hz),7.69(d,2H,ArH,J=9.2Hz),7.79-7.88(m,3H,ArH),8.20(s,1H,C=CH of triazole),8.64(s,1H,ArH)。E.A.for C20H15FN4O4:C60.91,H3.83,N14.21;found:C60.93,H3.80,N14.24。
实施例5
6-氯-1-((1-(4-甲基苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸(IV-5)的合成
按照实施例1的方法,对甲基苯基叠氮与溴丙炔“Click Chemistry”,制得4-溴甲基-1- (4-甲基苯基)-1,2,3-三唑,再与6-氯-4-羰基喹啉-3-甲酸乙酯经N烷基化反应,NaOH水解,盐酸酸化,制得6-氯-1-((1-(4-甲基苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸(IV-5),浅黄色固体,产率71.9%,m.p.247-248℃。IV-5的结构表征如下:IR(cm-1)ν:3463(O-H),3173(quinoline=C-H),3121(triazole=C-H),1750(C=O,1512,1455(C=C)。1H NMR(400MHz,DMSO)δ:2.41(s,3H,-CH3),5.66(s,2H,CH2of NCH2),7.51(d,2H,ArH,J=7.2Hz),7.70(d,2H,ArH,J=8.4Hz),7.76-8.13(m,3H,ArH),8.22(s,1H,C=CH oftriazole),8.65(s,1H,ArH)。E.A.for C20H15ClN4O3:Calcd:C60.84,H3.83,N14.19;found:C60.81,H3.81,N14.23。
实施例6
6-氯-1-((1-(4-氟苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸(IV-6)的合成
按照实施例1的方法,对氟苯基叠氮与溴丙炔“Click Chemistry”,制得4-溴甲基-1-(4-氟苯基)-1,2,3-三唑,再与6-氯-4-羰基喹啉-3-甲酸乙酯经N烷基化反应,NaOH水解、酸化,制得6-氯-1-((1-(4-氟苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸(IV-6),浅黄色固体,产率75.2%,m.p.236-237℃,IV-6的结构表征如下:IR(cm-1)ν:3465(O-H),3173(quinoline=C-H),3121(triazole=C-H),1752(C=O),1566,1485(C=C)。1H NMR(400MHz,DMSO)δ(ppm):5.68(s,2H,CH2of NCH2),7.56(d,2H,ArH,J=8.0Hz),7.79(d,2H,ArH,J=8.0Hz),7.97-8.15(m,3H,ArH),8.25(s,1H,C=CH of triazole),8.71(s,1H,ArH)。E.A.for C19H12ClFN4O3,Calcd:C57.23,H3.03,N14.05;found:C57.25,H3.00,N14.01。
实施例7
6-氯-1-((1-(4-硝基苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸(IV-7)的合成
以对氯苯胺为原料,按照实施例1的方法与乙氧亚甲基丙二酸二乙酯缩合,Gould-Jacobs环合,制得中间体6-氯-4-羰基喹啉-3-甲酸乙酯;对硝基苯基叠氮与溴丙炔“ClickChemistry”,制得4-溴甲基-1-(4-硝基苯基)-1,2,3-三唑,再与6-氯-4-羰基喹啉-3-甲酸乙酯经N烷基化反应,NaOH水解,盐酸酸化,制得6-氯-1-((1-(4-硝基苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸(IV-7),浅黄色固体,产率71.9%,m.p.270-271℃,IV-7的结构表征如下:IR(cm-1)ν:3460(O-H),3173(quinoline=C-H),3121(triazole=C-H),1757(C=O),1573,1490(C=C)。1H NMR(400MHz,DMSO)δ(ppm):5.68(s,2H,CH2of NCH2),7.64(d,2H,ArH,J=9.2Hz),7.80(d,2H,ArH,J=8.0Hz),8.01-8.15(m,3H,ArH),8.30(s,1H,C=CHof triazole),8.69(s,1H,ArH)。E.A.for C19H12ClN5O5,Calcd:C53.60,H2.84,N16.45;found:C53.63,H2.86,N16.42。
根据上述的实施例相似的原料和方法,制备了如下表1所示化合物,但本发明所要求保护的化合物不限于此:
表1
编号 | 化合物名称 | m.p./℃ |
a | 6-氯-1-((1-(4-氯苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸 | 256-257 |
b | 6-甲基-1-((1-(4-氯苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸 | 223-224 |
c | 6-氟-1-((1-(4-氯苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸 | 218-219 |
d | 6-甲氧基-1-((1-(4-氟苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸 | 242-243 |
e | 6-氯-1-((1-(4-甲基苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸 | 247-248 |
f | 6-氯-1-((1-(4-氟苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸 | 236-237 |
g | 6-氯-1-((1-(4-硝基苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸 | 270-271 |
体外抗肿瘤活性测试
原理:活细胞线粒体中的琥珀酸脱氢酶能够使噻唑蓝(MTT)还原为不溶于水的蓝紫色 针状结晶甲瓚(Formazan)并沉积在细胞中,而死细胞则没有该功能。二甲基亚砜(DMSO)能溶解细胞中的蓝紫色结晶,并且在490mn波长处有最大吸收峰。因此在490mn波长处测定吸光度可反映活细胞数量。在一定细胞数范围内,甲瓒形成的量与细胞数成正比。
供试细胞
人肝癌细胞HepG2、结肠癌细胞HT29、宫颈癌细胞Hela、肺癌细胞A549、白血病细胞HL60,该5种肿瘤细胞株均购自中国科学院上海生命科学院细胞库。
主要仪器与耗材
生物安全柜,力康发展有限公司,HFsafe-1200TE;
CO2培养箱,力康发展有限公司,HF160W;
倒置生物显微镜,奥林巴斯,BDS200;
空气浴恒温摇床,国华企业,ZD-85型;
EXL800uv全自动酶标仪,Bio-Rad公司,168-1000XC;
精密可调微量移液器,Eppendorf(德国)公司;
96孔细胞培养板,Corning(美国)公司;
细胞培养瓶,Corning(美国)公司。
主要试剂
阳性对照品DPP,南京制药厂有限公司;
优级胎牛血清,杭州四季青生物工程材料有限公司;
胰蛋白酶,Gibco公司;
RPMI1640培养液、DMSO和四甲基偶氮唑蓝(methylthiazolyl tetrazolium,MTT),美国Solarbio公司。
实验步骤如下:
MTT溶液的配制:称取MTT50mg,溶于10mL的磷酸缓冲液(PBS)中,用0.22um微孔滤器过滤除菌,分装,4℃避光保存,两周内有效。
供试药物的配置:取实施例1-7所制备的化合物,即表1中的化合物a-g,各取lmg,分别用20μL DMSO溶解配成样品母液,临用前,精密吸取适量上述样品母液用RPMI1640培养液稀释成不同浓度梯度的工作液。将顺铂溶于RPMI1640培养液配制成母液0.9mg/ml(3mmol/L),针对不同肿瘤细胞再用RPMI1640培养液稀释成5个不同浓度梯度的工作液。
细胞培养
人结肠癌细胞HT29、宫颈癌细胞Hela、肝癌细胞HepG2、肺癌细胞A549、白血病细胞HL60使用RPMI1640培养液,37℃饱和湿度、5%CO2培养箱中常规培养;每2-3d换液1次, 当细胞汇合度达90%时,进行传代培养。实验过程中用台盼蓝染色法检测细胞活性。
测定方法
以DDP为阳性对照,肿瘤细胞株包括人结肠癌细胞HT29、宫颈癌细胞Hela、肝癌细胞HepG2、肺癌细胞A549、白血病细胞HL60。
收集对数生长期细胞,用细胞计数板计数,用含10v%胎牛血清的RPMI1640培养液调整细胞悬液浓度为8×104个/ml(HT29、Hela、HepG2)、1×106个/ml(A549、HL60),96孔细胞培养板中每孔加入100μl细胞悬液,于细胞培养箱(5v%CO2,37℃)中孵育24h,待细胞贴壁后小心吸去上清(对于悬浮细胞HL60,孵育4h,离心并吸去上清),再加入配制好的含有本发明化合物a-g的工作液,每个浓度设三个复孔,每孔100μL,并设空白对照孔、溶剂对照孔及阳性对照孔:空白对照孔加入100μL含10v%胎牛血清的RPMI1640培养液,溶剂对照孔加入100μL含有0.1v%DMSO及10v%胎牛血清的RPMI1640培养液,阳性对照孔加入100μL含有DPP的工作液。连续培养48h后,每孔加入20μl MTT溶液(5mg/mL),继续培养4h后,小心吸去孔内培养液(HL60:离心后吸去上清),每孔加入DMSO150μl,置摇床上避光振荡6min,使结晶物充分溶解,在酶标仪490nm波长处测定各孔吸光度(OD)值,按下面的公式计算各药物对肿瘤细胞生长抑制率:
抑制率(%)=(1-给药孔OD值/空白对照孔OD值)×100%
试验结果显示,0.1v%DMSO溶剂对细胞影响可忽略,IC50值用统计软件Spss13.0进行计算,实验结果见表2。
表2目标化合物体外抗肿瘤活性IC50(μmol/L)数据
Compounds | HepG2 | A549 | Hela | HT29 | HL60 |
a | 15.61 | 79.55 | 63.20 | 16.10 | 27.13 |
b | 25.00 | 73.50 | 59.00 | 27.21 | 30.37 |
c | 14.50 | 81.30 | 60.78 | 16.21 | 14.33 |
d | 20.61 | 74.10 | 58.10 | 32.01 | 28.21 |
e | 29.32 | 67.03 | 64.03 | 24.98 | 32.88 |
f | 15.97 | 86.73 | 63.71 | 19.01 | 16.10 |
g | 33.01 | 83.50 | 68.61 | 30.24 | 29.10 |
DDP | 12.02 | 15.04 | 13.11 | 21.03 | 43.34 |
测定结果显示:上述化合物对肿瘤细胞均有不同程度的抗肿瘤活性,且伴随着取代基的不同而改变,部分化合物表现出优异抗肿瘤活性。与阳性对照物DDP相比,a、c、f对5种肿瘤细胞有很好抗肿瘤活性,其中对HepG2、HT29、HL60体外抗肿瘤作用普遍与顺铂相近或高于顺铂,如化合物c对HepG2、HT29、HL60的IC50值分别为14.50、16.21、14.33μmol/L。
上述参照实施例对6-取代-1-((1-取代苯基-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸类化合物及其制备方法和应用进行的详细描述,是说明性的而不是限定性的,因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改,应属本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.通式为如下结构式的6-取代-1-((1-取代苯基-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸类化合物或其药用盐:
式中R、R1、R2、R3、R4、R5相同或不同,它们各选自H、卤素、硝基、氨基、羟基、C1-C4的烷基、C1-C4的卤代烷基、C1-C4的烷氧基、C1-C4的羧基、甲酰基中的一种。
2.如权利要求1所述的化合物,其特征在于选自下述中的一种:
a.6-氯-1-((1-(4-氯苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸;
b.6-甲基-1-((1-(4-氯苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸;
c.6-氟-1-((1-(4-氯苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸;
d.6-甲氧基-1-((1-(4-氟苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸;
e.6-氯-1-((1-(4-甲基苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸;
f.6-氯-1-((1-(4-氟苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸;
g.6-氯-1-((1-(4-硝基苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸;
h.6-甲基-1-((1-(4-甲基苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸;
i.6-甲基-1-((1-(4-氟苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸;
j.6-甲基-1-((1-(4-硝基苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸;
k.6-氟-1-((1-(4-甲基苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸;
l.6-氟-1-((1-(4-氟苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸;
m.6-氟-1-((1-(4-硝基苯基)-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸。
3.制备如权利要求1所述的化合物的方法,其特征在于步骤如下:
(1)以取代苯胺为原料,与乙氧亚甲基丙二酸二乙酯缩合制得中间体I,即2-((取代苯胺)亚甲基)丙二酸二乙酯;
(2)中间体I经Gould-Jacobs环合制得中间体II,即6-取代-4-羰基喹啉-3-甲酸乙酯;
(3)取代苯基叠氮与溴丙炔“Click Chemistry”反应制得中间体III,即4-溴甲基-1-取代苯基-1,2,3-三唑类化合物;
(4)中间体II与中间体III经N-烷基化,碱水解、酸化制得目标产物IV,即6-取代-1-((1-取代苯基-1,2,3-三唑-4-基)甲基)-4-羰基喹啉-3-甲酸类化合物;
前述取代苯胺、中间体I、中间体II、中间体III、取代苯基叠氮的结构通式依次为:
式中R、R1、R2、R3、R4、R5相同或不同,它们各选自H、卤素、硝基、氨基、羟基、C1-C4的烷基、C1-C4的卤代烷基、C1-C4的烷氧基、C1-C4的羧基、甲酰基中的一种。
4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于步骤(1)的具体过程如下:取代苯胺与乙氧亚甲基丙二酸二乙酯中加入溶剂1至溶解,加热回流反应2-10h,反应结束后,室温静置,抽滤,重结晶,得中间体I;所述溶剂1为苯、甲苯、二甲苯、甲醇、丙醇、异丙醇中的一种或它们的混合物。
5.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于步骤(2)的具体过程如下:中间体I加入溶剂2至溶解,加热回流经Gould-Jacobs环合反应2-10h,反应结束后,室温静置,抽滤,重结晶,得中间体II;所述溶剂2为二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺或二苯醚中的一种或它们的混合物。
6.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于步骤(3)的具体过程如下:溴丙炔与取代苯基叠氮、催化剂1在溶剂3中于10-60℃下“Click Chemistry”反应5-40h,停止反应,室温放置,水洗、抽滤得粗品,重结晶,得中间体III;所述溶剂3为N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、四氢呋喃中的一种和水以体积比1:0.5-2组成的混合溶剂;所述催化剂1为二价铜与还原剂抗血酸钠的混合物或亚铜,取代苯基叠氮与二价铜及抗坏血酸钠的摩尔比为5:0.5-2:1-4,催化剂1为亚铜时,不需加抗坏血酸钠,取代苯基叠氮与亚铜摩尔比为5:0.5-2。
7.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于:亚铜为碘化亚铜或溴化亚铜,二价铜为醋酸铜或硫酸铜。
8.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于步骤(4)的具体过程如下:中间体III与催化剂2以摩尔比1:0.1-1的比例先在溶剂4中搅拌1-2h,然后加入摩尔比1:2-5的中间体II和缚酸剂,升温至50-70℃经N-烷基化反应5-20h,然后加碱水解,升温至70-120℃,再反应5-10h,停止反应,放置至室温,加盐酸酸化,水洗,抽滤得粗品,重结晶,得目标产物IV;所述溶剂4为二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇或叔丁醇中的一种或它们的混合物;所述缚酸剂为碳酸钾或碳酸钠;所述催化剂2为碘化钠或碘化钾。
9.如权利要求1或2化合物或其药用盐在制备抗肿瘤药物方面的应用。
10.如权利要求9所述的应用,其特征在于:所述化合物或其药用盐在制备抗肝癌、抗结肠癌、抗白血病、抗肺癌、抗宫颈癌药物中的应用。
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