新型吲唑類PARP-1抑制劑的合成及其生物活性評價

龍 偉, 邱文革*, 胡云雁, 宋麗云, 李海軍, 何 洪*

(1. 北京工業(yè)大學(xué) 環(huán)境與能源工程學(xué)院 綠色催化與分離北京市重點實驗室，北京 100124；

2. 貝達藥業(yè)股份有限公司，北京 100176)

·研究論文·

新型吲唑類PARP-1抑制劑的合成及其生物活性評價

龍 偉1, 邱文革1*, 胡云雁2, 宋麗云1, 李海軍2, 何 洪1*

(1. 北京工業(yè)大學(xué) 環(huán)境與能源工程學(xué)院 綠色催化與分離北京市重點實驗室，北京 100124；

2. 貝達藥業(yè)股份有限公司，北京 100176)

以3-甲基-2-硝基苯甲酸甲酯為起始原料，經(jīng)兩步反應(yīng)制得中間體1H-吲唑-7-甲酸甲酯(3)； 3分別與三氯氧磷、液溴和碘單質(zhì)反應(yīng)制得3的3-位鹵代產(chǎn)物(4b～4d)； 4d與氟試劑或氰化鋅反應(yīng)制得3-氟(氰基)-3(4a和4e)； 4d與苯硼酸或甲基硼酸在四三苯基磷鈀催化下反應(yīng)制得3-甲基(苯基)-3(5a和5b)；以氫化鈉為堿，3, 4a～4c, 4e, 5分別與4-甲烷磺酰氧基哌啶或3-甲烷磺酰氧基四氫吡咯經(jīng)縮合反應(yīng)制得3的2，3-位取代產(chǎn)物(6a～6n)； 6a～6n在甲醇中氨解，隨后采用氯化氫氣體脫去Boc保護基合成了14個新型吲唑類PARP-1抑制劑(7a～7n)，其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR和ESI-MS表征。生物活性評價結(jié)果顯示，有7個目標(biāo)化合物對PARP-1酶活性抑制IC50低于30 nmol·L-1,其中2-(四氫吡咯-4-基)-2H-吲唑-7-甲酰胺(7e)和3-氟-2-(四氫吡咯-4-基)-2H-吲唑-7-甲酰胺(7f)的IC50分別為4.2 nmol·L-1和4.6 nmol·L-1。

3-甲基-2-硝基苯甲酸甲酯； 吲唑； PARP-1抑制劑； 合成； 生物活性

聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(PARPs)是存在于真核細(xì)胞中催化聚ADP核糖化的細(xì)胞核酶[1]。PARPs不僅在基因完整性監(jiān)視，DNA損傷修復(fù)和細(xì)胞凋亡中發(fā)揮至關(guān)重要的作用，同時也是腫瘤發(fā)展和炎癥發(fā)生過程中的主要轉(zhuǎn)錄因子[2]。PARPs的亞型至少有18種，其中PARP-1是最先被發(fā)現(xiàn)的，用于對腫瘤、炎癥、中風(fēng)、糖尿病、神經(jīng)退行性疾病和心肌缺血等疾病的治療[3]。近年來，小分子PARP-1抑制劑成為抗腫瘤藥物開發(fā)的重要靶點。已有研究表明，PARP-1抑制劑可以增加腫瘤細(xì)胞對細(xì)胞毒類化療藥物的敏感性，可以作為增敏劑與之聯(lián)合用藥[4]。此外，其單一制劑對BRCA基因突變細(xì)胞株的生長抑制作用也非常明顯[5]。2014年，F(xiàn)DA批準(zhǔn)了全球第一個PARP-1抑制劑——奧拉帕尼(Olaparib)用于治療BRCA基因突變的卵巢癌患者[6]，目前還有多個PARP-1抑制劑正處于臨床II/III期研究階段[7]。PARP-1通過催化NAD+的水解，引發(fā)多聚(ADP-核糖)(PAR)向各自質(zhì)膜以及核蛋白上聚合[8-9]。該行為提高了DNA修復(fù)蛋白向單鏈斷裂DNA聚集度，通過隨后的堿基切除修復(fù)了受損的DNA[10]。目前已有的PARP-1抑制劑大多具有類似NAD+中煙酰胺片段的結(jié)構(gòu)，其作用于PARP-1 的催化活性位點從而發(fā)揮抑制作用[11]。

本文通過分析Niraparib(MK-4827， Chart 1)的分子結(jié)構(gòu)，采用電子等排原理[12-14]，設(shè)計并合成了結(jié)構(gòu)新穎的PARP-1小分子抑制劑并評價其生物活性:(1)保留吲唑7-位的氨甲?；?，作為氫鍵接受體和供給體;(2)吲唑的3-位引入不同基團，調(diào)節(jié)藥物代謝穩(wěn)定性;(3)吲唑的2-位引入哌啶基或四氫吡咯基改進分子溶解性等理化性質(zhì)。

Chart 1

以3-甲基-2-硝基苯甲酸甲酯(1)為起始原料，經(jīng)Pd/C催化還原制得中間體3-甲基-2-氨基苯甲酸甲酯(2)； 2與亞硝酸異戊酯在乙酸酐催化下反應(yīng)制得1H-吲唑-7-甲酸甲酯(3)； 3分別與三氯氧磷、液溴和碘單質(zhì)反應(yīng)制得3的3-位氯，溴或碘取代產(chǎn)物(4b～4d)； 4d與1-氯甲基-4-氟-1,4-二氮雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷二(四氟硼酸)鹽(氟試劑)或氰化鋅反應(yīng)制得3-氟(氰基)-3(4a和4e)； 4d與苯硼酸或甲基硼酸在四三苯基磷鈀催化下反應(yīng)制得3-甲基(苯基)-3(5a和5b)；以氫化鈉為堿，3, 4a～4c, 4e, 5分別與4-甲烷磺酰氧基哌啶或-3-甲烷磺酰氧基四氫吡咯經(jīng)縮合制得3的2，3-位取代產(chǎn)物(6a～6n)； 6a～6n在甲醇中通入氨氣進行氨解，隨后在二氯甲烷中通入氯化氫氣體，脫去Boc保護基合成了14個新型吲唑類PARP-1抑制劑(7a～7n， Scheme 1)，收率57%～79%，其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR和ESI-MS表征。并對其生物活性進行了評價。

Scheme 1

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

YRT-3型藥物熔點儀；Varian 300 MHz型核磁共振儀(DMSO-d6為溶劑,TMS為內(nèi)標(biāo))；LCMS-2010A型液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀；Victor X5型多功能酶標(biāo)儀。

PARP-1試劑盒，貨號4677-096-K，美國Trevigen公司；薄層層析硅膠和柱層析用硅膠，青島海洋化工廠；其余所用試劑均為分析純，上海國藥集團和阿拉丁試劑公司。

1.2 合成

(1) 2的合成

在反應(yīng)瓶中加入1 5.0 g(25.6 mmol)和甲醇60 mL,攪拌使其溶解；加入Pd/C 0.5 g，通氫氣，于室溫反應(yīng)3 h(TLC監(jiān)測)。過濾，濾液減壓蒸干得黃色油狀物2 4.0 g,收率95%。

(2) 3的合成

在反應(yīng)瓶中加入2 4.0 g(24.2 mmol)，乙酸酐7.5 g(73.5 mmol)和三氯甲烷50 mL，攪拌下于室溫反應(yīng)1 h；依次加入亞硝酸異戊酯8.5 g(72.6 mmol)，乙酸鈉0.7 g(8.5 mmol)和乙酸酐7.5 g(73.5 mmol)，回流反應(yīng)18 h(TLC監(jiān)測)。減壓蒸除溶劑，加水150 mL，用乙酸乙酯(3×60 mL)萃取，合并萃取液，依次用飽和NaCl溶液(2×50 mL)洗滌，無水硫酸鈉干燥，蒸干得粗品。用甲醇(50 mL)溶解，加入Na2CO35.0 g(47.2 mmol)，攪拌下反應(yīng)1 h。過濾，濾液蒸干，加水100 mL(析出固體)，過濾，濾餅經(jīng)硅膠柱層析[洗脫劑：A=V(甲醇) ∶V(二氯甲烷)=1 ∶20，Rf=0.65]純化得白色固體3 3.2 g，收率75%。

(3) 4b～4d的合成(以4d為例)

在反應(yīng)瓶中依次加入3 3.0 g(17.0 mmol)，甲醇50 mL和NaOH 0.8 g(20.0 mmol)，攪拌使其溶解;于室溫分批加入碘單質(zhì)5.2 g(20.0 mmol)，加畢(0.5 h)，反應(yīng)1 h(TLC監(jiān)測)。過濾，濾液蒸干，加入飽和亞硫酸鈉溶液45 mL，攪拌0.5 h(析出固體)，過濾，濾餅干燥得淡黃色固體3-碘-1H-吲唑-7-甲酸甲酯(4d)4.5 g，收率86%。

用類似方法合成淡黃色固體4b和4c。

(4) 4a和4e的合成(以4a為例)

在反應(yīng)瓶中依次加入4d 200 mg(1.14 mmol)，乙酸2 mL和乙腈15 mL，攪拌使其溶解，于室溫分批加入氟試劑600 mg(1.71 mmol),加畢(0.5 h)，回流反應(yīng)12 h(TLC監(jiān)測)。蒸干反應(yīng)液，加水20 mL，用乙酸乙酯(3×20 mL)萃取，合并萃取液，用無水硫酸鈉干燥，蒸干得粗品，經(jīng)硅膠柱層析[洗脫劑：V(乙酸乙酯) ∶V(石油醚)=1 ∶10，Rf=0.45]純化得白色固體4a 120 mg，收率54%。

用類似方法合成淡黃色固體4e。

(5) 5a和5b的合成(以5b為例)

在反應(yīng)瓶中依次加入4d 4.1 g(13.6 mmol)，苯硼酸1.8 g(14.8 mmol)， Pd(PPh3)41.6 g(1.4 mmol)， Na2CO35.7 g水(20 mL)溶液和DMF 60 mL，氮氣保護，攪拌下于95 ℃反應(yīng)20 h(TLC監(jiān)測)。冷卻至室溫，加水150 mL，用乙酸乙酯(3×50 mL)萃取，合并萃取液，用飽和NaCl溶液(2×70 mL)洗滌，無水硫酸鈉干燥，減壓蒸干得粗品，經(jīng)硅膠柱層析(洗脫劑：A=1 ∶30，Rf=0.55)純化得白色固體3-苯基-1-H吲唑-7-甲酸甲酯(5b)2.8 g，收率82%。

用類似方法合成白色固體5a。

(6) 6a～6n的合成(以6d為例)

在反應(yīng)瓶中加入5b 2.5 g(9.9 mmol)和DMF 30 mL，冷卻至0 ℃，攪拌下分批加入氫化鈉0.7 g(11.6 mmol)，加畢，于95 ℃反應(yīng)1 h;加入1-叔丁氧羰基-4-甲烷磺酰氧基哌啶3.3 g(11.6 mmol)，于95 ℃反應(yīng)20 h(TLC監(jiān)測)。冷卻至室溫，倒入冰水中，用乙酸乙酯(3×40 mL)萃取，合并萃取液，依次用飽和NaCl溶液(3×50 mL)洗滌，無水硫酸鈉干燥，減壓蒸干，經(jīng)硅膠柱層析(洗脫劑：A=1 ∶30，Rf=0.63)純化得白色固體3-苯基-2-(1-叔丁氧羰基-哌啶-4-基)-2-H吲唑-7-甲酸甲酯(6d)3.5 g，收率81%。

用類似方法合成白色固體6a～6c和6e～6n。

(7) 7a～7n的合成(以7a為例)

在玻璃封管中加入6a 3.0 g(8.7 mmol)和甲醇30 mL，通入氨氣2.0 g(117.6 mmol)，于60 ℃密閉反應(yīng)20 h(TLC監(jiān)測)。冷卻至室溫，減壓蒸干溶劑，殘余物加入二氯甲烷50 mL，攪拌使其溶解，冷卻至0 ℃，通入氯化氫氣體，攪拌下反應(yīng)1 h。過濾，濾餅經(jīng)硅膠柱層析(洗脫劑：A=1 ∶30，Rf=0.47)純化得白色固體2-(哌啶-4-基)-2H-吲唑-7-甲酰胺(7a)1.38 g。

用類似方法合成白色固體7b～7n。

7a： 收率65%, m.p.166～168 ℃;1H NMRδ: 9.33(s, 1H), 9.01(s, 1H), 8.68(s, 1H), 8.52(br s, 1H), 8.01(d,J=7.2 Hz, 1H), 7.96(d,J=8.7 Hz, 1H), 7.93(br s, 1H), 7.22(dd,J=8.1 Hz, 7.2 Hz, 1H), 4.97～4.89(m, 1H), 3.47～3.43(m, 2H), 3.13～3.11(m, 2H), 2.42～2.37(m, 2H), 2.35～2.34(m, 2H); ESI-MSm/z: 245.12{[M+H]+}。

7b： 收率59%, m.p.171～174 ℃;1H NMRδ: 8.37(br s, 1H), 8.12(d,J=7.2 Hz, 1H), 8.05(d,J=8.7 Hz, 1H), 7.88(br s, 1H), 7.25(dd,J=7.8 Hz, 6.9 Hz, 1H), 4.99～4.85(m, 1H), 3.29～3.25(m, 2H), 3.18～3.15(m, 2H), 2.63～2.55(m, 2H), 2.25～2.17(m, 2H); ESI-MSm/z: 323.10{[M+H]+}。

7c: 收率63%, m.p.185～188 ℃;1H NMRδ: 8.22(br s, 1H), 8.11(d,J=7.5 Hz, 1H), 7.94(d,J=6.9 Hz, 1H), 7.72(br s, 1H), 7.25(dd,J=7.5 Hz, 6.3 Hz, 1H), 4.85～ 4.77(m, 1H), 2.87～2.82(m, 2H), 2.76～2.72(m, 2H), 2.48(s, 3H), 2.09～2.05(m, 2H), 1.84～1.80(m, 2H); ESI-MSm/z: 259.16{[M+H]+}。

7d： 收率66%, m.p.159～161 ℃;1H NMRδ: 8.19(br s, 1H), 8.13(d,J=7.8 Hz, 1H), 7.95(s, 1H), 7.93(s, 1H), 7.84(br s, 1H), 7.44～7.41(m, 2H), 7.24(dd,J=8.1 Hz, 7.2 Hz, 1H), 4.92～4.84(m, 1H), 3.12～3.07(m, 2H), 2.59～2.51(m,2H), 2.05～2.02 (m, 2H), 2.01～1.90(m, 2H); ESI-MSm/z: 321.20{[M+H]+}。

7e： 收率69%, m.p.145～147 ℃;1H NMRδ: 8.69(s, 1H), 8.52(br s, 1H) , 7.98(d,J=7.2 Hz 1H), 7.95(d,J=8.4 Hz, 1H), 7.79(br s, 1H), 7.19(dd,J=7.2 Hz, 4.8 Hz, 1H), 5.31～5.25(m, 1H), 3.40～3.34(m, 2H), 3.24～3.19(m, 2H), 2.33～2.25(m, 2H); ESI-MSm/z: 231.12{[M+H]+}。

7f： 收率68%, m.p.166～168 ℃;1H NMRδ: 8.47(br s, 1H), 8.05(d,J=7.5 Hz, 1H), 7.89(d,J=7.8 Hz, 1H), 7.81(br s, 1H), 7.52(dd,J=7.5 Hz, 7.2 Hz, 1H), 5.59～5.48(m, 1H), 3.51～3.38(m, 2H), 3.27～3.22(m, 2H), 2.68～2.57(m, 2H); ESI-MSm/z: 249.18{[M+H]+}。

7g： 收率58%, m.p.181～183 ℃;1H NMRδ: 8.17(br s, 1H), 8.08(d,J=5.1 Hz, 1H), 7.89(br s, 1H), 7.88(d,J=6.3 Hz, 1H), 7.33(dd,J=6.9 Hz, 5.4 Hz, 1H), 5.73～5.68(m, 1H), 3.87～3.75(m, 2H), 3.52～3.42(m, 2H), 2.51～2.33(m, 2H); ESI-MSm/z: 265.11{[M+H]+}。

7h： 收率57%, m.p.173～176 ℃;1H NMRδ: 8.16(d,J=6.9 Hz, 1H), 8.13(br s, 1H), 8.11(d,J=7.5 Hz, 1H), 7.95(br s, 1H), 7.58(dd,J=7.5 Hz, 6.9 Hz, 1H), 5.68～5.73(m, 1H), 3.80～3.77(m, 2H), 3.12～3.11(m, 2H), 2.43～2.44(m, 2H); ESI-MSm/z: 309.10{[M+H]+}。

7i： 收率66%, m.p.160～162 ℃;1H NMRδ: 8.17(d,J=7.2 Hz, 1H), 8.14(br s, 1H), 8.11(d,J=7.5 Hz, 1H), 8.01(br s, 1H), 7.55(dd,J=7.4 Hz, 6.9 Hz, 1H), 5.80～5.78(m, 1H), 3.87～3.84(m, 2H), 2.61～2.60(m, 2H), 2.35～2.34(m, 2H); ESI-MSm/z: 256.18{[M+H]+}。

7j： 收率65%, m.p.165～166 ℃;1H NMRδ: 8.25(br s, 1H), 8.13(d,J=5.1 Hz, 1H), 7.93(br s, 1H), 7.88(d,J=6.3 Hz , 1H), 7.23(dd,J=6.9 Hz, 5.4 Hz, 1H), 5.71～5.65(m, 1H), 3.87～3.75(m, 2H), 3.52～3.42(m, 2H), 2.51～2.33(m, 2H), 2.05(s, 3H); ESI-MSm/z: 245.20{[M+H]+}。

7k： 收率62%, m.p.175～177 ℃;1H NMRδ: 8.35(br s, 1H), 8.11～8.13(m, 1H), 8.05(d,J=6.9 Hz, 1H), 7.97(d,J=7.2 Hz, 1H), 7.84(br s, 1H), 7.55～7.49(m, 2H), 7.43～7.39(m, 2H), 7.21(dd,J=7.8 Hz, 6.9 Hz, 1H), 5.51～5.43(m, 1H), 3.89～3.81(m,2H), 3.25～3.12(m, 2H), 2.45～2.26(m, 2H); ESI-MSm/z: 307.16{[M+H]+}。

7l： 收率79%, m.p.159～162 ℃;1H NMRδ: 8.56(br s, 1H), 7.97(d,J=8.7 Hz, 1H), 7.95(d,J=8.1 Hz, 1H), 7.71(br s, 1H), 7.13(dd,J=8.4 Hz, 7.2 Hz, 1H), 4.90～4.80(m, 1H), 4.15～3.97(m, 2H), 2.82～2.78(m, 2H), 2.73(s, 3H), 2.18～2.14(m, 2H), 2.02(s, 3H), 2.01～1.94(m, 2H); ESI-MSm/z: 301.17{[M+H]+}。

7m： 收率73%, m.p.189～192 ℃;1H NMRδ: 8.34(br s, 1H), 8.15～8.17(m, 1H), 8.13(d,J=8.7 Hz, 1H), 8.05(d,J=7.5 Hz, 1H), 7.75(br s, 1H), 7.54～7.49(m, 2H), 7.45～7.43(m, 2H), 7.23(dd,J=8.1 Hz, 6.9 Hz,1H), 4.93～4.85(m, 1H), 4.15～3.98(m, 2H), 3.14～3.12(m,2H), 2.68 (s, 3H), 2.05～2.02 (m, 2H), 2.01～1.90(m, 2H); ESI-MSm/z: 363.20{[M+H]+}。

7n： 收率61%, m.p.173～175 ℃;1H NMRδ: 8.22(br s, 1H), 8.13～8.11(m,1H), 7.95(s, 1H), 7.92(s, 1H), 7.84(br s, 1H), 7.57～7.51(m, 2H), 7.44～7.41(m, 2H), 7.24(dd,J=8.1 Hz, 7.8 Hz, 1H), 4.77～4.84(m, 1H), 2.93～2.97(m, 2H), 2.25(s, 3H), 2.15～2.19(m, 2H), 2.02～2.05(m, 2H), 1.95～2.01(m, 2H); ESI-MSm/z: 335.23{[M+H]+}。

1.3 PARP-1酶抑制活性測試

采用Trevigen公司生產(chǎn)的HT通用PARP凋亡化學(xué)發(fā)光法分析試劑盒對7a～7n的PARP-1酶抑制活性進行測定[15]。IC50值采用SPASS 19.0軟件計算獲得。

7a～7n和陽性對照藥MK-4827均用DMSO溶解，用PARP-1緩沖液稀釋配制0.5, 2.5, 12.5, 62.5, 300和1 500 nmol·L-1溶液；分別配制濃度0.01 U·μL-1的PARP-1酶溶液，PBS緩沖液(7.5 mmol·L-1Na2HPO4, 2.5 mmol·L-1NaH2PO4, 145 mmol·L-1NaCl, pH 7.4)， 0.1% Triton X-100/PBS溶液，空白對照：DMSO用PARP-1緩沖液稀釋1 000倍。

在96孔板酶標(biāo)儀中，每孔加入PARP-1緩沖液50 μL，于23 ℃孵育20 min；棄去孔內(nèi)液體，每孔加入空白對照及待測化合物10 μL，加入PARP-1酶15 μL，于23 ℃孵育10 min；加入PARP-1 Cocktail 25 μL，于23 ℃孵育60 min；棄去孔內(nèi)液體，依次用0.1% Triton X-100/PBS溶液(2×100 μL)和PBS(2×100 μL)漂洗。

每孔加入親和素試劑Strep-HRP 50 μL，于23 ℃孵育60 min，棄去孔內(nèi)液體，加入0.1% Triton X-100/PBS(200 μL)漂洗2 次，加入PBS(200 μL)漂洗2 次。加入預(yù)熱顯色劑TACS-Sapphire(50 μL)底物，避光反應(yīng)15 min。加入0.2 mol·L-1鹽酸(50 μL)終止液，混勻，用酶標(biāo)儀測定450 nm處吸光值A(chǔ)，計算抑制率[抑制率=(A對照-A實驗)/(A對照-A本底)×100%]，并計算IC50。

2 結(jié)果與討論

2.1 合成

7a～7n的合成中通過關(guān)鍵中間體3引入吲唑環(huán)結(jié)構(gòu)。本文采用在乙酸酐的催化下，中間體2與亞硝酸異戊酯一鍋法合成3。該方法反應(yīng)條件溫和，收率較高。其可能的機理是亞硝酸異戊酯在酸性條件下，與2的氨基反應(yīng)生成重氮鹽，而甲基因為受到鄰位重氮鹽和羧酸酯的強吸電子作用，具有一定的酸性，在脫去質(zhì)子后與重氮鹽發(fā)生分子內(nèi)的的加成進一步形成吲唑。

2.2 PARP-1酶抑制活性和初步構(gòu)效關(guān)系

評價了7a～7n對PARP-1的酶抑制活性，其IC50見表1。從表1可以看出，7a～7e, 7g和7h等7個化合物對于PARP-1酶抑制IC50達到30 nmol·L-1以下；在7a～7d中，吲唑的2-位引入哌啶基，3-位引入不同體積基團，當(dāng)引入甲基和苯基時，7c和7d對PARP-1的抑制活性明顯下降，尤其3-位苯基取代(7d)時相比無取代(7a)活性下降12倍，提示該位置不能引入體積較大的基團；當(dāng)2-位引入四氫吡咯基，3-位引入不同基團時，無取代和F取代的7e和7f均表現(xiàn)出對PARP-1的高抑制活性，IC50分別為4.2 nmol·L-1和4.6 nmol·L-1，與陽性對照藥Niraparib(MK4827)相當(dāng)，這可能是因為F和H體積接近導(dǎo)致，而Cl， Br， CN，甲基和苯基取代化合物7g～7k對PARP-1的抑制活性隨著取代基的體積增大而降低，這與7a～7d表現(xiàn)出的構(gòu)效關(guān)系是一致的；與7c和7d相比， 7l， 7m和7n對PARP-1酶抑制活性均有所降低，提示哌啶基上N被酰胺化或被甲基化取代會導(dǎo)致活性降低。這可能是因為哌啶環(huán)N上的氫原子可以作為氫鍵的供給體，從而加強與靶點的結(jié)合，而酰胺化和甲基化破壞了這個作用，從而導(dǎo)致活性降低；7a與7e相比，2-位四氫吡咯基取代的活性略高于哌啶基取代。

表1 7a～7n對PARP-1酶抑制活性

以7a為例，考察目標(biāo)化合物與底物分別反應(yīng)15 min, 30 min， 60 min, 90 min后檢測450 nm下吸光值并計算IC50，其值分別為17 nmol·L-1， 6.7 nmol·L-1， 7.2 nmol·L-1和7.5 nmol·L-1。表明7a與底物的結(jié)合在反應(yīng)30 min后接近平衡，7a濃度為(0.5， 2.5， 12.5， 62.5， 300和1 500)nmol·L-1時抑制率分別為13.39%， 26.61%， 57.68%， 71.55 %， 93.57%和100.31%，7a濃度與抑制率之間無線性關(guān)系。說明目標(biāo)化合物與底物之間的作用屬于可逆的非共價結(jié)合。

以3-甲基-2-硝基-苯甲酸甲酯為原料以較高的收率合成了14個新型吲唑類化合物(7a～7n)。評價了其對PARP-1酶的抑制活性，構(gòu)效關(guān)系分析表明: 7a～7n對PARP-1的抑制活性隨著3-位取代基的體積增大而降低，2-位四氫吡咯基取代略高于哌啶基取代，而哌啶基或四氫吡咯基上的氮原子被酰胺化或甲基化對活性均有不利影響。在所有目標(biāo)化合物中，對PARP-1酶抑制IC50低于30 nmol·L-1的化合物有7個，其中2-(四氫吡咯-4-基)-2H-吲唑-7-甲酰胺(7e)和3-氟-2-(四氫吡咯-4-基)-2H-吲唑-7-甲酰胺(7f)的IC50分別為4.2 nmol·L-1和4.6 nmol·L-1，與對照藥Niraparib(MK-4827)活性類似，可作為先導(dǎo)化合物作進一步研究。

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Synthesis and Biological Evaluation of Novel PARP-1 Inhibitors with Indazole Skeleton

LONG Wei1, QIU Wen-ge1*, HU Yun-yan2,SONG Li-yun1, LI Hai-jun2, HE Hong1*

(1. Beijing Key Laboratory for Green Catalysis and Separation, College of Environmental and Energy Engineering,Beijing University of Technology, Beijing 100124, China; 2. Betta pharmaceuticals Co. Ltd, Beijing 100176, China)

Methyl 1H-indazole-7-carboxylate(3) was obtained by two-step reaction from methyl 2-nitro-3-methylbenzoate. 3-Halogenated-3(4b～4d) were prepared by halogenation of 3 with POCl3, Br2or I2, respectively. 3-Fluoro(cyano)-3(4a, 4e) were prepared by fluorination or cyanation of 4d with selectflor or Zn(CN)2. 3-Methyl(phenyl)-3(5a, 5b) were obtained by Suzuki coupling of 4d with methylboronic acid or phenylboronic acid catalyzed by Pd(PPh3)4. Indazole derivatives(6a～6n) were synthesized byN-alkylation of 3, 4a～4c, 4e and 5. Fourteen novel indazole derivatives(7a～7n) were synthesized by aminolysis and deprotection from 6a～6n. The structures were characterized by1H NMR and ESI-MS. The results of biological evaluation indicated that seven target molecules displayed inhibitory activities against PARP-1 with IC50less than 30 nmol·L-1. Moreover, the indazoles bearing pyrrolidinyl at 2-position and hydrogen(7e) or fluorin(7f) at 3-position displayed inhibitory activities against PARP-1 with IC50of 4.2 nmol·L-1and 4.6 nmol·L-1, respectively.

2-nitro-3-methylbenzoate; indazole; PARP-1 inhibitor; synthesis; biological activity

2016-01-08

龍偉(1983-)，男，漢族，江西宜春人，博士研究生，主要從事有機合成研究。 E-mail: longwei007@163.com

邱文革，教授， E-mail: qiuqenge@bjut.edu.cn; 何洪，教授， E-mail: hehong@bjut.edu.cn

O626; O621.3

A

10.15952/j.cnki.cjsc.1005-1511.2016.04.16016