新型含1,3,4-噁二唑的吡唑类化合物的合成及其抗肿瘤活性*

王 京，张 磊，姚其正

(1.遵义医学院 药学院，贵州 遵义 563003；2.中国药科大学 药学院，江苏 南京 210009)

·研究论文·

新型含1,3,4-噁二唑的吡唑类化合物的合成及其抗肿瘤活性*

王 京1，张 磊1，姚其正2

(1.遵义医学院 药学院，贵州 遵义 563003；2.中国药科大学 药学院，江苏 南京 210009)

以4-甲氧基苯乙酮为原料，设计并合成了7个新型的含1,3,4-噁二唑的吡唑类化合物(7a～7g)，其结构经1H NMR，IR和ESI-MS表征。并用MTT法测定了7a～7g抑制人肝癌细胞HepG2增殖的体外活性。结果表明，5-[3-(4-甲氧基苯基)-1-苯甲基吡唑-5-基]-2-[N-(4-溴苯基)乙酰胺-2-硫基]-1,3,4-噁二唑7g具有较好的抑制活性，其IC50为60.06μM。

吡唑；1,3,4-噁二唑；合成；抗肿瘤活性

吡唑是一类具有多种生物活性的母核结构，在生物医药领域具有重要的研究价值[1-2]。其中，3-苯基-1-芳香甲基吡唑衍生物是一类具有较强抗肿瘤活性的化合物，是国内外吡唑类杂环化合物研究的热点之一[3-5]。1,3,4-噁二唑类化合物是一种重要的有机杂环化合物，有广泛的生物活性，如抗细菌、抗病毒、抗真菌、抗肿瘤及酪氨酸激酶抑制剂等[6-8]。

根据基团拼合原理，将3-苯基-1-芳香甲基吡唑与1,3,4-噁二唑这两种抗肿瘤药效团骨架缀合，预期能筛选出高活性的抗肿瘤先导化合物。

为此，本文以4-甲氧基苯乙酮(1)为原料，设计并合成了7个新型的含1,3,4-噁二唑的吡唑类化合物(7a～7g,Scheme 1)，其结构经1H NMR，IR和ESI-MS表征。并用MTT法测定了7a～7g抑制人肝癌细胞HepG2增殖的体外活性。

1 实验部分

1．1 仪器与试剂

Mel-TEMP型熔点仪(温度未校正)；Bruck AV-300MHz型核磁共振仪(DMSO-d6为溶剂，TMS为内标)；Nicolet Impact 410型红外光谱仪(KBr压片)；HP1100LC/MSD型质谱仪；EL-x800型酶标仪。

2[9]，3[3]，4[10]和6a～6g[11]参考文献方法合成；其余所用试剂均为分析纯。

1．2 合成

(1)5的合成

在反应瓶中加入41.61g(5mmol)和氢氧化钾0.42g(7.5mmol)的乙醇(15mL)溶液，搅拌下于室温反应10min；于30min内缓慢滴加混合溶液[V(二硫化碳)∶V(乙醇)=0.6∶5]5.6mL；氮气保护下回流反应8h(TLC检测)。减压除溶，残余物用水溶解，过滤，滤液用10%盐酸调至pH 5～6，析出大量固体。抽滤，滤饼用乙醇重结晶得淡黄色固体5-[3-(4-甲氧基苯基)-1-苯甲基吡唑-5-基]-2-巯基-1,3,4-噁二唑(5)1.46g，收率80%，m.p.250℃～252℃;1H NMRδ: 3.78(s,3H,OCH3),5.71(s,2H,CH2Ph),6.97(d,J=8.6Hz,2H,ArH),7.20(d,J=7.5Hz,2H,ArH),7.27～7.36(m,3H,ArH),7.47(s,1H,ArH),7.82(d,J=8.5Hz,2H,ArH),14.75(br,1H,SH);IRν: 3091,2932,2831,2047,1955,1899,1608,1507,1463,1322,1051,1033,965cm-1；ESI-MSm/z: 365.2{[M+H]+}。

(2)7a～7g的合成(以7a为例)

向反应瓶中依次加入DMF 5mL，6a0.146g(0.72mmol)，50.25g(0.68mmol)，碳酸钾0.142g(1mmol)及碘化钾0.011g(0.068mmol)，搅拌下于80℃反应2h。冷却至室温，加入适量水，搅拌至固体析出。抽滤，滤饼水洗三次，干燥后经硅胶柱层析[洗脱剂：V(乙酸乙酯)∶V(石油醚)=1∶5]纯化得5-[3-(4-甲氧基苯基)-1-苯甲基吡唑-5-基]-2-[N-(4-氯苯基)乙酰胺-2-硫基]-1,3,4-噁二唑(7a)321mg。

用类似的方法合成7b～7g。

7a：白色固体，收率89%，m.p.239℃～241℃；1H NMRδ: 3.78(s,3H,OCH3),4.19(s,2H,SCH2CO),5.69(s,2H,CH2Ph),6.98(t,J=8.6Hz,2H,ArH),7.18～7.33(m,6H,ArH),7.40(d,J=8.5Hz,2H,ArH),7.59(d,J=8.5Hz,2H,ArH),7.68(d,J=8.4Hz,2H,ArH),11.02(s,1H,NH);IRν: 3445,3179,2932,2560,2300,1896,1728,1616,1537,1487,1363,1298,1174,1089,953cm-1；ESI-MSm/z: 532.2{[M+H]+}。

7b：白色固体，收率90%，m.p.222℃～223℃；1H NMRδ: 3.78(s,3H,OCH3),4.19(s,2H,SCH2CO),5.71(s,2H,CH2Ph),6.98(d,J=8.5Hz,2H,ArH),7.19～7.36(m,9H,ArH),7.54～7.61(m,1H,ArH),7.68(d,J=8.3Hz,2H,ArH),11.03(s,1H,NH);IRν: 3451,3179,2938,2613,2289,1728,1649,1540,1437,1363,1248,1172,1021,956cm-1；ESI-MSm/z: 516.2{[M+H]+}。

7c：淡黄色固体，收率86%，m.p.250℃～251℃；1H NMRδ: 2.20(s,3H,CH3),3.77(s,3H,OCH3),4.17～4.35(m,2H,SCH2CO),5.70(s,2H,CH2Ph),6.98(d,J=8.6Hz,2H,ArH),7.18～7.34(m,7H,ArH),7.41(d,J=8.4Hz,1H,ArH),7.51(s,1H,ArH),7.67(d,J=8.5Hz,2H,ArH),11.01(s,1H,NH);IRν: 3557,3174,2938,2843,1731,1619,1513,1486,1364,1341,1204,1174,1089,956,897cm-1;ESI-MSm/z: 546.2{[M+H]+}。

7d：淡黄色固体，收率87%，m.p.256℃～258℃；1H NMRδ: 3.77(s,3H,OCH3),3.80(s,3H,OCH3),4.18(s,2H,SCH2CO),5.70(s,2H,CH2Ph),6.98(d,J=8.5Hz,2H,ArH),7.04(d,J=8.7Hz,2H,ArH),7.18～7.32(m,8H,ArH),7.68(d,J=8.4Hz,2H,ArH),10.97(s,1H,NH);IRν: 3433,3185,2967,2837,2554,2365,2041,1888,1725,1646,1504,1443,1337,1251,1174,1027,956,897cm-1；ESI-MSm/z: 528.2{[M+H]+}。

7e：白色固体，收率89%，m.p.241℃～242℃；1H NMRδ: 3.77(s,3H,OCH3),4.21～4.37(m,2H,SCH2CO),5.70(s,2H,CH2Ph),6.98(d,J=8.4Hz,2H,ArH),7.17～7.32(m,6H,ArH),7.58～7.70(m,4H,ArH),7.90(s,1H,ArH),11.04(s,1H,NH);IRν: 3433,3174,3067,2938,2837,1725,1649,1507,1450,1339,1301,1252,1175,1124,1030,956,877cm-1;ESI-MSm/z: 512.2{[M+H]+}。

7f：淡黄色固体，收率84%，m.p.181℃～183℃；1H NMRδ: 3.78(s,3H,OCH3),4.20(s,2H,SCH2CO),5.72(s,2H,CH2Ph),6.98(d,J=8.3Hz,2H,ArH),7.19～7.31(m,6H,ArH),7.69(d,J=8.2Hz,2H,ArH),7.82～7.92(m,2H,ArH),8.31～8.37(m,2H,ArH),11.19(s,1H,NH);IRν: 3634,3126,2943,2831,2359,1742,1657,1529,1438,1349,1247,1174,1089,959cm-1；ESI-MSm/z: 543.2{[M+H]+}。

7g：黄白色固体，收率89%，m.p.145℃～147℃；1H NMRδ: 3.78(s,3H,OCH3),4.19(s,2H,SCH2CO),5.70(s,2H,CH2Ph),6.98(d,J=8.7Hz,2H,ArH),7.18～7.37(m,8H,ArH),7.68～7.75(m,4H,ArH),11.02(s,1H,NH);IRν: 3439,3179,3067,2938,2831,1732,1651,1540,1486,1337,1298,1174,1095,1027,953cm-1；ESI-MSm/z: 576.1{[M+H]+}。

1．3 抗肿瘤活性

以5-Fu和紫杉醇为阳性对照药，采用MTT法测定7a～7g抑制人肝癌细胞HepG2增殖的体外活性。HepG2经消化和计数，配制为浓度3.5×104个·mL-1的细胞悬液，以3.5×103个·mL-1细胞密度接种于96孔细胞培养板，每孔100μL；于37℃，5%CO2培养箱中培养24h；用完全培养基稀释药物至所需浓度，每孔加入100μL含药培养基；相同条件下培养72h。将96孔板进行MTT(5mg·mL，每孔20μL)染色，继续培养4h。弃去培养基，每孔加入150μL DMSO，轻摇10min后测定490nm处各孔OD值并计算抑制率和半数抑制浓度(IC50)。

2 结果与讨论

2．1 合成

在合成2时，使用新制乙醇钠/乙醇溶液，1可顺利反应制得2。直接使用市售乙醇钠，2收率较低。使用新制的甲醇钠/甲醇体系，经1H NMR鉴定发现，2的乙酯基团将会转变成甲酯。

此外，2吡唑环上的NH存在互变异构现象。苄基取代后，3存在同分异构体3′(淡黄色油状物，收率26%，Chart 1)，两者可通过柱层析分离。

表 1 7a～7g对HepG2的抑制活性Table 1 The inhibition activities of 7a～7g on HepG2

经1H NMR确认，3苄基上的亚甲基的化学位移值为5.8，与文献报道值一致[3]；而3′苄基上的亚甲基的化学位移值则为5.5。

2．27a～7g的抗肿瘤活性

7a～7g对HepG2的抑制活性见表1。由表1可见，7a～7g均具有一定的抗肿瘤活性，其中7d，7e和7g的活性较强，IC50在60.06μM～69.52μM，但均较阳性对照药5-Fu和紫杉醇的抗肿瘤活性弱。

构效关系研究显示，末端苯环4-位有供电子取代基时，7的活性均较强，如7d和7e;但4-位取代基为溴时，7g的活性最强；末端苯环其它位置有取代基时，化合物的抗肿瘤活性均较弱。

3 结论

根据结构拼合原理，合成了7个新型的含1,3,4-噁二唑的吡唑类化合物(7a～7g)。用MTT法测定了7a～7g抑制人肝癌细胞HepG2增殖的体外活性。结果表明，7g具有较好的抑制活性，其IC50为60.06μM。

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SynthesisandAnti-tumorActivitiesofNovelPyrazoleDerivativesContaining1,3,4-Oxadiazole

WANG Jing1，ZHANG Lei1，YAO Qi-zheng2

(1.School of Pharmacy，Zunyi Medical College，Zunyi 563003，China；2.School of Pharmacy，China Pharmaceutical University，Nanjing 210009，China)

Seven novel pyrazole derivatives(7a～7g)containing 1,3,4-oxadiazole were designed and synthesized from 4-methoxyacetophenone.The structures were characterized by1H NMR,IR and ESI-MS.Theinvitroanti-tumor activities of7a～7gwere investigated by MTT method.The results showed that 5-[3-(4-methoxyphenyl)-1-benzylpyrazole-5-yl]-2-[N-(4-bromophenyl)acetamide-2-ylthio]-1,3,4-oxadiazole(7g)exhibited good inhibition activities against HepG2with IC50of 60.06μM.

pyrazole；1,3,4-oxadiazole；synthesis；anti-tumor activity

2014-05-24

贵州省教育厅资助项目{黔科合人才团队字[2012]03号}；贵州省科技厅资助项目{黔科合人才团队[2014]4002号}；遵义医学院博士启动资金资助项目(F-631,zmk2013-008)

王京(1988-)，女，汉族，贵州遵义人，讲师，主要从事新药分子的设计与合成研究。E-mail: wangjing0642320@126.com

张磊，副教授，E-mail：lei_chang@yeah.net

O626.21；O626.24

A

1005-1511(2014)06-0730-04