CN105418519B - 具有抗肿瘤活性的吩嗪酰胺类化合物的合成及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有抗肿瘤活性的吩嗪酰胺类化合物的合成及其应用，包括以下步骤：将盐酸苯胺、邻硝基苯胺在催化剂的条件下反应，反应结束后处理得到红色固体物吩嗪‑2‑胺；将吩嗪‑2‑胺溶解在二氯甲烷中，再向反应液中加入三乙胺，搅拌均匀，使反应液冷却到15℃以下，将溶有氯乙酰氯的二氯甲烷溶液，慢慢加入反应液中，在零下15℃的条件下，搅拌反应30‑60min，除去溶剂，得粗制品，对粗制品提纯得浅黄色固体2‑氯‑N‑(2‑吩嗪)乙酰胺。本发明的有益效果为：该具有抗肿瘤活性的吩嗪酰胺类化合物临床用药安全、制备方法容易、原料来源方便、易于实现工业化，能够满足抗肿瘤药物的需要，有望开发成新的抗肿瘤药物。

Description

具有抗肿瘤活性的吩嗪酰胺类化合物的合成及其应用

技术领域

本发明涉及一种吩嗪酰胺类化合物的合成，具体涉及一种具有抗肿瘤活性的吩嗪酰胺类化合物的合成及其应用。

背景技术

癌症是我国居民的首位死因，而且随着经济的发展和环境的污染，癌症的致死率在不断的上升，严重危害了人们的生命和人们的生活质量。目前，人们常通过手术、化疗的方法治疗癌症，这些方法给人们的精神及身体都造成了严重的危害。目前，肿瘤患者服用的抗肿瘤药物在杀死肿瘤细胞的同时，也大量杀伤正常细胞，如现有的抗肿瘤药物不管是细胞毒素类，抗代谢类、抗生物类、还是生物碱类都存在着毒副作用。如：恶心、口腔溃疡、呕吐、腹泻、血尿、免疫力降低、易感染、白细胞减少、血小板减少等，给人体造成巨大的伤害。所以寻找高效低毒的抗肿瘤药一直是医学家们最求的目标。

研究者过去一般从普通的资源寻找新的抗肿瘤药，但是由于资源的匮乏，寻找新的抗肿瘤药的机率越来越小，近些年来的研究表明，从海洋中寻找新的资源，发现了许多珍惜与陆地资源完全不同的海洋微生物，由于环境独特，它们可以产生大量结构新颖生物活性好的次生代谢产物，其中很多被医药公司开发成新药，因此，从海洋中开发新资源，开发高效低毒的新抗肿瘤药已经成为全球医药行业的研究热点。

吩嗪是一类天然和合成的含氮杂环化合物，吩嗪天然产物是假单胞菌、链霉菌和一些其它种属的土壤和海洋微生物的次生代谢产物。自从1859年分离得到第一个吩嗪绿脓菌素以来，人们分离鉴定了100多个吩嗪天然化合物，化学合成了6000多个吩嗪衍生化合物。吩嗪具有很好的生物活性而得到人们的广泛关注，因此将吩嗪类化合物应用到抗肿瘤药物中，也成为人们研究的对象。

发明内容

为了解决现有技术中抗肿瘤药物毒副作用大的问题，本发明提供了一种能杀死肿瘤细胞且对正常细胞无毒副作用的具有抗肿瘤活性的吩嗪酰胺类化合物的合成及其应用。

本发明所采用的技术方案为：

一种具有抗肿瘤活性的吩嗪酰胺类化合物，其结构式为：

一种具有抗肿瘤活性的吩嗪酰胺类化合物的合成方法，包括以下步骤：

将盐酸苯胺、邻硝基苯胺加入反应瓶中，在加热的条件下搅拌反应10-20min，冷却，向反应瓶中加入碱中和反应生成的酸，过滤除去反应瓶中得到的液体，向所得滤渣中加入乙醇并回流，收取提取液，除掉提取液中的液体，得粗制品，对粗制品进行提纯得红色固体物吩嗪-2-胺；

将吩嗪-2-胺溶解在二氯甲烷中，再向反应液中加入三乙胺，搅拌均匀，使反应液冷却到15℃以下，将溶有氯乙酰氯的二氯甲烷溶液，慢慢加入反应液中，在零下15℃的条件下，搅拌反应30-60min，除去溶剂，得粗制品，对粗制品提纯得浅黄色固体2-氯-N-(2-吩嗪)乙酰胺。

进一步地，所述盐酸苯胺的重量为1.3-2.6g、所述邻硝基苯胺的重量为1.4-2.8g、所述催化剂的重量为4.2-8.4g；所述吩嗪-2-胺的重量为0.13-0.26g、所述三乙胺为1-2ml、所述二氯甲烷为15-30ml、所述0.3-0.6ml的氯乙酰氯溶解在10-20ml的二氯甲烷中。

进一步地，步骤(1)中所述冷却为冷却至25-30℃。

进一步地，向所得滤渣中加入70-80ml乙醇并进行回流，收取提取液，回流25-35min后，向所得滤渣中再加入70-80ml乙醇继续回流，收取提取液，回流25-35min后，向所得滤渣中再次加入70-80ml乙醇继续回流，收取提取液，将三次提取液合并在一起，除掉提取液中的液体，得粗制品。

进一步地，步骤(2)中使反应液冷却到15℃-零下50℃；步骤(2)中加入反应液的速度为每秒1-2滴。

吩嗪-2-胺的结构鉴定：m.p.281-283℃.IR(KBr)νmax/cm^-1:3309,3194,2918,1640,1597,1514,1476,1453,1335,1232,1132,827,755,629.¹H NMR(DMSO-d₆,500MHz)δ(ppm):8.06-8.04(d,J＝8.5Hz,1H,Ar-H),7.99-7.97(d,J＝8.5Hz,1H,Ar-H),7.91-7.89(d,J＝9.2Hz,1H,Ar-H),7.78-7.75(t,J＝7.5Hz,1H,Ar-H),7.67-7.64(t,J＝7.4Hz,1H,Ar-H),7.46-7.44(d,J＝9.2Hz,1H,Ar-H),6.91(s,1H,Ar-H),6.47(s,2H,NH2).¹³C NMR(DMSO-d₆,500MHz)δ(ppm):151.0(Ar-C),145.8(Ar-C),143.2(Ar-C),139.7(Ar-C),139.3(Ar-C),130.1(Ar-C),130.0(Ar-C),129.2(Ar-C),128.0(Ar-C),127.0(Ar-C),126.7(Ar-C),101.2(Ar-C).HRMS(ESI):m/z[M+H]⁺calcd for C₁₂H₉N₃:196.08747,found:196.08707。

2-氯-N-(2-吩嗪)乙酰胺的结构鉴定：m.p.236-238℃.IR(KBr)νmax/cm^-1:3453,3006,1696,1648,1549,1452,1234,1204,865,831,765.¹H NMR(DMSO-d₆,500MHz)δ(ppm):10.92(s,1H,NH),8.68(d,J＝2.5Hz,1H,Ar-H),8.23-8.21(m,3H,Ar-H),7.99-7.97(dd,J＝9.5,2.5Hz,1H,Ar-H),7.96-7.90(m,2H,Ar-H),4.42(s,2H,CH2Cl).¹³C NMR(DMSO-d₆,500MHz)δ(ppm):165.7(CO),143.6(Ar-C),143.2(Ar-C),142.0(Ar-C),140.5(Ar-C),140.0(Ar-C),131.0(Ar-C),130.1(2×Ar-C),129.3(Ar-C),128.9(Ar-C),126.0(Ar-C),114.3(Ar-C),43.6(CH2Cl).(ESI):m/z[M+H]⁺calcd for C₁₄H₁₀C_lN_3O:272.05906,found:272.05866

进一步地，所述催化剂为氯化锌。

进一步地，中和反应生成的酸所用的碱为氢氧化钠。

进一步地，将盐酸苯胺、邻硝基苯胺加入反应瓶中，在加热的条件下搅拌反应10-20min，然后进行密封冷却。密封冷却为了防止在冷却时，催化剂氯化锌吸收空气中的水分，处理的时候比较难处理。

进一步地，所述的具有抗肿瘤活性的吩嗪酰胺类化合物在抗肿瘤药物中的应用。

反应的化学式为：

本发明的有益效果为：

本发明所述的具有抗肿瘤活性的吩嗪酰胺类化合物源于天然产物结构特征，对肿瘤细胞的毒性大，对正常细胞没有毒性，即肿瘤患者服用该具有抗肿瘤活性的吩嗪酰胺类化合物的抗肿瘤药时，不会出现恶心、口腔溃疡、呕吐、腹泻、血尿、免疫力降低等副作用。该具有抗肿瘤活性的吩嗪酰胺类化合物临床用药安全、制备方法容易、原料来源方便、易于实现工业化，能够满足抗肿瘤药物的需要，有望开发成新的抗肿瘤药物。

附图说明

图1为吩嗪-2-胺的¹H NMR谱图；

图2为吩嗪-2-胺的¹³C NMR谱图；

图3为吩嗪-2-胺的HRMS(ESI)谱图；

图4为吩嗪-2-胺的IR(KBr)谱图；

图5为所述的2-氯-N-(2-吩嗪)乙酰胺的¹H NMR谱图；

图6为所述的2-氯-N-(2-吩嗪)乙酰胺的¹³C NMR谱图；

图7为所述的2-氯-N-(2-吩嗪)乙酰胺的HRMS(ESI)谱图；

图8为所述的2-氯-N-(2-吩嗪)乙酰胺的IR(KBr)谱图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

一种具有抗肿瘤活性的吩嗪酰胺类化合物的合成，包括下述步骤：

将1.3g盐酸苯胺、1.4g邻硝基苯胺和4.2g的氯化锌加入反应瓶中，在160℃的条件下搅拌反应10min，反应结束后，将反应物冷却至25℃，向反应瓶中加入质量浓度为25％的氢氧化钠溶液15ml中和反应生成的酸，过滤除去反应瓶中得到的液体，向所得滤渣中加入70ml乙醇并进行回流，收取提取液，回流25min后，向所得滤渣中再加入70ml乙醇继续回流，收取提取液，回流25min后，向所得滤渣中再次加入70ml乙醇继续回流，收取提取液，将三次提取液合并在一起，除掉提取液中的液体，得粗制品，将粗制品与硅胶拌样，进行过柱子，用石油醚-乙酸乙酯体系，梯度洗脱，然后再旋干洗脱剂得红色固体物吩嗪-2-胺；

将0.13g吩嗪-2-胺溶解在15ml二氯甲烷中，再向反应液中加入1ml三乙胺，搅拌均匀，使反应液冷却到15℃，将溶有0.3ml的氯乙酰氯的10ml二氯甲烷溶液加入反应液中，滴加速度为每秒1滴，在15℃的条件下，搅拌反应30min，除去溶剂，得粗制品，将粗制品与硅胶拌样，进行过柱子，用石油醚-乙酸乙酯体系，梯度洗脱，然后再旋干洗脱剂得浅黄色固体2-氯-N-(2-吩嗪)乙酰胺。

实施例2

一种具有抗肿瘤活性的吩嗪酰胺类化合物的合成，包括下述步骤：

将2g盐酸苯胺、2.1g邻硝基苯胺和4.5g的氯化锌加入反应瓶中，在180℃的条件下搅拌反应15min，反应结束后，将反应物冷却至27℃，向反应瓶中加入质量浓度为25％的氢氧化钠溶液18ml中和反应生成的酸，过滤除去反应瓶中得到的液体，向所得滤渣中加入75ml乙醇并进行回流，收取提取液，回流30min后，向所得滤渣中再加入75ml乙醇继续回流，收取提取液，回流30min后，向所得滤渣中再次加入75ml乙醇继续回流，收取提取液，将三次提取液合并在一起，除掉提取液中的液体，得粗制品，将粗制品与硅胶拌样，进行过柱子，用石油醚-乙酸乙酯体系，梯度洗脱，然后再旋干洗脱剂得红色固体物吩嗪-2-胺；

将0.2g吩嗪-2-胺溶解在20ml二氯甲烷中，再向反应液中加入1.5ml三乙胺，搅拌均匀，使反应液冷却到零下25℃，将溶有0.4ml的氯乙酰氯的15ml二氯甲烷溶液加入反应液中，滴加速度为每秒1滴，在零下25℃的条件下，搅拌反应45min，除去溶剂，得粗制品，将粗制品与硅胶拌样，进行过柱子，用石油醚-乙酸乙酯体系，梯度洗脱，然后再旋干洗脱剂得浅黄色固体2-氯-N-(2-吩嗪)乙酰胺。

实施例3

一种具有抗肿瘤活性的吩嗪酰胺类化合物的合成，包括下述步骤：

将2.6g盐酸苯胺、2.8g邻硝基苯胺和8.4g的氯化锌加入反应瓶中，在200℃的条件下搅拌反应20min，反应结束后，将反应物冷却至30℃，向反应瓶中加入质量浓度为25％的氢氧化钠溶液20ml中和反应生成的酸，过滤除去反应瓶中得到的液体，向所得滤渣中加入80ml乙醇并进行回流，收取提取液，回流35min后，向所得滤渣中再加入80ml乙醇继续回流，收取提取液，回流35min后，向所得滤渣中再次加入80ml乙醇继续回流，收取提取液，将三次提取液合并在一起，除掉提取液中的液体，得粗制品，将粗制品与硅胶拌样，进行过柱子，用石油醚-乙酸乙酯体系，梯度洗脱，然后再旋干洗脱剂得红色固体物吩嗪-2-胺；

将0.26g吩嗪-2-胺溶解在30ml二氯甲烷中，再向反应液中加入2ml三乙胺，搅拌均匀，使反应液冷却到零下50℃，将溶有0.6ml的氯乙酰氯的20ml二氯甲烷溶液加入反应液中，滴加速度为每秒2滴，在零下50℃的条件下，搅拌反应60min，除去溶剂，得粗制品，将粗制品与硅胶拌样，进行过柱子，用石油醚-乙酸乙酯体系，梯度洗脱，然后再旋干洗脱剂得浅黄色固体2-氯-N-(2-吩嗪)乙酰胺。

实施例1中所述的具有抗肿瘤活性的吩嗪酰胺类化合物在抗肿瘤细胞增殖活性中的检测：

细胞株的培养：取人慢性髓细胞性白血病K562细胞、人肝癌细胞HepG2、人胃癌细胞MGC803、人结肠癌细胞HCT116、人乳腺癌细胞MCF7、人肺癌细胞A549和正常人肾上皮细胞293T，这些细胞均有中国科学院上海细胞库提供。将这些细胞用含有10％胎牛血清、100U/ml青霉素、100mg/ml链霉素的Dulbecco’s modified Eagle培养基进行培养，细胞进行培养时隔天进行换液，待生长至交联度达80％左右时进行传代培养。

MTT法抗增殖活性测试

取上述培养液中处于对数生长期的慢性髓细胞性白血病K562细胞、人肝癌细胞HepG2、人胃癌细胞MGC803、人结肠癌细胞HCT116、人乳腺癌细胞MCF7、人肺癌细胞A549和正常人肾上皮细胞293T，用PBS分别冲洗这些细胞并用0.25％的胰酶消化，然后将经胰酶消化后的细胞分别加入新鲜的培养基中吹打成单细胞悬液。用血球计数板进行计数，分别调整细胞浓度为5000-7000个/ml，然后将其接种于96孔板上，按照190ul/孔的剂量接种，接种好后放置在CO₂浓度为5％温度为37℃的培养箱中培养。用培养基将本发明具有抗肿瘤活性的吩嗪酰胺类化合物稀释至浓度分别为160mmol/L,40mmol/L,10mmol/L,2.5mmol/L,6.3mmol/L及0.16mmol/L的溶液，针对每个浓度加样组和空白组均设3个，将各浓度化合物分别加入加样组中，继续培养48小时后，加入MTT工作液，加入量为20uL/孔。4小时后，弃去培养基，向板孔中分别加入DMSO150uL/孔，将板孔在平板摇床上500rpm振摇3min。然后用酶标仪测定各孔的OD值，测定波长为490nm，参比波长为630nm，计算细胞增殖抑制率。细胞增殖抑制率＝(空白对照OD值-加入本发明具有抗肿瘤活性的吩嗪酰胺类化合物OD值)/空白对照组OD值×100％。

结果显示：2-氯-N-(2-吩嗪)乙酰胺对人慢性髓细胞性白血病K562、人肝癌细胞HepG2、人胃癌细胞MGC803、人结肠癌细胞HCT116、人乳腺癌细胞MCF7、人肺癌细胞A549均具有很高的细胞毒性，IC₅₀值均小于阳性对照，而对正常人肾上皮细胞293T毒性很低或无毒，IC₅₀值均大于阳性对照。

FCA法细胞凋亡测试

选取人肝癌细胞HepG2在DMEM/F12完全培养基(完全培养基含有10％胎牛血清，100ug/mL青霉素、100ug/mL链霉素)中培养，贴壁生长至融合状态，用1.25g/L的胰酶消化传代，然后选择生长良好的HepG2进行实验。将细胞浓度均为1×10⁵个/mL加入6孔培养板中，在CO₂浓度为5％，温度为37℃的培养箱中培养过夜。用培养基将本发明具有抗肿瘤活性的吩嗪酰胺类化合物稀释至浓度分别为160mmol/L,40mmol/L,10mmol/L,2.5mmol/L,6.3mmol/L及0.16mmol/L的溶液，加入到培养板中的培养孔中，在同样条件下培养24h，用顺铂作为阳性对照，5％GS作为阴性对照。用胰酶消化细胞，并用PBS进行清洗，然后收集细胞。将收集的细胞加入FITC标记的Annexin-V室温避光30min，再加入PI，避光反应5min后，加入适量Buffer，用上流式细胞仪进行检测。

实验结果：2-氯-N-(2-吩嗪)乙酰氨具有促进细胞凋亡的作用，其效果是阳性对照药的近10倍。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其细节上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具有抗肿瘤活性的吩嗪酰胺类化合物的合成方法，其特征在于：所述化合物的结构式为：

其合成方法包括以下步骤：

(1)将盐酸苯胺、邻硝基苯胺加入反应瓶中，在加热的条件下搅拌反应10-20min，冷却，向反应瓶中加入碱中和所述反应生成的酸，过滤除去反应瓶中得到的液体，向所得滤渣中加入乙醇并回流，收取提取液，除掉提取液中的液体，得粗制品，对粗制品进行提纯得红色固体物吩嗪-2-胺；

(2)将吩嗪-2-胺溶解在二氯甲烷中，再向反应液中加入三乙胺，搅拌均匀，使反应液冷却到15℃以下，将溶有氯乙酰氯的二氯甲烷溶液，慢慢加入反应液中，在15℃以下的条件下，搅拌反应30-60min，除去溶剂，得粗制品，对粗制品提纯得浅黄色固体2-氯-N-(2-吩嗪)乙酰胺。

2.根据权利要求1所述的具有抗肿瘤活性的吩嗪酰胺类化合物的合成方法，其特征在于：所述盐酸苯胺的重量为1.3-2.6g、所述邻硝基苯胺的重量为1.4-2.8g、催化剂的重量为4.2-8.4g；所述吩嗪-2-胺的重量为0.13-0.26g、所述三乙胺为1-2ml、所述二氯甲烷为15-30ml、所述0.3-0.6ml的氯乙酰氯溶解在10-20ml的二氯甲烷中。

3.根据权利要求1所述的具有抗肿瘤活性的吩嗪酰胺类化合物的合成方法，其特征在于：步骤(1)中所述冷却为冷却至25-30℃。

4.根据权利要求1所述的具有抗肿瘤活性的吩嗪酰胺类化合物的合成方法，其特征在于：向所得滤渣中加入70-80ml乙醇并进行回流，收取提取液，回流25-35min后，向所得滤渣中再加入70-80ml乙醇继续回流，收取提取液，回流25-35min后，向所得滤渣中再次加入70-80ml乙醇继续回流，收取提取液，将三次提取液合并在一起，除掉提取液中的液体，得粗制品。

5.根据权利要求1所述的具有抗肿瘤活性的吩嗪酰胺类化合物的合成方法，其特征在于：步骤(2)中使反应液冷却到15℃-零下50℃；步骤(2)中加入反应液的速度为每秒1-2滴。

6.根据权利要求2所述的具有抗肿瘤活性的吩嗪酰胺类化合物的合成方法，其特征在于：所述催化剂为氯化锌。

7.根据权利要求1所述的具有抗肿瘤活性的吩嗪酰胺类化合物的合成方法，其特征在于：中和步骤(1)中反应生成的酸所用的碱为氢氧化钠。

8.根据权利要求1所述的具有抗肿瘤活性的吩嗪酰胺类化合物的合成方法，其特征在于；将盐酸苯胺、邻硝基苯胺加入反应瓶中，在加热的条件下搅拌反应10-20min，然后进行密封冷却。