CN113321629A - 一种1,3,4-噻二唑类化合物及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种1，3，4‑噻二唑类化合物的制备方法和应用，该化合物以乙醇和水为溶剂，在缚酸剂存在下，通过含有巯基的1，3，4‑噻二唑类化合物与巯基异硫脲盐酸盐类化合物进行反应，制备出一种新的1，3，4‑噻二唑类化合物，本发明的优点是：本发明按照新药设计理论和方法，首次制备了系列1，3，4‑噻二唑类化合物，以CCK‑8法，通过测试这类化合物对人体宫颈癌细胞Hela和人体肺癌细胞A549的增殖抑制活性，结果表明：此类1，3，4‑噻二唑类化合物具有很强的抗癌活性，为研制新的抗癌药物和丰富临床用药品种开辟新的途径。

Description

一种1，3，4-噻二唑类化合物及其制备方法和应用
【技术领域】
本发明涉及医药技术领域，特别是基于1，3，4-噻二唑衍生物的制备方法及应用。
【背景技术】
噻二唑是一类五元杂环系且其中含有两个氮原子和一个硫原子。噻二唑的几种结构异构体取决于杂原子在环中的相对位置。在硫原子的诱导下其具有芳香性，同时因氮原子的吸电子效应而具有亲电性。据报道1，3，4-噻二唑对Eg5，ALK5黏着斑激酶和Akt/蛋白激酶B酶有抑制作用。同时体外抗菌活性试验表明，含此结构的化合物大多对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、蜡样芽胞杆菌、烟曲霉、黑曲霉及绿脓假单胞菌均有一定程度的抑制作用。
近年来，含有五元杂环的一些小分子的合成且将其进一步设计成潜在的抗肿瘤和抗细菌药物是人们关注的焦点。而在以1，3，4-噻二唑类作为先导合成的衍生物中，如胡国强，Mohamed，Khan等人已筛选出了一些具有显著的肿瘤治疗作用的药物分子，也已成为近几年研究的热点之一。参见：文献1)Li BL，Li B，Zhang RL，et al.Bioorganic MedicinalChemistry Letters，2016，26，1279-1281；文献2)Polkam N，Rayam P，Anireddy JS，etal.Bioorganic Medicinal Chemistry Letters，2015，25，1398-1402；文献3)Yadagiri B，Gurrala S，Bantu R，et al.Bioorganic Medicinal Chemistry Letters，2015，25，2220-2224；文献4)Shingare M，Patil YS，Sangshetti JN，et al.Medicinal ChemistryResearch，2018，27，1283-1279；文献5)Zhu SJ，Ying HZ，Wu Y，et al.RSC Advances，2015，5，103172-103183；文献6)Khathi SH，Chandrasekaran B，Tham CL，et al.Bioorganic &Medicinal Chemistry Letters，2018，28，2930-2938；文献7)Hu GQ，Yang Y，Yi L，etal.Acta Pharmaceutica Sinica B，2011，1，170-177.文献8)Terzioglu N，GürsoyA.Cheminform，2004，35，781-786；文献9)Khan I，Zaib S，Ibrar A，et al.EuropeanJournal of Medicinal Chemistry，2014，78，167-177；文献10)Azaam MM，Kenawy ER，El-Din ASB，et al.Journal of Saudi Chemical Society，2018，22，31-41。
为了发现抗癌新药，本发明对一种1，3，4-噻二唑类化合物做了进一步研究。通过一系列的化学反应使二硫醚与1，3，4-噻二唑结构进行拼接，可以增加有机分子内活性基团的数目，进而对多种癌细胞表现了较好的增殖抑制活性，具有成为潜在抗癌新药的前景。
【发明内容】
本发明的目的是针对上述技术分析，提供1，3，4-噻二唑类化合物的制备方法及其应用。研究显示，该类化合物对多种癌细胞表现有较好的增殖抑制活性，为研制新型抗癌药物和丰富临床用药品种提供了新的途径。
本发明的技术方案：
1，3，4-噻二唑类化合物，其化学结构式如下所示：
Figure BSA0000246051130000021
结构式中：R1为C1-6烷基、C3-8环烷基或C5-14的芳香环基团，其中芳香环基团可被C1-6烷基、C1-6烷基磺酰基和C1-6烷基羰基中的一个或两个基团取代的氨基所取代，或被1-3个羟基、硝基、卤素原子、氰基、C1-6烷氧基或C1-6烷基的基团所取代；R2为羟基、硝基、氨基、取代氨基、卤素原子、烷氧基、烷硫基等。所述卤素原子为氟、氯、溴或碘原子。
所述1，3，4-噻二唑类化合物的制备方法，以乙醇和水为溶剂，在缚酸剂存在下，通过含有巯基的1，3，4-噻二唑类化合物与巯基异硫脲盐酸盐类化合物进行反应制备，步骤如下：
1)将2-巯基-5-苯甲酰基甲硫基-1，3，4-噻二唑、巯基异硫脲盐酸盐类化合物溶于水和乙醇混合溶剂中并搅拌均匀，在0-5℃下滴入缚酸剂水溶液，搅拌反应5-6h，使反应液中析出沉淀至完全；
2)将上述反应产生的沉淀抽滤并用水冲洗、干燥，再经硅胶柱层析提纯制得目标物。
所述巯基异硫脲盐酸盐类化合物与2-巯基-5-苯甲酰基甲硫基-1，3，4-噻二唑的摩尔比为1-1.2∶1；2-巯基-5-苯甲酰基甲硫基-1，3，4-噻二唑与溶剂的用量比为1mmol∶5-8ml；缚酸剂与巯基异硫脲盐酸盐类化合物的用量摩尔比为1.2-1.5∶1。
所述缚酸剂为碳酸氢钠、无水乙酸钠、吡啶或哌啶。
所述巯基异硫脲盐酸盐类化合物为正丁巯基异硫脲盐酸盐、异丁巯基异硫脲盐酸盐、仲丁巯基异硫脲盐酸盐。
该制备方法的合成路线示意如下：
Figure BSA0000246051130000031
这类1，3，4-噻二唑类化合物用于制备抗肿瘤的药物组合物，包括抗肝癌、胃癌、肺癌、乳腺癌、前列腺癌、卵巢癌、宫颈癌、胰腺癌、直肠癌、淋巴癌、食道癌、口腔癌、鼻咽癌或皮肤癌的药物组合物。
本发明的优点是：本发明按照新药设计理论和方法，首次制备了系列1，3，4-噻二唑类化合物，以CCK-8法，通过测试这类化合物对人体宫颈癌细胞Hela和人体肺癌细胞A549的增殖抑制活性，结果表明：此类1，3，4-噻二唑类化合物具有很强的抗癌活性，为研制新的抗癌药物和丰富临床用药品种开辟新的途径；其制备方法工艺简单、易于实施、收率可达50-65％，可规模化生产。
【具体实施方式】
为了寻找疗效好和对多种癌细胞均有抑制活性的抗癌药物，结合对抗癌药物的认识，并且根据文献报导和申请人实验室多年研究工作成果，合成了多个1，3，4-噻二唑类化合物，并对获得的目标化合物进行体外抗癌活性初筛药理试验，发现这类化合物对多种癌细胞有较强的增殖抑制活性，具有成为潜在抗癌新药的前景。
实施例1：
一种1，3，4-噻二唑类化合物的制备方法，其特征在于：以乙醇和水为溶剂，在缚酸剂存在下，通过2-巯基-5-苯甲酰基甲硫基-1，3，4-噻二唑与巯基异硫脲盐酸盐类化合物进行反应制备。具体方法是：在烧瓶中，加入2-巯基-5-苯甲酰基甲硫基-1，3，4-噻二唑、正丙巯基异硫脲盐酸盐和乙醇及水，搅拌溶解，在0-5℃下，滴入适量碳酸氢钠水溶液，搅拌反应5h后抽滤、干燥，柱层析提纯，用石油醚-乙酸乙酯(体积比为28∶1)洗脱，制得目标物2-正丙基二硫基-5-苯甲酰基甲硫基-1，3，4-噻二唑，收率85.5％，为白色固体，熔点95.2-95.5℃，该制得的产物设编号为a。
实施例2：
一种1，3，4-噻二唑类化合物的制备方法，制备方法和条件与实施例1基本相同，不同之处在于：所用原料为2-巯基-5-苯甲酰基甲硫基-1，3，4-噻二唑、正丁巯基异硫脲盐酸盐，制得目标物为2-正丁基二硫基-5-苯甲酰基甲硫基-1，3，4-噻二唑，收率82.8％，为淡黄色固体，熔点124.5-124.8℃，该制得的产物设编号为b。
实施例3：
一种1，3，4-噻二唑类化合物的制备方法，制备方法和条件与实施例1基本相同，不同之处在于：所用原料为2-巯基-5-苯甲酰基甲硫基-1，3，4-噻二唑、异丁巯基异硫脲盐酸盐，制得目标物为2-异丁基二硫基-5-苯甲酰基甲硫基-1，3，4-噻二唑，收率85.8％，为白色固体，熔点125.2-125.5℃，该制得的产物设编号为c。
实施例4：
一种1，3，4-噻二唑类化合物的制备方法，制备方法和条件与实施例1基本相同，不同之处在于：所用原料为2-巯基-5-苯甲酰基甲硫基-1，3，4-噻二唑、仲丁巯基异硫脲盐酸盐，制得目标物为2-仲丁基二硫基-5-苯甲酰基甲硫基-1，3，4-噻二唑，收率77.8％，为淡黄色固体，熔点118.2-118.5℃，该制得的产物设编号为d。
实施例5：
一种1，3，4-噻二唑类化合物的制备方法，制备方法和条件与实施例1基本相同，不同之处在于：所用原料为2-巯基-5-苯甲酰基甲硫基-1，3，4-噻二唑、正戊巯基异硫脲盐酸盐，制得目标物为2-正戊基二硫基-5-苯甲酰基甲硫基-1，3，4-噻二唑，收率80.8％，为白色固体，熔点98.2-98.5℃，该制得的产物设编号为e。
体外抗癌活性测定：
以上实施例所制得的产物抗癌活性体外筛选试验：
产物样品以DMSO溶解，受试化合物浓度为5×10-5mol/L，药剂处理48小时，采用CCK-8法测定系列化合物对人体宫颈癌细胞Hela和人体肺癌细胞A549的增殖抑制率。
检测结果：
1)产物的1H-NMR数据如表1所示：
表1
Figure BSA0000246051130000041
Figure BSA0000246051130000051
2)产物增殖抑制率如表2所示：
表2
Figure BSA0000246051130000052
表2检测结果表明：该类化合物对肿瘤细胞增殖具有较好的抑制效果，具有潜在的应用前景。
上述内容，仅是本发明代表性实施例，并非对本发明作任何形式的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种1，3，4-噻二唑类化合物，其特征在于，化学结构式如下所示：
Figure FSA0000246051120000011
结构式中：R1为C1-6烷基、C3-8环烷基或C5-14的芳香环基团，其中芳香环基团可被C1-6烷基、C1-6烷基磺酰基和C1-6烷基羰基中的一个或两个基团取代的氨基所取代，或被1-3个羟基、硝基、卤素原子、氰基、C1-6烷氧基或C1-6烷基的基团所取代；R2为羟基、硝基、氨基、取代氨基、卤素原子、烷氧基、烷硫基等。所述卤素原子为氟、氯、溴或碘原子。
2.如权利要求1所述一种1，3，4-噻二唑类化合物的制备方法，以乙醇和水为溶剂，在缚酸剂存在下，通过含有巯基的1，3，4-噻二唑类化合物与巯基异硫脲盐酸盐类化合物进行反应制备，步骤如下：
1)将2-巯基-5-苯甲酰基甲硫基-1，3，4-噻二唑、巯基异硫脲盐酸盐类化合物溶于乙醇和水混合溶剂并搅拌均匀，在0-5℃下滴入缚酸剂水溶液，搅拌反应5-6h，使反应液中析出沉淀至完全；
2)将上述反应产生的沉淀抽滤并用水冲洗、干燥，再经硅胶柱层析提纯制得目标物。
3.根据权利要求2所述一种1，3，4-噻二唑类化合物的制备方法，其特征在于：所述缚酸剂为碳酸氢钠、无水乙酸钠、吡啶或哌啶。
4.根据权利要求2所述一种1，3，4-噻二唑类化合物的制备方法，其特征在于：所述巯基异硫脲盐酸盐类化合物为正丁巯基异硫脲盐酸盐、异丁巯基异硫脲盐酸盐、仲丁巯基异硫脲盐酸盐。
5.根据权利要求2所述一种1，3，4-噻二唑类化合物的制备方法，其特征在于：巯基异硫脲盐酸盐类化合物与2-巯基-5-苯甲酰基甲硫基-1，3，4-噻二唑的摩尔比为1-1.2∶1；2-巯基-5-苯甲酰基甲硫基-1，3，4-噻二唑与溶剂的用量比为1mmol∶5-8ml；缚酸剂与巯基异硫脲盐酸盐类化合物的用量摩尔比为1.2-1.5∶1。
6.如权利要求1所述的一种1，3，4-噻二唑类化合物的应用，其特征在于：所述的化合物用于制备抗人体宫颈癌细胞Hela和肺癌细胞A549的药物。
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