新型氨基喹唑啉化合物的合成及其抗腫瘤活性*

黃晴菲，張 盼，鄒 勝，趙立峰，朱 槿，余洛汀

(1.四川大學(xué)生物治療國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川成都 610041;2.中國(guó)科學(xué)院成都有機(jī)化學(xué)研究所，四川成都 610041)

在已發(fā)現(xiàn)的具有抗腫瘤活性的化合物中，含有氨基喹唑啉單元的化合物備受關(guān)注［1］。最新研究發(fā)現(xiàn)，化合物Ⅰ(Chart 1)具有很強(qiáng)的腫瘤抑制活性，其 IC50小于0.1 μM，與吉非替尼、厄洛替尼和拉帕替尼活性相當(dāng)［2］。研究證明替尼類抗腫瘤藥物中母核4-苯胺基喹唑啉環(huán)對(duì)其活性起著決定性作用［3］。

為此，本文以氨基喹唑啉為活性中心，以2-氰基-4-硝基苯胺為起始原料，設(shè)計(jì)并合成了6個(gè)新型的氨基喹唑啉類化合物(5a～5c和6a～6c，Scheme 1)，其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR，13C NMR和ESIMS表征。并測(cè)定了5a～6c對(duì)人乳腺癌細(xì)胞MDA-MB-231和人宮頸癌細(xì)胞HELA的抑制活性，以期找到新型的抗腫瘤藥物。

Scheme 1

Chart 1

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

Bruker AV 300 MHz型核磁共振儀(DMSO-d6為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo));Waters Quattro Premier XE型質(zhì)譜儀;SpectraMax M5型臺(tái)式酶標(biāo)儀;Costa型96孔細(xì)胞培養(yǎng)板。

四甲基偶氮唑藍(lán)(MTT)，Sigma公司;其余所用試劑均為分析純或化學(xué)純，其中二氯甲烷，THF，三乙胺和DMF用前經(jīng)干燥蒸餾純化。

1.2 合成［4－6］

(1)1的合成

在三頸瓶中加入甲酸240 mL(6.4 mol)和濃硫酸14 mL，攪拌下于80℃分批加入2-氰基-4-硝基苯胺 19.56 g(0.12 mol)，加畢，反應(yīng) 30 min。降至室溫，倒入冰塊(約200 g)中，析出黃色沉淀，過(guò)濾，濾餅用水洗至中性，真空干燥得黃色固體 1 18.33 g，收率 80%;1H NMR δ:12.74(s，1H)，8.79(s，1H)，8.52 ～8.55(d，J=8.6 Hz，1H)，8.29(s，1H)，7.84 ～7.87(d，J=8.9 Hz，1H);ESI-MS m/z:192.03{［M+H］+}。

(2)3a～3c的合成(以3a為例)

在反應(yīng)瓶中依次加入SOCl260 mL，DMF 1 mL 和1 3.6 g(18.8 mmol)，攪拌下于70 ℃反應(yīng)2 h。旋干反應(yīng)液，殘余物用二氯甲烷(100 mL)溶解，于25℃滴加3，5-雙三氟甲基苯胺(2a)4.3 g(18.8 mmol)的異丙醇(40 mL)溶液，滴畢，于室溫反應(yīng)過(guò)夜。加石油醚320 mL使其沉淀完全，過(guò)濾，濾餅用甲醇(40 mL)溶解，于0℃用三乙胺調(diào)至pH 8，攪拌30 min。過(guò)濾，濾餅干燥得黃色固體 3a 3.0 g。

用類似的方法合成黃色固體3b和3c。

3a:收率 45.6%;1H NMR δ:10.51(s，1H)，9.62(s，1H)，8.74(s，1H)，8.56 ～8.53(d，J=9.0 Hz，1H)，8.17(s，1H)，8.12 ～8.10(d，J=8.5 Hz，1H)，7.95 ～ 7.92(d，J=9.0 Hz，1H)，7.48 ～7.46(d，J=8.4 Hz，1H)，2.43(s，3H);ESI-MS m/z:351.10{［M+H］+}。

3b:收率 46.6%;1H NMR δ:10.78(s，1H)，9.64(s，1H)，8.85(s，1H)，8.67(s，2H)，8.60 ～8.58(d，J=7.5 Hz，1H)，8.00 ～7.97(d，J=9.2 Hz，1H)，7.84(s，1H);ESI-MS m/z:405.07{［M+H］+}。

3c:收率 50.0%;1H NMR δ:10.47(s，1H)，9.66(s，1H)，8.76(s，1H)，8.58 ～8.54(m，1H)，8.04(s，1H)，7.96 ～7.90(m，2H)，7.47 ～7.42(t，1H)，7.30 ～7.27(d，J=7.5 Hz，1H)，4.24(s，1H);ESI-MS m/z:293.10{［M+H］+}。

(3)4a～4c的合成(以4a為例)

在燒杯中依次加入水200 mL，Na2S·9H2O 7.17 g(29.8 mmol)和 NaHCO31.69 g(30 mmol)，冰浴冷卻下攪拌2 h制得溶液A。

在反應(yīng)瓶中依次加入甲醇300 mL和3a 2.92 g(8.34 mmol)，攪拌下于80℃(回流)加入溶液A，于80℃反應(yīng)2 h。反應(yīng)液濃縮過(guò)半，降至室溫，過(guò)濾，濾餅真空干燥得黃色粉末4a 1.5 g。

用類似的方法合成黃色粉末4b和4c。

4a:收率 55.6%;1H NMR δ:9.70(s，1H)，8.39(s，1H)，8.21(s，1H)，8.09 ～8.06(d，J=8.4 Hz，1H)，7.56 ～7.53(d，J=8.9 Hz，1H)，7.43 ～7.40(d，J=8.4 Hz，1H)，7.36(s，1H)，7.25 ～ 7.29(m，1H)，5.72(s，2H)，2.42(s，3H);ESI-MS m/z:321.12{［M+H］+}。

4b:收率 38.5%;1H NMR δ:9.88(s，1H)，8.71(s，1H)，8.46(s，1H)，7.69(s，1H)，7.61 ～7.58(d，J=8.8 Hz，1H)，7.34 ～7.32(d，J=7.0 Hz，1H)，7.29 ～ 7.28(m，1H)，5.71(s，2H);ESI-MS m/z:375.10{［M+H］+}。

4c:收率 50.5%;1H NMR δ:9.39(s，1H)，8.35(s，1H)，8.06(s，1H)，7.91 ～7.89(d，J=8.3 Hz，1H)，7.55 ～7.52(d，J=8.8 Hz，1H)，7.39 ～ 7.33(m，2H)，7.26 ～ 7.23(m，1H)，7.17 ～ 7.14(d，J=7.8 Hz，1H)，5.61(s，2H)，4.18(s，1H);ESI-MS m/z:263.12{［M+H］+}。

(4)5a～5c的合成(以5a為例)

在燒杯中加入4a 299 mg(0.8 mmol)和THF 8 mL，攪拌使其溶解;加入三乙胺0.14 mL，攪拌均勻得溶液B。

在反應(yīng)瓶中依次加入對(duì)苯二甲酸單甲酯228 mg(1.26 mmol)，二氯甲烷 4 mL，氯化亞砜 3 mL及 DMF 0.2 mL，攪拌下于50℃反應(yīng)1.5 h。蒸干溶劑得酰氯，加入THF 4 mL，攪拌均勻。滴加溶液B，滴畢，于70℃反應(yīng)2 h。降至室溫，蒸干反應(yīng)液，殘余物加乙酸乙酯60 mL和水20 mL，攪拌均勻，分液，有機(jī)相用飽和食鹽水洗滌，無(wú)水硫酸鈉干燥，濃縮后用混合溶劑［V(乙酸乙酯)∶V(石油醚)=1∶5］重結(jié)晶得黃色粉末5a。

用類似的方法合成黃色粉末5b和5c。

5a:收率 52.4%;1H NMR δ:10.82(s，1H)，10.03(s，1H)，8.92(s，1H)，8.59(s，1H)，8.20 ～8.09(m，6H)，8.03 ～8.00(d，J=8.8 Hz，1H)，7.85 ～7.83(d，J=8.8 Hz，1H)，7.47 ～7.44(d，J=8.8 Hz，1H)，3.91(s，3H)，2.43(s，3H);13C NMR δ:165.62，164.74，157.39，153.36，146.99，138.45，137.65，136.44，132.29，132.22，130.30，129.27，128.32，128.04，127.40，127.01，126.33，125.52，122.71(119.17，119.10，119.02，118.95)，115.23，113.83，52.38，18.17，18.15;ESI-MS m/z:481.14{［M+H］+}。

5b:收率 56.2%;1H NMR δ:10.89(s，1H)，10.38(s，1H)，9.01(s，1H)，8.72 ～8.71(m，3H)，8.19 ～8.12(m，4H)，8.08 ～8.05(d，J=8.6 Hz，1H)，7.91 ～ 7.88(d，J=8.9 Hz，1H)，7.78(s，1H)，3.91(s，3H);13C NMR δ:165.65，164.86，157.14，152.99，147.10，141.61，138.42，136.87，132.33(131.03，130.60，130.16，129.73)，129.55，129.31，128.57，128.11，(128.84，125.23，121.61，118.00)，121.32，115.59，115.30，113.44，52.44;ESI-MS m/z:535.11{［M+H］+}。

5c:收率 48.2%;1H NMR δ:10.81(s，1H)，9.91(s，1H)，8.90(s，1H)，8.59(s，1H)，8.12 ～8.18(m，4H)，8.04 ～8.00(m，2H)，7.91 ～7.88(d，J=8.4 Hz，1H)，7.85 ～7.82(d，J=8.9 Hz，1H)，7.43 ～7.37(t，1H)，7.23 ～7.21(d，J=7.6 Hz，1H)，4.20(s，1H)，3.91(s，3H);13C NMR δ:165.69，164.80，157.48，153.50，147.06，139.68，138.52，136.44，132.32，129.36，128.90，128.38，128.38，128.14，126.67，125.00，122.82，121.74，115.32，113.97，83.55，80.59，52.50;ESI-MS m/z:423.14{［M+H］+}。

(5)6a～6c的合成(以6a為例)

在反應(yīng)瓶中加入新鮮制備的50 wt%羥胺甲醇溶液0.5 mL和NaOH 42 mg，攪拌下于0℃加入5a 69.4 mg(0.13 mmol)的溶液［V(THF)∶V(CH3OH)=1 ∶1，2 mL］，升至室溫反應(yīng) 30 min。過(guò)濾，濾液用1 mol·L－1鹽酸調(diào)至 pH 2，濃縮一半后于室溫反應(yīng)30 min。過(guò)濾，濾餅用水洗至中性，用乙醚攪拌過(guò)夜;過(guò)濾，濾餅真空干燥得黃色粉末6a。

用類似的方法合成黃色粉末6b和6c。

6a:收率 80.3%;1H NMR δ:11.44(s，1H)，10.75(s，1H)，10.03(s，1H)，9.24(s，1H)，8.95(s，1H)，8.59(s，1H)，8.21(s，1H)，8.14 ～8.11(m，3H)，8.05 ～8.02(d，J=8.8 Hz，1H)，7.96 ～7.93(m，2H)，7.85 ～7.82(d，J=8.8 Hz，1H)，7.44 ～ 7.41(d，J=8.2 Hz，1H)，2.42(s，3H);13C NMR δ:164.95，163.38，157.44，153.35，146.95，137.71，136.63，135.67，132.25，130.35，130.01，129.33，128.32，127.79，127.45，127.08，126.38，125.56，122.75，(119.22，119.14，119.06，118.98)，115.30，113.73，18.21，18.19;ESI-MS m/z:482.14{［M+H］+}。

6b:收率 71.3%;1H NMR δ:11.43(s，1H)，10.78(s，1H)，10.36(s，1H)，9.22(s，1H)，9.02(s，1H)，8.72 ～8.69(m，3H)，8.14 ～8.11(m，2H)，8.07 ～8.04(d，J=9.0 Hz，1H)，7.95 ～ 7.92(m，2H)，7.89 ～7.86(d，J=9.0 Hz，1H)，7.75(s，1H);13C NMR δ:165.06，163.40，157.17，152.99，147.08，141.67，137.04，136.60，135.74，(131.07，130.63，130.20，129.77)，(128.89，125.28，121.66，118.04)，128.60，127.87，127.13，121.37，115.64，115.35，113.29;ESI-MS m/z:536.11{［M+H］+}。

6c:收率 74.9%;1H NMR δ:11.42(s，1H)，10.72(s，1H)，9.92(s，1H)，9.20(s，1H)，8.91(s，1H)，8.59(s，1H)，8.12 ～8.01(m，4H)，7.94 ～7.82(m，4H)，7.43 ～7.38(t，1H)，7.23 ～7.21(d，J=7.3 Hz，1H)，4.20(s，1H);13C NMR δ:164.92，163.36，157.45，153.40，146.98，139.68，136.59，136.54，135.64，128.84，128.35，128.29，127.75，127.05，126.62，124.97，122.79，121.71，115.30，113.82，83.51，80.46;ESI-MS m/z:424.13{［M+H］+}。

1.3 抗腫瘤活性測(cè)定

以Gefitinib為陽(yáng)性對(duì)照藥，人非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞株 H1975，HCC827，人乳腺癌細(xì)胞 MDAMB-231，人宮頸癌細(xì)胞HELA以及人白血病細(xì)胞K562作為受試細(xì)胞株，采用MTT比色法對(duì)5a～6c進(jìn)行體外抗癌活性初步測(cè)試。

用完全培養(yǎng)液調(diào)整細(xì)胞c為(1～2)×104個(gè)/mL－1，接種于 96 孔板，每孔 200 μL，培養(yǎng)過(guò)夜。次日分別用梯度c的目標(biāo)化合物處理細(xì)胞，同時(shí)設(shè)不含藥物的陰性對(duì)照組和等體積的溶劑對(duì)照組，每個(gè)劑量組設(shè)3個(gè)復(fù)孔，于37℃，5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48 h。每孔加入5 mg·mL－1MTT試劑20 μL，繼續(xù)培養(yǎng)2 h～4 h。棄上層清液，再加 DMSO 150 μL，振蕩15 min，用酶標(biāo)儀(λ =570 nm)測(cè)定待測(cè)液的吸光度(A)值(A值與活細(xì)胞數(shù)成正比，取其平均值)，按下式計(jì)算抑制率。

將抑制率與對(duì)應(yīng)的藥物濃度數(shù)據(jù)輸入SPSS軟件中，擬合抑制率變化曲線并計(jì)算半數(shù)抑制濃度(IC50)值。

2 結(jié)果與討論

5a～6c的抗腫瘤活性見(jiàn)表1。從表1可見(jiàn)，5a和5b對(duì)耐藥細(xì)胞株H1975都具有一定的抑制活性。從表1還可見(jiàn)，5a對(duì)MDA-MB-231的抑制活性較好(IC50為840 μM)，對(duì)HELA的抑制活性不及 MDA-MB-231(10 μM ＜ IC50＜ 25 μM)，對(duì)K562幾乎沒(méi)有抑制作用(IC50＞90 μM)。5b 對(duì)MDA-MB-231，HELA和K562均具有一定的抑制作用(IC50＜30 μM)，尤其是對(duì) MDA-MB-231和HELA的抑制作用都較好(IC50＜5 μM)，且效果優(yōu)于陽(yáng)性對(duì)照藥Gefitinib。

表1 5a～6c的抗腫瘤活性Table 1 Anti-tumor activities of 5a～6c

初步的測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)，5a～6c對(duì)以上腫瘤細(xì)胞具有一定的選擇性抑制作用。

3 結(jié)論

設(shè)計(jì)并合成了6個(gè)新化合物，其中5a和5b對(duì)人乳腺癌細(xì)胞MDA-MB-231和宮頸癌細(xì)胞HELA具有一定的選擇性抑制作用，可能成為潛在的抗腫瘤治療藥物，為進(jìn)一步深入研究該類化合物的抗腫瘤機(jī)理打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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