呂夢凡, 余 佳, 曾曉萍, 孟雪玲, 徐廣燦*, 徐必學*

(1. 貴州中醫(yī)藥大學,藥學院,貴州 貴陽 550025; 2. 貴州醫(yī)科大學 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; 3. 貴州省中國科學院天然產(chǎn)物化學重點實驗室,貴州 貴陽 550014)

Chart 1

據(jù)國際癌癥研究中心(International Agency for Research on Cancer, IARC)發(fā)布的最新一期《全球癌癥統(tǒng)計2020》顯示,2020年全球新診斷癌癥為1929萬例,癌癥死亡人數(shù)超過2018年的960萬人,預計將達1000萬人,其中肺癌、結(jié)直腸癌、肝癌及胃癌是全球死亡率最高的癌癥[1-2]。目前,治療癌癥的方法主要包括手術(shù)、放療、化療、免疫治療等,其中化療始終是最主要的干預措施[3]。但現(xiàn)有化療藥物往往存在毒副作用大、耐受性差等缺點,因此尋找高療效、低毒副作用的抗腫瘤藥物顯得尤為迫切[4]。

含氮雜環(huán)化合物一直是藥物設(shè)計和開發(fā)的熱點,喹啉作為一類重要的氮雜環(huán)化合物,也是許多天然產(chǎn)物或合成的生物活性化合物的母核,因具有高效且多樣的生物活性,在醫(yī)藥領(lǐng)域得到廣泛的應用,例如：抗腫瘤[5-6]、抗瘧疾[7]、調(diào)節(jié)免疫[8]、抗菌[9-10]、抗炎癥[11]、抗糖尿病等[12]。近年來,多種以喹啉為母體的抗腫瘤藥物正處于臨床研究階段或已上市,例如安羅替尼(Anlotinib)[13]、樂伐替尼(Lenvatinib)[14]及卡博替尼(Cabozantinib)[15]等已經(jīng)上市的藥物,德立替尼(Lucitanib)[16]等處于二期臨床的喹啉化合物和寧格替尼(Ningetinib)[17]等處于一期臨床的喹啉化合物,均為多靶點絡(luò)氨酸酶抑制劑(Chart 1)。

喹啉母核結(jié)構(gòu)上取代基的變化往往對其藥效及生物活性具有一定影響,其中三氟甲基是一類十分重要的化學基團,由于其具有強吸電子性、化學穩(wěn)定性、物理親脂性等性質(zhì),使得含有三氟甲基的化合物已經(jīng)在醫(yī)藥方面得到了廣泛的應用,將三氟甲基引入到喹啉單元中,可以顯著提高其代謝穩(wěn)定性、親脂性、生物利用度以及結(jié)合親和力[18-20]。本課題組前期開展了2-三氟甲基-3-苯甲酰胺基喹啉衍生物的合成及抗腫瘤活性研究[21],為進一步探索該類化合物在抗腫瘤方面的應用,本文設(shè)計并合成了一系列2-三氟甲基-4-氨基喹啉衍生物(5a～5e、6、7a～7d),合成路線見Scheme 1,并對合成所得目標化合物均進行了體外抗腫瘤活性研究,以期尋到具有良好抗腫瘤活性的目標化合物,為進一步研發(fā)新型抗腫瘤藥物奠定基礎(chǔ)。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

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);Hewlett-Packard HP-5793型質(zhì)譜儀。

所用試劑均為分析純或化學純。

1.2 合成

(1) 化合物2的合成

稱取多聚磷酸38.01 g(112.5 mmol)于100 mL反應瓶中,用氬氣置換3次,于100 ℃攪拌0.5 h后,依次緩慢注入對氟苯胺4.27 mL(45.0 mmol)、三氟乙酰乙酸乙酯6.58 mL(45.0 mmol),并繼續(xù)于100 ℃攪拌3.5 h至反應完全。將反應液分散至300 mL水中,析出大量固體,過濾,濾餅用水洗滌至中性,于80 ℃減壓烘干得化合物2粗品7.86 g,未經(jīng)進一步純化直接用于下一步反應。

Scheme 1

(2) 化合物3的合成

稱取化合物21.30 g(5.62 mmol)于25 mL反應瓶中,加入10 mL DMF使其完全溶解;用氬氣置換3次,攪拌下于100 ℃緩慢注入三氯氧磷1.54 mL(16.9 mmol),并繼續(xù)于100 ℃攪拌4.5 h至反應完全。待反應液冷卻至室溫后,將其分散于乙酸乙酯與水中,萃取,有機層依次用飽和食鹽水洗滌,無水MgSO4干燥,過濾,濾液減壓濃縮,殘余物經(jīng)硅膠柱層析(洗脫劑：石油醚)純化得白色固體狀化合物31.24 g,收率88.5%;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 8.26(dd,J=9.2 Hz, 5.2 Hz, 1H), 7.90(dd,J=9.1 Hz, 2.7 Hz, 1H), 7.85(s, 1H), 7.65(ddd,J=9.4 Hz, 7.9 Hz, 2.8 Hz, 1H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 162.43(d,J=254.2 Hz), 147.17(q,J=35.7 Hz), 145.02, 143.80(d,J=6.2 Hz), 133.48(d,J=9.8 Hz), 128.35(d,J=10.7 Hz), 122.27(d,J=26.0 Hz), 120.92(q,J=275.3 Hz), 117.88, 108.07(d,J=24.8 Hz)。

(3) 化合物4a～4c的合成(以4a為例)

稱取化合物3500 mg(2.00 mmol)、 3,4,5-三甲氧基苯胺440 mg(2.00 mmol)于25 mL反應瓶中,加入8 mL異丙醇將其完全溶解,用氬氣置換3次,攪拌下于80 ℃注入濃鹽酸0.17 mL(2.0 mmol),并繼續(xù)于80 ℃攪拌2.5 h至反應完全。待反應液冷卻至室溫后,抽濾反應體系中析出的固體,濾餅于60 ℃減壓烘干得黃色固體狀化合物4a純品635.9 mg,收率80.1%;1H NMR(600 MHz, DMSO-d6)δ: 9.34(s, 1H), 8.31(dd,J=10.7 Hz, 2.8 Hz, 1H), 8.07(dd,J=9.3 Hz, 5.6 Hz, 1H), 7.75(ddd,J=9.3 Hz, 8.0 Hz, 2.8 Hz, 1H), 7.11(s, 1H), 6.74(s, 2H), 3.78(s, 6H), 3.71(s, 3H);13C NMR(151 MHz, DMSO-d6)δ: 160.54(d,J=245.5 Hz), 154.02, 150.84(d,J=4.5 Hz), 147.30(q,J=32.3 Hz), 145.39, 135.57, 135.29, 133.04(d,J=9.0 Hz), 122.22(q,J=275.4 Hz), 121.15(d,J=25.0 Hz), 120.58(d,J=9.7 Hz), 106.75(d,J=23.8 Hz), 102.08, 96.62, 60.65, 56.47。

用類似的方法合成化合物4b～4c。

4b： 白色固體,收率91.5%;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 8.15(dd,J=9.3 Hz, 5.5 Hz, 1H), 7.57(dd,J=9.6 Hz, 2.7 Hz, 1H), 7.53(ddd,J=9.3 Hz, 7.8 Hz, 2.6 Hz, 1H), 7.37(t,J=8.1 Hz, 1H), 7.31(s, 1H), 6.90(dd,J=8.0 Hz, 2.0 Hz, 1H), 6.84(t,J=2.3 Hz, 1H), 6.82(dd,J=8.3 Hz, 2.4 Hz, 1H), 6.66(s, 1H), 3.84(s, 3H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 161.07(d,J=250.3 Hz), 160.98, 148.90(d,J=5.1 Hz), 148.27(q,J=33.6, Hz), 145.24, 139.81, 133.51(d,J=8.9 Hz), 130.84, 121.64(q,J=275.3 Hz), 120.63(d,J=25.5 Hz), 120.41(d,J=8.7 Hz), 115.23, 111.22, 108.93, 103.89(d,J=23.5 Hz), 98.33, 55.44。

4c： 黃色固體,收率82.4%;1H NMR(600 MHz, DMSO-d6)δ: 9.57(s, 1H), 8.42(dd,J=10.7 Hz, 2.8 Hz, 1H), 8.07(dd,J=9.3 Hz, 5.6 Hz, 1H), 7.75(ddd,J=9.2 Hz, 8.0 Hz, 2.8 Hz, 1H), 7.48(d,J=7.1 Hz, 2H), 7.41(t,J=7.5 Hz, 2H), 7.37～7.31(m, 3H), 7.15(d,J=8.8 Hz, 2H), 6.80(s, 1H), 5.14(s, 2H);13C NMR(151 MHz, DMSO-d6)δ: 160.48(d,J=244.6 Hz), 156.88, 151.73(d,J=4.8 Hz), 147.23(d,J=33.0 Hz), 145.29, 137.42, 132.93(d,J=9.7 Hz), 132.02, 128.92, 128.38, 128.30, 126.86, 122.20(q,J=275.3 Hz), 121.13(d,J=25.1 Hz), 120.27(d,J=9.6 Hz), 116.40, 106.83(d,J=23.7 Hz), 95.39, 69.99。

(4) 化合物4d的合成

稱取化合物3150 mg(0.60 mmol)、 2-氨基嘧啶69 mg(0.72 mmol)于10 mL反應管中,加入3 mL DMF使其完全溶解,加NaH 72 mg(1.8 mmol),用氬氣置換3次,于80 ℃攪拌18 h至反應完全。待反應液冷卻至室溫后,將其分散于乙酸乙酯與水中,萃取,有機層依次用飽和食鹽水洗滌,無水MgSO4干燥,過濾,濾液減壓濃縮,殘余物經(jīng)硅膠柱層析(洗脫劑：乙酸乙酯/石油醚=1/20,V/V)純化得白色固體狀化合物4d139.9 mg,收率75.5%;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 9.02(s, 1H), 8.61(d,J=4.7 Hz, 2H), 8.22(dd,J=9.3 Hz, 5.5 Hz, 1H), 8.00(s, 1H), 7.65(dd,J=9.7 Hz, 2.6 Hz, 1H), 7.57(ddd,J=9.8 Hz, 7.8 Hz, 2.6 Hz, 1H), 6.99(t,J=4.8 Hz, 1H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 161.44(d,J=251.6 Hz), 159.20, 158.26, 148.36(q,J=33.7 Hz), 144.92, 143.60(d,J=5.0 Hz), 133.90(d,J=9.0 Hz), 121.73(q,J=275.3 Hz), 120.77(d,J=8.9 Hz), 120.55(d,J=25.9 Hz), 115.14, 104.25, 103.75(d,J=23.5 Hz)。

(5) 化合物5a～5d的合成(以5a為例)

稱取化合物4a80 mg(0.20 mmol)于10 mL反應管中,加入2 mL DMF使其完全溶解,加入NaH 20 mg(0.50 mmol),用氬氣置換3次,攪拌下緩慢注入碘甲烷31 μL(0.50 mmol),反應3 h至終點。將反應液分散于乙酸乙酯與水中,萃取,有機層依次用飽和食鹽水洗滌,無水MgSO4干燥,過濾,濾液減壓濃縮,殘余物經(jīng)硅膠柱層析(洗脫劑：乙酸乙酯/石油醚=1/20,V/V)純化得白色固體狀化合物5a78.9 mg,收率95.4%, m.p.129～132 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 8.13(dd,J=9.2 Hz, 5.6 Hz, 1H), 7.42(ddd,J=9.2 Hz, 7.6 Hz, 2.8 Hz, 1H), 7.32(s, 1H), 7.23(dd,J=10.4 Hz, 2.8 Hz, 1H), 6.20(s, 2H), 3.84(s, 3H), 3.71(s, 6H), 3.50(s, 3H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 160.28(d,J=249.4 Hz), 154.55(d,J=5.0 Hz), 154.08, 148.08(q,J=33.6 Hz), 145.97, 145.23, 135.32, 133.16(d,J=9.0 Hz), 124.65(d,J=9.9 Hz), 121.67(q,J=275.5 Hz), 120.38(d,J=26.1 Hz), 108.91(d,J=24.7 Hz), 106.82, 100.41, 61.08, 56.26, 43.32;19F NMR(565 MHz, CDCl3)δ: -67.71, -110.03; MS(ESI)m/z: 433.3{[M+Na]+}(Calcd for C20H18F4N2NaO3, 433.12)。

用類似的方法合成化合物5b～5d。

5b： 黃色固體,收率89.1%, m.p.90～92 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 8.16(dd,J=9.3 Hz, 5.5 Hz, 1H), 7.44(ddd,J=9.3 Hz, 7.8 Hz, 2.9 Hz, 1H), 7.39(s, 1H), 7.30～7.24(m, 1H), 7.19(t,J=8.1 Hz, 1H), 6.63(dd,J=8.4 Hz, 2.4 Hz, 1H), 6.51(dd,J=8.0 Hz, 2.2 Hz, 1H), 6.49(t,J=2.4 Hz, 1H), 3.74(s, 3H), 3.51(s, 3H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 160.79, 160.58(d,J=249.6 Hz), 154.83(d,J=6.0 Hz), 150.20, 148.18(q,J=33.7 Hz), 146.09, 133.23(d,J=8.9 Hz), 130.46, 125.42(d,J=9.3 Hz), 121.62(q,J=275.5 Hz), 120.56(d,J=26.0 Hz), 113.75, 108.89, 108.70(d,J=8.6 Hz), 108.50, 107.60, 55.34, 42.57;19F NMR(565 MHz, CDCl3)δ: -67.71, -109.99; MS(ESI)m/z: 351.2{[M+H]+}(Calcd for C18H15F4N2O, 351.11)。

5c： 黃色固體,收率91.3%, m.p.80～85 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 8.11(dd,J=9.3 Hz, 5.6 Hz, 1H), 7.46～7.30(m, 6H), 7.26(s, 1H), 7.15(dd,J=10.7 Hz, 2.8 Hz, 1H), 6.96(d,J=9.1 Hz, 2H), 6.93(d,J=9.0 Hz, 2H), 5.05(s, 2H), 3.47(s, 3H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 159.96(d,J=248.1 Hz), 156.05, 154.81(d,J=5.0 Hz), 148.05(q,J=33.9 Hz), 146.03, 142.97, 136.69, 133.07(d,J=9.5 Hz), 128.64, 128.11, 127.55, 124.74, 124.08(d,J=9.4 Hz), 121.75(q,J=275.3 Hz), 120.02(d,J=26.0 Hz), 116.20, 109.34(d,J=24.5 Hz), 105.34, 70.39, 43.70;19F NMR(565 MHz, CDCl3)δ: -66.74, -112.49; MS(ESI)m/z: 449.5{[M+Na]+}(Calcd for C24H18F4N2NaO, 449.13)。

5d： 黃色固體,收率44.8%, m.p.77～80 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 8.35(d,J=4.8 Hz, 2H), 8.29(dd,J=9.3 Hz, 5.3 Hz, 1H), 7.68(s, 1H), 7.57(ddd,J=9.2 Hz, 7.9 Hz, 2.8 Hz, 1H), 7.36(dd,J=9.3 Hz, 2.8 Hz, 1H), 6.73(t,J=4.8 Hz, 1H), 3.65(s, 3H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 161.84(d,J=252.0 Hz), 161.71, 157.99, 152.68(d,J=5.8 Hz), 148.30(q,J=34.8 Hz), 146.30, 133.63(d,J=8.9 Hz), 128.12(d,J=9.6 Hz), 121.42(d,J=27.0 Hz), 121.36(q,J=275.3 Hz), 116.04, 112.49, 107.36(d,J=23.6 Hz), 38.75;19F NMR(565 MHz, CDCl3)δ: -67.42, -108.86; MS(ESI)m/z: 323.1{[M+H]+}(Calcd for C15H11F4N4, 323.09)。

(6) 化合物5e的合成

稱取化合物3100 mg(0.40 mmol)、N-甲基對硝基苯胺67 mg(0.44 mmol)于10 mL反應管中,加入10 mL DMF使其溶解,加NaH 48 mg(1.2 mmol),用氬氣置換3次,于80 ℃攪拌反應12 h至反應完全。待反應液冷卻至室溫后,將其分散于乙酸乙酯與水中,萃取,有機層依次用飽和食鹽水洗滌,無水MgSO4干燥,過濾,濾液減壓濃縮,殘余物經(jīng)硅膠柱層析(洗脫劑：乙酸乙酯/石油醚=1/10,V/V)純化得黃色固體狀化合物5e70.0 mg,收率47.8%, m.p.116～123 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 8.33(dd,J=9.3 Hz, 5.3 Hz, 1H), 8.12(d,J=9.3 Hz, 2H), 7.66(s, 1H), 7.63(ddd,J=9.3 Hz, 7.8 Hz, 2.8 Hz, 1H), 7.35(dd,J=9.1 Hz, 2.8 Hz, 1H), 6.70(d,J=9.3 Hz, 2H), 3.59(s, 3H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 162.11(d,J=254.2 Hz), 153.05(d,J=6.2 Hz), 152.65, 148.69(q,J=35.9 Hz), 146.61, 140.41, 134.11(d,J=9.8 Hz), 127.10(d,J=9.8 Hz), 125.90, 121.16(q,J=275.3 Hz), 122.09(d,J=26.2 Hz), 115.40, 114.26, 107.09(d,J=23.6 Hz), 40.88;19F NMR(565 MHz, CDCl3)δ: -67.47, -106.86; MS(ESI)m/z: 364.0{[M-H]-}(Calcd for C17H10F4N3O2, 364.07)。

(7) 化合物6的合成

稱取化合物5c51 mg(0.12 mmol)于25 mL反應瓶中,加入7 mL甲醇使其完全溶解,再加Pd/C(10%)3.8 mg(0.004 mmol),濃鹽酸0.04 mL(0.48 mmol),用氫氣置換3次,室溫反應24 h至反應完全。用300～400目硅膠吸附抽濾,濾液減壓濃縮,殘余物經(jīng)硅膠柱層析(洗脫劑：乙酸乙酯/石油醚=1/5,V/V)純化得黃色固體狀化合物638.0 mg,收率94.5%, m.p.172～174 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 8.69(s, 1H), 8.03(dd,J=9.3 Hz, 5.6 Hz, 1H), 7.31(ddd,J=9.3 Hz, 7.6 Hz, 2.9 Hz, 1H), 7.16(s, 1H), 7.10(dd,J=11.0 Hz, 2.8 Hz, 1H), 6.86(d,J=8.8 Hz, 2H), 6.78(d,J=8.8 Hz, 2H), 3.42(s, 3H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 159.59(d,J=248.2 Hz), 154.95, 154.80(d,J=5.0 Hz), 147.84(q,J=32.4 Hz), 145.91, 141.58, 132.78(d,J=9.7 Hz), 125.35, 123.69(d,J=9.6 Hz), 121.78(q,J=275.3 Hz), 119.76(d,J=26.0 Hz), 116.86, 109.59(d,J=24.9 Hz), 104.15, 43.95;19F NMR(565 MHz, CDCl3)δ: -67.71, -111.14; MS(ESI)m/z: 359.0{[M+Na]+}(Calcd for C17H12F4N2NaO, 359.08)。

(8) 化合物7a～7d的合成(以7a為例)

稱取化合物6100 mg(0.297 mmol)、 K2CO3164 mg(1.19 mmol)于10 mL反應管中,加入3 mL DMF使其完全溶解,用氬氣置換3次,攪拌下于80 ℃緩慢注入1-溴-3-氯丙烷38 μL(0.39 mmol),并繼續(xù)于80 ℃攪拌20 h至反應完全。待反應液冷卻至室溫后,將其分散于乙酸乙酯與水中,萃取,有機層依次用飽和食鹽水洗滌,無水MgSO4干燥,過濾,濾液減壓濃縮,殘余物經(jīng)硅膠柱層析(洗脫劑：乙酸乙酯/石油醚=1/15,V/V)純化得白色固體狀化合物7a122.6 mg,收率99.8%, m.p.87～90 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 8.10(dd,J=9.2 Hz, 5.6 Hz, 1H), 7.37(ddd,J=9.3 Hz, 7.7 Hz, 2.9 Hz, 1H), 7.26(s, 1H), 7.15(dd,J=10.7 Hz, 2.8 Hz, 1H), 6.96(d,J=8.9 Hz, 2H), 6.85(d,J=9.0 Hz, 2H), 4.10(t,J=5.9 Hz, 2H), 3.75(t,J=6.3 Hz, 2H), 3.47(s, 3H), 2.27～2.20(m, 2H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 159.96(d,J=248.2 Hz), 155.99, 154.81(d,J=6.0 Hz), 148.04(q,J=33.8 Hz), 146.02, 142.96, 133.07(d,J=9.8 Hz), 124.76, 124.08(d,J=9.5 Hz), 121.75(q,J=275.4 Hz), 120.02(d,J=26.0 Hz), 115.79, 109.32(d,J=24.1 Hz), 105.35, 64.61, 43.72, 41.46, 32.25;19F NMR(565 MHz, CDCl3)δ: -67.74, -110.63; MS(ESI)m/z: 435.0{[M+Na]+}(Calcd for C20H17ClF4N2NaO, 435.09)。

用類似的方法合成化合物7b～7d。

7b： 黃色固體,收率87.4%, m.p.59～60 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 8.08(dd,J=9.2 Hz, 5.6 Hz, 1H), 7.36(ddd,J=9.3 Hz, 7.8 Hz, 2.8 Hz, 1H), 7.23(s, 1H), 7.13(dd,J=10.7 Hz, 2.8 Hz, 1H), 6.94(d,J=8.9 Hz, 2H), 6.84(d,J=8.9 Hz, 2H), 3.99(t,J=6.3 Hz, 2H), 3.45(s, 3H), 2.52(t,J=7.4 Hz, 2H), 2.30(s, 6H), 2.01～1.95(m, 2H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 159.89(d,J=248.2 Hz), 156.30, 154.81(d,J=5.0 Hz), 148.01(q,J=33.0 Hz), 146.00, 142.72, 133.03(d,J=8.8 Hz), 124.81, 124.01(d,J=9.9 Hz), 121.75(q,J=275.4 Hz), 119.96(d,J=26.0 Hz), 115.77, 109.36(d,J=24.7 Hz), 105.14, 66.39, 56.24, 45.22, 43.75, 27.22;19F NMR(565 MHz, CDCl3)δ: -67.74, -110.74; MS(ESI)m/z: 422.1{[M+H]+}(Calcd for C22H24F4N3O, 422.19)。

7c： 黃色固體,收率89.2%, m.p.34～35 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 8.09(dd,J=9.2 Hz, 5.7 Hz, 1H), 7.36(ddd,J=9.2 Hz, 7.6 Hz, 2.8 Hz, 1H), 7.24(s, 1H), 7.13(dd,J=10.8 Hz, 2.8 Hz, 1H), 6.95(d,J=8.9 Hz, 2H), 6.87(d,J=8.9 Hz, 2H), 4.04(t,J=5.7 Hz, 2H), 3.46(s, 3H), 2.73(t,J=5.7 Hz, 2H), 2.34(s, 6H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 159.90(d,J=249.2 Hz), 156.18, 154.80(d,J=5.0 Hz), 148.01(q,J=35.2, Hz), 146.01, 142.79, 133.03(d,J=9.7 Hz), 124.76, 124.02(d,J=9.8 Hz), 121.75(q,J=275.2 Hz), 119.98(d,J=26.0 Hz), 115.85, 109.36(d,J=24.1 Hz), 105.17, 66.27, 58.30, 45.93, 43.72;19F NMR(565 MHz, CDCl3)δ: -67.75, -110.72; MS(ESI)m/z: 408.4{[M+H]+}(Calcd for C21H22F4N3O, 408.17)。

7d： 黃色油狀液體,收率86.9%;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 8.09(dd,J=9.3 Hz, 5.6 Hz, 1H), 7.36(ddd,J=9.3 Hz, 7.7 Hz, 2.8 Hz, 1H), 7.24(s, 1H), 7.13(dd,J=10.8 Hz, 2.8 Hz, 1H), 6.95(d,J=8.9 Hz, 2H), 6.85(d,J=9.0 Hz, 2H), 4.03(t,J=6.2 Hz, 2H), 3.46(s, 3H), 2.87(t,J=6.3 Hz, 2H), 2.64(q,J=7.1 Hz, 4H), 1.07(t,J=7.1 Hz, 6H);13C NMR(151 MHz, CDCl3)δ: 159.89(d,J=248.4 Hz), 156.21, 154.80(d,J=5.1 Hz), 148.02(q,J=33.9 Hz), 146.01, 142.72, 133.02(d,J=9.6 Hz), 124.80, 124.01(d,J=9.9 Hz), 121.75(q,J=275.4 Hz), 119.97(d,J=25.1 Hz), 115.81, 109.37(d,J=24.8 Hz), 105.12, 66.85, 51.69, 47.87, 43.74, 11.79;19F NMR(565 MHz, CDCl3)δ: -67.75, -110.72; MS(ESI)m/z: 436.4{[M+H]+}(Calcd for C23H26F4N3O, 436.20)。

1.3 抗腫瘤活性測試

以阿霉素和紫杉醇作為陽性對照,采用MTT法[22]測試目標化合物5a～5e、6和7a～7d對前列腺癌細胞(PC3、 LNCaP)以及慢性髓系白血病細胞(K562)的體外抑制活性。分別取上述3種處在對數(shù)期的癌細胞,接種在96孔板中,培養(yǎng)24 h,用DMSO溶解目標化合物、阿霉素和紫杉醇,使用無血清的培養(yǎng)基來稀釋給藥,保證每孔板的化合物終濃度為5 μmol·L-1,繼續(xù)培養(yǎng)48 h,再加入20 μL MTT溶液(5 mg·mL-1)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。在490 nm波長下使用酶聯(lián)免疫檢測儀測量吸光度(OD)值,每組重復3次,記錄結(jié)果并計算抑制率。

2 結(jié)果與討論

2.1 合成

以化合物1為起始原料,通過與三氟乙酰乙酸乙酯發(fā)生環(huán)合反應生成化合物2;2經(jīng)氯代反應得到化合物3;3和苯胺類衍生物經(jīng)偶聯(lián)反應得到化合物4a～4d與5e;4a～4d進行N-甲基化反應得到化合物5a～5d;5c經(jīng)Pd/C還原脫芐基得到化合物6;6經(jīng)親核取代反應得到7a～7d。其中在化合物4a的合成過程中,無需柱層析純化,反應液直接抽濾即可獲得純品,操作簡單且收率高。

2.2 抗腫瘤活性測試

由表1可知,(1)合成所得所有目標化合物對PC3、 LNCaP以及K562細胞均具有一定的抑制作用,在5 μmol·L-1濃度下,化合物5b、5c及6對PC3和K562細胞、化合物7a對K562細胞的抑制率均超過50%。(2)通過化合物5b、5c、6與5e結(jié)構(gòu)比較可知,當苯環(huán)上為單取代時,供電子基的引入對目標化合物體外抗腫瘤活性有利。(3)通過化合物5a與5b結(jié)構(gòu)比較可知,當苯環(huán)上均為供電子基取代時,單取代優(yōu)于多取代。(4)通過化合物7b～7d與6結(jié)構(gòu)比較可知,當苯環(huán)上的羥基被N,N-二甲氨基氯丙烷、二甲氨基氯乙烷及2-二乙氨基氯乙烷取代時,不利于目標化合物的體外抗腫瘤活性。

表1 化合物的體外抗腫瘤活性

設(shè)計并合成了一系列2-三氟甲基-4-氨基喹啉衍生物。采用MTT法對所合成的10個目標化合物進行了體外抗腫瘤活性測試。結(jié)果顯示,大部分衍生物對PC3、 LNCaP以及K562細胞具有一定的體外抑制作用,其中化合物5b、5c、6和7a對3種細胞株均有良好的抑制作用,在5 μmol·L-1濃度下,化合物5b、5c及6對PC3細胞的抑制率(50.6%、 52.1%、 54.7%)優(yōu)于陽性對照藥紫杉醇(50.4%)。在5 μmol·L-1濃度下,化合物7a對K562細胞的抑制率(57.6%)強于紫杉醇(55.9%)。在此研究基礎(chǔ)上,后續(xù)可在喹啉環(huán)5、 7及8-位進行多樣化修飾,從而進一步探討取代基的變化對喹啉衍生物抗腫瘤活性的影響。