粉防己碱衍生物的合成及其抗肿瘤作用研究

侯宏保, 冯浩真, 贾 智, 历承威, 徐丹丹, 许晋芳, 赵正保

(山西医科大学 药学院，山西 太原 030001)

癌症是世界范围内威胁人类健康最严重的疾病之一。根据国际癌症研究机构(IARC)发布的最新全球癌症负担数据显示：2020年全球新发癌症病例1929万例，其中死亡病例996万例。在全球范围内，癌症是91个国家70岁以下人群死亡的第一或第二主要原因[1]。自20世纪40年代氮芥被引入治疗非霍奇金淋巴瘤和儿童急性白血病以来，化学治疗药已成为对抗癌症最重要的方法之一[2-4]。超过200种化疗药物已被FDA批准用于治疗癌症，其中75%来自天然产物[5-6]，如从微生物和植物中分离出的天然产物如阿霉素、丝裂霉素C、喜树碱、长春新碱、紫杉醇、鬼叶毒素等及其结构修饰衍生物[7,8]。随着对抗肿瘤药物的研究深入，天然抗肿瘤药物越来越受到人们的关注。其中，通过修饰改造天然活性成分的结构，克服其局限性，从而发现新的高效低毒的抗肿瘤药物，已经成为了一条有效的途径。

粉防己碱(Tet)作为一种具有多种作用机制的潜在抗癌药物，能抑制肿瘤细胞的增殖，增加化疗药物的敏感性，逆转肿瘤细胞的多药耐药(MDR)[9,10]。研究表明，其抗肿瘤机制包括直接细胞毒性、诱导凋亡、逆转耐药性和抗血管生成等[11]。其中，Tet可诱导多种肿瘤细胞凋亡，包括人肺癌细胞、肝癌细胞、白血病细胞、结肠癌细胞、淋巴瘤细胞、人乳腺癌细胞等[12]。但目前对粉防己碱的结构修饰的报道较少，主要是在C5和C14位引入卤素再构建C—C或C—N键，制备异喹啉单元的季铵盐[13-15]。

本文为丰富粉防己碱衍生物的结构多样性和获得更好的抗癌候选药物，以粉防己碱为原料，依次经硝化、还原反应，获得关键中间体14-氨基粉防己碱，采用Chan-Lam-Evans偶联法再将其与硼酸类化合物合成了一系列新型粉防己碱衍生物(Scheme 1)[16-19]。利用A549、 HL7702和HepG2细胞对新合成的粉防己碱衍生物进行生物活性评价，并对一种抗HepG2细胞活性最强的化合物的迁移侵袭能力进行了研究。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

X-4型显微熔点仪；ZF-I型三用紫外分析仪；Bruker AVANCE 600 MHz型超导核磁仪(TMS为内标)；Bruker AV-Ⅲ 400 MHz超导核磁共振波谱仪；Bruker ESI-QTOF型液质联用仪。

C14-硝基粉防己碱、C14-氨基粉防己碱参考文献[17]方法合成；粉防己碱(分析标准品,HPLC≥98%，南京道斯夫生物科技有限公司)；催化剂、配体(AR，98%，百灵威科技有限公司)；实验用水为国药集团产蒸馏水；其他化学试剂均为分析纯，购自国药集团化学试剂有限公司;HepG2细胞、A549细胞、HL2202细胞，中国科学院上海药物研究所。

1.2 合成

将中间体C14-氨基粉防己碱(100 mg, 0.16 mmol)、芳基硼酸(0.32 mmol)、醋酸铜(0.32 mmol, 63.89mg)和吡啶(0.24 mmol, 19.98 ml)在室温下进行“一锅化”反应。在干燥的空气中搅拌12～24 h反应终止。用饱和氯化钠溶液淬灭反应，用CH2Cl2萃取3次。无水硫酸钠干燥，过滤，减压除去溶剂,残余物经硅胶层析(洗脱剂：CH2Cl2/MeOH=50/1,V/V)纯化得产物1～12。

14-N-(二苯并噻吩)-氨基粉防己碱(1): 黄褐色固体103.56 mg,产率79.0%, m.p.89.7～90.3 ℃;1H NMR(CDCl3, 400 MHz)δ: 8.09(dt,J=6.7 Hz, 3.5 Hz, 1H), 7.83(dt,J=7.0 Hz, 3.5 Hz, 1H), 7.63(d,J=7.5 Hz, 1H), 7.43～7.37(m, 2H), 7.28(t,J=7.8 Hz, 2H), 7.19(s, 1H), 7.17(dd,J=8.4 Hz, 2.5 Hz, 1H), 7.14(d,J=7.7 Hz, 1H), 6.93(s, 1H), 6.61(dd,J=8.5 Hz, 2.4 Hz, 1H), 6.59(s, 1H), 6.44(s, 1H), 6.21(s, 1H), 6.09(dd,J=8.5 Hz, 1.9 Hz, 1H), 5.87(s, 1H), 4.00(d,J=9.3Hz, 1H), 3.88～3.82(m, 2H), 3.74(s, 3H), 3.66(s, 3H), 3.34(s, 3H), 3.28(s, 1H), 3.06(s, 3H), 2.90(m, 4H), 2.81～2.67(m, 4H), 2.63(s, 3H), 2.59(s, 3H), 2.37(d,J=14.3 Hz, 1H), 2.27(dd,J=17.1 Hz, 4.4 Hz, 1H);13C NMR(CDCl3, 101 MHz)δ: 155.2, 150.8, 148.3, 148.0, 147.5, 143.5, 142.9, 139.9, 137.9, 137.0, 136.1, 136.0, 135.6, 132.1, 131.8, 128.7, 127.0, 126.7, 126.4, 125.5, 125.3, 125.1, 124.6, 123.3, 121.8, 121.1, 120.9, 120.4, 120.3, 120.1, 119.8, 111.6, 111.5, 111.3, 104.9, 104.0, 76.3, 76.0, 75.7, 63.2, 61.2, 59.1, 55.3, 54.7, 54.6, 43.7, 42.4, 40.9, 40.1, 39.0, 37.8, 30.9, 28.7; HR-MS(ESI-TOF)m/z: 820.34{[M+H]+}, calcd for C50H49N3O6S。

14-N-(9H-咔唑)-氨基粉防己碱(2): 黄褐色固体99.08 mg, 产率70.5%, m.p.101.8～102.6 ℃;1H NMR(CDCl3, 400 MHz)δ: 8.14(d,J=7.7 Hz, 2H), 7.41(m, 3H), 7.35(d,J=8.7 Hz, 1H), 7.32(m, 1H), 7.29～7.20(m, 3H), 7.27(ddd,J=8.0 Hz, 5.7 Hz, 2.4 Hz, 2H), 7.23(dd,J=8.0 Hz, 2.4 Hz, 1H) 7.14(d,J=6.8 Hz, 1H), 7.11(s, 1H), 6.70(dd,J=8.4 Hz, 2.5 Hz, 1H), 6.65(s, 1H), 6.50(s, 1H), 6.32(s, 1H), 6.18(dd,J=8.4 Hz, 2.0 Hz, 1H), 5.95(s, 1H), 4.02(d,J=9.4 Hz, 1H), 3.93(s, 3H), 3.86(s, 1H), 3.75(s, 3H), 3.50(m, 1H), 3.37(d,J=9.1 Hz, 3H), 3.31(m, 1H), 3.14(d,J=6.1 Hz, 3H), 3.11(m, 1H), 2.93(m, 3H), 2.83～2.71(m, 2H), 2.63(s, 3H), 2.58(s, 3H), 2.45(m, 2H);13C NMR(CDCl3, 101 MHz)δ: 155.9, 152.6, 152.6, 151.9, 149.3, 148.8, 148.4, 145.2, 144.3, 143.9, 141.5, 138.1, 136.5, 133.6, 132.86, 131.47, 129.74, 128.46, 127.91, 127.50, 127.33, 127.05, 126.11, 125.69, 122.95, 121.81, 121.37, 121.22, 121.12, 120.83, 120.16, 119.39, 115.60, 112.37, 109.89, 105.88, 104.06, 64.14, 61.86, 60.10, 56.53, 55.73, 55.60, 53.43, 44.89, 43.22, 42.16, 40.96, 39.71, 38.7, 31.9, 29.7, 29.4, 24.5, 22.7, 20.6; HR-MS(ESI-TOF)m/z: 879.41{[M+H]+}, calcd. for C56H54N4O6。

4-N-(3,5-二甲氧基苯基)-氨基粉防己碱(3): 黄褐色固体98.99 mg, 产率80.0%, m.p.231.3～231.8 ℃;1H NMR(CDCl3, 400 MHz)δ: 7.32(dd,J=8.1 Hz, 2.0 Hz, 1H), 7.27(s, 1H), 7.21(dd,J=8.1 Hz, 2.5 Hz, 1H), 7.07(s, 1H), 6.67(dd,J=8.4 Hz, 2.5 Hz, 1H), 6.59(s, 1H), 6.49(s, 1H), 6.30(s, 1H), 6.16(dd,J=6.9 Hz, 2.1 Hz, 1H), 6.16(s, 1H), 6.15(s, 1H), 5.95(t,J=2.1 Hz, 2H), 3.96(d,J=8.8 Hz, 2H), 3.87(s, 3H), 3.77(s, 6H), 3.74(s, 3H), 3.37(s, 3H), 3.31(dd,J=11.4 Hz, 4.4 Hz, 1H), 3.13(s, 3H), 3.09～2.89(m, 5H), 2.79(m, 2H), 2.62(s, 3H), 2.52(s, 3H), 2.41(d,J=4.3 Hz, 1H), 2.38(m, 1H);13C NMR(CDCl3, 101 MHz)δ: 161.8, 161.3, 156.0, 151.9, 149.2, 148.9, 148.2, 147.5, 144.3, 144.1, 143.5, 138.1, 136.7, 134.9, 133.4, 132.8, 129.7, 127.7, 127.4, 126.8, 125.9, 121.8, 121.2, 120.9, 112.3, 105.9, 104.2, 93.8, 90.7, 64.0, 61.8, 60.1, 56.3, 55.7, 55.6, 55.2, 44.7, 43.2, 41.9, 40.9, 39.6, 38.7, 31.9, 29.7, 29.3, 24.4; HR-MS(ESI-TOF)m/z: 774.38{[M+H]+}, calcd. for C46H51N3O8。

14-N-(2-萘)-氨基粉防己碱(4): 黄褐色固体93.68 mg, 产率76.7%, m.p.173.4～174.0 ℃;1H NMR(CDCl3, 400 MHz)δ: 7.72(dd,J=8.1 Hz, 4.4 Hz, 2H), 7.59(d,J=8.1 Hz, 2H), 7.39～7.19(m, 5H), 7.15(d,J=6.9 Hz, 1H), 6.69(d,J=6.9 Hz, 1H), 6.66(s, 1H), 6.51(s, 1H), 6.32(s, 1H), 6.20(d,J=8.2 Hz, 1H), 5.96(s, 1H), 4.07～3.93(m, 3H), 3.88(s, 3H), 3.73(s, 3H), 3.66(m, 2H), 3.38(s, 3H), 3.26(d,J=5.8 Hz, 2H), 3.12(d,J=9.8 Hz, 3H), 2.95(d,J=5.4 Hz, 4H), 2.70(dd,J=40.7 Hz, 18.4 Hz, 5H), 2.47(m, 3H), 2.03(m, 1H);13C NMR(CDCl3, 101 MHz)δ: 155.9, 151.9, 149.6, 149.3, 148.4, 148.3, 144.2, 143.7, 143.4, 138.1, 136.9, 135.1, 133.9, 132.7, 129.7, 129.1, 128.2, 127.6, 127.3, 126.3, 126.0, 122.3, 121.9, 121.3, 121.2, 121.1, 120.8, 119.3, 112.4, 112.4, 107.9, 105.9, 103.9, 61.9, 60.1, 56.4, 55.7, 55.6, 45.9, 43.2, 41.0, 39.7, 38.8, 31.9, 29.7, 29.3, 27.2; HR-MS(ESI-TOF)m/z: 764.37{[ M+H]+}, calcd. for C48H49N3O6。

14-N-(4-二苯并呋喃)-氨基粉防己碱(5): 黄褐色固体112.86 mg, 产率87.8%, m.p.98.8～99.3 ℃;1H NMR(CDCl3, 400 MHz)δ: 7.33(d,J=7.1 Hz, 1H), 7.26(s, 1H), 7.22(d,J=6.8 Hz, 1H), 7.06(t,J=7.5 Hz, 2H), 6.99(s, 1H), 6.85(t,J=7.8 Hz, 2H), 6.67(d,J=8.0 Hz, 1H), 6.59(s, 1H), 6.50(s, 1H), 6.30(s, 1H), 6.17(d,J=7.5 Hz, 1H), 5.93(s, 1H), 3.97～3.92(m, 1H), 3.88(s, 3H), 3.74(s, 3H), 3.68～3.44(m, 4H), 3.37(s, 3H), 3.35～3.22(m, 2H), 3.13(s, 3H), 3.03(d,J=14.1 Hz, 3H), 2.99～2.86(m, 3H), 2.78(m, 3H), 2.64(s, 3H), 2.53(s, 3H), 2.42(m, 3H);13C NMR(CDCl3, 101 MHz)δ: 155.9, 151.9, 149.2, 148.9, 148.3, 147.3, 144.3, 144.1, 140.8, 138.6, 138.1, 136.0, 133.4, 132.9, 130.6, 130.3, 129.9, 129.8, 128.9, 127.7, 127.3, 126.7, 126.6, 126.3, 123.3, 123.0, 121.6, 121.4, 121.2, 121.2, 121.0, 120.9, 120.8, 118.7, 117.7, 117.6, 113.5, 112.3, 105.9, 104.3, 64.2, 61.8, 60.1, 56.4, 55.7, 55.6, 43.1, 42.1, 40.9, 39.5, 38.7, 31.9, 29.7, 29.4; HR-MS(ESI-TOF)m/z: 804.39{[M+H]+}, calcd. for C50H49N3O7。

14-N-(4-溴苯基)-氨基粉防己碱(6): 黄褐色固体111.57 mg, 产率87.9%, m.p.147.7～148.0 ℃;1H NMR(CDCl3, 400 MHz)δ: 7.34～7.25(m, 3H), 7.21(dd,J=8.1 Hz, 2.5 Hz, 1H), 6.97(s, 1H), 6.82(d,J=8.8 Hz, 2H), 6.66(dd,J=8.4 Hz, 2.5 Hz, 1H), 6.60(s, 1H), 6.49(s, 1H), 6.29(s, 1H), 6.16(dd,J=8.4 Hz, 1.9 Hz, 1H), 5.92(s, 1H), 5.29(s, 1H), 3.96(d,J=9.3 Hz, 1H), 3.86(s, 3H), 3.73(s, 3H), 3.58(dd,J=13.5 Hz, 6.0 Hz, 1H), 3.46(dd,J=13.0 Hz, 9.0 Hz, 1H), 3.37(s, 3H), 3.26(dd,J=12.1 Hz, 5.5 Hz, 1H), 3.12(s, 3H), 3.00(m, 3H), 2.89(m, 2H), 2.79(d,J=11.8 Hz, 2H), 2.61(s, 3H), 2.52(s, 3H), 2.41(m, 2H);13C NMR(CDCl3, 101 MHz)δ: 155.9, 152.0, 150.1, 149.3, 148.7, 148.3, 144.8, 144.2, 143.8, 138.1, 136.5, 133.9, 132.9, 132.1, 129.7, 128.2, 127.5, 127.3, 126.0, 121.8, 121.3, 121.2, 121.1, 120.8, 117.0, 116.8, 112.4, 109.5, 105.9, 103.7, 64.2, 61.8, 60.1, 56.38, 55.8, 55.6, 45.0, 43.1, 42.4, 41.0, 39.6, 38.8, 29.7, 24.7; HR-MS(ESI-TOF)m/z: 794.27{[M+H]+}, calcd. for C44H46N3O6Br。

14-N-(2-氯-5-吡啶)-氨基粉防己碱(7): 黄褐色固体98.78 mg, 产率82.5%, m.p.157.2～158.0 ℃;1H NMR(CDCl3, 400 MHz)δ: 8.02(d,J=2.9 Hz, 1H), 7.35(dd,J=8.2 Hz, 2.0 Hz, 1H), 7.29(s, 1H), 7.26(dd,J=8.6 Hz, 3.0 Hz, 1H), 7.22(dd,J=8.1 Hz, 2.5 Hz, 1H), 7.13(d,J=8.6 Hz, 1H), 6.90(s, 1H), 6.66(dd,J=8.4 Hz, 2.5 Hz, 1H), 6.60(s, 1H), 6.52(s, 1H), 6.31(s, 1H), 6.17(dd,J=8.4 Hz, 2.0 Hz, 1H), 5.93(s, 1H), 3.96(d,J=9.0 Hz, 2H), 3.87(s, 3H), 3.75(s, 3H), 3.58(m, 2H), 3.39(s, 3H), 3.14(s, 3H), 3.07～2.92(m, 5H), 2.82(m, 2H), 2.68(s, 3H), 2.53(s, 3H), 2.43(m, 2H);13C NMR(CDCl3, 101 MHz)δ: 156.0, 152.0, 149.1, 149.1, 148.5, 144.4, 144.3, 141.3, 139.2, 138.1, 137.2, 135.6, 133.0, 132.9, 129.9, 127.3, 127.2, 126.2, 125.8, 124.2, 123.9, 121.5, 121.3, 121.2, 120.8, 112.3, 105.9, 103.5, 77.4, 64.1, 61.8, 60.1, 56.4, 55.7, 55.6, 44.6, 43.0, 41.7, 40.9, 39.6, 38.7, 31.9, 29.7, 29.7, 29.4, 29.3, 24.0, 22.7, 20.5; HR-MS(ESI-TOF)m/z: 749.32{[M+H]+}, calcd. for C43H44N3O6Cl。

14-N-(5-溴吡啶)-氨基粉防己碱(8): 黄褐色固体111.32 mg, 产率87.6%, m.p.99.3～99.5 ℃;1H NMR(CDCl3, 400 MHz)δ: 7.41(s, 1H), 7.33(dd,J=8.1 Hz, 1.7 Hz, 1H), 7.22(dd,J=8.1 Hz, 2.5 Hz, 1H), 6.94(s, 1H), 6.66(dd,J=8.4 Hz, 2.5 Hz, 1H), 6.61(s, 1H), 6.49(s, 1H), 6.30(s, 1H), 6.17(dd,J=8.4 Hz, 1.9 Hz, 1H), 5.93(s, 1H), 5.29(s, 1H), 3.96(d,J=9.3 Hz, 1H), 3.89(s, 3H), 3.86(d,J=11.5 Hz, 4.8 Hz, 1H), 3.84(s, 1H), 3.74(s, 3H), 3.58(m, 1H), 3.46(m, 1H), 3.38(s, 3H), 3.27(dd,J=12.1 Hz, 5.1 Hz, 1H), 3.12(s, 3H), 3.05～2.95(m, 3H), 2.92(m, 2H), 2.80(m, 1H), 2.74(m, 1H), 2.70(m, 1H), 2.62(s, 3H), 2.53(s, 3H), 2.42(m, 2H);13C NMR(CDCl3, 101 MHz)δ: 155.6, 152.0, 149.2, 148.7, 148.4, 144.8, 144.2, 138.1, 134.7, 134.0, 132.9, 129.8, 128.2, 127.4, 127.2, 126.8, 122.0, 121.3, 121.2, 120.8, 112.3, 105.8, 104.2, 64.1, 61.8, 60.1, 56.5, 55.7, 55.6, 53.4, 45.0, 43.1, 42.3, 40.9, 39.5, 38.7, 31.9, 29.7, 29.4, 24.7, 22.7, 20.6, 14.1; HR-MS(ESI-TOF)m/z: 795.26{[M+H]+}, calcd. for C43H45N4O6Br。

14-N-(4-三氟甲氧基苯)-氨基粉防己碱(9): 黄褐色固体111.63 mg, 产率87.5%, m.p.165.1～166.3 ℃;1H NMR(CDCl3, 400 MHz)δ: 7.32(dd,J=8.1, 2.1 Hz, 1H), 7.27(s, 1H), 7.21(dd,J=8.1 Hz, 2.5 Hz, 1H), 7.07(d,J=8.4 Hz, 2H), 6.99(s, 1H), 6.90(d,J=9.0 Hz, 2H), 6.66(dd,J=8.4 Hz, 2.5 Hz, 1H), 6.60(s, 1H), 6.49(s, 1H), 6.30(s, 1H), 6.17(dd,J=8.4 Hz, 2.1 Hz, 1H), 5.92(s, 1H), 4.00～3.92(m, 2H), 3.87(s, 3H), 3.74(s, 3H), 3.48(s, 1H), 3.37(s, 3H), 3.29(dd,J=12.3 Hz, 5.3 Hz, 1H), 3.12(s, 3H), 3.07～2.97(m, 3H), 2.95～2.86(m, 2H), 2.77(m, 2H), 2.62(s, 3H), 2.53(s, 3H), 2.42(m, 3H);13C NMR(CDCl3, 101 MHz)δ: 155.9, 152.0, 149.3, 148.7, 148.4, 144.6, 144.3, 143.8, 140.8, 138.1, 136.6, 133.8, 132.9, 129.7, 128.1, 127.3, 126.0, 122.5, 122.0, 121.8, 121.4, 121.2, 121.1, 120.8, 119.5, 115.4, 112.4, 105.9, 103.7, 64.2, 61.8, 60.1, 56.4, 55.7, 55.6, 45.0, 43.2, 42.3, 40.9, 39.6, 38.8, 29.7, 24.7, 22.7, 20.6; HR-MS(ESI-TOF)m/z: 798.34{[M+H]+}, C45H46N3O7F3。

14-N-(4-异丁基苯)-氨基粉防己碱(10): 黄褐色固体101.69 mg, 产率82.6%, m.p.149.3～150.1 ℃;1H NMR(CDCl3, 400 MHz)δ: 7.26(ddd,J=8.0 Hz, 5.1 Hz, 2.7 Hz, 2H), 7.07～6.97(m, 3H), 6.90(d,J=8.4 Hz, 2H), 6.66(dd,J=8.4 Hz, 2.5 Hz, 1H), 6.59(s, 1H), 6.48(s, 1H), 6.29(s, 1H), 6.15(dd,J=8.4 Hz, 2.0 Hz, 1H), 5.91(s, 1H), 3.97(d,J=9.2 Hz, 1H), 3.86(s, 3H), 3.83～3.76(m, 1H), 3.73(s, 3H), 3.36(s, 3H), 3.31～3.17(m, 1H), 3.12(s, 3H), 3.07～2.83(m, 5H), 2.83～2.64(m, 3H), 2.60(s, 3H), 2.53(s, 3H), 2.41(d,J=7.0 Hz, 4H), 1.83(dt,J=13.4, 6.7 Hz, 1H), 0.94(d,J=1.8 Hz, 3H), 0.92(d,J=1.8 Hz, 3H);13C NMR(CDCl3, 101 MHz)δ: 156.1, 151.8, 149.3, 148.6, 148.3, 144.2, 143.1, 142.8, 138.1, 137.7, 133.7, 132.8, 131.8, 130.0, 129.6, 128.2, 127.7, 127.4, 125.1, 122.1, 121.5, 121.3, 121.0, 120.7, 115.5, 112.4, 105.8, 102.6, 64.2, 61.8, 60.4, 60.1, 56.4, 55.7, 55.6, 53.4, 45.0, 44.7, 43.1, 42.4, 40.9, 39.8, 38.8, 31.9, 30.4, 29.7, 29.4, 24.8, 22.7, 22.4, 22.4, 20.6; HR-MS(ESI-TOF)m/z: 770.42{[M+H]+}, calcd. for C48H55N3O6。

14-N-(3, 4, 5-三甲氧基苯)-氨基粉防己碱(11): 黄褐色固体106.69 mg, 产率83.1%, m.p.174.3～175.2 ℃;1H NMR(CDCl3, 400 MHz)δ: 7.36～7.15(m, 2H), 7.05(s, 1H), 6.66(dd,J=8.3 Hz, 2.2 Hz, 1H), 6.60(s, 1H), 6.49(s, 1H), 6.30(s, 1H), 6.22(s, 2H), 6.16(d,J=8.2 Hz, 1H), 5.92(s, 1H), 4.02～3.91(m, 2H), 3.87(s, 3H), 3.82(d,J=3.9 Hz, 9H), 3.74(s, 3H), 3.70～3.63(m, 1H), 3.49(s, 1H), 3.38(s, 3H), 3.33(s, 1H), 2.55(s, 3H), 2.29～2.15(m, 1H);13C NMR(CDCl3, 101 MHz)δ: 156.0, 154.0, 152.0, 149.3, 148.8, 148.4, 144.3, 143.2, 142.0, 138.2, 137.4, 133.6, 132.9, 130.7, 129.7, 129.7, 128.1, 127.3, 127.2, 125.4, 121.9, 121.6, 121.3, 121.0, 120.8, 112.4, 108.3, 106.0, 103.1, 93.1, 64.2, 61.8, 61.1, 60.1, 56.3, 56.0, 55.7, 55.6, 45.0, 43.3, 42.3, 41.0, 39.8, 38.8, 31.9, 29.7, 24.7; HR-MS(ESI-TOF)m/z: 803.39{[ M+H]+}, calcd. for C47H53N3O9。

14-N-(3-溴苯基)-氨基粉防己碱(12): 黄褐色固体99.51 mg, 产率 78.4%, m.p.130.3～131.0 ℃;1H NMR(CDCl3, 400 MHz)δ: 7.36(dd,J=8.2 Hz, 2.0 Hz, 1H), 7.28～7.20(m, 2H), 7.06(t,J=8.0 Hz, 2H), 7.00(s, 1H), 6.90～6.81(m, 2H), 6.67(dd,J=8.4 Hz, 2.5 Hz, 1H), 6.58(s, 1H), 6.51(s, 1H), 6.31(s, 1H), 6.16(dd,J=8.4 Hz, 2.0 Hz, 1H), 5.92(s, 1H), 3.88(s, 3H), 3.83(d,J=5.5 Hz, 1H), 3.74(s, 3H), 3.67～3.53(m, 3H), 3.38(s, 3H), 3.14(s, 3H), 3.08～2.97(m, 4H), 2.86～2.75(m, 2H), 2.66(s, 3H), 2.53(s, 3H), 2.45(s, 1H), 2.40(s, 1H), 2.02(s, 2H);13C NMR (CDCl3, 101 MHz)δ: 156.1, 151.9, 149.2, 149.1, 148.4, 147.2, 144.5, 144.0, 138.0, 136.1, 132.9, 132.8, 130.6, 129.9, 127.4, 126.9, 126.2, 125.4, 123.4, 121.5, 121.3, 121.2, 121.2, 120.9, 120.8, 117.7, 113.5, 112.3, 105.9, 104.3, 63.8, 61.8, 60.1, 56.4, 56.1, 56.0, 55.7, 55.6, 53.5, 44.1, 43.1, 41.2, 40.9, 39.5, 38.6, 31.9, 29.7, 29.3, 27.2, 23.7, 22.7, 20.6; HR-MS(ESI-TOF)m/z: 794.26{[M+H]+}, calcd. for C44H46N3O6Br。

1.3 抗肿瘤活性测试

取处于对数生长期、生长状态良好的HepG2、 HL7702、 A549细胞，以5×106个/孔，接入96孔板，同时设空白组，37 ℃培养过夜(在细胞孔周围孔内加入100 μl无菌PBS)；作用时间：24 h， 48 h， 72 h。每孔加入10 μL(5 mg/ml)MTT，37 ℃培养4 h；吸出培养基，加入150 μL DMSO震荡10 min；酶标仪测定568 nm下的各孔吸光值(OD值)。对照组存活率记为100%。

2 结果与讨论

2.1 合成

目标化合物1～12的合成路线如Scheme 1所示。在以中间体C14-氨基粉防己碱合成化合物1～12的过程中探索了反应催化剂种类、是否有气体保护、反应时间、反应温度对于产率的影响。结果发现，室温下，以二氯甲烷为溶剂，醋酸铜为催化剂时，在干燥的氧气氛中，反应时间缩短，且目标化合物收率相当。

Scheme 1

2.1 生物活性

MTT法体外抗肿瘤活性测试结果表明，该类化合物对所测肿瘤细胞有不同程度的增殖抑制作用。用SPSS 17.0版统计软件进行分析，组间比较采用t检验，以P<0.05表示差异有统计学意义。实验结果见表1。

表1 化合物对肿瘤细胞及正常细胞的抑制作用*

结果显示，合成的衍生物对肺癌细胞A549及肝癌HepG2细胞均有抑制活性，而对A549细胞的选择性不如对HepG2细胞的选择性好，对于正常人肝细胞HL7702其毒性影响差异不大。其中化合物7(IC50=3.72 μmol·L-1)、8(IC50=4.03 μmol·L-1)对HepG2细胞的IC50值远低于先导化合物粉防己碱(IC50=10.98 μmol·L-1)。

此外，化合物7(IC50=3.72 μmol·L-1)对HepG2细胞的毒性是粉防己碱原料药对HepG2细胞毒性的2.95倍和阿霉素对HepG2细胞毒性的3.60倍。由于化合物7对HepG2细胞的抑制效果最好，对该化合物展开进一步的研究。

2.2 化合物构效关系分析

目标化合物活性评价结果显示，根据文献[17]并结合前期研究基础，分析衍生物的构效关系。R基的选择主要是苯硼酸衍生物，对于芳香族硼酸衍生物，结果表明，大多数化合物的抗肿瘤活性比原化合物粉防己碱强。对比化合物1(IC50=8.30 μmol·L-1)、2(IC50=7.08 μmol·L-1)、4(IC50=10.02 μmol·L-1)、5(IC50=11.99 μmol·L-1)，衍生物的抗肿瘤活性没有随R基团体积增大而增大；当与先导化合物连接的键在含氮的环上时(化合物7、8)，目标化合物抗肿瘤活性明显提高，而与先导化合物连接键在苯环上时(3、5、6、12)，目标化合物抗肿瘤活性未得到提高。

初步的构效关系分析(SAR)与细胞活性测定结果相一致。结果表明，抗肿瘤活性随着R的体积增大而逐渐增强，对比衍生物结构分析可知，引入的吡啶环基团抗肿瘤效果要好，由此可推测杂环类衍生物，尤其含氮杂环类衍生物本身就具有潜在的药理活性，适合对其进行下一步的研究。

图1 细胞划痕实验

2.3 对细胞迁移侵袭能力的影响

倒置显微镜观察化合物7作用48 h后HepG2细胞划痕细胞面积的差异。结果表明，与对照组C相比，化合物7(1)干预组的划痕损伤区明显减少。在化合物7(4)组中，很难检测到细胞迁移到划痕区域; 这些数据表明化合物7能够抑制HepG2细胞的迁移能力，且呈浓度依赖性。

图2 化合物7对HepG2细胞侵袭能力的影响

不同化合物7浓度[(1) 0、 (2) 1、 (3) 2、 (4) 4 μM]的细胞数量差异有统计学意义(P<0.05)。

化合物7抑制HepG2细胞的侵袭。细胞侵袭实验结果与迁移实验结果一致。与对照组相比，化合物7显著或极显著降低HepG2细胞通过膜过滤器的迁移数量(P<0.05)，且随着化合物7浓度的增加，侵袭抑制率升高。因此，化合物7对HepG2细胞的侵袭能力表现出明显的抑制作用，且呈浓度依赖性。不同化合物7浓度[(A) 0、 (B) 2、 (C) 4 、 (D) 6 μM]的细胞数量差异有统计学意义(P<0.05)。

以粉防己碱为先导化合物，经过中间体C14-硝基粉防己碱、C14-氨基粉防己碱，再经Chan-Lam-Evans反应合成了12种双苄基异喹啉衍生物(1～12)。采用MTT法对衍生物进行体外细胞增殖活性筛选。结果表明，化合物7、8对肝癌HepG2细胞有比先导化合物Tet更强的生物活性，并在此基础上研究了该类结构R取代基的构效关系(SAR)。进一步的研究表明，化合物7具有明显抑制肝癌细胞HepG2迁移和侵袭的能力。以上结果可为进一步通过结构优化寻求更加有效的抗肿瘤化合物提供参考。