CN105949124B - 一种吡唑啉衍生物及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种吡唑啉衍生物，该衍生物的结构式如式（）所示，；其中，R1为氢、卤基、羟基、硝基、烷基或烷氧基；R2为卤基、羟基、烷基或烷氧基；R为氢、苯基、取代苯基、‑COR3或‑SO2R4；本发明同时公开了该吡唑啉衍生物的应用。本发明所述吡唑啉衍生物对HepG‑2人肝癌细胞有很强的抑制作用，尤其化合物2，3，4和5的IC50值还比顺铂的小，显示出比现有一线抗肿瘤药物更优的活性，在制备抗癌药物上有着广阔的应用空间。

Description

一种吡唑啉衍生物及其应用
技术领域
本发明属于药物化学领域，更具体地，涉及一种吡唑啉衍生物及其应用。
背景技术
吡唑啉类化合物是一类结构多样的杂环化合物，存在于许多药物中间体中，也是许多药物的主要结构单元，有关报道称该类化合物具有广泛的生物活性，例如具有抗炎活性，抗肿瘤活性，单胺氧化酶选择抑制活性，抗菌杀菌，杀虫，潜在的细胞毒素试剂，胆固醇酞基转移酶或胆固醇吸收抑制活性，抑制低浓度脂蛋白氧化和抗变形虫活性等，一些多取代的吡唑啉衍生物具有良好的光学性质，比如用于荧光开关；其中，吡唑啉类化合物作为药物应用的最重要的代表为3-氨基-1-(间-三氟甲基苯基)-2-吡唑啉(BW755C，结构如下所示)，是一种环氧化酶和脂氧化酶双重抑制剂，具有很好的抗炎疗效，另外，抗炎药塞来昔布也是其中的代表之一；9-甲氧吖啶(PZA)亦是一种新型的现在处于临床二期的抗肿瘤药物，农业应用方面，上世纪70年代以来，不断有该类化合物开发为杀虫剂如PH 60-41和RH4321。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种吡唑啉衍生物；
本发明的另一个目的在于提供上述衍生物在制备抗肿瘤药物中的应用。
本发明的上述技术目的通过以下技术方案实现：
本发明提供了一种吡唑啉衍生物，该衍生物的结构式如式(I)所示，
其中，R1为氢、卤基、羟基、硝基、烷基或烷氧基；R2为卤基、羟基、烷基或烷氧基；R为氢、苯基、取代苯基、-COR3或-SO2R4；
R3为苯基、取代苯基、C9-18稠环芳香基、取代的C9-18稠环芳香基、C5-6杂环基、取代的C5-6杂环基、C5-6芳杂环基或取代的C5-6芳杂环基；R4为苯基、取代苯基、C9-18稠环芳香基、取代的C9-18稠环芳香基、C5-6杂环基、取代的C5-6杂环基、C5-6芳杂环基或取代的C5-6芳杂环基。
优选地，R1为氢、卤基、羟基、硝基、C1-5烷基或C1-5烷氧基。
更优选地，R1为氢、卤基、羟基或硝基，R2为卤基或甲氧基。
优选地，R3为萘基、噻吩基、呋喃或苯并噻吩，R4为苯基或甲基苯基。
将上述衍生物进行HepG-2人肝癌细胞毒性抑制实验，发现本发明制备得到的吡唑啉类衍生物具有显著的抗肝癌活性效果，与现有的临床一线抗肿瘤药物五氟尿嘧啶和顺铂的效果进行比较发现，化合物2，3，4和5的IC50值还比顺铂的小，显示出比现有一线抗肿瘤药物更优的活性。
优选地，所述的药物剂型包括片剂、丸剂、胶囊、注射剂、悬浮剂或乳剂。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的吡咯啉衍生物制备简单，显示出了较为显著的抑制肝癌细胞效果，且比现有一线的抗肿瘤药物活性更强，可用于制备各种剂型的抗癌药物，具有很高的医学价值和广阔的市场前景。
具体实施方式
以下通过具体的实施例进一步说明本发明的技术方案。
除非特别说明，本发明采用的试剂、设备和方法为本技术领域常规市购的试剂、设备和常规使用的方法。
实施例1：化合物1的合成
S1：称量丁香醛(10mmol，1.82g)，2-羟基苯乙酮(10mmol，1.36g)加入到100mL梨形瓶中，加入1ml哌啶做催化剂，160℃下搅拌回流15min反应完全，得到深色粘稠的液体，趁热往梨形瓶中加入40％的浓NaOH 100ml溶液，持续搅拌让其完全溶解，将反应液转移到恒压漏斗中，慢慢滴加到稀释一倍的浓盐酸中，不断搅拌，析出大量黄色的固体，待其酸化过夜，过滤，水洗，得到黄色固体，用丙酮重结晶得到4,2’-二羟基-3,5-二甲氧基查尔酮，黄色晶体，熔点：175.0-176.4℃，收率50.67％(按丁香醛算)。
S2：称取4,2’-二羟基-3,5-二甲氧基查尔酮(10mmol，3.00g)置于200ml的梨形瓶中，加入无水乙醇80℃搅拌回流待其完全融解，加入80％的水合肼(50mmol，2.50g)，继续回流2h至反应完全，冷却至室温，适当浓缩，放置于-4℃冰箱，析出固体，抽滤得到固体后用无水乙醇洗去杂色，再用无水乙醇重结晶得到白色晶体1-氢-4-二氢-5-(2-苯酚基)-3-(4-羟基-3,5-二甲氧基)吡唑啉，熔点：140.3-140.7℃，收率为70.62％。
S3：将步骤S2中的终产物1-氢-4-二氢-5-(2-苯酚基)-3-(4-羟基-3,5-二甲氧基)吡唑啉(10mmol，3.14mg)置于100ml梨形瓶中，加入适量无水乙醇80℃加热溶解，再加入2-萘甲酰氯(10mmol，1.90mg)，1ml吡啶做催化剂，继续回流2h至反应完全，冷却至室温，适当浓缩，放置于-4℃冰箱，析出固体，抽滤得到固体后用无水乙醇洗去杂色，再用无水乙醇重结晶得白色结晶吡唑啉衍生物1，熔点185.5-186.5℃，产率63.51％。
1H-NMR(400MHz,δppm,DMSO-d6):3.39-3.44(1H,m,pyrazoline C4-HA),3.75(6H,s),3.98-4.05(1H,m,pyrazoline C4-HB),5.67-5.71(1H,m),6.65(2H,s),6.89-6.94(2H,m),7.30-7.34(1H,m),7.49-7.52(1H,m),7.60-7.67(2H,m),7.86-7.88(1H,m),8.01-8.04(2H,m),8.07(1H,d,J＝8.00Hz),8.38(1H,s),8.41(1H,s),10.13(1H,s).MS(ESI)(m/z):469.9[M+H]+.
实施例2：化合物2的合成
S1：制备方法及步骤同实施例1，不同是将S3步骤中的2-萘甲酰氯(10mmol，1.90mg)替换为2-噻吩甲酰氯(10mmol，1.46g)，得到最终产物吡唑啉衍生物2，白色固体，熔点：196.1-197.2℃，产率63.41％。
1H-NMR(400MHz,δppm,DMSO-d6):3.32-3.33(1H,m,pyrazoline C4-HA),3.69(6H,s),3.93-4.00(1H,m,pyrazoline C4-HB),5.57-5.61(1H,m),6.50(2H,s),6.94-6.99(2H,m),7.20-7.23(1H,m),7.33-7.37(1H,m),7.78-7.80(1H,m),7.92-7.93(1H,m),7.99-8.00(1H,m),8.37(1H,s),10.19(1H,s).MS(ESI)(m/z):425.8[M+H]+.
实施例3:化合物3的合成
制备方法及步骤同实施例1，不同是将S3步骤中的2-萘甲酰氯(10mmol，1.90mg)替换为2-呋喃酰氯(10mmol,1.30g)，得到最终产物吡唑啉衍生物3，淡黄色固体，熔点：210.1-210.7℃产率65.01％。
1H-NMR(400MHz,δppm,DMSO-d6):3.29-3.34(1H,m,pyrazoline C4-HA),3.70(6H,s),3.88-3.97(1H,m,pyrazoline C4-HB),5.57-5.61(1H,m),6.51(2H,s),671-6.72(1H,m),6.93-7.00(2H,m),7.35(1H,t,J＝8.00Hz),7.51-7.52(1H,m),7.64(1H,d,J＝8.00Hz),7.96(1H,s),8.36(1H,s),10.47(1H,s).MS(ESI)(m/z):409.6[M+H]+.
实施例4:化合物4的合成
制备方法及步骤同实施例1，不同是将S3步骤中的2-萘甲酰氯(10mmol，1.90mg)替换为苯并[B]噻吩-2-羰酰氯(10mmol,1.96g)，得到最终产物吡唑啉衍生物4，白色固体，熔点：169.2-170.1℃，产率66.67％。
1H-NMR(400MHz,δppm,DMSO-d6):3.39-3.40(1H,m,pyrazoline C4-HA),3.70(6H,s),3.96-4.03(1H,m,pyrazoline C4-HB),5.63-5.67(1H,m),6.53(2H,s),6.98-7.01(2H,m),7.35-7.39(1H,m),7.44-7.52(2H,m),7.85-7.87(1H,m),8.03-8.08(2H,m),8.37(1H,s),8.40(1H,s),10.23(1H,s).MS(ESI)(m/z):475.9[M+H]+.
实施例5:化合物5的合成
制备方法及步骤同实施例1，不同是将S3步骤中的2-萘甲酰氯(10mmol，1.90mg)替换为对甲苯磺酰氯(10mmol,1.90g)，得到最终产物吡唑啉衍生物5，白色固体,熔点：194.6-194.7℃，产率71.43％。
1H-NMR(400MHz,δppm,DMSO-d6):2.38(3H,s),3.41-3.44(1H,m,pyrazoline C4-HA),3.67-3.75(1H,m,pyrazoline C4-HB),3.76(6H,s),4.77-4.83(1H,m),6.69(2H,s),6.90(1H,t,J＝8.00Hz),6.96(1H,d,8.00),7.34(1H,t,J＝8.00Hz),7.42-7.46(3H,m),7.72(2H,d,J＝8.00Hz),8.41(1H,s),10.33(1H,s).MS(ESI)(m/z):469.9[M+H]+.
实施例6：化合物6的合成
制备方法及步骤同实施例1，不同是将S3步骤中的2-萘甲酰氯(10mmol，1.90mg)替换为对苯磺酰氯(10mmol,1.77g)，得到最终产物吡唑啉衍生物6，白色固体,熔点：163.1-164.4℃，产率72.44％。
1H-NMR(400MHz,δppm,DMSO-d6):3.27-3.32(1H,m,pyrazoline C4-HA),3.67-3.72(1H,m,pyrazoline C4-HB),3.77(6H,s),4.84-4.89(1H,m),6.70(2H,s),6.90(1H,t,J＝8.00Hz),6.96(1H,d,J＝8.00Hz),7.35(1H,t,J＝8.00),7.44(1H,d,J＝8.00Hz),7.66(1H,t,J＝8.00Hz),7.74(2H,t,J＝8.00Hz),7.85(2H,d,J＝8.00Hz),8.42(1H,s),10.31(1H,s).MS(ESI)(m/z):455.8[M+H]+
实施例7：化合物7的合成
S1：称量香兰素(100mmol，15.2g)溶于150ml冰乙酸中，冰浴搅拌下滴加6ml溴素，反应2h待其完全反应，加入3000ml的冰水，继续搅拌30min，析出大量白色固体，抽滤取滤饼，烘干，用无水乙醇重结晶得到白色晶体溴代香兰素，熔点：163.3-163.7℃，产率：80.36％。
S2：称量溴代香兰素(10mmol，2.31g)，对氯苯乙酮(10mmol，1.55g)加入到100mL梨形瓶中，加入无水乙醇5ml使其溶解，再加入30％的NaOH溶液50ml，室温下搅拌约12h后反应完全，反应液为褐色，将反应液转移到恒压漏斗中，滴加到稀释一倍的盐酸中，持续搅拌酸化，至有大量固体析出，抽滤取滤饼，用丙酮重结晶得到浅黄色晶体4-羟基-3-甲氧基-5-溴-4’-氯查尔酮，熔点：170.7-170.9℃，产率：51.11％。(按溴代香兰素算)。
S3：称量4-羟基-3-甲氧基-5-溴-4’-氯查尔酮(10mmol，3.67g)溶于无水乙醇中，加热80℃回流搅拌使其溶解，加入苯肼(10.5mmol，1.62g)，四丁基溴化铵TBAB(0.5g)，继续回流2h待其完全反应，冷却到室温，反应液用硅胶柱层析(淋洗液乙酸乙酯/石油醚)纯化，旋干得到微绿色吡唑啉衍生物7，熔点：182.1-183.7℃，产率：43.34％。
1H-NMR(400MHz,δppm,DMSO-d6):3.13-3.15(1H,m,pyrazoline C4-HA),3.77(3H,s),3.85-3.90(1H,m,pyrazoline C4-HB),5.38-5.40(1H,m),6.77(1H,m),6.93(2H,s),7.03-7.04(2H,m),7.18-7.19(2H,m),7.50-7.52(2H,m),7.75-7.76(2H,m),9.49(1H,s).MS(ESI)(m/z):475.4[M+H]+
实施例8：化合物8的合成
制备方法及步骤同实施例7，不同是将S2步骤中的对氯苯乙酮(10mmol，1.55g)替换为对氟苯乙酮(10mmol,1.38g)，得到4-羟基-3-甲氧基-5-溴-4’-氟查尔酮，S3步骤中4-羟基-3-甲氧基-5-溴-4’-氯查尔酮(10mmol，3.67g)替换为4-羟基-3-甲氧基-5-溴-4’-氟查尔酮(10mmol，3.51g)，最终产物吡唑啉衍生物8，白色固体，熔点：141.9-143.1℃，产率61.43％。
1H-NMR(400MHz,δppm,DMSO-d6):3.11-3.17(1H,m,pyrazoline C4-HA),3.77(6H,s),3.83-3.90(1H,m,pyrazoline C4-HB),5.33-5.38(1H,m),6.73-6.77(2H,m),6.94(1H,s),7.01-7.03(2H,m),7.18(2H,t,J＝8.00Hz),7.25-7.30(2H,t,J＝8.00Hz),7.78-7.81(2H,m),9.84(1H,s).MS(ESI)(m/z):441.7[M+H]+
实施例9：化合物9的合成
制备方法及步骤同实施例7，不同是将S2步骤中的对氯苯乙酮(10mmol，1.55g)替换为对硝基苯乙酮(10mmol,1.65g)，加入1ml哌啶做催化剂，160℃下搅拌回流15min反应完全，得到深色粘稠的液体，趁热往梨形瓶中加入40％的浓NaOH 100ml溶液，持续搅拌让其完全溶解，将反应液转移到恒压漏斗中，慢慢滴加到稀释一倍的浓盐酸中，不断搅拌，析出大量黄色的固体，待其酸化过夜，过滤，水洗，得到黄色固体，用丙酮重结晶，得到4-羟基-3-甲氧基-5-溴-4’-硝基查尔酮，黄色固体，熔点：216.8-217.7℃；S3步骤中4-羟基-3-甲氧基-5-溴-4’-氯查尔酮(10mmol，3.67g)替换为4-羟基-3-甲氧基-5-溴-4’-硝基查尔酮(10mmol，3.77g)，苯肼(10.5mmol，1.62g)替换成80％的水合肼(50mmol，2.50g)，回流2h至反应完全，冷却至室温，倒入冰水中不断搅拌，放置于-4℃冰箱，析出固体，抽滤得到固体后用无水乙醇洗去杂色，最终产物吡唑啉衍生物9，橙色固体，熔点：208.6-208.9℃，产率76.11％。
1H-NMR(400MHz,δppm,DMSO-d6):2.91-2.98(1H,m,pyrazoline C4-HA),3.44-3.51(1H,m,pyrazoline C4-HB),3.82(3H,s,CH3),4.90(1H,t,J＝12.00Hz),6.99(1H,s),7.06(1H,s),7.82(2H,d,J＝8.00),8.22(2H,d,J＝8.00Hz),8.24(1H,s,-NH-),9.39(1H,s).MS(ESI)(m/z):392.6[M+H]+.
实施例10：化合物10的合成
S1：称取丁香醛和2-羟基苯乙酮合成4,2’-二羟基-3,5-二甲氧基查尔酮，方法如实施例1中所述。
S2：称量4,2’-二羟基-3,5-二甲氧基查尔酮(10mmol，3.00g)溶于无水乙醇中，加热80℃回流搅拌使其溶解，加入苯肼(10.5mmol，1.62g)，四丁基溴化铵TBAB(0.5g)，继续回流2h待其完全反应，冷却到室温，适当浓缩后放置于-4℃冰箱中析出晶体，抽滤后得滤饼用无水乙醇洗去浮色，干燥得到微黄色吡唑啉衍生物9，熔点：169.7-170.8℃，产率：40.46％。
1H-NMR(400MHz,δppm,DMSO-d6):3.25-3.30(1H,m,pyrazoline C4-HA),3.70(6H,s),4.00-4.07(1H,m,pyrazoline C4-HB),5.25-5.29(1H,m),6.63(2H,s),6.81(1H,t,J＝8.00Hz),6.92-7.01(4H,m),7.23(2H,t,J＝8.00Hz),7.30(1H,t,J＝8.00Hz),7.44(1H,d,J＝8.00Hz).MS(ESI)(m/z):391.8[M+H]+
实施例11：HepG-2人肝癌细胞毒性抑制实验
将长成单层的HepG-2细胞消化后接种到96孔板，每个孔100ul，约5000个细胞，37℃，95％相对湿度，5％CO2环境下培养24小时让细胞贴壁，吸掉旧培养液后，实验组每孔加入含不同浓度梯度(2.5uM，5uM，7.5uM，10uM，20uM，40uM，60uM，80uM，100uM)的受试化合物(实施例1-8中制备的化合物)的培养基，同时设不含受试化合物的阴性对照组和阳性对照组，每组设4复孔，100μL/孔，37℃，95％相对湿度，5％CO2环境下继续培养48小时后，每孔加入20ul MTT，继续培养4小时，吸掉旧的培养基，每孔加入150ul的DMSO，摇床上震荡10-15min，酶标仪570nm波长测定各孔OD值，每次实验平行两次，重复至少3次。表1为本发明制备得到的吡唑啉类衍生物并计算受试化合物(实施例1-10中制备的化合物)的IC50值，并与现有的临床一线抗肿瘤药物五氟尿嘧啶和顺铂的效果进行比较。实验结果表明，本发明提供的所述吡唑啉类衍生物具有良好的抗肿瘤的活性，绝大部分的化合物抗肿瘤活性远优于临床一线的五氟尿嘧啶，尤其2，3，4和5的IC50值还比顺铂的小，显示出比现有一线抗肿瘤药物更优的活性，具有深刻的开发价值。
表1
化合物 IC<sub>50</sub>/umol·L<sup>-1</sup>
1 17.99±1.37
2 4.51±0.49
3 4.61±1.27
4 3.57±0.39
5 6.03±1.27
6 28.76±0.83
7 16.44±2.31
8 23.57±1.29
9 91.56±0.92
10 28.47±1.34
顺铂 8.45±1.05
五氟尿嘧啶 100.12±1.56

Claims (3)

1.一种吡唑啉衍生物，其特征在于，该衍生物的结构式如式(Ⅰ)所示，
；
其中，Rl为氢、卤基、羟基或硝基，R2为卤基或甲氧基；R为-COR3或-SO2R4；R3为萘基、噻吩基、呋喃或苯并噻吩，R4为苯基或甲基苯基。
2.权利要求1所述的吡唑啉衍生物在制备抗肝癌药物中的应用。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述的药物剂型为片剂、丸剂、胶囊、注射剂、悬浮剂或乳剂。
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