一類具抗腫瘤活性的甘草查爾酮A二氫吡唑類衍生物及其合成方法與流程

2023-12-09 03:55:16

本發明涉及醫藥化學領域，具體涉及一類具有抗腫瘤活性的甘草查爾酮a二氫吡唑類衍生物及其合成方法。

背景技術：

腫瘤是一種嚴重威脅人類健康的疾病，尋找有效安全、毒副作用小的抗腫瘤藥物一直是腫瘤藥物研發工作者孜孜以求的目標。隨著藥物化學的發展，以二氫吡唑環為結構母核的化合物在腫瘤治療中的作用引起廣泛關注。

二氫吡唑環是很多天然化合物和合成藥物中的核心結構單元，作為雜環化合物中的一個重要分支，二氫吡唑類化合物因其具有高效、低毒，以及其環上取代基可以多方位的變換而在藥物領域中得到廣泛應用。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供了一類具有抗腫瘤活性的甘草查爾酮a二氫吡唑類衍生物及其合成方法。

本發明的實現過程如下：

結構通式（i）所示的化合物：

其中：r為氫基，c1-c4的烷基，c1-c4的烷氧基，取代或未取代的苯基，取代或未取代的苄基、硝基；所述的取代基為滷素、c1-c4的烷氧基、苯氧基。

結構通式（i）所示化合物的合成方法，以甘草查爾酮a和肼類化合物為原料，以有機鹼為催化劑進行反應；

具體包含如下步驟：

（1）向反應器中按摩爾比為1:1~1:1.5加入甘草查爾酮a和肼類化合物，加入有機溶劑混合均勻，加入有機鹼催化劑，調ph至9-11，70℃～85℃回流反應6～12小時；

（2）將步驟（1）反應體系的固液混合物減壓濃縮後柱層析分離純化,乾燥得到目標產物。

步驟（1）中所述的甘草查爾酮a與肼類化合物的摩爾比為1:1～1:1.3；有機鹼催化

劑為三乙胺；有機溶劑為無水乙醇；反應溫度為80℃~85℃。

研究發現二氫吡唑類化合物具有消炎、止痛、抑菌、殺菌、抗高血糖、抗癌、抗凝

血劑等藥理活性，將羧基引入二氫吡唑的化學結構中，有望增強其生物活性，提高選擇性，具有重要的理論價值和實際應用價值。

本發明的優點在於：原料環保，生產成本低，操作安全性高，反應條件溫和，反應

原料利用充分，適用於工業化生產，解決了現有技術產率低的問題，同時將吡啶環引入到甘

草查爾酮a的化學結構中，對探究甘草查爾酮a的生物活性與總結構效關係具有重要的理論價值和應用價值。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步闡述。這些實施例僅是出於解釋說明的目的，

而不限制本發明的範圍和實質。

一類具抗腫瘤活性的甘草查爾酮a二氫吡唑類衍生物及其合成方法具體包含如下步驟：

（1）向反應器中按摩爾比為1:1~1:1.5加入甘草查爾酮a和肼類化合物，加無水乙醇混合均勻，其中溶劑體積小於反應器容積的2/3，加入有機鹼催化劑三乙胺，調ph至9-11，置於磁力攪拌器上攪拌，加熱到70℃～85℃，回流反應6～12小時；

（2）反應過程中使用薄層色譜追蹤，及時監測反應的進行程度，待原料反應完全後停止加熱，撤去冷凝裝置；

（3）將步驟（2）反應體系的固液混合物減壓濃縮後柱層析分離純化,乾燥得到目標產物。

本發明部分優選實施方案中的化合物結構式如下所示：

實施例1

4-（3-（4-羥基苯基）-1-（對甲苯基）-4,5-二氫-1h-二氫吡唑-5-基）-5-甲氧基-2-（2-甲基丁-3-烯-2-基）苯酚（1）的製備。

在反應器中加入200mg甘草查爾酮a和93.87mg對甲基苯肼，加50ml無水乙醇作反應溶劑，加0.5ml三乙胺作為催化劑，置於磁力攪拌器上攪拌，用電熱套加熱到75℃，回流反應10小時。薄層色譜追蹤反應，反應結束後，將上述反應體系的固液混合物減壓濃縮後，過柱層析分離提純，乾燥得到紅褐色粉末135mg，總收率51.61%。

紅褐色結晶性粉末固體。1h-nmr(300mhz,dmso-d6)δ(ppm):7.90(2h,d,j=7.52hz),7.12(2h,d,j=7.52hz),7.03(1h,s),6.96(2h,d,j=8.02hz),6.55(2h,d,j=8.02hz),6.44(1h,s),6.24(1h,q),5.61(2h,s),5.27(1h,t),5.00-5.06(2h,m),3.73-3.77(2h,m),3.68(3h,s),2.45(3h,s),1.51(6h,s);13c-nmr(75mhz,dmso-d6)δ(ppm):161.8,156.1,155.7,152.7,149.8,141.8,128.3,127.3,124.2,120.6,115.0,114.4,112.1,104.8,57.1,55.8,41.3,38.8,27.6,22.3;ms(esi)for(m+h)+:443.2.

實施例2

4-（3-（4-羥基苯基）-1-（4-甲氧基苯基）-4,5-二氫-1h-二氫吡唑-5-基）-5-甲氧基-2-（2-甲基丁-3-烯-2-基）苯酚（2）的製備。

在反應器中加入200mg甘草查爾酮a和106.16mg對甲氧基苯肼，加50ml無水乙醇作反應溶劑，加0.5ml三乙胺作為催化劑，置於磁力攪拌器上攪拌，用電熱套加熱到80℃，回流反應6小時。薄層色譜追蹤反應，反應結束後，將上述反應體系的固液混合物減壓濃縮後，過柱層析分離提純，乾燥得到棕色粉末127mg,總收率46.86%。

棕色粉末固體。1h-nmr(300mhz,dmso-d6)δ(ppm):7.77(2h,d,j=7.52hz),6.85(1h,s),6.75(2h,d,j=7.52hz),6.67(2h,d,j=7.43hz),6.39(2h,d,j=7.43hz),6.21(1h,s),5.94(1h,q),5.21(2h,s),5.07(1h,t),4.93-4.95(2h,m),3.66-3.69(2h,m),3.52(6h,s),1.82(6h,s);13c-nmr(75mhz,dmso-d6)δ(ppm):159.8,154.1,153.7,150.7,147.8,135.1,128.1,127.3,124.2,122.6,115.0,114.1,112.5,110.1,102.8,55.1,54.8,53.8,41.3,38.8,27.6;ms(esi)for(m+h)+:459.2.

實施例3

4-（1-（4-氟苯基）-3-（4-羥基苯基）-4,5-二氫-1h-二氫吡唑-5-基）-5-甲氧基-2-（2-甲基丁-3-烯-2-基）苯酚（3）的製備。

在反應器中加入200mg甘草查爾酮a和96.91mg（4-氟苯基）肼，加50ml無水乙醇作反應溶劑，加0.5ml三乙胺作為催化劑，置於磁力攪拌器上攪拌，用電熱套加熱到80℃，回流反應8小時。薄層色譜追蹤反應，反應結束後，將上述反應體系的固液混合物減壓濃縮後過柱層析分離提純，乾燥得到棕色結晶性粉末（114.2mg）,總收率43.27%。

棕色粉末固體。1h-nmr(300mhz,dmso-d6)δ(ppm):8.06(2h,d,j=7.52hz),7.44(2h,d,j=7.52hz),7.24(1h,s),7.11(2h,d,j=7.43hz),7.03(2h,d,j=7.43hz),6.75(1h,s),6.61(1h,q),5.80(2h,s),5.51(1h,t),5.33-5.38(2h,m),4.21-4.25(2h,m),3.50(3h,s),1.41(6h,s);13c-nmr(75mhz,dmso-d6)δ(ppm):159.4,154.3,153.0,151.3,150.2,147.4,135.2,124.6,123.1,122.5,120.4,114.0,113.5,110.1,103.6,55.2,54.6,40.1,39.6,24.4;ms(esi)for(m+h)+:447.2.

實施例4

4-（3-（4-羥基苯基）-1-（4-硝基苯基）-4,5-二氫-1h-二氫吡唑-5-基）-5-甲氧基-2-（2-甲基丁-3-烯-2-基）苯酚（4）的製備。

在反應器中加入200mg甘草查爾酮a和117.66mg對硝基苯肼，加50ml無水乙醇作反應溶劑，置於磁力攪拌器上攪拌，用電熱套加熱到85℃，回流反應10小時。薄層色譜追蹤反應，反應結束後，將上述反應體系的固液混合物減壓濃縮後，加水，加甲醇，冷置析晶。析晶後，過濾，濾液過柱層析，柱層析分離提純，乾燥得到紅棕色粉末142.25mg,總收率50.83%。

紅棕色粉末固體。1h-nmr(300mhz,dmso-d6)δ(ppm):8.24(2h,d,j=7.32hz),8.08(2h,d,j=7.32hz),7.21(2h,d,j=7.53hz),7.09(1h,s),6.98(2h,d,j=7.53hz),6.54(1h,s),6.43(1h,q),5.45(2h,s),5.29(1h,t),5.11-5.15(2h,m),3.64-3.69(2h,m),3.98(3h,s),1.76(6h,s);13c-nmr(75mhz,dmso-d6)δ(ppm):161.8,156.1,155.7,152.7,150.3,149.8,137.3,130.1,129.3,126.2,125.7,122.6,117.0,112.2,104.8,57.1,55.8,41.3,33.8,22.6;ms(esi)for(m+h)+:474.2.

實施例5

4-（1-（4-氯苯基）-3-（4-羥基苯基）-4,5-二氫-1h-二氫吡唑-5-基）-5-甲氧基-2-（2-甲基丁-3-烯-2-基）苯酚（5）的製備。

在反應器中加入200mg甘草查爾酮a和79.55mg（4-氯苯基）肼，加50ml無水乙醇作反應溶劑，加0.5ml三乙胺作為催化劑，置於磁力攪拌器上攪拌，用電熱套加熱到80℃，回流反應12小時。薄層色譜追蹤反應，反應結束後，將上述反應體系的固液混合物減壓濃縮後，過柱層析分離提純，乾燥得到棕色粉末113.6mg,總收率41.52%。

棕色粉末固體。1h-nmr(300mhz,dmso-d6)δ(ppm):8.02(2h,d,j=7.52hz),7.45(2h,d,j=7.52hz),7.20(1h,s),7.04(2h,d,j=7.43hz),6.71(2h,d,j=7.43hz),6.59(1h,s),6.40(1h,q),5.55(2h,s),5.28(1h,t),5.19-5.21(2h,m),3.72-3.76(2h,m),3.51(3h,s),1.41(6h,s);13c-nmr(75mhz,dmso-d6)δ(ppm):160.8,155.1,154.7,151.7,148.8,141.9,129.2,128.3,125.2,121.6,116.0,114.9,111.1,103.8,56.1,54.8,40.3,39.8,28.6;ms(esi)for(m+h)+:463.2.

實施例6

4-（1-（4-溴苯基）-3-（4-羥基苯基）-4,5-二氫-1h-二氫吡唑-5-基）-5-甲氧基-2-（2-甲基丁-3-烯-2-基）苯酚（6）的製備。

在反應器中加入200mg甘草查爾酮a和123.71mg（4-溴苯基）肼，加50ml無水乙醇作反應溶劑，加0.5ml三乙胺作為催化劑，置於磁力攪拌器上攪拌，用電熱套加熱到80℃，回流反應10小時。薄層色譜追蹤反應，反應結束後，將上述反應體系的固液混合物減壓濃縮後過柱層析分離提純，乾燥得到棕色粉末148.23mg,總收率49.43%。

棕色粉末固體。1h-nmr(300mhz,dmso-d6)δ(ppm):7.92(2h,d,j=7.52hz),7.44(2h,d,j=7.52hz),7.17(1h,s),6.97(2h,d,j=7.43hz),6.62(2h,d,j=7.43hz),6.55(1h,s),6.31(1h,q),5.41(2h,s),5.22(1h,t),5.03-5.06(2h,m),3.66-3.68(2h,m),3.42(3h,s),1.59(6h,s);13c-nmr(75mhz,dmso-d6)δ(ppm):159.4,154.3,153.0,151.3,150.2,147.4,135.2,124.6,123.1,122.5,116.0,114.9,111.1,103.8,56.1,54.8,40.3,36.0,24.3;ms(esi)for(m+h)+:509.1.

實施例7

4-（3-（4-羥基苯基）-1-（3-硝基苯基）-4,5-二氫-1h-二氫吡唑-5-基）-5-甲氧基-2-（2-甲基丁-3-烯-2-基）苯酚（7）的製備。

在反應器中加入200mg甘草查爾酮a和107.66mg間硝基苯肼，加50ml無水乙醇作反應溶劑，加0.5ml三乙胺作為催化劑，置於磁力攪拌器上攪拌，用電熱套加熱到70℃，回流反應10小時。薄層色譜追蹤反應，反應結束後，將上述反應體系的固液混合物減壓濃縮後，過柱層析分離提純,乾燥得到紅褐色粉末115.8mg,總收率41.38%。

紅褐色粉末固體。1h-nmr(300mhz,dmso-d6)δ(ppm):8.22(2h,d,j=7.32hz),8.06(2h,d,j=7.32hz),7.31(2h,d,j=7.53hz),7.13(1h,s),7.02(2h,d,j=7.53hz),6.54(1h,s),6.43(1h,q),5.45(2h,s),5.29(1h,t),5.11-5.15(2h,m),3.64-3.69(2h,m),3.98(3h,s),1.76(6h,s);13c-nmr(75mhz,dmso-d6)δ(ppm):163.0,156.1,155.7,152.7,150.3,149.8,137.3,130.1,129.3,126.2,125.7,121.7,119.2,112.2,104.8,57.1,55.8,41.3,33.8,22.6;ms(esi)for(m+h)+:474.2.

實施例8

4-（3-（4-羥基苯基）-4,5-二氫-1h-二氫吡唑-5-基）-5-甲氧基-2-（2-甲基丁-3-烯-2-基）苯酚（8）的製備。

在反應器中加入200mg甘草查爾酮a和1.62ml水合肼，加50ml無水乙醇作反應溶劑，加0.5ml三乙胺作為催化劑，置於磁力攪拌器上攪拌，用電熱套加熱到80℃，回流反應10小時。薄層色譜追蹤反應，反應結束後，將上述反應體系的固液混合物減壓濃縮後，過柱層析分離提純,乾燥得到棕色粉末115.1mg,總收率55.26%。

棕色粉末固體。1h-nmr(300mhz,dmso-d6)δ(ppm):7.94(2h,d,j=7.5hz),7.82(1h,s),7.21(1h,s),7.03(2h,d,j=1.5hz),6.62(1h,s),6.23(1h,m,j=10.8hz),5.44(2h,s),4.81-4.83(2h,m),3.85(1h,d).3.77(2h,s),3.51(3h,s),1.52(6h,s);13c-nmr(75mhz,dmso-d6)δ(ppm):163.0,158.5,156.2,150.3,147.2,137.1,131.2,129.3,128.6,125.2,121.6,116.0,111.1,103.8,56.1,47.8,44.2,36.3,21.4;ms(esi)for(m+h)+:353.2.

實施例9

4-（3-（4-羥基苯基）-1-甲基-4,5-二氫-1h-二氫吡唑-5-基）-5-甲氧基-2-（2-甲基丁-3-烯-2-基）苯酚（9）的製備。

在反應器中加入200mg甘草查爾酮a和35.4mg甲基肼，加50ml無水乙醇作反應溶劑，加0.5ml三乙胺作為催化劑，置於磁力攪拌器上攪拌，用電熱套加熱到80℃，回流反應10小時。薄層色譜追蹤反應，反應結束後，將上述反應體系的固液混合物減壓濃縮後，過柱層析分離提純,乾燥得到棕色粉末99.7mg,總收率46.03%。

棕色粉末固體。1h-nmr(300mhz,dmso-d6)δ(ppm):7.81(2h,d,j=7.5hz),7.73(1h,s),7.11(1h,s),7.01(2h,d,j=1.5hz),6.52(1h,s),5.43(2h,s),4.71-4.73(2h,m),3.75(1h,d).3.67(2h,s),3.41(3h,s),2.83(3h,s)1.32(6h,s);13c-nmr(75mhz,dmso-d6)δ(ppm):160.2,155.0,154.2,150.1,148.4,129.0,128.3,127.2,124.1,116.4,116.0,114.1,103.8,56.1,54.9,41.1,40.4,38.9,21.8;ms(esi)for(m+h)+:367.2.

實施例10

4-（1-（叔丁基）-3-（4-羥基苯基）-4,5-二氫-1h-二氫吡唑-5-基）-5-甲氧基-2-（2-甲基丁-3-烯-2-基）苯酚（10）的製備。

在反應器中加入200mg甘草查爾酮a和67.73mg叔丁基肼，加50ml無水乙醇作反應溶劑，加0.5ml三乙胺作為催化劑，置於磁力攪拌器上攪拌，用電熱套加熱到80℃，回流反應10小時。薄層色譜追蹤反應，反應結束後，將上述反應體系的固液混合物減壓濃縮後，過柱層析分離提純,乾燥得到棕色結晶性粉末98.2mg,總收率40.67%。

棕色結晶性粉末固體。1h-nmr(300mhz,dmso-d6)δ(ppm):7.76(2h,d,j=7.5hz),7.69(1h,s),7.06(1h,s),6.93(2h,d,j=1.5hz),6.44(1h,s),5.35(2h,s),4.52-4.55(2h,m),3.45(1h,d).3.30(2h,s),3.26(3h,s),2.62(9h,s)1.27(6h,s);13c-nmr(75mhz,dmso-d6)δ(ppm):158.8,154.1,153.0,149.7,146.8,127.3,127.1,123.2,114.4,114.0,109.1,101.8,72.6,54.1,45.4,39.3,37.8,26.6;ms(esi)for(m+h)+:409.2.

實施例11

本發明化合物的抗腫瘤活性測試

對本發明的化合物進行了腫瘤細胞增殖抑制試驗，試驗方法採用常規的mtt法。

細胞株選用：人肝癌細胞(hepg2)，人肺癌細胞(a-549)，人宮頸癌細胞(hela)，人胃癌細胞(sgc-7901)，人結腸癌細胞(hct-8)。培養液為dmem+15%nbs+雙抗。

樣品液的配製：用dmso(merck)溶解後，加入pbs(-)配成的100μmol/l的溶液或者均勻的混懸液，然後用dmso的pbs(-)稀釋，最終濃度分別為0.1，1，10，20，40，60，80，100μmol/l。

將上市的抗腫瘤藥物阿糖胞苷(ara-c)以同樣的條件配成對照品溶液。

細胞培養：貼壁生長腫瘤細胞細胞培養於含10%滅活新生牛血清和青黴素、鏈黴素（各100萬u/l）的1640培養液中，置於37℃，5%co2，飽和溼度的二氧化碳培養箱中培養。細胞貼壁生長，每2～3天傳代1次，傳代時首先倒出培養液，pbs洗2次，胰酶消化後，加入新鮮的培養液吹打均勻，調整細胞至適當濃度移入新的培養瓶中，添加培養液至適量。取對數生長期細胞用於實驗。

mtt法檢測細胞活性及ic50的測定：

實驗原理：活細胞線粒體中脫氫酶能將黃色的mtt還原成不溶於水的藍紫色產物甲臢(mttformazan)，並沉積在細胞中，生成的量與活細胞數目成正比，而死細胞沒有這種功能。dmso能溶解藍紫色結晶物，顏色深淺與所含的量成正比，因此用酶標儀測定的光吸收值可反映細胞存活率。

實驗方法：取對數生長期細胞，消化、計數，以2×104/ml的密度接種於96孔培養板中，每孔100μl。培養24小時後，將待測化合物以0.1，1，10，20，40，60，80，100μmol/l濃度處理細胞。實驗組每個濃度設5個復孔，以含0.4%dmso的培養液作對照。藥物作用48小時後，去上清，每孔加入100μlmtt（2-(4，5-二甲基-2-噻唑基)-3，5-二苯基-2h-四唑氫溴酸鹽）(1mg/ml)，繼續培養4小時，棄上清，每孔加入100μldmso，振蕩混勻，用酶標儀在570nm處測定吸光度值，採用ic50計算軟體求出半數抑制濃度(ic50)。

試驗結果詳見表1，其中，樣品是指相應實施例中製備的甘草查爾酮a吡啶類衍生物，樣品編號對應製備實施例中所得到的化合物的具體編號。

表1化合物對不同腫瘤細胞的半數抑制濃度ic50（單位：μmol/l）

化合物8在所測試的5種細胞株中均表現出了良好的抗腫瘤活性，化合物2、7和9次之，在不同的細胞株中也表現出了良好的抗腫瘤活性。以上實驗結果表明，本發明的化合物具有良好的抗腫瘤活性，特別是部分甘草查爾酮a二氫吡唑類化合物的活性在特定細胞株中抗腫瘤活性優於或等同於阿糖胞苷。