CN109879808B

CN109879808B - 一种含五元唑类杂环基查尔酮类衍生物及制备方法和医药用途

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Publication number: CN109879808B
Application number: CN201910162458.XA
Authority: CN
Inventors: 张娜; 齐晓倩; 李春琼; 赵丽娇; 钟儒刚
Original assignee: Beijing University of Technology
Current assignee: Beijing University of Technology
Priority date: 2019-03-05
Filing date: 2019-03-05
Publication date: 2020-10-16
Anticipated expiration: 2039-03-05
Also published as: CN109879808A

Abstract

一种含五元唑类杂环基查尔酮类衍生物及制备方法和医药用途，含五元唑类杂环基查尔酮类衍生物如通式(I)所述，

R₁为

或

Description

一种含五元唑类杂环基查尔酮类衍生物及制备方法和医药用途

技术领域

本发明属于药物化学技术领域，具体涉及一种含五元唑类杂环基查尔酮类衍生物，其制备方法及作为抗肿瘤药物领域的应用。

背景技术

蛋白激酶因调控细胞周期生理过程而成为一类热门抗癌靶点，其抑制剂也是抗癌先导化合物的重要来源。但目前仅有近30种蛋白激酶抑制剂作为抗癌药物成功上市，绝大多数因选择性低、毒副作用大等低成药性缺陷而被迫中止后期研究，成为制约抗癌药物研发的主要瓶颈之一。

蛋白激酶CK2是一种真核细胞中普遍存在的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，与肿瘤的发病密切相关，以其为靶点的抗癌药物研发具备重要的临床价值和应用前景。目前，基于CK2靶点的抗癌先导化合物具有复杂的多环结构，使得通过结构优化以改进其成药性面临着巨大的技术挑战。因此，新型直链骨架类抗癌药物的发现具有潜在的应用价值。

查儿酮类化合物是广泛分布在一些药用植物和合成的活性分子中，表现出广泛的生物活性，成为抗癌先导化合物的重要来源。本发明在调研国内外文献、专利和课题组前期研究工作的基础上，针对查儿酮的2-丙烯酮骨架，进行抗癌药效片段五元唑类杂环基的组合优化，进而获得了新型抗癌查儿酮类化合物

发明内容

本发明涉及一种含五元唑类杂环基查尔酮类衍生物，其制备方法及在医药领域中的应用。

发明人通过深入比较分析天然产物查尔酮及抗癌活化合物CX-4945与CK2结合模式的差异性，发现其查尔酮的2-丙烯酮骨架与CX4945的核心骨架区域完全重合，这表明针对查尔酮的2-丙烯酮骨架进行抗癌药效片段的组合优化，具有较强的合理性和可行性。通过优化不同结构及性质的抗癌药效基团，最终提出提出在2丙烯酮骨架的R₁位引入五元唑类杂环基团，以得到新型抗肿瘤细胞增殖活性的化合物。

为了实现本发明目的，本发明提供的一种含五元唑类杂环基基查尔酮类衍生物具有如通式(I)结构所示的化合物：

其中，R₁为

中的任意一种。

当R₁为

时，所述化合物为4-((E)-2-((1H-咪唑-2-基)氨基甲酰基) 乙烯基)苯甲酸(化合物1)

当R₁为

时，所述化合物为4-((E)-2-(1H-吡唑-4-基-氨基甲酰基) 乙烯基)苯甲酸(化合物2)。

本发明还提供所述以上两个含五元唑类杂环基基查尔酮类衍生物的制备方法，所述方法的反应历程为：

R₁为

中的任意一种。

本发明所提供化合物的具体合成步骤如下：

(1)将化合物c、EDCI(1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺)和DMAP (4-二甲氨基吡啶)溶于THF中，搅拌反应1-3小时后，向溶液中加入化合物 R1-NH2,所得体系搅拌过夜，加水过滤沉淀物，真空浓缩，得到化合物d；

(2)将步骤(1)所得化合物d溶于甲醇，再加入LiOH水溶液，搅拌反应；薄层色谱监测反应进程，反应结束后真空浓缩，稀盐酸酸化调整溶液pH值为酸性，加水抽滤，经无水硫酸镁干燥，得到粗产物，再经硅胶柱层析法分离纯化，得到化合物e，即含五元唑类杂环基查尔酮类衍生物。

上述方法中：

所述步骤(1)中：

所述化合物c，EDCI，DMAP和R₁—NH₂的摩尔比为2:2-4:1-3:2-5；

化合物c,EDCI和DMAP的反应温度控制在25-30℃；

向化合物c,EDCI和DMAP的反应溶液中加入化合物R₁-NH₂的反应温度控制在25-30℃。

所述步骤(2)中：

所述化合物d与LiOH的摩尔比为1:1-3；

反应时间控制在2h-5h；

反应温度控制在25-30℃；

盐酸酸化所用的盐酸溶液浓度为10％-30％，控制溶液pH为4-6；

硅胶柱层析法所用的洗脱剂为甲醇和二氯甲烷，采用梯度洗脱，甲醇和二氯甲烷体积比为1:8-1:15。

本发明所述的含五元唑类杂环基基查尔酮类衍生物在制备抗肿瘤药物中的用途属于本发明的保护范围。

进一步，本发明所述的含五元唑类杂环基基查尔酮类衍生物具有一定抗肿瘤细胞增殖的活性。肿瘤细胞包括肺癌细胞A549以及乳腺癌细胞MCF-7中的一种或两种。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明书，但本发明并不限于以下实施例。

以下实施例中涉及的化合物1、化合物2的结构式如下：

合成的反应步骤如下(其中包括从化合物a到化合物c的合成步骤)：

R₁为

中的任意一种。

实施例1 4-((E)-2-((1H-咪唑-2-基)氨基甲酰基)乙烯基)苯甲酸(化合物1) 的合成

(1)对甲酰基苯甲酸酯的合成

称取化合物a(1g,6.66mmol)溶于无水CH3CN(20mL),加入DBU(1.105mL，7.325mmol),CH₃I(0.54mL,8.66mmol),室温下搅拌2小时，TLC监测反应(石油醚: 乙酸乙酯＝1:1)。真空浓缩，得到黄色油状液体，将残余物溶于乙酸乙酯中，用 H₂O，HCl，饱和NaHCO₃,盐水洗涤有机相，用MgSO₄干燥，真空除去溶剂，干燥得到化合物b(1.5g，9.14mmol)白色固体,产率为69％。

(2)3-(2-(甲氧基羰基)苯基)丙烯酸的合成

称取对甲酰基苯甲酸酯b(1.23g,7.5mmol)，丙二酸(1.56g,15mmol)，吡啶(1.25mL),哌啶(0.75mL)的混合物体系加热回流5个小时。将热的混合物倒入冰水中，用稀盐酸(10％)酸化至pH<2，过滤沉淀物，用水洗，用95％乙醇重结晶，真空干燥，得到结构式3所示(0.52g)淡黄色固体，产率为34％。

(3)4-((E)-2-((1H-咪唑-2-基)氨基甲酰基)乙烯基)苯甲酸甲酯的合成

称取3-(2-(甲氧基羰基)苯基)丙烯酸(1.03g,5mmol)，EDCI(0.95g,5mmol)， DMAP(0.3g,2.45mmol)溶于THF(15mL)中，室温下搅拌，之后加入化合物1H- 咪唑-2-胺(0.5g,5mmol)。体系在室温下搅拌过夜。加水过滤沉淀物，真空浓缩得到粗产物结构式4所示(0.695g,5.12mmol)白色固体，产率为48％。

(4)4-((E)-2-((1H-咪唑-2-基)氨基甲酰基)乙烯基)苯甲酸的合成

称取(4-((E)-2-((1H-咪唑-2-基)氨基甲酰基)乙烯基)苯甲酸甲酯(0.865g,3mmol)溶于甲醇(15mL)，加入LiOH(0.252g,6mmol)的水溶液(15mL), 室温搅拌。真空浓缩，稀盐酸酸化至PH为5-6，加水抽滤，干燥得到目标产物化合物1(1.07g,3.14mmol)白色固体，产率为65％。¹HNMR(400MHz,DMSO-d6) δ10.77(d,J＝7.9Hz,1H),6.74(d,J＝3.4Hz,1H,),7.26(d,J＝3.3Hz,1H),12.77 (s,1H),7.41(d,J＝15.7Hz,1H),7.00(d,J＝16.0Hz,1H),7.95(d,J＝8.4Hz,2H), 7.75(d,J＝8.4Hz,2H),12.82(s,1H).HRMS(ESI)calcd for[M+H]⁺C₁₃H₁₂N₃O₃ ⁺: 257.0821,found:257.0800.

实施例2 4-((E)-2-(1H-吡唑-4-基-氨基甲酰基)乙烯基)苯甲酸(化合物2)的合成

(1)对甲酰基苯甲酸酯的合成

称取对甲酰基苯甲酸a(1.2g,8.1mmol)溶于无水CH₃CN(24mL),加入 DBU(1.38mL，8.79mmol),CH₃I(0.65mL,10.4mmol),室温下搅拌2小时，TLC监测反应(石油醚:乙酸乙酯＝1:1)。真空浓缩，得到黄色油状液体，将残余物溶于乙酸乙酯中，用H₂O，HCl，饱和NaHCO₃,盐水洗涤有机相，用MgSO₄干燥，真空除去溶剂，干燥得到对甲酰基苯甲酸酯(1.8g,10.36mmol)白色固体,产率为 71％。

(2)3-(2-(甲氧基羰基)苯基)丙烯酸的合成

称取对甲酰基苯甲酸酯b(1.28g,7.8mmol)，丙二酸(1.64g,15.76mmol)，吡啶(1.5mL),哌啶(0.86mL)的混合物体系加热回流5个小时。将热的混合物倒入冰水中，用稀盐酸(10％)酸化至pH<2，过滤沉淀物，用水洗，用95％乙醇重结晶，真空干燥，得到结构式3所示(0.58g,2.82mmol)淡黄色固体，产率为 36％。

(3)4-((E)-2-(1H-吡唑-4-基-氨基甲酰基)乙烯基)苯甲酸甲酯的合成

称取3-(2-(甲氧基羰基)苯基)丙烯酸(1.23g,5.97mmol)，EDCI(1g, 5.24mmol)，DMAP(0.35g,2.87mmol)溶于THF(18mL)中，室温下搅拌，之后加入化合物1H-吡唑-4-胺(0.56g,5.6mmol)。体系在室温下搅拌过夜。加水过滤沉淀物，真空浓缩得到粗产物结构式4所示(0.72g,2.66mmol)白色固体，产率为49％。

(4)4-((E)-2-(1H-吡唑-4-基-氨基甲酰基)乙烯基)苯甲酸的合成

称取4-((E)-2-(1H-吡唑-4-基-氨基甲酰基)乙烯基)苯甲酸甲酯 (0.88g,0.325mmol)溶于甲醇(16mL)，加入LiOH(0.28g,6.67mmol)的水溶液(16mL),室温搅拌。真空浓缩，稀盐酸酸化至pH为5-6，加水抽滤，干燥得到目标产物化合物2所示(1.17g,3.44mmol)白色固体，产率为66％。¹HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ10.07(d,J＝7.9Hz,1H),8.60-8.59(m,2H,),12.51 (s,1H),7.84(d,J＝8.4Hz,2H),7.56(d,J＝8.4Hz,2H),7.05(d,J＝15.4Hz,1H),7.65(d,J ＝14.9Hz,1H),13.88(s,1H,).HRMS(ESI)calcd for[M+H]⁺C₁₃H₁₂N₃O₃ ⁺:257.0875, found:257.0800.

实施例3采用CCK-8法测定对化合物1和化合物2对肺癌细胞A549和乳腺癌细胞MCF-7增殖的抑制作用

将处于细胞对数生长期的肺癌细胞A549和乳腺癌细胞MCF-7配成一定浓度的细胞悬液，按照每孔7500个细胞分别加入96孔板内，于37℃恒温CO₂培养箱培养24h。将化合物1和2分别配制成为6-1000μM的药液，分别加入相应的96孔板内，并设置阴性对照和空白对照，培养48h。每孔加入CCK-8试剂，继续培养4h，终止培养。用酶标仪在490-570nm波长范围内测定其光吸收值并绘制曲线，间接反应细胞存活数量。由表1可知，化合物1抑制肺癌细胞A549 增值的C₅₀值为100μM，对乳腺癌细胞MCF-7增值的IC₅₀值为35.63μM。由表 2可知，化合物2对肺癌细胞A549增值的IC₅₀值为158μM，对乳腺癌细胞MCF-7 增值的IC₅₀值为79.34μM。

表1化合物1和化合物2物抗肿瘤细胞增殖活性(μM)

Claims

1.一种含五元唑类杂环基查尔酮类衍生物，其特征是如式(I)表示的化合物：

。

2.权利要求1所述的含五元唑类杂环基查尔酮类衍生物的制备方法，其特征在于，经下列2步反应合成：

包括如下反应步骤：

(1)将化合物c,EDCI(1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺)和DMAP(4-二甲氨基吡啶)溶于THF中，搅拌反应1-3小时后，向溶液中加入化合物

所得体系搅拌过夜，加水过滤沉淀物，真空浓缩，得到化合物d；

(2)将步骤(1)所得化合物d溶于甲醇，再加入LiOH水溶液，搅拌反应；薄层色谱监测反应进程，反应结束后真空浓缩，稀盐酸酸化调整溶液pH值，加水抽滤，经无水硫酸镁干燥，得到粗产物，再经硅胶柱层析法分离纯化，得到化合物e，即含五元唑类杂环基查尔酮类衍生物。

3.按照权利要求2所述的含五元唑类杂环基查尔酮类衍生物的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述化合物c，EDCI，DMAP和

的摩尔比为2:2-4:1-3:2-5；两个搅拌反应的温度均控制在25-30℃。

4.按照权利要求2所述的含五元唑类杂环基查尔酮类衍生物的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中化合物d与LiOH的摩尔比为1:1-3。

5.按照权利要求2所述的含五元唑类杂环基查尔酮类衍生物的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)搅拌反应温度控制在25-30℃，反应时间为2h-5h。

6.按照权利要求2所述的含五元唑类杂环基查尔酮类衍生物的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)盐酸溶液的质量百分比浓度为10％-30％；控制溶液pH为4-6。

7.按照权利要求2所述的含五元唑类杂环基查尔酮类衍生物的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)硅胶柱层析法，所用的洗脱剂为甲醇和二氯甲烷，采用梯度洗脱，甲醇和二氯甲烷体积比为1:8-1:15。

8.权利要求1所述的含五元唑类杂环基查尔酮类衍生物作为制备抗肿瘤药物的应用。

9.如权利要求8的含五元唑类杂环基查尔酮类衍生物作为制备抗肿瘤药物的应用，其特征在于，其中肿瘤细胞包括肺癌细胞A549、以及乳腺癌细胞MCF-7中的一种或两种。