靶向c-myc G-四链体的喹啉联咪唑类衍生物的合成

2021-08-24谢晓玲邓南翔张尚师

河南化工 2021年7期

谢晓玲，郑滔，邓南翔，张尚师 , 舒兵*

(1.广东药科大学药学院，广东广州 510006 ； 2.广东药科大学新药研究中心，广东广州 510006)

癌基因c-myc是最早发现的并且促进癌症发生的癌基因之一[1]。在肿瘤细胞的异常表达，如乳腺癌、结肠癌、宫颈癌、恶性胶质瘤等[2-3]。癌基因c-myc的转录被多个启动子调控。在c-mycP1启动子上游-142～-115处，存在着一段长度为27个碱基的富G序列5′-TGGGGAGGGTGGGGAGGGTGGGGAAGG-3′ (简称Pu27)，控制了85%～90%的c-myc转录活性[4]。Pu27序列富含连续的富G碱基，在生理条件下能够自身折叠形成特殊的DNA二级结构——G-四链体。研究发现，咪唑类等小分子化合物可以稳定和结合G-四链体结构，下调癌基因c-myc的转录，表现出良好的抗肿瘤活性[5]。因此，c-mycG-四链体已成为一种新型基因转录控制元件，并作为抗癌药物设计的新型靶标具有潜在的理论和实际应用前景。

喹啉是一类双环含氮芳香平面结构的稠杂环类化合物，具有良好的生理活性，如降血压、抗肿瘤、抗病毒等[6]。此外，HU等[7]研究表明咪唑类衍生物可以作为靶向识别c-mycG-四链体的骨架分子。基于此，为获得结构多样性的靶向识别c-mycG-四链体的苯并咪唑联喹啉类衍生物，本文将喹啉与苯并咪唑进行结构融合，得到苯并咪唑联喹啉类骨架，同时，在喹啉的4位引入不同的胺基侧链，得到一系列新型苯并咪唑联喹啉类衍生物，期望得到结构新颖且靶向c-myc G-四链体的目标化合物。合成路线如图1所示。

注：反应条件和试剂为(i)胺类，1,4-二氧六环，对甲基苯磺酸,120 ℃;(ii) SeO2,1,4-二氧六环,100 ℃;(iii)邻苯二胺,Na2S2O6,乙醇,80 ℃。

1 主要仪器和试剂

实验仪器：N-1300V-W旋转蒸发仪，东京理化-上海艾朗仪器有限公司； dvance Bruker 400M超导核磁共振波谱仪，瑞士BRUKER公司；Thermo超高效液相色谱串联质谱仪，赛默飞世尔科技公司。实验试剂：4-硝基苯胺、乙酰乙酸乙酯、三氯氧磷、二氧化硒、邻苯二胺等购自上海泰坦科技股份有限公司；其余所用试剂还有NaOH、乙醇、醋酸、二氯甲烷(DCM)、乙酸乙酸(EA)等以上均为化学纯。

2 实验操作

2.1 中间体2-甲基-4-取代胺基-6-硝基喹啉(2a-b)的合成

往100 mL的三口瓶中，加入4-氯-2-甲基-6-硝基喹啉1(1.0 g, 4.5 mmol)，加入2 mL取代胺类和10 mL 1,4-二氧六环，搅拌使之溶解，加入0.3 g对甲基苯磺酸后，将反应体系于120 ℃加热，TLC检测反应程度。反应毕，放冷至50 ℃，倒入50 mL饱和NaHCO3溶液中，搅拌，加入30 mL乙酸乙酯萃取3次，合并萃取液，无水Na2SO4干燥，旋干，得粗品，加硅胶柱层析[乙酸乙酯(EA)∶石油醚(PE)=1∶5～2∶1]得到产物2a-b。

2.2 中间体4-取代-6-硝基-喹啉-2-甲醛(3a-b)的合成

于100 mL的三口瓶中，加入中间体2a-b(1.75 mmol)，加入10 mL 1,4-二氧六环，搅拌至全部溶解，加入SeO2(0.29 g,2.62 mmol)，反应体系在100 ℃加热，TLC检测反应进程。反应毕，放冷至50 ℃，滤去不溶固体，反应液直接旋干，硅胶柱层析得到产品(EA∶PE=1∶8～1∶2)。①4-(N-甲基哌嗪)-6-硝基-喹啉-2-甲醛(3a)，黄色固体，产率73%。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ10.32(s,1H),9.63(d,J=3.1Hz,1H),8.61(d,J=2.9 Hz,1H),7.58-7.49(m,2H),3.41(t,J=5.3 Hz,4H),2.35(t,J=4.9 Hz,4H),2.21(s,3H)。②4-吗啉-6-硝基-喹啉-2-甲醛(3b)，黄色固体，产率61%。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ10.19(s,1H),9.00(d,J=2.5 Hz,1H),8.53(dd,J=9.2,2.5 Hz,1H),8.40-8.24(m,1H),7.57(s,1H),4.07(t,J=4.7 Hz,4H),3.41(t,J=4.4 Hz,4H)。

2.3 2-(1H-苯并[d]咪唑-2-基)-4-取代-6-硝基喹啉(4a-b)的合成

往100 mL的圆底烧瓶中，加入中间体3a-b(0.5 mmol)，加入5 mL无水乙醇，搅拌至全部溶解，加入邻苯二胺(59.4 mg，0.55 mmol)和Na2S2O6(133.1 mg，0.55 mmol)，反应体系于80 ℃油浴中加热10 h。反应毕，放冷至50 ℃，加20 mL水搅拌，以EA萃取3次，合并有机层，饱和氯化钠溶液洗涤2次，无水硫酸钠干燥，有机层旋干，经硅胶柱层析得到产品喹啉衍生物4a-b。①2-(1H-苯并[d]咪唑-2-基)-4-(N-甲基哌嗪)-6-硝基喹啉(4a)，黄色固体，产率71%。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ10.75(s,1H),8.97(d,J=2.5 Hz,1H),8.43(dd,J=9.2,2.5 Hz,1H),8.13(d,J=9.2 Hz,1H),8.08(s,1H),7.94～7.88(m,1H),7.64～7.52(m,1H),7.36(ddd,J=13.3,7.2,5.9 Hz,2H),3.52～3.41(m,4H),2.89～2.73(m,4H),2.47(s,3H),ESI-MS(m/z)388.2[M+H]+。②2-(1H-苯并[d]咪唑-2-基)-4-吗啉-6-硝基喹啉(4b)，黄色固体，产率65%。1H NMR(500 MHz,CDCl3)δ8.96(d,J=2.4 Hz,1H),8.46(dd,J=9.2,2.5 Hz,1H),8.15(t,J=4.6 Hz,2H),7.72(tt,J=9.6,3.8 Hz,1H),7.58～7.49(m,1H),7.37(dd,J=6.1,3.0 Hz,2H),4.09～4.06(m,4H),3.49～3.43(m,4H),ESI-MS(m/z) 375.1[M+H]+。