新型苯氧乙基三氮唑衍生物的合成及其抗肿瘤活性*

吴凤艳, 胡建明, 刘进兵

(邵阳学院 生物与化学工程系,湖南 邵阳 422100)

具有广泛生理活性的五元氮杂环唑类化合物常在新药物研究中作为药效团倍受关注，其中三氮唑类化合物如抗真菌药氟康唑和抗病毒类药物病毒唑已成功应用于临床。文献报道该类化合物具有广谱的抗菌[1，2]、抗肿瘤[3，4]、抗炎[5，6]、抗HIV[7]、抗血小板聚集[8，9]等活性。

为了寻找新的含1,2,3-三氮唑杂环结构的抗肿瘤先导物，本文从对羟基苯甲醛出发，经醚化、叠氮化、加成及缩合反应合成了未见文献报道的1-[2-(4-取代)苯氧乙基]-1H-1,2,3-三氮唑衍生物(4a～4c,5b和5c)，其结构经NMR, IR和MS表征。初步体外抗肿瘤活性测试结果表明，4a和5b对人肝癌细胞(Bel-7402),人胃癌细胞(BGC-823),人卵巢癌细胞(A2780)表现出一定的抑制活性。

1 实验部分

1．1 仪器与试剂

WRS-1B型数字熔点仪(温度未校正);Varian Mercury-Plus 300型核磁共振仪(CDCl3为溶剂，TMS为内标);Bruker VECTOR 22型红外光谱仪(KBr压片);LCMS-2010A型质谱仪;ELX800 BIO-TEK INSTRUMENT型酶标仪。

柱层析用硅胶,青岛海洋化工厂;RPMI1640培养基,美国GIBCO公司;MTT, Sigma公司;其余所用试剂均为分析纯或化学纯。

Scheme1

1.2 合成

(1) 对甲酰基苯基氯乙基醚(1)的合成[10]

在反应瓶中加入对羟基苯甲醛12.2 g(100 mmol)的1,2-二氯乙烷(100 mL)溶液，四丁基溴化铵6.16 g(20 mmol)，搅拌下缓慢加入2 mol·L-1NaOH溶液50 mL,于85 ℃反应8 h(TLC跟踪)。静置分层，有机层依次用1 mol·L-1NaOH溶液和水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压除去溶剂后经柱层析[洗脱剂：V(乙酸乙酯) ∶V(石油醚)=1 ∶8]分离得无色油状液体1。

(2) 对甲酰基苯基叠氮乙基醚(2)的合成[11]

在反应瓶中加入1 3.69 g(20 mmol)的DMF(30 mL)溶液，搅拌下加入叠氮钠1.95 g(30 mmol),于65 ℃反应12 h。倒入水(100 mL)中，用二氯甲烷(3×30 mL)萃取，合并萃取液用水多次洗涤，无水硫酸镁干燥， 浓缩得得无色油状液体2。

(3) 1-[2-(4-甲酰基)苯氧乙基]-1H-1,2,3-三氮唑-4,5-二甲酸甲酯(4a)的合成[12]

在反应瓶中加入2 2.56 g(10 mmol)和丁炔二酸二甲酯(3a)1.56 g(11 mmol)的甲苯(30 mL)溶液，搅拌下于120 ℃反应4 h。减压除去溶剂得暗红色液体，加入少量石油醚，有大量固体析出，过滤，滤饼用石油醚与乙酸乙酯混合溶剂重结晶得白色固体4a, m.p.83 ℃～85 ℃,产率85%;1H NMRδ: 9.85(s, 1H, CHO), 7.80(d,J=8.7 Hz, 2H, ArH), 6.90(d,J=8.7 Hz, 2H, ArH), 5.09(t,J=5.1 Hz, 2H, OCH2), 4.45(t,J=5.1 Hz, 2H, NCH2), 4.03(s, 3H, OCH3), 3.97(s, 3H, OCH3);13C NMR(DMSO-d6)δ: 191.8, 163.0, 160.7, 159.1, 132.4, 131.8, 130.8, 115.6, 67.1, 54.3, 53.3; IRν: 3 005, 2 954, 2 881, 1 738, 1 687, 1 599, 1 512, 1 317, 1 238, 1 063, 828 cm-1; ESI-MSm/z: 356(M+23, 100%)。

(4) 4-[2-(4-羟甲基)-1H-1,2,3-三氮唑]乙基氧苯甲醛(4b和4c)的合成[13]

在反应瓶中加入22.56 g(10 mmol),丙炔醇(3b)0.62 g(11 mmol), 1 mol·L-1硫酸铜溶液2 mL,抗坏血酸钠1.98 g(10 mmol)的二氧六环水溶液(45 mL, 66.7%)，避光，搅拌下于室温反应约6 h(TLC跟踪)。加水100 mL，用二氯甲烷(3×30 mL)萃取，合并萃取液，用水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩得无色黏稠液体，用少量乙醚和乙醇洗涤，用混合溶剂[V(乙酸乙酯) ∶V(石油醚)=1 ∶1]重结晶得4b。用类似方法合成4c。

4b: 白色粉末，m.p.107 ℃～109 ℃,产率80%;1H NMRδ: 9.79(s, 1H, CHO), 7.75(d,J=9.0 Hz, 3H, ArH, NCH), 6.90(d,J=9.0 Hz, 2H, ArH), 4.73(t,J=4.8 Hz, 4H, CH2), 4.38(t,J=4.8 Hz, 2H, CH2);13C NMRδ: 191.8, 163.3, 148.8, 132.4, 130.7, 123.8, 115.7, 67.4, 55.8, 49.5; IRν: 3 375, 3 295, 3 157, 2 945, 2 829, 2 743, 1 695, 1 600, 1 508, 1 434, 1 397, 1 263, 1 216, 1 039, 830 cm-1; ESI-MSm/z: 270(M+23, 100%)。

4c: 白色粉末，m.p.98 ℃～100 ℃,产率90%;1H NMRδ: 9.88(s, 1H, CHO), 7.93(s, 1H, NCH), 7.81～7.85(m, 4H, ArH), 7.43(t,J=8.4Hz, 6.9 Hz, 2H, ArH), 7.34(t,J=6.9 Hz, 1H, ArH), 7.00(d,J=8.7 Hz, 1H, ArH), 4.86(t,J=5.1 Hz, 2H, OCH2), 4.51(t,J=5.1 Hz, 2H, NCH2);13C NMRδ: 191.8, 163.3, 147.1, 132.4, 131.4, 130.7, 129.5, 128.5, 125.8, 122.6, 115.7, 67.3, 49.9; IRν: 3 125, 2 831, 2 743, 1 687, 1 596, 1 506, 1 430, 1 245, 907, 828, 768, 700 cm-1; ESI-MSm/z: 299(M+23, 100%)。

(5) 甲氧胺缩4-[2-(4-羟甲基)-1H-1,2,3-三氮唑]乙基氧苯甲醛席夫碱(5b)和甲氧胺缩4-[2-(4-苄基)-1H-1,2,3-三氮唑]乙基氧苯甲醛席夫碱(5c)的合成[14,15]

在反应瓶中加入4b250 mg(1 mmol)的乙醇(15 mL)溶液,搅拌下缓慢滴加甲氧胺盐酸盐90 mg(1.1 mmol,用5 mol·L-1NaOH溶液中和至pH 6～7)，滴毕，回流反应5 h～12 h。冷却，静置析晶，抽滤，滤饼用95%乙醇重结晶，真空干燥得5b。

用类似方法合成5c。

5b: 淡黄色固体，m.p.84 ℃～87 ℃,产率90%;1H NMRδ: 7.99(s, 1H, N=CH), 7.82(s, 1H, NCH), 7.51(d,J=8.4 Hz, 2H, ArH), 6.85(d,J=8.4 Hz, 2H, ArH), 4.76～4.82(m, 4H, OCH2), 4.39(t,J=4.5 Hz, 2H, NCH2);13C NMRδ: 159.7, 148.7, 129.0, 125.6, 124.1, 115.5, 67.1, 62.2, 55.8, 49.7; IRν: 3 557, 3 400, 3 147, 2 938, 1 604, 1 511, 1 245, 831 cm-1; ESI-MSm/z: 299(M+23, 100%)。

5c: 白色固体，m.p.94 ℃～96 ℃,产率93%;1H NMRδ: 8.63(s, 1H, NCH), 8.11(s, 1H, CH=N), 7.83(d,J=7.8 Hz, 2H, ArH), 7.51(d,J=8.7 Hz, 2H, ArH), 7.42(t,J=7.2 Hz, 7.8 Hz, 2H, ArH), 7.30(t,J=7.2 Hz, 1H, ArH), 6.96(d,J=8.7 Hz, 2H, ArH), 4.81(d,J=5.1 Hz, 2H, OCH2), 4.48(t,J=4.5 Hz, 2H, NCH2), 3.83(s, 3H, OCH3);13C NMRδ: 159.8, 148.7, 147.0, 131.3, 129.5, 128.5, 125.8, 125.6, 122.6, 115.6, 67.0, 62.2, 50.0; IRν: 3 125, 2 938, 1 606, 1 511, 1 051, 825 cm-1; ESI-MSm/z: 345(M+23, 100%)。

1.3 体外抗肿瘤活性测试

将细胞以约105个·mL-1的密度接种于96孔板，每孔接种100 μL，置CO2培养箱中培养至对数生长期。然后按预设的浓度梯度加入待测样品，每一梯度3个重复。对照组加入等体积的溶解样品用的溶剂。培养48 h，每孔加5 mg·mL-1MTT 20 μL，于37 ℃温育4 h。除去上清液，每孔加DMSO 100 μL，振荡10 min。用酶标仪检测OD值，波长490 nm。用下式计算细胞存活率(%)：

以细胞存活率对药物浓度对数作图，按作图法求出每个样品的IC50值。

2 结果与讨论

2.1 合成

合成2的最佳条件是叠氮钠1.5 eq.，于65 ℃反应，产率近100%。

为了得到单一立体构型的4-取代产物，采用分类法合成4: (1)对称的炔(如3a)与2在甲苯中回流数小时就可以反应完全，且后处理简单，产率高; (2)不对称的炔(如3b和3c)在Cu(Ⅰ)的作用下与2的反应速度明显加快，只生成单一4-位立体构型产物。3稍微过量有利于提高产率。

2.2 抗肿瘤活性及初步构效关系

表 1 化合物的体外抗肿瘤活性*

*测试方法见1．3； HCT-8:人回盲肠癌细胞,Bel-7402:人肝癌细胞,BGC-823:人胃癌细胞,A549:人肺腺癌细胞,A2780:人卵巢癌细胞

以HCT-8, Bel-7402, BGC-823, A549和A2780为细胞株，采用MTT法对4a～5c进行体外抗肿瘤活性筛选，结果见表1。从表1可以看出，4a和5b对Bel-7402, BGC-823和A2780表现出一定的抑制活性，其中4a对Bel-7402的IC50值为0.97×10-6mol·L-1。由此推测: (1)对于含有醛基的三氮唑化合物而言，当4位为羟甲基或苯基取代时，几乎没有抗肿瘤活性; (2)当苯环上的醛基缩合成甲氧基胺席夫碱时，表现出了较好的抗肿瘤活性，甲氧基胺席夫碱片段可能会对这类化合物抗肿瘤活性有提高作用。

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