CN112679409B

CN112679409B - 一种4-吲哚-取代硫半脲衍生物及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN112679409B
Application number: CN202110033765.5A
Authority: CN
Inventors: 胡鸿雨; 曾锦章; 林刚; 严晓阳; 盛含晶; 郑绍成
Original assignee: Xingzhi College of Zhejiang Normal University
Current assignee: Xingzhi College of Zhejiang Normal University
Priority date: 2021-01-11
Filing date: 2021-01-11
Publication date: 2022-04-29
Anticipated expiration: 2041-01-11
Also published as: CN112679409A

Abstract

本发明公开了一种4‑吲哚‑取代硫半脲衍生物及其制备方法和应用，属于有机合成技术领域，结构式如式(Ⅰ)所示：其中，R为表H、卤素、C₁～C₆烷基或C₁～C₆烷氧基；其反应成本低，产率高，反应过程简单易控制，适用于工业化生产，且该类衍生物具有抗肝纤维化活性，可用于制备抗肝纤维化药物和该类化合物的构效关系的研究。

Description

一种4-吲哚-取代硫半脲衍生物及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种4-吲哚-取代硫半脲衍生物及其制备方法和应用。

背景技术

肝纤维化是继发于各种肝脏损害后的组织修复过程，是细胞外基质在肝脏内弥漫性过度沉积形成的，其最后可发展为肝硬化。近年来肝纤维化和肝硬化发病率迅速增加，迄今，预防肝硬化的最重要的途径就是阻止肝纤维化的发生。然而，当前尚无获批上市的专门治疗肝纤维化的药物。临床上对肝纤维化最为行之有效的治疗手段是肝移植，由于患者易引起免疫排斥反应及其高额的医疗费用，造成肝纤维化治疗效果不理想。肝星状细胞是肝纤维化的细胞学基础，是肝纤维化的效应细胞，肝星状细胞活化是肝纤维化形成的开端。目前肝纤维化病理机制多关注TGF-β等影响肝星状细胞活性的细胞信号通路，药物靶标也多为其信号通路的活性分子。曾有较多针对这些靶点设计化学或生物药物，经过临床前实验或新药临床试验，大都未获得预期结果。因此，对寻找肝纤维化新的治疗分子靶点，探索靶向药物新作用机制，提高药物治疗效果，具有重要临床价值。

Nur77是核受体超家族中的一个非常独特的孤儿成员，是一种早期应激反应基因，在受到生长因子、炎症刺激、凋亡诱导剂和放化疗等作用后可被快速诱导。有研究报道将Nur77表征为控制TGF-β信号传导和纤维形成的关键检查点。研究表明在纤维化疾病中缺乏活性Nur77会导致TGF-β信号传导的持续激活。Nur77激动剂可以克服这一缺陷，重新平衡TGF-β信号传导并抑制纤维化，即Nur77是恢复间质组织稳态和治疗肝纤维化的潜在治疗靶标。因此，设计合成靶向核受体Nur77小分子化合物，从而抑制肝纤维化，具有重大研究意义和临床价值。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种4-吲哚-取代硫半脲衍生物，该类衍生物可诱导Nur77表达，具有一定的抗肝纤维化活性，可用于制备抗肝纤维化药物和研究该类化合物的构效关系，具有重要的研究意义和临床价值，且反应成本低，产率高，反应过程简单易控制，适用于工业化生产。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一个目的是提供一种4-吲哚-取代硫半脲衍生物，结构式如式(Ⅰ)所示：

其中，R为H、卤素、C₁～C₆烷基或C₁～C₆烷氧基。

优选地，所述R的数量为1或2。

本发明的第二个目的是提供上述4-吲哚-取代硫半脲衍生物的制备方法，包括以下步骤：

S1、以式(Ⅱ)化合物和水合肼为原料，通过缩合反应，生成式(Ⅲ)化合物；

S2、以式(Ⅲ)化合物和4-吲哚甲醛为原料，通过缩合反应，生成式(Ⅰ)化合物，即4-吲哚-取代硫半脲衍生物；

其合成路线如下：

其中，R为H、卤素、C₁～C₆烷基或C₁～C₆烷氧基。

优选地，S1中，反应温度为70～80℃。

优选地，S1中，所述式(Ⅱ)化合物和水合肼的摩尔比为1:1～3。

优选地，S2中，反应温度为78℃。

优选地，S2中，所述式(Ⅲ)化合物化合物和4-吲哚甲醛的摩尔比为1:1～1.2。

优选地，S1和S2中，反应溶剂均为甲醇或乙醇。

本发明的第三个目的是提供上述4-吲哚-取代硫半脲衍生物在制备Nur77激动剂方面的应用。

本发明的第四个目的是提供上述4-吲哚-取代硫半脲衍生物在制备抗肝纤维化药物方面的应用。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

(1)本发明提供的一类具有新结构的4-吲哚-取代硫半脲衍生物，该类衍生物可诱导Nur77表达，且抑制了α-SMA蛋白表达，具有一定的抗肝纤维化活性，可用于制备抗肝纤维化药物和研究该类化合物的构效关系，具有重要的研究意义和临床价值；

(2)合成过程中，以取代异硫氰酸苯和水合肼为原料，通过缩合反应，制备中间产物，中间产物再与4-吲哚甲醛通过缩合反应即可制得产物，反应原料易得，反应条件温和，后处理简单，且产物收率高，适用于工业化生产。

附图说明

图1为实施例1和实施例2制得产物的荧光素酶报告基因实验数据；

图2为实施例1和实施例2制得产物的Western Blot实验结果。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，但所举实施例不作为对本发明的限定。

下述实验方法和检测方法，如没有特殊说明，均为常规方法；下述试剂和原料，如没有特殊说明，均为市售。

本发明提供了一种4-吲哚-取代硫半脲衍生物，结构式如式(Ⅰ)所示：

其中，R为H、卤素、C₁～C₆烷基或C₁～C₆烷氧基，且R的数量为1或2，且上述取代基取代后的衍生物均具有抗肝纤维化活性。

上述4-吲哚-取代硫半脲衍生物的制备方法，包括以下步骤：

S2、以式(Ⅲ)化合物化合物和4-吲哚甲醛为原料，通过缩合反应，生成式(Ⅰ)化合物，即4-吲哚-取代硫半脲衍生物；

其合成路线如下：

上述反应溶剂均为甲醇或乙醇均可。

本发明提供的上述4-吲哚-取代硫半脲衍生物制备方法及抗肝纤维化活性近似，下面仅以实施例1～2为例，对上述4-吲哚-取代硫半脲衍生物、制备方法及性能进行详细说明。

实施例1

实施例1提供了一种(Z)-1-((1H-吲哚-4-基)亚甲基)-4-苯基硫代氨基脲，结构式为：

合成路线如下所示：

合成方法具体包括以下步骤：

(1)中间体4-苯基硫代氨基脲的合成

在50mL干燥单口瓶中加入硫代异氰酸苯酯(1.35g，0.01mol)，30ml乙醇，水合肼85％(1.17g,0.02mol)，在搅拌状态下升温至70℃，反应6小时，TLC检测反应已结束，停止反应。反应液冷却至室温，抽滤，乙醇洗滤饼，烘干得白色固体产物苯基-3-氨基硫脲1.5g，收率89.8％。m.p.140.1～140.4℃；

波谱数据：¹H-NMR(600MHz,CDCl₃)：δ 9.14(brs,1H),7.65(brs,2H),7.30(t,J＝7.7Hz,2H),7.10(t,J＝7.7Hz,1H).

(2)(Z)-1-((1H-吲哚-4-基)亚甲基)-4-苯基硫代氨基脲的合成

在干燥的25mL反应瓶中，先分别加先依次加入苯基-3-氨基硫脲(0.167g,0.001mol)，乙醇(10ml)，再加4-吲哚甲醛(0.145g,0.001mol)，在搅拌状态升温到回流78℃，保温反应4小时。TLC检测反应已结束，停止反应。过滤，乙醇洗涤得白色固体产物(Z)-1-((1H-吲哚-4-基)亚甲基)-4-苯基硫代氨基脲0.245g，收率83.3％，产物命名为B7。

波谱数据：¹H NMR(600MHz,DMSO-d₆)δ11.82(brs,1H),11.41(brs,1H),9.87(brs,1H),8.59(brs,1H),7.67(d,J＝7.3Hz,2H),7.6-7.53(m,2H),7.52(brs,1H),7.39(t,J＝7.0Hz,2H),7.26-7.14(m,2H),6.93(brs,1H)；¹³C NMR(150MHz,DMSO-d₆)δ175.9,144.9,139.6,136.8,128.6,127.5,125.9,125.6,125.5,125.1,121.3,120.8,114.2,101.2；ESI-HRMS(+):m/z calcd for C₁₆H₁₅N₄S⁺[M+H]⁺295.1012,found 295.1009.

实施例2

实施例2提供了一种(E)-1-((1H-吲哚-4-基)亚甲基)-4-(2,4-二氟苯基)硫代氨基脲，其结构式为：

合成路线如下所示：

合成方法具体包括以下步骤：

(1)中间体4-(2,4-二氟苯基)硫代氨基脲的合成

在50mL干燥单口瓶中加入2,4-二氟异硫氰酸苯酯(1.71g，0.01mol)，30ml乙醇，水合肼85％(1.17g,0.02mol)，在搅拌状态下升温至80℃，反应6小时，TLC检测反应已结束，停止反应。反应液冷却至室温，抽滤，乙醇洗滤饼，烘干得白色固体产物4-(2,4-二氟苯基)硫代氨基脲1.70g，收率83.7％。m.p.171.1～171.4℃；

波谱数据：¹H NMR(600MHz,DMSO-d₆)δ9.34(brs,1H),7.94-7.56(m,1H),7.40-7.18(m,1H),7.05(t,J＝8.0Hz,1H).

(2)产物(E)-1-((1H-吲哚-4-基)亚甲基)-4-(2,4-二氟苯基)硫代氨基脲的合成

在干燥的25mL反应瓶中，先分别加先依次加入4-(2,4-二氟苯基)硫代氨基脲(0.203g,0.001mol)，乙醇(10ml)，再加4-吲哚甲醛(0.145g,0.001mol)，在搅拌状态升温到回流78℃，保温反应4小时。TLC检测反应已结束，停止反应。过滤，乙醇洗涤得白色固体产物(E)-1-((1H-吲哚-4-基)亚甲基)-4-(2,4-二氟苯基)硫代氨基脲0.285g，收率86.3％。m.p.171.3～171.4℃，产物命名为B5。

波谱数据：¹H NMR(600MHz,DMSO-d₆)δ11.99(brs,1H),11.42(brs,1H),9.69(brs,1H),8.59(brs,1H),7.75(d,J＝6.2Hz,1H),7.58-7.47(m,3H),7.37(brs,1H),7.22-7.10(m,2H),7.01(brs,1H)；¹³C NMR(150MHz,DMSO-d₆)δ177.2,161.4(dd,J＝10.5,232.5Hz),160.7(dd,J＝12.5,235.5Hz),159.8,158.3,157.5,156.7,145.6,136.8,131.0(d,J＝9.0Hz),127.4,125.8,125.0,124.5(d,J＝12.0Hz),121.3,121.2,114.4(d,J＝22.5Hz),111.3,104.5(t,J＝22.5,Hz),101.5；ESI-HRMS(+):m/z calcd for C₁₆H₁₃F₂N₄S⁺[M+H]⁺331.0823,found 331.0821.

具有上述结构式的4-吲哚-取代硫半脲衍生物在治疗肿瘤中的用途：

首先，利用MTT法对化合物进行体外毒性测试。在本实验中，将实施例1产物B7和实施例2产物B5分别设置0.625μM、1.25μM、2.5μM、5μM、10μM共5个浓度，加药时间为24小时，测定其OD值，并计算IC50值，如表1所示，结果显示产物(E)-1-((1H-吲哚-4-基)亚甲基)-4-(2,4-二氟苯基)硫代氨基脲(B5)和产物(Z)-1-((1H-吲哚-4-基)亚甲基)-4-苯基硫代氨基脲(B7)两个化合物在正常肝细胞中毒性较小，并且显著的抑制肝癌细胞HepG2和Huh7细胞(本实验所用细胞为市售)生长。

表1 MTT法对化合物细胞毒性筛选(μM)

其次，采用对肝纤维化标志基因α-SMA建立Lucifrase报告基因药物筛选体系，即α-SMA荧光素酶报告基因药物筛选体系，对细胞毒性较小且能构抑制肿瘤细胞生长的化合物B5和B7进行报告基因检测。采用LX2细胞，通过TGF-β刺激后，加入药物2.5μM、5μM浓度下处理24h后，如图1所示，通过报告基因检测，结果表明化合物B5和B7能显著抑制纤维化标准物α-SMA表达，且优于阳性药物索拉菲尼。

研究表明在纤维化疾病中缺乏活性Nur77会导致TGF-β信号传导的持续激活。Nur77激动剂可以克服这一缺陷，重新平衡TGF-β信号传导并抑制纤维化发生，可能是纤维化治疗良好靶标。接下来我们通TGF-β处理LX2细胞24h，并且B5和B7治疗，通过WesternBlot实验(本实验所用细胞为市售)，采用LX2细胞，在有或无TGF-β情况下，给与B5或B7处理，药物浓度是5μM，GAPDH为内参，结果如图2所述，结果表明，与对照相比，单独TGF-β作用，Nur77明显下调，且肝纤维化标准蛋白α-SMA上调，但B5和B7治疗明显诱导Nur77表达，且抑制了α-SMA蛋白表达，表明B5和B7能够明显诱导Nur77表达，且表现出明显的抑制肝纤维化作用。

综上所述，本发明提供的一类具有新结构的4-吲哚-取代硫半脲衍生物，该类衍生物可诱导Nur77表达，且抑制了α-SMA蛋白表达，具有一定的抗肝纤维化活性，可用于制备抗肝纤维化药物和研究该类化合物的构效关系，具有重要的研究意义和临床价值；且合成过程中，以取代异硫氰酸苯和水合肼为原料，通过缩合反应，制备中间产物，中间产物再与4-吲哚甲醛通过缩合反应即可制得产物，反应原料易得，反应条件温和，后处理简单，且产物收率高，适用于工业化生产。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种4-吲哚-取代硫半脲衍生物，其特征在于，结构式如式(Ⅰ)所示：

其中，R为H、卤素、C₁～C₆烷基或C₁～C₆烷氧基。

2.根据权利要求1所述的4-吲哚-取代硫半脲衍生物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

其合成路线如下：

其中，R为H、卤素、C₁～C₆烷基或C₁～C₆烷氧基。

3.根据权利要求2所述的4-吲哚-取代硫半脲衍生物的制备方法，其特征在于，S1中，反应温度为70～80℃。

4.根据权利要求2所述的4-吲哚-取代硫半脲衍生物的制备方法，其特征在于，S1中，所述式(Ⅱ)化合物和水合肼的摩尔比为1:1～3。

5.根据权利要求2所述的4-吲哚-取代硫半脲衍生物的制备方法，其特征在于，S2中，反应温度为78℃。

6.根据权利要求2所述的4-吲哚-取代硫半脲衍生物的制备方法，其特征在于，S2中，所述式(Ⅲ)化合物和4-吲哚甲醛的摩尔比为1:1～1.2。

7.根据权利要求2所述的4-吲哚-取代硫半脲衍生物的制备方法，其特征在于，S1和S2中，反应溶剂均为甲醇或乙醇。

8.根据权利要求1所述的4-吲哚-取代硫半脲衍生物在制备Nur77激动剂方面的应用。

9.根据权利要求1所述的4-吲哚-取代硫半脲衍生物在制备抗肝纤维化药物方面的应用。