含 1，2-苯并噻嗪结构的［1，3，4］噻二唑并［3，2-a］［1，3，5］三嗪衍生物的合成及其抗肿瘤活性

赵小美，王 新*，汲 霞，张 华，张平平，胡国强

（1齐鲁医药学院药学院，淄博255300；2河南大学药物研究所，开封475001）

恶性肿瘤是一种严重危害人类健康的疾病，对于肿瘤疾病的预防和治疗是世界各国所面临的共同问题，研究并开发有效的抗肿瘤药物是药学领域一直以来的热点。基于机制的药物设计是发现先导化合物的有效途径［1］。肿瘤相关因子NF-κB既是免疫和炎症反应重要的调节因子，又是肿瘤疾病重要的启动因子。目前，有研究表明［2］，炎症有促进肿瘤发展的趋势，炎症与肿瘤之间的关系的研究将会为新型抗肿瘤药物的研究提供新的思路。

吡罗昔康是第1个上市的1，2-苯并噻嗪类药物，通过抑制COX-2的活性，从而抑制花生四烯酸的生成，导致前列腺素的合成受阻，进而发挥抗炎作用。

1，3，5-三嗪类化合物具有广泛的生物活性，常常出现在具有生物活性的农药、医药等化合物中。该类化合物具有抗肿瘤［3-5］、杀菌［6-7］、降血糖［8］、抑制乙酰胆碱酯酶［9-10］、保护心脏功能［11］、抗癫痫［12-13］、抗抑郁［14-16］等效用，因而受到研究者的广泛关注。基于此，本研究以吡罗昔康合成中间体（2-甲基-4-羟基-2H-1，2-苯并噻嗪-3-甲酸甲酯-1-1-二氧化物，CAS:35511-15-0）为原料，用稠杂环在1，2-苯并噻嗪环C-3进行活性拼接，经多步反应合成一系列含 1，2-苯并噻嗪结构的［1，3，4］噻二唑并［3，2-a］［1，3，5］三嗪的衍生物，合成见路线 1。

Scheme 1 Synthetic route of the target compounds

1 化学合成部分

1.1 试剂与仪器

吡罗昔康吡罗昔康合成中间体（2-甲基-4-羟基-2H-1，2-苯并噻嗪-3-甲酸甲酯-1-1-二氧化物，CAS:35511-15-0，湖北鸿鑫瑞宇精细化工有限公司）；化合物 1（2-甲基-4-羟基-2H-1，2-苯并噻嗪-3-甲酰肼-1-1-二氧化物）按文献［17］的方法制备。其余试剂均为市售分析纯，未经处理，直接使用。

熔点用毛细管法测定，温度未校正；AM2400型核磁共振仪（德国Bruker公司）；HP1100型质谱仪（美国Agilent公司）；PE2400-II元素分析仪（美国PE公司）。

1.2 实验步骤

1.2.1 化合物 2（3-（5-氨基-1，3，4-噻二唑-2-基）-2-甲基-4-羟基-2H-1，2-苯并噻嗪-1，1-二氧化物）的合成 将化合物 1 26.9 g（0.1 mol），KSCN 19.5 g（0.2 mol），乙酸 135 mL（2.36 mol）依次加入到250 mL的三口瓶中，搅拌均匀后，加热，回流反应8 h，TLC检测，反应完全后，冷却，过滤，干燥得化合物23.3 g，收率75%；mp:244～245℃。

1.2.2 化合物 3（2-氨基-5-（2-甲基-4-羟基-2H-1，2-苯并噻嗪-1，1-二氧化-3-基）-1，3，4-噻二唑-3（2H）-甲醛）的合成 在装有温度计的500 mL四口瓶中，加入二甲基甲酰胺（DMF）45 mL，冰浴条件下，缓慢滴加三氯氧磷130 mL（1.4 mol），控制温度小于10℃，滴毕，将化合物 2（22.1 g，0.07 mol），分批加入到四口瓶中，控制温度小于15℃，加毕，自然升温至室温，反应1 h后，加热至80～90℃，并反应5 h。反应结束后，将反应液倒入冰水中，搅拌，得化合物3。采用乙醇和水的混合溶剂对产物进行重结晶，过滤，干燥，得黄色化合物12.4 g，收率51%；mp:252～254℃。

1.2.3 化合物 4（2-氨基-5-（2-甲基-4-羟基-2H-1，2-苯并 噻 嗪-1，1-二 氧 化-3-基）-1，3，4-噻 二 唑-3（2H）-羧酸）的合成 取化合物 3（11.3 g，0.03 mol），纯化水300 mL，依次加入到1 000 mL三口瓶中，加热至 70～80℃，剧烈搅拌下，滴加 5%KMnO4水溶液360 mL，约30 min滴完。反应过程中，用1 mol／L KOH水溶液控制反应液的pH范围为8～9，反应8 h。TLC检测，原料反应完全后，自然冷却至室温，析出结晶，过滤，得黄色粉末状化合物4 7.2 g。收率61%，mp:286～288℃。

1.2.4 化合物 5（2-（2-甲基-4-羟基-2H-1，2-苯并噻嗪-1，1-二氧化-3-基）-6，8a-二氢-5H-［1，3，4］噻二唑并［3，2-a］［1，3，5］三嗪-6-酮）的合成 向 100 mL三口瓶中，依次加入化合物 4（5.3 g，0.014 mol）、甲酰胺（5.6 mL，0.141 mol），升温至120～130℃反应3 h后，再升温至160～170℃并保温反应2 h，反应结束后，自然冷却至50℃左右，加入300 mL水，充分搅拌，过滤，干燥得黄色化合物5 2.1 g。收率39%，mp:253～255℃。

1.2.5 化合物 6a（N-（2-（2-甲基-4-羟基-2H-1，2-苯并噻嗪-1，1-二氧化-3-基）-6，8a-二氢-5H-［1，3，4］噻二唑并［3，2-a］［1，3，5］三嗪-5-亚基）硫代乙酰胺）的合成 向100 mL三口瓶中，加入化合物5（1.1 g，0.003 mol），硫代乙酰胺（0.3 g，0.004 mol），无水乙醇20 mL，加热至回流，反应6 h，TLC检测，反应结束后，自然冷却至室温，过滤，得黄色化合物6a 0.8 g。收率62%，mp:237～239℃。

按化合物6a类似的方法分别制备目标化合物6b～6i。理化性质和光谱数据见表1和表2。

Table1 Physical properties of compounds 6a 6i

Table2 Spectral data of compounds 2 5 and 6a 6i

（Continued）Compd. 1H NMR（DMSO-d6）δ 13 CNMR（DMSO-d6）δ MS（m／z ）6e 12.28（1H，s，-OH），11.63（1H，s，Ph-OH），10.54（1H，s，-N＝C-NH），7.63（1H，s，-N＝CH），457［M＋H］158，155，152，150，138，136，134，129，127，124，115，104，72，41＋7.14 7.83（8H，m，Ph-H），4.25（1H，s，-N-CH-N），2.68（3H，s，-NCH3）6f 12.24（1H，s，-OH），10.38（1H，s，-N＝C-NH），7.52（1H，s，-N＝CH），7.42 7.74（4H，m，Ph-H），4.35（1H，s，-N-CH-N），3.82（2H，s，-C＝N-CH2），3.28（2H，s，-S-CH2），2.67（3H，s，-NCH3）174，157，153，150，，133，132，129，127，124，104，71，55，41，32 450［M＋H］＋6g 12.32（1H，s，-OH），10.34（1H，s，-N＝C-NH），7.72 8.56（3H，m，pyrimidine-H），7.61（1H，s，-N＝CH），7.42-7.86（4H，m，Ph-H），4.32（1H，s，-N-CHN），3.82（2H，s，-C＝N-CH2），3.28（2H，s，-S-CH2），2.67（3H，s，-NCH3）163，160，158，137，134，132，129，127，124，115，104，72，40 443［M＋H］＋6h 12.22（1H，s，-OH），10.36（1H，s，-N＝C-NH），7.36 8.52（4H，m，pyridine-H），7.53（1H，s，-N＝CH），7.46-7.78（4H，m，Ph-H），4.37（1H，s，-N-CHN），2.69（3H，s，-NCH3）157，156，150，149，139，138，134，132，129，127，124，104，72，39 442［M＋H］＋6i 12.26（1H，s，-OH），10.42（1H，s，-N＝C-NH），7.48（1H，s，-N＝CH），7.44 7.83（4H，m，Ph-H），4.34（1H，s，-N-CH-N），2.66（3H，s，-NCH3），1.52-2.94（10H，m，piperidine-H）158，155，149，140，134，132，129，127，124，106，71，51，41，25，24 448［M＋H］＋

2 抗肿瘤活性实验

采用MTT法测定合成的目标化合物对人胰腺癌细胞Capan-1（中国医学科学院协和细胞库）、鼠白血病细胞L1210（中国医学科学院协和细胞库）和人肝癌细胞SMMC-7721（中国医学科学院协和细胞库）的半数抑制浓度（IC50），结果见表3。

Table3 Anti-proliferative activity of the tested compounds against Capan-1 SMMC-7721 and L1210 tumor cells（±s，n＝3）

Table3 Anti-proliferative activity of the tested compounds against Capan-1 SMMC-7721 and L1210 tumor cells（±s，n＝3）

*P＜0.05 vs doxorubicin

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体外抗肿瘤实验结果显示，9个目标化合物对人胰腺癌细胞Capan-1、鼠白血病细胞L1210和人肝癌细胞SMMC-7721呈现出不同程度的抑制作用（IC50均小于20μmol／L），其中化合物 6f、6g和 6h对Capan-1、L1210和 SMMC-7721的IC50与对照药多柔比星的活性相当。

结果表明，噻二唑并三嗪侧链的引入，对提高该类化合物的抗肿瘤活性有一定的作用。在噻二唑并三嗪的基础上，引入芳环或芳杂环取代时，化合物的抗肿瘤活性较烷基取代时更强，尤其是引入芳香杂环侧链时，有利于化合物电荷的分散而稳定，进一步增强了化合物的抗肿瘤活性，具有进一步研究的价值，这也预示着1，2-苯并噻嗪类药物C-3位的结构修饰在治疗肿瘤方面将会有更广阔的研究前景。