含 1，2-苯并噻嗪結(jié)構(gòu)的［1，3，4］噻二唑并［3，2-a］［1，3，5］三嗪衍生物的合成及其抗腫瘤活性

趙小美，王 新*，汲 霞，張 華，張平平，胡國強(qiáng)

（1齊魯醫(yī)藥學(xué)院藥學(xué)院，淄博255300；2河南大學(xué)藥物研究所，開封475001）

惡性腫瘤是一種嚴(yán)重危害人類健康的疾病，對于腫瘤疾病的預(yù)防和治療是世界各國所面臨的共同問題，研究并開發(fā)有效的抗腫瘤藥物是藥學(xué)領(lǐng)域一直以來的熱點(diǎn)?；跈C(jī)制的藥物設(shè)計(jì)是發(fā)現(xiàn)先導(dǎo)化合物的有效途徑［1］。腫瘤相關(guān)因子NF-κB既是免疫和炎癥反應(yīng)重要的調(diào)節(jié)因子，又是腫瘤疾病重要的啟動因子。目前，有研究表明［2］，炎癥有促進(jìn)腫瘤發(fā)展的趨勢，炎癥與腫瘤之間的關(guān)系的研究將會為新型抗腫瘤藥物的研究提供新的思路。

吡羅昔康是第1個上市的1，2-苯并噻嗪類藥物，通過抑制COX-2的活性，從而抑制花生四烯酸的生成，導(dǎo)致前列腺素的合成受阻，進(jìn)而發(fā)揮抗炎作用。

1，3，5-三嗪類化合物具有廣泛的生物活性，常常出現(xiàn)在具有生物活性的農(nóng)藥、醫(yī)藥等化合物中。該類化合物具有抗腫瘤［3-5］、殺菌［6-7］、降血糖［8］、抑制乙酰膽堿酯酶［9-10］、保護(hù)心臟功能［11］、抗癲癇［12-13］、抗抑郁［14-16］等效用，因而受到研究者的廣泛關(guān)注?；诖?，本研究以吡羅昔康合成中間體（2-甲基-4-羥基-2H-1，2-苯并噻嗪-3-甲酸甲酯-1-1-二氧化物，CAS:35511-15-0）為原料，用稠雜環(huán)在1，2-苯并噻嗪環(huán)C-3進(jìn)行活性拼接，經(jīng)多步反應(yīng)合成一系列含 1，2-苯并噻嗪結(jié)構(gòu)的［1，3，4］噻二唑并［3，2-a］［1，3，5］三嗪的衍生物，合成見路線 1。

Scheme 1 Synthetic route of the target compounds

1 化學(xué)合成部分

1.1 試劑與儀器

吡羅昔康吡羅昔康合成中間體（2-甲基-4-羥基-2H-1，2-苯并噻嗪-3-甲酸甲酯-1-1-二氧化物，CAS:35511-15-0，湖北鴻鑫瑞宇精細(xì)化工有限公司）；化合物 1（2-甲基-4-羥基-2H-1，2-苯并噻嗪-3-甲酰肼-1-1-二氧化物）按文獻(xiàn)［17］的方法制備。其余試劑均為市售分析純，未經(jīng)處理，直接使用。

熔點(diǎn)用毛細(xì)管法測定，溫度未校正；AM2400型核磁共振儀（德國Bruker公司）；HP1100型質(zhì)譜儀（美國Agilent公司）；PE2400-II元素分析儀（美國PE公司）。

1.2 實(shí)驗(yàn)步驟

1.2.1 化合物 2（3-（5-氨基-1，3，4-噻二唑-2-基）-2-甲基-4-羥基-2H-1，2-苯并噻嗪-1，1-二氧化物）的合成 將化合物 1 26.9 g（0.1 mol），KSCN 19.5 g（0.2 mol），乙酸 135 mL（2.36 mol）依次加入到250 mL的三口瓶中，攪拌均勻后，加熱，回流反應(yīng)8 h，TLC檢測，反應(yīng)完全后，冷卻，過濾，干燥得化合物23.3 g，收率75%；mp:244～245℃。

1.2.2 化合物 3（2-氨基-5-（2-甲基-4-羥基-2H-1，2-苯并噻嗪-1，1-二氧化-3-基）-1，3，4-噻二唑-3（2H）-甲醛）的合成 在裝有溫度計(jì)的500 mL四口瓶中，加入二甲基甲酰胺（DMF）45 mL，冰浴條件下，緩慢滴加三氯氧磷130 mL（1.4 mol），控制溫度小于10℃，滴畢，將化合物 2（22.1 g，0.07 mol），分批加入到四口瓶中，控制溫度小于15℃，加畢，自然升溫至室溫，反應(yīng)1 h后，加熱至80～90℃，并反應(yīng)5 h。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液倒入冰水中，攪拌，得化合物3。采用乙醇和水的混合溶劑對產(chǎn)物進(jìn)行重結(jié)晶，過濾，干燥，得黃色化合物12.4 g，收率51%；mp:252～254℃。

1.2.3 化合物 4（2-氨基-5-（2-甲基-4-羥基-2H-1，2-苯并 噻 嗪-1，1-二 氧 化-3-基）-1，3，4-噻 二 唑-3（2H）-羧酸）的合成 取化合物 3（11.3 g，0.03 mol），純化水300 mL，依次加入到1 000 mL三口瓶中，加熱至 70～80℃，劇烈攪拌下，滴加 5%KMnO4水溶液360 mL，約30 min滴完。反應(yīng)過程中，用1 mol／L KOH水溶液控制反應(yīng)液的pH范圍為8～9，反應(yīng)8 h。TLC檢測，原料反應(yīng)完全后，自然冷卻至室溫，析出結(jié)晶，過濾，得黃色粉末狀化合物4 7.2 g。收率61%，mp:286～288℃。

1.2.4 化合物 5（2-（2-甲基-4-羥基-2H-1，2-苯并噻嗪-1，1-二氧化-3-基）-6，8a-二氫-5H-［1，3，4］噻二唑并［3，2-a］［1，3，5］三嗪-6-酮）的合成 向 100 mL三口瓶中，依次加入化合物 4（5.3 g，0.014 mol）、甲酰胺（5.6 mL，0.141 mol），升溫至120～130℃反應(yīng)3 h后，再升溫至160～170℃并保溫反應(yīng)2 h，反應(yīng)結(jié)束后，自然冷卻至50℃左右，加入300 mL水，充分?jǐn)嚢?，過濾，干燥得黃色化合物5 2.1 g。收率39%，mp:253～255℃。

1.2.5 化合物 6a（N-（2-（2-甲基-4-羥基-2H-1，2-苯并噻嗪-1，1-二氧化-3-基）-6，8a-二氫-5H-［1，3，4］噻二唑并［3，2-a］［1，3，5］三嗪-5-亞基）硫代乙酰胺）的合成 向100 mL三口瓶中，加入化合物5（1.1 g，0.003 mol），硫代乙酰胺（0.3 g，0.004 mol），無水乙醇20 mL，加熱至回流，反應(yīng)6 h，TLC檢測，反應(yīng)結(jié)束后，自然冷卻至室溫，過濾，得黃色化合物6a 0.8 g。收率62%，mp:237～239℃。

按化合物6a類似的方法分別制備目標(biāo)化合物6b～6i。理化性質(zhì)和光譜數(shù)據(jù)見表1和表2。

Table1 Physical properties of compounds 6a 6i

Table2 Spectral data of compounds 2 5 and 6a 6i

（Continued）Compd. 1H NMR（DMSO-d6）δ 13 CNMR（DMSO-d6）δ MS（m／z ）6e 12.28（1H，s，-OH），11.63（1H，s，Ph-OH），10.54（1H，s，-N＝C-NH），7.63（1H，s，-N＝CH），457［M＋H］158，155，152，150，138，136，134，129，127，124，115，104，72，41＋7.14 7.83（8H，m，Ph-H），4.25（1H，s，-N-CH-N），2.68（3H，s，-NCH3）6f 12.24（1H，s，-OH），10.38（1H，s，-N＝C-NH），7.52（1H，s，-N＝CH），7.42 7.74（4H，m，Ph-H），4.35（1H，s，-N-CH-N），3.82（2H，s，-C＝N-CH2），3.28（2H，s，-S-CH2），2.67（3H，s，-NCH3）174，157，153，150，，133，132，129，127，124，104，71，55，41，32 450［M＋H］＋6g 12.32（1H，s，-OH），10.34（1H，s，-N＝C-NH），7.72 8.56（3H，m，pyrimidine-H），7.61（1H，s，-N＝CH），7.42-7.86（4H，m，Ph-H），4.32（1H，s，-N-CHN），3.82（2H，s，-C＝N-CH2），3.28（2H，s，-S-CH2），2.67（3H，s，-NCH3）163，160，158，137，134，132，129，127，124，115，104，72，40 443［M＋H］＋6h 12.22（1H，s，-OH），10.36（1H，s，-N＝C-NH），7.36 8.52（4H，m，pyridine-H），7.53（1H，s，-N＝CH），7.46-7.78（4H，m，Ph-H），4.37（1H，s，-N-CHN），2.69（3H，s，-NCH3）157，156，150，149，139，138，134，132，129，127，124，104，72，39 442［M＋H］＋6i 12.26（1H，s，-OH），10.42（1H，s，-N＝C-NH），7.48（1H，s，-N＝CH），7.44 7.83（4H，m，Ph-H），4.34（1H，s，-N-CH-N），2.66（3H，s，-NCH3），1.52-2.94（10H，m，piperidine-H）158，155，149，140，134，132，129，127，124，106，71，51，41，25，24 448［M＋H］＋

2 抗腫瘤活性實(shí)驗(yàn)

采用MTT法測定合成的目標(biāo)化合物對人胰腺癌細(xì)胞Capan-1（中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院協(xié)和細(xì)胞庫）、鼠白血病細(xì)胞L1210（中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院協(xié)和細(xì)胞庫）和人肝癌細(xì)胞SMMC-7721（中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院協(xié)和細(xì)胞庫）的半數(shù)抑制濃度（IC50），結(jié)果見表3。

Table3 Anti-proliferative activity of the tested compounds against Capan-1 SMMC-7721 and L1210 tumor cells（±s，n＝3）

Table3 Anti-proliferative activity of the tested compounds against Capan-1 SMMC-7721 and L1210 tumor cells（±s，n＝3）

*P＜0.05 vs doxorubicin

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體外抗腫瘤實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，9個目標(biāo)化合物對人胰腺癌細(xì)胞Capan-1、鼠白血病細(xì)胞L1210和人肝癌細(xì)胞SMMC-7721呈現(xiàn)出不同程度的抑制作用（IC50均小于20μmol／L），其中化合物 6f、6g和 6h對Capan-1、L1210和 SMMC-7721的IC50與對照藥多柔比星的活性相當(dāng)。

結(jié)果表明，噻二唑并三嗪側(cè)鏈的引入，對提高該類化合物的抗腫瘤活性有一定的作用。在噻二唑并三嗪的基礎(chǔ)上，引入芳環(huán)或芳雜環(huán)取代時(shí)，化合物的抗腫瘤活性較烷基取代時(shí)更強(qiáng)，尤其是引入芳香雜環(huán)側(cè)鏈時(shí)，有利于化合物電荷的分散而穩(wěn)定，進(jìn)一步增強(qiáng)了化合物的抗腫瘤活性，具有進(jìn)一步研究的價(jià)值，這也預(yù)示著1，2-苯并噻嗪類藥物C-3位的結(jié)構(gòu)修飾在治療腫瘤方面將會有更廣闊的研究前景。