CN112430240B - 白杨素拼接吡喃螺环氧化吲哚类化合物及其制备方法及应用 - Google Patents

白杨素拼接吡喃螺环氧化吲哚类化合物及其制备方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种白杨素拼接吡喃螺环氧化吲哚类化合物，本发明的该类骨架化合物是第一例白杨素拼接螺环氧化吲哚衍生物,也是第一例黄酮拼接螺环氧化吲哚衍生物,可以为生物活性筛选提供化合物源，对药物的筛选和制药行业具有重要的应用价值。本发明操作简单易行，原料合成便宜易得，可以在各种有机溶剂中进行，也具有较好的空气稳定性，适用性广，对于各种取代基都有很好的兼容性。且该类骨架化合物对人白血病细胞(K562)、人肺腺癌细胞(A549)、人肺腺癌细胞(H1299)、人前列腺癌细胞(PC‑3)具有肿瘤生长抑制活性作用。

Description

白杨素拼接吡喃螺环氧化吲哚类化合物及其制备方法及应用
技术领域
本发明涉及化学技术和药学技术领域，尤其是一种白杨素拼接吡喃螺环氧化吲哚类化合物及其制备方法及应用。
背景技术
根据药物设计的活性骨架拼接和迁越原理，把两个或多个具有生物活性骨架拼接成一个潜在生物活性的多骨架分子在有机化学和医药化学中是极其重要的研究领域。(1)螺环氧化吲哚广泛存在天然产物和合成药物分子中，吸引了许多化学工作者及医药化学团队的广泛关注,如化合物CFI-400945和SAR405838。(2)白杨素属于黄酮骨架,也普遍存在天然产物和药物分子中。(3)吡喃环骨架也普遍存在天然产物和药物分子中,如化合物HA14-1和MX58151。这些化合物在解除病痛、经济发展中起着重大作用。鉴于吡喃、螺环氧化吲哚和白杨素骨架具有潜在的生物活性。因此，把吡喃螺环氧化吲哚拼接到白杨素骨架上，合成一系列新的潜在多活性官能团的白杨素拼接吡喃螺环氧化吲哚类化合物。特别说明的是:所合成的白杨素拼接吡喃螺环氧化吲哚类化合物，是第一例白杨素拼接螺环氧化吲哚衍生物,也是第一例黄酮拼接螺环氧化吲哚衍生物,可以为生物活性筛选提供化合物源，对药物的筛选和制药行业具有重要的应用价值(如图8所示)。
发明内容
本发明的目的是：提供一种白杨素拼接吡喃螺环氧化吲哚类化合物及其制备方法与应用，它是一类重要的医药中间体类似物和药物分子类似物，对药物筛选和制药行业具有重要的应用价值，且其合成方法非常经济简便。
本发明还发现该类化合物在制备防治肿瘤疾病药物中的应用。
本发明是这样实现的：一种白杨素拼接吡喃螺环氧化吲哚类化合物，该化合物具有如下通式(Ⅰ)的结构：
Figure BDA0002179577610000021
式中，R1为甲基或乙基或苄基或苯基或叔丁氧羰乙基；R2为甲基或氟或氯或溴或氢；R3为甲氧基或氟或氢。
白杨素拼接吡喃螺环氧化吲哚类化合物的制备方法，在有机溶剂中，在碱性催化剂的作用下，将各种取代的靛红2和丙二腈先发生Knoevennagel缩合，然后再与各种取代的白杨素1发生Michael环加成反应，获得白杨素拼接吡喃螺环氧化吲哚类化合物3。
合成路线举例如下：
Figure BDA0002179577610000022
其中合成路线中的化合物，其取代基满足式中，R1为甲基或乙基或苄基或苯基或叔丁氧羰乙基；R2为甲基或氟或氯或溴或氢；R3为甲氧基或氟或氢。
反应机理如下：
Figure BDA0002179577610000023
所述的有机溶剂为有机溶剂为甲醇、乙醇、乙腈或四氢呋喃。
所述的碱性催化剂为有机碱性催化剂或无机碱性催化剂；其中有机碱性催化剂为：三乙胺、DABCO、DBU、DMAP或金鸡纳碱；无机碱性催化剂为：氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸钾或碳酸钠。
各种取代的靛红和丙二腈先发生Knoevennagel缩合，然后再与各种取代的白杨素发生Michael环加成反应，温度为室温至70℃，反应时间为1至10小时。
白杨素拼接吡喃螺环氧化吲哚类化合物在制备防治肿瘤疾病药物中的应用。
通过采用上述技术方案，在有机溶剂中，在碱性催化剂的作用下，以各种取代的靛红2和丙二腈先发生Knoevennagel缩合，然后再与各种取代的白杨素1发生Michael环加成反应，获得白杨素拼接吡喃螺环氧化吲哚类化合物3，该骨架化合物是第一例白杨素拼接螺环氧化吲哚衍生物,也是第一例黄酮拼接螺环氧化吲哚衍生物,可以为生物活性筛选提供化合物源，对药物的筛选和制药行业具有重要的应用价值。且该骨架化合物对人白血病细胞(K562)、人肺腺癌细胞(A549)、人肺腺癌细胞(H1299)、人前列腺癌细胞(PC-3)具有抑制活性的作用。本发明操作简单易行，原料合成便宜易得，可以在各种有机溶剂中进行，也具有较好的空气稳定性，适用性广，对于各种取代基都有很好的兼容性。
附图说明
图1及图2为本发明的实施例的化合物3a谱图数据；
图3及图4为本发明的实施例的化合物3b谱图数据；
图5及图6为本发明的实施例的化合物3c谱图数据；
图7为本发明的实施例的化合物3b单晶图；
图8为本发明所合成的化合物的设计思路；
图9为本发明化合物3e对A549细胞集落形成的抑制作用图；
图9中，(A)用不同浓度的化合物3e处理A549细胞的平板集落形成10天；(B)用不同浓度的化合物3e处理A549细胞的软琼脂集落形成20天；(C)数据表示为在至少三次独立实验中获得的平均值±SD。*P<0.05；**P<0.01与对照组相比；
图10为本发明化合物3e诱导A549细胞凋亡作用图；
图10中，用不同浓度的化合物3e处理A549细胞24小时.(A)形态学观察；(B)AO-EB双染色测定；(C)PI染色测定；(D)通过观察DNA梯的形成来检查化合物3e诱导的细胞凋亡；(E)通过流式细胞术和膜联蛋白V-FITC/PI双染色证实化合物3e诱导的细胞凋亡；
图11为本发明化合物3e对A549细胞活性氧产生的影响图；
图11中，用不同浓度的化合物3e处理细胞24小时，并通过荧光显微镜检查细胞中DCF的荧光来检测。
图11中，用不同浓度的化合物3e处理细胞24小时，并通过荧光显微镜检查细胞中DCF的荧光来检测。
图12为本发明化合物3e处理A549细胞后半胱天冬酶的激活作用图；
图12中，用不同浓度的化合物3e处理A549细胞24小时，化合物3e分别对caspase-9，caspase-8和caspase-3的激活作用。数据表示为在至少三次独立实验中获得的平均值±SD。*P<0.05；**与对照组相比，P<0.01。
图13为本发明化合物3e处理后A549细胞凋亡相关蛋白的表达作用图；
图13中，凋亡相关蛋白，Bax，Bcl-2，Cyt c，p53，p21，MDM2，Akt和5-Lox的表达水平。(A-D)用不同浓度的化合物3e处理A549细胞24小时；(E-H)将A549细胞用10μM化合物3e处理不同时间。数据表示为在至少三次独立实验中获得的平均值±SD。*P<0.05；**P<0.01对照组。使用Image Lab软件量化灰度测定。
图14为本发明化合物3e抑制A549细胞的侧向迁移作用图；
图14中，不同浓度的化合物3e通过伤口愈合实验抑制A549细胞的迁移能力，数据表示为在至少三次独立实验中获得的平均值±SD。*P<0.05；**P<0.01对照组。
图15为本发明化合物3e抑制A549细胞的纵向迁移作用图；
图15中，用不同浓度的化合物3e通过transwell和matrigel transwell试验抑制A549细胞的迁移和侵袭能力。数据表示为在至少三次独立实验中获得的平均值±SD。*P<0.05；**P<0.01对照组。
具体实施方式
本发明的实施例：在反应管中依次加入靛红1(0.8mmol)，丙二腈(1.0mmol)，Ca(OH)2(0.8mmol,59.2mg)和5.0mL甲醇，室温中搅拌反应10分钟后,TLC检测基本反应完全，然后加入白杨素(0.5mmol),回流搅拌反应8小时,旋干溶剂上样经柱层析[洗脱剂：V(石油醚)：V(乙酸乙酯)＝3:1]纯化得化合物3a，黄色固体,熔点：>300℃；产率72％。
核磁共振和高分辨质谱测试等结果如下：1H NMR(DMSO-d6,500MHz)δ:3.22(s,3H),6.98-7.00(m,1H),7.03-7.04(m,2H),7.06-7.09(m,2H),7.28-7.31(m,1H),7.39(s,2H),7.57-7.60(m,2H),7.62-7.64(m,1H),8.12(d,J＝7.5Hz,2H),13.32(br s,1H)；13C NMR(DMSO-d6,125MHz)δ:30.7,46.9,55.8,103.9,105.23,106.7,108.4,117.5,122.8,123.4,126.7,128.7,129.2,130.3,132.5,133.2,143.6,153.8,155.7,159.5,176.1,182.4；HRMS(ESI-TOF)m/z:Calcd.for C27H18N3O5[M+H]+:464.1241；Found:464.1242.
表1 为一种白杨素拼接吡喃螺环氧化吲哚类化合物的化学结构
Figure BDA0002179577610000051
表2 为一种白杨素拼接吡喃螺环氧化吲哚类化合物的化学结构
Figure BDA0002179577610000052
化合物3b至3t的制备方法同化合物3a，投料比与化合物3a相同，可得到化合物3b至3t，反应产率见表1和表2，但需强调的是本发明的化合物不限于表1和表2所表示的内容。
本实施例制备化合物3b:黄色固体,熔点：>300℃；产率86％；核磁共振和高分辨质谱测试等结果如下：1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δ:3.54(s,3H),6.97-7.06(m,3H),7.28-7.30(m,1H),7.50-7.60(m,3H),8.06(d,J＝7.2Hz,3H),8.05(br s,2H),13.38(br s,1H)；13CNMR(DMSO-d6,100MHz)δ:30.2,47.4,55.8,95.6,107.1,114.3,114.5,117.1,117.8,123.3,124.6,127.0,129.5,130.6,131.1,132.9,136.7,139.6,154.0,156.2,158.6,159.0,159.9,164.8,177.1,182.7；HRMS(ESI-TOF)m/z:Calcd.for C27H17ClN3O5[M+H]+:498.0851；Found:498.0855.
本实施例制备化合物3c:黄色固体,熔点：>300℃；产率71％；核磁共振和高分辨质谱测试等结果如下：1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δ:2.20(s,3H),3.19(s,3H),6.86(s,1H),6.95(d,J＝7.9Hz,1H),7.04(s,1H),7.10(d,J＝8.1Hz,2H),7.37(s,2H),7.56-7.65(m,3H),8.12(d,J＝7.3Hz,2H),13.32(br s,1H)；13C NMR(DMSO-d6,100MHz)δ:20.6,26.6,47.1,56.0,95.1,104.0,105.3,106.7,108.2,117.6,124.0,126.8,129.0,129.2,130.3,131.8,132.6,133.3,141.3,153.8,155.6,158.2,159.5,164.4,176.0,182.5；HRMS(ESI-TOF)m/z:Calcd.for C28H20N3O5[M+Na]+:478.1397；Found:478.1390.
本实施例制备化合物3d:黄色固体,熔点：>300℃；产率84％；核磁共振和高分辨质谱测试等结果如下：1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δ:3.21(s,3H),6.76(br s,2H),7.04(d,J＝14.8Hz,2H),7.10(d,J＝8.4Hz,1H),7.21(s,1H),7.34-7.36(m,1H),7.47(s,1H),7.53-7.62(m,3H),8.09(d,J＝7.2Hz,1H),13.35(br s,1H)；13C NMR(DMSO-d6,100MHz)δ:26.8,47.4,55.3,95.4,103.3,105.4,106.8,110.0,114.4,116.7,117.6,123.9,126.8,128.8,129.3,130.4,132.7,135.3,142.7,154.0,155.9,158.5,158.8,159.8,164.6,176.1,182.5；HRMS(ESI-TOF)m/z:Calcd.for C27H16ClN3NaO5[M+Na]+:520.0671；Found:520.0677.
本实施例制备化合物3e:黄色固体,熔点：>300℃；产率87％；核磁共振和高分辨质谱测试等结果如下：1H NMR(DMSO-d6,500MHz)δ:3.22(s,3H),7.00(s,1H),7.05-7.08(m,2H),7.33(s,1H),7.49(d,J＝6.9Hz,3H),7.52-7.55(m,2H),7.58-7.61(m,1H),8.07(d,J＝7.6Hz,2H),13.34(br s,1H)；13C NMR(DMSO-d6,125MHz)δ:31.2,47.7,55.6,95.7,103.6,105.7,107.2,111.0,115.1,118.0,126.9,127.2,129.7,130.7,132.0,133.1,136.0,143.5,154.3,156.3,158.7,160.2,164.9,176.3,182.9,207.1；HRMS(ESI-TOF)m/z:Calcd.for C27H17BrN3O5[M+H]+:542.0346；Found:542.0344.
本实施例制备化合物3f:黄色固体,熔点：>300℃；产率78％；核磁共振和高分辨质谱测试等结果如下：1H NMR(DMSO-d6,500MHz)δ:2.16(s,3H),4.91(d,J＝15.8Hz,1H),5.03(d,J＝15.9Hz,1H),6.74(d,J＝8.0Hz,1H),6.90(s,1H),6.98(d,J＝7.9Hz,3H),7.25-7.28(m,1H),7.30-7.33(m,2H),7.44-7.55(m,7H),8.05(br s,2H),13.35(br s,1H)；13C NMR(DMSO-d6,125MHz)δ:20.6,43.7,47.3,56.2,95.2,10.3.9,105.2,106.7,108.9,117.9,124.3,126.7,127.4,127.6,128.4,128.9,129.2,130.2,132.1,132.6,133.4,136.3,140.5,153.9,155.7,158.5,159.7,164.5,176.4,182.5；HRMS(ESI-TOF)m/z:Calcd.forC34H24N3O5[M+H]+:554.1710；Found:554.1713.
本实施例制备化合物3g:黄色固体,熔点：>300℃；产率85％；核磁共振和高分辨质谱测试等结果如下：1H NMR(DMSO-d6,500MHz)δ:4.93(d,J＝15.9Hz,1H),5.04(d,J＝15.9Hz,1H),6.19(br s,2H),6.85-6.88(m,1H),7.03-7.06(m,3H),7.10-7.12(m,1H),7.27-7.29(m,1H),7.31-7.34(m,1H),7.46-7.62(m,6H),8.10(d,J＝7.4Hz,2H),13.41(brs,1H)；13C NMR(DMSO-d6,125MHz)δ:43.7,47.6,55.3,95.2,103.2,105.3,106.7,109.9,111.7,111.9,114.8,115.0,117.7,126.7,127.5,128.4,129.2,130.2,132.6,135.0,135.9,139.0,153.9,155.8,158.0,158.3,158.4,158.7,159.8,159.9,164.5,176.4,182.5；HRMS(ESI-TOF)m/z:Calcd.for C33H21FN3O5[M+H]+:558.1460；Found:558.1458.
本实施例制备化合物3h:黄色固体,熔点：>300℃ C；产率86％；核磁共振和高分辨质谱测试等结果如下：1H NMR(DMSO-d6,500MHz)δ:4.93(d,J＝16.0Hz,1H),5.04(d,J＝15.9Hz,1H),6.88-6.90(m,1H),7.06(d,J＝10.5Hz,2H),7.26-7.34(m,5H),7.45(d,J＝7.1Hz,2H),7.53-7.62(m,5H),8.10-8.11(m,2H),13.41(br s,1H)；13C NMR(DMSO-d6,125MHz)δ:43.7,47.4,55.1,95.3,103.1,105.3,106.7,110.5,117.7,124.1,126.8,127.1,127.5,128.5,128.6,129.2,130.3,132.6,135.3,135.8,141.7,153.9,155.9,158.1,158.3,159.8,164.5,176.2,182.5；HRMS(ESI-TOF)m/z:Calcd.for C33H21ClN3O5[M+H]+:574.1164；Found:574.1169.
本实施例制备化合物3i:黄色固体,熔点：>300℃率84％；核磁共振和高分辨质谱测试等结果如下：1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δ:4.90(d,J＝15.9Hz,1H),5.01(d,J＝15.9Hz,1H),6.82(d,J＝8.4Hz,1H),7.02(s,1H),7.06(s,1H),7.25-7.43(m,7H),7.49(s,2H),7.52-7.61(m,3H),8.09(d,J＝7.3Hz,2H),13.39(br s,1H)；13C NMR(DMSO-d6,100MHz)δ:44.1,47.8,55.6,95.8,103.5,105.8,107.1,111.5,115.3,118.2,127.2,128.0,128.9,129.7,130.7,131.9,133.1,136.0,136.2,142.6,154.4,156.3,158.8,160.3,164.9,176.6,183.0；HRMS(ESI-TOF)m/z:Calcd.for C33H21BrN3O5[M+H]+:618.0659；Found:618.0653.
本实施例制备化合物3j:黄色固体,熔点：>300℃；产率75％；核磁共振和高分辨质谱测试等结果如下：1H NMR(DMSO-d6,500MHz)δ:2.23(s,3H),5.14(d,J＝17.4Hz,1H),5.26(d,J＝17.2Hz,1H),6.88-6.93(m,2H),6.98(d,J＝6.9Hz,1H),7.05(d,J＝14.2Hz,2H),7.25-7.28(m,1H),7.32-7.35(m,2H),7.42(d,J＝7.5Hz,2H),7.53-7.56(m,2H),7.59-7.61(m,1H),8.09(d,J＝7.6Hz,2H),9.73(br s,2H),13.54(br s,1H)；13C NMR(DMSO-d6,125MHz)δ:18.1,45.3,46.8,56.5,95.2,104.5,105.3,106.8,114.0,116.3,118.1,119.2,122.0,123.1,126.0,126.8,127.1,128.6,129.2,130.3,132.5,134.3,138.4,141.0,153.9,155.8,158.0,158.3,158.5,158.6,159.6,164.6,177.6,182.6；HRMS(ESI-TOF)m/z:Calcd.for C34H24N3O5[M+H]+:554.1710；Found:554.1712.
本实施例制备化合物3k:黄色固体,熔点：>300℃；产率85％；核磁共振和高分辨质谱测试等结果如下：1H NMR(DMSO-d6,500MHz)δ:5.27(d,J＝16.8Hz,1H),5.33(d,J＝16.7Hz,1H),6.99-7.02(m,1H),7.03(d,J＝1.6Hz,2H),7.11(d,J＝7.3Hz,1H),7.22-7.24(m,2H),7.28-7.31(m,2H),7.39(d,J＝7.4Hz,2H),7.52-7.55(m,2H),7.57-7.60(m,1H),8.07(d,J＝7.3Hz,2H),13.26(br s,3H)；13C NMR(DMSO-d6,125MHz)δ:45.5,47.4,55.8,95.7,103.5,107.1,111.9,114.2,116.5,118.0,118.8,123.4,124.7,126.6,127.0,128.6,129.4,130.6,131.2,132.8,136.8,138.2,139.1,154.0,156.3,158.2,158.5,158.8,159.1,160.0,164.9,169.4,177.6,182.7；HRMS(ESI-TOF)m/z:Calcd.for C33H21ClN3O5[M+H]+:574.1164；Found:574.1159.
本实施例制备化合物3l:黄色固体,熔点：>300℃；产率81％；核磁共振和高分辨质谱测试等结果如下：1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δ:5.95(br s,2H),6.72(d,J＝7.9Hz,1H),7.03-7.09(m,2H),7.14(d,J＝7.2Hz,1H),7.21-7.25(m,1H),7.44-7.64(m,9H),8.11(d,J＝7.3Hz,2H),13.46(br s,1H)；13C NMR(DMSO-d6,100MHz)δ:47.3,56.1,95.3,103.8,105.3,106.9,108.8,114.3,117.2,117.6,123.5,124.1,126.8,128.4,128.8,129.2,129.9,130.1,132.6,133.0,134.6,143.3,153.8,155.8,158.2,158.3,158.6,159.5,164.5,175.8,182.5；HRMS(ESI-TOF)m/z:Calcd.for C32H20N3O5[M+H]+:526.1397；Found:526.1402.
本实施例制备化合物3m:黄色固体,熔点：>300℃；产率73％；核磁共振和高分辨质谱测试等结果如下：1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δ:1.20-1.29(m,3H),2.57(s,3H),3.97-4.02(m,2H),6.85-6.91(m,2H),7.01-7.13(m,3H),7.34-7.41(m,2H),7.56-7.60(m,2H),7.62-7.66(m,1H),8.08-8.17(m,2H)；13C NMR(DMSO-d6,100MHz)δ:14.3,18.4,36.5,46.4,56.5,95.0,104.2,105.2,106.6,117.5,118.7,121.8,122.6,126.7,129.1,130.2,132.5,134.5,140.4,153.8,155.6,158.4,159.4,164.3,176.6,182.4；HRMS(ESI-TOF)m/z:Calcd.forC29H22N3O5[M+H]+:492.1554；Found:492.1551.
本实施例制备化合物3n:黄色固体,熔点：>300℃；,产率75％；核磁共振和高分辨质谱测试等结果如下：1H NMR(DMSO-d6,500MHz)δ:1.18-1.21(m,3H),2.19(s,3H),3.76-3.78(m,2H),6.87(s,1H),6.98-7.02(m,2H),7.08(d,J＝7.5Hz,1H),7.37(br s,2H),7.50-7.59(m,3H),8.05-8.06(m,2H),13.30(br s,1H)；13C NMR(DMSO-d6,125MHz)δ:12.2,20.6,34.5,47.0,56.3,95.0,104.0,105.3,106.7,108.2,117.5,124.2,126.0,126.7,129.2,130.3,131.6,132.5,133.6,140.1,153.9 155.6,158.5,159.5,164.3 175.5,182.4；HRMS(ESI-TOF)m/z:Calcd.for C29H21N3NaO5[M+Na]+:514.1373；Found:514.1379.
本实施例制备化合物3o:黄色固体,熔点：>300℃；产率77％；核磁共振和高分辨质谱测试等结果如下：1H NMR(DMSO-d6,500MHz)δ:1.40(s,9H),4.41(d,J＝17.0Hz,1H),4.48(d,J＝17.0Hz,1H),6.97-7.01(m,4H),7.06(d,J＝6.7Hz,1H),7.24-7.28(m,1H),7.49-7.52(m,2H),7.54-7.57(m,1H),8.03(d,J＝7.3Hz,2H),11.24(br s,2H),13.23(br s,1H)；13C NMR(DMSO-d6,125MHz)δ:27.9,43.2,47.4,56.2,82.0,95.5,107.0,109.3,112.0,114.3,116.6,117.6,118.9,123.3,123.9,127.0,128.8,129.5,130.7,132.8,133.3,143.1,156.2,158.4,158.7,159.0,159.3,160.1,166.9,176.4,182.7；HRMS(ESI-TOF)m/z:Calcd.for C32H25N3NaO7[M+Na]+:586.1585；Found:586.1579.
本实施例制备化合物3p:黄色固体,熔点：>300℃；产率70％；核磁共振和高分辨质谱测试等结果如下：1H NMR(DMSO-d6,500MHz)δ:2.20(s,3H),3.20(s,3H),3.83(d,J＝1.7Hz,6H),6.62-6.67(m,2H),6.84-6.88(m,3H),6.95(d,J＝8.0Hz,1H),7.09(d,J＝7.4Hz,1H),7.34(br s,2H),7.89(d,J＝8.8Hz,1H),13.46(br s,1H)；13C NMR(DMSO-d6,125MHz)δ:20.6,26.6,47.1,55.7,56.0,94.7,98.7,103.6,106.2,106.4,107.6,108.1,110.9,117.7,124.0,128.9,130.5,131.8,133.4,141.3,153.6,155.4,158.1,159.6,160.0,162.0,163.9,176.1,182.2；HRMS(ESI-TOF)m/z:Calcd.for C30H24N3O7[M+Na]+:538.1609；Found:538.1608.
本实施例制备化合物3q:黄色固体,熔点：>300℃产率85％；核磁共振和高分辨质谱测试等结果如下：1H NMR(DMSO-d6,500MHz)δ:1.17-1.19(m 3H),3.74-3.82(m,2H),3.84(s,3H),3.86(s,3H),6.66-6.69(m,2H),6.89(d,J＝8.2Hz,2H),7.13(d,J＝8.4Hz,1H),7.20(d,J＝2.0Hz,1H),7.32-7.34(m,1H),7.41(br s,2H),7.94(d,J＝8.8Hz,1H),13.50(br s,1H)；13C NMR(DMSO-d6,125MHz)δ:12.2,34.9,47.3,55.4,55.8,56.1,95.1,99.0,106.4,111.1,111.2,111.8,114.1,116.4,117.6,118.7,124.1,126.9,128.7,130.7,135.7,141.6,155.8,158.1,158.4,158.8,159.8,160.2,164.1,175.7,182.4；HRMS(ESI-TOF)m/z:Calcd.for C30H23ClN3O7[M+Na]+:572.1219；Found:572.1225.
本实施例制备化合物3r:黄色固体,熔点：>300℃；产率86％；核磁共振和高分辨质谱测试等结果如下：1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δ:1.13-1.17(m,3H),3.71-3.82(m,8H),6.54(s,1H),6.58-6.61(m,1H),6.74(s,1H),6.80(s,1H),7.05(d,J＝8.4Hz,1H),7.30(s,1H),7.42-7.44(m,1H),7.83(d,J＝8.9Hz,1H),10.43(br s,2H),13.47(br s,1H)；13C NMR(DMSO-d6,100MHz)δ:12.4,35.2,47.5,55.7,56.0,56.2,99.1,103.1,106.6,111.3,114.1,114.8,116.9,119.8,127.1,130.8,131.9,136.3,142.3,154.0,156.0,158.3,158.7,159.1,159.5,160.1,160.4,164.4,175.9,182.6；HRMS(ESI-TOF)m/z:Calcd.forC30H23BrN3O7[M+H]+:616.0714；Found:616.0722.
本实施例制备化合物3s:黄色固体,熔点：>300℃；产率73％；核磁共振和高分辨质谱测试等结果如下：1H NMR(DMSO-d6,500MHz)δ:3.82(d,J＝4.5Hz,6H),4.91(d,J＝15.9Hz,1H),5.05(d,J＝15.9Hz,1H),6.61(d,J＝2.1Hz,1H),6.64-6.67(m,1H),6.84-6.87(m,3H),6.95-6.98(m,1H),7.08(d,J＝7.1Hz,1H),7.16-7.19(m,1H),7.24-7.28(m,1H),7.30-7.33(m,2H),7.47(d,J＝7.3Hz,2H),7.90(d,J＝8.9Hz,1H),8.88(br s,2H),13.53(br s,1H)；13C NMR(DMSO-d6,125MHz)δ:43.8,47.4,55.8,56.1,95.0,98.9,103.6,106.4,106.6,109.2,111.1,111.9,114.2,116.5,118.1,118.7,123.1,123.9,127.7,128.6,130.7,133.6,136.4,143.0,153.8,155.7,158.2,158.5,158.8,159.1,159.9,160.2,162.2,164.2,176.7,182.4；HRMS(ESI-TOF)m/z:Calcd.for C35H26N3O7[M+H]+:600.1765；Found:600.1761.
本实施例制备化合物3t:黄色固体,熔点：>300℃；产率71％；核磁共振和高分辨质谱测试等结果如下：1H NMR(DMSO-d6,500MHz)δ:2.17(s,3H),4.89(d,J＝15.8Hz,1H),5.01(d,J＝15.8Hz,1H),6.75(d,J＝8.0Hz,1H),6.79(s,1H),6.89(s,1H),6.99-7.01(m,2H),7.26-7.33(m,3H),7.43-7.48(m,6H),7.68-7.69(m,1H),8.04-8.07(m,1H),13.20(br s,1H)；13C NMR(DMSO-d6,125MHz)δ:20.6,43.6,47.2,56.1,95.1,104.0,106.5,108.9,109.8,117.0(d,JCF＝21.3Hz),117.8,118.7(d,JCF＝8.8Hz),124.2,125.3,127.5,128.3,128.9,129.7,132.0,133.3,134.4,136.2,140.4,154.0,155.7,158.3,159.6,159.9(d,JCF＝253.8Hz),160.3,176.2 182.2；HRMS(ESI-TOF)m/z:Calcd.for C34H23FN3O5[M+Na]+:572.1616；Found:572.1618.
本发明的式(1)化合物具有重要的生物活性，体外对人白血病细胞(K562)、人肺腺癌细胞(A549)、人肺腺癌细胞(H1299)、人前列腺癌细胞(PC-3)的细胞毒性试验表明：此类式(1)所示结构的白杨素拼接吡喃螺环氧化吲哚类化合物对肿瘤细胞生长具有抑制作用，有可能发展成为新的防治肿瘤药物。但需强调的是本发明的化合物不限于人白血病细胞(K562)、人肺腺癌细胞(A549)、人肺腺癌细胞(H1299)、人前列腺癌细胞(PC-3)表示的细胞毒性。
药理实施例：化合物3b、3c、3d、3e、3h、3i、3k、3p、3q和3r对人白血病细胞(K562)、人肺腺癌细胞(A549)、人肺腺癌细胞(H1299)、人前列腺癌细胞(PC-3)的细胞毒性
人白血病细胞(K562)、人肺腺癌细胞(A549)、人肺腺癌细胞(H1299)、人前列腺癌细胞(PC-3)分别用RPMI-1640培养基培养，培养基中含10％的胎牛血清，100U/mL的青霉素和100U/mL链霉素。细胞以每孔5000个细胞的浓度加入到96孔中，在37℃含5％CO2潮湿空气的培养箱中培养24小时。
细胞存活率的测定用改良MTT法。细胞经过24小时的孵育后，分别将新配的化合物3b、3c、3d、3e、3h、3i、3k、3p、3q和3r的二甲基亚砜溶液以浓度梯度加入到各孔中，使孔中化合物最终浓度分别为5μmol/L,10μmol/L,20μmol/L,40μmol/L和80μmol/L。48小时后，每孔加入10μL MTT(5mg/mL)的磷酸盐缓冲液，再继续在37℃培养4小时后，离心5分钟除去未转化的MTT，每孔中加入150μL二甲基亚砜。以溶解还原的MTT晶体甲臜(formazan)，用酶标仪在490nm波长测定OD值。结果如下表3所示。
表3
Figure BDA0002179577610000111
Figure BDA0002179577610000121
a IC50:The concentration which results in 50％ of tumour cellproliferation inhibition after 48h of compounds treatment.Data wererepresented as means±SD obtained in at least three independent experiments bParent compound chrysin used as a positive control.
c DDP(cisplatin)used as the reference drug.
药理实施例2：人胚肺成纤维细胞(MRC-5)属于正常人体细胞，选化合物3e对人胚肺成纤维细胞(MRC-5)进行细胞毒性试验。细胞存活率的测定用改良MTT法，具体方法如药理实施例1。结果如表4所示，化合物3e对正常细胞和肿瘤细胞有选择性。
表4
Figure BDA0002179577610000122
a IC50:The concentration which results in 50％ of tumour cellproliferation inhibition after 48h of compounds treatment.Data wererepresented as means±SD obtained in at least three independent experiments.
b Parent compound chrysin used as a positive control.
c DDP(cisplatin)used as the reference drug.
药理实施例3：化合物3e对A549细胞集落形成的抑制作用
Anchorage-independent的细胞生长是肿瘤表型的关键方面，与体内肿瘤细胞侵袭性有关。因此，克隆和软琼脂试验用于证实化合物3e对A549细胞集落形成能力的影响。如图9所示，与对照相比，随着化合物3e浓度的增加，A549细胞形成的集落大小减少，集落数减少。这些结果表明化合物3e在体外显着抑制A549细胞的贴壁依赖性生长。
药理实施例4：化合物3e诱导A549细胞凋亡作用
观察了化合物3e处理24h后A549细胞的形态变化。如图10A所示，随着化合物3e浓度的增加，细胞开始变圆，粘附性变差。其次，AO-EB双染色(图10B)显示染色质收缩，并且在特别高的浓度下发生凋亡小体。最后，PI单染色(图10C)用于证实A549细胞中与细胞凋亡相关的形态变化，包括细胞膜边界变得受损并呈现不同大小的片段。因此，化合物3e处理改变了A549细胞的形态。
基于上述结果，细胞凋亡最重要的特征是DNA损伤。因此，我们通过DNA梯的形成检查了化合物3e处理的A549细胞中的细胞凋亡。如图10D所示，随着化合物浓度的增加，DNA梯子变得越来越明显。接下来，通过流式细胞术证实化合物3e处理对A549细胞凋亡的影响。结果如图10E所示。A549细胞凋亡百分比逐渐增加，特别是在高浓度时。因此，这些结果表明化合物3e处理以剂量依赖性方式诱导A549细胞的凋亡。
药理实施例5：化合物3e对A549细胞活性氧产生的影响
早期的研究表明，细胞内ROS的过量产生倾向于攻击DNA并导致DNA链断裂导致细胞凋亡。因此，我们使用荧光探针DCFH-DA检测了用不同浓度的化合物3e处理24小时的A549细胞中的细胞内ROS水平。如图11所示，对照组中没有明亮的荧光图像，而随着浓度的改变，特别是在高浓度时，检测到更亮的荧光图像。这些结果表明化合物3e可以剂量依赖性方式增加细胞内ROS的产生。
药理实施例6：化合物3e处理A549细胞后半胱天冬酶的激活作用
caspase家族在凋亡过程中起着重要作用。因此，我们分别通过测量其活性形式检测了caspase-9，caspase-8和caspase-3的活性。如图12所示，化合物3e处理显着增加了胱天蛋白酶-9，半胱天冬酶-8和半胱天冬酶-3的活性。当用100μM化合物3e处理A549细胞时，caspase-3活性增加5.24±0.36(P<0.01)，caspase-8增加2.98±0.48(P<0.01)，caspase-9增加1.81±0.41(P<0.01)与对照组相比。这些结果表明化合物3e可以剂量依赖性方式增加活化的半胱天冬酶水平并诱导A549细胞死亡。
药理实施例7：化合物3e处理后A549细胞凋亡相关蛋白的表达作用
细胞凋亡是一系列基因激活，表达和调节变化的结果。因此，我们检测了凋亡相关蛋白Bcl-2，Bax，Cyt c，Akt，5-Lox，p53，p21和MDM2的表达水平，以探讨化合物3e处理诱导A549细胞凋亡的机制。如图13所示，化合物3e处理显着下调Bcl-2，Akt，5-Lox和MDM2，并以剂量和时间依赖性方式上调Bax，Cyt c，p53和p21蛋白的表达。所有这些结果表明化合物3e可通过p53信号传导途径诱导A549细胞凋亡。
药理实施例8：化合物3e抑制A549细胞的迁移和侵袭作用
肿瘤细胞的迁移在癌症晚期起着重要作用。在早期研究中，我们发现化合物3e可诱导A549细胞凋亡。因此，我们采用伤口愈合试验来评估化合物3e处理后A549细胞的侧向迁移能力。如图14所示，化合物3e治疗以剂量依赖性方式显着抑制伤口愈合。此外，我们使用transwell和Matrigel transwell测定评估了化合物3e抑制纵向迁移的能力(图15)。结果还表明化合物3e可以剂量依赖性方式抑制A549细胞的迁移和侵袭。
实验结论：人白血病细胞(K562)、人肺腺癌细胞(A549)、人肺腺癌细胞(H1299)、人前列腺癌细胞(PC-3)是测试化合物对肿瘤细胞的细胞毒性的有效工具和评价指标。本实验表明此类式(1)所示的白杨素拼接吡喃螺环氧化吲哚类化合物对人白血病细胞(K562)、人肺腺癌细胞(A549)、人肺腺癌细胞(H1299)、人前列腺癌细胞(PC-3)细胞具有较强的细胞毒性，和肿瘤治疗一线用药顺铂同一数量级或活性比顺铂更好，有可能发展成新的具有抗肿瘤作用的药物。
机制研究表明，化合物3e可显着抑制A549集落形成，改变细胞形态，诱导细胞凋亡，这可能依赖于线粒体介导的半胱天冬酶激活。化合物3e处理增加Bax并降低Bcl-2蛋白水平，从而增加Bax/Bcl-2的比例，释放细胞色素c和激活半胱天冬酶以引起细胞凋亡。同时，化合物3e处理调节与肿瘤抑制基因p53相关的MDM2，p21，Akt和5-lox蛋白的表达，从而诱导细胞死亡。研究结果表明，化合物3e可显着诱导细胞凋亡，抑制A549细胞的迁移和侵袭。细胞凋亡可能是线粒体介导的caspase-3/8/9激活和p53信号通路的多靶标共调节的结果。因此，化合物3e可能是开发新的抗肿瘤药物的潜在候选者。

Claims (3)

1.一种白杨素拼接吡喃螺环氧化吲哚类化合物，其特征在于：该化合物具有如通式(Ⅰ)所示的结构：
Figure FDA0003529474660000011
式中，R1为甲基或乙基；R2为甲基、氟、氯、溴或氢；R3为甲氧基、氟或氢。
2.一种如权利要求1所述的白杨素拼接吡喃螺环氧化吲哚类化合物的制备方法，其特征在于，其合成路线如下：
Figure FDA0003529474660000012
式中，R1为甲基或乙基；R2为甲基、氟、氯、溴或氢；R3为甲氧基、氟或氢。
3.一种如权利要求1所述的白杨素拼接吡喃螺环氧化吲哚类化合物在制备防治白血病药物中的应用。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101671325A (zh) * 2009-10-12 2010-03-17 华南农业大学 微红新月蕨化合物及其制备方法和应用
WO2012049555A1 (en) * 2010-10-13 2012-04-19 Lupin Limited Spirocyclic compounds as voltage-gated sodium channel modulators

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101671325A (zh) * 2009-10-12 2010-03-17 华南农业大学 微红新月蕨化合物及其制备方法和应用
WO2012049555A1 (en) * 2010-10-13 2012-04-19 Lupin Limited Spirocyclic compounds as voltage-gated sodium channel modulators

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
An efficient synthesis of the phytoestrogen 8-prenylnaringenin from xanthohumol by a novel demethylation process;Heike Wilhelm;《Tetrahedron》;20060503;第62卷;第6961-6966页 *
白杨素及其衍生物的药理作用和构效关系研究进展;姜金生，等;《中草药》;20111130;第42卷(第11期);2345-2350页 *

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