CN106800566A - 螺环吲哚酮类化合物、制备方法、药物组合物及用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了螺环吲哚酮类化合物、制备方法、药物组合物及用途。本发明提供了一种如式I或II所示的螺环吲哚酮类化合物。本发明还提供了如式I或II所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法及其在制备抗肿瘤药物中的应用。本发明的化合物带有螺环吲哚啉酮类骨架，此类型化合物的制备方法以及潜在应用未见前人报道。本发明的化合物对人癌细胞，尤其是人乳腺癌细胞株MDA-MB-231、人宫颈癌细胞株HeLa或人肺癌细胞株A549，具有明显的杀伤作用而且选择性高，具有制备成为新型抗肿瘤药物的潜力，具有较好的市场化前景。
Description
技术领域
本发明涉及螺环吲哚酮类化合物、制备方法、药物组合物及用途。
背景技术
恶性肿瘤是威胁人类健康的重大疾病，发病率居十种重大疾病的第二位，而且随着各种因素的影响其发病率依然呈上升趋势。目前，全球20％的新发癌症病人在中国，24％的癌症死亡病人在中国。由于目前临床使用治疗癌症药物呈现出抗药性、药耐药性和药效时间依赖性以及有明显的毒副作用等缺点，寻找结构新颖的药物已成为亟需解决的问题。
细胞凋亡(某些情况下又可称为细胞程序性死亡)是一种去除衰老细胞或异常细胞的正常死亡机制，该机制的紊乱与多种疾病的发生有直接的关系。自上世纪90年代以来，人们逐渐发现肿瘤的发生是细胞的增殖与凋亡失衡所致(Okada,H.；Mak,T.W.Nat.Rev.Cancer2004,4,592-603)。研究表明在多种肿瘤细胞中凋亡机制被抑制，肿瘤细胞因而得以过度增生；另外，凋亡机制被抑制也使得肿瘤细胞对化疗药物的抵抗性增强(Igney,F.H.；Krammer,P.H.Nat.Rev.Cancer2002,2,277-288)。因此，设法恢复肿瘤细胞中的凋亡机制成为当今抗肿瘤药物设计的一条新思路，在国际上得到了广泛重视(Reed，J.C.Nat.Rev.Drug Discov.2002,1,111-121；Andersen,M.H.；Becker,J.C.；Straten,P.Nat.Rev.DrugDiscov.2005,4,399-409.)。
因此，寻找选择性高、抑制活性高的抗肿瘤药物是目前急需解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术中抗肿瘤药物选择性不高、抑制活性不高等缺陷而提供了一种螺环吲哚酮类化合物、制备方法、药物组合物及用途。本发明的螺环吲哚酮类化合物对癌细胞，尤其是人乳腺癌细胞株MDA-MB-231、人宫颈癌细胞株HeLa或人肺癌细胞株A549具有良好的抑制活性而且选择性高，极有较好的市场化前景。
本发明提供了如式I或II所示的螺环吲哚酮类化合物，
取代基位置编号如下所示：
其中，R1或R2各自独立的为：氢、卤素(例如氟、氯、溴或碘，优选氟、氯或溴)、C1～C4烷氧基(优选甲氧基)、C1～C4烷硫基、硝基、氰基、C1～C6直链或支链烃基(优选C1～C4直链烃基，所述的“C1～C4直链烃基”优选甲基)、羟基、羟基取代的C1～C6直链或支链烃基(优选羟基取代的C1～C4直链烃基，所述的“羟基取代的C1～C4直链烃基”优选羟甲基)、卤素取代的C1～C4烷基(所述的“卤素取代的C1～C4烷基”中所述的卤素优选氟、氯或溴，卤素原子的个数优选1～5个；所述的“卤素取代的C1～C4烷基”优选三氟甲基)、卤素取代的C1～C4烷氧基(所述的“卤素取代的C1～C4烷氧基”中所述的卤素优选氟、氯或溴，卤素原子的个数优选1～5个)，卤素取代的C1～C4烷硫基(所述的“卤素取代的C1～C4烷硫基”中所述的卤素优选氟、氯或溴，卤素原子的个数优选1～5个)或C3～C7饱和或不饱和的环烷基；R1或R2取代基的数目为1～5个；R1可以连接在苯环上任意可以被取代的位置，R2可以在编号为4、5、6和7的位置中的一个或多个；当R1或R2表示多个取代基时，各取代基可以相同或不同；
R3为氢、C1～C6直链或支链烃基(优选C1～C4直链烃基，所述的“C1～C4直链烃基”优选甲基或乙基)、C3～C7饱和或不饱和的环烷基、C3～C7饱和环烷基取代的C1～C6直链或支链烃基(优选C3～C5饱和环烷基取代的C1～C4直链烃基，所述的“C3～C5饱和环烷基取代的C1～C4直链烃基”优选)或苄基；R4为C1～C4直链或支链烃基；R5为氢或者C1～C4直链或支链烃基；但是，不包括以下化合物：
5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；(I-1)
1-甲基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；(I-10)
4,7-二氯-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；(I-13)
1-甲基-5'-苯基-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；(II-1)
5-氯-5'-苯基-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；(II-2)
6-氟-5'-苯基-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；(II-4)
5'-(4-氟苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；(II-6)
5'-(4-甲氧基苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；(II-7)
5'-(4-氯苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；(II-10)
其结构如下所示：
本发明中，所述的R1优选氢、氟、氯、甲氧基或三氟甲基。所述的R2优选氢、氟、氯、溴、甲氧基、甲基或羟甲基。所述的R2优选在编号为4、5、6、7或者4、7双取代的位置。所述的R3优选氢、甲基、乙基、苄基或
本发明中，在所述的如式I所示的螺环吲哚酮类化合物中，所述的R1优选氢。所述的R2优选氢、氟、氯、溴、甲氧基、甲基或羟甲基，进一步优选氢、氟、氯或甲氧基。所述的R2优选在编号为4、5、7或者4、7双取代的位置，进一步优选在编号为4或5的位置。所述的R3优选氢、甲基、乙基、苄基或进一步优选氢或
本发明中，所述的如式I所示的螺环吲哚酮类化合物进一步优选如下任一化合物：
4-氯-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；(I-2)
5-氯-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；(I-3)
7-氯-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；(I-4)
5-甲氧基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；(I-5)
4-溴-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；(I-6)
5-溴-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；(I-7)
5-甲基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；(I-8)
6-甲基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；(I-9)
1-苄基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；(I-11)
4,7-二甲基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；(I-12)
1-苄基-5-甲氧基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；(I-14)
1-甲基-5-甲氧基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；(I-15)
1-乙基-5-甲基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；(I-16)
1-乙基-5-氟-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；(I-17)
1-苄基-5-氟-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；(I-18)
1-乙基-5-甲氧基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；(I-19)
1-苄基-7-甲基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；(I-20)
1-环丙甲基-5-氟-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；(I-21)
或1-环丙甲基-5-羟甲基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；(I-12)
其结构式如下所示：
本发明中，在所述的如式II所示的螺环吲哚酮类化合物中，所述的R1优选氢、氟、氯、甲氧基或三氟甲基，进一步优选氢、氟、氯或甲氧基。所述的R1优选在苯环的间位。所述的R2优选氟、氯或氢。所述的R2优选取代在编号为5或6的位置。所述的R3优选甲基或氢，进一步优选氢。
本发明中，所述的如式II所示的螺环吲哚酮类化合物进一步优选如下任一化合物：
6-氯-5'-苯基-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；(II-3)
5'-(4-三氟甲基苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；(II-5)
5'-(3-三氟甲基苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；(II-8)
5'-(3-氯苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；(II-9)
5'-(3-氟苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；(II-11)
5'-(3-甲氧基苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；(II-12)
或5'-(2-甲氧基苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；(II-13)
其结构式如下所示：
本发明还提供了所述的如式I所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法，其包括以下步骤：有机溶剂中，将化合物A与化合物F进行缩合反应得到如式I所示的螺环吲哚酮类化合物即可；
其中，R1、R2和R3的定义均同前所述，但是包括以下化合物：
5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；(I-1)
1-甲基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；(I-10)
4,7-二氯-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；(I-13)
1-甲基-5'-苯基-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；(II-1)
5-氯-5'-苯基-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；(II-2)
6-氟-5'-苯基-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；(II-4)
5'-(4-氟苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；(II-6)
5'-(4-甲氧基苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；(II-7)
5'-(4-氯苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮。(II-10)
所述的如式I所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法可以为本领域中该类缩合反应的常规方法，本发明中特别优选以下反应方法和条件：
在所述的如式I所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法中，所述的有机溶剂优选惰性有机溶剂，所述的惰性有机溶剂优选芳烃类溶剂、卤代芳烃类溶剂、卤代烃类溶剂、醚类溶剂、醇类溶剂、腈类溶剂、酰胺类溶剂、亚砜类溶剂、酯类溶剂、砜类溶剂和酮类溶剂中的一种或多种，进一步优选醇类溶剂。所述的芳烃类溶剂优选苯、甲苯、二甲苯和十氢化萘中的一种或多种。所述的卤代芳烃类溶剂优选氯苯和/或二氯苯。所述的卤代烃类溶剂优选二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷和三氯乙烷中的一种或多种。所述的醚类溶剂优选二乙醚、二异丙基醚、甲基叔丁基醚、甲基叔戌基醚、二噁烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷、1,1-二乙氧基甲烷和苯甲醚中的一种或多种；所述的醇类溶剂优选甲醇和/或乙醇，进一步优选乙醇。所述的腈类溶剂优选乙腈、丙腈、正丁腈或异丁腈和苄腈中的一种或多种。所述的酰胺类溶剂优选N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基甲酰苯胺和N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种。所述的酯类溶剂优选乙酸甲酯和/或乙酸乙酯。所述的亚砜类溶剂优选二甲基亚砜。所述的砜类溶剂优选环丁砜。所述的酮类溶剂优选丙酮和/或甲基异丁酮。
在所述的如式I所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法中，所述的有机溶剂与所述的化合物A的体积质量比优选1mL/g～100mL/g，进一步优选30mL/g～50mL/g，例如34mL/g。
在所述的如式I所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法中，所述的化合物F与所述的化合物A的摩尔比值优选1～2。
在所述的如式I所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法中，所述的缩合反应的温度优选25℃～200℃，进一步优选40℃～80℃。
在所述的如式I所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法中，所述的缩合反应的进程可以采用本领域中常规监测方法(例如TLC、HPLC或NMR)进行监测，一般以化合物A消失时为反应终点，所述的缩合反应的时间优选1小时～30小时。
所述的如式I所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法优选包括以下后处理步骤，反应结束后，除去溶剂、过滤得到化合物I粗品。所述的除去溶剂或过滤可以采用本领域中该类操作的常规方法。
所述的如式I所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法优选包括以下纯化步骤，将化合物I粗品重结晶得到纯化后的化合物I。所述的重结晶可以采用本领域中该类操作的常规方法。所述的重结晶采用的溶剂优选采用酯类溶剂，所述的酯类溶剂优选乙酸乙酯。
所述的如式I所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法进一步包括以下步骤：有机溶剂中，碱存在的条件下，将化合物B与R3X进行亲核取代反应，得到所述的化合物A即可；
其中，R2和R3的定义均同前所述，X为氯、溴或碘。
所述的化合物A的制备方法可以为本领域中该类亲核取代反应的常规方法，本发明中特别优选以下反应方法和条件：
在所述的化合物A的制备方法中，所述的有机溶剂优选惰性有机溶剂，所述的惰性有机溶剂优选芳烃类溶剂、卤代芳烃类溶剂、醚类溶剂、腈类溶剂、酰胺类溶剂、亚砜类溶剂和砜类溶剂中的一种或多种，进一步优选酰胺类溶剂。所述的芳烃类溶剂优选苯、甲苯、二甲苯和十氢化萘中的一种或多种。所述的卤代芳烃类溶剂优选氯苯和/或二氯苯。所述的醚类溶剂优选二噁烷；所述的腈类溶剂优选正丁腈或异丁腈和苄腈中的一种或多种。所述的酰胺类溶剂优选N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基甲酰苯胺、N-甲基吡咯烷酮和六甲替磷酰三胺中的一种或多种，进一步优选N，N-二甲基甲酰胺(DMF)。所述的亚砜类溶剂优选二甲基亚砜。所述的砜类溶剂优选环丁砜。
在所述的化合物A的制备方法中，所述的有机溶剂与所述的化合物B的体积质量比优选1mL/g～100mL/g，进一步优选30mL/g～50mL/g，例如34mL/g。
在所述的化合物A的制备方法中，所述的碱优选无机碱；所述的无机碱优选碱土金属、碱金属的氢化物、碱金属氨基化物、碱金属醇盐、碱金属氢氧化物、碱金属乙酸盐、碳酸铵、碱金属碳酸盐和碱金属碳酸氢盐中的一种或多种，进一步优选碱金属碳酸盐。所述的碱金属的氢化物优选氢化钠。所述的碱金属氨基化物优选氨基化钠和/或二异丙氨基锂。所述的碱金属醇盐是指碱金属离子与醇离子形成的盐，所述的碱金属醇盐优选甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钾、叔戌醇钠和叔戌醇钾中的一种或多种。所述的碱金属氢氧化物是指碱金属离子与氢氧根离子形成的盐，优选氢氧化钠和/或氢氧化钾。所述的碱金属乙酸盐是指碱金属与乙酸根形成的盐，优选乙酸钠。所述的碱金属碳酸盐是指碱金属离子与碳酸根离子形成的盐，优选碳酸钠和/或碳酸钾，进一步优选碳酸钾。所述的碱金属碳酸氢盐是指碱金属离子与碳酸氢根离子形成的盐，优选碳酸氢钾和/或碳酸氢钠。
在所述的化合物A的制备方法中，所述的碱与所述的化合物B的摩尔比值优选1～3，进一步优选2～3。
在所述的化合物A的制备方法中，所述的R3X与所述的化合物B的摩尔比值优选1～3，进一步优选2～3。
在所述的化合物A的制备方法中，所述的亲核取代反应的温度优选0℃～200℃，进一步优选25℃～100℃，再进一步优选20℃～30℃。
在所述的化合物A的制备方法中，所述的亲核取代反应的进程可以采用本领域中常规监测方法(例如TLC、HPLC或NMR)进行监测，一般以化合物B消失时为反应终点，所述的亲核取代反应的时间优选1小时～40小时，进一步优选6小时～24小时，例如12小时。
所述的化合物A的制备方法，优选在相转移催化剂存在的条件下进行。所述的相转移催化剂优选四丁基溴化铵。所述的相转移催化剂与所述的化合物B的摩尔比值优选0.1～1。
所述的化合物A的制备方法优选包括以下后处理步骤：反应结束后，将反应液倒入盐酸中，过滤得到化合物A粗品。所述的盐酸的摩尔浓度优选2mol/L～3mol/L，所述的摩尔浓度是指氯化氢的摩尔量与水的体积的比例
所述的化合物A的制备方法优选包括以下纯化步骤：将化合物A粗品重结晶得到纯化后的化合物A。所述的重结晶可以采用本领域中该类操作的常规方法，重结晶的溶剂优选羧酸类溶剂，所述的羧酸类溶剂优选乙酸。
所述的如式I所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法优选采用以下合成路线：
本发明还提供了所述的如式II所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法，其包括以下步骤：在溶剂中，将化合物D与水合肼进行缩合反应得到化合物II即可；
其中，R1、R2和R3的定义均同前所述。
所述的如式II所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法可以为本领域中该类缩合反应的常规方法，本发明中特别优选以下反应方法和条件：
在所述的如式II所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法中，所述的溶剂优选惰性有机溶剂，所述的惰性有机溶剂优选芳烃类溶剂、卤代芳烃类溶剂、卤代烃类溶剂、醚类溶剂、醇类溶剂、腈类溶剂、酰胺类溶剂、亚砜类溶剂、酯类溶剂、砜类溶剂和酮类溶剂中的一种或多种，进一步优选醇类溶剂。所述的芳烃类溶剂优选苯、甲苯、二甲苯和十氢化萘中的一种或多种。所述的卤代芳烃类溶剂优选氯苯和/或二氯苯。所述的卤代烃类溶剂优选二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷和三氯乙烷中的一种或多种。所述的醚类溶剂优选二乙醚、二异丙基醚、甲基叔丁基醚、甲基叔戌基醚、二噁烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷、1,1-二乙氧基甲烷和苯甲醚中的一种或多种；所述的醇类溶剂优选甲醇和/或乙醇，进一步优选乙醇。所述的腈类溶剂优选乙腈、丙腈、正丁腈或异丁腈和苄腈中的一种或多种。所述的酰胺类溶剂优选N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基甲酰苯胺和N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种。所述的酯类溶剂优选乙酸甲酯和/或乙酸乙酯。所述的亚砜类溶剂优选二甲基亚砜。所述的砜类溶剂优选环丁砜。所述的酮类溶剂优选丙酮和/或甲基异丁酮。
在所述的如式II所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法中，所述的溶剂与所述的化合物D的体积质量比优选1mL/g～100mL/g，进一步优选10mL/g～30mL/g，例如19mL/g。
在所述的如式II所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法中，所述的化合物水合肼与所述的化合物D的摩尔比值优选1～2，例如1.2。
在所述的如式II所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法中，所述的水合肼可以为本领域中常规市售水合肼试剂，所述的水合肼的质量浓度优选50％～80％，进一步优选80％，所述的质量百分比是指肼的质量占水合肼总质量的百分比。
在所述的如式II所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法中，所述的缩合反应的温度优选0℃～150℃，进一步优选50℃～80℃。
在所述的如式II所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法中，所述的缩合反应的进程可以采用本领域中常规监测方法(例如TLC、HPLC或NMR)进行监测，一般以化合物D消失时为反应终点，所述的缩合反应的时间优选1小时～48小时，进一步优选5小时～6小时。
在所述的如式II所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法优选包括以下后处理步骤，反应结束后，除去溶剂、过滤得到化合物II粗品。所述的除去溶剂或过滤可以采用本领域中该类操作的常规方法。
所述的如式II所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法优选包括以下纯化步骤，将化合物II粗品重结晶得到纯化后的化合物II。所述的重结晶可以采用本领域中该类操作的常规方法。所述的重结晶采用的溶剂优选采用醇类溶剂和/或羧酸类溶剂，所述的醇类溶剂优选乙醇；所述的羧酸类溶剂优选乙酸。
所述的如式II所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法优选进一步包括以下步骤：在有机溶剂中，酸存在的条件下，将化合物C进行脱水反应得到所述的化合物D即可；
其中，R1、R2和R3的定义均同前所述。
所述的化合物D的制备方法可以为本领域中该类脱水反应的常规方法，本发明中特别优选以下反应方法和条件：
在所述的化合物D的制备方法中，所述的有机溶剂优选惰性有机溶剂，所述的惰性有机溶剂优选芳烃类溶剂、卤代芳烃类溶剂、卤代烃类溶剂、醚类溶剂、醇类溶剂、腈类溶剂、酰胺类溶剂、亚砜类溶剂、酯类溶剂、砜类溶剂和酮类溶剂中的一种或多种，进一步优选醇类溶剂。所述的芳烃类溶剂优选苯、甲苯、二甲苯和十氢化萘中的一种或多种。所述的卤代芳烃类溶剂优选氯苯和/或二氯苯。所述的卤代烃类溶剂优选二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷和三氯乙烷中的一种或多种。所述的醚类溶剂优选二乙醚、二异丙基醚、甲基叔丁基醚、甲基叔戌基醚、二噁烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷、1,1-二乙氧基甲烷和苯甲醚中的一种或多种；所述的醇类溶剂优选甲醇和/或乙醇，进一步优选乙醇。所述的腈类溶剂优选乙腈、丙腈、正丁腈或异丁腈和苄腈中的一种或多种。所述的酰胺类溶剂优选N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基甲酰苯胺和N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种。所述的酯类溶剂优选乙酸甲酯和/或乙酸乙酯。所述的亚砜类溶剂优选二甲基亚砜。所述的砜类溶剂优选环丁砜。所述的酮类溶剂优选丙酮和/或甲基异丁酮。
在所述的化合物D的制备方法中，所述的有机溶剂与所述的化合物C的体积质量比优选1mL/g～100mL/g，进一步优选5mL/g～15mL/g，例如8.9mL/g。
在所述的化合物D的制备方法中，所述的酸优选无机酸或有机酸；所述的有机酸优选对甲苯磺酸和/或三氟乙酸。所述的无机酸优选硫酸、盐酸、氢溴酸和磷酸中的一种或多种，进一步优选盐酸。所述的无机酸可以以其水溶液的形式使用，所述的无机酸水溶液的质量浓度优选10％～50％，例如20％。所述的质量浓度是指无机酸的质量占无机酸水溶液总质量的百分比。
在所述的化合物D的制备方法中，所述的酸与所述的化合物C的质量比值优选0.001～0.2，进一步优选0.01～0.3，例如0.22。
在所述的化合物D的制备方法中，所述的脱水反应的温度优选60℃～200℃，进一步优选50℃～80℃。
在所述的化合物D的制备方法中，所述的脱水反应的反应的进程可以采用本领域中常规监测方法(例如TLC、HPLC或NMR)进行监测，一般以化合物C消失时为反应终点，所述的脱水反应的时间优选1小时～48小时，进一步优选8小时～12小时。
所述的化合物D的制备方法优选包括以下后处理步骤，反应结束后，除去溶剂、过滤得到化合物D粗品。所述的除去溶剂或过滤可以采用本领域中该类操作的常规方法。
在所述的化合物D的制备方法中，优选包括以下纯化步骤，将化合物D粗品重结晶得到纯化后的化合物D。所述的重结晶可以采用本领域中该类操作的常规方法。所述的重结晶采用的溶剂优选采用醇类溶剂，所述的醇类溶剂优选乙醇。
所述的如式II所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法优选再进一步包括以下步骤：在有机溶剂中，碱存在的条件下，将化合物A与化合物E进行加成反应，得到所述的化合物C即可；
其中，R1、R2和R3的定义均同前所述。
所述的化合物C的制备方法可以为本领域中该类加成反应的常规方法，本发明中特别优选以下反应方法和条件：
在所述的化合物C的制备方法中，所述的有机溶剂优选惰性有机溶剂，所述的惰性有机溶剂优选芳烃类溶剂、卤代芳烃类溶剂、卤代烃类溶剂、醚类溶剂、醇类溶剂、腈类溶剂、酰胺类溶剂、亚砜类溶剂、酯类溶剂、砜类溶剂和酮类溶剂中的一种或多种，进一步优选醇类溶剂。所述的芳烃类溶剂优选苯、甲苯、二甲苯和十氢化萘中的一种或多种。所述的卤代芳烃类溶剂优选氯苯和/或二氯苯。所述的卤代烃类溶剂优选二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷和三氯乙烷中的一种或多种。所述的醚类溶剂优选二乙醚、二异丙基醚、甲基叔丁基醚、甲基叔戌基醚、二噁烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷、1,1-二乙氧基甲烷和苯甲醚中的一种或多种；所述的醇类溶剂优选甲醇和/或乙醇，进一步优选乙醇。所述的腈类溶剂优选乙腈、丙腈、正丁腈或异丁腈和苄腈中的一种或多种。所述的酰胺类溶剂优选N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基甲酰苯胺和N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种。所述的酯类溶剂优选乙酸甲酯和/或乙酸乙酯。所述的亚砜类溶剂优选二甲基亚砜。所述的砜类溶剂优选环丁砜。所述的酮类溶剂优选丙酮和/或甲基异丁酮。
在所述的化合物C的制备方法中，所述的有机溶剂与所述的化合物A的体积质量比优选1mL/g～100mL/g，进一步优选50mL/g～70mL/g，例如62.1mL/g。
在所述的化合物C的制备方法中，所述的碱优选有机碱；所述的有机碱优选仲胺和/或叔胺，进一步优选仲胺。所述的仲胺优选二甲胺、二乙胺、哌啶、4-甲基哌啶、吗啡啉和4-甲基吗啡啉中的一种或多种，进一步优选二乙胺。所述的叔胺优选三甲胺、三乙胺、三丁胺、三乙醇胺、N-乙基二异丙基胺、N，N-二甲基苯胺、N,N-二甲基苄胺、吡啶、甲基吡啶、乙基甲基吡啶、N-甲基哌啶、N-甲基吗啉、N，N-二甲氨基吡啶、二氮杂双环辛烷(DABCO)、二氮杂双环壬烯(DBN)和二氮杂双环十一碳烯(DBU)中的一种或多种。
在所述的化合物C的制备方法中，所述的碱与所述的化合物A的摩尔比值优选1～2，例如1.2。
在所述的化合物C的制备方法中，所述的化合物E与所述的化合物A的摩尔比值优选1～3，进一步优选1～1.5。
在所述的化合物C的制备方法中，所述的加成反应的温度优选0℃～150℃，进一步优选25℃～30℃。
在所述的化合物C的制备方法中，所述的加成反应的进程可以采用本领域中常规监测方法(例如TLC、HPLC或NMR)进行监测，一般以化合物A消失时为反应终点，所述的加成反应的时间优选1小时～48小时，进一步优选6小时～12小时。
所述的化合物C的制备方法优选包括以下后处理步骤，反应结束后，除去溶剂、过滤得到化合物C粗品。所述的除去溶剂或过滤可以采用本领域中该类操作的常规方法。
所述的化合物C的制备方法优选包括以下纯化步骤，将化合物C粗品重结晶得到纯化后的化合物C。所述的重结晶可以采用本领域中该类操作的常规方法。所述的重结晶采用的溶剂优选采用醇类溶剂，所述的醇类溶剂优选乙醇。
所述的如式II所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法优选采用以下合成路线：
本发明还提供了所述的如式I或II所示的螺环吲哚酮类化合物在制备抗肿瘤药物中的应用；
其中，R1、R2和R3的定义同前所述，但是包括以下化合物：5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；1-甲基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；4,7-二氯-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；1-甲基-5'-苯基-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；5-氯-5'-苯基-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；6-氟-5'-苯基-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；5'-(4-氟苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；5'-(4-甲氧基苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；5'-(4-氯苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮。
所述的抗肿瘤药物优选对人乳腺癌细胞株MDA-MB-231，人宫颈癌细胞株HeLa和人肺癌细胞株A549中的一种或多种具有抑制活性的抗肿瘤药物。所述的对人乳腺癌细胞株MDA-MB-231具有抑制活性的抗肿瘤药物为抗乳腺癌的药物。所述的对人宫颈癌细胞株HeLa具有抑制活性的抗肿瘤药物为抗人宫颈癌的药物。所述的对人肺癌细胞株A549具有抑制活性的抗肿瘤药物为抗人非小细胞肺癌的药物。
本发明还提供了一种药物组合物，其包含所述的如式I或II所示的螺环吲哚酮类化合物以及药学上可接受的载体；
其中，R1、R2和R3的定义均同前所述，但是包括以下化合物：5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；1-甲基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；4,7-二氯-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；1-甲基-5'-苯基-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；5-氯-5'-苯基-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；6-氟-5'-苯基-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；5'-(4-氟苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；5'-(4-甲氧基苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；5'-(4-氯苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮。
在所述的药物组合物中，所述的如式I或II所示的螺环吲哚酮类化合物的质量百分含量为0.1％～99.9％，所述的质量百分含量是指所述的如式I或II所示的螺环吲哚酮类化合物的质量占药物组合物总质量的百分比。
所述的药学上可接受的载体的选择因施用途径和作用特点而异，通常可为填充剂、稀释剂、粘合剂、润湿剂、崩解剂、润滑剂、乳化剂或助悬剂等。
本发明的药物组合物可以通过口服、注射(静脉、肌肉、皮下和冠状动脉内)、舌下、经颊、经直肠、经尿道、经阴道、经鼻、吸入或局部途径施用。
本发明中，没有特别指定的时候，所述的“烷基”为包括具有指定碳原子数目的支链或直链的饱和脂肪族烃基；如在“C1～C8烷基”中定义为包括在直链或者支链结构中具有1、2、3、4、5、6、7或者8个碳原子的基团。例如，“C1～C8烷基”具体包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、异丁基、戊基、己基、庚基和辛基等等。
本发明中，没有特别指定的时候，所述的“烷氧基”表示烷基与氧原子连接后的生成基团，即Rs为烷基。
本发明中，没有特别指定的时候，所述的“烷硫基”表示烷基与硫原子连接后的生成基团，即Rs为烷基。
本发明中，没有特别指定的时候，所述的“环烷基”表示全碳单环或多环基团，其中每个环可以含有一个或多个双键，但没有一个环具有完全共轭的π电子体系。优选3～10个碳所形成的1～3个环的环烷基，更优选3～6个碳，例如：环丙基、环丁基、环戊基和环己基等。
本发明中，没有特别指定的时候，所述的“卤素”表示氟、氯、溴、碘或砹。
本发明中，没有特别指定的时候，所述的“羟基”表示
本发明中，没有特别指定的时候，所述的“氰基”表示
本发明中，所述的确定了碳数范围的“Cx1～Cy1”的取代基(x1和y1为整数)、如“Cx1～Cy1”的烷基、“Cx1～Cy1”的烷氧基、“Cx1～Cy1”的烷硫基、“Cx1～Cy1”的环烷基或“Cx1～Cy1”的环烷氧基，均表示未包含取代基的碳数，例如C1～C4烷基表示未包含取代基的C1～C4烷基。
在不违背本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明中，所述的室温是指环境温度，为20℃～30℃。
本发明的积极进步效果在于：本发明的化合物带有螺环吲哚啉酮类骨架，此类型化合物的制备方法以及潜在应用未见前人报道。我们的实验结果表明，本发明的化合物对人癌细胞，尤其是人乳腺癌细胞株MDA-MB-231、人宫颈癌细胞株HeLa或人肺癌细胞株A549，具有明显的杀伤作用而且选择性高，具有制备成为新型抗肿瘤药物的潜力，具有较好的市场化前景。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
除非另有特别说明，以下所有实施例中的说明都是以质量(克)为单位，所提到的室温是指20℃～30℃。
实施例1 5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮的制备
硫代苯甲酰肼(1.52g，0.01mol)和靛红(1.47g，0.01mol)溶于乙醇(50ml)中，加热到40℃反应1小时。TLC监测反应完毕。反应液浓缩、过滤。滤出的固体用乙酸乙酯重结晶得目标产物，收率76％，HPLC纯度99％。
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ10.5(s,1H),8.88(s,1H),7.61-7.37(m,6H),7.31(t,J＝7.2Hz,1H),7.05(t,J＝7.8Hz,1H),6.86(d,J＝7.8Hz,1H)；MS(ESI+)m/z 304(M+23)
实施例2 4-氯-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮的制备
将靛红换成4-氯靛红，其余所需的原料、试剂及制备方法同实施例1，得到产物4-氯-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮，收率75％，HPLC纯度99％。
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ10.84(s,1H),8.71(s,1H),7.56-7.40(m,5H),7.32(t,J＝7.5Hz,1H),7.06(d,J＝8.4Hz,1H),6.86(d,J＝8.4Hz,1H)；MS(ESI+)m/z 338(M+23),354(M+39),370(M+55).
实施例3 5-氯-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮的制备
将靛红换成5-氯靛红，其余所需的原料、试剂及制备方法同实施例1，得到产物5-氯-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮，收率80％，HPLC纯度99％。
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ10.66(s,1H),8.90(s,1H),7.60-7.40(m,6H),7.36(d,J＝8.4Hz,1H),6.88(d,J＝8.4Hz,1H)；MS(ESI+)m/z 338(M+23).
实施例4 7-氯-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮的制备
将靛红换成7-氯靛红，其余所需的原料、试剂及制备方法同实施例1，得到产物7-氯-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮，收率73％，HPLC纯度98％。
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ10.99(s,1H),8.91(s,1H),7.60-7.38(m,7H),7.07(t,J＝7.8Hz,1H)；MS(ESI+)m/z 338(M+23).
实施例5 5-甲氧基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮的制备
将靛红换成5-甲氧基靛红，其余所需的原料、试剂及制备方法同实施例1，得到产物5-甲氧基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮，收率85％，HPLC纯度97％。
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ10.34(s,1H),8.88(s,1H),7.60-7.40(m,5H),7.09(d,J＝2.4Hz,1H),6.89(dd,J1＝2.4Hz,J2＝8.4Hz,1H),6.78(d,J＝8.7Hz,1H),3.72(s,3H)；MS(ESI+)m/z 312(M+1),334(M+23).
实施例6 4-溴-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮的制备
将靛红换成4-溴靛红，其余所需的原料、试剂及制备方法同实施例1，得到产物4-溴-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮，收率68％，HPLC纯度99％。
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ10.82(s,1H),8.70(s,1H),7.58-7.40(m,5H),7.27-7.20(m,2H),6.88(m,1H)；MS(ESI+)m/z 382(M[Br79]+23),384(M[Br81]+23).
实施例7 5-溴-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮的制备
将靛红换成5-溴靛红，其余所需的原料、试剂及制备方法同实施例1，得到产物5-溴-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮，收率73％，HPLC纯度98％。
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ10.69(s,1H),8.91(s,1H),7.62-7.40(m,7H),6.84(d,J＝8.4Hz,1H)；MS(ESI+)m/z360(M[Br79]+1),361(M[Br81]+1),382(M[Br79]+23),384(M[Br81]+23).
实施例8 5-甲基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮的制备
将靛红换成5-甲基靛红，其余所需的原料、试剂及制备方法同实施例1，得到产物5-甲基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮，收率82％，HPLC纯度99％。
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ10.30(s,1H),7.90(s,1H),7.65(d,J＝7.8Hz,2H),7.45-7.30(m,3H),7.10-7.0(m,2H),6.73(d,J＝7.8Hz,1H),2.22(s,3H)；MS(ESI+)m/z318(M+23).
实施例9 6-甲基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮的制备
将靛红换成6-甲基靛红，其余所需的原料、试剂及制备方法同实施例1，得到产物6-甲基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮，收率79％，HPLC纯度95％。
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ10.55(s,1H),8.72(s,1H),7.56-7.40(m,5H),7.21(t,J＝7.5Hz,1H),6.84(d,J＝7.8Hz,1H),6.70(d,J＝7.5Hz,1H),2.29(s,3H)；MS(ESI+)m/z318(M+23).
实施例10 1-甲基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮的制备
10.1 1-甲基靛红的制备
靛红(1.47g,0.01mol)、碘甲烷(2.83g,0.02mol)、无水K2CO3(2.76g,0.02mol)和四丁基溴化铵(0.32g，0.001mol)一并加入到盛有N，N-二甲基甲酰胺(DMF)(50ml)的三口烧瓶中。室温(20℃～30℃)搅拌12小时后，TLC(PE:EA体积比为1:1)监测反应完全，倒入摩尔体积浓度为3mol/L盐酸中(所述的摩尔体积浓度是指氯化氢的摩尔量与水的体积的比例)，有大量红色固体析出。抽滤，乙酸重结晶得纯品，收率90％，HPLC纯度98％。
10.2 1-甲基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮的制备
将靛红替换成1-甲基靛红，其余所需的原料、试剂及制备方法同实施例1，得到产物1-甲基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮，收率82％，HPLC纯度96％。
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ8.84(s,1H),7.65-7.30(m,7H),7.20-7.00(m,2H),3.14(s,3H)；MS(ESI+)m/z 318(M+23).
实施例11 1-苄基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮的制备
将碘甲烷替换成苄溴，其余所需的原料、试剂及制备方法同实施例10，得到产物1-苄基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮，收率77％，HPLC纯度97％。
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ9.03(s,1H),7.65-7.25(m,12H),7.12(t,J＝7.5Hz,1H),6.93(d,J＝7.8Hz,1H),4.90(s,2H)；MS(ESI+)m/z 394(M+23)
实施例12 4,7-二甲基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮的制备
将靛红换成4,7-二甲基靛红，其余所需的原料、试剂及制备方法同实施例1，得到产物4,7-二甲基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮，收率65％，HPLC纯度97％。
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ10.56(s,1H),8.69(s,1H),7.60-7.40(m,5H),7.03(d,J＝7.8Hz,1H),6.75(d,J＝8.1Hz,1H),2.25(s,3H),2.16(s,3H)；MS(ESI+)m/z 332(M+23).
实施例13 4,7-二氯-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮的制备
将靛红换成4,7-二氯靛红，其余所需的原料、试剂及制备方法同实施例1，得到产物4,7-二氯-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮，收率67％，HPLC纯度99％。
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ11.30(s,1H),8.74(s,1H),7.60-7.40(m,6H),7.11(d,J＝8.1Hz,1H)；MS(ESI+)m/z 373(M+23).
实施例14 1-苄基-5-甲氧基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮的制备
将靛红换成5-甲氧基靛红，其余所需的原料、试剂及制备方法同实施例11，得到产物1-苄基-5-甲氧基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮，收率70％，HPLC纯度97％。
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ9.04(s,1H),7.62-7.55(m,2H),7.52-7.42(m,3H),7.38-7.25(m,5H),7.17(d,J＝2.4Hz,1H),6.93-6.80(m,2H),4.87(s,2H),3.33(s,3H)；MS(ESI+)m/z424(M+23),456(M+55).
实施例15 1-甲基-5-甲氧基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮的制备
将靛红替换成5-甲氧基靛红，其余所需的原料、试剂及制备方法同实施例10，得到产物1-甲基-5-甲氧基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮，收率72％，HPLC纯度96％。
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ8.86(s,1H),7.60-7.40(m,5H),7.15(s,1H),6.99(d,J＝1.5Hz,2H),3.74(s,3H),3.11(s,3H)；MS(ESI+)m/z348(M+23).
实施例16 1-乙基-5-甲基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮的制备
将靛红替换成5-甲基靛红，碘甲烷替换成溴乙烷，其余所需的原料、试剂及制备方法同实施例10，得到产物1-乙基-5-甲基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮，收率68％，HPLC纯度99％。
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ8.86(s,1H),7.60-7.38(m,6H),7.21(d,J＝8.4Hz,1H),7.00(d,J＝8.1Hz,1H),3.67(q,J＝6.9Hz,2H),2.29(s,3H),1.16(t,J＝6.9Hz,3H)；MS(ESI+)m/z 324(M+1),346(M+23),378(M+55).
实施例17 1-乙基-5-氟-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮的制备
将靛红替换成5-氟靛红，其余所需的原料、试剂及制备方法同实施例16，得到产物1-乙基-5-氟-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮，收率70％，HPLC纯度99％。
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ8.91(s,1H),7.60-7.4(m,6H),7.32-7.11(m,2H),3.70(q,J＝6.6Hz,2H),1.17(t,J＝7.2Hz,3H)；MS(ESI+)m/z 328(M+1),350(M+23),382(M+55).
实施例18 1-苄基-5-氟-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮的制备
将靛红替换成5-氟靛红，其余所需的原料、试剂及制备方法同实施例11，得到产物1-苄基-5-氟-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮，收率68％，HPLC纯度98％。
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ9.06(s,1H),7.65-7.25(m,11H),7.25-7.15(m,1H),7.00-6.85(m,1H),4.90(s,2H)；MS(ESI+)m/z 390(M+1),412(M+23),444(M+55).
实施例19 1-乙基-5-甲氧基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮的制备
将靛红替换成5-甲氧基靛红，其余所需的原料、试剂及制备方法同实施例16，得到产物1-乙基-5-甲氧基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮，收率65％，HPLC纯度97％。
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ8.88(s,1H),7.60-7.4(m,6H),7.20-6.9(m,2H),3.74(s,3H),3.66(q,J＝6.9Hz,2H),1.16(t,J＝6.9Hz,3H)；MS(ESI+)m/z 340(M+1),362(M+23),394(M+55).
实施例20 1-苄基-7-甲基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮的制备
将靛红替换成7-甲基靛红，其余所需的原料、试剂及制备方法同实施例11，得到产物1-苄基-7-甲基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮，收率71％，HPLC纯度98％。
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ9.06(s,1H),7.65-7.00(m,13H),5.13(s,2H),2.19(s,3H)；MS(ESI+)m/z408(M+23),424(M+39).
实施例21 1-环丙甲基-5-氟-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮的制备
将靛红替换成5-氟靛红，碘甲烷替换成溴甲基环丙烷，其余所需的原料、试剂及制备方法同实施例10，得到产物1-环丙甲基-5-氟-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮，收率62％，HPLC纯度95％。
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ8.95(s,1H),7.65-7.15(m,8H),3.65-3.50(m,2H),1.2-1.1(m,1H),0.60-0.30(m,4H)；MS(ESI+)m/z354(M+1),376(M+23),392(M+39).
实施例22 1-环丙甲基-5-羟甲基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮的制备
将靛红替换成5-羟甲基靛红，其余所需的原料、试剂及制备方法同实施例21，得到产物1-环丙甲基-5-羟甲基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮，收率60％，HPLC纯度93％。
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ8.91(s,1H),7.60-7.42(m,5H),7.15(d,J＝2.1Hz,1H),7.10(d,J＝9Hz,1H),6.97(dd,J1＝2.4Hz,J2＝8.4Hz,1H),3.75(s,3H),3.58-3.50(m,2H),1.2-1.0(m,1H),0.56-0.28(m,4H)；MS(ESI+)m/z388(M+23),404(M+39),420(M+55).
实施例23 1-甲基-5'-苯基-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮的制备
23.1 3-羟基-1-甲基-3-(2-氧代-2-苯乙基)二氢吲哚-2-酮的制备
1-甲基靛红(1.61g，0.01mol)和苯乙酮(1.2g，0.01mol)溶于无水乙醇(100ml)，向其中加入二乙胺1ml，25℃～30℃时搅拌6小时，TLC监测原料反应完后，浓缩，抽滤得固体。乙醇重结晶得纯品，收率77％，HPLC纯度95％。
1H NMR(300MHz,DMSO)δ7.90–7.80(m,2H),7.65–7.55(m,1H),7.55-7.45(m,2H),7.40-7.35(m,1H),7.30-7.25(m,1H),7.00–6.90(m,2H),6.13(s,1H),4.13(d,J＝15Hz,1H),3.63(d,J＝5Hz,1H),3.15(s,3H).MS(ESI+)m/z304(M+23).
23.2(Z)-1-甲基-3-(2-氧代-2-苯基亚乙基)二氢吲哚-2-酮的制备
化合物2(2.81g，0.01mol)，溶于25ml乙醇，向其中加入50ml质量浓度为25％的盐酸(所述的质量浓度是指氯化氢的质量占盐酸水溶液总质量的百分比)。80℃回流反应8小时～12小时，TLC监测反应完全。冷却后析出红色固体。过滤，干燥。无水乙醇重结晶，收率65％，HPLC纯度99％。
1H NMR(300MHz,DMSO)δ8.10–8.05(m,2H),7.98(d,J＝7.5Hz,1H),7.80–7.70(m,2H),7.61(t,J＝7.5Hz,2H),7.45-7.40(m,1H),7.10-7.00(m,2H),3.21(s,3H).MS(ESI+)m/z 364(M+1),386(M+23),318(M+55)。
23.3 1-甲基-5'-苯基-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮的制备
化合物3(2.63g，0.01mol)，质量百分比为80％水合肼(0.012mol)一并溶于无水乙醇(50ml)中(所述的质量百分比是指肼的质量占水合肼总质量的百分比)。80℃回流反应5小时～6小时。TLC监测反应完全。反应体系浓缩，有固体析出，过滤，用乙醇、冰乙酸重结晶得到纯品，收率65％，HPLC纯度98％。
1H NMR(300MHz,DMSO)δ7.90(s,1H),7.65(d,J＝6.9Hz,2H),7.45–7.25(m,5H),7.05(t,J＝8.4Hz,2H),3.55–3.25(m,2H),3.14(s,3H).MS(ESI+)m/z278(M+1),300(M+23).
实施例24 5-氯-5'-苯基-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮的制备
将1-甲基靛红替换成5-氯靛红，其余所需的原料、试剂及制备方法同实施例23，得到产物5-氯-5'-苯基-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮，收率70％，HPLC纯度99％。
1H NMR(300MHz,DMSO)δ10.52(s,1H),7.96(s,1H),7.65(d,J＝6.9Hz,2H),7.45–7.25(m,5H),6.86(d,J＝8.4Hz,1H),3.44(s,2H).MS(ESI+)m/z298(M+1),320(M+23).
实施例25 6-氯-5'-苯基-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮的制备
将1-甲基靛红替换成6-氯靛红，其余所需的原料、试剂及制备方法同实施例23，得到产物6-氯-5'-苯基-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮，收率72％，HPLC纯度93％。
1H NMR(300MHz,DMSO)δ10.55(s,1H),7.93(s,1H),7.70-7.60(m,2H),7.45–7.30(m,3H),7.27(d,J＝8.1Hz,1H),7.05-6.95(m,1H),6.86(t,J＝1.2Hz,1H),3.55-3.25(m,2H).MS(ESI+)m/z298(M+1),320(M+23),352(M+55).
实施例26 6-氟-5'-苯基-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮的制备
将1-甲基靛红替换成6-氟靛红，其余所需的原料、试剂及制备方法同实施例23，得到产物6-氟-5'-苯基-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮，收率78％，HPLC纯度99％。
1H NMR(300MHz,DMSO)δ10.41(s,1H),7.98(s,1H),7.70-7.60(m,2H),7.45–7.30(m,3H),7.20-7.00(m,2H),6.90-6.75(m,1H),3.55-3.25(m,2H).MS(ESI+)m/z282(M+1),304(M+23).
实施例27 5'-(4-三氟甲基苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮的制备
将苯乙酮替换成4-三氟甲基苯乙酮，其余所需的原料、试剂及制备方法同实施例23，得到产物5'-(4-三氟甲基苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮，收率75％，HPLC纯度96％。
1H NMR(300MHz,DMSO)δ10.45(s,1H),8.28(s,1H),7.90-7.70(m,4H),7.35–7.20(m,2H),6.98(t,J＝7.2Hz,1H),6.86(d,J＝7.2Hz,1H),3.55-3.30(m,2H).MS(ESI+)m/z332(M+1),354(M+23).
实施例28 5'-(4-氟苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮的制备
将苯乙酮替换成4-氟苯乙酮，其余所需的原料、试剂及制备方法同实施例23，得到产物5'-(4-氟苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮，收率69％，HPLC＝97％。
1H NMR(300MHz,DMSO)δ10.41(s,1H),7.93(s,1H),7.75-7.65(m,2H),7.30–7.15(m,4H),6.97(t,J＝7.5Hz,1H),6.84(d,J＝7.8Hz,1H),3.55-3.25(m,2H).MS(ESI+)m/z282(M+1),304(M+23).
实施例29 5'-(4-甲氧基苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮的制备
将苯乙酮替换成4-甲氧基苯乙酮，其余所需的原料、试剂及制备方法同实施例23，得到产物5'-(4-甲氧基苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮，收率70％，HPLC纯度92％。
1H NMR(300MHz,DMSO)δ10.39(s,1H),7.73(s,1H),7.59(d,J＝9Hz,2H),7.30–7.15(m,2H),7.05–6.90(m,3H),6.84(d,J＝8.1Hz,1H),3.79(s,3H),3.50-3.25(m,2H).MS(ESI+)m/z316(M+23).
实施例30 5'-(3-三氟甲基苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮的制备
将苯乙酮替换成3-三氟甲基苯乙酮，其余所需的原料、试剂及制备方法同实施例23，得到产物5'-(3-三氟甲基苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮，收率65％，HPLC纯度93％。
1H NMR(300MHz,DMSO)δ10.44(s,1H),8.20(s,1H),8.00-7.85(m,2H),7.75–7.60(m,2H),7.35–7.15(m,2H),6.98(t,J＝7.5Hz,1H),6.85(d,J＝6.9Hz,1H),3.60-3.35(m,2H).MS(ESI+)m/z332(M+1),354(M+23).
实施例31 5'-(3-氯苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮的制备
将苯乙酮替换成3-氯苯乙酮，其余所需的原料、试剂及制备方法同实施例23，得到产物5'-(3-氯苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮，收率76％，HPLC纯度97％。
1H NMR(300MHz,DMSO)δ10.43(s,1H),8.13(s,1H),7.70-7.55(m,2H),7.50–7.35(m,2H),7.30–7.15(m,2H),6.98(t,J＝7.5Hz,1H),6.85(d,J＝8.4Hz,1H),3.55-3.25(m,2H).MS(ESI+)m/z320(M+23).
实施例32 5'-(4-氯苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮的制备
将苯乙酮替换成4-氯苯乙酮，其余所需的原料、试剂及制备方法同实施例23，得到产物5'-(4-氯苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮，收率73％，HPLC纯度98％。
1H NMR(300MHz,DMSO)δ10.41(s,1H),8.03(s,1H),7.70-7.60(m,2H),7.50–7.40(m,2H),7.30–7.20(m,2H),6.97(t,J＝7.5Hz,1H),6.84(d,J＝8.1Hz,1H),3.50-3.25(m,2H).MS(ESI+)m/z320(M+23).
实施例33 5'-(3-氟苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮的制备
将苯乙酮替换成3-氟苯乙酮，其余所需的原料、试剂及制备方法同实施例23，得到产物5'-(3-氟苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮，收率70％，HPLC纯度96％。
1H NMR(300MHz,DMSO)δ10.42(s,1H),8.10(s,1H),7.55-7.35(m,3H),7.30–7.10(m,3H),6.97(t,J＝7.5Hz,1H),6.85(d,J＝8.1Hz,1H),3.55-3.25(m,2H).MS(ESI+)m/z282(M+1),304(M+23).
实施例34 5'-(3-甲氧基苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮的制备
将苯乙酮替换成3-甲氧基苯乙酮，其余所需的原料、试剂及制备方法同实施例23，得到产物5'-(3-甲氧基苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮，收率79％，HPLC纯度97％。
1H NMR(300MHz,DMSO)δ10.40(s,1H),7.94(s,1H),7.40-7.15(m,5H),7.05-6.87(m,2H),6.84(d,J＝7.5Hz,1H),3.78(s,3H),3.50-3.25(m,2H).MS(ESI+)m/z316(M+23).
实施例35 5'-(2-甲氧基苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮的制备
将苯乙酮替换成2-甲氧基苯乙酮，其余所需的原料、试剂及制备方法同实施例23，得到产物5'-(2-甲氧基苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮，收率63％，HPLC纯度98％。
1H NMR(300MHz,DMSO)δ10.36(s,1H),7.80-7.65(m,2H),7.40-7.15(m,3H)7.06(d,J＝8.4Hz,1H),7.05–6.90(m,2H),6.83(d,J＝7.2Hz,1H),3.78(s,3H),3.60-3.30(m,2H).MS(ESI+)m/z316(M+23).
实施例36部分本发明中所述的如式I或II所示的螺环吲哚酮类化合物对癌细胞的抑制活性测定
选取本发明中所述的如式I或II所示的螺环吲哚酮类化合物，采用细胞增殖-毒性检测试剂盒(Cell Counting Kit-8，CCK-8)测定其对人乳腺癌细胞株MDA-MB-231，人宫颈癌细胞株HeLa和人肺癌细胞株A549生长的抑制活性。
CCK-8试剂盒的主要成分为2-(2-甲氧基-4-硝苯基)-3-(4-硝苯基)-5-(2,4-二磺基苯)-2H-四唑单钠盐(WST-8)。在电子耦合试剂存在的情况下，WST-8可以被线粒体内的脱氢酶还原生成高度水溶性的橙黄色的甲臜产物。颜色的深浅与细胞的增殖成正比，与细胞毒性成反比。使用酶标仪在450mM波长处测定OD值，间接反映活细胞数量。
实验的具体步骤为：
取处于指数生长期、状态良好的细胞，弃去培养基，PBS洗涤2次，加入0.25％胰蛋白酶消化液，消化使贴壁细胞脱落，计数1×105个/mL，制成细胞悬液；
取细胞悬液，按每孔5000个细胞接种于96孔板上，每孔100μL培养基，置37℃，5％CO2的细胞培养箱中培养24h。
待细胞贴壁后，选取待测化合物，用新鲜的培养基配置终浓度分别为0μM，1.25μM，2.5μM，5μM，10μM，50μM的溶液(DMSO终浓度为1‰)；吸出96孔板中的培养基，每孔加入100μL含有相应浓度化合物的培养基，每组浓度设3个复孔，处理细胞48h；
将CCK-8加入96孔板中，10μL/孔，细胞培养箱中37℃孵育3h；然后弃去培养基，每孔加入150μL DMSO，低速震荡10min；
使用TECAN infinite F200多功能酶标仪在波长为450nm处测定每孔吸光值，按下列公式计算细胞活力：
细胞活力*(％)＝[A(加药)-A(空白)]/[A(0加药)-A(空白)]×100
A(加药)：具有细胞、CCK溶液和药物溶液的孔的吸光度
A(空白)：具有培养基和CCK溶液而没有细胞的孔的吸光度
A(0加药)：具有细胞、CCK溶液而没有药物溶液的孔的吸光度
对于每种受试化合物，使用GraphPad Prism5软件根据在三种浓度下测得的细胞活力进行拟合分析，得到该化合物对细胞生长抑制的半数有效浓度值(IC50)。
在以上实验中，所使用的人乳腺癌细胞株MDA-MB-231购自American Type CultureCollection(ATCC,Manassas,VA)，人子宫颈癌细胞株HeLa购自中国科学院细胞库(上海)，人肺癌细胞株A549购自中国科学院细胞库(上海)。Cell Counting Kit-8(CK-04)试剂盒购自Dojindo公司(Kumamoto,Japan)。
所述的如式I或II所示的螺环吲哚酮类化合物在本实施例中描述的三种细胞株上的测试结果见表1。
表1、部分本发明中所述的如式I或II所示的螺环吲哚酮类化合物对肝癌细胞的抑制活性测定结果
实验结果表明：本发明中描述的部分化合物(例如化合物：I-1,I-3,I-5,I-11,I-14,I-20,I-21,I-22,II-2,II-3,II-4,II-9,II-11,II-12)对至少一种人肿瘤癌细胞具有明显的杀伤作用(IC50<20μM)，且抑制活性高。这些化合物具有开发成新型抗肿瘤药物的潜力，推荐用于制备治疗肿瘤的药物。
Claims (15)
1.一种如式I或II所示的螺环吲哚酮类化合物，
取代基位置编号如下所示：
其中，R1或R2各自独立的为：氢、卤素、C1～C4烷氧基、C1～C4烷硫基、硝基、氰基、C1～C6直链或支链烃基、羟基、羟基取代的C1～C6直链或支链烃基、卤素取代的C1～C4烷基、卤素取代的C1～C4烷氧基，卤素取代的C1～C4烷硫基或C3～C7饱和或不饱和的环烷基；R1或R2取代基的数目为1～5个；R1连接在苯环上任意可以被取代的位置，R2在编号为4、5、6和7的位置中的一个或多个；当R1或R2表示多个取代基时，各取代基相同或不同；R3为氢、C1～C6直链或支链烃基、C3～C7饱和或不饱和的环烷基、C3～C7饱和环烷基取代的C1～C6直链或支链烃基或苄基；R4为C1～C4直链或支链烃基；R5为氢或者C1～C4直链或支链烃基；但是，不包括以下化合物：
5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；1-甲基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；4,7-二氯-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；1-甲基-5'-苯基-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；5-氯-5'-苯基-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；6-氟-5'-苯基-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；5'-(4-氟苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；5'-(4-甲氧基苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；5'-(4-氯苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮。
2.如权利要求1所述的如式I或II所示的螺环吲哚酮类化合物，其特征在于：当所述的R1或R2各自独立的为卤素时，所述的卤素为氟、氯、溴或碘；
和/或，
当所述的R1或R2各自独立的为C1～C4烷氧基时，所述的C1～C4烷氧基为甲氧基；
和/或，
当所述的R1或R2各自独立的为C1～C6直链或支链烃基时，所述的C1～C6直链或支链烃基为C1～C4直链烃基；
和/或，
当所述的R1或R2各自独立的为羟基取代的C1～C6直链或支链烃基时，所述的羟基取代的C1～C6直链或支链烃基为羟基取代的C1～C4直链烃基；
和/或，
当所述的R1或R2各自独立的为卤素取代的C1～C4烷基时，所述的“卤素取代的C1～C4烷基”中所述的卤素为氟、氯或溴，卤素原子的个数为1～5个；
和/或，
当所述的R1或R2各自独立的为卤素取代的C1～C4烷氧基时，所述的“卤素取代的C1～C4烷氧基”中所述的卤素为氟、氯或溴，卤素原子的个数为1～5个；
和/或，
当所述的R1或R2各自独立的为卤素取代的C1～C4烷硫基时，所述的“卤素取代的C1～C4烷硫基”中所述的卤素为氟、氯或溴，卤素原子的个数为1～5个；
和/或，
当所述的R3为C1～C6直链或支链烃基时，所述的C1～C6直链或支链烃基为C1～C4直链烃基；
和/或，
当所述的R3为C3～C7饱和环烷基取代的C1～C6直链或支链烃基时，所述的C3～C7饱和环烷基取代的C1～C6直链或支链烃基为C3～C5饱和环烷基取代的C1～C4直链烃基。
3.如权利要求2所述的如式I或II所示的螺环吲哚酮类化合物，其特征在于：
当所述的R1或R2各自独立的为C1～C4直链烃基时，所述的C1～C4直链烃基为甲基；
和/或，
当所述的R1或R2各自独立的为羟基取代的C1～C4直链烃基时，所述的羟基取代的C1～C4直链烃基为羟甲基；
和/或，
当所述的R1或R2各自独立的为卤素取代的C1～C4烷基时，所述的“卤素取代的C1～C4烷基”为三氟甲基；
和/或，
当所述的R3为C1～C4直链烃基时，所述的C1～C4直链烃基为甲基或乙基；
和/或，
当所述的R3为C3～C5饱和环烷基取代的C1～C4直链烃基时，所述的C3～C5饱和环烷基取代的C1～C4直链烃基为
4.如权利要求3所述的如式I或II所示的螺环吲哚酮类化合物，其特征在于：
在所述的如式I所示的螺环吲哚酮类化合物中，所述的R1为氢；
和/或，
在所述的如式I所示的螺环吲哚酮类化合物中，所述的R2为氢、氟、氯、溴、甲氧基、甲基或羟甲基；
和/或，
在所述的如式I所示的螺环吲哚酮类化合物中，所述的R2在编号为4、5、7或者4、7双取代的位置；
和/或，
在所述的如式I所示的螺环吲哚酮类化合物中，所述的R3为氢、甲基、乙基、苄基或
和/或，
在所述的如式II所示的螺环吲哚酮类化合物中，所述的R1为氢、氟、氯、甲氧基或三氟甲基；
和/或，
在所述的如式II所示的螺环吲哚酮类化合物中，所述的R1在苯环的间位；
和/或，
在所述的如式II所示的螺环吲哚酮类化合物中，所述的R2为氟、氯或氢；
和/或，
在所述的如式II所示的螺环吲哚酮类化合物中，所述的R2取代在编号为5或6的位置；
和/或，
在所述的如式II所示的螺环吲哚酮类化合物中，所述的R3为甲基或氢。
5.如权利要求1所述的如式I或II所示的螺环吲哚酮类化合物，其特征在于：所述的如式I所示的螺环吲哚酮类化合物为如下任一化合物：
4-氯-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；
5-氯-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；
7-氯-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；
5-甲氧基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；
4-溴-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；
5-溴-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；
5-甲基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；
6-甲基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；
1-苄基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；
4,7-二甲基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；
1-苄基-5-甲氧基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；
1-甲基-5-甲氧基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；
1-乙基-5-甲基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；
1-乙基-5-氟-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；
1-苄基-5-氟-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；
1-乙基-5-甲氧基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；
1-苄基-7-甲基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；
1-环丙甲基-5-氟-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；
或1-环丙甲基-5-羟甲基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；
所述的如式II所示的螺环吲哚酮类化合物为如下任一化合物：
6-氯-5'-苯基-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；
5'-(4-三氟甲基苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；
5'-(3-三氟甲基苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；
5'-(3-氯苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；
5'-(3-氟苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；
5'-(3-甲氧基苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；
或5'-(2-甲氧基苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮。
6.如权利要求1～5任一项所述的如式I或II所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法，其特征在于：
所述的如式I所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法包括以下步骤：有机溶剂中，将化合物A与化合物F进行缩合反应得到如式I所示的螺环吲哚酮类化合物即可；
和/或，
所述的如式II所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法包括以下步骤：在溶剂中，将化合物D与水合肼进行缩合反应得到化合物II即可；
其中，R1、R2和R3的定义均如权利要求1～5任一项所述，但是包括以下化合物：5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；1-甲基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；4,7-二氯-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；1-甲基-5'-苯基-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；5-氯-5'-苯基-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；6-氟-5'-苯基-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；5'-(4-氟苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；5'-(4-甲氧基苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；5'-(4-氯苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮。
7.如权利要求6所述的如式I或II所示的螺环吲哚酮类化合物，其特征在于：在所述的如式I所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法中，所述的有机溶剂为惰性有机溶剂；
和/或，
在所述的如式I所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法中，所述的有机溶剂与所述的化合物A的体积质量比为1mL/g～100mL/g；
和/或，
在所述的如式I所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法中，所述的化合物F与所述的化合物A的摩尔比值为1～2；
和/或，
在所述的如式I所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法中，所述的缩合反应的温度为25℃～200℃；
和/或，
在所述的如式I所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法中，所述的缩合反应的时间为1小时～30小时；
和/或，
所述的如式I所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法包括以下后处理步骤，反应结束后，除去溶剂、过滤得到化合物I粗品；
和/或，
在所述的如式II所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法中，所述的溶剂为惰性有机溶剂；
和/或，
在所述的如式II所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法中，所述的溶剂与所述的化合物D的体积质量比为1mL/g～100mL/g；
和/或，
在所述的如式II所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法中，所述的化合物水合肼与所述的化合物D的摩尔比值为1～2；
和/或，
在所述的如式II所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法中，所述的水合肼的质量浓度为50％～80％，所述的质量百分比是指肼的质量占水合肼总质量的百分比；
和/或，
在所述的如式II所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法中，所述的缩合反应的温度为0℃～150℃；
和/或，
在所述的如式II所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法中，所述的缩合反应的时间为1小时～48小时；
和/或，
在所述的如式II所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法包括以下后处理步骤，反应结束后，除去溶剂、过滤得到化合物II粗品。
8.如权利要求6所述的如式I或II所示的螺环吲哚酮类化合物，其特征在于：所述的如式I所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法进一步包括以下步骤：有机溶剂中，碱存在的条件下，将化合物B与R3X进行亲核取代反应，得到所述的化合物A即可；
和/或，
所述的如式II所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法进一步包括以下步骤：在有机溶剂中，酸存在的条件下，将化合物C进行脱水反应得到所述的化合物D即可；
其中，R1、R2和R3的定义均如权利要求6所述，X为氯、溴或碘。
9.如权利要求8所述的如式I或II所示的螺环吲哚酮类化合物，其特征在于：在所述的化合物A的制备方法中，所述的有机溶剂为惰性有机溶剂；
和/或，
在所述的化合物A的制备方法中，所述的有机溶剂与所述的化合物B的体积质量比为1mL/g～100mL/g；
和/或，
在所述的化合物A的制备方法中，所述的碱为无机碱；
和/或，
在所述的化合物A的制备方法中，所述的碱与所述的化合物B的摩尔比值为1～3；
和/或，
在所述的化合物A的制备方法中，所述的R3X与所述的化合物B的摩尔比值为1～3；
和/或，
在所述的化合物A的制备方法中，所述的亲核取代反应的温度为0℃～200℃；
和/或，
在所述的化合物A的制备方法中，所述的亲核取代反应的时间为1小时～40小时；
和/或，
所述的化合物A的制备方法，在相转移催化剂存在的条件下进行；
和/或，
所述的化合物A的制备方法包括以下后处理步骤：反应结束后，将反应液倒入盐酸中，过滤得到化合物A粗品；
和/或，
在所述的化合物D的制备方法中，所述的有机溶剂为惰性有机溶剂；
和/或，
在所述的化合物D的制备方法中，所述的有机溶剂与所述的化合物C的体积质量比为1mL/g～100mL/g；
和/或，
在所述的化合物D的制备方法中，所述的酸为无机酸或有机酸；
和/或，
在所述的化合物D的制备方法中，所述的酸与所述的化合物C的质量比值为0.001～0.4；
和/或，
在所述的化合物D的制备方法中，所述的脱水反应的温度为60℃～200℃，
和/或，
在所述的化合物D的制备方法中，所述的脱水反应的反应的时间为1小时～48小时；
和/或，
所述的化合物D的制备方法包括以下后处理步骤，反应结束后，除去溶剂、过滤得到化合物D粗品。
10.如权利要求8所述的如式I或II所示的螺环吲哚酮类化合物，其特征在于：所述的如式II所示的螺环吲哚酮类化合物的制备方法再进一步包括以下步骤：在有机溶剂中，碱存在的条件下，将化合物A与化合物E进行加成反应，得到所述的化合物C即可；
其中，R1、R2和R3的定义均如权利要求6所述。
11.如权利要求10所述的如式I或II所示的螺环吲哚酮类化合物，其特征在于：在所述的化合物C的制备方法中，所述的有机溶剂为惰性有机溶剂；
和/或，
在所述的化合物C的制备方法中，所述的有机溶剂与所述的化合物A的体积质量比为1mL/g～100mL/g；
和/或，
在所述的化合物C的制备方法中，所述的碱为有机碱；
和/或，
在所述的化合物C的制备方法中，所述的碱与所述的化合物A的摩尔比值为1～2；
和/或，
在所述的化合物C的制备方法中，所述的化合物E与所述的化合物A的摩尔比值为1～3；
和/或，
在所述的化合物C的制备方法中，所述的加成反应的温度为0℃～150℃；
和/或，
在所述的化合物C的制备方法中，所述的加成反应的时间为1小时～48小时；
和/或，
所述的化合物C的制备方法包括以下后处理步骤，反应结束后，除去溶剂、过滤得到化合物C粗品。
12.如式I或II所示的螺环吲哚酮类化合物在制备抗肿瘤药物中的应用；
其中，R1、R2和R3的定义均如权利要求1～5任一项所述，但是包括以下化合物：5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；1-甲基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；4,7-二氯-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；1-甲基-5'-苯基-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；5-氯-5'-苯基-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；6-氟-5'-苯基-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；5'-(4-氟苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；5'-(4-甲氧基苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；5'-(4-氯苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮。
13.如权利要求12所述的应用，其特征在于：所述的抗肿瘤药物为对人乳腺癌细胞株MDA-MB-231，人宫颈癌细胞株HeLa和人肺癌细胞株A549中的一种或多种具有抑制活性的抗肿瘤药物。
14.如权利要求13所述的应用，其特征在于：所述的对人乳腺癌细胞株MDA-MB-231具有抑制活性的抗肿瘤药物为抗乳腺癌的药物；
和/或，
所述的对人宫颈癌细胞株HeLa具有抑制活性的抗肿瘤药物为抗人宫颈癌的药物；
和/或，
所述的对人肺癌细胞株A549具有抑制活性的抗肿瘤药物为抗人非小细胞肺癌的药物。
15.一种药物组合物，其包含如式I或II所示的螺环吲哚酮类化合物以及药学上可接受的载体；
其中，R1、R2和R3的定义均如权利要求1～5任一项所述，但是包括以下化合物：5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；1-甲基-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；4,7-二氯-5'-苯基-3'H-螺[二氢吲哚-3,2'-[1,3,4]噻二唑]-2-酮；1-甲基-5'-苯基-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；5-氯-5'-苯基-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；6-氟-5'-苯基-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；5'-(4-氟苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；5'-(4-甲氧基苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮；5'-(4-氯苯基)-2',4'-二氢螺[二氢吲哚-3,3'-吡唑]-2-酮。
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