CN105968084A

CN105968084A - 3’,4’-亚甲二氧基查尔酮衍生物及其制备方法和在抗肿瘤中的应用

Info

Publication number: CN105968084A
Application number: CN201610317210.2A
Authority: CN
Inventors: 董乃维
Original assignee: Harbin Medical University
Current assignee: Harbin Engineering University; Harbin Medical University
Priority date: 2016-05-12
Filing date: 2016-05-12
Publication date: 2016-09-28

Abstract

本发明公开了一种3’,4’–亚甲二氧基查尔酮衍生物及其制备方法和在抗肿瘤中的应用，属于新化合物合成与药物应用技术领域。本发明首次通过芳香醛和芳香酮在氢氧化钠催化下合成出三种3’,4’–亚甲二氧基查尔酮衍生物(式I所示)，并对其进行了体外肿瘤细胞抑制活性的测试，结果显示这类衍生物的抗肿瘤活性优于对照药品5‑氟尿嘧啶。本发明的提出为肿瘤治疗提供了一种新的有效的技术手段，具有广阔的应用前景。

Description

3’,4’-亚甲二氧基查尔酮衍生物及其制备方法和在抗肿瘤中的应用

技术领域

本发明涉及一种抗肿瘤药物及其制备方法，特别涉及3’,4’–亚甲二氧基查尔酮衍生物及其制备方法和在制备抗肿瘤药物中的应用，本发明属于新化合物合成与药物应用技术领域。

背景技术

查尔酮类化合物是一类存在于甘草、红花等药用植物中的天然有机化合物，其分子结构具有较大的柔性，能与不同的受体结合，具有抗肿瘤、抑制和清除氧自由基、抗菌、抗病毒、抗溃疡和解除痉挛等生物活性，因此，是一类重要的有研究价值的天然产物，一直受到科研工作者的广泛关注。

查尔酮类化合物主要由芳香醛与芳香酮通过Claisen-Schmidt缩合反应生成，结构中含有1,3-二苯基丙烯酮结构的化合物。查尔酮类化合物的两个苯基上有不同取代基团，表现出不同的生物活性。根据这些生物活性，已有多种新药被开发，并在临床广泛应用，其抗肿瘤活性也逐渐成为研究热点，作为新型抗肿瘤药被广泛关注。其中抗肿瘤类查尔酮化合物多存在2’-羟基，未见到有抗肿瘤活性的3’,4’-二甲氧基查尔酮衍生物报道。

本申请首次通过芳香醛和芳香酮在氢氧化钠催化下合成出三种3’,4’–亚甲二氧基查尔酮，并对其进行了体外肿瘤细胞抑制活性的测试，结果显示这类衍生物的抗肿瘤活性明显优于对照药品5-氟尿嘧啶。

发明内容

本发明的目的在于提供一种3’,4’-亚甲二氧基查尔酮衍生物及其制备方法，以及该衍生物在抗肿瘤药物中的应用。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术手段：

本申请首次通过芳香醛和芳香酮在氢氧化钠催化下合成出三种3’,4’–亚甲二氧基查尔酮合成出3’,4’-亚甲二氧基查尔酮，并对其进行了体外肿瘤细胞抑制活性的测试，结果显示这类衍生物对人肺癌细胞A549，人结肠癌细胞SW620和人肝癌细胞HepG2有较强的抑制活性，且抗肿瘤活性优于对照药品5-氟尿嘧啶。

本发明的一种3’,4’-亚甲二氧基查尔酮类衍生物，其具有如下式I所示的结构：

其中，R₁、R₂以及R₃分别独立选自氢或C_1-3烷氧基。

在本发明中，优选的，所述的C_1-3烷氧基为甲氧基。更优选的，R₁为氢或甲氧基，R₂为甲氧基，R₃为氢或甲氧基。

在本发明的具体实施例中，本发明合成了以下衍生物：3-甲氧基-3’,4’-亚甲二氧基查尔酮、3,4-二甲氧基-3’,4’-亚甲二氧基查尔酮或2,3-二甲氧基-3’,4’-亚甲二氧基查尔酮。

其中，3-甲氧基-3’,4’-亚甲二氧基查尔酮的结构式如下：

其中，3,4-二甲氧基-3’,4’-亚甲二氧基查尔酮的结构式如下：

其中，2,3-二甲氧基-3’,4’-亚甲二氧基查尔酮的结构式如下：

进一步的，本发明还提出可一种制备所述的3’,4’-亚甲二氧基查尔酮类衍生物的方法，包括以下步骤：式II所示的芳香醛和式III所示的芳香酮溶于无水乙醇中，在氢氧化钠催化下，室温反应48小时，反应液用稀盐酸调节pH到中性，加水析出结晶，抽滤，少量水洗，干燥，即得式I所示的3’,4’-亚甲二氧基查尔酮类衍生物；

其中，R₁、R₂以及R₃分别独立选自氢或C_1-3烷氧基。

更进一步的，本发明还提出了所述的3’,4’-亚甲二氧基查尔酮类衍生物在制备抗肿瘤药物中的用途。

在本发明中，优选的，所述的肿瘤包括肝癌、结肠癌及肺癌。

相较于现有技术，本发明的有益效果是：

1、本发明在处理反应液时，采用稀盐酸或NaOH调节pH到中性，较通常调pH3-4方法，避免了查尔酮结构中甲氧基破坏，产率提高20％左右。同时，减少盐酸的用量，降低了合成成本，避免了对环境的负面影响。

2、本发明涉及的三种3’,4’-亚甲二氧基查尔酮类衍生物，有明显的抗肿瘤细胞活性，优于对照药品5-氟尿嘧啶。

附图说明

图1为3-甲氧基-3’,4’-亚甲二氧基查尔酮氢核磁共振谱图；

图2为3,4-二甲氧基-3’,4’-亚甲二氧基查尔酮氢核磁共振谱图；

图3为2,3-二甲氧基-3’,4’-亚甲二氧基查尔酮氢核磁共振谱图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，应理解该实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

本发明所述的一类新型3’,4’-亚甲二氧基查尔酮衍生物的结构通式如式I所示：

其中，R₁、R₂以及R₃分别独立选自氢或C_1-3烷氧基，优选的，R₁为氢或甲氧基，R₂为甲氧基，R₃为氢或甲氧基。

本发明特别涉及如下三种衍生物的合成方法：

(1)3-甲氧基-3’,4’-亚甲二氧基查尔酮

(2)3,4-二甲氧基-3’,4’-亚甲二氧基查尔酮

(3)2,3-二甲氧基-3’,4’-亚甲二氧基查尔酮

上述化合物的合成包括以下步骤：

式II所示的芳香醛和式III所示的芳香酮溶于无水乙醇中，在氢氧化钠催化下，室温反应48小时，反应液用稀盐酸调节pH到中性，加水析出结晶，抽滤得到式I所示的3’,4’-亚甲二氧基查尔酮类衍生物，少量水洗，干燥，即得。

下面通过实施例具体说明合成方法。

实施例1：3-甲氧基-3’,4’-亚甲二氧基查尔酮的制备

具体的制备步骤如下：

取0.816g 3,4-亚甲二氧基苯乙酮和0.60mL 3-甲氧基苯甲醛，溶于60mL无水乙醇中，滴加1.5mL 50％NaOH溶液，反应48h。反应液用稀盐酸调pH至中性后，加2倍量的水析出结晶，抽滤，得黄色固体，少量水洗。干燥，称重，得0.948g浅黄色3-甲氧基-3’,4’-亚甲二氧基查尔酮固体。收率为67.1％。

3-甲氧基-3’,4’-亚甲二氧基查尔酮氢谱如图1所示：¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ7.76(d,J＝15.6Hz,1H,CH-9),7.66(d,J＝8.1Hz,1H,CH-5),7.54(s,1H,CH-1),7.47(d,J＝15.6Hz,1H,CH-8),7.34(t,J＝7.9Hz,1H,CH-12),7.24(d,J＝7.7Hz,1H,CH-11),7.15(s,1H,CH-15),6.97(d,J＝8.1Hz,1H,CH-13),6.91(d,J＝8.1Hz,1H,CH-4),6.08(s,2H,CH2-18),3.86(s,3H,CH3O-21)。

实施例2：3,4-二甲氧基-3’,4’-亚甲二氧基查尔酮的制备

具体的制备步骤如下：

取0.819g 3,4-亚甲二氧基苯乙酮和0.831g 3,4-二甲氧基苯甲醛，溶于40mL无水乙醇中，滴加1.5mL50％NaOH溶液，反应48h。反应液用稀盐酸调pH至中性后，加1倍量的水析出结晶，抽滤，得黄色固体，少量水洗。干燥，称重，得1.245g浅黄色3,4-二甲氧基-3’,4’-亚甲二氧基查尔酮固体。收率为79.7％。

3,4-二甲氧基-3’,4’-亚甲二氧基查尔酮氢谱如图2所示：¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ7.76(d,J＝15.5Hz,1H,CH-9),7.66(d,J＝8.1Hz,1H,CH-5),7.54(s,1H,CH-1),7.36(d,J＝15.5Hz,1H,CH-8),7.23(d,J＝8.2Hz,1H,CH-11),7.16(s,1H,CH-15),6.90(d,J＝8.1Hz,2H,CH-4,CH-12),6.07(s,2H,CH2-18),3.95(d,J＝9.1Hz,6H,CH3O-21,23).

实施例3：2,3-二甲氧基-3’,4’-亚甲二氧基查尔酮的制备

具体的制备步骤如下：

取0.820g 3,4-亚甲二氧基苯乙酮和0.828g 2,3-二甲氧基苯甲醛，溶于60mL无水乙醇中，滴加1.5mL50％NaOH溶液，反应48h。反应液用稀盐酸调pH至中性后，加1倍量的水析出结晶，抽滤，得黄色固体，少量水洗。干燥，称重，得0.858g浅黄色3,4-二甲氧基-3’,4’-亚甲二氧基查尔酮固体。收率为54.9％。

3,4-二甲氧基-3’,4’-亚甲二氧基查尔酮氢谱如图3所示：¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ8.08(d,J＝15.8Hz,1H,CH-9),7.65(d,J＝8.1Hz,1H,CH-5),7.56(d,J＝16.6Hz,2H,CH-8,CH-1),7.27(d,J＝6.8Hz,2H,CH-11),7.10(t,J＝8.0Hz,1H,CH-12),6.97(d,J＝8.1Hz,1H,CH-13),6.90(d,J＝8.1Hz,1H,CH-4),6.07(s,2H,CH2-18),3.89(d,J＝3.0Hz,6H,CH3O-23,21)。

实施例4本发明提供的三种化合物的抗肿瘤活性测定

1溶液的配制

10％FBS培养液的配制：购买HyClone RPMI Medium Modified 1640培养基，每瓶500mL，加入10％的胎牛血清和1％的双抗溶液，培养基的配制在超净工作台上进行，后放置冰箱4℃保存。

PBS缓冲液的配制：PBS磷酸缓冲液粉末，加入去离子水，充分溶解，高压灭菌后放置冰箱4℃保存。

MTT溶液的配制：MTT干粉0.25g，溶于50mLPBS缓冲液中，用0.22uM滤膜过滤除菌后，放置冰箱-12℃保存。

药品母液配制方法：将本发明提供的三种化合物分别溶于40uL DMSO中，加入2mL10％FBS，混合均匀，取400uL混合液稀释10倍，配制成4mL 200uM浓度药物母液。

2细胞

本发明抗肿瘤活性测定所用3种肿瘤细胞：人肝癌细胞HepG2，人结肠癌细胞SW620和人肺癌细胞A549。

3抗肿瘤活性的测定

3.1利用人肝癌细胞HepG2活性测试

HepG2细胞使用的培养液为含1％双抗和10％的胎牛血清的PRMI1640细胞培养液，培养条件为37℃、含5％CO₂的恒温培养箱。具体步骤如下：

(1)取96孔板，边缘孔用无菌PBS充填，每孔加入100uL细胞悬液(细胞悬液浓度为50000个/mL，每孔约5000个细胞)。

(2)加完细胞的96孔板放入培养箱培养，待贴壁后第二天给药。

(3)将药品母液分别稀释不同倍数，配制成2uM、20uM、50uM、100uM浓度的药物溶液，加入到已贴壁细胞板的相应孔中，调整每孔的浓度分别为1uM、10uM、25uM、50uM、100uM，37℃恒温培养箱孵育48h。

(4)药物作用结束后，每孔加入20uL MTT(5mg/mL)，培养3-4h。

(5)终止培养，小心吸去孔内培养液，每孔加入150uL DMSO，37℃温箱孵育10分钟或摇床低速振荡10分钟，之后用酶标仪检测490nm下各孔的OD值。

(6)根据OD值计算3种查尔酮和5-氟尿嘧啶的IC₅₀值。

3.2利用人结肠癌细胞SW620活性测试。

操作方法同人肝癌细胞HepG2活性测试。

3.3利用人肺癌细胞A549活性测试。

操作方法同人肝癌细胞HepG2活性测试。

4结果

本发明提供的三种化合物的抗肿瘤活性测定结果如下表1所示：

表1 3’,4’-亚甲二氧基查尔酮衍生物的抗肿瘤活性测试结果

从上表结果可以看出：本发明涉及的三种3’,4’-亚甲二氧基查尔酮类衍生物，有明显的抗肿瘤细胞活性，且优于对照药品5-氟尿嘧啶。

以上这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

Claims

1.一种3’,4’-亚甲二氧基查尔酮类衍生物，其特征在于具有如下式I所示的结构：

其中，R₁、R₂以及R₃分别独立选自氢或C_1-3烷氧基。

2.如权利要求1所述的3’,4’-亚甲二氧基查尔酮类衍生物，其特征在于所述的C_1-3烷氧基为甲氧基。

3.如权利要求1所述的3’,4’-亚甲二氧基查尔酮类衍生物，其特征在于R₁为氢或甲氧基，R₂为甲氧基，R₃为氢或甲氧基。

4.如权利要求1或2所述的3’,4’-亚甲二氧基查尔酮类衍生物，其特征在于所述的衍生物为：3-甲氧基-3’,4’-亚甲二氧基查尔酮、3,4-二甲氧基-3’,4’-亚甲二氧基查尔酮或2,3-二甲氧基-3’,4’-亚甲二氧基查尔酮。

5.一种制备权利要求1所述的3’,4’-亚甲二氧基查尔酮类衍生物的方法，其特征在于包括以下步骤：式II所示的芳香醛和式III所示的芳香酮溶于无水乙醇中，在氢氧化钠催化下，室温反应48小时，反应液用稀盐酸调节pH到中性，加水析出结晶，抽滤，少量水洗，干燥，即得式I所示的3’,4’-亚甲二氧基查尔酮类衍生物；

其中，R₁、R₂以及R₃分别独立选自氢或C_1-3烷氧基。

6.权利要求1-4任一项所述的3’,4’-亚甲二氧基查尔酮类衍生物在制备抗肿瘤药物中的用途。

7.如权利要求6所述的用途，其特征在于所述的肿瘤包括肝癌、结肠癌及肺癌。