新型色酮衍生物的合成及其抗胃癌细胞(SGC-7901)活性*

白林山， 刘会峰， 刘新华， 戚兴宝

(1． 安徽工业大学 化学与化工学院，安徽 马鞍山 243002； 2． 中国药科大学 药学院，江苏 南京 210009)

色酮类衍生物具有良好的生物活性，也是重要的药物合成中间体。研究发现，杂环取代色酮类化合物有很好的抑制癌细胞扩散、杀菌、抗病菌、降血脂血糖、促进代谢和防止心率不齐等作用[1～4]。近年来，合成了许多新型的色酮类衍生物，且药理得到验证，从而实现商品化。为此对色酮类衍生物的深入研究已成为当今有机化学合成及新药开发的热点之一。

通过大量文献调研，我们发现色环母体上取代基不同,其生物活性也有一定的改变,其中3-位的影响因素最大。3-位杂环取代色酮有较强的生物活性,因而许多研究者在3-位“嫁接”各种活性基团,以寻找具有较好生物活性的化合物。考虑到2-氯-5-氯甲基吡啶(1)是许多药物分子中较好的活性部位，故而在本文的分子设计中，首先通过取代醛(2a～2c)和取代酮(3a,3b)间的羟醛缩合反应合成α，β-不饱和酮化合物(4a～4f)； 4用双氧水氧化关环合成了取代3-羟基-2-取代色酮(5a～5f)； 5与1发生取代反应，以取代色酮3-位上醇羟基上的氢，合成了6个新型的色酮衍生物(6a～6f， Scheme 1)，其结构经1H NMR，13C NMR和元素分析表征。并对6a～6f进行了抗胃癌细胞(SGC-7901)体外活性测试。

CompabcdefR2-OMe4-Cl4-F2-OMe4-Cl4-FR'HHH4-Me4-Me4-Me

Scheme1

1 实验部分

1．1 仪器与试剂

RY-2型熔点仪(温度计未校正)；美国瓦里安公司300 MHz型核磁共振谱仪(CDCl3为溶剂,TMS为内标);德国Elementar Vario-Ⅲ型元素分析仪；BioRad 550型酶标仪。

1按文献[5]方法合成；其余所用试剂均为分析纯。

1．2 合成

(1)4的合成(以4a为例)[6]

在三口瓶中加入邻羟基苯乙酮(3a)9.5 mmol和2-甲氧基苯甲醛(2a)22.4 mmol，搅拌下于室温滴加NaOH 15 mmol的乙醇(10 mL)溶液(30 min内)；冰水浴冷却下反应6 h。滴加1 mol·L-1HCl溶液调节pH至中性，析出大量固体；抽滤，滤饼干燥得黄色固体4a。

用类似的方法合成无色固体4b～4f。

(2) 5的合成(以5a为例)

在三口瓶中依次加入4a6 mmol， THF 5 mL和5%NaOH溶液5 mL，搅拌下于室温反应2 h。在1 h内滴加H2O210 mL；反应8 h；用稀HCl酸化，过滤，滤饼干燥得黄色固体5a。

用类似的方法合成无色固体5b～5f。

(3) 6的合成(以6a为例)

在三口瓶中依次加入5a5 mmol，丙酮15 mL和5%NaOH 5 mL，搅拌下于室温反应30 min。于30 min内滴加1 6 mmol的丙酮(20 mL)溶液；加入催化量的KI，回流反应6 h(TLC跟踪)。脱溶，残余物经硅胶柱层析[洗脱剂：V(丙酮) ∶V(石油醚)=3 ∶1]分离得白色固体6a。用类似的方法合成白色固体6b～6f。

1．3 6的抗SGC-7901活性测试

用5-氟脲嘧啶(5-FU)作为参考物,用MTT法对6进行初步抗SGC-7901细胞活性测试。取对数生长的SGC-7901细胞，DMSO分别稀释成2×104个·mL-1，分装于96孔板(0.2 mL/孔)。设5-FU对照组，DMSO对照组及8个不同浓度的受测化合物，每孔10 μL。各组设4个平行孔，置37 ℃， 5%CO2中培养48 h。实验终止前4 h打入MTT液(5 mg·mL-1)10 μL/孔，再培养4 h。弃去培养液，加入DMSO 100 μL/孔，混匀振荡，在570 nm波长下，用酶标仪测定吸光度(OD)，按公式[生长抑制率=1-OD6/OD5-FU×100%]计算出细胞生长抑制率(半数抑制浓度，IC50)； IC50越小，化合物的细胞毒性越大。

2 结果与讨论

6的实验结果和元素分析数据见表1，光谱数据见表2。

表1 6的实验结果和元素分析数据Table 1 Experimental results and elemental analysis data of 6

表2 6的NMR数据Table 2 The NMR data of 6

2．1 6的抗癌活性

6的抗SGC-7901活性测试结果见表3。由表3可见，6a～6f均表现了一定的抗SGC-7901细胞增殖能力。其中，6c和6f的活性较高，其IC50值分别为(19.93±0.49) μg·mL-1, (21.22±0.34) μg·mL-1。

表3 6的抗胃癌SGC-7901细胞活性测试结果*Table 3 Cytotoxic activity of 6 against SGC-7901 cell line

*the data represented the mean of three experiments in triplicate and were expressed as means ±SD; IC50value was defined as the concentration at which 50% survival of cells was observed

2．2 6c与3DU6的分子对接

癌细胞的永生化是肿瘤细胞区别于正常细胞的重要特性之一，也是肿瘤生长和转移的关键。自从1989年Morin首次在人的癌细胞系中发现端粒酶以来，肿瘤细胞永生化的“端粒-端粒酶”假说已为越来越多的研究结果所证实。以端粒酶为靶点研究开发新的抗肿瘤药，越来越受到人们的关注。

为了初步澄清合成的6诱导胃癌细胞SGC抗癌活性机制,我们利用Discovery Studio 2.1，选择活性较高的6c与端粒酶3DU6进行了分子对接。结果表明，它们能够较好地结合，其中，吡啶中的N原子和蛋白中203位的丝氨酸形成氢键(图1)。

图1 6c与3DU6的分子对接图Figure 1 Molecule docking diagram of 6c

[1] 曹玲华,张林,顾军. 3-(3′-芳基-5′-硫酮-21′,2′,4′-三唑24′-基)-氨甲酰基色酮类化合物的合成[J].有机化学,2002,22:405-410.

[2] Yukihiro A, Tomohiro I, Kenji O,etal. Interactive effects of polymethoxy flavones from citrus on cell growth inhibition in human neuroblastoma SH-SY5Y cells[J]．Bioorganic & Medicinal Chemistry，2008,16(6):2803.

[3] Jared R, Mays S A. The synthesis and evaluation of flavone and isoflavone chimeras of novobiocin and derrubone[J]．Bioorganic & Medicinal Chemistry，2010,18(1)：249.

[4] Nohara A, Hisashi K, Takeshi S,etal. Studies on anti-anaphylactic agents.Synthesis of 3-(1H-tetrazol-5-yl)chromones,a new series of antiallergic substances[J]．J Med Chem,1977,20(1):141-145.

[5] Werbitzky O． Process for the production of 2-chloro-5-chloromethyl-pyridine[P]．US 6 022 974,2000.

[6] 刘新华，白林山，王世范. 新型吡唑硫代酰胺衍生物的合成及其杀菌活性[J]．合成化学，2006,14(3):272-274．