靶向c-myc G-四鏈體的喹啉聯(lián)咪唑類衍生物的合成

謝曉玲 ， 鄭 滔 ， 鄧南翔 ， 張尚師 , 舒 兵*

(1.廣東藥科大學(xué) 藥學(xué)院 ， 廣東 廣州 510006 ； 2.廣東藥科大學(xué) 新藥研究中心 ， 廣東 廣州 510006)

癌基因c-myc是最早發(fā)現(xiàn)的并且促進(jìn)癌癥發(fā)生的癌基因之一[1]。在腫瘤細(xì)胞的異常表達(dá)，如乳腺癌、結(jié)腸癌、宮頸癌、惡性膠質(zhì)瘤等[2-3]。癌基因c-myc的轉(zhuǎn)錄被多個啟動子調(diào)控。在c-mycP1啟動子上游-142～-115處，存在著一段長度為27個堿基的富G序列5′-TGGGGAGGGTGGGGAGGGTGGGGAAGG-3′ (簡稱Pu27)，控制了85%～90%的c-myc轉(zhuǎn)錄活性[4]。Pu27序列富含連續(xù)的富G堿基，在生理條件下能夠自身折疊形成特殊的DNA二級結(jié)構(gòu)——G-四鏈體。研究發(fā)現(xiàn)，咪唑類等小分子化合物可以穩(wěn)定和結(jié)合G-四鏈體結(jié)構(gòu)，下調(diào)癌基因c-myc的轉(zhuǎn)錄，表現(xiàn)出良好的抗腫瘤活性[5]。因此，c-mycG-四鏈體已成為一種新型基因轉(zhuǎn)錄控制元件，并作為抗癌藥物設(shè)計的新型靶標(biāo)具有潛在的理論和實際應(yīng)用前景。

喹啉是一類雙環(huán)含氮芳香平面結(jié)構(gòu)的稠雜環(huán)類化合物，具有良好的生理活性，如降血壓、抗腫瘤、抗病毒等[6]。此外，HU等[7]研究表明咪唑類衍生物可以作為靶向識別c-mycG-四鏈體的骨架分子。基于此，為獲得結(jié)構(gòu)多樣性的靶向識別c-mycG-四鏈體的苯并咪唑聯(lián)喹啉類衍生物，本文將喹啉與苯并咪唑進(jìn)行結(jié)構(gòu)融合，得到苯并咪唑聯(lián)喹啉類骨架，同時，在喹啉的4位引入不同的胺基側(cè)鏈，得到一系列新型苯并咪唑聯(lián)喹啉類衍生物，期望得到結(jié)構(gòu)新穎且靶向c-myc G-四鏈體的目標(biāo)化合物。合成路線如圖1所示。

注：反應(yīng)條件和試劑為(i)胺類，1,4-二氧六環(huán)，對甲基苯磺酸,120 ℃;(ii) SeO2,1,4-二氧六環(huán),100 ℃;(iii)鄰苯二胺,Na2S2O6,乙醇,80 ℃。

1 主要儀器和試劑

實驗儀器：N-1300V-W旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，東京理化-上海艾朗儀器有限公司； dvance Bruker 400M超導(dǎo)核磁共振波譜儀，瑞士BRUKER公司；Thermo超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀，賽默飛世爾科技公司。實驗試劑：4-硝基苯胺、乙酰乙酸乙酯、三氯氧磷、二氧化硒、鄰苯二胺等購自上海泰坦科技股份有限公司；其余所用試劑還有NaOH、乙醇、醋酸、二氯甲烷(DCM)、乙酸乙酸(EA)等以上均為化學(xué)純。

2 實驗操作

2.1 中間體2-甲基-4-取代胺基-6-硝基喹啉(2a-b)的合成

往100 mL的三口瓶中，加入4-氯-2-甲基-6-硝基喹啉1(1.0 g, 4.5 mmol)，加入2 mL取代胺類和10 mL 1,4-二氧六環(huán)，攪拌使之溶解，加入0.3 g對甲基苯磺酸后，將反應(yīng)體系于120 ℃加熱，TLC檢測反應(yīng)程度。反應(yīng)畢，放冷至50 ℃，倒入50 mL飽和NaHCO3溶液中，攪拌，加入30 mL乙酸乙酯萃取3次，合并萃取液，無水Na2SO4干燥，旋干，得粗品，加硅膠柱層析[乙酸乙酯(EA)∶石油醚(PE)=1∶5～2∶1]得到產(chǎn)物2a-b。

2.2 中間體4-取代-6-硝基-喹啉-2-甲醛(3a-b)的合成

于100 mL的三口瓶中，加入中間體2a-b(1.75 mmol)，加入10 mL 1,4-二氧六環(huán)，攪拌至全部溶解，加入SeO2(0.29 g,2.62 mmol)，反應(yīng)體系在100 ℃加熱，TLC檢測反應(yīng)進(jìn)程。反應(yīng)畢，放冷至50 ℃，濾去不溶固體，反應(yīng)液直接旋干，硅膠柱層析得到產(chǎn)品(EA∶PE=1∶8～1∶2)。①4-(N-甲基哌嗪)-6-硝基-喹啉-2-甲醛(3a)，黃色固體，產(chǎn)率73%。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ10.32(s,1H),9.63(d,J=3.1Hz,1H),8.61(d,J=2.9 Hz,1H),7.58-7.49(m,2H),3.41(t,J=5.3 Hz,4H),2.35(t,J=4.9 Hz,4H),2.21(s,3H)。②4-嗎啉-6-硝基-喹啉-2-甲醛(3b)，黃色固體，產(chǎn)率61%。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ10.19(s,1H),9.00(d,J=2.5 Hz,1H),8.53(dd,J=9.2,2.5 Hz,1H),8.40-8.24(m,1H),7.57(s,1H),4.07(t,J=4.7 Hz,4H),3.41(t,J=4.4 Hz,4H)。

2.3 2-(1H-苯并[d]咪唑-2-基)-4-取代-6-硝基喹啉(4a-b)的合成

往100 mL的圓底燒瓶中，加入中間體3a-b(0.5 mmol)，加入5 mL無水乙醇，攪拌至全部溶解，加入鄰苯二胺(59.4 mg，0.55 mmol)和Na2S2O6(133.1 mg，0.55 mmol)，反應(yīng)體系于80 ℃油浴中加熱10 h。反應(yīng)畢，放冷至50 ℃，加20 mL水?dāng)嚢?，以EA萃取3次，合并有機(jī)層，飽和氯化鈉溶液洗滌2次，無水硫酸鈉干燥，有機(jī)層旋干，經(jīng)硅膠柱層析得到產(chǎn)品喹啉衍生物4a-b。①2-(1H-苯并[d]咪唑-2-基)-4-(N-甲基哌嗪)-6-硝基喹啉(4a)，黃色固體，產(chǎn)率71%。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ10.75(s,1H),8.97(d,J=2.5 Hz,1H),8.43(dd,J=9.2,2.5 Hz,1H),8.13(d,J=9.2 Hz,1H),8.08(s,1H),7.94～7.88(m,1H),7.64～7.52(m,1H),7.36(ddd,J=13.3,7.2,5.9 Hz,2H),3.52～3.41(m,4H),2.89～2.73(m,4H),2.47(s,3H),ESI-MS(m/z)388.2[M+H]+。②2-(1H-苯并[d]咪唑-2-基)-4-嗎啉-6-硝基喹啉(4b)，黃色固體，產(chǎn)率65%。1H NMR(500 MHz,CDCl3)δ8.96(d,J=2.4 Hz,1H),8.46(dd,J=9.2,2.5 Hz,1H),8.15(t,J=4.6 Hz,2H),7.72(tt,J=9.6,3.8 Hz,1H),7.58～7.49(m,1H),7.37(dd,J=6.1,3.0 Hz,2H),4.09～4.06(m,4H),3.49～3.43(m,4H),ESI-MS(m/z) 375.1[M+H]+。

3 結(jié)論

以4-氯-2-甲基-6-硝基喹啉為起始原料，經(jīng)歷胺基取代反應(yīng)、Riley氧化反應(yīng)、咪唑合成反應(yīng)等步驟合成得到2個新型含不同胺類的喹啉聯(lián)咪唑類衍生物，為今后的這一系列喹啉聯(lián)咪唑類衍生物的細(xì)胞活性實驗提供依據(jù)和保障，為藥物修飾和新藥開發(fā)提供有價值的信息和研究基礎(chǔ)。