含2-巰基苯乙酮的1,3,4-噁二唑衍生物及其制法與抗腫瘤活性技術領域本發(fā)明涉及含2-巰基苯乙酮的1,3,4-噁二唑衍生物及其制備方法與作為抗腫瘤藥物的用途。
背景技術:
臭氧(O3)是氧氣(O2)的一種異構體,在大氣中的含量僅占一億分之一,其濃度因海拔高度而異。臭氧層是大氣層的平流層中臭氧濃度相對較高的部分,它主要圍繞在地球外部離地面20-25公里高度的地方,能夠吸收太陽光中的波長306.3nm以下的紫外線,即部分UV-B(波長290~300nm)和全部的UV-C(波長≤290nm),保護地球上的人類和動植物免遭短波紫外線的傷害。自工業(yè)革命以來,人類大量燃燒煤和石油,向地球大氣排放不計其數的廢氣,其中的氯氟氣體(如氟利昂)能破壞高空臭氧層,使得全球臭氧層變薄,部分地方甚至出現了臭氧洞,臭氧層被破壞以后,其吸收紫外線的能力大大降低,使得人類接受過量紫外線輻射的機會大大增加。過量的紫外線輻射大大的增加了皮膚癌的發(fā)病率。大多數病例與過量紫外線輻射有關。研究表明,臭氧層的臭氧每損耗1%,皮膚癌的發(fā)病率就會增加2%,僅在美國,每年就有超過300萬的皮膚癌病例,直接和間接的損失超過2億美元。然而,對于皮膚癌的治療方法,比如手術治療,放射治療以及化學治療都有極大的局限性。因此,尋找高效的抗皮膚癌藥物以及新的治療靶點成為一個重要和迫切的任務。粘著斑激酶(focaladhesionkinase,FAK)是一種非受體絡氨酸蛋白激酶,是整合素介導信號轉導通路中的中心分子,它活化后可通過調節(jié)一系列下游信號子而影響細胞增殖和存活。在皮膚細胞中,FAK調節(jié)細胞骨架的遷移。大量研究表明,FAK的高表達與腫瘤的轉移、侵襲有關。因此,抑制FAK的化合物可以作為潛在的抗皮膚癌藥物。1,3,4-噁二唑廣泛應用于藥物化學領域,早期的研究表明,含有1,3,4-噁二唑的化合物具有多種生物活性,如抗炎,抗菌,降糖等,另外,據UsmanGhani等人報道,1,3,4-噁二唑衍生物可以作為絡氨酸激酶的抑制劑。硫酯(Thioester)是一個硫原子和一分子?;矁r結合形成的化學物質,通式為R-S-CO-R′。硫酯鍵是高能化學鍵,類似于在所有生物體內提供能量的三磷酸腺苷(ATP)里的高能磷酸鍵,所有的酯鍵形成(包括脂類)都需要硫酯的參與。這些物質參與了細胞內多種物質的合成,包括肽、脂肪酸、固醇、萜烯、卟啉和其他。另外,硫酯在靶向泛素化降解蛋白質中發(fā)揮重要的作用。在上述基礎上,我們設計了一系列含1,3,4-噁二唑(提供抗腫瘤活性)和硫酯類似物(增加化合物對受體蛋白的靶向性)的化合物,預計這類化合物能夠具有良好的抗腫瘤活性。
技術實現要素:
本發(fā)明的目的在于提供一類含2-巰基苯乙酮的1,3,4-噁二唑衍生物以及它們的制備方法與用途。本發(fā)明的技術方案如下:一類含2-巰基苯乙酮的1,3,4-噁二唑衍生物,其特征是它有如下通式:式中R1為:式中R2為:——H——Br一種制備上述的含2-巰基苯乙酮的1,3,4-噁二唑衍生物的方法,其特征是它由下列步驟組成:步驟一:取1mmol羧酸加入50mL無水乙醇,并加入5mL的濃硫酸,回流過夜。減壓蒸餾約剩五分之一,加入20mL水,用乙酸乙酯萃取,并依次用飽和的NaHCO3和飽和的NaCl洗滌,最后用無水MgSO4干燥,減壓蒸餾即可得到目標化合物。步驟二:將步驟一中產生的酯溶解在50mL的無水乙醇中,并加入15ml的水合肼,回流過夜。將反應后的溶劑減壓蒸餾,直至沒有液體流出,加入水,得到酰肼。步驟三:取1mmol步驟二中得到的酰肼加入到50mL的圓底燒瓶中,溶于30mL無水乙醇,加入等摩爾的二硫化碳,在堿性條件下(氫氧化鉀)回流24小時,反應粗產物干燥后重結晶得到一系列2-硫代-1,3,4噁二唑衍生物。步驟四:取1mmol步驟三所得2-硫代-1,3,4噁二唑衍生物和等摩爾質量2-溴代苯乙酮/2,4’-二溴代苯乙酮加入25mL的圓底燒瓶,并溶于5mL80%乙醇中,室溫攪拌4-6h,減壓蒸餾除去多余的溶劑,然后將反應粗提物倒入冰水中,靜置1-2h,過濾,水洗,將所得沉淀物干燥后用甲醇重結晶得到目標化合物。實驗結果表明,本發(fā)明的新型含2-巰基苯乙酮的1,3,4-噁二唑衍生物對乳腺癌細胞MCF-7和皮膚鱗狀細胞癌細胞A431有抑制作用,其中對A431有強烈的抑制作用,因此本發(fā)明的含2-巰基苯乙酮的1,3,4-噁二唑衍生物可以應用于制備抗皮膚癌藥物。具體實施方式通過以下實施例進一步詳細說明本發(fā)明,但本發(fā)明的范圍并不受這些實施例的任何限制。實施例一:2-(5-(2-羥基-4-甲基苯基)-1,3,4-噁二唑-2-硫代)-1-苯乙酮(化合物1)的制備。取1mmol4-甲基水楊酸加入50mL無水乙醇,并加入5mL的濃硫酸,回流過夜。減壓蒸餾約剩五分之一,加入20mL水,用乙酸乙酯萃取,并依次用飽和的NaHCO3和飽和的NaCl洗滌,最后用無水MgSO4干燥,減壓蒸餾即可得到4-甲基水楊酯;將4-甲基水楊酯溶解在50mL的無水乙醇中,加入15ml的水合肼,回流過夜。將反應后的溶劑減壓蒸餾,直至沒有液體流出,加入水,得到4-甲基水楊酰肼;將酰肼投入到50mL的圓底燒瓶中,溶于30mL無水乙醇,加入等摩爾質量的二硫化碳,在堿性條件下(氫氧化鉀)回流24小時,反應粗產物干燥后重結晶得到一系列2-硫代-1,3,4噁二唑衍生物;取等摩爾質量的2-硫代-1,3,4噁二唑衍生物和2-溴代苯乙酮投入25mL的圓底燒瓶,并使其溶于5mL80%乙醇中,室溫攪拌4-6h,減壓蒸餾除去多余的溶劑,然后將反應粗提物倒入冰水中,靜置1-2h,過濾,水洗,將所得沉淀物干燥后用甲醇重結晶,得到目標化合物。白色粉末,產率83%,熔點:196-198℃,1HNMR(300MHz,CDCl3-d6)δ:2.39(d,J=6.03Hz,3H);4.98(s,2H);6.82(d,J=8.07Hz,1H);6.93(t,J=6.00Hz,1H);7.51-7.59(m,3H);7.65(t,J=7.50Hz,1H);8.05(t,J=4.50Hz,2H);9.73(s,1H);MS(ESI):327.37(C17H15N2O3S,[M+H]+).Anal.CalcdforC17H14N2O3S:C,62.56;H,4.32;N,8.58;Found:C,62.48;H,4.31;N,8.62.實施例二:2-(5-(4-(二甲氨基)苯基)-1,3,4-噁二唑-2-硫代)-1-苯乙酮(化合物2)的制備。制備方法同實施例一,4-二甲氨基苯甲酸代替4-甲基水楊酸,得目標化合物。淡黃色固體,產率88%,熔點:203-204℃,1HNMR(300MHz,CDCl3-d6)δ:4.98(s,2H);5.32(s,6H);7.55(t,J=7.50Hz,4H);7.67(t,J=7.32Hz,1H);7.91(d,J=8.61Hz,2H);8.05(d,J=7.68Hz,2H).MS(ESI):340.41(C18H18N3O2S,[M+H]+).Anal.CalcdforC18H17N3O2S:C,63.70;H,5.05;N,12.38.Found:C,63.64;H,5.03;N,12.44.實施例三:2-(5-(2-羥基-4-甲苯)-1,3,4-噁二唑-2-硫代)-1-苯乙酮(化合物3)的制備。制備方法同實施例一,以4-甲氧基水楊酸代替4-甲基水楊酸,得目標化合物。白色粉末,產率83%,熔點:195℃,1HNMR(300MHz,CDCl3-d6)δ:3.89(d,J=13.5Hz;3H);4.96(s,2H);5.35(s,1H);6.57(d,J=2.61Hz,1H);6.61(s,1H),7.54(t,J=4.62Hz,2H);7.59(d,J=2.61Hz;1H);7.66(t,J=4.44Hz;1H);8.05(d,J=2.39Hz;2H).MS(ESI):343.37(C17H15N2O4S,[M+H]+).Anal.CalcdforC17H14N2O4S:C,59.74;H,4.22;N,8.18.Found:C,59.66;H,4.23;N,8.21.實施例四:2-(5-(2-氨基哌啶)-1,3,4-噁二唑-2-硫代)-1-苯乙酮(化合物4)的制備。制備方法同實施例一,以2-氨基-4-吡啶羧酸代替4-甲基水楊酸,得目標化合物。淡黃色粉末,產率83%.熔點:208℃,1HNMR(300MHz,CDCl3-d6)δ:5.01(s,2H);7.12(s,1H);7.23(d,J=5.76Hz,1H);7.54(t,J=4.62Hz,3H);7.66(s,2H);8.05(d,J=2.11Hz;3H).MS(ESI):313.25(C15H13N4O2S,[M+H]+).Anal.CalcdforC15H12N4O2S:C,57.68;H,3.87;N,17.94.Found:C,57.59;H,3.88;N,17.98.實施例五:2-(5-(2-氯哌啶-4-乙基)-1,3,4-噁二唑-2-硫代)-1-苯乙酮(化合物5)的制備。制備方法同實施例一,以2-氯煙酸代替4-甲基水楊酸,得目標化合物。白色粉末,產率81%,熔點:165℃,1HNMR(300MHz,CDCl3-d6)δ:5.01(s,2H);7.54(t,J=4.62Hz,2H);7.67(t,J=4.44Hz,1H);7.81(s,1H);7.90(s,1H);8.06(d,J=4.50Hz;2H);8.57(s,1H).MS(ESI):332.78(C15H11ClN3O2S,[M+H]+).Anal.CalcdforC15H10ClN3O2S:C,54.40;H,3.04;N,12.67;Found:C,54.36;H,3.05;N,12.69.實施例六:1-(4-溴苯)-2-(5-(2-羥基-4-甲苯)-1,3,4-噁二唑-2-硫代)乙酮(化合物6)的制備。取1mmol4-甲基水楊酸加入50mL無水乙醇,并加入5mL的濃硫酸,回流過夜。減壓蒸餾約剩五分之一,加入20mL水,用乙酸乙酯萃取,并依次用飽和的NaHCO3和飽和的NaCl洗滌,最后用無水MgSO4干燥,減壓蒸餾即可得到4-甲基水楊酯;將4-甲基水楊酯溶解在50mL的無水乙醇中,加入15ml的水合肼,回流過夜。將反應后的溶劑減壓蒸餾,直至沒有液體流出,加入水,得到4-甲基水楊酰肼;將酰肼投入到50mL的圓底燒瓶中,溶于30mL無水乙醇,加入等摩爾質量的二硫化碳,在堿性條件下(氫氧化鉀)回流24小時,反應粗產物干燥后重結晶得到一系列2-硫代-1,3,4噁二唑衍生物;取等摩爾質量的2-硫代-1,3,4噁二唑衍生物和2,4’-二溴代苯乙酮投入25mL的圓底燒瓶,并使其溶于5mL80%乙醇中,室溫攪拌4-6h,減壓蒸餾除去多余的溶劑,然后將反應粗提物倒入冰水中,靜置1-2h,過濾,水洗,將所得沉淀物干燥后用甲醇重結晶,得到目標化合物。白色粉末,產率84%,熔點:237-238℃,1HNMR(300MHz,CDCl3-d6)δ:2.38(s,3H);4.91(s,2H);6.82(d,J=8.22Hz,1H);6.92(s,1H);7.58(d,J=8.04Hz,1H);7.60(d,J=8.40Hz,2H);7.92(d,J=8.40Hz,2H);9.70(s,1H);MS(ESI):406.27(C17H14BrN2O3S,[M+H]+).Anal.CalcdforC17H13BrN2O3S:C,50.38;H,3.23;N,6.91;Found:C,50.43;H,3.22;N,6.89.實施例七:1-(4-溴苯)-2-(5-(4-(二甲氨基)苯基)-1,3,4-噁二唑-2-硫代)乙酮(化合物7)的制備。氨基苯甲酸代替4-甲基水楊酸,得目標化合物。白色粉末,產率85%,熔點:197-198℃,1HNMR(300MHz,CDCl3-d6)δ:3.55(s,6H);4.97(s,2H);7.51(d,J=8.22Hz,2H);7.67(d,J=8.40Hz,2H);7.92(d,J=8.43Hz,4H).MS(ESI):419.31(C18H17BrN3O2S,[M+H]+).Anal.CalcdforC18H16BrN3O2S:C,55.69;H,4.44;N,6.49.Found:C,55.65;H,4.45;N,6.45.實施例八:1-(4-溴苯)-2-(5-(2-羥基-4-甲苯)-1,3,4-噁二唑-2-硫代)乙酮(化合物8)的制備。制備方法同實施例六,以4-甲氧基苯甲酸代替4-甲基水楊酸,得目標化合物。白色粉末,產率86%,熔點:229-230℃,1HNMR(300MHz,CDCl3-d6)δ:3.89(d,J=7.64Hz,3H);4.98(s,2H);5.35(s,1H);6.58(t,J=6.40Hz,2H);7.59(d,J=8.61Hz,1H);7.68(d,J=8.58Hz,2H);7.92(d,J=8.61Hz,2H).MS(ESI):422.27(C17H14BrN2O4S,[M+H]+).Anal.CalcdforC17H13BrN2O4S:C,48.47;H,3.11;N,6.65.Found:C,48.42;H,3.12;N,6.61.實施例九:2-(5-(2-氨基哌啶-4-乙基)-1,3,4-噁二唑-2-硫代)-1-(4-溴苯)乙酮(化合物9)的制備。制備方法同實施例六,以2-氨基4-吡啶羧酸代替4-甲基水楊酸,得目標化合物。黃色粉末,產率87%,熔點:200℃,1HNMR(300MHz,CDCl3-d6)δ:4.98(s,2H);7.18(d,J=9.15Hz,1H);7.35(d,J=8.80Hz,1H);7.59(d,J=8.61Hz,2H);7.68(d,J=8.43Hz,1H);7.76(d,J=8.58Hz,1H);7.92(d,J=8.61Hz,2H);8.14(d,J=5.67Hz,1H).MS(ESI):392.24(C15H12BrN4O2S,[M+H]+).Anal.CalcdforC15H11BrN4O2S:C,46.05;H,2.83;N,14.32.Found:C,46.01;H,2.82;N,14.37.實施例十:1-(4-溴苯)-2-(5-(2-氯哌啶-4-乙基)-1,3,4-噁二唑-2-硫代)乙酮(化合物10)的制備。制備方法同實施例六,以2-氯煙酸代替4-甲基水楊酸,得目標化合物。白色粉末,產率79%,熔點:177℃,1HNMR(300MHz,CDCl3-d6)δ:5.01(s,2H);7.54(t,J=4.62Hz,2H);7.67(t,J=4.44Hz,2H);7.90(s,1H);8.06(d,J=4.5Hz,1H);8.57(s,1H).MS(ESI):411.67(C15H10BrClN3O2S,[M+H]+).Anal.CalcdforC15H9BrClN3O2S:C,43.87;H,2.21;N,10.23.Found:C,43.76;H,2.22;N,10.27.實施例十一:含2-疏基苯乙酮的1,3,4-噁二唑衍生物抗腫瘤活性研究1.實驗材料和方法1.1藥品與試劑采用MTT[3-(4,5)-雙甲基-2-噻唑-(2,5)-苯基溴化四氮唑藍]法來測定含2-巰基苯乙酮的1,3,4-噁二唑衍生物對MCF-7和A431的半抑制濃度,即IC50。(1)培養(yǎng)液(每升)的配制:①懸浮細胞:RPMI-1640培養(yǎng)粉一袋(10.4g),新生牛血清100ml,青霉素溶液(20萬U/ml)0.5ml,鏈霉素溶液(20萬U/ml)0.5ml,加三蒸水溶解后,用5.6%的NaHCO3溶液調PH值至7.2-7.4,最后定容至1000ml。過濾滅菌。②貼壁細胞:同上,再加入NaHCO32.00g,HEPES2.38g。(2)D-Hanks緩沖液(每升)的配制:NaCl8.00g,KCl0.40g,Na2HPO4·12H2O0.06g,KH2PO40.06g,NaHCO30.35g。高壓滅菌。(3)胰蛋白酶液的配制:利用D-Hanks緩沖液配成濃度為0.5%胰蛋白酶液。過濾除菌。(4)實驗藥液的配制:將測試樣品用少量的三蒸水溶解配成儲備液,一般按實驗最高濃度的10倍配制儲備液。根據化合物溶解性不同,可用三蒸水直接溶解,或用少量DMSO助溶,再加三蒸水溶解。DMSO在培養(yǎng)液中的濃度不宜過大,加藥后的每孔細胞懸液中DMSO的終濃度一般不超過0.05%-0.1%。儲備液保存于-20℃冰箱中備用。(5)MCF-7和A431的培養(yǎng):為貼壁生長細胞,常規(guī)培養(yǎng)于RPMI-1640培養(yǎng)液內(含10%小牛血清、100U/ml鏈霉素),置37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng),每隔3-4天傳代一次。傳代時先棄去原培養(yǎng)液,再用D-Hanks緩沖液洗滌;然后用0.5%胰蛋白酶消化30秒左右,加入少量新鮮培養(yǎng)液終止消化;吹打,使貼壁細胞從培養(yǎng)瓶壁上脫落下來;移取適量至新鮮培養(yǎng)瓶中,再補充新鮮培養(yǎng)液至原體積(培養(yǎng)液體積約為培養(yǎng)瓶容量的1/10)。(6)細胞孵育:取對數生長期的上述腫瘤細胞,調細胞懸液濃度為2×104個/ml。在96孔培養(yǎng)板中每孔加細胞懸液100μl,置37℃,5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h。培養(yǎng)24h后,分別按設計加入藥液。(7)加藥:將測試藥液按照最終濃度的濃度梯度分別加入到各個孔中,每個濃度設6個平行孔。實驗分為藥物試驗組(分別加入不同濃度的測試藥)、對照組(只加培養(yǎng)液和細胞,不加測試藥)和空白組(只加培養(yǎng)液,不加細胞和測試藥)。將加藥后的96孔板置于37℃,5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48h。(8)存活細胞的測定:在培養(yǎng)了48h后的96孔板中,每孔加MTT40μl(用40μlPBS配成2.5mg/ml的MTT)。在37℃放置4h后,移去上清液。每孔加100μl提取液(10%SDS-5%異丁醇-0.01MHCl)。37℃孵育過夜,最后,利用自動酶標儀在570nm波長處檢測各孔的光密度(OD值)。半數抑制濃度(IC50)定義為當50%的腫瘤細胞存活時的藥物濃度。根據測定的光密度(OD值),制作細胞生長抑制率的標準曲線,在標準曲線上求得其對應的藥物濃度。表1.Compound1-10對MCF-7和A431細胞的抑制作用