新型3-氨基-α-羟基-β-酯基-3-季碳氧化吲哚类化合物的合成及其抗肿瘤活性

杨 俊，黄俊飞，陆 毅，杨 超，余章彪，周 英，赵 致，刘雄利

(贵州大学药学院贵州省中药民族药创制工程中心，贵州贵阳 550025)

氧化吲哚是一类重要的杂环化合物，受到学者们的热切关注［1］。3-季碳氧化吲哚广泛存在于天然活性产物中，具有良好的生物活性［2］。根据活性结构拼合原理合成的含3-季碳氧化吲哚母核的新化合物，同样具有良好的生物活性［3－4］。目前，合成3-季碳氧化吲哚的方法主要为:以3-取代氧化吲哚作亲核试剂，与亲电试剂反应合成［5－15］。

Scheme 1

为进一步丰富3-季碳氧化吲哚的合成方法，满足活性筛选和新药研发的需求，本文以1，4-二氮杂二环［2.2.2］辛烷(DABCO)为催化剂，二氯甲烷为溶剂，3-氮取代氧化吲哚(1a～1i和1m)和乙醛酸酯(2a，2h)经Aldol反应合成了13个新型的3-氨基-α-羟基-β-酯-3-季碳氧化吲哚类化合物(3a ～3m，Scheme 1)，产率 63% ～97%，其结构经1H NMR，13C NMR和HR-ESI-MS表征。讨论了底物上的取代基对反应非对映选择性的影响。并用MTT法考察了3a～3m对人白血病细胞(K562)和人肺癌细胞(A549)的体外抑制活性。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

Bruker 400 MHz型核磁共振仪(CDCl3为溶剂，TMS为内标);Bruker Bio TOF III Q型质谱仪。

所用试剂均为分析纯;无水溶剂使用前均按标准程序干燥。

1.2 3a～3m的合成(以3a为例)

在反应瓶中加入N-(1-苄基-2-氧化吲哚-3-基)乙酰胺(1a)280 mg(1.0 mmol)，乙醛酸乙酯(2a)153 mg(1.5 mmol)和二氯甲烷 15 mL，搅拌使其溶解;加入10 mol%DABCO 11.2 mg，于室温反应72 h(TLC检测)。反应液经硅胶柱层析［V(乙酸乙酯)∶V(石油醚)=1∶15］纯化得黄色固体3a。

用类似的方法合成黄色固体3b～3m。

3a:1H NMR δ(major+minor):0.88(t，J=3.6 Hz，2.9H，major)，1.14(t，J=3.6 Hz，1.5H，minor)，2.01 ～2.02(m，4.9H，major+minor)，2.06(br s，0.7H，major)，3.77(br s，0.5H，minor)，3.87 ～ 3.90(m，2H，major)，4.12 ～4.15(m，2H，major+minor)，4.60 ～4.62(m，1.5H，major+minor)，4.80(d，J=8.0 Hz，1H，major)，4.92(d，J=8.0 Hz，0.5H，minor)，5.06(d，J=8.0 Hz，0.5H，minor)，5.16(d，J=8.0 Hz，1H，major)，6.64(d，J=4.0 Hz，0.5H，minor)，6.67(d，J=4.0 Hz，1H，major)，6.97 ～7.00(m，1.5H，major+minor)，7.08(d，J=3.6 Hz，0.5H，minor)，7.15 ～ 7.18(m，1.5H，minor)，7.22(s，1H，major)，7.25 ～7.29(m，2.6H，major+minor)，7.32 ～ 7.37(m，3.3H，major+minor)，7.44(d，J=4.0 Hz，1H，minor)，7.52(d，J=3.6 Hz，1.9H，major);13C NMR δ(major+minor):13.6，13.8，22.6，44.3，44.5，62.3，62.5，62.6，63.1，73.1，73.4，109.2，109.5，122.5，122.6，122.9，123.4，125.4，125.6，127.1，127.3，127.5，128.6，129.5，135.4，143.5，143.9，169.0，169.3，169.7，170.5，173.5，174.0;HR-ESI-MS m/z:Calcd for C21H22N2O5Na{［M+Na］+}405.142 6，found 405.142 8。

3b:1H NMR δ(major+minor):0.98(t，J=1.8 Hz，3H，major)，1.12(t，J=2.4 Hz，1.6H，minor)，1.95 ～1.96(m，4.5H，major+minor)，2.04(br s，1.3H，major+minor)，3.24 ～ 3.27(m，4.5H，major+minor)，3.77(br s，0.5H，minor)，3.92 ～3.94(m，1.9H，major+minor)，4.05 ～4.14(m，2H，major)，4.55(s，1.4H，major+minor)，6.81 ～6.85(m，1.5H，major+minor)，7.00 ～7.03(m，1.5H，major+minor)，7.11 ～7.32(m，4.5H，major+minor);13C NMR δ(major+minor):13.6，13.7，22.6，26.5，62.1，62.3，62.6，62.7，62.9，73.1，73.2，108.0，108.3，122.5，122.6，123.0，123.4，125.5，129.7，144.3，169.0，169.1，169.4，169.7，170.3，173.4，173.9;HR-ESI-MS m/z:Calcd for C15H18N2O5Na{［M+Na］+}329.111 3，found 329.111 3。

3c:1H NMR δ(major+minor):0.98(t，J=3.0 Hz，3H，major)，1.14(t，J=2.0 Hz，2.7H，minor)，2.05(br s，1.7H，major+minor)，3.26 ～3.28(m，5.8H，major+minor)，3.80(br s，0.8 H，minor)，3.92 ～3.94(br s，1.95H，major+minor)，4.13 ～4.17(m，2.5H，major+minor)，4.60 ～4.61(m，1.75H，major+minor)，6.83 ～6.87(m，1.7H，major+minor)，7.01 ～7.06(m，1.8H，major+minor)，7.14(d，J=3.6 Hz，1H，major)，7.28(d，J=3.6 Hz，1H，major)，7.37 ～7.50(m，3.8H，major+minor)，8.03 ～8.07(m，1.8H，major+minor);13C NMR δ(major+minor):13.7，13.8，26.6，61.9，62.2，62.3，62.4，73.1，73.2，108.2，108.4，122.7，122.8，123.3，123.6，130.0，144.1，144.5，159.8，159.9，160.2，169.6，170.3，172.8，172.9，173.4;HR-ESI-MS m/z:Calcd for C14H16N2O5Na{［M+Na］+}315.095 7，found 315.095 4。

3d:1H NMR δ(major+minor):0.92(t，J=3.6 Hz，2.2H，minor)，1.22(t，J=3.6 Hz，3H，major)，1.76(br s，1.2H，major)，3.47(br s，1H，major)，3.94 ～ 3.96(m，1.3H，minor)，4.06(br s，0.6H，minor)，4.25 ～4.28(m，2H，major)，4.72(d，J=2.0 Hz，0.6H，minor)，4.83(d，J=2.0 Hz，1H，major)，4.92 ～ 4.94(m，1.6H，major+minor)，5.15 ～ 5.20(m，1.6H，major+minor)，6.73(d，J=4.0 Hz，1H，major)，6.78(d，J=4.0 Hz，0.6H，minor)，7.00 ～7.03(m，1.6H，major+minor)，7.10(d，J=4.0 Hz，1H，major)，7.22 ～7.25(m，1.6H，major+minor)，7.27 ～7.33(m，2.3H，major+minor)，7.36 ～7.41(m，3.2H，major+minor)，7.48(d，J=3.6 Hz，1.9H，major)，7.57 ～7.58(d，J=4.0 Hz，1.2H，minor)，8.00 ～8.02(m，3.7H，major+minor)，8.20 ～8.22(m，1H，major)，8.27 ～ 8.28(m，3H，major+minor);13C NMR δ(major+minor):13.6，13.9，44.5，44.7，62.9，63.6，73.0，73.3，109.5，109.8，122.8，123.0，123.4，123.7，124.6，124.7，125.0，127.2，127.6，127.7，128.5，128.7，128.8，130.1，135.3，138.2，138.4，143.7，144.3，149.8，163.7，163.8，169.8，170.8，173.5;HR-ESI-MS m/z:Calcd for C26H24N3O7Na{［M+Na］+}490.161 4，found 490.162 0。

3e:1H NMR δ(major+minor):0.96(t，J=3.6 Hz，3H，major)，1.25(t，J=3.6 Hz，1.8H，minor)，1.74(br s，0.7H，major)，3.13(br s，0.6H，minor)，3.24 ～3.26(m，4.7H，major+minor)，3.82(br s，1H，major)，3.90 ～3.94(m，2H，major)，4.24 ～ 4.31(m，1.1H，major)，4.58(d，J=2.4 Hz，0.9H，major)，4.63(d，J=4.0 Hz，0.6H，minor)，6.79(d，J=4.0 Hz，1H，major)，6.82(d，J=4.0 Hz，0.6H，minor)，6.92 ～6.96(m，2.2H，major+minor)，7.04 ～7.11(m，3.3H，major+minor)，7.19 ～7.27(m，2.7H，major+minor)，7.36 ～ 7.38(m，1.6H，major+minor)，7.86 ～7.89(m，1.5H，major+minor)，8.35 ～8.38(m，1.6H，major+minor);13C NMR δ(major+minor):13.7，13.9，26.6，62.5，62.9，63.0，72.8，73.3，108.1，108.3，115.8，115.9，116.0，119.5，119.6，119.7，122.5，122.7，122.8，123.5，124.6，124.7，124.8，125.4，129.9，130.0，132.1，132.3，133.8，133.9，144.4，145.3，160.2，161.4，161.7，169.8，170.7，173.2，173.6;HR-ESI-MS m/z:Calcd for C20H19N2O5FNa{［M+Na］+}409.117 6，found 409.117 9。

3f:1H NMR δ(major+minor):0.98(t，J=3.6 Hz，3H，major)，1.28(t，J=3.6 Hz，0.7H，minor)，1.74(br s，0.7H，major)，2.26(s，3.7H，major+minor)，3.13(br s，0.2H，minor)，3.89(br s，0.7H，major)，3.98 ～4.01(m，2H，major)，4.29 ～4.45(m，1.1H，major)，4.69(s，0.9H，major)，4.81(s，0.2H，minor)，4.89(d，J=7.6 Hz，0.2H，minor)，4.92(d，J=8.0 Hz，1H，major)，5.14(d，J=8.0 Hz，1H，major)，5.23(d，J=8.0 Hz，0.3H，minor)，6.58(d，J=4.0 Hz，0.2H，minor)，6.63(d，J=4.0 Hz，1H，major)，6.84(s，0.2H，minor)，6.99 ～7.00(m，1.2H，major+minor)，7.11(s，0.9H，major)，7.16 ～7.19(m，1.2H，major+minor)，7.22 ～7.24(m，1.2H，major+minor)，7.28 ～7.31(m，1.2H，major+minor)，7.35 ～ 7.40(m，2.4H，major+minor)，7.48 ～7.50(m，1.7H，major+minor)，7.57(d，J=4.0 Hz，1.9H，major)，8.04～8.06(m，1H，major)，8.53 ～8.55(m，1.2H，major+minor);13C NMR δ(major+minor):13.7，21.0，44.7，62.7，73.0，73.4，109.0，109.3，115.8，115.9，116.0，119.8，119.9，123.7，124.2，124.6，124.7，124.8，127.2，127.3，127.5，127.7，128.6，129.0，130.1，130.2，131.9，132.4，132.5，133.7，133.8，133.9，135.7，141.3，142.1，160.3，161.5，161.7，161.8，170.0，170.8，173.4;HR-ESI-MS m/z:Calcd for C27H25N2O5FNa{［M+Na］+}499.164 5，found 499.165 3。

3g:1H NMR δ(major+minor):1.02 ～ 1.04(m，13.1H，major+minor)，1.75(br s，0.5H，minor)，2.30(m，3H，major)，3.20(m，3H，major)，3.40(br s，0.5H，minor)，3.97 ～4.00(m，0.9H，major)，4.11(s，1.1H，major+minor)，4.46 ～4.97(m，1H，major)，5.91 ～ 6.01(m，1H，major)，6.67 ～6.70(m，1H，major)，6.95(s，0.5H，minor)，7.08 ～ 7.11(s，1.4H，major+minor);13C NMR δ(major+minor):13.8，21.1，26.4，26.5，28.0，62.2，62.5，65.5，73.4，73.7，80.5，107.7，108.0，124.1，124.3，129.9，130.0，132.2，132.3，141.6，142.0，153.7，170.0，170.2，173.7，174.4;HR-ESI-MS m/z:Calcd for C20H26N2O8Na{［M+Na］+}445.158 7，found 445.158 7。

3h:产率90%，d/r=80/20;1H NMR δ(major+minor):1.64(br s，0.3H，minor)，1.87(s，3.2H，major+minor)，3.74(d，J=8.0 Hz，1H，major)，3.96(br s，1.2H，major+minor)，4.22 ～4.24(m，0.2H，minor)，4.54(s，1.1H，major)，4.77 ～4.81(m，2.2H，major+minor)，4.87 ～4.89(m，1.2H，major+minor)，5.02 ～5.05(m，0.2H，minor)，6.29(d，J=3.6 Hz，1H，major)，6.84(t，J=3.8 Hz，1H，major)，7.00 ～7.04(m，4H，major+minor)，7.11 ～7.17(m，2.4H，major+minor)，7.19 ～ 7.22(m，2.2H，major+minor)，7.25 ～ 7.31(m，5.2H，major+minor);13C NMR δ(major+minor):22.6，43.8，62.6，65.5，68.2，68.3，73.5，109.5，109.6，122.6，123.2，125.4，127.1，127.3，128.6，128.7，128.8，128.9，129.0，129.1，129.4，130.9，134.0，135.4，143.2，168.9，169.8，173.2;HR-ESI-MS m/z:Calcd for C2626H24N2O5Na{［M+Na］+}467.158 3，found 467.158 7。

3i:1H NMR δ(major+minor):1.60(br s，0.1H，minor)，4.36(br s，1H，major)，4.68(s，0.1H，minor)，4.74(s，1H，major)，4.89 ～4.97(m，2H，major)，5.05 ～5.12(m，0.2H，minor)，6.63(d，J=5.2 Hz，1H，major)，6.66(d，J=5.2 Hz，0.1H，minor)，6.98 ～ 7.08(m，3.3H，major+minor)，7.13(d，J=4.8 Hz，2H，major)，7.18 ～7.38(m，9.9H，major+minor)，7.46(s，1.1H，major+minor)，7.99(s，1.1H，major+minor);13C NMR δ(major+minor):62.0，68.5，73.5，109.7，123.3，124.0，125.0，126.5，128.1，128.7，128.8，128.9，129.5，129.9，131.0，134.0，134.2，144.4，160.2，170.0，172.4;HR-ESI-MS m/z:Calcd for C24H20N2O5Na{［M+Na］+}439.127 0，found 439.127 5。

3j:1H NMR δ:1.92(s，3H)，2.79(s，3H)，4.04(br s，1H)，4.60(s，1H)，4.84(d，J=3.6 Hz，1H)，4.94(d，J=3.6 Hz，1H)，6.56(d，J=5.2 Hz，1H)，6.97(m，1H)，7.06 ～ 7.10(m，3H)，7.21(d，J=4.8 Hz，1H)，7.23 ～7.35(m，4H);13C NMR δ:22.7，26.1，62.7，68.4，73.2，108.5，122.6，123.4，125.4，128.7，128.9，129.1，129.7，133.9，144.1，169.2，170.0，173.2;HR-ESI-MS m/z:Calcd for C20H20N2O5Na{［M+Na］+}391.127 0，found 391.127 6。

3k:1H NMR δ(major+minor):1.97(s，3.3H，major+minor)，2.22(s，3.3H，major+minor)，3.76(d，J=10.8 Hz，1H)，3.99(br s，1H，major)，4.62(s，1.1H，major+minor)，4.86 ～4.95(m，3.1H，major+minor)，5.06 ～5.15(m，0.2H，minor)，6.26(d，J=5.2 Hz，1H，major)，6.43(d，J=5.2 Hz，0.1H，minor)，6.51～6.70(m，0.4H，minor+minor)，6.87 ～6.90(m，1.1H，major+minor)，7.02(s，1H，major+minor)，7.08(s，1H，major+minor)，7.13(d，J=4.8 Hz，2.2H，major+minor)，7.18 ～7.21(m，1.1H，major+minor)，7.25 ～7.41(m，8.3H，major+minor)，7.52 ～7.54(m，0.1H，minor)，7.71 ～7.73(m，0.1H，minor);13C NMR δ(major+minor):21.2，22.8，43.8，62.9，68.4，73.6，109.6，124.1，125.4，127.2，127.3，127.4，128.7，128.8，128.9，129.0，129.1，129.2，130.0，131.0，132.3，134.1，135.6，140.8，169.1，170.0，173.3;HR-ESI-MS m/z:Calcd for C27H26N2O5Na{［M+Na］+}481.173 9，found 481.173 9。

3l:1H NMR δ(major+minor):1.64(br s，1.3H，major+minor)，3.92 ～3.97(m，2H，major)，4.22 ～ 4.24(m，0.3H，minor)，4.67(s，1H，major)，4.85 ～4.93(m，3.3H，major+minor)，5.15 ～5.21(m，0.33H，major+minor)，6.42(d，J=4.0 Hz，1H，major)，6.86 ～ 6.89(m，1H，major)，7.08～7.10(m，2.6H，major+minor)，7.13(d，J=3.6 Hz，1H，major)，7.16 ～7.18(m，1.3H，major+minor)，7.24 ～7.33(m，8.5H，major+minor)，7.81 ～7.90(m，3H，major)，8.13(d，J=3.6 Hz，2H，major);13C NMR δ(major+minor):44.0，63.0，68.7，73.4，109.9，123.0，123.2，123.7，124.9，127.3，127.5，128.5，128.8，129.1，129.3，129.9，133.8，135.2，138.4，143.4，149.7，163.7，169.8，172.9;HR-ESI-MS m/z:Calcd for C31H25N3O7Na{［M+Na］+}574.159 0，found 574.159 4。

3m:1H NMR δ(major+minor):1.80(br s，1H，major)，3.87(br s，1.5H，major+minor)，4.73 ～4.80(m，1.5H，major+minor)，4.90(d，J=6.0 Hz，1H，major)，4.95(d，J=6.0 Hz，1H，major)，5.03 ～5.28(m，3.7H，major+minor)，6.62(d，J=4.0 Hz，0.9H，major)，6.66(d，J=6.0 Hz，0.5H，minor)，6.73(d，J=6.0 Hz，0.5H，minor)，6.82(t，J=3.8 Hz，0.5H，minor)，6.92 ～ 6.95(m，1H，major)，7.00 ～7.04(m，3.2H，major+minor)，7.07 ～7.17(m，7.3H，major+minor)，7.20(t，J=3.6 Hz，1.5H，major+minor)，7.24 ～7.38(m，13.4H，major+minor)，7.42(d，J=2.4 Hz，2H，major)，7.87 ～ 7.90(m，1.5H，major+minor)，8.38 ～8.44(m，1.5H，major+minor);13C NMR δ(major+minor):62.8，67.7，68.6，73.2，73.6，109.5，109.6，115.9，116.0，123.1，123.2，123.7，124.6，124.7，125.2，126.5，126.9，127.9，128.6，128.7，128.8，128.9，130.0，132.2，132.3，133.7，133.8，133.9，134.3，134.4，144.6，160.2，161.4，161.9，170.1，170.6，172.6;HR-ESI-MS m/z:Calcd for C30H24N2O5FNa{［M+Na］+}511.166 9，found 511.166 7。

1.3 体外抗肿瘤活性测定

以阿霉素为阳性对照药，参考文献［1］方法，用MTT法测试3a～3h对人白血病细胞(K562)和人肺癌细胞(A549)的体外抗肿瘤活性。

2 结果与讨论

2.1 构效关系

底物取代基的位阻效应对反应的非对映选择性有一定影响，结果见Scheme 1。由Scheme 1可见，立体位阻较大的取代基有利于提高反应的非对映选择性。如氧原子为苄基取代时(3h～3m)，非对映选择性明显高于氧原子为乙基取代(3a～3g)。

2.2 抗肿瘤活性

表1为3a～3m的抗肿瘤活性。由表1可见，3a～3m对A549和K562均有一定抑制活性，其中3f，3g和3h对K562具有较好的抑制活性;3b和3c对A549具有较好的抑制活性，它们均可作为先导化合物作进一步研究。

表1 3a～3m对K562和A549的抑制活性*Table 1 Inhibition rate of 3a～3m against K562 and A549

3 结论

合成了 13 个新型的 3-氨基-α-羟基-β-酯基-3-季碳氧化吲哚类化合物(3a～3m)，收率63% ～97%。底物取代基对反应非对映选择性有一定影响。抗肿瘤活性实验表明:3d，3f和3m对K562具有较好的抑制活性;3f和3i对A549具有较好的抑制活性，均可作为先导化合物进一步研究其药理活性。

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