1，2，3，4 － 四氫喹啉衍生物的合成與抗癌活性評價
趙 敏，樊 維，李 杰，海 俐*
( 四川大學(xué)華西藥學(xué)院，四川 成都 610041)
摘要: 目的 設(shè)計并合成了 10 個不同氨基取代的呋喃或吡喃并四氫喹啉衍生物，并探討其抗癌活性。方法 以對氯硝基苯為原料，經(jīng)過烏爾曼偶聯(lián)、脫甲基、還原、氮雜 － DA 反應(yīng)等方法合成了目標(biāo)物并進(jìn)行了抗癌活性的初篩。結(jié)果與結(jié)論 目標(biāo)化合物及重要中間體經(jīng)1HNMR、MS 等確證; 化合物Ⅰ1、Ⅰ7及Ⅰ9顯示了較好的抗癌活性。
關(guān)鍵詞: 合成; DA 反應(yīng); 1，2，3，4 － 四氫喹啉衍生物; 抗癌活性
中圖分類號:R914，R96 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1006 －0103( 2011) 04 －0316 －03
四氫喹啉廣存于各種天然產(chǎn)物中，其衍生物表現(xiàn)出多樣的生物活性［1 －2］。研究表明芳基取代的1，2，3，4 － 四氫喹啉衍生物具有良好的抗癌活性［3］。為探索活性更好且不良反應(yīng)更小的新型抗癌化合物，現(xiàn)設(shè)計了系列四氫喹啉 8 位上有芳胺取代的呋喃或吡喃并四氫喹啉衍生物 I1 ～ 10( 圖 1) ; 利用路易斯酸催化芳香胺與親雙烯體進(jìn)行 Diels － Alder 反應(yīng)來合成; 以 5 － 氟尿嘧啶為陽性對照進(jìn)行體外抗癌活性的篩選。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1． 1 儀器與試藥
1HNMR 用 Varian INOVA400 型核 磁 儀 測 定( TMS 為內(nèi)標(biāo)) ; 質(zhì)譜用 Agilent 1946B ESI － MS 型質(zhì)譜儀測定。HL － 60 人白血病細(xì)胞株、MMT 染料( Sigma 公司) ; 其余試劑為分析純; 無水反應(yīng)都在氬氣保護(hù)下進(jìn)行，溶劑使用前干燥。
1． 2 合成方法
合成路線見圖 1，重要中間體及目標(biāo)產(chǎn)物的相關(guān)數(shù)據(jù)見表 1。
1． 2． 1 化合物Ⅳ1～ Ⅳ3的制備 將 160 mmol 化合物Ⅲ1～ Ⅲ3、160 mmol 化合物Ⅱ、90 mmol ( Me)4N+OH－及50 mL DMSO 加入裝有冷凝管和溫度計的雙頸瓶中，于 55 ℃ 攪拌 24 h 后，冷卻至室溫，過濾。濾液減壓濃縮后的殘留物用60 %的乙醇重結(jié)晶，得產(chǎn)品。
1． 2． 2 化合物Ⅳ4的制備 將100 mmol 化合物Ⅱ、210 mmol 化合物Ⅲ4、70 mmol K2CO3、6 mmol 銅粉和 1． 5 g PEG2000 分別加入 500 mL 燒瓶中，攪拌升溫至原料熔融，加入200 mL 甲苯回流反應(yīng)8 h，過濾后的固體，依次用甲苯和 60 % 乙醇進(jìn)行重結(jié)晶，得淡黃色針狀晶體。
1． 2． 3 化合物Ⅳ5的制備 將 10 mmol 化合物Ⅳ4、75 mmol 吡啶鹽酸鹽，加入干燥的單頸瓶中，于210 ℃ 熔融攪拌 4 h，冷卻后，加入 100 mL 熱水，趁熱過濾，濾餅用氫氧化鈉溶液溶解，再用鹽酸中和至pH7，冷卻析晶，過濾，濾餅用 100 mL 水洗滌，經(jīng)真空干燥后得棕色晶體。
1． 2． 4 化合物Ⅴ1、Ⅴ4、Ⅴ5的制備 稱取 10 mmol化合物Ⅳ1、Ⅳ4或Ⅳ5，加入干燥燒瓶中，加入 30 mL甲醇、107 mg 10% Pd/C，于室溫下常壓催化氫化20 h，TLC 檢測直至原料完全消失。過濾，濃縮濾液得灰白色固體，所得產(chǎn)品不需進(jìn)一步純化，直接進(jìn)行下一步反應(yīng)。
1． 2． 5 化合物Ⅴ2、Ⅴ3的制備 將 7 mmol 化合物Ⅳ2或Ⅳ3溶于 40 mL 乙醇中，加入事先用醋酸活化的 2． 28 g( 56 mmol) 鋅粉，50 ℃下攪拌 12 h，過濾，濾液濃縮后所得產(chǎn)品不經(jīng)純化直接進(jìn)行下一步反應(yīng)。
1． 2． 6 化合物Ⅰ1、Ⅰ3、Ⅰ5、Ⅰ7、Ⅰ9的制備 將 5mmol 化合物Ⅴ1 ～ 5溶于 20 mL 四氫呋喃中，攪拌下將 16 mmol 2，3 － 二氫呋喃加入反應(yīng)瓶中。將120 mg InCl3溶于 10 mL 水后，加入上述反應(yīng)瓶中，50 ℃ 下攪拌 10 h 后，再加入 100 mL 乙酸乙酯稀釋反應(yīng) 液，分 離 有 機(jī) 相，用 乙 酸 乙 酯 洗 滌 水 層( 20 mL ×3) ，合并有機(jī)相，用無水硫酸鈉干燥、濃縮，殘留物經(jīng)柱層析分離純化得產(chǎn)品。
1． 2． 7 化合物Ⅰ2、Ⅰ4、Ⅰ6、Ⅰ8、Ⅰ10的制備 將 5mmol 化合物 Ⅴ1 ～ 5溶于 10 mL 四氫呋喃與 10 mLDMF 的混合溶劑中，攪拌下將 15 mmol 2，3 － 二氫呋喃加入反應(yīng)瓶中。將 120 mg InCl3溶于10 mL 水后，再加入上述反應(yīng)瓶中，50 ℃下攪拌 10 h，減壓除去四氫呋喃，加入40 mL 水稀釋，用二氯甲烷萃取水層( 50 mL ×3) ，合并有機(jī)相，用無水硫酸鈉干燥、濃縮，殘留物經(jīng)柱層析分離純化得產(chǎn)品。
1． 3 體外抗癌活性實(shí)驗(yàn)
將 HL －60 癌細(xì)胞貼壁于含 10%滅活胎牛血清的 1640 完全培養(yǎng)基中，置 37 ℃、5% CO2飽和適度的孵箱內(nèi)培養(yǎng)。細(xì)胞經(jīng) 0． 25% 胰酶分散傳代和收獲后，取對數(shù)生長期的細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。根據(jù)文獻(xiàn)方法［4］，將腫瘤細(xì)胞配成 5 × 107·L－ 1活細(xì)胞懸濁液，每孔 100 μL 接種于 96 孔培養(yǎng)版中。放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h，待其完全貼壁后，更換含不同濃度藥物的完全培養(yǎng)基中( 每孔 100 μL) ，繼續(xù)培養(yǎng) 72 h 后，加20 μL 5 mg·mL－ 1的 MTT 試劑，孵育 5 h，吸去培養(yǎng)基，加入100 μL DMSO，置搖床中震搖15 min。用酶標(biāo)儀在 570 nm 處測定吸光度，計算細(xì)胞抑制生長率( 表 2) 。結(jié)果表明: 化合物Ⅰ1的抗腫瘤活性與 5 －氟尿嘧啶的活性相當(dāng)。而化合物Ⅰ7、Ⅰ9對腫瘤細(xì)胞 HL － 60 的生長有明顯的抑制作用，其作用均強(qiáng)于 5 － 氟尿嘧啶和化合物Ⅰ1。尤其是化合物Ⅰ7對HL － 60 的抑制作用幾乎為Ⅰ1的兩倍。
2 討論
在設(shè)計的化合物中，當(dāng) n = 0 時，化合物具有明顯的抗腫瘤活性; 當(dāng) n = 1 時，化合物的抗腫瘤活性都不強(qiáng)。說明含氧雜環(huán)的大小對活性的影響很大，當(dāng)氧雜環(huán)為呋喃環(huán)時具有較高的活性，而氧雜環(huán)是吡喃環(huán)時則無活性。提示在今后的研究中可縮小氧雜環(huán)或去掉氧雜環(huán)，尋找抗癌活性更好的化合物。
參考文獻(xiàn):
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來源：中國化學(xué)試劑網(wǎng)
