CN110156703B - 作为TrxR1抑制剂的吩嗪衍生物、中间产物及其制备方法和用途 - Google Patents
作为TrxR1抑制剂的吩嗪衍生物、中间产物及其制备方法和用途 Download PDFInfo
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Abstract
Description
技术领域
本发明涉及吩嗪衍生物及其制备方法和用途,特别涉及一种作为TrxR1抑制剂的吩嗪衍生物、中间产物及其制备方法和用途。
背景技术
TrxR1(thioredoxin reductase 1,硫氧还蛋白还原酶1),是一种可用于支持细胞生长,并保护它们免受导致氧化应激的氧自由基伤害的含硒酶。TrxR1在多种原发性肿瘤(如肝癌)细胞内高度表达,且与多种肿瘤的预后不良相关联;对其敲低能阻止肿瘤形成,抑制肿瘤增殖和DNA复制,对肿瘤发生与发展具有重要的生理意义。
发明内容
发明目的:本发明目的是提供对TrxR1具有显著的抑制活性,特别对肿瘤细胞具有显著的抗增殖活性的吩嗪衍生物。
本发明的另一目的是提供所述作为TrxR1抑制剂的吩嗪衍生物的制备方法。
本发明的另一目的是提供作为TrxR1抑制剂的吩嗪衍生物的中间产物。
本发明的另一目的是提供作为TrxR1抑制剂的吩嗪衍生物的中间产物的制备方法。
本发明的最后一目的是提供所述作为TrxR1抑制剂的吩嗪衍生物在制备抗肿瘤药物中的应用。
技术方案:本发明提供的具有通式I所示结构的作为TrxR1抑制剂的吩嗪衍生物:
其中,
其中,R1为H或CH3;R2为H、CH2N(CH3)2、苯基、(4-氟)-苯基、(3-三氟甲基)-苯基、(4-氯)-苯基、(2,5-二氯)-苯基;R3为H。
进一步地,所述的具有通式I所示结构的作为TrxR1抑制剂的吩嗪衍生物,为如下任一种:
具有通式II所示结构的具有通式I所示结构的作为TrxR1抑制剂的吩嗪衍生物的中间产物:
其中,
C=NH2,D=H
or
C=H,D=NH2。
所述的具有通式II所示结构的具有通式I所示结构的作为TrxR1抑制剂的吩嗪衍生物的中间产物的制备方法,包括如下步骤:
所述的具有通式I所示结构的作为TrxR1抑制剂的吩嗪衍生物的制备方法,包括如下步骤:
中间产物II与不饱和羧酸III反应,经纯化,得到具有通式I所示结构的作为TrxR1抑制剂的吩嗪衍生物,反应式如下:
上式中,
所述具有通式I所示结构的作为TrxR1抑制剂的吩嗪衍生物在制备抗肿瘤药物中的应用。
TrxR1具有与人体内其它多种含硒蛋白不同的特点:绝大多数含硒蛋白的硒代半胱氨酸(Sec)残基被埋于蛋白内部,与小分子接触困难,而TrxR1具有暴露于蛋白表面、高度亲核的碳末端Sec残基,易与小分子发生相互作用。在生理pH条件下,Sec残基的游离硒醇基(SeH)具有低pKa值(约5.8),能离子化为亲核性的硒离子,易与亲电性小分子形成共价的硒碳键,而其它硫醇(SH)的pKa值(约8.3)相对较高,亲核性则要弱得多。本发明的吩嗪衍生物以TrxR1为靶点,针对其Sec残基活性位点的高选择性、低毒性的小分子抑制剂。
有益效果:本发明的吩嗪衍生物对TrxR1具有显著的抑制活性,特别对HepG2细胞株具有显著的抗增殖活性,在制备抗肿瘤药物上有着广阔的应用空间。
具体实施方式
实施例1:中间产物1-氨基吩嗪的合成
苯胺与2-溴-3-硝基苯甲酸在铜催化下偶联,再在硼氢化钠作用下成环得到1-羧基吩嗪,最后在叠氮磷酸二苯酯作用下将羧基转变为氨基得到1-氨基吩嗪。
实施例2:中间产物2-氨基吩嗪的合成
首先把对苯二胺的其中一个氨基用Boc保护,再与1-溴-2-硝基苯在钯催化下偶联,再在硼氢化钠作用下成环,最后用三氟乙酸脱去Boc保护基得到2-氨基吩嗪。
实施例3:化合物1的合成
将1-氨基吩嗪与1.5倍当量的丙烯酸、3倍当量的N,N′-二异丙基碳二亚胺、1.2倍当量的N,N′-二甲氨基吡啶在无水二氯甲烷中室温反应过夜。用TLC监测反应完成后,用适量二氯甲烷稀释,用水和盐水洗涤,有机相用无水硫酸镁干燥,旋干,用石油醚/乙酸乙酯(19/1至4/1,体积比)进行柱层析分离,得黄色固体。
产率:82%;1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ10.12(s,1H),8.03(d,J=7.5Hz,1H),7.85-7.76(m,3H),7.67-7.63(m,3H),6.53(q,J=16.8,10.0Hz,1H),6.16(dd,J=16.8,2.1Hz,1H),6.05(dd,J=10.0,2.1Hz,1H);ESI-MS m/z:250[M+H]+.
实施例4:化合物2的合成
方法同实施例3,所不同的是用甲基丙烯酸代替丙烯酸,得黄色固体。
产率:84%;1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ10.10(s,1H),8.06(d,J=7.5Hz,1H),7.86-7.79(m,3H),7.65-7.57(m,3H),5.83(d,J=2.1Hz,1H),5.77(d,J=2.1Hz,1H),1.99(s,3H);ESI-MS m/z:264[M+H]+.
实施例5:化合物3的合成
方法同实施例3,所不同的是用(E)-4-二甲氨基-2-丁烯酸代替丙烯酸,得黄色固体。
产率:80%;1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ10.08(s,1H),7.95(d,J=7.5Hz,1H),7.80-7.76(m,3H),7.67-7.63(m,3H),6.77(q,J=15.1,6.2Hz,1H),6.39(d,J=15.1Hz,1H),3.05(d,J=6.2Hz,2H),2.77(s,6H);ESI-MS m/z:307[M+H]+.
实施例6:化合物4的合成
方法同实施例3,所不同的是用(E)-肉桂酸代替丙烯酸,得黄色固体。
产率:86%;1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ10.12(s,1H),7.93(d,J=7.5Hz,1H),7.82-7.77(m,3H),7.68-7.61(m,5H),7.51(d,J=15.1Hz,1H),7.38-7.33(m,3H),7.05(d,J=15.1Hz,1H);ESI-MSm/z:326[M+H]+.
实施例7:化合物5的合成
方法同实施例3,所不同的是用(E)-3-(4-氟苯基)丙烯酸代替丙烯酸,得黄色固体。
产率:77%;1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ10.10(s,1H),7.95(d,J=7.5Hz,1H),7.81-7.76(m,3H),7.71-7.62(m,6H),7.41-7.37(m,2H),7.05(d,J=15.1Hz,1H);ESI-MS m/z:344[M+H]+.
实施例8:化合物6的合成
方法同实施例3,所不同的是用(E)-3-(4-氯苯基)丙烯酸代替丙烯酸,得黄色固体。
产率:75%;1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ10.11(s,1H),7.93(d,J=7.5Hz,1H),7.80-7.76(m,3H),7.68-7.61(m,8H),7.06(d,J=15.1Hz,1H);ESI-MS m/z:360[M+H]+.
实施例9:化合物7的合成
方法同实施例3,所不同的是用(E)-3-(3-三氟甲基苯基)丙烯酸代替丙烯酸,得黄色固体。
产率:71%;1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ10.10(s,1H),7.95(d,J=7.5Hz,1H),7.79-7.75(m,3H),7.67-7.60(m,4H),7.47-7.44(m,2H),7.37(d,J=15.1Hz,1H),7.12(t,J=7.5Hz,1H),7.06(d,J=15.1Hz,1H);ESI-MS m/z:394[M+H]+.
实施例10:化合物8的合成
方法同实施例3,所不同的是用(E)-3-(2,5-二氯苯基)丙烯酸代替丙烯酸,得黄色固体。
产率:72%;1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ10.11(s,1H),7.98(t,J=7.5Hz,1H),7.93(d,J=7.5Hz,1H),7.81-7.77(m,3H),7.67-7.64(m,3H),7.33-7.30(m,2H),7.23(s,1H),6.81(d,J=15.1Hz,1H);ESI-MS m/z:394[M+H]+.
实施例11:化合物9的合成
方法同实施例3,所不同的是用2-氨基吩嗪代替1-氨基吩嗪,得黄色固体。
产率:86%;1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ9.23(s,1H),8.32(s,1H),7.93(d,J=7.5Hz,1H),7.80-7.77(m,3H),7.68-7.65(m,2H),6.48(q,J=16.8,10.0Hz,1H),6.09(dd,J=16.8,2.1Hz,1H),5.75(dd,J=10.0,2.1Hz,1H);ESI-MS m/z:250[M+H]+.
实施例12:化合物10的合成
方法同实施例3,所不同的是用2-氨基吩嗪代替1-氨基吩嗪,用甲基丙烯酸代替丙烯酸,得黄色固体。
产率:82%;1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ9.64(s,1H),8.33(s,1H),7.93(d,J=7.5Hz,1H),7.80-7.77(m,3H),7.67-7.63(m,2H),5.79(d,J=2.1Hz,1H),5.72(d,J=2.1Hz,1H),1.98(s,3H);ESI-MS m/z:264[M+H]+.
实施例13:化合物11的合成
方法同实施例3,所不同的是用2-氨基吩嗪代替1-氨基吩嗪,用(E)-4-二甲氨基-2-丁烯酸代替丙烯酸,得黄色固体。
产率:85%;1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ9.22(s,1H),8.32(s,1H),7.93(d,J=7.5Hz,1H),7.81-7.75(m,3H),7.67-7.64(m,2H),6.75(q,J=15.1,6.2Hz,1H),6.38(d,J=15.1Hz,1H),3.02(d,J=6.2Hz,2H),2.75(s,6H);ESI-MS m/z:307[M+H]+.
实施例14:化合物12的合成
方法同实施例3,所不同的是用2-氨基吩嗪代替1-氨基吩嗪,用(E)-肉桂酸代替丙烯酸,得黄色固体。
产率:81%;1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ9.24(s,1H),8.33(s,1H),7.94(d,J=7.5Hz,1H),7.80-7.77(m,3H),7.68-7.62(m,4H),7.50(d,J=15.1Hz,1H),7.38-7.34(m,3H),7.05(d,J=15.1Hz,1H);ESI-MS m/z:326[M+H]+.
实施例15:化合物13的合成
方法同实施例3,所不同的是用2-氨基吩嗪代替1-氨基吩嗪,用(E)-3-(4-氟苯基)丙烯酸代替丙烯酸,得黄色固体。
产率:79%;1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ9.22(s,1H),8.31(s,1H),7.94(d,J=7.5Hz,1H),7.81-7.77(m,3H),7.72-7.62(m,5H),7.41-7.39(m,2H),7.05(d,J=15.1Hz,1H);ESI-MS m/z:344[M+H]+.
实施例16:化合物14的合成
方法同实施例3,所不同的是用2-氨基吩嗪代替1-氨基吩嗪,用(E)-3-(4-氯苯基)丙烯酸代替丙烯酸,得黄色固体。
产率:80%;1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ9.23(s,1H),8.33(s,1H),7.95(d,J=7.5Hz,1H),7.81-7.76(m,3H),7.68-7.61(m,7H),7.05(d,J=15.1Hz,1H);ESI-MS m/z:360[M+H]+.
实施例17:化合物15的合成
方法同实施例3,所不同的是用2-氨基吩嗪代替1-氨基吩嗪,用(E)-3-(3-三氟甲基苯基)丙烯酸代替丙烯酸,得黄色固体。
产率:78%;1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ9.21(s,1H),8.33(s,1H),7.95(d,J=7.5Hz,1H),7.80-7.76(m,3H),7.67-7.60(m,3H),7.47-7.45(m,2H),7.38(d,J=15.1Hz,1H),7.12(t,J=7.5Hz,1H),7.05(d,J=15.1Hz,1H);ESI-MS m/z:394[M+H]+.
实施例18:化合物16的合成
方法同实施例3,所不同的是用2-氨基吩嗪代替1-氨基吩嗪,用(E)-3-(2,5-二氯苯基)丙烯酸代替丙烯酸,得黄色固体。
产率:76%;1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ9.21(s,1H),8.32(s,1H),7.99(t,J=7.5Hz,1H),7.92(d,J=7.5Hz,1H),7.81-7.76(m,3H),7.68-7.65(m,2H),7.33-7.31(m,2H),7.23(s,1H),6.80(d,J=15.1Hz,1H);ESI-MS m/z:394[M+H]+.
实施例19:本专利所述吩嗪衍生物对TrxR1酶抑制活性作用
酶抑制活性测试采用β-NADPH消耗法:加药处理细胞,裂解液为较为缓和的NP-40裂解液,设置加药浓度(μM)为0、1、2、4、8,提取细胞蛋白并定量后立即进行酶活力测试,样本加样蛋白量设置为20μg,配制试剂1mMβ-NADPH,2mM硒代半胱氨酸(SeC),每个蛋白样品均配制以下的不同处理,设置如下:
每个处理均设置3个复孔,其中β-NADPH必须最后加入,补足体积200μl,加入后立即测定OD340,每隔5min测定一次,持续测定30min,统计不同样本在相同时间的OD340消耗量反应TrxR1酶活力,同时反应TrxR1随时间变化情况。
设定胞浆中TrxR1酶的活力为:反应体系中每毫克蛋白每分钟催化消耗多少nmolNADPH量,单位:(nmol/min/mg prot)
计算公式:UTR=(ΔA样品-ΔA空白)·(K·d)-1·V总·(m·T)-1,K为NADPH的摩尔消光系数。
分别计算抑制酶活性达50%时的化合物浓度,以EC50值表示,结果如表1所示。
实施例20:本专利所述吩嗪衍生物对肿瘤细胞生长的抑制作用
选择四种肿瘤细胞株HCT116(人结肠直肠癌细胞),MCF7(人乳腺癌细胞),HepG2(人肝癌细胞)和A549(人肺腺癌细胞),细胞株均购买于中国科学院生物化学与细胞生物学研究所。以临床抗癌药物羟基喜树碱(HCPT)和顺铂(Cisplatin)为阳性对照药,采用CCK8法进行体外细胞毒测定。先将细胞铺于96孔板中,常规培养24小时。然后把不同浓度的吩嗪衍生物加入细胞中,作用44小时后,加入CCK8溶液至各孔中,37℃下孵育4小时,测定其吸光度。分别计算抑制细胞生长达50%时的化合物浓度,以IC50值表示,结果如表1所示。结果表明本专利所述化合物在体外对这四种肿瘤细胞株具有较强的抑制作用。因此本发明所述的吩嗪衍生物可用于制备抗肿瘤的药物。
表1化合物对TrxR1酶活性抑制作用(EC50/μM)和肿瘤细胞株生长的抑制作用(IC50/μM)
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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