張偲偲, 余 佳, 曾曉萍, 梁光義, 孟雪玲, 徐必學(xué)*
(1. 貴州醫(yī)科大學(xué) 省部共建藥用植物功效與利用國家重點實驗室,貴州 貴陽 550014; 2. 貴州醫(yī)科大學(xué) 藥學(xué)院,貴州 貴陽 550025; 3. 貴州省中國科學(xué)院天然產(chǎn)物化學(xué)重點實驗室,貴州 貴陽 550014)
腫瘤是嚴(yán)重危害人類健康的因素之一,是目前全世界發(fā)病率和死亡率的第二大原因[1],據(jù)報告,2018年全球新增1810萬癌癥患者,死于癌癥的患者達960萬人[2-3],我國已明確將肺癌、肝癌、胃癌、食管癌、結(jié)直腸癌、宮頸癌、乳腺癌列入重點預(yù)防與控制。盡管抗腫瘤藥物的研發(fā)取得了一些成功,但由于藥物的毒副作用、多藥耐藥等問題,導(dǎo)致現(xiàn)有藥物遠不能滿足臨床所需,因此,研究開發(fā)新型抗腫瘤藥物仍然是藥學(xué)研究者的當(dāng)務(wù)之急。
喹啉衍生物是氮雜環(huán)中一類非常重要的化合物[4],具有多方面的生物活性,如抗瘧疾[5-6]、抗菌[7-9]、抗炎癥[10]、抗驚厥、降壓、抗糖尿病、抗腫瘤[11-12]等,在制藥工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用。喹啉雜環(huán)也是許多天然產(chǎn)物和生物活性藥物結(jié)構(gòu)的母核,比如奎寧、氯喹等。目前以喹啉環(huán)為母核的抗腫瘤藥物化合物不斷涌現(xiàn),近幾年發(fā)現(xiàn)的具有抗腫瘤活性的幾類喹啉化合物如Chart 1所示,其中Bosutinib、 Pelitinib和Neratinib均是喹啉類的小分子酪氨酸激酶抑制劑[13]。化合物A是Yang等[14]合成的喹啉酰胺類衍生物,它對VEGFR-2激酶具有強抑制活性(IC50=12.4 nM)。
Chart 1
氟原子具有最強的電負性(4.0)和與氫原子一般大小的原子半徑,以及很強的C—F鍵等,這些化學(xué)特性使得氟原子取代某一化合物中的其他原子往往會對其物理、化學(xué)、生物活性等性質(zhì)產(chǎn)生極大的改變,將氟原子引入到藥物結(jié)構(gòu)中取代別的原子已經(jīng)成為了藥物結(jié)構(gòu)改造的研究熱點,這使得含氟化合物在許多領(lǐng)域,特別是在醫(yī)藥領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用[15-16]。由于F的電負性大,原子半徑小,因此三氟甲基可以改善有機物的極性、偶極矩、穩(wěn)定性和親脂性,也由于F與H的原子大小相近,使含氟藥物具有擬態(tài)效應(yīng),即穩(wěn)定性與脂溶性大大增加的同時,代謝能力不受影響,藥物用量少,副作用小[17],目前三氟甲基化合物在農(nóng)學(xué),醫(yī)學(xué)和材料科學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛。
臨床研究表明,喹啉類藥物在體內(nèi)代謝過程中可能發(fā)生2-位氧化代謝,且代謝產(chǎn)生的喹啉酮類化合物具有腎臟毒性[18-19]。因此,基于2-位為喹啉的潛在體內(nèi)代謝位點,再結(jié)合三氟甲基可以改善藥物代謝穩(wěn)定性及其生物活性等,設(shè)計并合成了一系列2-三氟甲基喹啉衍生物,并對其進行了抗腫瘤活性測試。首先以苯甲酰甘氨酸1和鄰硝基苯甲醛2a~2c成環(huán)[20-21],得到化合物3a~3c,3a~3c與TMSCF3進行加成反應(yīng)[22],得到化合物4a~4c后進行還原-成環(huán)等反應(yīng)得到喹啉類衍生物5a~5c,6a~6b和8a~8o(Scheme 1)[23]。所得目標(biāo)化合物均經(jīng)1H NMR、13C NMR、19F NMR和MS(ESI)進行了結(jié)構(gòu)確證,采用MTT法評價了所得目標(biāo)化合物對5種腫瘤細胞株的體外抑制活性。
Scheme 1
XT-4型熔點儀;Bruker Avance NEO 600 MHz型核磁共振儀(DMSO-d6或CDCl3為溶劑,TMS為內(nèi)標(biāo));Hewlett-Packard HP-5793型質(zhì)譜儀。
所用試劑均為分析純或化學(xué)純產(chǎn)品。
(1) 化合物4的合成(以4a為例)
依次稱取12.00 g(11.2 mmol),乙酸鈉1.24 g(15.1 mmol),2-硝基-5-羥基苯甲醛 1.49 g(8.93 mmol)于反應(yīng)瓶內(nèi),加乙酸酐約3.17 mL(33.5 mmol),置換氬氣,于100 ℃反應(yīng)5 h。待冷卻至室溫后,將所得固體物分散到乙醇(4 mL)中,充分攪拌后,抽濾,濾餅烘干得橘黃色固體化合物3a粗品共2.30 g。將3a粗品2.20 g(6.24 mmol)、氟化銫570 mg(3.75 mmol)置于反應(yīng)瓶內(nèi),置換氬氣,注入DMF(12 mL),于-50 ℃攪拌15 min,滴加TMSCF3約2.31 mL(15.61 mmol),繼續(xù)反應(yīng)12 h至反應(yīng)完全。將反應(yīng)物分散到乙酸乙酯和水中,萃取,有機層用水洗滌兩次,無水硫酸鎂干燥,減壓除去溶劑,殘余物經(jīng)硅膠柱層析(洗脫劑:乙酸乙酯/石油醚=1/10,V/V)純化得黃色固體4a和4a′。
4a: 543.7 mg, 收率20.6%;1H NMR(600 MHz, DMSO-d6)δ: 8.10(d,J=7.5 Hz, 2H), 7.97~7.93(m, 2H), 7.63(t,J=7.1 Hz, 1H), 7.53(t,J=7.4 Hz, 2H), 6.86(s, 1H), 6.83(d,J=8.0 Hz, 1H);13C NMR(151 MHz, DMSO-d6)δ: 167.66, 162.18, 148.69, 140.09, 133.70, 132.18, 129.21, 129.03, 127.73, 125.94, 121.78 (q,J=284.9 Hz), 118.44, 115.60, 113.67, 104.02(q,J=34.3 Hz);19F NMR(565 MHz, DMSO-d6)δ: -83.81。
4a′: 826.3 mg,收率 31.3%;1H NMR(600 MHz, CD3OD)δ: 8.12(s, 1H), 7.56(s, 2H), 7.43(s, 1H), 7.34(s, 3H), 7.25(s, 1H), 7.13(s, 1H), 2.16(s, 3H);13C NMR(151 MHz, CD3OD)δ: 172.18, 168.59, 162.36, 154.12, 144.22, 139.07, 134.87, 134.10, 128.25, 127.29, 126.99, 122.67 (q,J=268.9 Hz), 121.47, 115.54, 114.58, 95.68(q,J=31.3 Hz), 19.18;19F NMR(565 MHz, CD3OD)δ: -83.67。
(2) 化合物5的合成(以5a為例)
取化合物4a348 mg(0.92 mmol)于反應(yīng)瓶內(nèi),加入冰醋酸21.5 mL攪拌溶解完全,置換氬氣,緩慢滴加含SnCl2·H2O 830 mg(3.66 mmol)和濃鹽酸(1.8 mL)的混合液,室溫攪拌36.5 h至反應(yīng)完全,攪拌下加水約30 mL,析出大量沉淀,過濾、濾餅水洗至中性、減壓烘干即得化合物5a300 mg,收率99.0%。采取相同的合成方法,以4a′為原料也可制備得化合物5a,收率32.0%。
5a: 白色固體,收率99.0%, m.p.274 ~ 286 ℃;1H NMR(600 MHz, CD3OD)δ: 8.34(s, 1H), 8.05(d,J=9.2 Hz, 1H), 7.99(d, 2H), 7.63(t,J=7.4 Hz, 1H), 7.55(t,J=7.7 Hz, 2H), 7.45(dd,J=9.2 Hz, 2.6 Hz, 1H), 7.21(d,J=2.6 Hz, 1H);13C NMR(151 MHz, CD3OD)δ: 168.72, 158.50, 140.55 (q,J=32.5 Hz), 140.32, 135.88, 133.67, 132.04, 131.33, 130.64, 128.42, 128.12, 127.37, 123.70, 121.85(q,J=236.7 Hz), 107.59;19F NMR(565 MHz, CD3OD)δ: -65.93; MS(ESI)m/z: 331{[M-H]-}。
用類似的方法合成5b和5c。
5b: 白色固體,收率38.0%, m.p.254~265 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 9.36(s, 1H), 8.42(s, 1H), 8.16(d,J=8.5 Hz, 1H), 7.93(d,J=7.5 Hz, 3H), 7.76(t,J=7.2 Hz, 1H), 7.68(t,J=7.5 Hz, 1H), 7.63(t,J=7.4 Hz, 1H), 7.57(t,J=7.6 Hz, 2H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 165.74 , 143.39 , 138.25(q,J=32.6 Hz), 133.90, 132.67, 129.88, 129.83, 129.64, 129.44, 129.40, 129.19, 128.42, 127.73, 127.03, 122.00 (q,J=276.2 Hz);19F NMR(565 MHz, CDCl3)δ: -64.30; MS(ESI)m/z: 315.08{[M-H]+}。
5c: 白色固體,收率84.0%, m.p.227~232 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 9.11(s, 1H), 8.33(s, 1H), 7.91(d,J=7.5 Hz, 2H), 7.61(t,J=7.2 Hz, 1H), 7.55(t,J=7.5 Hz, 2H), 7.52~7.47(m, 3H), 7.41(t,J=7.5 Hz, 2H), 7.34(t,J=7.2 Hz, 1H), 7.13(s, 1H), 5.29(s, 2H), 4.03(s, 3H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 165.72, 152.47, 152.19, 140.58, 135.84, 135.52(q,J=32.7 Hz), 134.07, 132.50, 129.11, 128.73, 128.38, 128.26, 127.50, 127.35, 127.02, 125.82, 123.27 (q,J=275.9 Hz), 109.34, 104.74, 70.87, 56.23;19F NMR(565 MHz, CDCl3)δ: -63.66; MS(ESI)m/z: 475.4{[M+Na]+}。
(3) 化合物6的合成(以6a為例)
取化合物5a65.0 mg(0.19 mmol)、 K2CO381.2 mg(0.59 mmol)于反應(yīng)瓶中,加入2 mL DMF,置換氬氣,攪拌下注入碘甲烷12.2 μL(0.19 mmol),室溫反應(yīng)4 h,將反應(yīng)物分散于乙酸乙酯和水中,萃取,有機層用水洗滌兩次,無水硫酸鎂干燥,減壓回收溶劑,殘余物經(jīng)硅膠柱(洗脫劑:乙酸乙酯/石油醚=1/5,V/V)層析純化得化合物6a36 mg,收率53.0%。
6a: 白色固體,收率53.0%, m.p.177~184 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 9.21(s, 1H), 8.40(s, 1H), 8.01(d,J=9.2 Hz, 1H), 7.91(d,J=7.4 Hz, 2H), 7.61(t,J=7.4 Hz, 1H), 7.54(t,J=7.6 Hz, 2H), 7.36(dd,J=9.2 Hz, 2.7 Hz, 1H), 7.12(d,J=2.6 Hz, 1H), 3.95(s, 3H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 165.72, 159.95, 139.51, 135.48(q,J=32.5 Hz), 133.97, 132.59, 131.19, 131.01, 129.14, 128.88, 127.96, 127.02, 123.19, 122.24(q,J=275.5 Hz), 104.58, 55.70;19F NMR(565 MHz, CDCl3)δ: -63.81; MS(ESI)m/z: 379.3{[M+Na]+}。
用類似的方法合成6b。
6b: 白色固體,收率82.0%, m.p.120~123.6 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 9.19(s, 1H), 8.39(s, 1H), 8.01(d,J=9.2 Hz, 1H), 7.91(m, 2H), 7.61(t,J=7.4 Hz, 1H), 7.55(t,J=7.6 Hz, 2H), 7.34(dd,J=9.2 Hz, 2.7 Hz, 1H), 4.75~4.69(m, 1H), 1.43(d,J=6.1 Hz, 6H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 165.73, 158.24, 139.27, 135.32(q,J=32.3 Hz), 134.01, 132.58, 131.26, 131.07, 129.14, 128.77, 127.83, 127.01, 124.17, 121.37 (q,J=275.4 Hz), 106.32, 70.46, 21.81;19F NMR(565 MHz, CDCl3)δ: -63.77; MS(ESI)m/z: 397.3{[M+Na]+}。
(4) 化合物7的合成
取化合物5c1.0 g(2.2 mmol)于反應(yīng)瓶內(nèi),加入MeOH 35 mL溶解,加入Pd/C(10 %)119 mg(1.11 mmol),氫氣氛圍下,攪拌反應(yīng)9 h,加入DMF(2 mL)將反應(yīng)體系中析出的產(chǎn)物溶解,抽濾,將濾液分散于乙酸乙酯和水中,萃取,有機層用水洗滌兩次,無水硫酸鎂干燥,減壓回收溶劑,殘余物經(jīng)硅膠柱(洗脫劑:乙酸乙酯/石油醚=1/15,V/V)層析純化得化合物7625.2 mg,收率78.1%。
7: 白色固體,收率78.1%, m.p.250~259 ℃;1H NMR(600 MHz, DMSO-d6)δ: 10.31(s, 1H), 8.33(s, 1H), 7.99(d,J=7.4 Hz, 2H), 7.62(t,J=7.2 Hz, 1H), 7.56(t,J=7.4 Hz, 2H), 7.48(s, 1H), 7.38(s, 1H), 3.96(s, 3H);13C NMR(151 MHz, DMSO-d6)δ: 167.24, 152.49, 152.05, 142.54, 141.56(q,J=31.2 Hz), 137.21, 134.26, 132.40, 129.04, 128.11, 126.60, 125.33, 122.26(q,J=276.3 Hz), 110.69, 105.63, 56.40;19F NMR(565 MHz, DMSO-d6)δ: -62.94; MS(ESI)m/z: 361.1{[M-H]-}。
(5) 化合物8的合成(以8a為例)
取化合物7100 mg(0.28 mmol)、 K2CO345.8 mg(0.33 mmol)于反應(yīng)瓶中,加入3 mL DMF,氬氣置換,攪拌下注入碘甲烷約17.2 μL(276 μmol),室溫反應(yīng)17 h,將反應(yīng)物分散于乙酸乙酯和水中,萃取,有機層用水洗滌兩次,無水硫酸鎂干燥,減壓回收溶劑,殘余物經(jīng)硅膠柱(洗脫劑:乙酸乙酯/石油醚=1/10,V/V)層析純化得化合物8a,收率84.9%。
8a: 白色固體,收率85.0%, m.p.200~209 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 9.11(s, 1H), 8.35(s, 1H), 7.93(d,J=7.5 Hz, 2H), 7.63(t,J=7.3 Hz, 1H), 7.57(t,J=7.6 Hz, 2H), 7.44(s, 1H), 7.12(s, 1H), 4.04(s, 3H), 4.03(s, 3H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 165.71, 152.60, 152.41, 140.79, 135.78 (q,J=32.2 Hz), 134.09, 132.47, 129.10, 128.46, 127.15, 127.02, 125.53, 122.35 (q,J=275.3 Hz), 108.56, 104.57, 70.67, 56.21;19F NMR(565 MHz, CDCl3)δ: -63.67; MS(ESI)m/z: 399.3{[M+Na]+}。
用類似的方法合成8b~8o。
8b: 白色固體,收率79.0%, m.p.205~210 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 9.09(s, 1H), 8.33(s, 1H), 7.91(d, 2H), 7.61(t,J=7.4 Hz, 1H), 7.54(t,J=7.6 Hz, 2H), 7.42(s, 1H), 7.10(s, 1H), 4.18(t,J=6.8 Hz, 2H), 4.02(s, 3H), 2.01~1.87(m, 2H), 1.61~1.45(m, 2H), 1.01(t,J=7.4 Hz, 3H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 165.71, 152.53(q,J=36.0 Hz), 140.80, 135.70(q,J=32.0 Hz), 134.09, 132.47, 129.10, 128.46, 127.15, 127.02, 125.54, 122.39(q,J=275.4 Hz), 108.53, 104.56, 68.98, 56.21, 30.82, 19.23, 13.83;19F NMR(565 MHz, CDCl3)δ: -63.67; MS(ESI)m/z: 441.1{[M+Na]+}。
8c: 白色固體,收率83.0%, m.p.153~166 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 9.11(s, 1H), 8.35(s, 1H), 7.93(d,J=7.5 Hz, 2H), 7.63(t,J=7.3 Hz, 1H), 7.57(t,J=7.6 Hz, 2H), 7.44(s, 1H), 7.12(s, 1H), 4.16(t,J=6.8 Hz, 2H), 4.05(s, 3H), 2.06~1.89(m, 2H), 1.11(t,J=7.4 Hz, 3H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 165.71, 152.60, 152.41, 140.79, 135.71(q,J=32.2 Hz), 134.09, 132.47, 129.10, 128.46, 127.15, 127.02, 125.53, 122.39(q,J=275.4 Hz), 108.56 , 104.57, 70.67, 56.21, 22.15, 10.41;19F NMR(565 MHz, CDCl3)δ: -63.67; MS(ESI)m/z: 427.1{[M+Na]+}。
8d: 白色固體,收率90.0%, m.p.152~160 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 9.06(s, 1H), 8.32(s, 1H), 7.90(d,J=7.3 Hz, 2H), 7.59(t,J=7.4 Hz, 1H), 7.53(t,J=7.6 Hz, 2H), 7.41(s, 1H), 7.09(s, 1H), 4.83~4.70(m, 1H), 4.00(s, 3H), 1.48(d,J=6.1 Hz, 6H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 165.71, 152.84, 151.47, 140.83, 135.78(q,J=32.2 Hz), 134.08, 132.45, 129.08, 128.54, 127.06, 127.01, 125.37, 122.39(q,J=275.4 Hz), 109.50, 104.72, 71.29, 56.21, 21.75;19F NMR(565 MHz, CDCl3)δ: -63.63; MS(ESI)m/z: 427.1{[M+Na]+}。
8e: 白色固體,收率93.0%, m.p.174~188 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 9.07(s, 1H), 8.33(s, 1H), 7.91(d,J=7.5 Hz, 2H), 7.60(t,J=7.4 Hz, 1H), 7.54(t,J=7.6 Hz, 2H), 7.40(s, 1H), 7.10(s, 1H), 4.25(q,J=7.0 Hz, 2H), 4.02(s, 3H), 1.56(t,J=7.0 Hz, 3H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 165.71, 152.39, 152.28, 140.78, 135.76(q,J=32.2 Hz), 134.07, 132.47, 129.09, 128.50, 127.18, 127.02, 125.54, 122.38(q,J=275.4 Hz), 108.48, 104.56, 64.70, 56.22, 14.50;19F NMR(565 MHz, CDCl3)δ: -63.67; MS(ESI)m/z: 413.3{[M+Na]+}。
8f: 白色固體,收率42.5%, m.p.151.6~159.3 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 9.09(s, 1H), 8.33(s, 1H), 7.91(m, 2H), 7.61(t,J=7.4 Hz, 1H), 7.55(t,J=7.6 Hz, 2H), 7.41(s, 1H), 7.10(s, 1H), 4.02(s, 3H), 3.93(d,J=6.8 Hz, 2H), 2.38~2.11(m, 1H), 1.08(d,J=6.7 Hz, 7H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 165.71, 152.78, 152.54, 140.80, 135.66(q,J=32.2 Hz), 134.11, 132.47, 129.10, 128.43, 127.12, 127.02, 125.54, 122.40(q,J=275.4 Hz), 108.64, 104.58, 75.49, 56.20, 27.88, 19.29;19F NMR(565 MHz, CDCl3)δ: -63.66; MS(ESI)m/z: 441.1{[M+Na]+}。
8g: 白色固體,收率65.0%, m.p.178~184 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 8.33(s, 1H), 7.91(d,J=7.4 Hz, 2H), 7.61(t,J=7.4 Hz, 1H), 7.54(t,J=7.6 Hz, 2H), 7.41(s, 1H), 7.10(s, 1H), 4.16(t,J=6.9 Hz, 2H), 4.02(s, 3H), 2.07~1.90(m, 2H), 1.57~1.45(m, 2H), 1.45~1.34(m, 2H), 0.95(t,J=7.2 Hz, 3H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 165.70, 152.64, 152.40, 140.80, 135.70(q,J=32.3 Hz), 134.09, 132.47, 129.10, 128.46, 127.14, 127.02, 125.53, 122.39(q,J=275.5 Hz), 108.53, 104.55, 69.29, 56.22, 28.52, 28.09, 22.45, 14.01;19F NMR(565 MHz, CDCl3)δ: -63.6; MS(ESI)m/z: 455.3{[M+Na]+}。
8h: 白色固體,收率61.0%, m.p.150~154 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 9.05(dd,J=7.1 Hz, 4.1 Hz, 1H), 8.35(s, 1H), 7.91(dd,J=7.9 Hz, 1.4 Hz, 2H), 7.64~7.58(m, 1H), 7.57~7.49(m, 2H), 7.40(d,J=4.6 Hz, 1H), 7.08(dd,J=4.5 Hz, 2.5 Hz, 1H), 4.27~4.10(m, 2H), 4.02(d,J=2.7 Hz, 3H), 2.07~1.82(m, 2H), 1.57~1.47(m, 2H), 1.42~1.33(m, 4H), 0.93(t,J=6.7 Hz, 3H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 165.70, 152.62, 152.37, 140.80, 135.77(q,J=32.0 Hz), 134.05, 132.43, 129.05, 128.57, 127.08, 127.01, 125.48, 122.37(q,J=275.4 Hz), 108.49, 104.51, 69.28, 56.17, 31.55, 28.76, 25.63, 22.58, 14.03;19F NMR(565 MHz, CDCl3)δ: -63.66; MS(ESI)m/z: 469.4{[M+Na]+}。
8i: 白色固體,收率32.0%, m.p.163~172 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 9.10(s, 1H), 8.36(s, 1H), 7.91(d,J=7.4 Hz, 2H), 7.60(t,J=7.3 Hz, 1H), 7.54(t,J=7.4 Hz, 2H), 7.42(s, 1H), 7.10(s, 1H), 4.34(t,J=5.5 Hz, 2H), 3.99(s, 3H), 3.07(t,J=5.5 Hz, 2H), 2.50(s, 6H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 175.55, 165.77, 152.08(q,J=40.3 Hz), 140.53, 140.53, 134.03, 133.46, 132.51, 129.11, 128.49, 127.42, 127.03, 125.85, 122.32(q,J=275.3 Hz), 108.84, 66.02, 56.79, 56.16, 44.86;19F NMR(565 MHz, CDCl3)δ: -63.71; MS(ESI)m/z: 456.4{[M+Na]+}。
8j: 白色固體,收率56.0%, m.p.149~158 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 9.06(s, 1H), 8.34(s, 1H), 7.89(d,J=7.1 Hz, 2H), 7.58(t, 1H), 7.53(t,J=6.2 Hz, 1.6 Hz, 2H), 7.41(s, 1H), 7.07(m, 1H), 4.27(t,J=5.4 Hz, 2H), 3.98(d,J=1.2 Hz, 3H), 3.09(t,J=5.8 Hz, 2H), 2.74(q,J=7.0 Hz, 4H), 1.12(t,J=7.1 Hz, 6H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 165.72, 152.25, 152.20, 140.63, 135.85(q,J=32.7 Hz), 134.03, 132.47, 129.08, 128.50, 127.28, 127.01, 125.71, 123.33(q,J=275.5 Hz), 108.74, 104.62, 67.00, 56.14, 50.98, 47.80, 11.45;19F NMR(565 MHz, CDCl3)δ: -63.70; MS(ESI)m/z: 462.3{[M+H]+}。
8k: 白色固體,收率61.0%, m.p.170~173 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 9.10(s, 1H), 8.35(s, 1H), 7.90(d,J=8.0 Hz, 2H), 7.74(s, 1H), 7.58(t, 1H), 7.53(t,J=7.6 Hz, 2H), 7.12(s, 1H), 5.40(s, 2H), 4.03(s, 3H), 3.54(s, 3H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 165.71, 152.37, 150.38, 140.33, 135.90(q,J=32.2 Hz), 134.03, 132.49, 129.09, 128.24, 127.53, 127.01, 126.17, 122.31(q,J=275.5 Hz), 112.13, 104.87, 95.25, 56.57, 56.23;19F NMR(565 MHz, CDCl3)δ: -63.74; MS(ESI)m/z: 429.1{[M+Na]+}。
8l: 白色固體,收率58.0%, m.p.153~157 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 9.06(s, 1H), 8.33(s, 1H), 7.89(m, 2H), 7.59(t,J=7.4 Hz, 1H), 7.52(t,J=7.6 Hz, 2H), 7.39(s, 1H), 7.08(s, 1H), 6.22~6.05(m, 1H), 5.50(dd,J=17.3 Hz, 1.4 Hz, 1H), 5.36(dd,J=10.5 Hz, 1.2 Hz, 1H), 4.74(d,J=5.4 Hz, 2H), 4.02(s, 3H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 165.71, 152.29, 151.94, 140.59, 135.83 (q,J=32.2 Hz), 134.03, 132.47, 132.01, 129.08, 128.48, 127.28, 127.02, 125.68, 122.35 (q,J=275.6 Hz), 118.98, 109.01, 104.65, 69.80, 56.21;19F NMR(565 MHz, CDCl3)δ: -63.63; MS(ESI)m/z: 425.1{[M+Na]+}。
8m: 白色固體,收率60.0%, m.p.118~123 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 9.04(s, 1H), 8.33(s, 1H), 7.89(d,J=7.6 Hz, 2H), 7.58(t,J=6.6 Hz, 1H), 7.52(t,J=6.4 Hz, 2H), 7.38(s, 1H), 7.07(s, 1H), 4.15(t,J=6.3 Hz, 2H), 4.00(d,J=0.9 Hz, 3H), 2.04~1.78(m, 2H), 1.58~1.43(m, 2H), 1.43~1.34(m, 2H), 1.34~1.24(m, 4H), 0.94~0.82(m, 3H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 165.70, 152.63, 152.37, 140.80, 135.77(q,J=31.7 Hz), 134.05, 132.43, 129.06, 128.56, 127.09, 127.01, 125.49, 123.29(q,J=275.4 Hz), 108.49, 104.52, 69.29, 56.17, 31.75, 29.03, 28.79, 25.92, 22.61, 14.0819F NMR(565 MHz, CDCl3)δ: -63.66; MS(ESI)m/z: 483.1{[M+Na]+}。
8n: 白色固體,收率50.0%, m.p.199~206 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 9.11(s, 1H), 8.34(s, 1H), 7.92(d,J=7.4 Hz, 2H), 7.61(d,J=7.4 Hz, 1H), 7.55(t,J=7.6 Hz, 2H), 7.47(s, 1H), 7.12(s, 1H), 4.26(t,J=6.6 Hz, 2H), 4.02(s, 3H), 3.77(s, 4H), 2.62(br, 2H), 2.54(br, 4H), 2.26~2.05(m, 2H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 165.72, 152.43, 152.31, 140.70, 135.77(q,J=32.2 Hz), 134.07, 132.50, 129.11, 128.44, 127.26, 127.02, 125.63, 122.36(q,J=275.5 Hz), 108.74, 104.62, 67.37, 66.76, 56.19, 55.33, 53.61, 25.77;19F NMR(565 MHz, CDCl3)δ: -63.69; MS(ESI)m/z: 490.5{[M+H]+}。
8o: 白色固體,收率31.0%, m.p.154~163 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 9.09(s, 1H), 8.39(s, 1H), 7.92(d,J=7.5 Hz, 2H), 7.62(t,J=7.3 Hz, 1H), 7.55(t,J=7.6 Hz, 2H), 7.38(s, 1H), 7.11(s, 1H), 4.24(t,J=5.7 Hz, 2H), 4.00(s, 3H), 3.40~3.14(m, 6H), 2.58~2.44(m, 2H), 2.12(br, 4H).;13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 168.43, 165.78, 152.07, 151.78, 140.45, 135.93 (q,J=31.8 Hz), 133.99, 132.53, 129.11, 128.56, 128.48, 127.48, 127.03, 126.79 (q,J=245.2 Hz), 108.96, 104.80, 66.11, 56.11, 53.68, 52.89, 25.85, 23.45;19F NMR(565 MHz, CDCl3)δ: -63.73; MS(ESI) m/z: 474.5{[M+H]+}。
選阿霉素作為陽性對照,采用MTT[24]法測試化合物對乳腺癌細胞(MDA231)、前列腺癌細胞(LNCAP)、人肺癌細胞(A549)、腎癌細胞(A498)和宮頸癌細胞(Hela)的體外抑制活性。分別取上述5種處于對數(shù)期的癌細胞,接種于96孔板中,培養(yǎng)24 h,取目標(biāo)化合物及阿霉素用DMSO溶解完全,用無血清的培養(yǎng)基稀釋給藥,使96孔板每孔化合物終濃度為5 μmol·L-1。繼續(xù)培養(yǎng)48 h后加入20 μL 5 mg·mL-1MTT溶液繼續(xù)培養(yǎng)4 h。棄去上清液,加入150 μL DMSO,避光、低速震蕩至完全溶解。于490 nm波長下用酶聯(lián)免疫檢測儀測量吸光度(OD)值,重復(fù)3次,來計算抑制率。
基于惡唑環(huán)類化合物3a~3d可與含有氨基、巰基等親核試劑發(fā)生開環(huán)反應(yīng)[22],本文嘗試了將親核性含氟試劑三氟甲基三甲基硅烷(TMSCF3)在氟化銫作為促進劑條件下與3a~3d反應(yīng),成功實現(xiàn)了化合物4a~4d的合成,首次建立了一種新穎的含三氟甲基的α,β-不飽和酮類化合物的合成方法。此外,在硝基化合物4a~4d的還原-成環(huán)反應(yīng)制備喹啉類化合物5a~5c的過程中,由于三氟甲基的強吸電性,使得該反應(yīng)在室溫下即可完成,而含烷基取代的類似底物還原-成環(huán)反應(yīng)需要在加熱條件才能完成[23]。
目標(biāo)化合物5a~5c、6a、6b、7和8a~8o對MDA-231細胞、LNCAP細胞、A549細胞、A498細胞和Hela細胞的抗腫瘤抑制活性見表1。從表1的活性數(shù)據(jù)結(jié)果可知:大部分目標(biāo)化合物對以上5種細胞株有一定的體外抑制活性,當(dāng)7-位為烷氧基時抑制活性有所提高,且烷基碳原子個數(shù)大于3的化合物活性更高,當(dāng)R3為含雜原子的取代烷基時的目標(biāo)產(chǎn)物活性均不理想。
表1 化合物的體外抗腫瘤活性
合成了21個2-三氟甲基喹啉衍生物,并且通過MTT法對其進行了抗腫瘤活性測試,結(jié)果顯示,大部分衍生物對MDA-231細胞、LNCAP細胞、A549細胞、A498細胞和Hela細胞均有一定的體外抑制活性,化合物8b、8g、8h和8m對5種細胞株均有一定的抑制活性,它們對A498細胞在5 μmol·L-1濃度下抑制率分別達到了47.08%、 50.78%、 40.05%和42.72%,其中化合物8g對MDA-231細胞在5 μmol·L-1濃度下抑制率達到了49.89%;化合物8f對Hela細胞的抑制率可達41.11%。