本發(fā)明涉及新型的2-芳基-3-甲基苯并呋喃—苯并咪唑鹽類化合物及其制備方法,以及該化合物為活性成分的藥物組合物在抗腫瘤方面的應(yīng)用。
背景技術(shù):
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近年來,在藥效團(tuán)或活性化合物之間進(jìn)行合理的分子雜合,作為一種藥物發(fā)現(xiàn)的新策略,受到了合成化學(xué)及藥物化學(xué)家極大的重視。通過對兩種具有相同或不同藥理活性的藥效團(tuán)進(jìn)行雜合,這樣的合成方法不僅能夠增加對于影響某種疾病產(chǎn)生的受體單一靶點(diǎn)的親和力,并且可以同時作用于兩個或者兩個以上的靶點(diǎn),對疾病的治療具有雙重甚至多重的效果。許多通過分子雜合設(shè)計出來的新型化合物表現(xiàn)出了多樣的生物活性,目前被廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域。
苯并呋喃和苯并咪唑均為含氮雜環(huán)的結(jié)構(gòu)單元,作為藥效團(tuán)廣泛存在于天然產(chǎn)物及合成藥物分子結(jié)構(gòu)中,具有多種不同的藥理活性,特別是抗腫瘤活性,顯示出了廣闊的應(yīng)用前景。
將具有良好生物活性的苯并呋喃與苯并咪唑及其衍生物組合起來,形成結(jié)構(gòu)新穎的苯并呋喃—苯并咪唑鹽類化合物,旨在尋找新型有較好藥理活性的藥物,目前國內(nèi)外對該類化合物鮮有報道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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本發(fā)明的第一目的在于提供一系列2-芳基-3-甲基苯并呋喃—苯并咪唑鹽化合物;第二目的在于提供所述的2-芳基-3-甲基苯并呋喃—苯并咪唑鹽類化合物的制備方法;第三目的在于提供所述的2-芳基-3-甲基苯并呋喃—苯并咪唑鹽在抗腫瘤方面的應(yīng)用。
本發(fā)明的第一目的是提供一系列2-芳基-3-甲基苯并呋喃—苯并咪唑鹽類化合物,其結(jié)構(gòu)通式表示如下式:
R1 = 溴基,三氟甲基;R2 = 4-甲氧基苯甲酰甲基, 2-萘甲酰甲基;
本發(fā)明的第二目的是這樣實(shí)現(xiàn)的,技術(shù)路線如下:
本發(fā)明制備方法包括以下步驟:
以水楊醛(1)為原料,與4-取代溴芐(2)在無水DMF中合成芐醚水楊醛(3),再在叔丁醇鉀和無水DMF中合成2-芳基苯并呋喃(4),然后與與三氯氧磷和無水DMF合成2-芳基-3-甲?;讲⑦秽?),接著與硼氫化鈉在甲醇中合成2-芳基-3-甲醇苯并呋喃(6),然后先與甲磺酰氯在二氯甲烷中合成甲磺酸酯,再與苯并咪唑或5,6-二甲基苯并咪唑在甲苯中合成2-芳基-3-甲基苯并呋喃—苯并咪唑(7-8),在此基礎(chǔ)上與溴代烷烴在甲苯中合成2-芳基-3-甲基苯并呋喃—苯并咪唑鹽(9-16)。
本發(fā)明的第三目的是提供一系列抗腫瘤細(xì)胞毒活性數(shù)據(jù)。體外抗腫瘤活性篩選結(jié)果顯示,相比較于順鉑(DDP),化合物9-16對乳腺癌細(xì)胞(MCF-7)和結(jié)腸癌細(xì)胞(SW480)有較好的選擇性的細(xì)胞毒活性。初步的構(gòu)效關(guān)系研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)苯并咪唑或5,6-二甲基苯并咪唑的3-位取代基為2-萘甲酰甲基時,具有較好的體外抗腫瘤活性。
附圖說明
圖1是本發(fā)明2-芳基-3-甲基苯并呋喃—苯并咪唑鹽類化合物制備的技術(shù)路線圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
該制備方法具體包括:
A、化合物芐醚水楊醛的制備:
以水楊醛為原料,與4-取代溴芐在無水DMF中合成芐醚水楊醛:將水楊醛、4-溴溴芐或4-三氟甲基溴芐溶于無水DMF中,加入碳酸鉀,用量按摩爾數(shù)比為水楊醛:4-取代溴芐:碳酸鉀 = 1 :1 : 2,無水DMF的用量為30 ml :1g 水楊醛,100℃條件下攪拌10小時后,冷卻至室溫,抽濾,加入乙酸乙酯稀釋(50 ml :1g底物),分別用水(50 ml)和飽和食鹽水(50 ml)洗,有機(jī)相用無水MgSO4干燥,過濾,溶劑減壓濃縮后,進(jìn)行硅膠柱層析,以石油醚:乙酸乙酯(30 :1)為洗脫劑,制備得到芐醚水楊醛;
B、化合物2-芳基苯并呋喃的制備:
以芐醚水楊醛為原料,在叔丁醇鉀和無水DMF中合成2-芳基苯并呋喃:將芐醚水楊醛溶于無水DMF中,加入叔丁醇鉀,用量按摩爾數(shù)比為芐醚水楊醛:叔丁醇鉀 = 1 : 2,無水DMF的用量為20 ml :1g 芐醚水楊醛,150℃條件下攪拌12小時后,冷卻至室溫,抽濾,加入飽和NH4Cl溶液(50 ml :1g底物),加入乙酸乙酯稀釋(50 ml :1g底物),分別用水(50 ml)和飽和食鹽水(50 ml)洗,有機(jī)相用無水MgSO4干燥,過濾,溶劑減壓濃縮后,進(jìn)行硅膠柱層析,以石油醚:乙酸乙酯(40 :1)為洗脫劑,制備得到2-芳基苯并呋喃;
C、化合物2-芳基-3-甲?;讲⑦秽闹苽洌?/p>
以2-芳基苯并呋喃為原料,與三氯氧磷和無水DMF合成2-芳基-3-甲?;讲⑦秽?OC下在無水DMF中緩慢加入三氯氧磷,室溫下攪拌10分鐘后,再加入上步得到的2-芳基苯并呋喃,用量按摩爾數(shù)比為無水DMF :三氯氧磷:2-芳基苯并呋喃= 10 :10 :1,加熱升溫至90℃,攪拌反應(yīng)12小時后,冷卻至室溫,用冰水(50 ml)淬滅,加入NaOH(1N)調(diào)節(jié)pH值至中性,用乙酸乙酯(50 ml)萃取三次,有機(jī)相用無水MgSO4干燥,過濾,溶劑減壓濃縮后,進(jìn)行硅膠柱層析,以石油醚:乙酸乙酯(40 :1)為洗脫劑,制備得到2-芳基-3-甲?;讲⑦秽?/p>
D、化合物2-芳基-3-甲醇苯并呋喃的制備:
以2-芳基-3-甲?;讲⑦秽珵樵?,與硼氫化鈉在甲醇中合成2-芳基-3-甲醇苯并呋喃:將上步得到的2-芳基苯并呋喃溶于甲醇中,冰浴條件下分三次加入硼氫化鈉,用量按摩爾數(shù)比為2-芳基苯并呋喃:硼氫化鈉 = 1 :1.2,甲醇的用量為15 ml : 1g 2-芳基苯并呋喃,室溫下攪拌反應(yīng)5小時后,過濾,濾液減壓濃縮后,進(jìn)行硅膠柱層析,以石油醚:乙酸乙酯(10 :1)為洗脫劑,制備得到2-芳基-3-甲醇苯并呋喃;
E、化合物2-芳基-3-甲基苯并呋喃—苯并咪唑的制備:
以2-芳基-3-甲醇苯并呋喃為原料,先與甲磺酰氯在二氯甲烷中合成甲磺酸酯,再與苯并咪唑或5,6-二甲基苯并咪唑在甲苯中合成2-芳基-3-甲基苯并呋喃—苯并咪唑:將上步得到的2-芳基-3-甲醇苯并呋喃溶于二氯甲烷中, 0℃條件下加入三乙胺,再逐滴加入甲磺酰氯,用量按摩爾數(shù)比為2-芳基-3-甲醇苯并呋喃:甲磺酰氯:三乙胺 = 1 : 1.5 : 2,二氯甲烷的用量為25 ml : 1g 2-芳基-3-甲醇苯并呋喃,室溫下攪拌反應(yīng)5小時后,加入二氯甲烷稀釋(30 ml),分別用水(50 ml)和飽和食鹽水(50 ml)洗,有機(jī)相用無水NaSO4干燥,過濾,溶劑減壓濃縮后,制備得到甲磺酸酯產(chǎn)物;將甲磺酸酯產(chǎn)物溶于甲苯中,加入苯并咪唑或5,6-二甲基苯并咪唑,用量按摩爾數(shù)比為甲磺酸酯產(chǎn)物:苯并咪唑或5,6-二甲基苯并咪唑 = 1 :3,甲苯的用量為10 ml :1g 甲磺酸酯產(chǎn)物,加熱升溫至110℃,攪拌24小時后,冷卻至室溫,減壓旋蒸除去大部分溶劑,加入飽和食鹽水(50 ml),用乙酸乙酯(30 ml)萃取三次,合并有機(jī)相,無水MgSO4干燥,過濾,溶劑減壓濃縮后,進(jìn)行硅膠柱層析,以石油醚:乙酸乙酯:三乙胺(3 :1:0.3)為洗脫劑,制備得到2-芳基-3-甲基苯并呋喃—苯并咪唑;
F、化合物2-芳基-3-甲基苯并呋喃—苯并咪唑鹽的制備:
以2-芳基-3-甲基苯并呋喃—苯并咪唑?yàn)樵?,與溴代烷烴在甲苯中合成2-芳基-3-甲基苯并呋喃—苯并咪唑:將上步得到的2-芳基-3-甲基苯并呋喃—苯并咪唑溶于甲苯中,攪拌下加入溴代烷烴,用量按摩爾數(shù)比為:2-芳基-3-甲基苯并呋喃—苯并咪唑:溴代烷烴 = 1 :1.2,甲苯用量為50 ml :1g 2-芳基-3-甲基苯并呋喃—苯并咪唑,反應(yīng)攪拌回流24-48小時,硅膠薄層層析檢測反應(yīng)完全后,冷卻至室溫,有固體沉淀析出,過濾,沉淀用乙酸乙酯(20 ml)洗滌三次,干燥,制備得到2-芳基-3-甲基苯并呋喃—苯并咪唑鹽。
實(shí)施例1
化合物9的制備:見上述制備方法A、B、C、D、E、F。
化合物9: 分子式C31H24Br2N2O3,產(chǎn)率 63%, 白色固體. IR νmax (cm-1): 3436, 3329, 3137, 2921, 1680, 1606, 1446, 1248, 1178, 1120, 1025, 984, 833, 754, 699 cm-1. 1H-NMR (300 MHz ,DMSO) δ:9.79 (1H, s), 8.09-8.04 (3H, m), 7.94-7.70 (6H, m), 7.69-7.43 (3H, m), 7.42-7.39 (1H, t, J=4.5 Hz), 7.33-7.28 (1H, t , J=7.5 Hz), 7.17-7.14 (2H, d, J=8.7 Hz), 6.31 (2H, s), 6.24 (2H, s), 3.88 (3H, s).13C-NMR (75 Hz, DMSO) δ:189.30, 164.13, 154.37, 153.54, 143.06, 132.28, 132.10, 130.80, 130.28, 129.99, 129.40, 129.32, 128.64, 127.82, 127.46, 126.98, 126.72, 126.44, 125.92, 125.66, 123.68, 123.45, 119.78, 114.26, 114.10, 113.69, 111.53, 108.10, 107.42, 55.77, 52.93, 41.73. HRMS (ESI-TOF) m/z: Calcd for C31H24BrN2O3+ [M-Br]+ 551.0965, found: 551.0923.
實(shí)施例2
化合物10的制備:見上述制備方法A、B、C、D、E、F。
化合物10: 分子式C34H24Br2N2O2,產(chǎn)率 80%, 白色固體. IR νmax (cm-1): 產(chǎn)率80%,白色固體,IR(KBr): 3428, 3321, 3126, 2917, 1686, 1615, 1564, 1446, 1264, 1188, 1124, 1071, 1006, 822, 754, 696 cm-1. 1H-NMR (300 MHz, DMSO) δ:9.84 (1H, s), 8.92 (1H, s), 8.22-8.01 (5H, m), 7.97-7.81 (5H, m), 7.75-7.65 (6H, m), 7.64-7.59 (1H, t, J=7.5 Hz), 7.43-7.32 (1H, m), 6.54 (2H, s), 6.28 (2H, s). 13C-NMR (75 Hz, DMSO) δ: 191.04, 154.39, 153.55, 143.09, 135.50, 132.30, 131.97, 130.88, 130.01, 129.99, 129.67, 129.33, 128.89, 128.65, 128.05, 127.84, 127.48, 127.38, 127.04, 126.78, 125.68, 123.71, 123.27, 119.81, 114.17, 113.73, 111.55, 107.43, 53.41, 41.79. HRMS (ESI-TOF) m/z: Calcd for C34H24BrN2O2+ [M-Br]+ 571.1016, found: 571.1054.
實(shí)施例3
化合物11的制備:見上述制備方法A、B、C、D、E、F。
化合物11: 分子式C33H28Br2N2O3,產(chǎn)率 73%, 白色固體. IR νmax (cm-1): 3431, 3329, 3175, 2320, 1609, 1452, 1401, 1245, 1177, 1013, 834, 751 cm-1. 1H-NMR (300 MHz, DMSO) δ: 9.62 (1H, s), 8.06-8.02 (3H, m), 7.85-7.70 (6H, m), 7.63-7.40 (2H, m), 7.20-7.13 (3H, m), 6.21 (2H, s), 6.16 (2H, s), 3.88 (3H, s), 2.34-2.32 (6H, d, J=8.7 Hz). 13C-NMR (75 Hz, DMSO) δ: 189.22, 164.14, 153.55, 153.12, 146.26, 141.86, 136.74, 136.29, 132.31, 130.74, 129.52, 129.36, 129.21, 128.85, 127.96, 127.64, 126.46, 125.87, 123.77, 123.48, 119.81, 114.39, 114.25, 113.50, 113.04, 111.57, 108.49, 55.75, 52.76, 42.01, 20.03, 19.89. HRMS (ESI-TOF) m/z: Calcd for C33H28BrN2O3+ [M-Br]+ 579.1278, found: 579.1260.
實(shí)施例4
化合物12的制備:見上述制備方法A、B、C、D、E、F。
化合物12: 分子式C36H28Br2N2O2, 產(chǎn)率 58%, 白色固體. IR νmax (cm-1): 3435, 3330, 3132, 2320, 1613, 1452, 1400, 1244, 1176, 749 cm-1. 1H-NMR (300 MHz, DMSO) δ: 9.65 (1H, s), 8.87 (1H, s), 8.32-8.00 (3H, m), 7.92-7.71 (6H, m), 7.68-7.32 (5H, m), 7.24-7.15 (2H, m), 6.43 (2H, s), 6.19 (2H, s), 2.35-2.33 (6H, d, J=5.1 Hz). 13C-NMR (75 Hz,DMSO) δ: 190.95, 153.57, 153.14, 146.33, 141.88, 136.78, 136.32, 135.50, 132.32, 130.96, 130.76, 129.89, 129.54, 129.28, 129.04, 128.84, 128.64, 128.15, 127.85, 127.61, 127.36, 126.72, 125.88, 123.78, 123.50, 119.77, 113.60, 113.11, 111.58, 108.51, 53.23, 41.25, 20.05, 19.92. HRMS (ESI-TOF) m/z: Calcd for C36H28BrN2O2+ [M-Br]+ 599.1329, found: 599.1327.
實(shí)施例5
化合物13的制備:見上述制備方法A、B、C、D、E、F。
化合物13: 分子式C32H24BrF3N2O3,產(chǎn)率 61%,白色固體. IR νmax (cm-1): 3443, 3330, 3182, 1618, 1522, 1458, 1404, 1340, 1247, 1173, 1009, 858, 750 , 695 cm-1.1H-NMR (300 MHz, DMSO) δ: 9.77 (1H, s), 8.15-8.04 (5H, m), 7.96-7.93 (3H, d, J=8.1Hz), 7.79-7.61 (4H, m), 7.49-7.44 (1H, t, J=7. 5 Hz), 7.35-7.33 (1H, d, J=7. 5 Hz), 7.22-7.14 (2H, m), 6.49 (2H, s), 6.31 (2H, s). 13C-NMR (75 Hz, DMSO) δ: 189.22, 164.14, 153.75, 152.44, 143.18, 132.49, 132.27, 131.60, 130.86, 130.78, 129.82, 129.40, 128.19, 127.62, 127.00, 126.76, 126.43, 126.32, 126.13, 125.73, 123.92, 122.12, 120.11, 114.26, 114.08, 113.75, 111.71, 109.39, 55.76, 52.91, 41.55. HRMS (ESI-TOF) m/z: Calcd for C32H24F3N2O3+ [M-Br]+ 541.1734, found: 541.1746.
實(shí)施例6
化合物14的制備:見上述制備方法A、B、C、D、E、F。
化合物14: 分子式C35H24BrF3N2O2,產(chǎn)率73%,白色固體. IR νmax (cm-1): 產(chǎn)率73%,白色固體,IR(KBr): 3433, 3331, 3184, 1618, 1524, 1444, 1403, 1353, 1264, 1188, 1104, 927, 818, 749 cm-1. 1H-NMR (300 MHz, DMSO) δ: 9.82 (1H, s), 8.89 (1H, s), 8.21-8.11 (6H, m), 8.07-7.94 (4H, m), 7.79-7.64 (6H, m), 7.50-7.45 (1H, t, J=7. 5 Hz), 7.37-7.32 (1H, t, J=7. 5 Hz), 6.51 (2H, s), 6.34 (2H, s). 13C-NMR (75 Hz, DMSO) δ: 190.95, 153.76, 152.48, 143.20, 135.51, 132.50, 132.32, 131.97, 130.92, 130.82, 129.84, 129.64, 129.35, 128.67, 128.20, 127.85, 127.65, 127.39, 127.06, 126.82, 126.34, 126.16, 123.94, 123.24, 120.13, 114.14, 113.81, 111.73, 109.38, 53.35, 41.59. HRMS (ESI-TOF) m/z: Calcd for C35H24F3N2O2+ [M-Br]+ 561.1784, found: 561.1760.
實(shí)施例7
化合物15: 分子式C34H28BrF3N2O3,產(chǎn)率 82%, 白色固體. IR νmax (cm-1): 3432, 3331, 3122, 2964, 1679, 1606, 1447, 1407, 1322, 1246, 1175, 1123, 1069, 953, 840, 753, 688. 1H-NMR (300 MHz, DMSO) δ: 9.62 (1H, s), 8.12-7.96 (6H, d, J=8.1 Hz), 7.85 (1H, s), 7.78-7.75 (1H, d, J=8.4 Hz), 7.66-7.63 (1H, d, J=7. 8 Hz), 7.56 (1H, s), 7.49-7.44 (1H, t, J=7. 6 Hz), 7.36-7.31 (1H, t, J=7. 5 Hz), 7.16-7.14 (2H, d, J=8.7Hz), 6.23-6.20 (4H, d, J=6.6 Hz), 3.88 (3H, s), 2.35-2.32 (6H, d, J=9.3 Hz). 13C-NMR (75 Hz, DMSO) δ: 189.21, 164.13, 153.73, 152.39, 141.91, 136.75, 136.28, 135.45, 132.69, 132.09, 130.72, 129.24, 128.31, 128.09, 127.56, 126.19, 123.91, 120.34, 114.24, 113.51, 113.08, 111.71, 109.74, 55.75, 52.75, 41.11, 20.01, 19.92. HRMS (ESI-TOF) m/z: Calcd for C34H28F3N2O3+ [M-Br]+ 569.2047, found: 569.2034.
實(shí)施例8
化合物16的制備:見上述制備方法A、B、C、D、E、F。
化合物16: 分子式C37H28Br F3N2O2,產(chǎn)率 75%,白色固體. IR νmax (cm-1): 3428, 3331, 3180, 2965, 1686, 1615, 1563, 1447, 1401, 1323, 1262, 1175, 1124, 1069, 950, 848, 750, 684 cm-1. 1H-NMR (300 MHz, DMSO) δ: 9.68 (1H, s), 8.87 (1H, s), 8.21-7.98 (8H, m), 7.93 (1H, s), 7.79-7.67 (4H, m), 7.58 (1H, s), 7.50-7.45 (1H, t, J=7. 5 Hz), 7.38-7.33 (1H, t, J=7. 5 Hz), 6.42 (2H, s), 6.26 (2H, s), 2.36-2.33 (6H, d, J=8.4Hz). 13C-NMR (75 Hz, DMSO) δ: 190.94, 153.75, 152.40, 141.94, 136.81, 136.33, 135.50, 132.66, 131.96, 130.92, 130.75, 129.63, 129.29, 128.65, 128.32, 127.85, 127.57, 127.38, 126.21, 123.92, 123.23, 120.09, 113.59, 113.13, 111.73, 109.76, 53.22, 41.16, 20.02, 19.94. HRMS (ESI-TOF) m/z: Calcd for C37H28F3N2O2+ [M-Br]+ 589.2097, found: 589.2086.
2-芳基-3-甲基苯并呋喃—苯并咪唑鹽的體外抗腫瘤活性細(xì)胞毒性測試
運(yùn)用MTT法通過對合成的2-芳基-3-甲基苯并呋喃—苯并咪唑鹽進(jìn)行體外抗腫瘤細(xì)胞毒活性的研究。體外抗腫瘤細(xì)胞毒活性研究選用的是白血病細(xì)胞(HL-60)、肝癌細(xì)胞(SMMC-7721)、肺癌細(xì)胞(A-549)、乳腺癌細(xì)胞(MCF-7)以及結(jié)腸癌細(xì)胞(SW480)這五種人體腫瘤細(xì)胞株,用順鉑(DDP)作為陽性對照進(jìn)行測試,用兩點(diǎn)法計算化合物的IC50值。
測試結(jié)果(表1)顯示,與已商品化的抗癌藥物—順鉑(DDP)相比較,化合物9-16對五種人體腫瘤細(xì)胞株均具有非常好的體外抗腫瘤活性。相比較于順鉑(DDP),化合物9-16對乳腺癌細(xì)胞(MCF-7)和結(jié)腸癌細(xì)胞(SW480)有較好的選擇性的細(xì)胞毒活性。初步的構(gòu)效關(guān)系研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)苯并咪唑或5,6-二甲基苯并咪唑的3-位取代基為2-萘甲酰甲基時,具有較好的體外抗腫瘤活性。
表1 2-芳基-3-甲基苯并呋喃—苯并咪唑鹽的抗腫瘤細(xì)胞毒活性數(shù)據(jù)(IC50,μM)
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。