CN108299415B

CN108299415B - 一类喹啉醌衍生物及制备方法和用途

Info

Publication number: CN108299415B
Application number: CN201810096983.1A
Authority: CN
Inventors: 凌勇; 郭靖; 高伟杰; 黄金华; 张海健; 杨秋星; 陈实; 刘季; 刘越
Original assignee: Nantong University
Current assignee: Nantong University
Priority date: 2018-01-31
Filing date: 2018-01-31
Publication date: 2020-11-10
Anticipated expiration: 2038-01-31
Also published as: CN108299415A

Abstract

本发明公开了一类喹啉醌衍生物或其药学上可接受的盐，具有通式Ⅰ_a或Ⅰ_b所示结构：

Description

一类喹啉醌衍生物及制备方法和用途

技术领域

本发明涉及生物医药领域，具体涉及一类喹啉醌衍生物及其药学上可接受的盐、制备方法以及含有这些衍生物的药用组合物以及具有NQO1抑制活性的药物医药用途，特别是在制备抗肿瘤药物中的应用。

背景技术

恶性肿瘤已成为全球范围内严重危害人类健康及生命的重大疾病之一,是仅次于心血管疾病的人类第二大致死病因,且近三十年来，世界癌症发病率以年均3-5％的速度递增。由于其治愈率低、死亡率高并具有广泛的分布性，人们对癌症充满恐惧。近年来，随着对肿瘤认识的加深，以及治疗技术的不断完善，肿瘤临床治疗水平有了明显提高。尽管如此，还是无法达到令人满意的治疗率。目前临床上有多种抗癌药物可供使用，但由于肿瘤病因的复杂性、肿瘤的耐药性及抗肿瘤药物的毒副作用等因素，现有药物仍然不能很好的治疗患者。因此研发新型的抗肿瘤药物迫在眉睫。

依赖还原型辅酶Ⅰ/Ⅱ:醌氧化还原酶NQO1，又称D-硫辛酰胺脱氢酶，是一种黄素酶，它以NAD(P)H为受体，催化醌类及其衍生物，使其失去2个电子，发生还原反应，其催化特性在于无单电子还原产物半醌及自由基等氧化产物形成，避免了对细胞的损伤。人的NQO1酶分子以双聚体形式存在，每个亚基含有一个黄素腺嘌呤二核甘酸(FAD)分子，相对分子质量为30×10³。NQO1在细胞内主要存在于细胞质，但微粒体、线粒体、高尔基体中均检测到该酶的活性。正常人的肝脏中NQO1表达并不丰富，但是在肝癌患者的组织中发现NQO1的mRNA水平比正常组织中高出几乎50倍。在其他许多肿瘤细胞，如乳腺癌、结肠癌和肺癌细胞中也都发现NQO1表达要比正常组织高出很多。因此，研究靶向肿瘤组织中NQO1酶具有很好的药物治疗前景。

肿瘤细胞缺氧是实体瘤抗拒放疗和化疗的一个重要原因。生物还原剂类药物是一类针对缺氧细胞有特异毒性的药物。这类药物在细胞内通过酶促还原以后得到电子形成阴离子基团,这些阴离子基团与氧有很高的反应性；在缺乏氧的情况下,这些阴离子基团可显示出自己的毒性,或进一步形成代谢产物而具毒性,因而被称为生物还原剂。目前在临床应用的生物还原剂有苯醌类抗癌药如MMC,吲哚醌类抗癌药POR和EO9,氮丙啶醌类如AZQ与其衍生物DZQ等。在生物还原剂类药物被活化的过程中,所参与的还原酶类对其毒性发挥是非常关键的,因而这些酶类的研究也成为一个热点。在很多肿瘤细胞中均发现NQO1酶的活性与正常组织相比有明显提高,这就使NQO1酶成为生物还原剂药物作用的一个攻击靶点。

NO是一种重要的气体物质，其体内半衰期较短，水溶液中不稳定，利用起来较为困难。但是，NO在生理功能方面发挥着多种作用，对于其在肿瘤病理生理学的准确作用人们有着激烈的争论。有效证据表明，NO的抗癌和促癌作用是通过调节NO的浓度实现的。在低浓度水平条件下，NO是促进肿瘤生成，而在高浓度情况下，NO促进细胞凋亡，抑制血管生成。此外，当NO的浓度高于1μM级时，NO很容易和O₂或超氧阴离子反应，形成活性氮氧化物，主要为涡阳亚硝酸根离子(ONOO-)，该物质活性更强，易对细胞产生高浓度活性氧簇(ROS)，高浓度的ROS释放通过细胞氧化应激反应诱导细胞凋亡甚至导致其坏死。呋咱氮氧化物作为一类重要的具有抗肿瘤活性的NO供体，能够释放高浓度的NO，包括苯磺酰基取代，苯基取代和甲基取代的呋咱氮氧化物的等。不仅在体内外能释放高浓度的NO，可能导致DNA碱基部分脱氨基及DNA断裂，而且能诱导高浓度的ROS释放，抑制肿瘤细胞的成长，且具有不诱导产生耐受性的优点。

目前，人们对具有NQO1抑制活性的抗肿瘤新药的开发非常有限，本发明结合喹啉醌和呋咱氮氧化物的结构特点、构效关系和药效团特征，设计合成出具有NQO1抑制活性的新型喹啉醌衍生物，对多种肿瘤细胞增殖都具有强烈的抑制效果，并能够显著诱导肿瘤细胞ROS表达，协同促使肿瘤细胞凋亡或坏死。目前尚未有对此类化合物的任何报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一类新的具有NQO1抑制活性的喹啉醌类衍生物及其药学上可接受的盐。

本发明具体技术方案如下：

一类喹啉醌衍生物或其药学上可接受的盐，具有通式Ⅰ_a或Ⅰ_b所示结构：

其中，R代表C1-C6的直链或带有支链的亚甲基或(CH₂)_mO(CH₂)_n，m、n相同或不同，为1-6的整数。优选的，所述R代表CH₂CH₂、CH₂CH₂CH₂、CH₂CH₂CH₂CH₂、CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂、CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂、CH₂CH₂OCH₂CH₂、CH₂CH₂CH₂OCH₂CH₂CH₂、CH₂CH(CH₃)、CH₂CH₂CH(CH₃)、CH(CH₃)CH₂、CH(CH₃)CH₂CH₂或CH(CH₂CH(CH₃)₂)CH₂。

上述通式结构化合物优选结构如表1所示：

表1通式Ⅰ部分化合物代号及其对应的结构

I₁：4-(2-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-6-基)氨基)乙氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物；

I₂：4-(3-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-6-基)氨基)丙氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物；

I₃：4-(4-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-6-基)氨基)丁氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物；

I₄：4-(5-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-6-基)氨基)戊氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物；

I₅：4-((1-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-6-基)氨基)丙烷-2-基)氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物；

I₆：4-(2-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-6-基)氨基)丙氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物；

I₇：4-((2-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-6-基)氨基)-4-甲戊基)氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物；

I₈：4-(2-(2-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-6-基)氨基)乙氧基)乙氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物；

I₉：4-(2-((5,8-二酮-5,8--二氢喹啉-7-基)氨基)乙氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物；

I₁₀：4-(3-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-7-基)氨基)丙氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物；

I₁₁：4-(4-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-7-基)氨基)丁氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物；

I₁₂：4-(5-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-7-基)氨基)戊氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物；

I₁₃：4-((1-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-7-基)氨基)丙烷-2-基)氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物

I₁₄：4-(2-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-7-基)氨基)丙氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物；

I₁₅：4-((2-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-7-基)氨基)-4-甲戊基)氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物；

I₁₆：4-(2-(2-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-7-基)氨基)乙氧基)乙氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物。

本发明的另一目的在于提供本发明通式Ⅰ所述化合物的制备方法，包括如下步骤：

(1)将苯硫酚与氯乙酸碱性条件下反应得到苯硫基乙酸；

(2)将苯硫基乙酸在冰醋酸中与过氧化氢反应得到苯磺酰基乙酸；

(3)将苯磺酰基乙酸与发烟硝酸反应得到3,4-二苯磺酰基-1,2,5-噁二唑-2-氧化物；

(4)将3,4-二苯磺酰基-1,2,5-噁二唑-2-氧化物与HORNH₂在NaH存在下反应得到4-(2-氨基-R-)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物，所述R代表C1-C6的直链或带有支链的亚甲基或(CH₂)_mO(CH₂)_n，m、n相同或不同，为1-6的整数，优选R代表CH₂CH₂、CH₂CH₂CH₂、CH₂CH₂CH₂CH₂、CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂、CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂、CH₂CH₂OCH₂CH₂、CH₂CH₂CH₂OCH₂CH₂CH₂、CH₂CH(CH₃)、CH₂CH₂CH(CH₃)、CH(CH₃)CH₂、CH(CH₃)CH₂CH₂、CH(CH₂CH(CH₃)₂)CH₂；

(5)8-羟基喹啉与碘苯二乙酸反应得到喹啉-5,8-二酮；

(6)将4-(2-氨基-R-)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物与喹啉-5,8-二酮反应得到通式Ⅰ_a或Ⅰ_b所示结构化合物。

合成路线如下所示：

本发明的另一目的在于提供一种含有效剂量的本发明所述化合物或其药学上可接受的盐及药学上可接受的载体或辅料的药物组合物。

本发明的另一目的在于提供本发明所述的喹啉醌类衍生物或其药学上可接受的盐在制备具有NQO1抑制活性的药物中的应用。所述具有NQO1抑制活性的药物为治疗和/或预防癌症的药物，优选的，所述癌症选自肝癌，结肠癌，肺癌，胃癌，乳腺癌或宫颈癌。

本发明化合物可以单独或与一种或一种以上的药学上可接受的载体组合制成制剂以供给药。例如，溶剂、稀释剂等，可以用口服剂型给药，如片剂、胶囊、可分散粉末、颗粒剂等。本发明药物组合物的各种剂型可以按照药学领域中熟知的方法进行制备。这些药用制剂中可以含有与载体组合的例如0.05％～90％重量的活性成分，更常见约15％～60％之间重量的活性成分。本发明化合物剂量可以是0.005～5000mg/kg/天，也可根据疾病严重程度或剂型的不同使用剂量超出此剂量范围。

本发明化合物可以与其他抗肿瘤药物例如烷化剂(如环磷酰胺或顺铂)、抗代谢药(如5-氟尿嘧啶或羟基脲)、拓扑异构酶抑制剂(如喜树碱)、有丝分裂抑制剂(如紫杉醇或长春碱)、DNA插入剂(如阿霉素)联合应用，另外还可以与放射治疗联合应用。这些其他抗肿瘤药物或放射治疗可以与本发明化合物同时或在不同时间给予。这些联合治疗可以产生协同作用从而有助于改善治疗效果。

本发明结合喹啉醌和呋咱氮氧化物的结构特点、构效关系和药效团特征，在喹啉醌结构基础上，引入呋咱氮氧化物NO供体，通过不同长度醇胺作为连接链，从而设计合成出具有NQO1抑制活性的新型喹啉醌类衍生物，研究其对NQO1靶点和肿瘤细胞抑制作用，发现该类化合物对多种肿瘤细胞(包括肝癌、乳腺癌、结肠癌、肺癌、宫颈癌等)增殖都具有强烈的抑制效果，并能够显著诱导肿瘤细胞ROS表达，协同促使肿瘤细胞凋亡或坏死。

具体实施方式

为了进一步阐明本发明，下面给出一系列实施例，这些实施例完全是例证性的，它们仅用来对本发明具体描述，不应当理解为对本发明的限制。

实施例1 4-(2-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-6-基)氨基)乙氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(I₁)和4-(2-((5,8-二酮-5,8--二氢喹啉-7-基)氨基)乙氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(I₉)的制备

(1)苯硫基乙酸的制备(化合物2)

将苯硫酚(化合物1)(24.20g，0.22mol)，氢氧化钠(8.8g，0.22mol)溶于150mL95％乙醇中，加入由氯乙酸(19.20g，0.24mol)和碳酸钠(12.72g，0.12mol)配成的200mL水溶液，室温搅拌5h，回流2h。冷却至室温后，6mol/L盐酸调至PH＝2，有大量白色沉淀生成，抽滤，最终得33.20g白色棒状晶体，收率89.8％。

(2)3,4-二苯磺酰基-1,2,5-噁二唑-2-氧化物的制备(化合物4)

将化合物2(32.00g，0.19mol)溶于150mL冰醋酸中，加入30％的过氧化氢(41mL，0.40mol)，室温搅拌3h，得到中间体苯磺酰基乙酸(化合物3)，然后滴加95％的发烟硝酸(76mL，2.0mol)，升温至90℃反应1h，冷却至室温，析出白色针状晶体，过滤干燥得29.28g，两步收率77.1％。

(3)4-(2-氨基乙氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物的制备(化合物5a)

将氨基乙醇(0.24mL，4mmol)和NaH(0.144g，6mmol)加入50mL反应瓶中，冰盐浴条件下搅拌。将化合物4(1g，2.73mmol)溶于10mLTHF中，缓慢滴入反应瓶中，TLC(PE:EtOAc＝2:1，V:V),1h后停止反应。将反应液加冰后倾入20mL水中，用乙酸乙酯萃取，有机层合并后加饱和食盐水洗一次，用无水硫酸钠干燥。过滤后将滤液浓缩，得0.49g白色固体，产率62.5％。

(4)喹啉-5,8-二酮的制备(化合物7)

用MeCN：H₂O(8mL:4mL)的混合溶液溶解碘苯二乙酸(10.35mmol,3.3g)，0℃，N₂保护条件下加入8-羟基喹啉(化合物6)(3.45mmol,0.50g)，反应1h后，在反应瓶中加入20mL水，用乙酸乙酯萃取，有机层合并后加饱和食盐水洗一次，用无水硫酸钠干燥。过滤后将滤液浓缩，得黄色固体，产率82％。

(5)4-(2-((5,8-二酮-5,8--二氢喹啉-6-基)氨基)乙氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(I₁)和4-(2-((5,8-二酮-5,8--二氢喹啉-7-基)氨基)乙氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(I₉)的制备

将化合物5a(100.0mg,0.33mmol)溶于甲醇(4ml)中，加入化合物7(500mg，0.5mmol)，N₂保护条件下室温搅拌，6h后停止反应。旋干溶剂，SiO₂柱层析(CH₂Cl₂/MeOH＝20/1)纯化，得红色固体I₁和I₉，产率分别为45％和20％,I₁谱图数据为：ESI-MS(m/z):443[M+H]⁺；¹H NMR(d₆-DMSO,400MHz):δ8.98(d,1H,J＝8.0Hz,Ar-H),8.40(d,1H,J＝8.0Hz,Ar-H),7.99(d,2H,J＝8.0Hz,Ar-H),7.85(t,1H,Ar-H),7.75(m,1H,Ar-H),7.69(m,3H,Ar-H),6.02(s,1H,CH),4.63(t,2H,CH₂),3.71(m,2H,CH₂)。I₉谱图数据为：ESI-MS(m/z):443[M+H]⁺；¹HNMR(d₆-DMSO,400MHz):δ8.93(d,1H,J＝8.0Hz,Ar-H),8.33(d,1H,J＝8.0Hz,Ar-H),7.99(d,2H,J＝8.0Hz,Ar-H),7.84(m,3H,Ar-H),7.67(t,2H,Ar-H),5.96(s,1H,CH),4.63(t,2H,CH₂),3.70(t,2H,CH₂)。

实施例2 4-(3-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-6-基)氨基)丙氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(I₂)和4-(3-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-7-基)氨基)丙氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(I₁₀)的制备

4-(3-氨基丙氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物的制备(化合物5b)

参照实施例1中(5a)的合成方法，由3-氨基-1-丙醇代替方法中的氨基乙醇，最后得到白色固体(5b)，产率57.2％。

4-(3-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-6-基)氨基)丙氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(I₂)和4-(3-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-7-基)氨基)丙氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(I₁₀)的制备

参照实施例1中(I₁和I₉)的合成方法，由5b代替方法中的5a，最后得到红色固体I₂和I₁₀，产率分别为43％和20％。I₂谱图数据为：ESI-MS(m/z):457[M+H]⁺；¹H NMR(d₆-DMSO,400MHz):δ8.96(d,1H,J＝8.0Hz,Ar-H),8.34(d,1H,J＝8.0Hz,Ar-H),8.05(m,2H,Ar-H),7.92(t,2H,Ar-H),7.74(m,3H,Ar-H),5.87(s,1H,CH),4.47(t,2H,CH₂),3.39(d,2H,CH₂),2.10(m,2H,CH₂)。I₁₀谱图数据为：ESI-MS(m/z):457[M+H]⁺；¹H NMR(d₆-DMSO,400MHz):δ8.90(d,1H,J＝8.0Hz,Ar-H),8.31(d,1H,J＝8.0Hz,Ar-H),8.04(m,2H,Ar-H),7.93(t,2H,Ar-H),7.79(m,3H,Ar-H),5.80(s,1H,CH),4.47(t,2H,CH₂),3.39(d,2H,CH₂),2.07(m,2H,CH₂)。

实施例3 4-(4-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-6-基)氨基)丁氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(I₃)和4-(4-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-7-基)氨基)丁氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(I₁₁)的制备

4-(4-氨基丁氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(5c)的制备

参照实施例1中(5a)的合成方法，由4-氨基-1-丁醇代替方法中的氨基乙醇，最后得到白色固体(5c)，产率52.6％。

4-(4-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-6-基)氨基)丁氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(I₃)和4-(4-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-7-基)氨基)丁氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(I₁₁)的制备

参照实施例1中(I₁和I₉)的合成方法，由5c代替方法中的5a，最后得到红色固体I₃和I₁₁，产率分别为41％和18％。I₃谱图数据为：ESI-MS(m/z):471[M+H]⁺；¹H NMR(d₆-DMSO,400MHz):δ8.96(d,1H,J＝8.0Hz,Ar-H),8.35(d,1H,J＝8.0Hz,Ar-H),8.00(m,2H,Ar-H),7.88(m,1H,Ar-H),7.73(m,4H,Ar-H),5.86(s,1H,CH),4.44(t,2H,CH₂),3.28(m,2H,CH₂),1.83(m,2H,CH₂),1.72(m,2H,CH₂)。I₁₁谱图数据为：ESI-MS(m/z):471[M+H]⁺；¹H NMR(d₆-DMSO,400MHz):δ8.95(d,1H,J＝8.0Hz,Ar-H),8.33(d,1H,J＝8.0Hz,Ar-H),7.99(m,2H,Ar-H),7.88(m,1H,Ar-H),7.71(m,4H,Ar-H),5.80(s,1H,CH),4.37(t,2H,CH₂),3.19(m,2H,CH₂),1.91(m,2H,CH₂),1.69(m,2H,CH₂)。

实施例4 4-(5-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-6-基)氨基)戊氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(I₄)和4-(5-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-7-基)氨基)戊氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(I₁₂)的制备

4-(5-氨基戊氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(5d)的制备

参照实施例1中(5a)的合成方法，由5-氨基-1-戊醇代替方法中的氨基乙醇，最后得到白色固体(5d)，产率51.7％。

4-(5-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-6-基)氨基)戊氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(I₄)和4-(5-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-7-基)氨基)戊氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(I₁₂)的制备

参照实施例1中(I₁和I₉)的合成方法，由5d代替方法中的5a，最后得到红色固体I₄和I₁₂，产率分别为40％和18％。I₄谱图数据为：ESI-MS(m/z):485[M+H]⁺。¹H NMR(d₆-DMSO,400MHz):δ8.96(d,1H,J＝4.0Hz,Ar-H),8.34(d,1H,J＝8.0Hz,Ar-H),8.01(d,2H,J＝8.0Hz,Ar-H),7.92(m,1H,Ar-H),7.77(m,3H,Ar-H),5.84(s,1H,CH),4.41(t,2H,CH₂),3.23(m,2H,CH₂),1.80(m,2H,CH₂),1.65(m,2H,CH₂),1.43(m,2H,CH₂),1.20(m,2H,CH₂)。I₁₂谱图数据为：ESI-MS(m/z):485[M+H]⁺。¹H NMR(d₆-DMSO,400MHz):δ8.89(d,1H,J＝4.0Hz,Ar-H),8.30(d,1H,Ar-H),8.00(d,2H,J＝8.0Hz,Ar-H),7.89(m,1H,Ar-H),7.78(m,3H,Ar-H),5.77(s,1H,CH),4.40(t,2H,CH₂),3.23(m,2H,CH₂),1.79(m,2H,CH₂),1.65(m,2H,CH₂),1.42(m,2H,CH₂),1.23(m,2H,CH₂)。

实施例5 4-((1-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-6-基)氨基)丙烷-2-基)氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(I₅)和4-((1-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-7-基)氨基)丙烷-2-基)氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(I₁₃)的制备

4-((1-氨基丙烷)-2-基)氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(5e)

参照实施例1中(5a)的合成方法，由1-氨基丙烷-2-醇代替方法中的氨基乙醇，最后得到白色固体(5e)，产率51.7％。

4-((1-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-6-基)氨基)丙烷-2-基)氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(I₅)和4-((1-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-7-基)氨基)丙烷-2-基)氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(I₁₃)的制备

参照实施例1中(I₁和I₉)的合成方法，由5e代替方法中的5a，最后得到红色固体I₅和I₁₃，产率分别为45％和21％。I₅谱图数据为：ESI-MS(m/z):457[M+H]⁺；¹H NMR(d₆-DMSO,400MHz):δ8.90(d,1H,J＝8.0Hz,Ar-H),8.31(d,1H,J＝8.0Hz,Ar-H),7.93(m,2H,Ar-H),7.80(m,2H,Ar-H),7.64(m,3H,Ar-H),6.04(s,1H,CH),5.19(d,1H,CH),3.52(m,2H,CH₂),1.39(m,3H,CH₃)。I₁₃谱图数据为：ESI-MS(m/z):457[M+H]⁺；¹H NMR(d₆-DMSO,400MHz):δ8.97(d,1H,J＝8.0Hz,Ar-H),8.38(d,1H,J＝8.0Hz,Ar-H),8.00(m,2H,Ar-H),7.85(m,2H,Ar-H),7.71(m,3H,Ar-H),5.95(s,1H,CH),5.12(d,1H,CH),3.59(m,2H,CH₂),1.39(m,3H,CH₃)。

实施例6 4-(2-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-6-基)氨基)丙氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(I₆)和4-(2-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-7-基)氨基)丙氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(I₁₄)的制备

4-(2-氨基丙氧烷)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(5f)的制备

参照实施例1中(5a)的合成方法，由2-氨基丙烷-1-醇代替方法中的氨基乙醇，最后得到白色固体(5f)，产率50.3％。

4-(2-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-6-基)氨基)丙氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(I₆)和4-(2-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-7-基)氨基)丙氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(I₁₄)的制备

参照实施例1中(I₁和I₉)的合成方法，由5f代替方法中的5a，最后得到红色固体I₆和I₁₄，产率分别为43％和19％。I₆谱图数据为：ESI-MS(m/z):457[M+H]⁺；¹H NMR(d₆-DMSO,400MHz):δ9.01(d,1H,J＝8.0Hz,Ar-H),8.42(d,1H,J＝8.0Hz,Ar-H),7.96(m,2H,Ar-H),7.85(t,1H,Ar-H),7.76(d,1H,J＝8.0Hz,Ar-H),7.68(t,2H,Ar-H),7.46(d,1H,J＝8.0Hz,Ar-H),6.06(s,1H,CH),4.55(m,2H,CH₂),4.19(m,1H,CH),1.30(s,3H,CH₃)。I₁₄谱图数据为：ESI-MS(m/z):457[M+H]⁺；¹H NMR(d₆-DMSO,400MHz):δ8.98(d,1H,J＝8.0Hz,Ar-H),8.39(d,1H,J＝8.0Hz,Ar-H),7.94(m,2H,Ar-H),7.83(t,1H,Ar-H),7.75(d,1H,J＝8.0Hz,Ar-H),7.65(t,2H,Ar-H),7.44(d,1H,J＝8.0Hz,Ar-H),6.04(s,1H,CH),4.52(m,2H,CH₂),4.17(m,1H,CH),1.29(s,3H,CH₃)。

实施例7 4-((2-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-6-基)氨基)-4-甲戊基)氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(I₇)和4-((2-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-7-基)氨基)-4-甲戊基)氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(I₁₅)的制备

4-((2-氨基-4-甲戊基)氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(5g)的制备

参照实施例1中(5a)的合成方法，由2-氨基-4-甲基戊烷-1-醇代替方法中的氨基乙醇，最后得到白色固体(5g)，产率51.4％。

4-((2-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-6-基)氨基)-4-甲戊基)氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(I₇)和4-((2-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-7-基)氨基)-4-甲戊基)氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(I₁₅)的制备

参照实施例1中(I₁和I₉)的合成方法，由5g代替方法中的5a，最后得到红色固体I₇和I₁₅，产率分别为45％和19％。I₇谱图数据为：ESI-MS(m/z):499[M+H]⁺；1H NMR(DMSO,400MHz):δ8.98(d,1H,J＝8.0Hz,Ar-H),8.40(d,1H,J＝8.0Hz,Ar-H),7.93(m,2H,Ar-H),7.84(m,1H,Ar-H),7.76(m,1H,Ar-H),7.65(m,2H,Ar-H),7.38(d,1H,J＝8.0Hz,Ar-H),6.06(s,1H,CH),4.54(m,2H,CH₂),4.11(s,1H,CH),1.75(m,2H,CH₂),1.49(m,1H,CH),0.95(m,6H,CH₃).I₁₅谱图数据为：ESI-MS(m/z):499[M+H]⁺。

实施例8 4-(2-(2-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-6-基)氨基)乙氧基)乙氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(I₈)和4-(2-(2-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-7-基)氨基)乙氧基)乙氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(I₁₆)的制备

4-(2-(2-乙氧基)乙氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(5h)的制备

参照实施例1中(5a)的合成方法，由2-(2-氨基乙氧基)乙醇代替方法中的氨基乙醇，最后得到白色固体(5h)，产率51.5％。

4-(2-(2-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-6-基)氨基)乙氧基)乙氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(I₈)和4-(2-(2-((5,8-二氧-5,8-二氢喹啉-7-基)氨基)乙氧基)乙氧基)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物(I₁₆)的制备

参照实施例1中(I₁和I₉)的合成方法，由5h代替方法中的5a，最后得到红色固体I₈和I₁₆，产率分别为44％和18％。I₈谱图数据为：ESI-MS(m/z):487[M+H]⁺；¹H NMR(d₆-DMSO,400MHz):δ8.95(d,1H,J＝8.0Hz,Ar-H),8.30(d,1H,J＝8.0Hz,Ar-H),8.00(d,2H,J＝8.0Hz,Ar-H),7.87(t,1H,Ar-H),7.72(t,3H,Ar-H),7.42(t,1H,Ar-H),5.88(s,1H,CH),4.53(m,2H,CH₂),3.83(m,2H,CH₂),3.73(t,2H,CH₂),3.41(m,2H,CH₂)。I₁₆谱图数据为：ESI-MS(m/z):487[M+H]⁺；¹H NMR(d₆-DMSO,400MHz):δ8.90(d,1H,J＝8.0Hz,Ar-H),8.29(d,1H,J＝8.0Hz,Ar-H),8.02(d,2H,J＝8.0Hz,Ar-H),7.88(t,1H,Ar-H),7.76(t,3H,Ar-H),7.58(t,1H,Ar-H),5.83(s,1H,CH),4.53(m,2H,CH₂),3.82(m,2H,CH₂),3.72(t,2H,CH₂),3.41(m,2H,CH₂)。

实施例9采用MTT法对本发明化合物的肿瘤细胞和正常细胞增殖抑制率测定研究

按常规采用MTT评价了本发明化合物对6种人癌细胞株和人正常细胞株的抗增殖活性。MTT法已广泛用于大规模的抗肿瘤药物筛选、细胞毒性试验以及肿瘤放射敏感测定等。选择β-拉帕醌(β-lapachone)作为阳性对照药。

人癌细胞株：肝癌细胞SMMC7721、肺癌细胞H460、结肠癌细胞HCT116、胃癌细胞SGC7901、乳腺癌细胞Mcf-7、人宫颈癌细胞Hela。

人正常细胞株：正常肝细胞LO2。

实验方法如下：取处于指数生长期状态良好的细胞一瓶，加入0.25％胰蛋白酶消化，使贴壁细胞脱落，制成每毫升含2×10⁴～4×10⁴个细胞的悬液。取细胞悬液接种于96孔板上，每孔180μL，置恒温CO₂培养箱中培养24小时。换液，加入受试化合物I₁-I₁₆(化合物用DMSO溶解后用PBS稀释，受试化合物浓度分别为2.5×10^-5mol/L)，每孔20μL，培养72小时。将MTT加入96孔板中，每孔20μL，培养箱中反应4小时。吸去上清液，加入DMSO，每孔150μL，平板摇床上振摇5分钟。用酶联免疫检测仪在波长为570nm处测定每孔的吸收度，计算细胞抑制率。实验结果如表2所示。

细胞抑制率＝(阴性对照组OD值-受试物组OD值)/阴性对照组OD值×100％。

本发明所述化合物经过一系列肿瘤细胞和正常细胞抗增殖活性测试，药理实验结果表明(见表2)，发现本发明所述化合物I₁-I₁₆对大部分肿瘤细胞增殖抑制作用较强，尤其部分化合物比阳性对照药β-拉帕醌(β-lapachone)稍强或相当，表2中大部分化合物在25μmol/L浓度下抑制率大于75％；然而，本发明化合物I₁-I₁₆在相同浓度下对人正常肝细胞LO2的细胞毒明显低于肿瘤细胞，说明本发明化合物不仅对肿瘤细胞具有显著的抗肿瘤活性，而且对正常细胞毒性较低，具有一定的肿瘤细胞选择性。

表2本发明部分化合物对人肿瘤细胞和正常细胞增殖的抑制率％(25μmol/L)

ND:未检测

实施例10本发明化合物对NQO1抑制活性研究

受试药物(10μM)对内源性NQO1活性影响通过NQO1活性测试盒(Abcam,Cambridge,MA,USA)评估。简单地说，细胞株在离心管中用1x buffer液溶解后冰浴20分钟，然后18000×g4℃离心20分钟。上清液转移到新的离心管里，蛋白浓度通过Bio-Rad蛋白测试法计算。样品用buffer液稀释到2X工作浓度。每份样品准备两孔(含和不含抑制剂)且一式三份。反应缓冲液和加了抑制剂的反应缓冲液根据说明书准备。读数前使用BioTek Synergy HT多模式酶标仪震荡后5分钟内每隔20秒在440nm波长下测定吸光度。

实验结果表明化合物Ⅰ₁-Ⅰ₁₆在10μmol/L浓度下均对NQO1具有显著抑制活性，其抑制活性数据见表3，大部分化合物均显示出比阳性对照药β-lapachone稍强或相当的抑制活性，提示本发明的喹啉醌类衍生物具有较好的NQO1抑制活性，与其显示出抗肿瘤活性相一致。

表3本发明部分化合物体外NQO1抑制率％(10μmol/L)

实施例11细胞内ROS水平测定

ROS-Glo过氧化氢测试法(Promega,Southampton,UK)通过直接探测细胞里H₂O₂水平测量ROS改变。细胞接种到96孔细胞培养板里并用受试药物(0.01-5μM)培养24小时。每孔加入过氧化氢底物溶液且在恒温CO₂培养箱37℃孵育6小时。孵育结束后，每个孔加入ROS-Glo探测液室温下孵育20分钟。荧光通过BioTek Synergy HT多模式酶标仪探测。

选择本发明通式I化合物中I₁、I₂、I₆、I₁₄、I₁₆为代表，对其在肿瘤细胞内的ROS水平进行了测试。用DCFH-DA作为荧光探针测定了人宫颈癌Hela细胞在加入药物处理后的ROS变化情况，从荧光强度的变化可定量反映细胞内的ROS水平。结果表明，本发明化合物I₁、I₂、I₆、I₁₄、I₁₆在10μM可以明显提升Hela细胞中的ROS含量，是control组4.6-10.2倍，优于阳性对照药β-lapachone(control组的3.7倍)。

Claims

1.一类喹啉醌衍生物或其药学上可接受的盐，其特征在于具有通式Ⅰ_a或Ⅰ_b所示结构：

其中，R代表CH₂CH₂、CH₂CH₂CH₂、CH₂CH₂CH₂CH₂、CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂、CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂、CH₂CH₂OCH₂CH₂、CH₂CH₂CH₂OCH₂CH₂CH₂、CH₂CH(CH₃)、CH₂CH₂CH(CH₃)、CH(CH₃)CH₂、CH(CH₃)CH₂CH₂或CH(CH₂CH(CH₃)₂)CH₂。

2.如权利要求1所述的喹啉醌类衍生物或其药学上可接受的盐，其特征在于为

3.如权利要求1或2所述的喹啉醌类衍生物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)将苯硫酚与氯乙酸碱性条件下反应得到苯硫基乙酸；

(4)将3,4-二苯磺酰基-1,2,5-噁二唑-2-氧化物与HORNH₂在NaH存在下反应得到4-(2-氨基-R-)-3-(苯磺酰基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物，所述R代表CH₂CH₂、CH₂CH₂CH₂、CH₂CH₂CH₂CH₂、CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂、CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂、CH₂CH₂OCH₂CH₂、CH₂CH₂CH₂OCH₂CH₂CH₂、CH₂CH(CH₃)、CH₂CH₂CH(CH₃)、CH(CH₃)CH₂、CH(CH₂CH(CH₃)₂)CH₂、CH(CH₃)CH₂CH₂；

(5)8-羟基喹啉与碘苯二乙酸反应得到喹啉-5,8-二酮；

4.一种药物组合物，其特征在于含有权利要求1或2所述的喹啉醌类衍生物或其药学上可接受的盐以及药学上可接受的辅料。

5.如权利要求1或2所述的喹啉醌类衍生物或其药学上可接受的盐在制备具有NQO1抑制活性的药物中的应用。

6.如权利要求5所述的应用，其特征在于所述具有NQO1抑制活性的药物为治疗和/或预防癌症的药物。

7.如权利要求6所述的应用，其特征在于所述癌症选自肝癌，结肠癌，肺癌，胃癌，乳腺癌或宫颈癌。