CN105399689B

CN105399689B - 一种新型喹唑啉衍生物lu1503及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN105399689B
Application number: CN201510873350.3A
Authority: CN
Inventors: 卢光明; 张卓立; 潘璟
Original assignee: Nanjing General Hospital of Nanjing Command PLA
Current assignee: Nanjing General Hospital of Nanjing Command PLA
Priority date: 2015-12-03
Filing date: 2015-12-03
Publication date: 2017-03-01
Anticipated expiration: 2035-12-03
Also published as: CN105399689A

Abstract

本发明公开了一种新型喹唑啉衍生物LU1503及其制备方法，其化学命名为N‑{7‑甲氧基‑6‑[(2‑吡咯烷‑1‑基)羟乙基]喹唑啉‑4基}‑4‑N‑[(4‑硝基苯基)甲基]苯‑1，4‑二胺。本发明的喹唑啉衍生物及其药学上可接受的盐、溶剂化物和水合物对MCF‑7、SK‑BR‑3、A549、HCT 116、U‑118 MG、U‑87 MG、A172具有优秀的抗肿瘤体内外活性，在制备抗肿瘤药物上具有较好的应用前景。

Description

一种新型喹唑啉衍生物LU1503及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于生物医药领域，具体地涉及一种新型喹唑啉衍生物LU1503及其制备方法和应用。

背景技术

恶性肿瘤是一种严重威胁人类健康的常见病和多发病，近20年来，我国肿瘤死亡率上升了29.42％。在35至59岁的中壮年人群中，肿瘤已列居各类死因之首。有数据显示：我国肿瘤发病率约为200/10万人，每年新发病例约220万人以上，在治患者约600万人以上。肿瘤的治疗方法有手术治疗，放射治疗和化学治疗。目前，化学治疗仍然是临床治疗肿瘤的主要手段。寻找抗肿瘤药物是新药研究的热点之一。近些年来，4-氨基喹唑啉类化合物因具有优良的生物活性，备受人们的广泛关注，成为生物学界和化学界学者们研究的热点。它们对EGF受体或PDGF受体酪氨酸激酶产生较好的抑制作用，表现出具有抗胶质瘤、肺癌、胃癌、结肠癌、乳腺癌、胆囊癌和前列腺癌等的功效，抗菌，抗HIV，抗炎，治疗糖尿病等作用，如吉非替尼、厄洛替尼、二甲苯磺酸拉帕替尼等上市药物。发明人发现，N-{7-甲氧基-6-[(2-吡咯烷-1-基)羟乙基]喹唑啉-4基}-4-N-[(4-硝基苯基)甲基]苯-1，4-二胺有一定抗肿瘤活性，发明人提出与N-{7-甲氧基-6-[(2-吡咯烷-1-基)羟乙基]喹唑啉-4基}-4-N-[(4-硝基苯基)甲基]苯-1，4-二胺或者该化合物的药学上可接受的盐、溶剂化物或者药物前体或者立体异构体或者互变异构体或者代谢物相关的发明。

发明内容

发明目的：为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种新型喹唑啉衍生物LU1503，其化学命名为N-{7-甲氧基-6-[(2-吡咯烷-1-基)羟乙基]喹唑啉-4基}-4-N-[(4-硝基苯基)甲基]苯-1，4-二胺，其对MCF-7、SK-BR-3、A549、HCT 116、U-118 MG、U-87MG、A172七株肿瘤细胞增殖具有抑制活性。

本发明还要解决的技术问题在于提供上述喹唑啉衍生物LU1503的制备方法及其应用。

技术方案：为实现上述技术目的，本发明提供了一种新型喹唑啉衍生物LU1503，其化学命名为N-{7-甲氧基-6-[(2-吡咯烷-1-基)羟乙基]喹唑啉-4基}-4-N-[(4-硝基苯基)甲基]苯-1，4-二胺，其结构式如下所示：

本发明进一步提出了上述新型喹唑啉衍生物LU1503的制备方法，包括如下步骤：

S1：在氮气保护下，向SOCl₂中缓慢滴加DMF催化，然后加入7-甲氧基-4-氧-3，4-二氢喹唑啉-6-基乙酸酯，60～100℃加热3～6小时，反应生成化合物(1)，即4-氯-7-甲氧基喹唑啉-6-基乙酸酯；

S2：将化合物(1)在冰浴下边搅拌边缓慢滴加氨甲醇溶液，反应液在10℃以下，边搅拌边反应30分钟以上，过滤，滤渣用乙醚洗涤，得到还原产物化合物(2)，即4-氯-7-甲氧基喹唑啉-6-醇；

S3：在氮气保护下，将化合物(2)与N-(2-羟乙基)吡咯烷、PPh₃在冰浴下边搅拌边分批加入DTAD，反应6小时以上，优选地6～10小时，生成化合物(3)，即4-氯-7-甲氧基-6-[(2-吡咯烷-1-基)羟乙基]喹唑啉；

S4：将N-(4-氨基苯基)乙酰胺、1-溴甲基-4-硝基苯和过量碳酸钾，以四氢呋喃溶解，40～100℃搅拌反应4～12小时，生成化合物(4)，即N-{[4-(4-硝基苯基)甲基]氨基苯基}乙酰胺；

S5：将化合物(1)加入乙醇-盐酸混合溶剂溶解，5～60℃搅拌反应3～12小时，生成化合物(5)，即N-[(4-硝基苯基)甲基]苯-1，4-二胺；

S6：将化合物(5)溶于正丁醇，加入化合物(3)，三氟乙酸催化下，45～100℃搅拌反应1～6小时，还原成化合物(6)，即N-{7-甲氧基-6-[(2-吡咯烷-1-基)羟乙基]喹唑啉-4基}-4-N-[(4-硝基苯基)甲基]苯-1，4-二胺；

优选地，步骤S1中，DMF的滴速为2～3ml/min；SOCl₂、DMF、7-甲氧基-4-氧-3，4-二氢喹唑啉-6-基乙酸酯的用量比为500～1000mL：10～20mL：100～150g；步骤S2中，所述氨甲醇溶液的浓度为7M，氨甲醇溶液的滴速为3～10ml/min，氨甲醇溶液的用量为每克化合物(1)加入10～20ml。

步骤S3中，所述的DTAD分3～6批加入，间隔2～4小时/次，其中，N-(2-羟乙基)吡咯烷、PPh₃、DTAD、化合物(2)的摩尔用量比为1∶1∶1∶0.8～1.4。

步骤S4中，N-(4-氨基苯基)乙酰胺：1-溴甲基-4-硝基苯：碳酸钾的摩尔用量比为1∶1∶0.6～2.4。

步骤S5中，乙醇：盐酸体积比＝1∶0.6～2。

步骤S6中，化合物(5)：化合物(3)：三氟乙酸＝1∶1∶0.001～1。

本发明进一步提出了上述新型喹唑啉衍生物在制备抗肿瘤剂中的应用。

本发明同时提出一种药物组合物，该组合物包括上述新型喹唑啉衍生物和药学上可接受的载体。

更近一步地，本发明提出了上述化合物，或者上述的药物组合物在制备药剂中的用途。

同时，本发明还提出了上述新型喹唑啉衍生物LU1503或者该化合物的药学上可接受的盐、溶剂化物或者药物前体或者立体异构体或者互变异构体或者代谢物在制备抗肿瘤剂中的应用。

最后，本发明提出了上述新型喹唑啉衍生物LU1503或者该化合物的药学上可接受的盐、溶剂化物或者药物前体或者立体异构体或者互变异构体或者代谢物与一种或多种抗癌药剂结合在制备用于治疗肿瘤的药物上的用途。

有益效果：本发明公开了一种新型喹唑啉衍生物LU1503，并采用MTT法评价其抑制MCF-7、SK-BR-3、A549、HCT 116、U-118 MG、U-87MG、A172七株肿瘤细胞增殖活性，计算抑制这七种肿瘤细胞增殖的IC₅₀值，结果表明所制备的新型喹唑啉衍生物LU1503对上述肿瘤细胞具有抑制作用，可用于制备抗肿瘤制剂。

附图说明

图1为喹唑啉衍生物的合成路线图，其中：i)SOCl₂，DMF；ii)NH₃/MeOH；iii)(N-(2-羟乙基)吡咯烷，PPh₃，DTAD，THF；iv)1-溴甲基-4-硝基苯，K₂CO₃，THF；v)EtOH/HCl；vi)n-BuOH，TFA。

具体实施方式

为了进一步阐述本发明，下面给出一系列实施例。这些实施例完全是例证性的，它们仅用来对本发明进行具体描述，不应当理解为对本发明的限制。

实施例1制备4-氯-7-甲氧基喹唑啉-6-基乙酸酯(化合物1)。

将1000mL氯化亚砜(SOCl₂)置于2000mL的氮气保护的四颈圆底烧瓶中，缓慢滴加10mL DMF催化(20分钟滴完)，加入100g 7-甲氧基-4-氧-3，4-二氢喹唑啉-6-基乙酸酯，100℃搅拌3小时。反应液冰浴冷却至室温，减压浓缩至干后用1000mL二氯甲烷溶解，倾入1000mL冰水。混合液用二氯甲烷萃取2次，合并有机层，饱和氯化钠水溶液洗3次。分出有机层在250mL三角瓶中加入无水硫酸钠干燥6小时，减压过滤。滤液减压浓缩至干，经乙醚洗涤得到65g(产率60％)化合物1，为浅黄色粉末。

实施例2制备4-氯-7-甲氧基喹唑啉-6-醇(化合物2)。

将10g 4-氯-7-甲氧基喹唑啉-6-基乙酸酯(化合物1)置于250mL的三颈圆底烧瓶中，冰浴下边搅拌边滴加100mL 7M NH_3-甲醇溶液，30分钟内滴完。10℃以下，搅拌反应30min以上。减压过滤反应液，滤渣用乙醚洗涤2次，得到6.5g(产率78％)化合物2，为浅黄色粉末。

实施例3制备4-氯-7-甲氧基-6-[(2-吡咯烷-1-基)羟乙基]喹唑啉(化合物3)。

将6.5g 4-氯-7-甲氧基喹唑啉-6-醇(化合物2)，4.6g N-(2-羟乙基)吡咯烷，10.54g PPh₃溶解于120mL四氢呋喃，置于250mL氮气保护的三颈圆底烧瓶中，冰浴下分3批，间隔3小时/次，加入9.25g DTAD，室温搅拌12小时。加入100mL水终止反应，反应液用200mL二氯甲烷萃取3次，合并有机层，饱和氯化钠水溶液洗1次。分出有机层在250mL三角瓶中加入无水硫酸钠干燥6小时，减压过滤。滤液减压浓缩至干，经柱层析得到4g(产率42％)化合物3，为无色粉末。

实施例4制备N-{[4-(4-硝基苯基)甲基]氨基苯基}乙酰胺(化合物4)。

将6.0g N-(4-氨基苯基)乙酰胺，8.6g 1-溴甲基-4-硝基苯，11.0g碳酸钾溶解于100mL四氢呋喃，置于250mL三颈烧瓶中，60℃搅拌12小时，冰浴冷却至室温。加200mL水稀释后，用乙酸乙酯萃取2次，合并有机层，饱和氯化钠水溶液洗2次。分出有机层在250mL三角瓶中加入无水硫酸钠干燥6小时，减压过滤。滤液浓缩至干，经柱层析得到6.1g(产率54％)化合物4，为黄色粉末。

实施例5制备N-[(4-硝基苯基)甲基]苯-1，4-二胺(化合物5)

将6.1g N-{[4-(4-硝基苯基)甲基]氨基苯基}乙酰胺(化合物4)置于250mL的三颈烧瓶中，用100mL乙醇-盐酸混合溶剂(1∶1)溶解，60℃搅拌反应3小时。反应液冰浴冷却至室温，反应液减压浓缩，加100mL水稀释，滴加1N氢氧化钠溶液调整pH到9，用乙酸乙酯萃取3次，合并有机层，饱和氯化钠水溶液洗2次。分出有机层在250mL三角瓶中加入无水硫酸钠干燥6小时，减压过滤。滤液浓缩至干，经柱层析得到2.8g(产率54％)化合物5，为黄色粉末。

对制备的化合物5进行¹H-NMR标准，结果如下：

¹H-NMR(300MHz，DMSO-d₆，ppm)：δ8.19-8.16(d，J＝8.4Hz，2H)，7.62-7.59(d，J＝8.4Hz，2H)6.40-6.32(m，4H)，5.60(brs，1H)，4.30(m，4H).

实施例6制备N-{7-甲氧基-6-[(2-吡咯烷-1-基)羟乙基]喹唑啉-4基}-4-N-[(4-硝基苯基)甲基]苯-1，4-二胺(化合物6，即LU1503)

将3.0g 4-氯-7-甲氧基-6-[(2-吡咯烷-1-基)羟乙基]喹唑啉(化合物3)，2.34g，N-[(4-硝基苯基)甲基]苯-1，4-二胺(化合物5)，溶解于50mL正丁醇，滴加0.01mL三氟乙酸，75℃油浴搅拌1.5小时。冰浴冷却至室温，滴加碳酸钠溶液调整pH到9，反应液用乙酸乙酯萃取3次，合并有机层，饱和氯化钠水溶液洗2次。分出有机层在250mL三角瓶中加入无水硫酸钠干燥6小时，减压过滤。滤液减压浓缩至干，经柱层析得到1.3g(产率26％)化合物6，为黄色粉末。

对制备的化合物5进行ESI-MS、¹H-NMR标准，结果如下：

ESI-MS(m/z)：515[M+H]⁺；¹H-NMR(300MHz，DMSO-d₆，ppm)：δ9.20(s，1H)，8.29(s，1H)，8.23-8.20(d，J＝8.7Hz，2H)，7.78(s，1H)，7.67-7.64(d，J＝8.4Hz，2H)，7.33-7.30(d，J＝8.4Hz，2H)，7.12(s，1H)，6.60-6.58(d，J＝8.7Hz，2H)，6.45-6.41(t，J＝6.0Hz，1H)，4.46-4.44(d，J＝6.0Hz，2H)，4.21-4.18(t，J＝6.0Hz，2H)，3.91(s，3H)，2.91-2.86(t，J＝6.0Hz，2H)，2.56(m，4H)，1.70(m，1H).

实验例7化合物6抗肿瘤细胞增殖活性评价。

(1)受试样品：

本发明的化合物6均用含0.1％DMSO的培养基配制成所需浓度。

(2)细胞株：

MCF-7(人乳腺癌细胞，ATCC：HTB-22)、SK-BR-3(人乳腺癌细胞，ATCC：HTB-30)、A549(人非小细胞肺癌细胞，ATCC：CRM-CCL-185)、HCT 116(人结肠癌细胞，ATCC：CCL-247)、U-118 MG(人脑星形胶质母细胞瘤，ATCC：HTB-15)、U-87MG(人脑星形胶质母细胞瘤，ATCC：HTB-14)、A172(人胶质母细胞瘤细胞，ATCC：CRL-1620)7株肿瘤细胞均购自美国标准菌种收藏所(ATCC)。

(3)主要仪器及材料

超纯水仪：MILLIPORE Direct-Q 3；

高压灭菌锅：HVE-50，Hirayama公司；

数显恒温水浴锅：HH-4，国华电器有限公司；

超净台：VS-1300-U洁净工作台，苏州安泰空气技术有限公司；

细胞孵育箱：HF151UVCO2培养箱，上海力申公司；

低温离心机：上海安亭科学仪器厂

酶标仪：ELx800，Biotek公司

平板振荡器：ZD-9556，太仓市科教器材厂；

96孔细胞培养板、25cm²培养瓶：Corning Costar公司；

2mL冻存管：Corning Costar公司；

(4)主要试剂

RPMI-1640培养基：Gibco公司；

MEM培养基：Gibco公司；

DMEM培养基：Gibco公司；

McCoy’s 5A培养基：Gibco公司；

PBS缓冲液：Gibco公司；

胎牛血清：Gibco公司；

0.25％胰酶溶液：Hyclone公司；

MTT(四噻唑蓝)：Sigma公司，溶于PBS溶液中，制成5mg/mL的溶液，过滤除菌后使用，避光保存；

阿霉素(ADR)：北京华丰联合技术有限公司。

DMSO：二甲基亚枫，Sigma公司；

(5)试验方法

MCF-7、U-118 MG、A172细胞选用DMEM培养基，U-87MG细胞选用MEM培养基、HCT 116细胞选用McCoy’s 5A培养基，其他细胞选用RPMI-1640培养基。培养液中均含10％灭火的胎牛血清和80U·mL^-1青霉素和0.08mg.mL^-1链霉素。

将生长状态良好、处于对数生长期的MCF-7、SK-BR-3、A549、HCT 116、U-118 MG、U-87 MG、A172细胞按1×10⁴个/mL的密度接种于96孔板，每孔100μl。置于37℃、5％CO₂培养箱中培养12小时待贴壁。加药细胞孔按预设的浓度梯度加入待测、经灭菌处理的溶于培养基的化合物6，每孔200μl，空白细胞孔加入等体积的培养基，对照细胞孔按预设的浓度梯度加入等体积溶于培养基的阿霉素(ADR)，平行6孔。在37℃、5％CO₂培养箱中培养48小时，每孔加入10μl浓度为5mg/mL的MTT溶液，继续置于37℃、5％CO₂培养箱中培养4小时。小心吸出上清液，每孔加入150μl DMSO溶解紫色残留物(甲瓒)，平板振荡10分钟使沉淀全部溶解，于酶标仪上测定O.D.值(吸光度)，波长570nm。

按照公式“相对生存率＝(D含药-D空白)/(D对照-D空白)×100％”计算每一个样品浓度下的样品对肿瘤细胞的抑制率。

实验平行重复3次，以抑制率对化合物浓度作图，计算本发明化合物6的IC₅₀(半数有效抑制浓度)值。同时采用阿霉素(ADR)作为阳性对照药物。

(6)实验结果

表1化合物6LU1503抗肿瘤细胞增殖活性(IC₅₀±SDμM)

化合物

MCF-7

SK-BR-3

A549

HCT 116

U-118 MG

U-87 MG

A172

ADR

3.98±0.07

4.65±0.02

0.58±0.05

26.57±0.12

13.49±1.75

82.47±7.15

0.63±7.15

化合物6

4.06±1.08

10.41±1.13

8.33±1.44

16.36±3.52

1.95±0.54

11.24±1.56

13.78±1.37

如表1所示，给出了化合物6抗肿瘤细胞增殖活性的测试结果，结果表明所制备的新型喹唑啉衍生物对上述肿瘤细胞具有抑制作用，可用于制备抗肿瘤制剂。

Claims

1.一种喹唑啉衍生物LU1503的制备方法，其化学命名为N-{7-甲氧基-6-[(2-吡咯烷-1-基)羟乙基]喹唑啉-4基}-4-N-[(4-硝基苯基)甲基]苯-1，4-二胺，其制备方法包括如下步骤：

S3：在氮气保护下，将化合物(2)与N-(2-羟乙基)吡咯烷、PPh₃溶解于四氢呋喃，在冰浴下边搅拌边分批加入DTAD，反应6小时以上，生成化合物(3)，即4-氯-7-甲氧基-6-[(2-吡咯烷-1-基)羟乙基]喹唑啉；

S6：将化合物(5)溶于正丁醇，加入化合物(3)，三氟乙酸催化下，45～100℃搅拌反应1～6小时，还原成化合物(6)，即N-{7-甲氧基-6-[(2-吡咯烷-1-基)羟乙基]喹唑啉-4基}-4-N-[(4-硝基苯基)甲基]苯-1，4-二胺。

2.根据权利要求1所述的喹唑啉衍生物LU1503的制备方法，其特征在于，步骤S1中，DMF的滴速为2～3ml/min，SOCl₂、DMF、7-甲氧基-4-氧-3，4-二氢喹唑啉-6-基乙酸酯的用量比为500～1000mL∶10～20mL ∶100～150g；步骤S2中，所述氨甲醇溶液的浓度为7M，氨甲醇溶液的滴速为3～10ml/min，氨甲醇溶液的用量为每克化合物(1)加入10～20ml。

3.根据权利要求1所述的喹唑啉衍生物LU1503的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述的DTAD分3～6批加入，间隔2～4小时/次，其中，N-(2-羟乙基)吡咯烷、PPh₃、DTAD、化合物(2)的摩尔用量比为1∶1∶1∶0.8～1.4。

4.根据权利要求1所述的喹唑啉衍生物LU1503的制备方法，其特征在于，步骤S4中，N-(4-氨基苯基)乙酰胺∶1-溴甲基-4-硝基苯∶碳酸钾的摩尔用量比为1∶1∶0.6～2.4。

5.根据权利要求1所述的喹唑啉衍生物LU1503的制备方法，其特征在于，步骤S5中，乙醇∶盐酸体积比为1∶0.6～2。

6.根据权利要求1所述的喹唑啉衍生物LU1503的制备方法，其特征在于，步骤S6中，化合物(5)∶化合物(3)∶三氟乙酸的摩尔用量比为1∶1∶0.001～1。