姜文泰, 王兴东, 魏世洋, 刘 旭, 江 俊, 王立升*
(1. 广西大学 a. 化学化工学院; b. 医学院,广西 南宁 530004)
癌症是导致人类死亡的第二大原因。随着环境压力和社会压力的不断增加,因癌症而死亡的人数逐年呈增长趋势。在诸多治疗方案中,药物治疗是一种非常重要的治疗方式,通过使用合理的药物进行辅助治疗,能够极大延长患者的生存期和提高患者的生存率。因此,设计并开发新型结构的抗癌药物,以及寻找疗效更好副作用更小的药物,一直是药物化学科研工作者的研究热点。
苦参碱是从苦参中提取、分离得到的主要活性成分之一[1]。苦参碱及其衍生物具有多种活性,如抗癌、抗病毒、抗炎、杀虫等[2-7]。苦参碱虽然具有一定的抗癌活性,但效果中等,推测这可能是由于它结合位点较多、选择性较差所致。因此,提高苦参碱对肿瘤靶点的敏感性和选择性,将有效提升苦参碱的抗癌活性。此外,苦参碱具有较高的安全性、良好的水溶性,提取纯化方便。因此,苦参碱是良好的先导化合物。
嘧啶及其衍生物是一类常见的生物活性成分[8]。嘧啶衍生物具有抗病毒、抗癌、抗炎、抗细菌、抗真菌等生物活性[9-10]。含嘧啶的分子具有独特的结构和良好的生物相容性,在制药及农用化学等领域有较高应用价值[11-12]。
鉴于部分含嘧啶结构的化合物具有良好的抗癌特性,已广泛应用于新型的抗癌药物的研发[13-14]。本文运用药物拼合原理,创造性的在苦参碱的D环拼合得到新的带嘧啶环结构的苦参碱衍生物(Scheme 1),其结构经1H NMR、13C NMR及HR-MS(ESI)表征。采用MTT法测试了目标化合物对人子宫颈癌(HeLa)和人乳腺癌(MCF-7)瘤株的体外抑制活性。
Scheme 1
WRS-1B型数字熔点仪;Bruker 600 MHz型核磁共振仪(DMSO-d6或CDCl3为溶剂,TMS为内标);UPLC I-CLASS-XEVOG2-XSQTOF型超高效液相-质谱联用仪;SpectramaxM5型酶标仪。
三氯氧磷,N,N-二甲基甲酰胺,盐酸胍,芳香酰氯,萨恩化学技术(上海)有限公司;人子宫颈癌细胞(HeLa)和人乳腺癌细胞(MCF-7),深圳柯瑞思托科技有限公司。
(1)1的合成
取500 mL三口烧瓶,分别加入N,N-二甲基甲酰胺19.2 mL(240 mmol)及干燥的DCM 5 mL,冰浴下滴加POCl336.8 g(240 mmol),滴毕,搅拌1 h得无色黏稠液体;将苦参碱20 g(80 mmol)的DCM(100 mL)溶液加入到上述混合物中,加毕,撤去冰浴,搅拌下反应9 h。浓缩,残留物加入到碎冰中,搅拌下用20%NaOH溶液调节pH至 9~10;于60 ℃水解2 h。静置,抽滤,滤饼真空干燥得淡黄色固体1,产率91%, m.p.123.9~124.1 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 9.68(s, 1H, CHO-H), 4.26~3.89(m, 2H, 11-H, 5-H), 3.63(t,J=12.8 Hz, 1H, 6-H), 3.00~2.71(m, 2H), 2.42(dtd,J=15.8 Hz, 5.4 Hz, 1.2 Hz, 1H), 2.31(ddd,J=15.6 Hz, 9.8 Hz, 5.1 Hz, 1H), 2.01(tdd,J=12.3 Hz, 9.6 Hz, 3.1 Hz, 2H), 1.95~1.73(m, 5H), 1.73~1.53(m, 5H), 1.52~1.42(m, 2H), 1.37(tt,J=14.0 Hz, 4.3 Hz, 1H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 187.37(C18), 150.78(C15), 107.95(C14), 63.56(C6), 57.18(C11), 49.55(C17), 39.44(2C, C2, C10), 36.77(C5), 27.61(C8), 26.04(C4), 22.37(C7), 21.22(C13), 20.61(C12), 17.80(2C, C3, C9); HR-MS(ESI)m/z: calcd for C16H23N2OCl{[M+H]+}294.1499, found 295.1580。
(2)2的合成
在500 mL干燥三口烧瓶中,依次加入110.0 g(34 mmol)和无水碳酸钾14.1 g(102 mmol),加入甲醇100 mL,搅拌使其溶解;缓慢滴加盐酸胍4.87 g(51 mmol)的甲醇(20 mL)溶液,滴毕,搅拌下于65 ℃反应6 h(TLC检测)。加水溶解剩余的碳酸钾使反应体系均相,用DCM萃取3次,合并有机相,依次用饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,减压浓缩得黄色固体,用乙醚重结晶,过滤,滤饼真空干燥得黄色晶体2,产率73%, m.p.128.9~129.7 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 9.50(s, 1H, 18-H), 5.22(s, 2H, NH2-H), 3.60(dd,J=12.8 Hz, 4.4 Hz, 1H, 11-H), 3.41(t,J=12.6 Hz, 1H, 6-H), 2.83(ddt,J=22.7 Hz, 11.3 Hz, 2H), 2.39~2.24(m, 2H), 2.16~1.93(m, 4H), 1.89(td,J=13.3 Hz, 4.5 Hz, 2H), 1.79~1.34(m, 10H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 184.11(C15), 169.40(C20), 168.54(C18), 98.91(C14), 63.56(C6), 57.29(C11), 53.56(C7), 44.97(2C, C2, C10), 36.51(C5), 27.77(C8), 26.29(C4), 23.67(C7), 21.21(C13), 20.64(C12), 16.02(2C, C3, C9); HR-MS(ESI)m/z: calcd for C17H25N5{[M+H]+}299.2110, found 300.1910。
(3)3a~3k的合成(以3a为例)
氮气保护、冰浴冷却下,在100 mL干燥三口烧瓶中,加入21.5 g(5 mmol),用20 mL无水DCM溶解;加入三乙胺0.7 mL(6 mmol),缓慢滴加苯甲酰氯0.70 mL(6 mmol),滴毕,于室温反应9 h(TLC监测)。用DCM萃取,有机相依次用饱和NaHCO3溶液和饱和NaCl溶液洗涤,无水Na2SO4干燥,浓缩,残余物经硅胶柱层析(洗脱剂:EA/PE=2/1,V/V)纯化,减压浓缩,残余物用乙醚重结晶得3a。
用类似的方法合成3b~3k。
3a: 淡黄色固体,产率87%, m.p.100.1 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 8.45(s, 1H, 18-H), 8.13(d,J=7.2 Hz, 2H, 2′,6′-H), 7.64(t,J=7.4 Hz, 1H, 4′-H), 7.50(t,J=7.8 Hz, 2H, 3′,5′-H), 4.48(dd,J=12.8 Hz, 4.4 Hz, 1H, 11-H), 4.04~3.92(m, 1H, 5-H), 3.19(t,J=12.7 Hz, 1H, 6-H), 2.84(ddtd,J=22.8 Hz, 11.6 Hz, 3.9 Hz, 1.7 Hz, 3H), 2.57~2.40(m, 1H), 2.16(d,J=10.0 Hz, 2H), 1.96(dq,J=26.4 Hz, 14.0 Hz, 13.1 Hz, 4H), 1.85~1.74(m, 2H), 1.74~1.61(m, 3H), 1.61~1.53(m, 2H), 1.52~1.42(m, 3H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 163.55(C15), 162.64(C23), 140.66(2C, C18, C20), 133.88(C1′), 130.10(2C, C3′, C5′), 128.70(C4′), 128.65(2C, C2′, C6′), 116.66(C14), 63.79(C6), 57.22(C11), 52.85(C17), 42.34(2C, C2, C10), 35.57(C5), 27.70(C8), 26.49(C4), 24.83(C7), 21.12(C13), 20.75(C12), 19.82(2C, C3, C9); HR-MS(ESI)m/z: calcd for C24H29N5O{[M+H]+}403.2372, found 404.2023。
3b: 淡黄色固体,产率80%, m.p.146.5~146.6 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 8.44(s, 1H, 18-H), 8.13~7.82(d, 2H, 2′,6′-H), 7.30(d, 2H, 3′,5′-H), 4.48(dd,J=12.7 Hz, 4.5 Hz, 1H, 11-H), 3.97(ddd,J=10.9 Hz, 7.7 Hz, 5.1 Hz, 1H, 5-H), 3.19(t,J=12.7 Hz, 1H, 6-H), 2.84(ddtd,J=24.2 Hz, 12.7 Hz, 3.9 Hz, 1.7 Hz, 3H), 2.53~2.37(m, 4H), 2.20~2.11(m, 2H), 2.04~1.95(m, 2H), 1.94~1.89 (m, 1H), 1.85~ 1.74(m, 3H), 1.74~1.62(m, 3H), 1.57(dtd,J=13.6 Hz, 10.3 Hz, 9.1 Hz, 4.2 Hz, 2H), 1.53~1.43(m, 3H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 163.59(C15), 162.67(C23), 144.81(C4′), 140.72(2C, C18, C20), 130.14(2C, C3′, C5′), 129.36(2C, C2′, C6′), 125.92(C1′), 116.39(C14), 63.79(C6), 57.29(C11), 52.87(C17), 42.33(2C, C2, C10), 35.60(C6), 27.75(C8), 26.55(C4), 24.81(C7), 21.79(-CH3), 21.20(C13), 20.82(C12), 19.82(2C, C3, C9); HR-MS(ESI)m/z: calcd for C25H31N5O {[M+H]+}417.2529, found 418.2191。
3c: 白色晶体,产率88%, m.p.159.0~159.5 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 8.43(s, 1H, 18-H), 8.21~7.95(m, 2H, 2′,6′-H), 7.12~6.84(m, 2H, 3′,5′-H), 4.48(dd,J=12.8 Hz, 4.4 Hz, 1H, 11-H), 3.97(ddd,J=11.0 Hz, 7.6 Hz, 5.1 Hz, 1H, 5-H), 3.90(s, 3H, OCH3-H), 3.18(t,J=12.7 Hz, 1H, 6-H), 2.92~2.75(m, 3H), 2.46(dddd,J=15.0 Hz, 10.2 Hz, 4.2 Hz, 2.0 Hz, 1H), 2.23~2.10(m, 2H), 2.07~1.87(m, 3H), 1.87~1.72(m, 4H), 1.72~1.60(m, 3H), 1.60~1.52(m, 2H), 1.50~1.42(m, 3H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 164.12(C15), 163.66(C23), 162.31(C4′), 140.79(2C, C18, C20), 132.25(2C, C2′, C6′), 120.93(C1′), 116.12(C14), 113.94(2C, C3′, C5′), 63.79(C6), 57.30(C11), 55.54(-O-CH3), 52.86(C17), 42.35(2C, C2, C10), 35.60(C5), 27.75(C8), 26.55(C4), 24.83(C7), 21.20(C13), 20.82(C12), 19.80(2C, C3, C9); HR-MS(ESI)m/z: calcd for C25H31N5O2{[M+H]+} 433.2478, found 434.2123。
3d: 白色固体,产率77%, m.p.127.6 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 8.42(s, 1H, 18-H), 7.93(dt,J=7.8 Hz, 1.3 Hz, 1H, 2′-H), 7.79(ddd,J=9.1 Hz, 2.7 Hz, 1.5 Hz, 1H, 6′-H), 7.49(td,J=8.0 Hz, 5.5 Hz, 1H, 3′-H), 7.34(tdd,J=8.3 Hz, 2.7 Hz, 1.0 Hz, 1H, 4′-H), 4.47(dd,J=12.7 Hz, 4.5 Hz, 1H, 11-H), 3.98(ddd,J=10.9 Hz, 7.6 Hz, 5.1 Hz, 1H, 5-H), 3.19(t,J=12.7 Hz, 1H, 6-H), 3.00~2.67(m, 3H), 2.47(dddd,J=15.0 Hz, 10.3 Hz, 4.1 Hz, 2.0 Hz, 1H), 2.24~2.09(m, 2H), 2.05~1.84(m, 4H), 1.82~1.61(m, 5H), 1.61~1.52(m, 2H), 1.52~1.42(m, 3H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 163.54(C15), 163.29(C23), 161.57(C5′), 140.37(2C,C18,C20), 130.32(C1′), 125.86(C3′), 120.91(C2′), 117.14(C4′), 116.98(C6′), 116.79(C14), 63.74(C6), 57.23(C11), 52.86(C17), 42.34(2C, C2, C10), 35.59(C5), 27.73(C8), 26.53(C4), 24.75(C7), 21.18(C13), 20.80(C12), 19.85(2C, C3, C9); HR-MS(ESI)m/z: calcd for C24H28FN5O{[M+H]+}421.2278, found 422.1913。
3e: 淡黄色晶体,产率71%, m.p.139.8 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 8.42(s, 1H, 18-H), 8.06~7.89(m, 1H, 5′-H), 7.60~7.44(m, 2H, 4′,3′-H), 7.38(ddd,J=8.4 Hz, 6.3 Hz, 2.3 Hz, 1H, 2′-H), 4.47(dd,J=12.8 Hz, 4.4 Hz, 1H, 11-H), 3.96(ddd,J=10.9 Hz, 7.7 Hz, 5.1 Hz, 1H, 5-H), 3.18(t,J=12.7 Hz, 1H, 6-H), 2.96~2.70(m, 3H), 2.43(dddd,J=15.1 Hz, 10.4 Hz, 4.1 Hz, 2.1 Hz, 1H), 2.23~2.06(m, 2H), 1.99(qd,J=12.3 Hz, 2.8 Hz, 2H), 1.94~1.83(m, 3H), 1.83~1.66(m, 4H), 1.65~1.49(m, 4H), 1.50~1.40(m, 3H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 163.37(C15), 161.62(C23), 140.45(2C, C18, C20), 134.55(C6′), 133.52(C4′), 132.20(C1′), 131.49(C5′), 128.34(C2′), 126.76(C3′), 117.27(C14), 63.74(C6), 57.27(C11), 52.90(C17), 42.36(2C, C2, C10), 35.59(C5), 27.73(C8), 26.52(C4), 24.79(C7), 21.18(C13), 20.79(C12), 19.96(2C, C3, C9); HR-MS(ESI)m/z: calcd for C24H28N5OCl{[M+H]+}437.1982, found 438.1568。
3f: 白色固体,产率82%, m.p.149.3~149.4 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 8.42(s, 1H, 18-H), 8.15~8.02(m, 2H, 2′,6′-H), 7.56~7.42(m, 2H, 3′,5′-H), 4.47(dd,J=12.8 Hz, 4.5 Hz, 1H, 11-H), 3.98(ddd,J=10.8 Hz, 7.7 Hz, 5.1 Hz, 1H, 5-H), 3.19(t,J=12.7 Hz, 1H, 6-H), 2.92~2.73(m, 3H), 2.46(dddd,J=14.9 Hz, 10.3 Hz, 4.2 Hz, 2.1 Hz, 1H), 2.24~2.08(m, 2H), 2.07~1.87(m, 3H), 1.87~1.49(m, 8H), 1.45(qd,J=9.6 Hz, 4.3 Hz, 3H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 163.32(C15), 161.83(C23), 140.46(2C, C18, C20), 140.43(C4′), 131.42(2C, C2′, C6′), 129.05(2C, C5′, C3′), 127.16(C1′), 111.97(C14), 63.75(C6), 57.24(C11), 52.86(C17), 42.34(2C, C2, C10), 35.59(C5), 27.74(C8), 26.54(C4), 24.76(C7), 21.18(C13), 20.81(C12), 19.86(2C, C3, C9); HR-MS(ESI)m/z: calcd for C24H28ClN5O{[M+H]+}437.1982, found 438.1585。
3g: 淡黄色固体, 产率75%, m.p.109.0 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 8.41(t,J=1.8 Hz, 1H, 18-H), 8.24(t,J=1.8 Hz, 1H, 6′-H), 8.06(dt,J=7.8 Hz, 1.4 Hz, 1H, 4′-H), 7.76(dt,J=8.0 Hz, 1.4 Hz, 1H, 2′-H), 7.39(t,J=7.9 Hz, 1H, 3′-H), 4.47(dd,J=12.8 Hz, 4.4 Hz, 1H, 11-H), 3.98(ddd,J=10.8 Hz, 7.6 Hz, 5.1 Hz, 1H, 5-H), 3.19(t,J=12.7 Hz, 1H, 6-H), 2.98~2.71(m, 3H), 2.47(dddd,J=15.0 Hz, 10.4 Hz, 4.2 Hz, 2.1 Hz, 1H), 2.25~2.10(m, 2H), 1.99(tdd,J=13.5 Hz, 11.8 Hz, 2.8 Hz, 2H), 1.86(s, 2H), 1.82~1.62(m, 5H), 1.61~1.53(m, 2H), 1.52~1.42(m, 3H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 163.29(C15), 161.40(C23), 140.37(2C, C18, C20), 136.81(C1′), 132.94(C4′), 130.64(C3′), 130.23(C6′), 128.68(C2′), 122.70(C5′), 117.22(C14), 63.74(C6), 57.27(C11), 52.88(C17), 42.34(2C, C2, C10), 35.59(C5), 27.73(C8), 26.53(C4), 24.74(C7), 21.17(C13), 20.79(C12), 19.87(2C, C3, C9); HR-MS(ESI)m/z: calcd for C24H28N5OBr{[M+H]+}481.1477, found 482.1094。
3h: 淡黄色固体, 产率66%, m.p.119.8 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 8.43(t,J=1.8 Hz, 1H, 18-H), 8.37(s,J=1.8 Hz, 1H, 2′-H), 8.32(d,J=7.8 Hz, 1.4 Hz, 1H, 4′-H), 7.95~7.86(d, 1H, 6′-H), 7.66(t,J=7.8 Hz, 1H, 5′-H), 4.48(dd,J=12.8 Hz, 4.5 Hz, 1H, 11-H), 3.99(ddd,J=10.8 Hz, 7.7 Hz, 5.1 Hz, 1H, 5-H), 3.20(t,J=12.7 Hz, 1H, 6-H), 2.95~2.76(m, 3H), 2.49(dddd,J=15.0 Hz, 10.3 Hz, 4.1 Hz, 2.1 Hz, 1H), 2.24~2.12(m, 2H), 2.00(tdd,J=13.4 Hz, 11.8 Hz, 2.9 Hz, 2H), 1.92(ddq,J=13.7 Hz, 4.6 Hz, 2.1 Hz, 1H), 1.83~1.73(m, 3H), 1.72~1.60(m, 3H), 1.60~1.51(m, 2H), 1.47(ddt,J=15.1 Hz, 8.9 Hz, 3.7 Hz, 3H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 163.23(C15), 161.46(C23), 140.29(2C,C18,C20), 133.26(C1′), 130.37(C3′), 130.34(C6′), 129.64(C5′), 129.41(C4′), 126.90(C2′), 122.40(-CF3), 117.43(C14), 63.73(C6), 57.22(C11), 52.88(C17), 42.35(2C, C2, C10), 35.59(C5), 27.72(C8), 26.53(C4), 24.74(C7), 21.16(C13), 20.78(C12), 19.88(2C, C3, C9); HR-MS(ESI)m/z: calcd for C25H28N5OF3{[M+H]+}471.2246, found 472.1869。
3i: 淡黄色固体,产率78%, m.p.163.1 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 8.42(s, 1H, 18-H), 8.14~7.89(m, 2H, 2′,6′-H), 7.72~7.50(m, 2H, 3′,5′-H), 4.48(dd,J=12.8 Hz, 4.5 Hz, 1H, 11-H), 3.99(ddd,J=10.8 Hz, 7.6 Hz, 5.0 Hz, 1H, 5-H), 3.20(t,J=12.7 Hz, 1H, 6-H), 2.98~2.75(m, 3H), 2.46(dddd,J=15.0 Hz, 10.3 Hz, 4.2 Hz, 2.1 Hz, 1H), 2.17(tq,J=8.1 Hz, 4.6 Hz, 2H), 2.00(qd,J=12.7 Hz, 2.8 Hz, 2H), 1.95~1.73(m, 4H), 1.73~1.61(m, 3H), 1.61~1.53(m, 2H), 1.45(m,J=9.5 Hz, 4.9 Hz, 3H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 163.32(C15), 161.99(C23), 140.43(2C, C18, C20), 132.06(2C, C2′, C6′), 131.52(2C, C5′, C3′), 129.19(C4′), 127.62(C1′), 117.00(C14), 63.76(C6), 57.22(C11), 52.84(C17), 42.34(2C, C2, C10), 35.58(C5), 27.72(C8), 26.53(C4), 24.78(C7), 21.16(C13), 20.79(C12), 19.87(2C, C3, C9); HR-MS(ESI)m/z: calcd for C24H28N5OBr{[M+H]+}481.1477, found 482.1073。
3j: 淡黄色固体,产率83%, m.p.152.1~152.2 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 9.01(dd,J=8.7 Hz, 1.0 Hz, 1H, 3′-H), 8.57(s, 1H, 18-H), 8.34(dd,J=7.3 Hz, 1.3 Hz, 1H, 6′-H), 8.11(dt,J=8.3 Hz, 1.0 Hz, 1H, 8′-H), 7.93(dd,J=8.1 Hz, 1.3 Hz, 1H, 10′-H), 7.67(ddd,J=8.5 Hz, 6.8 Hz, 1.5 Hz, 1H, 4′-H), 7.62~7.52(m, 2H, 5′,9′-H), 4.51(dd,J=12.8 Hz, 4.4 Hz, 1H, 11-H), 3.99(ddd,J=10.8 Hz, 7.7 Hz, 5.1 Hz, 1H, 5-H), 3.21(t,J=12.7 Hz, 1H, 6-H), 2.95~2.75(m, 3H), 2.49(dddd,J=14.9 Hz, 10.3 Hz, 4.1 Hz, 2.1 Hz, 1H), 2.22~2.11(m, 2H), 2.00(qd,J=12.3 Hz, 2.8 Hz, 2H), 1.95~1.68(m, 5H), 1.67~1.51(m, 4H), 1.51~1.40(m, 3H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 163.59(C15), 162.97(C23), 140.78(2C, C18, C20), 134.61(C8′), 133.88(C4′), 131.67(C1′), 131.07(C6′), 128.69(C5′), 128.36(C10′), 126.55(C2′), 125.70(C3′), 125.06(C7′), 124.41(C9′), 116.53(C14), 63.79(C6), 57.26(C11), 52.89(C17), 42.36(2C, C2, C10), 35.62(C5), 27.77(C8), 26.55(C4), 24.85(C7), 21.21(C13), 20.82(C12), 19.98(2C, C3, C9); HR-MS(ESI)m/z: calcd for C28H31N5O{[M+H]+} 453.2529, found 454.2163。
3k: 淡黄色固体,产率74%, m.p.115.3 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 8.42(s, 1H, 18-H), 7.99~7.84(m, 1H, 6′-H), 7.83~7.66(m, 1H, 3′-H), 7.50~7.37(m, 2H, 4′,5′-H), 4.48(dd,J=12.8 Hz, 4.5 Hz, 1H, 11-H), 3.98(ddd,J=10.9 Hz, 7.7 Hz, 5.1 Hz, 1H, 5-H), 3.20(t,J=12.7 Hz, 1H, 6-H), 2.97~2.72(m, 3H), 2.44(dddd,J=15.0 Hz, 10.4 Hz, 4.1 Hz, 2.0 Hz, 1H), 2.22~2.10(m, 2H), 2.01(qd,J=12.1 Hz, 3.0 Hz, 2H), 1.94~1.76(m, 3H), 1.76~1.61(m, 3H), 1.61~1.51(m, 3H), 1.51~1.42(m, 3H).;13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 163.33(C15), 162.05(C23), 140.45(2C, C18, C20), 134.79(C1′), 133.45(C3′), 132.12(C5′), 130.47(C4′), 127.32(C6′), 122.41(C2′), 117.32(C14), 63.77(C6), 57.23(C11), 52.86(C17), 42.37(2C, C2, C10), 35.56(C5), 27.70(C8), 26.48(C4), 24.85(C7), 21.13(C13), 20.74(C12), 20.01(2C, C3, C9); HR-MS(ESI)m/z: calcd for C24H28N5OBr{[M+H]+}481.1477, found 482.1093。
将待测化合物用二甲基亚砜溶解后,稀释成5个浓度梯度,取对数生长期的HeLa或MCF-7细胞,按每孔5000个细胞(100 μL培养基)接种于无菌96孔板;同时设置空白组、对照组、给药组,每组设3个平行孔,置于37 ℃培养箱中孵育24 h,移除旧培养基,加入含不同浓度待测化合物的完全培养基继续培养48 h,再每孔加入5 mg/mL MTT培养液20 μL染色4 h。弃除MTT和培养基,每孔加入DMSO 150 μL,振摇10 min,用酶标仪在波长490 nm处测定吸光值(OD),并计算细胞增殖抑制率(IC50)。实验结果为至少两次以上独立重复实验所得的平均值。
在酰氯与氨基化合物反应中,生成的氯化氢所造成的酸性环境会抑制反应的正向进行,因此应预先加入适量的缚酸剂,缚酸剂的用量和种类的选择对反应的影响较大。反应需要在干燥的条件下进行,如有水进入反应体系将直接影响反应产率。此外,用酰氯合成酰胺的反应为放热反应,需要在冰浴下进行,控制反应体系为0 ℃左右时方可滴加酰氯,实验结果表明反应温度较高会显著降低产率。因此,酰氯的滴加速度也会对反应的产率产生较大影响,在加料中应该严格控制滴加速度。
采用MTT法测定了化合物2和化合物3a~3k对人宫颈癌(HeLa)和人乳腺癌(MCF-7)瘤株的体外抑制活性并计算IC50,以顺铂(cisplatin)作为阳性对照,结果见表1。由表1可知,化合物3e、3f和3i的活性较差,IC50值均大于50 μmol·L-1;3b和3d对HeLa的抑制活性较好,IC50值小于50 μmol·L-1;3a、3c、3g、3j和3k对MCF-7抑制活性较高,IC50值已接近或小于50 μmol·L-1;化合物2对HeLa的IC50为4.571 μmol·L-1,对MCF-7的IC50大于50 μmol·L-1;化合物3h对MCF-7的IC50为3.650 μmol·L-1,对HaLa的IC50大于50 μmol·L-1,说明化合物2和3h的抗肿瘤活性有选择性。
表1 化合物的体外抗肿瘤活性
通过分析化合物结构可知,在2的氨基位引入邻氯苯甲酰基(3e)、对氯苯甲酰基(3f)、对溴苯甲酰基(3i)未见活性提升;引入苯甲酰基(3a)、对甲氧基苯甲酰基(3c)、间溴苯甲酰基(3g)、1-萘甲酰基(3j)和邻溴苯甲酰基(3k)一定程度上提高了化合物对MCF-7的抑制活性,但降低了其对HeLa的活性;化合物2结构本身对HeLa具有较高的活性,但对MCF-7活性较低,而引入间三氟甲基苯甲酰基(3h)对MCF-7具有较强的活性,但却显著降低了其对HeLa的活性。初步分析结果为苯环上的取代基的位置和种类,均可影响化合物对特定肿瘤的抑制活性。
合成了12个新型的嘧啶并苦生碱衍生物,并选用人子宫颈癌(HeLa)和人乳腺癌(MCF-7)瘤株考察其体外抗肿瘤活性。其中,化合物2对HeLa具有较强的活性,3h对MCF-7的抑制活性最好,且对肿瘤细胞的抑制具有选择性。