CN109180675B - 一种对甲氧基取代含哒嗪酮结构的螺[吲哚嗪-吡唑啉]衍生物及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对甲氧基取代含哒嗪酮结构的螺[吲哚嗪‑吡唑啉]衍生物及其制备方法与应用，用1,3‑偶极环加成方法在(E)‑7‑对甲氧基苯亚甲基‑6,7‑二氢吲哚嗪‑8(5H)‑酮结构中引入吡唑环，从而合成一种对甲氧基取代含哒嗪酮结构的螺[吲哚嗪‑吡唑啉]衍生物。本发明制备的对甲氧基取代含哒嗪酮结构的螺[吲哚嗪‑吡唑啉]衍生物，具有较强的肿瘤细胞抑制效果，为其进一步的医药领域应用提供了基础。

Description

一种对甲氧基取代含哒嗪酮结构的螺[吲哚嗪-吡唑啉]衍生 物及其制备方法与应用

技术领域

本发明属于医药技术领域，尤其涉及一种对甲氧基取代含哒嗪酮结构的螺[吲哚嗪-吡唑啉]衍生物及其制备方法与应用。

背景技术

(E)-7-对甲氧基苯亚甲基-6,7-二氢吲哚嗪-8(5H)-酮，化学结构式如下：

其中，Ar＝4-CH₃OC₆H₄。

1,3-偶极环加成反应以其良好的区域和主体选择性而成为合成五元杂环化合物最主要的方法，也是杂环药物化学研究中较为活跃的一类反应。近几年来，由于哒嗪酮类化合物因其特有的生理活性而成为药物学界研究的热点，有很强的抑制癌细胞扩散、抗菌、抗病毒、降血脂以及良好的降血糖、促进代谢等作用。所以，无论是从药理学还是从合成角度考虑，这类杂环化合物都有很高的合成价值。

吡唑衍生物作为一类有用的中间体以及它们本身所显示出来的多种药物活性而受到人们的广泛关注。吲哚嗪骨架是生物活性生物碱中很常见的结构单元，有显著的抗细胞有丝分裂的特性或治疗心血管病和抗高血压的作用。因此，研究不同杂环在同一分子中聚集而对药理活性所产生的影响，具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种对甲氧基取代含哒嗪酮结构的螺[吲哚嗪-吡唑啉]衍生物及其制备方法与应用，制备一种对甲氧基取代含哒嗪酮结构的螺[吲哚嗪-吡唑啉]衍生物。

为了实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种对甲氧基取代含哒嗪酮结构的螺[吲哚嗪-吡唑啉]衍生物，所述对甲氧基取代含哒嗪酮结构的螺[吲哚嗪-吡唑啉]衍生物化学结构式如下：

其中，Ar＝4-CH₃OC₆H₄。

本发明还提出了一种对甲氧基取代含哒嗪酮结构的螺[吲哚嗪-吡唑啉]衍生物的制备方法，包括：

步骤1、合成含哒嗪酮结构的色酮醛腙衍生物；

步骤2、合成α-氯代哒嗪酮结构的色酮醛腙衍生物；

步骤3、在二氯甲烷中加入(E)-7-对甲氧基苯亚甲基-6,7-二氢吲哚嗪-8(5H)-酮和α-氯代哒嗪酮结构的色酮醛腙衍生物，用恒压滴液漏斗滴加三乙胺和二氯甲烷的混合液至上述溶液中，滴毕后继续常温搅拌20～30小时，TLC跟踪，待反应完全后旋蒸除去溶剂，将旋蒸剩下的残留物溶解后，用硅胶柱层析分离得到对甲氧基取代含哒嗪酮结构的螺[吲哚嗪-吡唑啉]衍生物。

进一步地，所述α-氯代哒嗪酮结构的色酮醛腙衍生物与(E)-7-对甲氧基苯亚甲基-6,7-二氢吲哚嗪-8(5H)-酮的物质的量之比为1.6：1～2：1。

进一步地，所述三乙胺和二氯甲烷的混合液，其中三乙胺与二氯甲烷体积之比为：1：10～1：20。

进一步地，所述硅胶柱层析分离时采用的扩展剂为V_{(乙酸乙酯)}:V_(石油醚)＝1:5。

本发明还提出了一种对甲氧基取代含哒嗪酮结构的螺[吲哚嗪-吡唑啉]衍生物在抗肿瘤药物方面的应用。

本发明提出的一种对甲氧基取代含哒嗪酮结构的螺[吲哚嗪-吡唑啉]衍生物及其制备方法与应用，用1,3-偶极环加成方法在(E)-7-对甲氧基苯亚甲基-6,7-二氢吲哚嗪-8(5H)-酮结构中引入吡唑环，从而合成一种对甲氧基取代含哒嗪酮结构的螺[吲哚嗪-吡唑啉]衍生物。本发明制备的对甲氧基取代含哒嗪酮结构的螺[吲哚嗪-吡唑啉]衍生物，具有较强的肿瘤细胞抑制效果，为其进一步的医药领域应用提供了基础。

附图说明

图1为本发明对氟取代含哒嗪酮结构的化合物1以及化合物2的制备方法流程图；

图2为本发明化合物4对甲氧基取代含哒嗪酮结构的螺[吲哚嗪-吡唑啉]衍生物制备化学结构式示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明技术方案做进一步详细说明，以下实施例不构成对本发明的限定。

近几年来，由于哒嗪酮类化合物因其特有的生理活性而成为药物学界研究的热点，有很强的抑制癌细胞扩散、抗菌、抗病毒、降血脂以及良好的降血糖、促进代谢等作用。吡唑衍生物作为一类有用的中间体以及它们本身所显示出来的多种药物活性而受到人们的广泛关注。吲哚嗪骨架是生物活性生物碱中很常见的结构单元，有显著的抗细胞有丝分裂的特性或治疗心血管病和抗高血压的作用。

本技术方案为了更好地研究不同杂环在同一分子中聚集而对药理活性所产生的影响，通过1,3-偶极环加成反应合成了一种对甲氧基取代含哒嗪酮结构的螺[吲哚嗪-吡唑啉]衍生物。

本发明的一种实施例，提供了一种对甲氧基取代含哒嗪酮结构的螺[吲哚嗪-吡唑啉]衍生物，其化学结构式如下：

其中：Ar＝4-CH₃OC₆H₄，Br为溴。

本发明的另一种实施例，提出了一种对甲氧基取代含哒嗪酮结构的螺[吲哚嗪-吡唑啉]衍生物的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、合成含哒嗪酮结构的色酮醛腙衍生物。

本发明用3位有甲醛基取代的6-溴代色酮与6-氧-1,6-二氢哒嗪-3-碳酸肼脱水反应生成席夫碱的方法，来合成含哒嗪酮结构的色酮醛腙衍生物。以下将含哒嗪酮结构的色酮醛腙衍生物也称为化合物1。

实施例1：取2mmol的6-氧-1,6-二氢哒嗪-3-碳酸肼加入盛有15mL乙醇的烧瓶中，沸水浴回流搅拌至溶解，然后缓慢滴加入20mL溶有2mmol 3位有甲醛基取代的6-溴代色酮的无水乙醇溶液，继续沸水浴回流搅拌1小时，滴加10滴盐酸，有淡黄色沉淀出现。连续沸水浴回流搅拌5小时，停止水浴，加人20mL蒸馏水搅拌，淡黄色沉淀颜色变深，抽滤得黄红色针状产物。用无水乙醚冲洗多次，乙醇重结晶并真空干燥得化合物1：含哒嗪酮结构的色酮醛腙衍生物。

步骤2、合成α-氯代哒嗪酮结构的色酮醛腙衍生物。

实施例2：在12.5mL DMF中加入化合物1(10.0mmol)，常温搅拌下使其完全溶解，将反应控制在35℃以下，分5～10次分批加入15.0mmol NCS，TLC跟踪，反应完全后倒入水中，用乙醚萃取3次，萃取后的溶液用无水硫酸镁干燥，旋蒸除去乙醚后用氯仿/石油醚重结晶，得到α-氯代哒嗪酮结构的色酮醛腙衍生物，以下将α-氯代哒嗪酮结构的色酮醛腙衍生物也称为化合物2。

需要说明的是，关于化合物1、2的合成，在本技术领域已经有很多方法对其进行了研究，本实施例仅列举出在实验室中所采用的具体实施例，本领域技术人员亦可以采用其他方法制备化合物1、2。

步骤3、在二氯甲烷中加入(E)-7-对甲氧基苯亚甲基-6,7-二氢吲哚嗪-8(5H)-酮和α-氯代哒嗪酮结构的色酮醛腙衍生物，用恒压滴液漏斗滴加三乙胺和二氯甲烷的混合液至上述溶液中，滴毕后继续常温搅拌20～30小时，TLC跟踪，待反应完全后旋蒸除去溶剂，将旋蒸剩下的残留物溶解后，用硅胶柱层析分离得到对甲氧基取代含哒嗪酮结构的螺[吲哚嗪-吡唑啉]衍生物。

实施例3：在20mL二氯甲烷中加入化合物3((E)-7-对甲氧基苯亚甲基-6,7-二氢吲哚嗪-8(5H)-酮)1mmol和化合物2(α-氯代哒嗪酮结构的色酮醛腙衍生物)1.6mmol，用恒压滴液漏斗滴加三乙胺0.5mL和二氯甲烷5mL的混合液至上述溶液中，滴毕后继续常温搅拌24小时，TLC跟踪，待反应完全后旋蒸出去溶剂，取3mL乙酸乙酯溶解待用，最后用V_{(乙酸乙酯)}:V_(石油醚)＝1:5硅胶柱层析分离得到化合物4。

需要说明的是，上述二氯甲烷是反应溶剂，用于将化合物2和3溶解，本发明不限于具体的二氯甲烷用量。

在本步骤中，α-氯代哒嗪酮结构的色酮醛腙衍生物与(E)-7-对甲氧基苯亚甲基-6,7-二氢吲哚嗪-8(5H)-酮的物质的量之比为1.6：1～2：1。三乙胺和二氯甲烷的混合液中三乙胺与二氯甲烷体积之比为：1：10～1：20。

实施例4：在20mL二氯甲烷中加入化合物3((E)-7-对甲氧基苯亚甲基-6,7-二氢吲哚嗪-8(5H)-酮)1mmol和化合物2(α-氯代哒嗪酮结构的色酮醛腙衍生物)2mmol，用恒压滴液漏斗滴加三乙胺0.5mL和二氯甲烷10mL的混合液至上述溶液中，滴毕后继续常温搅拌24小时，TLC跟踪，待反应完全后旋蒸出去溶剂，取3mL乙酸乙酯溶解待用，最后用V_{(乙酸乙酯)}:V_(石油醚)＝1:5硅胶柱层析分离得到化合物4。

在实施例3、4中，乙酸乙酯用于将旋蒸剩下的残留物溶解，便于转移出，并且容易加入到层析柱的上方。容易理解的是，采用溶剂将残留物溶解即可，不是非要乙酸乙酯，例如还可以采用乙醇，丙酮。

本发明优选地，所述硅胶柱层析分离时采用的扩展剂为V_{(乙酸乙酯)}:V_(石油醚)＝1:5。当然其他比例的扩展剂亦可实用，例如V_{(乙酸乙酯)}:V_(石油醚)＝1:6。

实验数据如下：一种对甲氧基取代含哒嗪酮结构的螺[吲哚嗪-吡唑啉]衍生物(化合物4)，淡黄色粉末，产率27.6％，熔点：206-207℃，其核磁氢谱数据和元素分析数据如下：

¹H NMR(DMSO-d₆)δ:10.17(s,1H,NHN),7.26-7.20(m,9H,Ar-H),6.87(t,J＝8.0,1H),6.53(s,1H),6.50(s,1H,C＝C-H),6.30(d,J＝4.0,1H),4.53(t,J＝12.5,1H),4.49(s,1H,C＝C-H),4.02(d,J＝12.5,1H),3.71(s,3H,-OCH₃),2.43(t,J＝14.0,1H),1.71(d,J＝14.5,1H),

IR(KBr)v/cm^-1 3430(N-C＝O),3097(ArH),1772(C＝O,pyridazinone),1665(C＝O),1617,1580,1465(C＝N,C＝C),1255(C-O-C),1610(chromone-ring)

m/e:639(100.0％)

Anal.calcd.for C₃₁H₂₂BrN₅O₆：C,58.12；H,3.49；N,10.92。

其中，pyridazinone为哒嗪酮，chromone-ring为色酮母环。

本实施例采用MTT法测定化合物4对不同瘤株的体外抑制作用，对甲氧基取代含哒嗪酮结构的螺[吲哚嗪-吡唑啉]衍生物的抗肿瘤活性测定结果如下：

将化合物4用DMSO溶解，稀释，肿瘤细胞KB(口腔癌细胞)、SGC7901(胃癌细胞)、HL-60(白血病细胞)、Bel-7402(人肝癌细胞)、HO8901(卵巢癌细胞)、ECA109(肠癌细胞)在96孔板上种入4000个/200μL/孔，每孔加入化合物2μL，终浓度为12.0μM，6.0μM，3.0μM，1.5μM，共同于37℃、5％CO₂细胞培养箱中孵育72小时，以DMSO(1％)为空白对照。72小时后，加入终浓度为0.25mg/mL的MTT，置于37℃、5％CO₂细胞培养箱中4小时，之后吸干溶剂，每孔加入100μl DMSO，用酶联免疫仪于570nm处测定吸光度(OD值)，所得数据用于计算IC₅₀值。挑选抑制活性高的化合物，测定不同浓度下的化合物作用时间不同对人肿瘤细胞周期和凋亡的影响。

不同浓度的受试化合物用96孔板进行粗筛，根据所得的抑制率，计算IC₅₀值，结果见下表。

表1

在表1中，表示出了对甲氧基取代含哒嗪酮结构的螺[吲哚嗪-吡唑啉]衍生物(化合物4)对六种肿瘤细胞株的IC₅₀值，说明化合物对KB(口腔癌细胞)、SGC7901(胃癌细胞)、HL-60(白血病细胞)、Bel-7402(人肝癌细胞)有较强的肿瘤细胞抑制效果，为其进一步的医药领域应用提供了基础。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种对甲氧基取代含哒嗪酮结构的螺[吲哚嗪-吡唑啉]衍生物，其特征在于，所述对甲氧基取代含哒嗪酮结构的螺[吲哚嗪-吡唑啉]衍生物化学结构式如下：

其中，Ar＝4-CH₃OC₆H₄。

2.一种对甲氧基取代含哒嗪酮结构的螺[吲哚嗪-吡唑啉]衍生物的制备方法，其特征在于，所述对甲氧基取代含哒嗪酮结构的螺[吲哚嗪-吡唑啉]衍生物的制备方法，包括：

步骤1、采用3位有甲醛基取代的6-溴代色酮与6-氧-1,6-二氢哒嗪-3-碳酸肼合成含哒嗪酮结构的色酮醛腙衍生物，所述含哒嗪酮结构的色酮醛腙衍生物化学结构式如下：

步骤2、合成α-氯代哒嗪酮结构的色酮醛腙衍生物，所述α-氯代哒嗪酮结构的色酮醛腙衍生物化学结构式如下：

步骤3、在二氯甲烷中加入(E)-7-对甲氧基苯亚甲基-6,7-二氢吲哚嗪-8(5H)-酮和α-氯代哒嗪酮结构的色酮醛腙衍生物，用恒压滴液漏斗滴加三乙胺和二氯甲烷的混合液至上述溶液中，滴毕后继续常温搅拌20～30小时，TLC跟踪，待反应完全后旋蒸除去溶剂，将旋蒸剩下的残留物溶解后，用硅胶柱层析分离得到对甲氧基取代含哒嗪酮结构的螺[吲哚嗪-吡唑啉]衍生物，所述对甲氧基取代含哒嗪酮结构的螺[吲哚嗪-吡唑啉]衍生物化学结构式如下：

其中，Ar＝4-CH₃OC₆H₄。

3.如权利要求2所述的对甲氧基取代含哒嗪酮结构的螺[吲哚嗪-吡唑啉]衍生物的制备方法，其特征在于，所述α-氯代哒嗪酮结构的色酮醛腙衍生物与(E)-7-对甲氧基苯亚甲基-6,7-二氢吲哚嗪-8(5H)-酮的物质的量之比为1.6：1～2：1。

4.如权利要求2所述的对甲氧基取代含哒嗪酮结构的螺[吲哚嗪-吡唑啉]衍生物的制备方法，其特征在于，所述三乙胺和二氯甲烷的混合液，其中三乙胺与二氯甲烷体积之比为：1：10～1：20。

5.如权利要求2所述的对甲氧基取代含哒嗪酮结构的螺[吲哚嗪-吡唑啉]衍生物的制备方法，其特征在于，所述硅胶柱层析分离时采用的扩展剂为V_{(乙酸乙酯)}:V_(石油醚)＝1:5。

6.一种如权利要求1所述的对甲氧基取代含哒嗪酮结构的螺[吲哚嗪-吡唑啉]衍生物在制备抗肿瘤药物方面的应用。

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