CN115109033B - 一种1,8-萘二甲酰亚胺衍生物的合成及生物活性研究 - Google Patents
一种1,8-萘二甲酰亚胺衍生物的合成及生物活性研究 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种1,8‑萘二甲酰亚胺衍生物的合成及生物活性研究，属于抗肿瘤药物的合成技术领域。本发明的技术方案要点为：该1,8‑萘二甲酰亚胺衍生物具有结构
Description
技术领域
本发明属于抗肿瘤药物合成技术领域，具体涉及一种1,8-萘二甲酰亚胺衍生物的合成及生物活性研究。
背景技术
癌症恶性程度高、易转移、复发率高、治愈率低，已经成为威胁人类健康的头号杀手。目前很多癌症的治疗仍以外科手术为首选，但是手术后易于复发转移的特点极大地影响了其疗效和预后；而对于不适合接受外科手术的局部进展或远处转移患者，传统的化疗、放疗的疗效不佳，因此寻找积极有效的癌症治疗方法已经成为科研工作者的研究重点，特别是研发高效、低毒的抗癌药物尤为重要。近年来，随着现代生物技术的迅速发展，生命科学进入了分子生物学时代并带动了相关学科的发展。基于核酸的嵌入剂，切断剂小分子药物的设计与合成被应用到抗肿瘤药物的开发中，由于癌变细胞与正常细胞DNA的差异性，DNA嵌入剂在治疗肿瘤方面作用显著，萘酰亚胺类衍生物具有特殊的平面刚性结构，使其拥有较强的嵌入DNA的能力，在抗肿瘤药物研发领域备受关注。一些单萘酰亚胺如氨萘非特、米托萘胺及双萘酰亚胺等已经进入临床研究阶段。氨萘非特和米托萘胺不但能够嵌入DNA，抑制DNA和RNA的合成，还能够抑制拓扑异构酶II的活性，进而抑制肿瘤细胞的分裂。此外，双萘酰亚胺类化合物能够双嵌入DNA，对G-C碱基序列有专一性，与单萘酰亚胺相比表现出更强的DNA结合力和更大的细胞毒性，例如DMP-840能够有效的抑制两种人类实体瘤-DLD-2结肠癌和MX-1乳腺癌，并且具有良好的水溶性；不带任何取代基的LU-79553也能够对多种肿瘤细胞具有良好的抑制作用，由此可见针对萘酰亚胺类衍生物的抗肿瘤活性研究前景良好。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种操作简单易行、原料廉价易得、反应效率较高且对肿瘤细胞具有良好抑制效果的1,8-萘二甲酰亚胺衍生物及其制备方法。
本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种1,8-萘二甲酰亚胺衍生物，其特征在于具有如下结构：其中R为烷基或烯烃或带有不同取代基的芳基，苄基，杂环。
本发明所述的1,8-萘二甲酰亚胺衍生物的制备方法，其特征在于化合物的具体制备过程包括以下步骤：
(1)、1,8-萘二酸苷与氨水反应得到1,8-萘二酰胺；
(2)、1,8-萘二酰胺与溴丙炔反应得到N-丙炔基1,8-萘二酰胺；
(3)、N-丙炔基1,8-萘二酰胺与带有叠氮的化合物反应得到目标化合物。
进一步限定，步骤(1)的具体过程为：在反应瓶中，把一定量的1,8-萘二酸苷加入到饱和的氨水中，在室温条件下搅拌得到黄色的混合液体，缓慢加热到70℃，保持该温度反应，TLC监控原料反应完全后停止加热，缓慢降至室温，有固体析出，过滤反应液，滤饼用水洗涤至中性，然后在60℃条件下烘干得到1,8-萘二酰胺，所述的1,8-萘二酸苷与氨水的质量比为1：10～20。
进一步限定，步骤(2)的具体过程为：在反应瓶中加入1,8-萘二酰胺，用DMF溶解后，依次加入3-溴丙炔、碳酸钾，氮气保护，100℃反应过夜，TLC检测反应完成，反应液趁热过滤，滤液室温冷却有固体析出，抽滤，滤饼用少量DMF洗涤，取滤饼烘干即得白色固体化合物N-丙炔基1,8-萘二酰胺。
进一步限定，步骤(3)的具体过程为：在反应瓶中，依次加入N-丙炔基1,8-萘二酰胺、带有叠氮结构的活性基团，叔丁醇，水，四氢呋喃，五水硫酸铜和抗坏血酸钠，在70℃条件下反应一段时间，原料反应完全，加入二氯甲烷，过滤反应液，得到黄色液体，分出有机相，水相用二氯甲烷萃取两次，合并有机相经无水硫酸镁干燥后，蒸除溶剂得到固体，用乙醇重结晶，得到目标化合物；所述的N-丙炔基1,8-萘二酰胺与叠氮结构的活性基团的摩尔比为1：1～2。
本发明通过把1,8-萘二酰胺和其他活性基团连接起来，得到了一系列结构新颖的化合物，该类化合物具有优异的抗肿瘤性能，能够较好地应用于药物中，并且该类化合物制备过程中工艺简单，易于控制且目标产物收率较高。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
在反应瓶中，把1,8-萘二酸苷(化合物1，50g，0.25mol)加入到饱和的氨水1000mL中，在室温条件下搅拌10min得到黄色的混合液体，缓慢加热到70℃，保持该温度反应90min，TLC监控原料反应完全后停止加热，缓慢降至室温，有固体析出，过滤反应液，滤饼用水500mL洗涤至中性，然后在60℃条件下烘干得到1,8-萘二酰胺(化合物2，44g)。
实施例2
在反应瓶中加入化合物3(10.00g,50.71mmol)，用DMF(150mL)溶解后，依次加入3-溴丙炔(55.78mmol)、碳酸钾(21.02g,152.13mmol)，氮气保护，100℃反应过夜，TLC检测反应完成。反应液趁热过滤，滤液室温冷却有固体析出，抽滤，滤饼用少量DMF洗涤，取滤饼烘干即得白色固体化合物3(9.65g)。
实施例3
在反应瓶中，把1,8-萘二酸苷(化合物1，5g，0.025mol)加入到N,N-二甲基甲酰胺30mL中，配制成溶液A；再把在3-胺基丙炔(0.03mol)加入吡啶30mL中，溶解配置成溶液B；把A和B同时以流速10mL/min通入微通道反应器中，反应器温度设置为40℃，收集反应器排出的反应液，收集完后浓缩，然后加入甲醇和正己烷的混合液，有固体析出，过滤反应液，滤饼用水50mL洗涤后在60℃条件下烘干得到N-炔丙基1,8-萘二酰胺(5.34g)。
实施例4
在反应瓶中，把1,8-萘二酸苷(化合物1，5g，0.025mol)加入到N,N-二甲基甲酰胺50mL中，配制成溶液A；再把在3-溴丙炔(0.035mol)加入到饱和的氨水100mL中，溶解配置成溶液B；把A和B同时分别以流速5mL/min和10mL/min通入微通道反应器中，反应器温度设置为50℃，收集反应器排出的反应液，收集完后真空浓缩，然后加入甲醇和正己烷的混合液，有固体析出，过滤反应液，滤饼用水50mL洗涤后在60℃条件下烘干得到N-炔丙基1,8-萘二酰胺(5.27g)。
实施例5
在反应瓶中，依次加入化合物3(1g)、带有叠氮结构的药物分子齐多夫定1.5g，叔丁醇20mL，水20mL，四氢呋喃20mL，五水硫酸铜0.5g和抗坏血酸钠1g，在70℃条件下反应12h，原料反应完全，加入二氯甲烷50mL，过滤反应液，得到黄色液体，分出有机相，水相用二氯甲烷20mL萃取两次，合并有机相经无水硫酸镁干燥后，蒸除溶剂得到黄色固体，用乙醇重结晶，得到化合物4(0.6g),LC-MS(ESI):m/z 502[M+H]+。
实施例6
在反应瓶中，依次加入化合物3(1g)、2-氟苯基叠氮1g，叔丁醇20mL，水20mL，四氢呋喃20mL，五水硫酸铜0.5g和抗坏血酸钠1g，在70℃条件下反应6h，原料反应完全，加入二氯甲烷50mL，过滤反应液，得到黄色液体，分出有机相，水相用二氯甲烷20mL萃取两次，合并有机相经无水硫酸镁干燥后，蒸除溶剂得到固体，用乙醇重结晶，得到淡黄色的化合物5(1.3g)。1H NMR(600MHz,DMSO-d6)δ8.57-8.52(m,3H),8.50(d,J＝7.8Hz,2H),7.90(t,J＝7.2Hz,2H),7.78(t,J＝7.2Hz,1H),7.57(t,J＝5.4Hz,1H),7.53(t,J＝8.4Hz,1H),7.40(t,J＝7.2Hz,1H),5.43(s,2H).13C NMR(150MHz,DMSO-d6)δ163.77,135.03,131.84,131.69,131.63,131.41,128.02,127.75,126.39,125.96,125.94,125.18,122.54,117.61,117.48,35.71.
实施例7
在反应瓶中，依次加入化合物3(1g)、3-氟苯基叠氮1g，叔丁醇20mL，水20mL，四氢呋喃20mL，五水硫酸铜0.5g和抗坏血酸钠1g，在70℃条件下反应6h，原料反应完全，加入二氯甲烷50mL，过滤反应液，得到黄色液体，分出有机相，水相用二氯甲烷20mL萃取两次，合并有机相经无水硫酸镁干燥后，蒸除溶剂得到固体，用乙醇重结晶，得到化合物6(0.9g)。1HNMR(400MHz,DMSO)δ8.79(s,1H),8.51(dd,J1＝7.2Hz,J2＝1.2Hz,2H),8.47(dd,J1＝8.4Hz,J2＝1.8Hz,2H),7.90-7.86(m,2H),7.79-7.73(m,2H),7.62-7.54(m,1H),7.32-7.26(m,1H),5.40(s,2H).13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ163.74,145.23,135.00,132.28,132.15,131.83,131.42,127.98,127.74,122.52,121.83,116.21,115.59,107.89,107.63,35.84.
实施例8
在反应瓶中，依次加入化合物3(1g)、4-氟苯基叠氮1g，叔丁醇20mL，水20mL，四氢呋喃20mL，五水硫酸铜0.5g和抗坏血酸钠1g，在70℃条件下反应6h，原料反应完全，加入二氯甲烷50mL，过滤反应液，得到黄色液体，分出有机相，水相用二氯甲烷20mL萃取两次，合并有机相经无水硫酸镁干燥后，蒸除溶剂得到固体，用乙醇重结晶，得到化合物7(1.1g)。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.72(s,1H),8.52(d,J＝7.2Hz,2H),8.48(d,J＝8.0Hz,2H),7.92-7.86(m,4H),7.39(t,J＝8.8Hz,2H),5.40(s,2H).13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ163.73,144.99,135.01,131.83,131.41,128.02,127.73,122.73,122.64,122.53,121.94,117.20,116.97,35.87.
实施例9
在反应瓶中，依次加入化合物3(1g)、2-溴苯基叠氮1g，叔丁醇20mL，水20mL，四氢呋喃20mL，五水硫酸铜0.5g和抗坏血酸钠1g，在70℃条件下反应6h，原料反应完全，加入二氯甲烷50mL，过滤反应液，得到黄色液体，分出有机相，水相用二氯甲烷20mL萃取两次，合并有机相经无水硫酸镁干燥后，蒸除溶剂得到固体，用乙醇重结晶，得到淡黄色的化合物8(0.61g)。1H NMR(600MHz,DMSO-d6)δ8.54(d,J＝7.2Hz,2H),8.49(d,J＝8.4Hz,2H),8.47(s,1H),7.90(t,J＝7.8Hz,2H),7.87(d,J＝7.8Hz,1H),7.59(dd,J1＝7.8Hz,J2＝1.8Hz,1H),7.57(t,J＝7.2Hz,1H),7.52(td,J1＝7.8Hz,J2＝1.8Hz,1H),5.43(s,2H).13C NMR(150MHz,DMSO-d6)δ163.73,143.62,136.65,135.03,134.06,132.31,131.85,131.44,129.32,129.11,128.01,127.76,125.75,122.53,119.19,35.68.
实施例10
在反应瓶中，依次加入化合物3(1g)、厄洛替尼叠氮2g，叔丁醇20mL，水20mL，四氢呋喃20mL，五水硫酸铜0.5g和抗坏血酸钠1g，在70℃条件下反应12h，原料反应完全，加入二氯甲烷50mL，过滤反应液，得到黄色液体，分出有机相，水相用二氯甲烷20mL萃取两次，合并有机相经无水硫酸镁干燥后，蒸除溶剂得到固体，用乙醇重结晶，得到淡黄色的化合物9(2.05g),LC-MS(ESI):m/z 646[M+H]+。
实施例11
收集生长期的肺癌细胞A549和H460，取0.25％胰蛋白酶消化液使其贴壁细胞脱落，制成细胞悬液，计数约4×104个/ml。将细胞悬液依次注入96孔板上(180μL/孔)，将96孔板紧接着放入5％CO2的37℃培养箱中，培养24小时后，分别加入阿霉素和目标化合物的DMF溶液(20μL/孔)，再加入含10％血清的培养液80μL，随后将96孔板再次放入5％CO2的37℃培养箱中继续培养48h后。将MTT加入96孔板中(20μL/孔)，置于培养箱中4h。然后吸去上清液，加入每孔加入150μLDMSO，置于平板摇床摇晃6min。用酶联免疫检测仪检测波长470nm处每孔的吸光值(OD值)。使用Graphpad Prism 5.0使用非线性回归计算化合物IC50值。
化合物4，5，6，7，8，9针对A549的活性分别为11.91，19.35，24.62，14.76，36.17，6.94uM；针对H460的抑制活性分别为30.66，16.76，36.12，12.37，15.83，10.35uM。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
Claims (2)
1.1,8-萘二甲酰亚胺衍生物在制备抗肺癌细胞A549药物中的应用，所述1,8-萘二甲酰亚胺衍生物为化合物4，化合物4采用如下方法制备得到：
在反应瓶中，把1,8-萘二酸苷0.025mol加入到N,N-二甲基甲酰胺30mL中，配制成溶液A；再把在3-胺基丙炔0.03mol加入吡啶30mL中，溶解配置成溶液B；把A和B同时以流速10mL/min通入微通道反应器中，反应器温度设置为40℃，收集反应器排出的反应液，收集完后浓缩，然后加入甲醇和正己烷的混合液，有固体析出，过滤反应液，滤饼用水50mL洗涤后在60℃条件下烘干得到N-炔丙基1,8-萘二酰胺；
在反应瓶中，依次加入N-炔丙基1,8-萘二酰胺1g、带有叠氮结构的药物分子齐多夫定1.5g，叔丁醇20mL，水20mL，四氢呋喃20mL，五水硫酸铜0.5g和抗坏血酸钠1g，在70℃条件下反应12h，原料反应完全，加入二氯甲烷50mL，过滤反应液，得到黄色液体，分出有机相，水相用二氯甲烷20mL萃取两次，合并有机相经无水硫酸镁干燥后，蒸除溶剂得到黄色固体，用乙醇重结晶，得到化合物4。
2.1,8-萘二甲酰亚胺衍生物在制备抗肺癌细胞H460药物中的应用，所述1,8-萘二甲酰亚胺衍生物为化合物9，化合物9采用如下方法制备得到：
在反应瓶中，把1,8-萘二酸苷0.025mol加入到N,N-二甲基甲酰胺30mL中，配制成溶液A；再把在3-胺基丙炔0.03mol加入吡啶30mL中，溶解配置成溶液B；把A和B同时以流速10mL/min通入微通道反应器中，反应器温度设置为40℃，收集反应器排出的反应液，收集完后浓缩，然后加入甲醇和正己烷的混合液，有固体析出，过滤反应液，滤饼用水50mL洗涤后在60℃条件下烘干得到N-炔丙基1,8-萘二酰胺；
在反应瓶中，依次加入N-炔丙基1,8-萘二酰胺1g、厄洛替尼叠氮2g，叔丁醇20mL，水20mL，四氢呋喃20mL，五水硫酸铜0.5g和抗坏血酸钠1g，在70℃条件下反应12h，原料反应完全，加入二氯甲烷50mL，过滤反应液，得到黄色液体，分出有机相，水相用二氯甲烷20mL萃取两次，合并有机相经无水硫酸镁干燥后，蒸除溶剂得到固体，用乙醇重结晶，得到淡黄色的化合物9。
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