靶向c-myc G-四链体的喹啉联咪唑类衍生物的合成

谢晓玲 ， 郑 滔 ， 邓南翔 ， 张尚师 , 舒 兵*

(1.广东药科大学 药学院 ， 广东 广州 510006 ； 2.广东药科大学 新药研究中心 ， 广东 广州 510006)

癌基因c-myc是最早发现的并且促进癌症发生的癌基因之一[1]。在肿瘤细胞的异常表达，如乳腺癌、结肠癌、宫颈癌、恶性胶质瘤等[2-3]。癌基因c-myc的转录被多个启动子调控。在c-mycP1启动子上游-142～-115处，存在着一段长度为27个碱基的富G序列5′-TGGGGAGGGTGGGGAGGGTGGGGAAGG-3′ (简称Pu27)，控制了85%～90%的c-myc转录活性[4]。Pu27序列富含连续的富G碱基，在生理条件下能够自身折叠形成特殊的DNA二级结构——G-四链体。研究发现，咪唑类等小分子化合物可以稳定和结合G-四链体结构，下调癌基因c-myc的转录，表现出良好的抗肿瘤活性[5]。因此，c-mycG-四链体已成为一种新型基因转录控制元件，并作为抗癌药物设计的新型靶标具有潜在的理论和实际应用前景。

喹啉是一类双环含氮芳香平面结构的稠杂环类化合物，具有良好的生理活性，如降血压、抗肿瘤、抗病毒等[6]。此外，HU等[7]研究表明咪唑类衍生物可以作为靶向识别c-mycG-四链体的骨架分子。基于此，为获得结构多样性的靶向识别c-mycG-四链体的苯并咪唑联喹啉类衍生物，本文将喹啉与苯并咪唑进行结构融合，得到苯并咪唑联喹啉类骨架，同时，在喹啉的4位引入不同的胺基侧链，得到一系列新型苯并咪唑联喹啉类衍生物，期望得到结构新颖且靶向c-myc G-四链体的目标化合物。合成路线如图1所示。

注：反应条件和试剂为(i)胺类，1,4-二氧六环，对甲基苯磺酸,120 ℃;(ii) SeO2,1,4-二氧六环,100 ℃;(iii)邻苯二胺,Na2S2O6,乙醇,80 ℃。

1 主要仪器和试剂

实验仪器：N-1300V-W旋转蒸发仪，东京理化-上海艾朗仪器有限公司； dvance Bruker 400M超导核磁共振波谱仪，瑞士BRUKER公司；Thermo超高效液相色谱串联质谱仪，赛默飞世尔科技公司。实验试剂：4-硝基苯胺、乙酰乙酸乙酯、三氯氧磷、二氧化硒、邻苯二胺等购自上海泰坦科技股份有限公司；其余所用试剂还有NaOH、乙醇、醋酸、二氯甲烷(DCM)、乙酸乙酸(EA)等以上均为化学纯。

2 实验操作

2.1 中间体2-甲基-4-取代胺基-6-硝基喹啉(2a-b)的合成

往100 mL的三口瓶中，加入4-氯-2-甲基-6-硝基喹啉1(1.0 g, 4.5 mmol)，加入2 mL取代胺类和10 mL 1,4-二氧六环，搅拌使之溶解，加入0.3 g对甲基苯磺酸后，将反应体系于120 ℃加热，TLC检测反应程度。反应毕，放冷至50 ℃，倒入50 mL饱和NaHCO3溶液中，搅拌，加入30 mL乙酸乙酯萃取3次，合并萃取液，无水Na2SO4干燥，旋干，得粗品，加硅胶柱层析[乙酸乙酯(EA)∶石油醚(PE)=1∶5～2∶1]得到产物2a-b。

2.2 中间体4-取代-6-硝基-喹啉-2-甲醛(3a-b)的合成

于100 mL的三口瓶中，加入中间体2a-b(1.75 mmol)，加入10 mL 1,4-二氧六环，搅拌至全部溶解，加入SeO2(0.29 g,2.62 mmol)，反应体系在100 ℃加热，TLC检测反应进程。反应毕，放冷至50 ℃，滤去不溶固体，反应液直接旋干，硅胶柱层析得到产品(EA∶PE=1∶8～1∶2)。①4-(N-甲基哌嗪)-6-硝基-喹啉-2-甲醛(3a)，黄色固体，产率73%。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ10.32(s,1H),9.63(d,J=3.1Hz,1H),8.61(d,J=2.9 Hz,1H),7.58-7.49(m,2H),3.41(t,J=5.3 Hz,4H),2.35(t,J=4.9 Hz,4H),2.21(s,3H)。②4-吗啉-6-硝基-喹啉-2-甲醛(3b)，黄色固体，产率61%。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ10.19(s,1H),9.00(d,J=2.5 Hz,1H),8.53(dd,J=9.2,2.5 Hz,1H),8.40-8.24(m,1H),7.57(s,1H),4.07(t,J=4.7 Hz,4H),3.41(t,J=4.4 Hz,4H)。

2.3 2-(1H-苯并[d]咪唑-2-基)-4-取代-6-硝基喹啉(4a-b)的合成

往100 mL的圆底烧瓶中，加入中间体3a-b(0.5 mmol)，加入5 mL无水乙醇，搅拌至全部溶解，加入邻苯二胺(59.4 mg，0.55 mmol)和Na2S2O6(133.1 mg，0.55 mmol)，反应体系于80 ℃油浴中加热10 h。反应毕，放冷至50 ℃，加20 mL水搅拌，以EA萃取3次，合并有机层，饱和氯化钠溶液洗涤2次，无水硫酸钠干燥，有机层旋干，经硅胶柱层析得到产品喹啉衍生物4a-b。①2-(1H-苯并[d]咪唑-2-基)-4-(N-甲基哌嗪)-6-硝基喹啉(4a)，黄色固体，产率71%。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ10.75(s,1H),8.97(d,J=2.5 Hz,1H),8.43(dd,J=9.2,2.5 Hz,1H),8.13(d,J=9.2 Hz,1H),8.08(s,1H),7.94～7.88(m,1H),7.64～7.52(m,1H),7.36(ddd,J=13.3,7.2,5.9 Hz,2H),3.52～3.41(m,4H),2.89～2.73(m,4H),2.47(s,3H),ESI-MS(m/z)388.2[M+H]+。②2-(1H-苯并[d]咪唑-2-基)-4-吗啉-6-硝基喹啉(4b)，黄色固体，产率65%。1H NMR(500 MHz,CDCl3)δ8.96(d,J=2.4 Hz,1H),8.46(dd,J=9.2,2.5 Hz,1H),8.15(t,J=4.6 Hz,2H),7.72(tt,J=9.6,3.8 Hz,1H),7.58～7.49(m,1H),7.37(dd,J=6.1,3.0 Hz,2H),4.09～4.06(m,4H),3.49～3.43(m,4H),ESI-MS(m/z) 375.1[M+H]+。

3 结论

以4-氯-2-甲基-6-硝基喹啉为起始原料，经历胺基取代反应、Riley氧化反应、咪唑合成反应等步骤合成得到2个新型含不同胺类的喹啉联咪唑类衍生物，为今后的这一系列喹啉联咪唑类衍生物的细胞活性实验提供依据和保障，为药物修饰和新药开发提供有价值的信息和研究基础。