CN107226815B

CN107226815B - 喹唑啉类化合物及其在抗肿瘤药物中的应用

Info

Publication number: CN107226815B
Application number: CN201710482802.4A
Authority: CN
Inventors: 陈光侠; 刘世育; 吴传楠; 张海涵; 曹琳琳; 吴倩倩; 杨欣
Original assignee: Xuzhou City No1 People's Hospital
Current assignee: Xuzhou City No.1 People's Hospital
Priority date: 2017-06-22
Filing date: 2017-06-22
Publication date: 2018-07-31
Anticipated expiration: 2037-06-22
Also published as: CN107226815A

Abstract

本发明公开了喹唑啉类化合物及其在抗肿瘤药物中的应用，其化学结构为式（Ⅰ）。恶性肿瘤可以为肺癌、肝癌、神经胶质细胞瘤、卵巢腺癌、乳腺癌或慢性髓系白血病。本发明丰富了恶性肿瘤治疗化合物库，对癌症的治疗起到积极地作用。

Description

喹唑啉类化合物及其在抗肿瘤药物中的应用

技术领域

本发明涉及喹唑啉类化合物及其在抗肿瘤药物中的应用。

背景技术

癌症是一种死亡率极高的恶性疾病，治疗难度高，死亡率，给患者和家庭带来沉重的负担。近年来，我国癌症发生率明显增加，使癌症防治面临着严峻的形势。近些年来，我国癌症发生率呈逐渐上升趋势，受到社会各界人士的广泛关注。据相关研究报道显示，在20世纪70年代，我国中国癌症由10.13％增加至22.32％，死亡增加率为82.11％。癌症是排在城市死亡的第一位，在农村排列为第二位。尤其是现今老龄化日益加重，吸烟、饮食结构变化、微生物感染、肥胖、活动减少、作息不良等因素是导致癌症的发生主要原因。尤其是我国超重率及肥胖率明显超过50％。目前排在我国癌症前十位的是：肺癌、胃癌、结直肠癌、肝癌、食管癌、女性乳腺癌、胰腺癌、淋巴癌、膀胱癌与甲状腺癌。肺癌是城市男性常见病症，乳腺癌是城市女性常见癌症；胃癌是农村男女发病首位，肺癌死亡率占据最高位。癌症药物的开发长期以来一直是研发的热点，化学类药物和生物类药物争相角逐，但是新的有效的恶性肿瘤治疗药物依然需求迫切。

发明内容

本发明的目的在于提供一种喹唑啉类化合物，其化学结构为式(Ⅰ)

其中，R为中的一种。

其中，*相邻C原子为成键原子。

进一步地，式(Ⅰ)表示的化合物、其盐或其溶剂化合物。

进一步地，式(Ⅰ)表示的化合物的盐酸盐。

本发明的另一目的在于提供化学结构为式(Ⅰ)的合成路线：

其中，R为中的一种。

本发明的另一目的在于提供一种化合物式(Ⅰ)在抗肿瘤药物中的应用。

本发明的另一目的在于提供一种药物组合物，所述药物组合物包含有效量的式(Ⅰ)和药学上可接受的载体，

其中，R为中的一种。

进一步地，所述药物组合物用于治疗恶性肿瘤。

进一步地，所述药物组合物为胶囊剂、片剂、丸剂、散剂、颗粒剂或注射剂。优选：片剂、胶囊剂或注射剂。

进一步地，所述药学上可接受的载体为填料或增容剂、粘合剂、保湿剂、崩解剂、缓溶剂、吸收加速剂、润湿剂、吸附剂、润滑剂、PH调节剂中的一种或几种。

本发明没有对式(Ⅰ)或包含式(Ⅰ)的组合物的施用方式进行特别限制，代表性的施用方式包括(但并不限于)：口服、肠胃外(静脉内、肌肉内或皮下)、和局部给药。用于口服给药的固体剂型包括胶囊剂、片剂、丸剂、散剂和颗粒剂。在这些固体剂型中，式(Ⅰ)与至少一种常规惰性赋形剂(或载体)混合，如柠檬酸钠或磷酸二钙，或与下述成分混合：(a)填料或增容剂，例如淀粉、乳糖、蔗糖、葡萄糖、甘露醇和硅酸；(b)粘合剂，例如羟甲基纤维素、藻酸盐、明胶、聚乙烯基吡咯烷酮、蔗糖和阿拉伯胶；(c)保湿剂，例如甘油；(d)崩解剂，例如琼脂、碳酸钙、马铃薯淀粉或木薯淀粉、藻酸、某些复合硅酸盐、碳酸钠；(e)缓溶剂，例如石蜡；(f)吸收加速剂，例如季胺化合物；(g)润湿剂，例如鲸蜡醇和单硬脂酸甘油酯；(h)吸附剂，例如高岭土；(i)润滑剂，例如滑石、硬脂酸钙、硬脂酸镁、固体聚乙二醇、十二烷基硫酸钠。胶囊剂、片剂和丸剂中，剂型也可包含缓冲剂。

其中，胃肠道给药制剂是目前最为常见的用药形式，且实验操作方便，因此，本发明具体实施方式中采用灌胃给药进行式(Ⅰ)的药效试验，但这并不表示，式(Ⅰ)的用药形式仅限于胃肠道给药，本领域技术人员可以根据式(Ⅰ)的物理化学性质，结合现代制剂技术和病患的实际需要，将其制备成注射剂、头皮吸收制剂、植入制剂等多种制剂，从而扩大其给药途径，并提高药物靶向性或有效避免不必要的毒副作用。

用于口服给药的液体剂型包括药学上可接受的乳液、溶液、悬浮液、糖浆或酊剂。除了活性化合物外，液体剂型可包含本领域中常规采用的惰性稀释剂，如水或其它溶剂，增溶剂和乳化剂，例知乙醇、异丙醇、碳酸乙酯、乙酸乙酯、丙二醇、1,3-丁二醇、二甲基甲酰胺以及油，特别是棉籽油、花生油、玉米胚油、橄榄油、蓖麻油和芝麻油或这些物质的混合物等。

除了这些惰性稀释剂外，组合物也可包含助剂，如润湿剂、乳化剂和悬浮剂、甜味剂、矫味剂和香料。

除了活性化合物外，悬浮液可包含悬浮剂，例如乙氧基化异十八烷醇、聚氧乙烯山梨醇和脱水山梨醇酯、微晶纤维素、甲醇铝和琼脂或这些物质的混合物等。

用于肠胃外注射的组合物可包含生理上可接受的无菌含水或无水溶液、分散液、悬浮液或乳液，和用于重新溶解成无菌的可注射溶液或分散液的无菌粉末。适宜的含水和非水载体、稀释剂、溶剂或赋形剂包括水、乙醇、多元醇及其适宜的混合物。

用于局部给药的本发明化合物的剂型包括软膏剂、散剂、贴剂、喷射剂和吸入剂。活性成分在无菌条件下与生理上可接受的载体及任何防腐剂、缓冲剂，或必要时可能需要的推进剂一起混合。

本发明化合物可以单独给药，或者与其他药学上可接受的其他药物联合给药。

本发明提供了喹唑啉类化合物及其在抗肿瘤药物中的应用，丰富了恶性肿瘤治疗化合物库，对癌症的治疗起到积极地作用。

具体实施方式

实施例1：[1,2-a]吡咯并吡嗪-1-甲基-4-苯基-7-氟喹唑啉-6-仲胺的合成

合成路线：

合成步骤：

1-1[1,2-a]吡咯并吡嗪-1-亚甲基-4-氯-7-氟喹唑啉-6-亚胺的合成

将4-氯-7-氟-喹唑啉基-6-胺(10mmol)和[1,2-a]吡咯并吡嗪-1-甲醛(11mmol)溶于30ml甲醇/四氢呋喃(2:1)混合溶剂中，回流2小时，然后降至室温，向体系中加入水(50ml)，用50ml二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥有机相，减压蒸除溶剂，残余物用水打浆，过滤，50℃真空干燥。得到3.1g深黄色[1,2-a]吡咯并吡嗪-1-亚甲基-4-氯-7-氟喹唑啉-6-亚胺固体，产率95％。¹H-NMR(400MHz,CDCl₃)δ:6.32(d,1H),6.58(t,1H),7.33(d,1H),7.75(d,1H),8.24(d,1H),8.40(s,1H),8.61(m,1H),8.76(d,1H),9.56(s,1H).

1-2[1,2-a]吡咯并吡嗪-1-甲基-4-氯-7-氟喹唑啉-6-仲胺的合成

将[1,2-a]吡咯并吡嗪-1-亚甲基-4-氯-7-氟喹唑啉-6-胺(10mmol)溶于40ml甲醇中，再加入5毫升冰乙酸，降温至0-5℃，然后加入1.2克硼氢化钠，低温下搅拌2小时，升至室温继续搅拌半小时，然后向体系中加入100ml水，搅拌1小时，过滤，50℃真空干燥，得到3.2g棕黄色[1,2-a]吡咯并吡嗪-1-甲基-4-氯-7-氟喹唑啉-6-仲胺固体粉末，产率98％。¹H-NMR(400MHz,CDCl₃)δ:4.39(s,2H),6.22(d,1H),6.58(t,1H),7.01-7.05(m,2H),7.28-7.33(m,2H),8.36(d,1H),8.52(s,1H),9.54(s,1H).

1-3[1,2-a]吡咯并吡嗪-1-甲基-4-苯基-7-氟喹唑啉-6-仲胺的合成

将[1,2-a]吡咯并吡嗪-1-甲基-4-氯-7-氟喹唑啉-6-仲胺(10mmol)溶于30毫升氮氮二甲基甲酰胺中，体系鼓氩气二十分钟，排空体系中的空气，然后加入四三苯基膦钯(3mmol)，升温至60℃，继续搅拌半小时，向其中加入苯硼酸(12mmol)，再加入10毫升碳酸钠(1克)水溶液，升温至90℃，搅拌5小时，整个过程保持通入氩气，然后降温，减压蒸除溶剂，固体快速通过色谱柱，得到3.2克类白色固体，即为[1,2-a]吡咯并吡嗪-1-甲基-4-苯基-7-氟喹唑啉-6-仲胺，产率87％。¹H-NMR(400MHz,CDCl₃)δ:4.39(s,2H),6.22(d,1H),6.58(t,1H),6.86(d,1H),7.04(d,1H),7.28-7.32(m,2H),7.49(m,1H),7.65(m,2H),7.79(m,2H),8.36(d,1H),8.50(s,1H),9.33(s,1H).¹³C-NMR(75MHz,CDCl₃)δ:45.66,96.96,106.89,107.95,109.44,111.43,113.1,115.34,124.54,128.06,128.34,128.99,130.56,133.03,136.58,149.34,149.79,152.51,155.81,162.97.LC-MS(ESI,pos,ion)m/z:370[M+1].

1-4[1,2-a]吡咯并吡嗪-1-甲基-4-苯基-7-氟喹唑啉-6-仲胺盐酸盐的合成

将[1,2-a]吡咯并吡嗪-1-甲基-4-苯基-7-氟喹唑啉-6-仲胺(10mmol)溶于30毫升二氧六环中形成澄清溶液，体系降温至10℃左右，向此溶液中滴入5毫升氯化氢的二氧六环(4mol/L)溶液，温度保持不高于15℃，滴加完毕后保持温度继续搅拌4小时，有大量白色粉末析出，过滤，用二氧六环洗涤，40℃真空干燥5小时，可得4克[1,2-a]吡咯并吡嗪-1-甲基-4-苯基-7-氟喹唑啉-6-仲胺盐酸盐，产率98％。LC-MS(ESI,pos,ion)m/z:407[M+1].

实施例2：[1,2-a]吡咯并吡嗪-1-甲基-4-(萘基-2)-7-氟喹唑啉-6-仲胺的合成

合成路线:

合成步骤：

2-1的合成产物与1-1的合成产物一致。

2-2的合成产物与1-2的合成产物一致。

2-3[1,2-a]吡咯并吡嗪-1-甲基-4-(萘基-2)-7-氟喹唑啉-6-仲胺的合成

合成方法如1-3中的合成方法，将[1,2-a]吡咯并吡嗪-1-甲基-4-氯-7-氟喹唑啉-6-仲胺(10mmol)溶于30毫升氮氮二甲基甲酰胺中，体系鼓氩气二十分钟，排空体系中的空气，然后加入四三苯基膦钯(3mmol)，升温至60℃，继续搅拌半小时，向其中加入2-萘硼酸(12mmol)，再加入10毫升碳酸钠(1克)水溶液，升温至90℃，搅拌5小时，整个过程保持通入氩气，然后降温，减压蒸除溶剂，固体快速通过色谱柱，得到3.4克类白色固体，即为[[1,2-a]吡咯并吡嗪-1-甲基-4-(萘基-2)-7-氟喹唑啉-6-仲胺，产率81％。¹H-NMR(400MHz,CDCl₃)δ:4.39(s,2H),6.23(d,1H),6.58(t,1H),6.98-7.04(m,2H),7.28-7.31(m,2H),7.57-7.61(m,2H),7.98-8.06(m,4H),8.27-8.31(m,3H),9.31(s,1H).¹³C-NMR(75MHz,CDCl₃)δ:45.66,96.96,106.89,107.95,109.44,111.43,113.1,115.34,124.54,128.06,128.34,128.99,130.56,133.03,136.58,149.34,149.79,152.51,155.81,162.97.LC-MS(ESI,pos,ion)m/z:420[M+1].

实施例3：[1,2-a]吡咯并吡嗪-1-甲基-4-对氰基苯基-7-氟喹唑啉-6-仲胺的合成

合成路线：

合成步骤：

3-1的合成产物与1-1的合成产物一致。

3-2的合成产物与1-2的合成产物一致。

3-3[1,2-a]吡咯并吡嗪-1-甲基-4-对氰基苯基-7-氟喹唑啉-6-仲胺的合成

合成方法如1-3中的合成方法，将[1,2-a]吡咯并吡嗪-1-甲基-4-氯-7-氟喹唑啉-6-仲胺(10mmol)溶于30毫升氮氮二甲基甲酰胺中，体系鼓氩气二十分钟，排空体系中的空气，然后加入四三苯基膦钯(3mmol)，升温至60℃，继续搅拌半小时，向其中加入对氰基苯硼酸(12mmol)，再加入10毫升碳酸钠(1克)水溶液，升温至90℃，搅拌5小时，整个过程保持通入氩气，然后降温，减压蒸除溶剂，固体快速通过色谱柱，得到3.5克淡黄色固体，即为[[1,2-a]吡咯并吡嗪-1-甲基-4-对氰基苯基-7-氟喹唑啉-6-仲胺，产率89％。¹H-NMR(400MHz,CDCl₃)δ:4.39(s,2H),6.23(d,1H),6.58(t,1H),6.82(d,1H),7.05(d,1H),7.28-7.32(m,2H),7.91-7.95(m,4H),8.36(d,1H),8.56(s,1H),9.28(s,1H).¹³C-NMR(75MHz,CDCl₃)δ:45.66,96.96,106.89,107.95,109.44,111.43,113.1,115.34,117.15,118.94,124.54,128.06,131.1,133.02,133.03,141.53,149.34,149.79,152.51,155.81,162.97.LC-MS(ESI,pos,ion)m/z:395[M+1].

实施例4：[1,2-a]吡咯并吡嗪-1-甲基-4-对异丙基苯基-7-氟喹唑啉-6-仲胺的合成

合成路线：

合成步骤：

4-1的合成产物与1-1的合成产物一致。

4-2的合成产物与1-2的合成产物一致。

4-3[1,2-a]吡咯并吡嗪-1-甲基-4-对异丙基苯基-7-氟喹唑啉-6-仲胺的合成

合成方法如1-3中的合成方法，将[1,2-a]吡咯并吡嗪-1-甲基-4-氯-7-氟喹唑啉-6-仲胺(10mmol)溶于30毫升氮氮二甲基甲酰胺中，体系鼓氩气二十分钟，排空体系中的空气，然后加入四三苯基膦钯(3mmol)，升温至60℃，继续搅拌半小时，向其中加入对异丙基苯硼酸(12mmol)，再加入10毫升碳酸钠(1克)水溶液，升温至90℃，搅拌5小时，整个过程保持通入氩气，然后降温，减压蒸除溶剂，固体快速通过色谱柱，得到3.6克淡黄色固体，即为[1,2-a]吡咯并吡嗪-1-甲基-4-对异丙基苯基-7-氟喹唑啉-6-仲胺，产率87％。¹H-NMR(400MHz,CDCl₃)δ:1.20(m,6H),2.87(m,1H),4.39(s,2H),6.23(d,1H),6.58(t,1H),6.84(d,1H),7.04(d,1H),7.28-7.32(m,2H),7.57-7.64(m,4H),8.36(d,1H),8.56(s,1H),9.29(s,1H).¹³C-NMR(75MHz,CDCl₃)δ:23.38,33.96,45.66,96.96,106.89,107.95,109.44,111.43,113.1,115.34,124.4,124.54,128.06,131.31,131.65,133.03,149.34,149.79,151.02,152.51,155.81,162.97.LC-MS(ESI,pos,ion)m/z:412[M+1].

实施例5：[1,2-a]吡咯并吡嗪-1-甲基-4-(3,5-二氟苯基)-7-氟喹唑啉-6-仲胺的合成

合成路线：

合成步骤：

5-1的合成产物与1-1的合成产物一致。

5-2的合成产物与1-2的合成产物一致。

5-3[1,2-a]吡咯并吡嗪-1-甲基-4-(3,5-二氟苯基)-7-氟喹唑啉-6-仲胺的合成

合成方法如1-3中的合成方法，将[1,2-a]吡咯并吡嗪-1-甲基-4-氯-7-氟喹唑啉-6-仲胺(10mmol)溶于30毫升氮氮二甲基甲酰胺中，体系鼓氩气二十分钟，排空体系中的空气，然后加入四三苯基膦钯(3mmol)，升温至60℃，继续搅拌半小时，向其中加入对3,5-二氟苯硼酸(12mmol)，再加入10毫升碳酸钠(1克)水溶液，升温至90℃，搅拌5小时，整个过程保持通入氩气，然后降温，减压蒸除溶剂，固体快速通过色谱柱，得到3.7克淡黄色固体，即为[1,2-a]吡咯并吡嗪-1-甲基-4-(3,5-二氟苯基)-7-氟喹唑啉-6-仲胺，产率91％。¹H-NMR(400MHz,CDCl₃)δ:4.39(s,1H),6.25(d,1H),6.58(t,1H),6.92-7.03(m,3H),7.28-7.32(m,4H),8.24(s,1H),8.36(d,1H),9.33(s,1H).¹³C-NMR(75MHz,CDCl₃)δ:45.66,96.96,105.25,106.89,107.95,109.44,111.43,111.47,113.1,115.34,124.49,128.06,133.03,133.12,149.43,149.96,152.51,155.81,162.29,166.36.LC-MS(ESI,pos,ion)m/z:406[M+1].

试验例：人肿瘤细胞的体外抑制作用

一、细胞株

人肺癌细胞A549，人肝癌细胞Bel-7402，人神经胶质细胞瘤细胞U251，人卵巢腺癌细胞SK-OV-3，人乳腺癌细胞MCF-7，人慢性髓系白血病细胞K562。

二、主要溶液配制：

1.PBS缓冲液：

NaCl 8g、KCl 0.2g、Na₂HPO₄ 1.44g、KH₂PO₄ 0.24g，调ph 7.4，定容1L。

2.胰蛋白酶溶液：

0.25％的胰蛋白酶+0.02％EDTA，用PBS缓冲液配制，0.22μm滤膜过滤除菌，4℃备用。3.RPMI 1640细胞培养液：

(1)10.4g/包RPMI 1640培养粉溶至三蒸水中，磁力搅拌20min；

(2)加2g NaHCO₃，继续搅拌10min；

(3)加青霉素溶液(2×10⁵U/mL)0.5mL，链霉素溶液(2×10⁵U/mL)0.5mL；

(4)加100ml灭活胎牛血清；

(5)加1mol/L HCl，调PH至7.2，定容1L；

(6)过滤除菌。

4.受试药物梯度溶液：

(1)式(Ⅰ)梯度溶液：式(Ⅰ)用少量DMSO溶解后(最终DMSO含量在0.1％以内)，用RPMI 1640细胞培养液配置成128μg/ml，对半稀释配置成8个浓度梯度，即：64、32、16、8、4、2、1、0.5μg/ml，用前配制。

(2)顺铂梯度溶液：顺铂注射液用RPMI 1640细胞培养液配置成128μg/ml，对半稀释配置成8个浓度梯度，即128、64、32、16、8、4、2、1μg/ml，用前配制。

三、实验分组：

待测药物组(参见实验步骤部分)

阳性对照药物组(与待测药物组相比，加入浓度梯度的待测药物改为加入浓度梯度的顺铂)

对照组(与待测药物组相比，加入浓度梯度的待测药物改为加入不含药物的RPMI1640细胞培养液)

空白组(与对照组相比，不加细胞)

四、实验步骤：

1.取对数生长期的细胞，胰蛋白酶消化，RPMI 1640细胞培养液调细胞悬液浓度为6×10⁴个/mL。在96孔培养板中每孔加细胞悬液100μL，置37℃，5％CO₂培养箱中培养24h，细胞贴壁。

2.移走RPMI 1640细胞培养液，加入浓度梯度的待测药物的RPMI 1640细胞培养液100μL，每个浓度设6个平行孔。将加药后的96孔板置于37℃，5％CO₂培养箱中培养48h，倒置显微镜下观察药物的作用效果。

3.96孔板离心后弃去培养液，小心用PBS冲2～3遍后，再加入含0.5％MTT的RPMI1640细胞培养液100μL，继续培养4h。

4.移走上清，每孔加入150μL二甲基亚砜，置摇床上低速振荡10min，使formazan结晶充分溶解。

5.在酶联免疫检测仪490nm处测量各孔的光密度(OD值)。

6.平行孔OD值以mean±SD表示，计算抑制率公式：[(OD_对照组-OD_空白组)-(OD_{药物实验组}-OD_空白组)]/(OD_对照组-OD_空白组)*100％。

7.采用GraphPad Prism 5数据处理软件，通过绘制量效曲线计算半数抑制浓度(IC₅₀)。五、实验结果

式(Ⅰ)和对6种人肿瘤细胞株均有不同程度的体外抑制作用，IC₅₀见表1。结果显示，式(Ⅰ)所表示的5个药物对6种人肿瘤细胞株均具有抑制活性。与阳性药顺铂相比较，不同R基之间抑制活性区别较大，R为时活性普遍高于

此外，相同浓度(以相同的摩尔量计)下MTT法测得Ⅰa盐酸盐与Ⅰa活性相当，Ⅰa盐酸盐在水或氯化钠水溶液中的溶解性大于Ⅰa，说明Ⅰa盐酸盐具有更好的成药性，更有益于剂型开发。

表1式(Ⅰ)对6种人肿瘤细胞抑制作用

实验结果说明，式(Ⅰ)可以作为治疗恶性肿瘤的药物。恶性肿瘤可以为肺癌、肝癌、神经胶质细胞瘤、卵巢腺癌、乳腺癌或慢性髓系白血病。

显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其他多种形式的修改、替换或变更。

Claims

1.喹唑啉类化合物，其化学结构为式（Ⅰ）

其中，R为中的一种。

2.如权利要求1所述的喹唑啉类化合物的合成方法，其合成路线为：。

3.如权利要求1所述的喹唑啉类化合物在制备抗肿瘤药物中的应用。

4.如权利要求3所述的喹唑啉类化合物在制备抗肿瘤药物中的应用，所述的肿瘤为肺癌、肝癌、神经胶质细胞瘤、卵巢腺癌、乳腺癌或慢性髓系白血病。

5.如权利要求1所述的喹唑啉类化合物的药物组合物，所述药物组合物包含有效量的式（Ⅰ）和药学上可接受的载体。

6.如权利要求5所述的喹唑啉类化合物的药物组合物，其特征在于，所述药物组合物为胶囊剂、片剂、丸剂、散剂、颗粒剂或注射剂。

7.如权利要求5所述的喹唑啉类化合物的药物组合物，其特征在于，所述药学上可接受的载体为填料或增容剂、粘合剂、保湿剂、崩解剂、缓溶剂、吸收加速剂、润湿剂、吸附剂、润滑剂、PH调节剂中的一种或几种。