CN1326521C - 3－吲哚醛及其衍生物具有抑制体外肿瘤细胞的作用 - Google Patents
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Abstract
本发明属药物化学技术领域。本发明公开了3-吲哚醛及其衍生物(I)的抗肿瘤活性。结构式(I)所示化合物对多种体外肿瘤细胞具有明显抑制作用。其中，R1为氢、烷基或芳基；R2为氢、烷基、卤素、取代或非取代的芳基，其中芳基为苯、吡啶或呋喃；X为卤素、羟基、硝基、甲氧基或乙氧基；R3为氢、烷基、烷氧基或酰基，该取代基可在吲哚环的4-、5-、6-或7-位任意一个位置。
Description
背景技术
本发明属药物化学技术领域。具体涉及一种3-吲哚醛及其衍生物具有抑制体外肿瘤细胞的作用。
技术领域
据统计，肿瘤疾病已成为威胁人类健康的第二杀手。目前的抗肿瘤药物大多为化学合成药物，但是在抗肿瘤药中存在的较大问题是毒性较大，不但对患者带来痛苦，而且对制造者的劳动保护及生产设备和环保等方面均有很苛刻的条件，因此寻找具有高效低毒易获取的抗癌化合物一直是药物研究的重要内容。对吲哚类化合物抗癌活性的研究主要集中在吲哚醌、吲哚甙类、吲哚-3-甲醇、吲哚类西夫碱和吲哚类稠环等。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述不足之处，研制新的高效低毒吲哚类抗肿瘤药。
在吲哚类化合物中，现有报道的3-吲哚醛及其衍生物的活性主要涉及抗心律失常、抗排卵、杀菌、抗炎、止痛和生长素等方面。本发明人经研究发现其中有些化合物对肿瘤细胞具有较高的抑制作用。
本发明提供了下列结构式I所示的3-吲哚醛类化合物。
其中，R1为氢、烷基或芳基；
R2可取氢、烷基、卤素、取代或非取代的芳基，其中芳基为苯、吡啶或呋喃；X为卤素、羟基、硝基、甲氧基或乙氧基；
R3为氢、烷基、烷氧基或酰基，取代基可在吲哚环的4-、5-、6-或7-位任意一个位置。
上述结构的化合物经实验显示对肿瘤细胞有较高的抑制作用。
本发明化合物体外抗肿瘤活性实验用GI50值(50％细胞生长抑制所需要的浓度)来评定：将肿瘤细胞培养在10％小牛血清的RPMI1640培养基中，内含适量青、链霉素和谷氨酰胺，在5％CO2，37℃条件下培养。试验前将细胞按一定密度接种于96孔培养基中，24h后换用含不同浓度受试药物(用PBS配置成1ug/ml工作液，使用时按所需浓度用培养基稀释并加入细胞)的新鲜培养基，继续培养48h。终止培养，每孔加入50ul预冷50％三氯乙酸(TCA，终浓度为10％)，静置5分钟后移放于4℃环境1h。蒸馏水洗涤5次，空气干燥，加入100ul SRB染液(用1％醋酸配制成0.4％溶液)，染色处理细胞10min，用1％醋酸溶液洗涤细胞4次，除去未结合染料，空气干燥。最后加入150uL 10mmol/L非缓冲Tris溶液溶解结合染料，充分混匀后，经酶标仪在490nm波长下测定并计算GI50。
在如结构式(I)所示的上述用于制备抗肿瘤药物的化合物中，R2特别可以在卤素、取代或非取代的烷基和芳基中任意选择。更进一步而言，R2可以选用取代或非取代苯基、吡啶基或呋喃基等。该类化合物适用于抑制多种肿瘤细胞，包括乳腺癌细胞、结肠癌细胞、肺癌细胞、卵巢癌细胞、前列腺癌细胞、肾癌细胞和中枢神经癌细胞等，特别是对结肠癌细胞、肺癌细胞和中枢神经癌细胞特别有效。
本发明的另一目的是提供了上述3-吲哚醛及其衍生物的制备方法，该方法主要包括吲哚及其衍生物的合成、R1的引入和3-位醛基的引入。吲哚及其衍生物IV的合成采用Fischer吲哚合成法，即取代苯肼在多聚磷酸(PPA)催化下，与甲基烷基酮缩合重排得到；R1的引入采用在碱性条件下与卤代化合物反应制得；醛基的引入可采用Vilsmeir-Haack甲酰化反应；中间体V在DMF、POCl3作用下制得目标产物I。如下式所示：
式中R1、R2、R3和X如上述定义。
本发明的化合物3-吲哚醛及其衍生物对肿瘤细胞具有非常明显的抑制作用，特别是对肺癌细胞、中枢神经癌细胞和结肠癌细胞具有强烈的细胞毒活性。并且该类化合物的合成工艺简明、收率高，对于抗癌药物的进一步开发是非常有意义的。
具体实施方式
实施例1
1-甲基-2-(4’-甲苯基)-3-吲哚醛(I)的合成及抗肿瘤活性合成：
1°在两口瓶中加入6.48g苯肼(II，0.06mol)和6.7g对-甲苯乙酮(III，0.05mol)，搅拌15min，加入20g多聚磷酸(PPA)，在搅拌下升温至90℃，反应启动后，温度迅速升高，把反应瓶置于沸水中使温度不超过175℃。冷至室温后加50ml冷水并过滤，固体用95％乙醇重结晶得2-(4’-甲苯基)吲哚(IV)7.68g，收率为73％。
2°称取上述合成化合物(IV)6.15g(0.03mol)溶入150ml乙醇中，搅拌下加入KOH 7.52g(0.045mol)，待化合物(IV)完全溶解后，蒸除乙醇并加入150ml丙酮，待固体物质重新溶解后加入碘甲烷3ml(0.045mol)，反应完后过滤沉淀，母液蒸干后得化合物(V)6.30g，收率为95％。
3°15ml DMF用冰盐冷却0.5h，再逐滴加入4.3ml POCl3，冷却0.5h，4.42g 1-甲基-2-(4’-甲苯基)吲哚(0.02mol)的5ml DMF溶液逐渐滴入上述混和液，搅拌1h，加入15g碎冰，用分液漏斗加入1/3体积事先配好的NaOH溶液(13.75g NaOH溶于50ml水中)，再加入剩余的NaOH溶液。搅拌后升温至沸腾并冷却，于冰箱中过夜，过滤沉淀，用水洗涤，再用95％乙醇重结晶，得1-甲基-2-(4’-甲苯基)-3-吲哚醛(I)4.43g，收率为89％。
1-甲基-2-(4’-甲苯基)-3-吲哚醛为白色晶体。
熔点：160.5℃；
ESIMS，m/e：250(M++1)；272(M++23)；234(M--15)；
IR(KBr)，cm-1：3066.351(Ar-H)；2807.836(-CH3)；1639.906(-COH)；1492.876，1467.804，1414.100，1378.008(-CH3)；834.055，758.082(Ar)；
1H-NMR(400MHz，C3D6O)：9.702(1H，-COH，s)；8.330～7.284(8H，ArH，m)；3.734(3H，N-CH3，s)；2.475(3H，Ar-CH3，s)。
抗肿瘤活性采用上述体外抗肿瘤活性实验评定：
实验发现该化合物对中枢神经癌细胞的GI50为7.33×10-6M，即1.83ug/ml；
对结肠癌细胞的GI50为1.3×10-6M，即0.32ug/ml。
实施例2
2-苯基-3-吲哚醛(I)的合成及抗肿瘤活性合成：
1°用6g苯乙酮(III，0.05mol)代替实施例1中第1°步所用的6.7g对-甲苯乙酮(III，0.05mol)，其余条件、试剂和处理方法及以后各步的操作均与实施1的相同，得2-苯基吲哚(IV)7.53g，收率为78％。
2°该化合物N原子不带取代基，该步可省去。
3°用5.79g 2-苯基吲哚(IV)(0.03mol)代替实施例1中第3°步所用的4.42g 1-甲基-2-(4’-甲苯基)吲哚(0.02mol)，其余条件、试剂和处理方法及以后各步的操作均与实施1的相同，得2-苯基-3-吲哚醛(I)5.6g，收率为85％。
2-苯基-3-吲哚醛为白色晶体。
熔点：253℃；
ESIMS，m/e：220(M--1)；221(M-)；
IR(KBr)，cm-1：3136.953(-NH)；1628.085(-COH)；744.007，665.505(Ar)
1H-NMR(400MHz，C3D6O)：11.309(1H，NH，br)；10.094(1H，-COH，s)；8.355～7.247(9H，ArH，m)。
抗肿瘤活性实验评定如实施例1：：
实验发现该化合物对中枢神经癌细胞的GI50为5.96×10-6M，即1.3ug/ml；
对肺癌细胞的GI50为4.7×10-6M，即1.0ug/ml；
对结肠癌细胞的GI50为1.0×10-6M，即0.21ug/ml。
实施例3
2-(4’-甲苯基)-3-吲哚醛(I)的合成及抗肿瘤活性合成：
用6.75g对甲苯乙酮(III，0.05mol)代替实施例2中第1°步所用的6g苯乙酮(III，0.05mol)，其余条件、试剂和处理方法及以后各步的操作均与实施2相同。得2-(4’-甲苯基)吲哚(IV)7.8g，收率为75％。
所得2-(4’-甲苯基)-3-吲哚醛(I)的收率为88％。
2-(4’-甲苯基)-3-吲哚醛为白色晶体。
熔点：213℃；
ESIMS，m/e：234(M--1)；235(M-)；
IR(KBr)，cm-1：3222.039(-NH)；1627.097(-COH)；1456.714，1370.777(-CH3)；747.500(Ar)；
1H-NMR(400MHz，C3D6O)：11.234(1H，NH，br)；10.089(1H，-COH，s)；8.345～7.232(8H，ArH，m)；2.441(3H，CH3，s)。
抗肿瘤活性实验评定如实施例1：
实验发现该化合物对中枢神经癌细胞的GI50为6.5×10-7M，即0.13ug/ml；
对肺癌细胞的GI50为4.98×10-7M，即0.10ug/ml；
对结肠癌细胞的GI50为4.0×10-7M，即0.088ug/ml。
实施例4
2-(4’-溴苯基)-3-吲哚醛(I)的合成及抗肿瘤活性合成：
用9.59g对溴苯乙酮(III，0.05mol)代替实施例2中第1°步所用的6g苯乙酮(III，0.05mol)，其余条件、试剂和处理方法及以后各步的操作均与实施1的相同。得2-(4’-溴苯基)吲哚(IV)9.52g，收率为70％。
所得2-(4’-溴苯基)-3-吲哚醛(I)的收率为75％。
2-(4’-溴苯基)-3-吲哚醛为白色晶体。
熔点：259℃；
ESIMS，m/e：298(M--1)；300(M-+1)；
IR(KBr)，cm-：3193.960(-NH)；1626.594(-COH)；730.060(Ar)
1H-NMR(400MHz，C3D6O)：11.369(1H，NH，br)；10.089(1H，-COH，s)；8.345～7.254(8H，ArH，m)。
抗肿瘤活性实验如实施例1：
实验发现该化合物对结肠癌细胞的GI50为1.6×10-7M，即0.048ug/ml。
Claims (2)
1.一种式I化合物在制备抑制体外肿瘤细胞药物中的应用：其中，R1为氢、或甲基；
R2为苯基、甲苯基或溴苯基；
R3为氢、烷基、烷氧基或酰基，该取代基可在吲哚环的4-、5-、6-或7-位任意一个位置。
2.根据权利要求1所述的一种式I化合物在制备抑制体外肿瘤细胞药物中的应用，其特征在于其中所述的肿瘤细胞为中枢神经癌细胞、结肠癌细胞或肺癌细胞。
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|---|---|---|---|---|
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