李成,呂夢(mèng)凡,余佳,徐必學(xué)*,徐廣燦*(1. 貴州中醫(yī)藥大學(xué) 藥學(xué)院,貴陽(yáng) 550025;2.貴州醫(yī)科大學(xué) 省部共建藥用植物功效與利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,貴陽(yáng) 550014;3. 貴州省中國(guó)科學(xué)院天然產(chǎn)物化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,貴陽(yáng) 550014)
近年來(lái),癌癥(亦稱惡性腫瘤)的發(fā)病率和病死率呈逐年上升趨勢(shì)[1],我國(guó)癌癥患者病死率居世界首位。2021年,全球新增癌癥患者數(shù)量約為1930萬(wàn),因患癌死亡人數(shù)達(dá)1000萬(wàn)人;預(yù)計(jì)到2040年全球?qū)?huì)有超過(guò)2840萬(wàn)新增癌癥患者,相較于2020年,增幅達(dá)47%[2]。由此可見(jiàn),癌癥已成為威脅人類生命健康的主要疾病之一。目前,抗腫瘤的治療方法主要有手術(shù)治療、化學(xué)藥物治療和免疫治療等[3]。其中,化學(xué)藥物治療是目前針對(duì)惡性腫瘤的主要治療方法,但在臨床應(yīng)用中,現(xiàn)有抗腫瘤藥物往往表現(xiàn)出毒副作用大和易產(chǎn)生耐藥性等缺點(diǎn)[4]。因此,尋找和開(kāi)發(fā)新型高效低毒的抗腫瘤藥物具有重要的科學(xué)意義。
喹啉(quinoline)及其衍生物是一類重要的、具有多種生物活性(如抗瘧疾[5]、抗菌[6]、抗腫瘤[7-9]、調(diào)節(jié)免疫[10]、抗炎癥[11]和抗結(jié)核[12]等)的氮雜環(huán)類化合物,廣泛存在于許多天然產(chǎn)物和合成藥物中[13]:如抗瘧疾藥[14](奎寧、奎尼丁、氯喹等)、抗真菌藥(氯碘羥喹)和平喘藥(孟魯司特)等已上市銷售藥物[15]。同時(shí),喹啉作為抗腫瘤藥物研發(fā)中的優(yōu)勢(shì)骨架結(jié)構(gòu)受到了高度的關(guān)注,已有多種含喹啉骨架的抗腫瘤藥物上市銷售,例如伯舒替尼(bosutinib)、樂(lè)伐替尼(lenvatinib)、吡咯替尼(pyrotinib)等[16](見(jiàn)圖1)。
圖1 伯舒替尼、樂(lè)伐替尼和吡咯替尼結(jié)構(gòu)式Fig 1 Structures of bosutinib,lenvatinib,and pyrotinib
氟原子因具有與氫原子相近的原子半徑以及高電負(fù)性的特性,使得含氟基團(tuán)在許多研究領(lǐng)域,尤其是醫(yī)藥領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用[17-19]。三氟甲基(-CF3)是一類常見(jiàn)的含氟基團(tuán),多項(xiàng)研究表明,三氟甲基的引入能夠顯著改善原化合物的化學(xué)穩(wěn)定性、親脂親油性、生物膜通透性、體內(nèi)代謝穩(wěn)定性和生物利用度等[20]?;卩羌芙Y(jié)構(gòu)和三氟甲基在抗腫瘤藥物研發(fā)應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì),本課題組前期設(shè)計(jì)并合成了系列2-三氟甲基-喹啉-4-胺衍生物,并發(fā)現(xiàn)部分化合物具有較好的抗腫瘤活性[21-23]。在藥物設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中,藥物分子母核結(jié)構(gòu)上取代基的位置變化往往對(duì)其藥效及生物活性具有較大的影響。因此,探索喹啉類化合物母核上三氟甲基取代位置的變化對(duì)其生物活性的影響,本文在前期研究基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并合成了一系列4-三氟甲基-6-甲氧基喹啉-2-胺衍生物(見(jiàn)圖2),并通過(guò)1H NMR、13C NMR和19F NMR 進(jìn)行了結(jié)構(gòu)確證。采用MTT法測(cè)定目標(biāo)化合物對(duì)K562細(xì)胞(人慢性髓系白血病細(xì)胞)、LNCaP細(xì)胞(前列腺癌細(xì)胞)、PC3細(xì)胞(前列腺癌細(xì)胞)、HeLa細(xì)胞(人宮頸癌細(xì)胞)、A549細(xì)胞(人肺癌細(xì)胞)5種腫瘤細(xì)胞株的體外生長(zhǎng)抑制活性,為進(jìn)一步探討該類化合物的抗腫瘤生物活性提供了研究基礎(chǔ)。
GB3002型電子天平(METTLER TOLEDO);MYP19-2型磁力攪拌器(上海梅穎浦儀器儀表制造有限公司);Rotavaper R-114型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(BUCHI);XT-4型熔點(diǎn)儀(上海華巖儀器設(shè)備有限公司);Bruker Avance NEO 600 MHz型核磁共振儀[DMSO-d6或CDCl3為溶劑,四甲基硅烷(TMS)為內(nèi)標(biāo),瑞士Bruker公司];恒溫培養(yǎng)箱(美國(guó)Grant 公司);超低溫冰箱(美國(guó)Beckman公司);顯微鏡(Olympus Corporation);多功能酶標(biāo)儀(美國(guó)Biotek公司)。柱層析硅膠(200~300目)和薄層層析硅膠板(煙臺(tái)江友硅膠開(kāi)發(fā)有限公司);四氮唑藍(lán)(MTT,Sigma公司);所用試劑均為市售分析純或化學(xué)純;A549細(xì)胞(湖南豐暉生物科技有限公司);PC3細(xì)胞、LNCaP細(xì)胞、K562細(xì)胞、HeLa細(xì)胞(貴州省中國(guó)科學(xué)院天然產(chǎn)物化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)。
如圖2所示合成路線,將4-甲氧基苯胺與三氟乙酰乙酸乙酯在130℃下回流反應(yīng)得化合物2,化合物2經(jīng)多聚磷酸催化環(huán)合反應(yīng)得化合物3,化合物3經(jīng)氯代反應(yīng)得關(guān)鍵中間體4;在酸性條件下,將中間體4與適宜的苯胺類化合物偶聯(lián)得化合物5a~5f;化合物5a~5d經(jīng)N-甲基化得化合物6a~6d;5e~5f經(jīng)鈀碳催化氫化還原得化合物7a~7b,化合物7a~7b與不同的酸酐(乙酸酐、丙酸酐和戊酸酐)或丙烯酰氯反應(yīng)得化合物8a~8e(見(jiàn)圖2)。
圖2 目標(biāo)化合物的合成路線圖Fig 2 Synthesis route of target compounds
2.2.1N-(4-甲氧基苯基)-三氟乙酰乙酰胺(化合物2[24])的合成 取對(duì)甲氧基苯胺(10 g,81.2 mmol)、三氟乙酰乙酸乙酯(23.75 mL,162.4 mmol)于100 mL反應(yīng)瓶中,130℃攪拌回流,每隔30 min加水0.36 mL,6 h反應(yīng)完畢[25]。待反應(yīng)液冷卻至室溫后,將反應(yīng)液分散至200 mL 正己烷和200 mL 冰水混合液中并且迅速攪拌,可見(jiàn)大量固體析出,過(guò)濾,濾餅以正己烷少量多次洗滌后于60℃減壓烘干,得16.58 g白色固體化合物2,收率為78.2%。所得樣品未經(jīng)進(jìn)一步純化直接用于下一步反應(yīng)。
2.2.2 4-三氟甲基-2-羥基-6-甲氧基-喹啉(化合物3[24])的合成 取多聚磷酸(85.8 g,253.9 mmol)置于250 mL反應(yīng)瓶中,氬氣置換,于100℃攪拌0.5 h,加入化合物2(16.58 g,63.48 mmol)后繼續(xù)攪拌1 h至反應(yīng)完全。將反應(yīng)液分散至400 mL冰水中,攪拌下加入NaOH調(diào)節(jié)pH至弱堿性,可見(jiàn)大量固體析出,過(guò)濾,濾餅于80℃減壓烘干,得12.47 g白色固體化合物3,收率為80.8%。所得樣品未經(jīng)進(jìn)一步純化直接用于下一步反應(yīng)。1H NMR(600 MHz,DMSO-d6)δ:12.25(s,1H),7.41(d,J=9.1 Hz,1H),7.35(dd,J=9.1,2.7 Hz,1H),7.05(s,1H),6.98(s,1H),3.80(s,3H)。
2.2.3 4-三氟甲基-6-甲氧基-2-氯-喹啉(化合物4[26])的合成 取化合物3(12.47 g,5.62 mmol)放于500 mL反應(yīng)瓶中,加入DMF 150 mL溶解完全,氬氣置換,于100℃攪拌下緩慢注入三氯氧磷(9.56 mL,102 mmol),繼續(xù)攪拌4.5 h至反應(yīng)完全。將反應(yīng)液分散至水中,有固體析出,過(guò)濾,濾餅于80℃減壓烘干,得11.46 g白色固體化合物4,收率為85.4%。所得樣品直接用于下一步反應(yīng)。1H NMR(600 MHz,CDCl3)δ:8.00(d,J=9.2 Hz,1H),7.65(s,1H),7.46(dd,J=9.3,2.7 Hz,1H),7.31(s,1H),3.95(s,3H)。
2.2.4 化合物5的合成(以化合物5a為例) 取化合物4(200 mg,0.76 mmol)、對(duì)三氟甲基苯胺(148 mg,0.92 mmol)置于10 mL反應(yīng)瓶中,加入異丙醇3 mL將其溶解,氬氣置換后加入HCl(36%)200 μL,于80℃攪拌反應(yīng)41 h。將反應(yīng)液分散于乙酸乙酯與水中,萃取,有機(jī)相依次以飽和NaCl洗滌,無(wú)水MgSO4干燥,減壓蒸干,所得濃縮物經(jīng)硅膠柱層析純化,得252 mg白色固體化合物5a,收率為90.9%。
N-(4-三氟甲基苯基)-4-三氟甲基-6-甲氧基喹啉-2-胺(化合物5a):收率為90.9%。白色固體,m.p. 157~162℃,1H NMR(600 MHz,CDCl3)δ:7.84(d,J=9.1 Hz,1H),7.80(d,J=8.4 Hz,2H),7.61(d,J=8.4 Hz,2H),7.37(dd,J=9.2,2.7 Hz,1H),7.27(s,1H),7.22(s,1H),6.87(s,1H),3.93(s,3H);13C NMR(151 MHz,CDCl3)δ:156.95,150.50,144.13,143.29,135.25(q,J=31.5 Hz),129.53,126.60(q,J=3.8 Hz),124.51(q,J=271.1 Hz),124.26(q,J=32.9 Hz),123.40(q,J=274.3 Hz),122.81,119.90,118.41,110.79(q,J=5.5 Hz),103.12(q,J=2.4 Hz),55.71;19F NMR(565 MHz,CDCl3)δ:-61.8,-62.7。
參考上述方法合成化合物5b~5f。N-(3-乙炔基苯基)-4-三氟甲基-6-甲氧基喹啉-2-胺(化合物5b):收率為90.9%。白色固體,m.p.147~156℃,1H NMR(600 MHz,CDCl3)δ:7.81(d,J=9.2 Hz,1H),7.77(t,J=1.9 Hz,1H),7.65~7.62(m,1H),7.34(dd,J=9.2,2.8 Hz,1H),7.32(t,J=8.0 Hz,1H),7.25(s,1H),7.22(dt,J=7.6,1.3 Hz,1H),7.19(s,1H),6.74(s,1H),3.92(s,3H),3.10(s,1H);13C NMR(151 MHz,CDCl3)δ:156.62,151.18,144.29,140.14,135.08(q,J=31.4 Hz),129.39,129.35,126.86,123.46(q,J=274.6 Hz),123.15,123.10,122.60,120.27,119.62,110.33(q,J=5.6 Hz),103.14(q,J=2.6 Hz),83.62,77.47,55.67;9F NMR(565 MHz,CDCl3)δ:-62.7。
N-(4-甲基苯基)-4-三氟甲基-6-甲氧基喹啉-2-胺(化合物5c):收率為84.6%。白色固體,m.p. 155~159℃,1H NMR(600 MHz,CDCl3)δ:7.75(d,J=9.1 Hz,1H),7.40(d,J=8.3 Hz,2H),7.32(dd,J=9.2,2.8 Hz,1H),7.25(d,J=2.4 Hz,1H),7.24(s,1H),7.19(d,J=8.1 Hz,2H),6.83(s,1H),3.91(s,3H),2.36(s,3H);13C NMR(151 MHz,CDCl3)δ:156.25,152.31,144.58,137.24,134.95(q,J=31.1 Hz),133.48,130.06,128.99,123.56(q,J=274.4 Hz),122.45,121.04,119.38,109.64(q,J=5.7 Hz),103.22(q,J=2.3 Hz),55.65,21.00;19F NMR(565 MHz,CDCl3)δ:-62.7。
N-(3-氟-4-氯苯基)-4-三氟甲基-6-甲氧基喹啉-2-胺(化合物5d): 收率為93.2%。白色固體,m.p. 120~123℃,1H NMR(600 MHz,CDCl3)δ:7.90(dd,J=6.5,2.7 Hz,1H),7.80(d,J=9.2 Hz,1H),7.43~7.39(m,1H),7.35(dd,J=9.2,2.7 Hz,1H),7.26~7.24(m,1H),7.14~7.10(m,2H),6.64(s,1H),3.92(s,3H);13C NMR(151 MHz,CDCl3)δ:156.71,154.15(d,J=244.5 Hz),150.98,144.11,136.79(d,J=3.0 Hz),135.22(q,J=31.2 Hz),129.33,123.40(q,J=274.4 Hz),122.69,121.83,121.31(d,J=18.4 Hz),119.39(d,J=6.7 Hz),116.89(d,J=22.2 Hz),110.29(q,J=5.6 Hz),103.18(q,J=2.5 Hz),55.69;19F NMR(565 MHz,CDCl3)δ:-62.7,-122.6。
N-(3-硝基-4-甲氧基苯基)-4-三氟甲基-6-甲氧基喹啉-2-胺(化合物5e):收率為99.0%。黃色固體,m.p. 224~235℃,1H NMR(600 MHz,DMSO-d6)δ:9.85(s,1H),8.70(d,J=2.7 Hz,1H),7.90(dd,J=9.1,2.8 Hz,1H),7.66(d,J=9.1 Hz,1H),7.38~7.33(m,2H),7.29(d,J=9.2 Hz,1H),7.06(s,1H),3.84(s,3H),3.79(s,3H);13C NMR(151 MHz,DMSO-d6)δ:155.81,151.20,146.78,143.09,138.62,134.13,132.64(q,J=30.9 Hz),128.94,124.36,123.34(q,J=273.9 Hz),121.73,118.01,115.01,114.09,112.49(q,J=5.8 Hz),102.98,56.79,55.45;19F NMR(565 MHz,DMSO-d6)δ:-61.9。
N-(4-硝基苯基)-4-三氟甲基-6-甲氧基喹啉-2-胺(化合物5f):收率為68.7%。黃色固體,m.p. 270~274℃,1H NMR(600 MHz,DMSO-d6)δ:10.35(s,1H),8.18(d,J=9.0 Hz,2H),8.10(d,J=9.2 Hz,2H),7.85(d,J=9.1 Hz,1H),7.50(s,1H),7.44(dd,J=9.1,2.7 Hz,1H),7.12(s,1H),3.85(s,3H);13C NMR(151 MHz,DMSO-d6)δ:156.49,150.50,147.22,142.88,140.20,132.86(q,J=30.8 Hz),129.51,125.21,123.27(q,J=274.0 Hz),122.06,118.71,117.29,112.83(q,J=5.8 Hz),102.72,55.49;19F NMR(565 MHz,DMSO-d6)δ:-61.9。
2.2.5 化合物6的合成(以化合物6a為例) 取化合物5a(80 mg,0.21 mmol)于10 mL反應(yīng)管中,加入DMF 5 mL使其完全溶解,加入NaH(10 mg,0.42 mmol),氬氣置換,攪拌下緩慢注入碘甲烷(26 μL,0.42 mmol),室溫反應(yīng)1 h至反應(yīng)完畢。將反應(yīng)液分散于乙酸乙酯與水中,萃取,有機(jī)相依次以飽和NaCl洗滌,無(wú)水MgSO4干燥,減壓蒸干,所得殘留物經(jīng)硅膠柱層析純化,得80.0 mg黃色固體化合物6a,收率96.5%。
N-甲基-N-(4-三氟甲基苯基)-4-三氟甲基-6-甲氧基喹啉-2-胺(化合物6a):收率為96.5%。黃色固體,m.p. 104~115℃,1H NMR(600 MHz,CDCl3)δ:7.82(d,J=9.2 Hz,1H),7.67(d,J=8.3 Hz,2H),7.37(d,J=8.4 Hz,2H),7.35(dd,J=9.2,2.8 Hz,1H),7.26~7.22(m,2H),3.92(s,3H),3.66(s,3H);13C NMR(151 MHz,CDCl3)δ:156.59,153.93,149.40,144.58,134.32(q,J=31.0 Hz),129.43,127.14(q,J=3.8 Hz),126.93(q,J=32.7 Hz),124.51,124.19(q,J=271.5 Hz),123.54(q,J=274.6 Hz),122.48,119.28,110.59(q,J=5.8 Hz),103.08(q,J=2.6 Hz),55.68,38.67;19F NMR(565 MHz,CDCl3)δ:-62.18,-62.64。
參考上述方法合成化合物6b~6e。N-甲基-N-(3-乙炔基苯基)-4-三氟甲基-6-甲氧基喹啉-2-胺(化合物6b):收率為99.7%。黃色固體,m.p. 102~110℃,1H NMR(600 MHz,CDCl3)δ:7.79(d,J=9.1 Hz,1H),7.44~7.40(m,1H),7.43~7.36(m,2H),7.32(dd,J=9.2,2.8 Hz,1H),7.27(dt,J=6.9,2.4 Hz,1H),7.23~7.19(m,1H),7.07(s,1H),3.91(s,3H),3.60(s,3H),3.13(s,1H);13C NMR(151 MHz,CDCl3)δ:156.09,154.39,146.26,144.64,134.09(q,J=31.0 Hz),130.17,129.89,129.76,129.17,126.87,124.17,123.59(q,J=274.5 Hz),122.19,118.69,109.98(q,J=6.0 Hz),103.19(q,J=2.3 Hz),82.90,78.31,55.65,38.86;19F NMR(565 MHz,CDCl3)δ:-62.7。
N-甲基-N-(4-甲基苯基)-4-三氟甲基-6-甲氧基喹啉-2-胺(化合物6c):收率為96.5%。黃色固體,m.p. 79~84℃,1H NMR(600 MHz,CDCl3)δ:7.78(d,J=9.1 Hz,1H),7.31(dd,J=9.2,2.8 Hz,1H),7.25(d,J=8.2 Hz,2H),7.20(s,1H),7.16(d,J=8.2 Hz,2H),7.04(s,1H),3.90(s,3H),3.58(s,3H),2.40(s,3H);13C NMR(151 MHz,CDCl3)δ:155.73,154.90,144.73,143.44,136.34,133.78(q,J=30.9 Hz),130.84,128.95,126.45,123.68(q,J=274.7 Hz),121.90,118.29,110.02(q,J=5.8 Hz),103.32(q,J=2.5 Hz),55.62,38.96,21.2;19F NMR(565 MHz,CDCl3)δ:-62.7。
N-甲基-N-(3-氟-4-氯苯基)-4-三氟甲基-6-甲氧基喹啉-2-胺(化合物6d):收率為96.4%。黃色固體,m.p. 108~110℃,1H NMR(600 MHz,CDCl3)δ:7.78(d,J=9.2 Hz,1H),7.35(dd,J=6.5,2.6 Hz,1H),7.33(dd,J=9.2,2.8 Hz,1H),7.24~7.20(m,2H),7.18~7.14(m,1H),7.01(s,1H),3.91(s,3H),3.56(s,3H);13C NMR(151 MHz,CDCl3)δ:156.39(d,J=248.8 Hz),156.21,154.27,144.56,142.89(d,J=3.7 Hz),134.33(d,J=31.0 Hz),129.23,128.84,126.38(d,J=7.3 Hz),123.55(q,J=274.6 Hz),122.39,122.27,118.73,117.87(d,J=22.0 Hz),109.46(d,J=5.8 Hz),103.11(d,J=2.4 Hz),55.66,39.14;19F NMR(565 MHz,CDCl3)δ:-62.7,-117.7。
2.2.6 化合物7的合成(以化合物7a為例) 取化合物5e(50 mg,127 μmol)于10 mL反應(yīng)瓶中,加入3 mL甲醇使其溶解,加入鈀碳(5 mg),氫氣置換,室溫?cái)嚢?2 h至反應(yīng)完全。反應(yīng)液經(jīng)300~400目硅膠墊濾除鈀碳,并以甲醇少量多次洗滌,濃縮濾液,殘留物經(jīng)柱層析純化,得白色固體化合物7a,收率為82.6%。
N-(3-氨基-4-甲氧基苯基)-4-三氟甲基-6-甲氧基喹啉-2-胺(化合物7a):收率為82.6%。白色固體,m.p. 176~212℃,1H NMR(600 MHz,CDCl3)δ:7.71(d,J=9.2 Hz,1H),7.31(dd,J=9.2,2.8 Hz,1H),7.24~7.22(m,1H),7.20(s,1H),6.85(d,J=2.2 Hz,1H),6.78~6.77(m,2H),6.73(s,1H),3.90(s,3H),3.87(s,3H);13C NMR(151 MHz,CDCl3)δ:156.04,153.23,144.65,144.63,137.22,134.89(q,J=31.2 Hz),133.08,128.71,123.59(q,J=274.5 Hz),122.39,119.20,112.28,111.22,109.73,109.26(q,J=5.8 Hz),103.29(q,J=2.4 Hz),55.95,55.65。
參考上述方法合成。N-(4-氨基苯基)-4-三氟甲基-6-甲氧基喹啉-2-胺(化合物7b):收率為90.7%。黃色固體,m.p. 273~286℃,1H NMR(600 MHz,CD3OD)δ:7.94(d,J=9.1 Hz,1H),7.87(d,J=7.9 Hz,2H),7.64(s,1H),7.62(d,J=7.5 Hz,2H),7.56(dd,J=9.1,2.5 Hz,1H),7.37(s,1H),3.96(s,3H);13C NMR(151 MHz,CD3OD)δ:159.18,151.99,138.42,136.38(q,J=31.6 Hz),130.20,126.02,125.99,124.58,123.92(q,J=274.7 Hz),122.81,119.67,114.89,109.11(q,J=5.8 Hz),106.03(q,J=2.5 Hz),56.41;19F NMR(565 MHz,CD3OD)δ:-64.7。
2.2.7 化合物8a~8d的合成(以化合物8a為例) 取化合物7a(80 mg,0.20 mmol)于10 mL反應(yīng)瓶中,加入DCM 3 mL使其完全溶解,加入K2CO3(138 mg,1.00 mmol),氬氣置換,緩慢注入乙酸酐(38 μL,0.40 mmol),室溫繼續(xù)攪拌1 h至反應(yīng)完畢。將反應(yīng)液分散于乙酸乙酯與水中,萃取,有機(jī)相依次以飽和NaCl洗滌,無(wú)水MgSO4干燥,減壓蒸干,所得殘留物經(jīng)硅膠柱層析純化,得81.1 mg黃色固體化合物8a,收率為42.7%。
N-(3-乙酰氨基-4-甲氧基苯基)-4-三氟甲基-6-甲氧基喹啉-2-胺(化合物8a):收率為42.7%。黃色固體,m.p. 220~230℃,1H NMR(600 MHz,DMSO-d6)δ:9.51(s,1H),9.08(s,1H),8.48(d,J=2.6 Hz,1H),7.85(dd,J=8.8,2.6 Hz,1H),7.71(d,J=9.1 Hz,1H),7.45(s,1H),7.38(dd,J=9.1,2.8 Hz,1H),7.11(s,1H),7.00(d,J=8.9 Hz,1H),3.83(s,3H),3.81(s,3H),2.11(s,3H);13C NMR(151 MHz,DMSO-d6)δ:168.49,155.36,151.77,144.21,143.55,133.94,132.23(q,J=30.2 Hz),128.78,127.56,123.43(q,J=274.0 Hz),121.40,117.56,113.82,112.61,111.16,103.01,79.19,55.94,55.40,24.06;19F NMR(565 MHz,DMSO-d6)δ:-61.9。
參考上述方法合成化合物8b~8d(化合物8a~8c以7a為原料,化合物8d以7b為原料)。N-(3-丙酰氨基-4-甲氧基苯基)-4-三氟甲基-6-甲氧基喹啉-2-胺(化合物8b):收率為56.0%。黃色固體,m.p. 194~205℃,1H NMR(600 MHz,DMSO-d6)δ:9.51(s,1H),8.97(s,1H),8.46(s,1H),7.88(dd,J=9.0,2.5 Hz,1H),7.71(d,J=9.1 Hz,1H),7.45(s,1H),7.38(dd,J=9.3,2.7 Hz,1H),7.11(d,J=2.9 Hz,1H),7.00(d,J=8.8 Hz,1H),3.83(s,3H),3.81(s,3H),2.41(q,J=7.6 Hz,2H),1.08(t,J=7.6 Hz,3H);13C NMR(151 MHz,DMSO-d6)δ:172.14,155.35,151.78,144.28,143.56,133.96,132.24(q,J=30.4 Hz),128.76,127.55,123.44(q,J=274.2 Hz),121.38,117.57,113.79,112.69,112.61(q,J=5.7 Hz),111.14,103.02,79.19,55.95,29.46,9.88;19F NMR(565 MHz,DMSO-d6)δ:-61.9。
N-(3-戊酰氨基-4-甲氧基苯基)-4-三氟甲基-6-甲氧基喹啉-2-胺(化合物8c):收率為27.6%。黃色固體,m.p. 167~171℃,1H NMR(600 MHz,CDCl3)δ:8.48(d,J=2.7 Hz,1H),7.80(s,1H),7.75(d,J=9.2 Hz,1H),7.58(dd,J=8.8,2.7 Hz,1H),7.28(dd,J=9.2,2.7 Hz,1H),7.23~7.19(m,1H),7.13(s,1H),7.07(s,1H),6.85(d,J=8.8 Hz,1H),3.89(s,3H),3.86(s,3H),2.41(t,J=7.7 Hz,2H),1.72(p,J=7.7 Hz,2H),1.41(h,J=7.4 Hz,2H),0.94(t,J=7.4 Hz,3H);13C NMR(151 MHz,CDCl3)δ:171.66,156.02,152.37,144.45,144.17,134.55(q,J=31.0 Hz),133.53,129.01,128.19,123.57(q,J=274.3 Hz),122.08,119.11,115.76,113.24,110.41,110.31(q,J=5.6 Hz),103.24(q,J=2.5 Hz),56.08,55.60,38.02,27.87,22.49,13.91;19F NMR(565 MHz,CDCl3)δ:-62.6。
N-(4-丙酰氨基苯基)-4-三氟甲基-6-甲氧基喹啉-2-胺(化合物8d):收率為50.0%。黃色固體,m.p. 243~270℃,1H NMR(600 MHz,DMSO-d6)δ:9.74(s,1H),9.52(s,1H),7.81(d,J=8.7 Hz,2H),7.72(dd,J=9.1,1.9 Hz,1H),7.53(d,J=8.7 Hz,2H),7.41(s,1H),7.35~7.30(m,1H),7.08(s,1H),3.80(s,3H),2.27(q,J=7.6 Hz,2H),1.05(t,J=7.5 Hz,3H);13C NMR(151 MHz,DMSO-d6)δ:171.54,155.45,151.61,143.51,136.26,133.50,132.34(q,J=30.6 Hz),128.90,123.43(q,J=274.1 Hz),121.38,119.68,118.62,117.69,112.64(q,J=6.0 Hz),103.01,55.38,29.47,9.80;19F NMR(565 MHz,DMSO-d6)δ:-61.9。
2.2.8N-(3-丙烯酰氨基-4-甲氧基苯基)-4-三氟甲基-6-甲氧基喹啉-2-胺(化合物8e)的合成
取化合物7a(160 mg,0.40 mmol)于10 mL反應(yīng)瓶中,加入DCM 3 mL使其完全溶解,加入K2CO3(276 mg,2.00 mmol),氬氣置換,0℃下攪拌5 min后緩慢注入丙烯酰氯(65 μL,0.80 mmol),繼續(xù)攪拌1 h至反應(yīng)完畢。將反應(yīng)液分散于乙酸乙酯與水中,萃取,有機(jī)相依次以飽和NaCl洗滌,無(wú)水MgSO4干燥,減壓蒸干,所得殘留物經(jīng)硅膠柱層析純化,得65.6 mg黃色固體化合物8e,收率為39.3%。黃色固體,m.p.180~191℃,1H NMR(600 MHz,CDCl3)δ:8.56(s,1H),7.95(s,1H),7.76(d,J=9.2 Hz,1H),7.61(dd,J=8.8,2.6 Hz,1H),7.30(dd,J=9.2,2.8 Hz,1H),7.21(s,1H),7.14(s,1H),6.88(d,J=8.7 Hz,1H),6.42(dd,J=16.9,1.3 Hz,1H),6.31(dd,J=16.9,10.2 Hz,1H),5.77(dd,J=10.2,1.3 Hz,1H),3.89(s,3H),3.89(s,3H);13C NMR(151 MHz,CDCl3)δ:163.58,156.09,152.36,144.42,144.33,134.72(q,J=31.2 Hz),133.51,131.60,128.90,128.03,127.77,123.54(q,J=274.3 Hz),122.19,119.16,116.30,113.43,110.51,110.28(q,J=5.7 Hz),103.28(q,J=2.5 Hz),56.15,55.63;19F NMR(565 MHz,CDCl3)δ:-62.7。
以紫杉醇為陽(yáng)性對(duì)照,目標(biāo)化合物和陽(yáng)性對(duì)照藥物用DMSO完全溶解后以無(wú)血清的培養(yǎng)基稀釋至濃度為5 μmol·L-1。采用MTT法測(cè)試目標(biāo)化合物對(duì)K562、LNCaP、PC3、HeLa和A5495種腫瘤細(xì)胞株的體外生長(zhǎng)抑制活性,以評(píng)估該類化合物的抗腫瘤活性。分別取上述處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的腫瘤細(xì)胞株,接種于96孔板中,培養(yǎng)24 h,隨后每孔加入目標(biāo)化合物或陽(yáng)性對(duì)照藥物100 μL,每組設(shè)3個(gè)平行孔,在孵箱中繼續(xù)培養(yǎng)48 h。再加入20 μL質(zhì)量濃度為5 mg·mL-1的MTT溶液繼續(xù)培養(yǎng)4 h。離心,棄去上清液,加入150 μL DMSO,避光、低速振蕩至完全溶解。在570 nm波長(zhǎng)處用酶標(biāo)儀測(cè)量吸光度(OD)值,計(jì)算抑制率,結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 目標(biāo)化合物的體外抗腫瘤活性Tab 1 Antitumor activities of the target compounds in vitro
本文通過(guò)以4-甲氧基苯胺為起始原料,通過(guò)氨解、環(huán)化、氯代、偶聯(lián)、烷基化等反應(yīng),設(shè)計(jì)合成新型4-三氟甲基-6-甲氧基喹啉-2-胺衍生物17個(gè)。以MTT法對(duì)合成所得目標(biāo)化合物進(jìn)行了體外抗腫瘤活性測(cè)試,發(fā)現(xiàn)部分化合物對(duì)腫瘤細(xì)胞的增殖具有一定的抑制活性。其中,在5 μmol·L-1濃度下,化合物5b對(duì)LNCaP細(xì)胞的增殖抑制率為42.61%,化合物5e對(duì)K562細(xì)胞的增殖抑制率為41.29%。
在本文采用的4-三氟甲基-6-甲氧基喹啉-2-胺衍生物合成路線中,部分中間體的制備僅需簡(jiǎn)單的后處理,未經(jīng)柱層析純化即可直接用于下一步反應(yīng),操作簡(jiǎn)便,收率較高。在喹啉環(huán)2-位引入不同取代芳胺的偶聯(lián)反應(yīng)中,參照文獻(xiàn)[23],曾嘗試過(guò)堿性條件(K2CO3或NaH)和中性條件下反應(yīng),但均未取得較好的結(jié)果,最終發(fā)現(xiàn)在酸性條件下[21,23],本文涉及的偶聯(lián)反應(yīng)較好,收率均在68%以上。
化合物5b的2-位N原子上烷基化后的化合物6b對(duì)K562細(xì)胞、LNCaP細(xì)胞和HeLa細(xì)胞的增殖抑制活性均有所降低;化合物5e和5f的硝基還原為氨基后的化合物7a和7b對(duì)腫瘤細(xì)胞的增殖抑制活性均有所降低。該研究結(jié)果可為喹啉類衍生物抗腫瘤作用進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供參考。