含哒嗪酮结构的L-缬氨酸取代去甲斑蝥素衍生物的制备与应用

李 倩 王 玮

(1.绍兴文理学院 化学化工学院，浙江 绍兴 312000；2.绍兴文理学院 元培学院，浙江 绍兴 312000)

1,3-偶极环加成反应以其良好的区域和主体选择性而成为合成五元杂环化合物的主要方法,也是杂环药物化学研究中常用和极为有效的一类反应.近几年来,哒嗪酮类化合物因其特有的生理活性而成为药物学界研究的热点[1-3]，它不仅具有很强的抑制癌细胞扩散、抗菌、抗病毒、降血脂的作用，还具有良好的降低血糖、促进代谢等作用.L-缬氨酸属于支链氨基酸，是人体必需的8种氨基酸之一，广泛用于食品、医药、饲料、化妆品等领域[4-5].缬氨酸衍生物对于卵菌纲疫霉属病菌等有一定的抑菌活性，并已得到广泛应用.因此，无论是从药理学还是从合成角度考虑，这类杂环化合物都有很高的合成价值.

吡唑衍生物[6-8]作为一类有用的中间体，以及其自身所显示出来的多种药物活性而受到人们的广泛关注.为了更好地研究不同杂环[9-11]在同一分子中聚集而对药理活性所产生的影响,我们通过偶极环加成反应合成了含有哒嗪酮结构的吡唑类L-缬氨酸取代去甲斑蝥素衍生物[12-14]，进而对该化合物进行了结构表征，并对该衍生物的抗肿瘤活性进行了筛选.

1 主要仪器与试剂

本研究所使用的主要仪器有：Avance Ⅲ 400 MHz 核磁共振仪(瑞士Bruker公司)；Euro Vector EA 3000全自动元素分析仪(意大利Euro vector公司)；Apex Ⅱ高分辨质谱仪(ESI 源，Bruker 公司)；Opti Melt 全自动熔点仪(美国Stanford University 研究所).

主要试剂有：顺丁烯二酸酐(萨恩化学技术(上海)有限公司)；L-缬氨酸(阿法埃莎(天津)化学有限公司)；其他试剂均为国产分析纯，未经处理直接使用.

2 含哒嗪酮结构的L-缬氨酸取代去甲斑蝥素衍生物的合成

2.1 去甲去氢斑蝥素的合成

将顺丁烯二酸酐研细，加入乙醚，在室温条件下搅拌至溶解，滴入呋喃，室温搅拌24～48 h，呋喃与顺丁烯二酸酐发生Diels-Alder反应，制得去甲去氢斑蝥素(化合物1).

2.2 L-缬氨酸取代去甲斑蝥素的合成

将4.2 g(25 mmol)去甲去氢斑蝥素(化合物1)和2.93 g(25 mmol)L-缬氨酸(化合物2)加入到15 mL经过分子筛干燥的DMF溶剂中，搅拌回流12 h；冷却至室温后加入60 mL乙酸乙酯稀释，用饱和氯化铵溶液洗涤6次，每次30 mL；有机相用无水硫酸镁干燥，过滤后的有机相减压蒸馏旋干，用乙酸乙酯重结晶得白色固体产物(化合物3).

2.3 含哒嗪酮结构的色酮醛腙衍生物(化合物4)的合成

用3位有甲醛基取代的6-溴代色酮与6-氧-1,6-二氢哒嗪-3-碳酸肼脱水反应生成席夫碱的方法合成化合物4.具体操作如下：取2 mmol的6-氧-1,6-二氢哒嗪-3-碳酸肼，加入到盛有15 mL乙醇的烧瓶中，沸水浴回流搅拌至溶解；然后缓慢滴入20 mL溶有2 mmol的3位有甲醛基取代的6-溴代色酮的无水乙醇溶液，继续沸水浴回流搅拌1 h；滴入10滴盐酸后，有淡黄色沉淀出现.连续沸水浴回流搅拌5 h，停止水浴；加入20 mL蒸馏水搅拌，淡黄色沉淀颜色变深，抽滤得黄红色针状产物.用无水乙醚冲洗多次，乙醇重结晶并真空干燥得化合物4——含哒嗪酮结构的色酮醛腙衍生物.

2.4 导入哒嗪酮结构

将1 mmol L-缬氨酸取代去甲斑蝥素(化合物3)和1 mmol含哒嗪酮结构的色酮醛腙衍生物(化合物4)溶于20 mL乙醇中，再加入1.2 mmol氯胺T，回流2 h，TLC检测反应完成后，得到淡黄色沉淀；减压过滤出沉淀，沉淀用甲醇重结晶，真空干燥后得到产物5——含哒嗪酮结构的L-缬氨酸取代去甲斑蝥素衍生物.

本次合成所涉及的方程式如图1所示.

3 含哒嗪酮结构的L-缬氨酸取代去甲斑蝥素衍生物的简单表征

图1 含哒嗪酮结构的L-缬氨酸取代去甲斑蝥素衍生物合成路线

4 含哒嗪酮结构的L-缬氨酸取代去甲斑蝥素衍生物的应用

经研究发现，L-缬氨酸取代去甲斑蝥素在引入五元吡唑环的基础上，进而导入哒嗪酮结构，可以改变其药理活性.我们使用含哒嗪酮结构的色酮醛腙在吡唑的结构上进行取代，对L-缬氨酸取代去甲斑蝥素进行结构改造，得到化合物5——含哒嗪酮结构的吡唑类L-缬氨酸取代去甲斑蝥素衍生物，该衍生物具有较好的抗肿瘤活性.用MTT法对该衍生物进行抗肿瘤活性测定，步骤如下：

将含哒嗪酮结构的吡唑类L-缬氨酸取代去甲斑蝥素衍生物用DMSO溶解、稀释，肿瘤细胞Bel-7402(人肝癌细胞)、KB(口腔癌细胞)、SGC7901(胃癌细胞)、HO8901(卵巢癌细胞)、HL-60(白血病细胞)、ECA109(肠癌细胞)在96孔板上每种分别种入4 000个(200 μL/孔)，每孔加入含哒嗪酮结构的吡唑类L-缬氨酸取代去甲斑蝥素衍生物2 μL，终浓度分别为12.0 μmol/L，6.0 μmol/L，3.0 μmol/L，1.5 μmol/L，共同于37℃、5%的CO2细胞培养箱中孵育72 h，以DMSO(1%)为空白对照.72 h后，加入终浓度为0.25 g/L的MTT，置于37℃、5%的 CO2细胞培养箱中4 h，之后吸干溶剂，每孔加入100 μL的DMSO，用酶联免疫仪于570 nm处测定吸光度(OD值)，所得数据用于计算IC50值.不同浓度的受试化合物用96孔板进行粗筛，根据所得的抑制率计算IC50值，结果如表1所示.

由表1可见，该化合物对HL-60(白血病细胞)、Bel-7402(人肝癌细胞)均具有较好地抑制其活性的作用，可以抑制绝大部分癌细胞的生物活性.

表1 含哒嗪酮结构的吡唑类L-缬氨酸取代去甲斑

5 结论

本文通过1,3-偶极环加成方法制备了一种新型化合物——含哒嗪酮结构的吡唑类L-缬氨酸取代去甲斑蝥素衍生物，对其结构进行了表征，预期该化合物具有良好的生物活性；并对其药物活性进行了实验验证，实验结果表明，该衍生物达到了预期目标，具有较好的抗肿瘤活性，尤其对HL-60(白血病细胞)、Bel-7402(人肝癌细胞)具有较好地抑制其活性的作用，可广泛应用于各类抗肿瘤药物的合成.