專利名稱：吡唑并[1,5-a]吲哚三氟甲磺酸鹽-4-二甲氨基芐烯衍生物及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一系列DNA拓撲異構(gòu)酶抑制劑的制備，具體涉及吡唑并[l 5-a]吲哚三氟甲磺酸鹽-4-二甲氨基芐烯衍生物及其制備方法。
背景技術：
DNA拓撲異構(gòu)酶抑制劑已成為臨床上極其重要的抗癌藥物設計的靶點。 拓撲異構(gòu)酶分為兩大類拓撲異構(gòu)酶I (topoisomerase I, Topol)和拓撲異構(gòu)酶 II (topoisomerasell ， TopoII)。 Topo I催化DNA單鏈的斷裂再連接反應先 切斷雙鏈DNA中的一條鏈，使鏈末端延螺旋軸按擰松超螺旋的方向轉(zhuǎn)動，而 后將切口結(jié)合；TopoII則同時切斷DNA雙鏈，使一段DNA通過切口，然后 斷端按原位連接而改變DNA的超蠊旋狀態(tài)。
絲裂霉素C (Mitomycin C)屬于DNA拓撲異構(gòu)酶抑制劑中的 一 種，是從 叢生鏈霉菌k中分離出來的，它在細胞內(nèi)激活成還原型苯醌，隨后轉(zhuǎn)化成垸化 劑，與DNA交聯(lián)抑制DNA的合成。絲裂霉素C已經(jīng)被應用于宮頸癌、大腸 癌、直腸癌、乳腺癌、膀胱癌、頭頸癌和肺癌的聯(lián)合治療。其結(jié)構(gòu)式以及作用 過程如下
<formula>formula see original document page 3</formula>
活化形式 。
吡唑并[l, 5-a吲哚類化合物的骨架結(jié)構(gòu)類似于絲裂霉素C(Mitomyciii C) 活性形式的骨架的結(jié)構(gòu)，<formula>formula see original document page 3</formula>
絲裂霉素C骨架 4H-吡唑并[1， 5-a吲哚 N
Hajime Katayama課題組最早報道了 3-氧-3H-吡唑并[1, 5-a]哼l哚類化合
物對癌細胞L1210， Hela, PC-1， KATOIII， LoVo, MCF-7的細胞毒性以及 對鼠白血病細胞L1210的抗腫瘤活性，后來的研究進一步發(fā)現(xiàn)一些4H-吡唑并 [1， 5-al嗎l哚類衍生物的三氟甲磺酸鹽具有很強的抑制拓撲異構(gòu)酶I和II的活 性和很強的殺腫瘤細胞的活性，例如
TfO" 以及 。
在上述研究的基礎上，Katayama課題組進一步研究了在2位和4位連接 有不同取代基的4H-吡唑并[l，5-al吲哚衍生物的三氟甲磺酸鹽的活性，例如
觀察發(fā)現(xiàn)，該課題組僅對在吡唑[l，5-a]吲哚環(huán)的2位和4位引入了少數(shù)幾 種取代基的活性研究結(jié)果進行了報道，不利于充分研究該類化合物的結(jié)構(gòu)和效 果之間的關系。
現(xiàn)有技術中，該類化合物的制備方法參見發(fā)表在日本化學與藥學通報， 2000 ，48(11) ,1628-1633上的文章Anti-cancerActivities of Pyrazolo[l,5-aindole Derivatives, 其合成路線如下
<formula>formula see original document page 5</formula>
利用上述方法僅可以在吡唑環(huán)上引入R取代基，不利于充分研究該類化合 物的結(jié)構(gòu)和效果之間的關系。如何引入其它取代基，開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的 該類化合物對我國的制藥行業(yè)具有積極的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是彌補現(xiàn)有技術中的不足，提供新的吡唑并[l， 5-a]吲哚三 氟甲磺酸鹽-4-二甲氨基芐烯衍生物，增加取代基的種類，改變分子的骨架結(jié) 構(gòu)，從而可以篩選出髙活性的抗腫瘤藥物。
為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是 一種吡唑并[l，5-a]吲哚三氟 甲磺酸鹽-4-二甲氨基芐烯衍生物，其結(jié)構(gòu)通式如下所示<formula>formula see original document page 5</formula> 式中，Ri選自6-H、 6-F、 6-C1或8-CH3中的一種，n=l、 2或3。 上述技術方案中，在所述吡唑并[l,5-a吲哚三氟甲磺酸鹽-4-二甲氨基芐烯 衍生物的吲哚環(huán)上引入了 6-H、 6-F、 6-Cl或8-CH3基團，在吡唑的C邊并有 環(huán)烷烴，由此獲得了多種新結(jié)構(gòu)的衍生物，所述4位、6位和8位的位置編號 如下所示
<formula>formula see original document page 6</formula>
H;^ TfO — 上述化合物可用于制備抗腫瘤藥物，特別是用于制備抗白血病藥物。
上述技術方案所述的吡唑并[l，5-a吲哚三氟甲磺酸鹽-4-二甲氨基芐烯衍 生物的制備方法包括以下步驟
(l)成鹽反應將吲哚并[l，2-a吡唑化合物
、三氟甲磺酸甲
酯以摩爾比1 : 2 3的比例，于氮氣保護下，室溫下攪拌反應，獲得吡唑并
1，5-a吲哚三氟甲磺酸鹽
<formula>formula see original document page 6</formula>
其反應過程表示如下
<formula>formula see original document page 6</formula>
(2)偶聯(lián)反應將步驟(l)所得的吡唑并[l，5-a]吲哚三氟甲磺酸鹽與二甲氨基 苯甲醛以摩爾比1.0 : 1,3 1.5，于冰醋酸中回流制備吡唑并[l，5-a吲哚三氟甲
磺酸鹽-4-二甲氨基芐烯衍生物
<formula>formula see original document page 6</formula>
其反應過程表示如下
上述技術方案中，R,選自6-H、 6-F、 6-C1或8-CH3中的一種，n=l、 2 或3。
本發(fā)明制備過程中所采用的吲哚并[l，2-a吡唑化合物 ^=^的制
備方法可參見發(fā)明人朱永明等人發(fā)表在Tetrahedron Letters, 48， 2007, 6262-6266 上的文章 (Synthesis of pyrazolo [l，5-alindoles via copper(I)陽catalyzed intramolecular amination), 其制備過程可表不如下
(1) ?；啥磻獙⑧忎灞揭宜崤c草酰氯反應，獲得相應的酰氯；再與 另一酮于強堿下反應獲得相應的二酮；
(2) 縮合成吡唑反應將二酮用水合肼處理，獲得相應的吡唑化合物；
(3) 環(huán)合反應將相應的吡唑化合物在二氧六環(huán)中用碘化亞銅和1,10-啡啰 啉作催化劑回流環(huán)合，獲得相應吲哚并[l，2-a]吡唑化合物。
由于上述技術方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有下列優(yōu)點 1.由于在所述吡唑并[l,5-al噴哚三氟甲磺酸鹽-4-二甲氨基芐烯衍生物的 吲哚環(huán)上引入了 6-H、 6-F、 6-Cl和8-CH3基團，在吡唑的C邊并上了環(huán)烷烴， 豐富了該類化合物的結(jié)構(gòu)，從而有利于研究該類化合物的結(jié)構(gòu)與抗腫瘤藥效的
關系，有利于篩選出高效的化合物；
2. 實驗表明，本發(fā)明獲得的化合物對于白血病細胞具有較強的抑制作用。
3. 本發(fā)明所述的制備方法工藝簡單，產(chǎn)率良好，達到70%左右。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述
實施例一制備6-甲基-ll-(4-二甲氨基芐烯)-7，8，9，10-四氫-llH-吲哚 [1,2-b]吲噠唑三氟甲磺酸鹽
(1) 負離子?；?.30g的2-溴苯乙酸(2mmol)溶于50mL無水CH2C12 中，攪拌下加入3.5mL草酰氯(4mmo1)，室溫下攪拌8小時至沒有氣體放出； 減壓蒸餾除去溶劑，得到的油狀液體重新溶解于20mL無水CHC13中；
在三頸圓底燒瓶中將3.2mLl-(4-嗎啡啉)-環(huán)己烯(0.02mo1)、 4.6mL三乙胺 溶于20mL無水CHC13中，在冰浴中預冷，攪拌下，將酰氯的無水CHCl3溶 液通過滴液漏斗加入此三頸瓶，撤去冰浴，室溫下攪拌4小時；
減壓蒸餾除去溶劑，得到粘稠的油狀液體，加入6mol/L鹽酸12mL,反 應攪拌過夜，反應液用lOOmL的CH2Cl2萃取，有機相水洗(50mLX3)，無水 Na2S04干燥，抽濾除去Na2S04,減壓蒸餾除去溶劑得到油狀液體。
(2) 縮合反應將步驟(l)所得油狀粗產(chǎn)物重新溶解于50mL無水乙醇中，攪 拌下加入15mL冰醋酸和15mL水合肼，室溫下攪拌15分鐘；
加入lOOmL乙酸乙酯，混合洛液用飽和NaHC03溶液洗滌(50mLX3), 飽和食鹽水洗滌(50mLX3),無水Na2S04干燥，抽濾除去Na2S04，減壓蒸餾 除去溶劑得到淺黃色油狀液體；用石油醚乙酸乙酯重結(jié)晶得到白色固體3-[2-溴節(jié)基-環(huán)己烷并[l，2-c吡唑4.54g。產(chǎn)率78%,熔點84-86'C。
(3) 分子內(nèi)環(huán)合氮氣保護下，將291mg的3-[2-溴芐基]-環(huán)己垸并[1,2-c
吡唑(l.O mmol), 10mg的Cul(0.05mmo1), 18mg的l， IO-啡啰啉(O.I mmol) 和345mg的K2C03(2.5mmol)置于圓底燒瓶中，加入2.5 mL無水1， 4-二氧六 環(huán)，在油浴加熱回流20小時。
反應液用硅藻土濾過，減壓蒸餾除去溶劑后，硅膠柱層析得到白色固體 7，8，9，10-四氫-llH-吲哚并[l，2-bl吲噠唑191mg。產(chǎn)率91%,熔點104-106'C。
(4) 甲基化反應取420mg的7,8,9,10-四氫-11H-吲哚并[1，2-b吲噠唑 (2mmol)溶于10mL干燥的CH2C12，置于兩頸瓶中，氮氣保護下用注射器加入 0.46mL的三氟甲磺酸甲酯(4mmo1),室溫下攪拌20小時
減壓蒸餾除去溶劑，閃柱硅膠柱層析得到白色固體6-甲基-7，8，9，10-四氫 -1111-嗎|哚[1,2-1)嗎|魅唑三氟甲磺酸鹽638mg，產(chǎn)率92%,熔點166-168'C 。
(5) 偶聯(lián)反應:取374mg的6-甲基-7，8，9，10-四氫-llH-吲哚[1，2-b]吲噠唑三 氟甲磺酸鹽(lmmol)與對200mg的二甲氨基苯甲醛(1.35mmol)在75mL冰醋酸 中回流2天；
減壓蒸餾除去溶劑，硅膠柱層析得深紅色固體6-甲基-ll-(4-二甲氨基芐 烯)-7，8，9，10-四氫-llH-噴哚[l，2-b]吲噠唑三氟甲磺酸鹽364mg。產(chǎn)率72%,熔 點106-107'C 。
NMR (糊MHz, DMSO-d6) ppm 3.05(s， NMe2)， 4.27(s, Me)。 13C NMR (400 MHz, DMSO-d6)24個碳原子。
MTT法檢測本實施例獲得的化合物對白血病細胞K562和HL-60的抑制 活性，參考藥物為11-乙基-9-羥基喜樹堿，結(jié)果為本實施例獲得的化合物對 白血病細胞K562和HL-60的抑制活性(ICs。，U g/ml)分別為5.56和1.33; 11-乙基-9-羥基喜樹堿對白血病細胞K562和HL-60的抑制活性(ICso， U g/ml)分 別為1.26和1.83。
實施例二制備l-甲基-4-(4-二甲氨基芐烯)-4H-環(huán)戊烷[l，2-c吡唑[l,5-a
吲哚三氟甲磺酸鹽
取392mg環(huán)戊烷并[l，2-c吡唑并[l，5-a吲哚(2mmol)溶于10mL干燥的 CH2C12置于兩頸瓶中，氮氣保護下用注射器加入0.46mL三氟甲磺酸甲酯 (4mmo1)，室溫下攪拌18小時
減壓蒸餾除去溶劑，閃柱硅膠柱層析得到白色固體，將400mg的白色固 體與對二甲氨基苯甲醛(2.7mmol)在150mL冰醋酸中回流2天，減壓蒸餾除去 溶劑，硅膠柱層析得深紅色固體756mgl-甲基-4-(4-二甲氨基芐烯)-4H-環(huán)戊烷 [1，2-c吡唑[l，5-a吲哚三氟甲磺酸鹽。產(chǎn)率77%,熔點270-272'C。
4麵R (400 MHz, DMSO-d6) ppm 3.06(s, NMe2), 4.31(s， Me)。 l3C NMR (400 MHz， DMSO-d6)23碳原子。
MTT法檢測本實施例獲得的化合物對白血病細胞K562和HL-60的抑制 活性，參考藥物為11-乙基-9-羥基喜樹堿，結(jié)果為本實施例獲得的化合物對 白血病細胞K562和HL-60的抑制活性(ICso， H g/ml)分別為4.88和1.21; 11-乙基-9-羥基喜樹堿對白血病細胞K562和HL-60的抑制活性(ICsn， U g/ml)分 別為1.26和1.83。
實施例三制備2-氯-6-甲基-ll-(4-二甲氨基芐烯)-7，8,9，10-四氫-llH-吲哚1，2-b]噴噠唑
將455mg的2-氯-7，8，9,10-四氫-llH-吲哚并[1， 2-b吲噠唑(2mmol)溶于 10mL干燥的CH2Cl2置于兩頸瓶中，氮氣保護下用注射器加入0.46mL的三氟 甲磺酸甲酯(4mmo1)，室溫下攪拌20小時
減壓蒸餾除去溶劑，閃柱硅膠柱層析得到白色固體，將白色固體與400mg 的對二甲氨基苯甲醛(2.7mmol)在150mL冰醋酸中回流2天；
減壓蒸餾除去溶劑，硅膠柱層析得暗紅色固體2-氯-6-甲基-ll-(4-二甲氨 基芐烯)-7，8，9，10-四氫-llH-吲哚[l，2-b]吲噠唑744mg。產(chǎn)率69%,熔點249-250 'C 。
醒R (400 MHz，DMSO-d6) ppm 3.08(s，NMe2)， 4.30(s,Me); 13C NMR (400 MHz,DMSO-d6)24碳原子。
MTT法檢測本實施例獲得的化合物對白血病細胞K562和HL-60的抑制 活性，參考藥物為11-乙基-9-羥基喜樹堿，結(jié)果為本實施例獲得的化合物對 白血病細胞K562和HL-60的抑制活性(ICso， U g/ml)分別為6.33和3.49; 11-乙基-9-羥基喜樹堿對白血病細胞K562和HL-60的抑制活性(ICsg， li g/ml)分 別為1.26和1.83。
權利要求
1.一種吡唑并[1，5-a]吲哚三氟甲磺酸鹽-4-二甲氨基芐烯衍生物，其特征在于采用下列結(jié)構(gòu)通式表達式中，R1選自6-H、6-F、6-Cl或8-CH3中的一種，n＝1、2或3。
2. 權利要求1所述化合物在制備抗腫瘤藥物中的應用。
3. 權利要求1所述吡唑并[l，5-al吲哚三氟甲磺酸鹽-4-二甲氨基芐烯衍生 物的制備方法，包括以下步驟(l)成鹽反應將吲哚并[l，2-a]吡唑化合物 <formula>formula see original document page 2</formula>三氟甲磺酸甲酯以摩爾比1 : 2 3的比例，于氮氣保護下，室溫下攪拌反應，獲得吡唑并(2)偶聯(lián)反應將步驟(l)所得的吡唑并<formula>formula see original document page 2</formula>吲哚三氟甲磺酸鹽與二甲氨基 苯甲醛以摩爾比1.0 : 1.3 1.5,于冰醋酸中回流制備獲得吡唑并[l，5-a吲哚三氟甲磺酸鹽-4-二甲氨基芐烯衍生物 <formula>formula see original document page 2</formula>其中，選自6-H、 6-F、 6-C1或8-CH3中的一種，n=l、 2或3。
全文摘要
本發(fā)明公開了吡唑并[1，5-a]吲哚三氟甲磺酸鹽-4-二甲氨基芐烯衍生物，其結(jié)構(gòu)通式如右所示，式中，R₁選自6-H、6-F、6-Cl或8-CH₃中的一種，n＝1、2或3；同時公開了合成該化合物的方法，采用吲哚并[1，2-a]吡唑化合物為原料，通過成鹽反應和偶聯(lián)反應獲得目標化合物；可以用于制備抗腫瘤藥物。本發(fā)明提供了新的衍生物結(jié)構(gòu)，有利于研究該類化合物的結(jié)構(gòu)與抗腫瘤的藥效之間的關系，有利于篩選出高效的化合物；同時制備方法簡單，便于獲得不同取代基的產(chǎn)物，且產(chǎn)率良好。
文檔編號C07D487/00GK101367820SQ20081015625
公開日2009年2月18日 申請日期2008年10月8日 優(yōu)先權日2008年10月8日
發(fā)明者朱永明, 杭臣臣, 許瓊明 申請人:蘇州大學