CN108276267B - 一种含氟1，1-二苯乙烯衍生物、制备方法及其应用 - Google Patents

一种含氟1，1-二苯乙烯衍生物、制备方法及其应用 Download PDF

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CN108276267B CN201810053191.6A CN201810053191A CN108276267B CN 108276267 B CN108276267 B CN 108276267B CN 201810053191 A CN201810053191 A CN 201810053191A CN 108276267 B CN108276267 B CN 108276267B
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Abstract

本发明属于制药技术领域，具体为一种含氟1,1‑二苯乙烯衍生物、制备方法及其应用。本发明在1,1‑二苯乙烯B芳环的4'位用不同取代基进行化学结构修饰，同样A芳环的4'位用多种取代基进行化学结构修饰，其结构如式(I)所示；含氟1,1‑二苯乙烯衍生物具有较好的体外抗肿瘤活性，取代基C和A，B环上取代基的不同对1，1‑二苯乙烯衍生物的活性有较大的影响，氟原子的引入不仅改变了化合物本身的物理性质，同时增强了体外抗肿瘤活性，对多种肿瘤细胞均有较好的抑制作用。

Description

一种含氟1，1-二苯乙烯衍生物、制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及制药技术领域，尤其涉及一种含氟1,1-二苯乙烯衍生物、制备方法及其应用。
背景技术
二苯乙烯类化合物通常是指含有两个苯环间由一个乙烯基相连接的二苯乙烯母体结构的化合物，其多种活性的不断发现及应用范围的不断拓展，已经引起了国内外有机合成研究人员的高度重视。
Combretastatin A-4(CA-4)是由Pettit等从南非灌木柳树皮combretumcaffrum中分离得到的一种二苯乙烯类化合物，它能够特异性地识别和破坏肿瘤血管，以致肿瘤细胞得不到足够的养分而“饿死”。通过作用于秋水仙碱结合位点，CA-4能够抑制微管蛋白的聚合从而阻止肿瘤血液流动。然而由于CA-4及其衍生物目前还存在许多缺陷，比如水溶性差、顺式结构不稳定、反式结构没有活性等，使其在临床试验中受到很大阻碍。所以，长久以来围绕CA-4类似物的结构改造做了大量的研究工作。多数情况下，在对CA-4结构改造中，往往只保留A环部分，对连接桥和B环进行改造。
Figure BDA0001552957110000011
近年来，含氟药物在临床治疗药物中占有很大的比重，在小分子药物中引入氟原子或含氟基团，是改善药物活性的重要策略之一。氟原子具有最大的元素电负性和与氢原子相近的原子半径，在小分子药物中引入氟原子或含氟基团后，对其分子体积几乎没有影响，但是对其理化性质包括电子效应和立体效应、生物活性、药代动力学性质、代谢稳定性和配体与靶标蛋白的相互作用力以及选择性等可能产生显著影响，而且还可以增强小分子的亲脂性，使其更容易透过细胞膜，进而提高生物活性。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种含氟1,1-二苯乙烯衍生物、制备方法及其应用。
本发明的技术方案具体介绍如下。
一种含氟1,1-二苯乙烯衍生物，其结构如通式(I)所示：
Figure BDA0001552957110000021
其中：R1为氢、甲基或氟中任一种，R2为氢、甲基、氰基、氟或氯中任一种，R3为氢、甲基、甲氧基、氰基、氟或氯中任一种。
本发明中，R1为氢或甲基中任一种，R2为甲基、氰基、氟或氯中任一种，R3为氢。
本发明还提供一种上述的含氟1,1-二苯乙烯衍生物的制备方法，包括如下步骤：
(1)用
Figure BDA0001552957110000022
和三氟乙酸乙酯在碱作用下反应得到
Figure BDA0001552957110000023
(2)以
Figure BDA0001552957110000024
作为原料，采用选择性氟化试剂通过氟化反应得到
Figure BDA0001552957110000025
(3)以
Figure BDA0001552957110000026
作为原料，在溴化锂和三乙胺作用下，和碘单质反应得到
Figure BDA0001552957110000027
(4)以
Figure BDA0001552957110000028
作为原料，在引发剂作用下，在惰性气氛保护条件下与带有R2取代基的苯乙炔
Figure BDA0001552957110000031
在55～65℃的温度下反应10～18小时，得到
Figure BDA0001552957110000032
(5)以
Figure BDA0001552957110000033
作为原料，与带有R3取代基的苯硼酸
Figure BDA0001552957110000034
反应，在催化剂作用下反应得到含氟1,1-二苯乙烯衍生物；其结构中的环分别命名为A、B和C,即为
Figure BDA0001552957110000035
以上，根据步骤(1)～(3)，
Figure BDA0001552957110000036
的合成路线如式所示：
Figure BDA0001552957110000037
根据步骤(4)，
Figure BDA0001552957110000038
的合成路线如下式所示：
Figure BDA0001552957110000041
根据步骤(5)，含氟1,1-二苯乙烯衍生物的合成路线如下式所示：
Figure BDA0001552957110000042
本发明中，步骤(1)中，碱为NaH；步骤(4)中，引发剂为AIBN；步骤(5)中，催化剂为PdCl2(PPh3)2。
本发明进一步提供一种上述的含氟1,1-二苯乙烯衍生物在制备抗肿瘤药物方面的应
用。本发明中，所述抗肿瘤药物为预防或治疗宫颈癌、胃癌、肺癌、肝癌或结肠癌的
药物。
本发明中，抗肿瘤药物的药物制剂选自以下剂型：静脉注射形式给药的冻干粉剂、粉剂、注射剂、脂质体、乳剂、微囊、悬浮液或溶液；口服形式给药的颗粒剂、片剂、胶囊或糖浆；或是栓剂。
本发明中，对通式(I)的化合物进行药效评价，阳性对照物如下：
(Z)-3,4,5-三甲氧基-3'-羟基-4'-甲氧基二苯乙烯(CA-4)
Figure BDA0001552957110000043
体外培养肿瘤细胞的抗肿瘤活性评价结果表明，实施例中的含氟1,1-二苯乙烯衍生物对人宫颈癌细胞Hela具有广泛的抑制活性，并且这些化合物的活性数值与对照药CA-4的活性数值相差不大，尤其化合物A4的IC50值为10.25μmol/mL小于CA-4的IC50值(11.33μmol/L)，说明在C部分用甲氧基的偕二氟基团有效地改善了化合物的抗肿瘤活性。而在对人胃癌细胞MGC803细胞株的抑制中，化合物A4的IC50值为19.60μmol/mL表现出与CA-4相当的活性，CA-4的IC50值为1.76μmol/mL。此外，其他的化合物对人胃癌细胞MKN45、人肺癌细胞A549、人结肠癌细胞HCT-116、HepG肝癌细胞株也具有较强的抑制活性，显示出广谱的抗肿瘤活性。
总体结果显示，本发明的含氟1,1-二苯乙烯衍生物对多数肿瘤细胞具有较好的抗肿瘤活性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案进行详细阐述。
实施例1 2,2-二氟-1,4,4-三苯基-3-烯-1-酮的制备
Figure BDA0001552957110000051
向10mL密封的玻璃小瓶中加入2-碘-2,2-二氟苯(1mmol，0.283g)，苯乙炔(1.2-1.5mmol，1.2-1.5当量)和AIBN(0.032g，0.2mmol，0.2当量)。将反应混合物在N2保护下于80℃在黑暗中搅拌12-16小时。用H2O(2mL)淬灭反应并用CH2Cl2(3×20mL)萃取。将合并的有机层用无水硫酸钠干燥，真空蒸发溶剂，得到粗产物，将其通过柱色谱纯化0-1％EtOAc/己烷)得到淡黄色液体2,2-二氟-4-碘-1,4-二苯基丁-3-烯-1-酮0.334g。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.85–7.42(m,5H),7.45–7.16(m,5H),6.98(t,J＝11.4Hz,1H)；13C NMR(125MHz,CDCl3):186.7(t,2′JC-F＝29.9Hz),134.2,133.7(t,2JC-F＝27.2Hz),131.5,129.8(t,3′JC-F＝2.5Hz),129.3,128.5,127.9,127.8,114.0(t,1JC-F＝252.7Hz),108.7(t,3JC-F＝9.7Hz)；19F NMR(470MHz,CDCl3):δ-89.46(m,2F)；HRMS calculated[M+Na]+for C16H11F2IO:406.9720,found:406.9753。反应产率87％。
向10mL密封的玻璃小瓶中加入2,2-二氟-4-碘-1,4-二苯基丁-3-烯-1-酮(0.192g，0.5mmol)，PdCl2(PPh3)2(35mg，0.05mmol，0.1当量)，K2CO3(0.138g，1mmol，2.0当量)，PhB(OH)2(0.079g，1mmol，2.0当量)，甲苯(1mL)和H2O(0.2mL)。将反应混合物在N2保护下于60℃搅拌6小时，用水(2mL)淬灭并用乙酸乙酯(3→20mL)萃取。用无水硫酸钠干燥合并的有机层，真空蒸发溶剂，得到的残余物通过柱层析(0-1％EtOAc/己烷)纯化，得到产物2,2-二氟-1,4,4-三苯基-3-烯-1-酮A1 0.284g。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.89(d,J＝7.8Hz,2H),7.58(t,J＝7.4Hz,1H),7.45–7.24(m,10H),7.03(d,J＝7.4Hz,2H),6.58(t,J＝12.2Hz,1H)；13C NMR(125MHz,CDCl3):δ187.3(t,2'JC-F＝29.4Hz),151.1(t,3JC-F＝9.4Hz),140.5,137.0,133.8,131.9,129.9,129.7(t,3'JC-F＝1.9Hz),129.0,128.6,128.3,128.2,127.8,120.2(t,2JC-F＝27.5Hz),115.2(t,1JC-F＝245.6Hz)；19F NMR(470MHz,CDCl3):δ-87.2(s,2F)；HRMS(ESI-TOF)calculated[M+Na]+for C22H16F2O:357.1067,found:357.1059。反应产率85％。
实施例2 2,2-二氟-4,4-二苯基-1-(对甲苯基)丁-3-烯-1-酮的制备
Figure BDA0001552957110000061
按实施例1的方法进行，先得到淡黄色液体2,2-二氟-4-碘代-4-苯基-1-(对甲苯基)丁-3-烯-1-酮0.330g。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.78–7.76(m,2H),7.29–7.19(m,7H),6.99(t,J＝11.6Hz,1H),2.43(s,3H)；13C NMR(125MHz,CDCl3):δ186.3(t,2′JC-F＝29.7Hz),145.4,140.9,133.7(t,2JC-F＝27.1Hz),129.9(t,3′JC-F＝2.4Hz),129.2,128.9,127.8,127.7,114.0(t,1JC-F＝252.9Hz),108.5(t,3JC-F＝9.4Hz),21.7；19F NMR(470MHz,CDCl3):δ-89.54(m,2F)；HRMS calculated[M+Na]+for C17H13F2IO:420.9871,found:420.9895。反应产率83％。
再按实施例1的方法得到期望的淡黄色油状产物A2 0.271g。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.81(d,J＝8.1Hz,2H),7.41–7.20(m,10H),7.06(d,J＝7.3Hz,2H),6.57(t,J＝12.3Hz,1H),2.43(s,3H)；13C NMR(125MHz,CDCl3):δ187.1(t,2'JC-F＝29.4Hz),151.1(t,3JC-F＝8.8Hz),145.0,140.7,137.2,130.0,129.5,129.1,128.6,128.5,127.9,120.4(t,2JC-F＝27.5Hz),115.4(t,1JC-F＝245.6Hz),21.8；19F NMR(470MHz,CDCl3):δ-87.5(s,2F)；HRMS(ESI-FT)calculated[M+Na]+for C23H18F2O:371.1218,found:371.1222。反应产率78％。
实施例3(Z)-2,2-二氟-1,4-二苯基-4-(对甲苯基)丁-3-烯-1-酮的制备
Figure BDA0001552957110000062
按实施例1的方法进行，先得到淡黄色液体2,2-二氟-4-碘-1-苯基-4-(对甲苯基)丁-3-烯-1-酮0.350g。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.84–7.57(m,3H),7.43–7.01(m,6H),6.94(t,J＝11.4Hz,1H),2.31(s,3H)；13C NMR(125MHz,CDCl3):δ186.7(t,2′JC-F＝30.0Hz),139.5,138.0,134.1,133.4(t,2JC-F＝27.3Hz),131.5,129.7(t,3′JC-F＝2.4Hz),128.5,128.4,127.8,113.9(t,1JC-F＝252.3Hz),109.3(t,3JC-F＝10.0Hz),21.3；19F NMR(470MHz,CDCl3):δ-89.31(m,2F)；HRMS calculated[M+Na]+for C17H13F2IO:420.9871,found:420.9871。反应产率88％
再按实施例1的方法得到期望的淡黄色油状产物A30.272g。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.82(d,J＝7.8Hz,2H),7.54(t,J＝7.4Hz,1H),7.42–7.21(m,7H),7.03(d,J＝7.8Hz,2H),6.86(d,J＝7.9Hz,2H),6.47(t,J＝12.2Hz,1H),2.35(s,3H)；13C NMR(125MHz,CDCl3):δ187.5(t,2'JC-F＝30.0Hz),151.3(t,3JC-F＝9.4Hz),140.9,138.5,134.2,133.7,129.9,129.7(t,3'JC-F＝1.9Hz),129.0,128.6,128.4,128.2,127.9,120.0(t,2JC-F＝27.5Hz),115.3(t,1JC-F＝245.6Hz),21.3；19F NMR(470MHz,CDCl3):δ-87.2(s,2F)；HRMS(ESI-FT)calculated[M+Na]+for C23H18F2O:371.1218,found:371.1221。反应产率78％。
实施例4(Z)-2,2-二氟-4-(4-氟苯基)-1,4-二苯基丁-3-烯-1-酮的制备
Figure BDA0001552957110000071
按实施例1的方法进行，先得到淡黄色液体2,2-二氟-4-(4-氟苯基)-4-碘-1-苯基丁-3-烯-1-酮0.342g。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.87–7.59(m,3H),7.45–7.12(m,4H),6.96(t,J＝11.4Hz,1H),6.92–6.88(m,2H)；13C NMR(125MHz,CDCl3):δ186.7(t,2′JC-F＝29.9Hz),163.8,161.9,137.0,137.0,134.4,134.2(t,2JC-F＝27.1Hz),131.4,130.0,129.9,129.8(t,3′JC-F＝2.5Hz),128.6,115.1,115.0,114.0(t,1JC-F＝252.9Hz),107.2(t,3JC-F＝9.3Hz)；19F NMR(470MHz,CDCl3):δ-89.53(s,2F),-110.54(s,1F)；HRMS calculated[M+Na]+for C16H10F3IO:424.9620,found:424.9623。反应产率85％。
再按实施例1的方法得到期望的淡黄色油状产物A4 0.257g。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.86(d,J＝7.8Hz,2H),7.56(t,J＝7.4Hz,1H),7.45–7.19(m,7H),7.02–6.88(m,4H),6.52(t,J＝12.2Hz,1H)；13C NMR(125MHz,CDCl3):δ187.4(t,2'JC-F＝29.4Hz),163.9,161.9,150.2(t,3JC-F＝8.8Hz),140.5,134.0,133.0,131.9,131.8,129.8(t,3'JC-F＝1.9Hz),129.3,128.5,128.4,127.8,120.7(t,2JC-F＝26.9Hz),117.2,115.2(t,1JC-F＝245.6Hz),115.1,114.9；19F NMR(470MHz,CDCl3):δ-87.4(s,2F),-112.4(s,1F)；HRMS(ESI-FT)calculated[M+Na]+for C22H15F3O:375.0967,found:375.0970。反应产率73％。
实施例5(Z)-4-(4-氯苯基)-2,2-二氟-1,4-二苯基丁-3-烯-1-酮的制备
Figure BDA0001552957110000081
按实施例1的方法进行，先得到淡黄色液体2,2-二氟-4-(4-氟苯基)-4-碘-1-苯基丁-3-烯-1-酮0.352g。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.86–7.42(m,5H),7.21–7.10(m,4H),6.96(t,J＝11.6Hz,1H)；13C NMR(125MHz,CDCl3):δ186.7(t,2′JC-F＝30.2Hz),139.4,135.3,134.4,131.3,134.1(t,2JC-F＝26.8Hz),129.8(t,3′JC-F＝2.5Hz),129.1,128.6,128.2,114.0(t,1JC-F＝253.5Hz),106.8(t,3JC-F＝9.1Hz)；19F NMR(470MHz,CDCl3):δ-89.62(m,2F)；HRMS calculated[M+Na]+for C16H10ClF2IO:440.9433,found:440.9420。反应产率84％。
再按实施例1的方法得到期望的淡黄色油状产物A5 0.273g。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.87(d,J＝6.9Hz,2H),7.64–7.15(m,10H),7.01–6.90(m,2H),6.51(t,J＝12.4Hz,1H)；13C NMR(125MHz,CDCl3):δ187.6(t,2'JC-F＝29.4Hz),150.0(t,3JC-F＝8.8Hz),140.3,135.6,134.8,134.1,131.9,131.2,129.8,129.3,128.5,128.4,128.2,127.8,120.6(t,2JC-F＝26.9Hz),115.2(t,1JC-F＝246.9Hz)；19F NMR(470MHz,CDCl3):δ-87.7(d,J＝4.7Hz,2F)；HRMS(ESI-FT)calculated[M+Na]+for C22H15ClF2O:391.0672,found:391.0675。反应产率74％。
实施例6(Z)-4-(3,3-二氟-4-氧代-1,4-二苯基丁-1-烯-1-基)苄腈的制备
Figure BDA0001552957110000082
按实施例1的方法进行，先得到淡黄色液体4-(3,3-二氟-1-碘-4-氧代-4-苯基丁-1-烯-1-基)苄腈0.327g。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.89–7.54(m,5H),7.47–7.29(m,4H),6.99(t,J＝12.1Hz,1H)；13C NMR(125MHz,CDCl3):δ186.8(t,2′JC-F＝30.6Hz),145.5,134.7,134.7(t,2JC-F＝26.1Hz),131.8,131.2,130.0(t,3′JC-F＝2.5Hz),128.8,128.3(t,J＝2.0Hz),118.1,114.2(t,1JC-F＝254.8Hz),112.9,104.8(t,3JC-F＝8.6Hz)；19F NMR(470MHz,CDCl3):δ-90.01(s,2F)；HRMS calculated[M+H]+for C17H10F2INO:409.9847,found:409.9846。反应产率80％。
再按实施例1的方法得到期望的淡黄色油状产物A60.251g。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.91(d,J＝7.8Hz,2H),7.63–7.16(m,12H),6.56(t,J＝12.8Hz,1H)；13C NMR(125MHz,CDCl3):δ187.5(t,2JC-F＝30.0Hz),149.3(t,3JC-F＝8.1Hz),142.2,139.5,134.4,131.7,130.5,129.9,129.6,128.7,128.6,127.7,121.0(t,2JC-F＝26.3Hz),118.5,115.2(t,1JC-F＝248.1Hz),112.4；19F NMR(470MHz,CDCl3):δ-88.4(s,2F)；HRMS(ESI-FT)calculated[M+Na]+for C23H15F2NO:382.1014,found:382.1015。反应产率70％。
实施例7 CCK-8法测试化合物对多种肿瘤细胞的抗肿瘤活性
1、试验方法
取活细胞比例达90％以上的细胞进行实验。细胞增殖抑制试验采用EnoGeneCellTMCounting Kit-8(CCK-8)细胞活力检测试剂盒。细胞消化、计数、制成浓度为1×105个/mL的细胞悬液，96孔板中每孔加入100μL细胞悬液(每孔1×104个细胞)；96孔板置于37℃，5％CO2培养箱中培养24小时；每孔加入100μL相应的含药物的培养基，同时设阴性对照组，溶媒对照组，阳性对照组，每组5复孔；96孔板置于37℃，5％CO2培养箱中培养72h后；每孔加入10μLCCK-8溶液,将培养板在培养箱内孵育4小时，用酶标仪测定在450nm处的OD值，计算目标化合物对人肝癌细胞HepG2、人肺癌细胞A549、人胃癌细胞MGC-803、人宫颈癌细胞Hela等细胞的抑制率及IC50值。
2、试验结果
表1部分实施例化合物对多种肿瘤细胞株的体外抗肿瘤活性评价(CKK-8法)
Figure BDA0001552957110000101
体外培养肿瘤细胞的抗肿瘤活性评价结果表明，本发明的含氟1,1-二苯乙烯衍生物对人宫颈癌细胞Hela具有广泛的抑制活性，并且这些化合物的活性数值与对照药CA-4的活性数值相差不大，尤其化合物A4的IC50值为10.25μmol/mL小于CA-4的IC50值(11.33μmol/L)，说明在C部分用甲氧基的偕二氟基团有效地改善了化合物的抗肿瘤活性。而在对人胃癌细胞MGC803细胞株的抑制中，化合物A4的IC50值为19.60μmol/mL表现出与CA-4相当的活性，CA-4的IC50值为1.76μmol/mL。此外，其他的化合物对人胃癌细胞MKN45、人肺癌细胞A549、人结肠癌细胞HCT-116、HepG肝癌细胞株也具有较强的抑制活性，显示出广谱的抗肿瘤活性。
总体结果显示，本发明的含氟1,1-二苯乙烯衍生物对多数肿瘤细胞具有较好的抗肿瘤活性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的实质技术内容范围，本发明的实质技术内容是广义地定义于申请的权利要求范围中，任何他人完成的技术实体或方法，若是与申请的权利要求范围所定义的完全相同，也或是一种等效的变更，均将被视为涵盖于该权利要求范围之中。

Claims (4)

1.一种含氟1,1-二苯乙烯衍生物，其特征在于，其结构如通式(I)所示：
Figure FDA0003163773560000011
其中：R1为氢或甲基中任一种，R2为甲基、氰基、氟或氯中任一种，R3为氢。
2.一种根据权利要求1所述的含氟1,1-二苯乙烯衍生物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)用
Figure FDA0003163773560000012
和三氟乙酸乙酯在碱作用下反应得到
Figure FDA0003163773560000013
(2)以
Figure FDA0003163773560000014
作为原料，采用选择性氟化试剂通过氟化反应得到
Figure FDA0003163773560000015
(3)以
Figure FDA0003163773560000016
作为原料，在溴化锂和三乙胺作用下，和碘单质反应得到
Figure FDA0003163773560000017
(4)以
Figure FDA0003163773560000018
作为原料，在引发剂作用下，在惰性气氛保护条件下与带有R2取代基的苯乙炔
Figure FDA0003163773560000021
在55～65℃的温度下反应10～18小时，得到
Figure FDA0003163773560000022
(5)以
Figure FDA0003163773560000023
作为原料，与带有R3取代基的苯硼酸
Figure FDA0003163773560000024
反应，在催化剂作用下反应得到含氟1,1-二苯乙烯衍生物。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，碱为NaH；步骤(4)中，引发剂为AIBN；步骤(5)中，催化剂为PdCl2(PPh3)2。
4.一种根据权利要求1所述的含氟1,1-二苯乙烯衍生物在制备抗肿瘤药物方面的应用，所述抗肿瘤药物为预防或治疗宫颈癌、胃癌、肺癌、肝癌或结肠癌的药物。
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