1，2，3，4 － 四氢喹啉衍生物的合成与抗癌活性评价
赵 敏，樊 维，李 杰，海 俐*
( 四川大学华西药学院，四川 成都 610041)
摘要: 目的 设计并合成了 10 个不同氨基取代的呋喃或吡喃并四氢喹啉衍生物，并探讨其抗癌活性。方法 以对氯硝基苯为原料，经过乌尔曼偶联、脱甲基、还原、氮杂 － DA 反应等方法合成了目标物并进行了抗癌活性的初筛。结果与结论 目标化合物及重要中间体经1HNMR、MS 等确证; 化合物Ⅰ1、Ⅰ7及Ⅰ9显示了较好的抗癌活性。
关键词: 合成; DA 反应; 1，2，3，4 － 四氢喹啉衍生物; 抗癌活性
中图分类号:R914，R96 文献标志码:A 文章编号:1006 －0103( 2011) 04 －0316 －03
四氢喹啉广存于各种天然产物中，其衍生物表现出多样的生物活性［1 －2］。研究表明芳基取代的1，2，3，4 － 四氢喹啉衍生物具有良好的抗癌活性［3］。为探索活性更好且不良反应更小的新型抗癌化合物，现设计了系列四氢喹啉 8 位上有芳胺取代的呋喃或吡喃并四氢喹啉衍生物 I1 ～ 10( 图 1) ; 利用路易斯酸催化芳香胺与亲双烯体进行 Diels － Alder 反应来合成; 以 5 － 氟尿嘧啶为阳性对照进行体外抗癌活性的筛选。
1 实验部分
1． 1 仪器与试药
1HNMR 用 Varian INOVA400 型核 磁 仪 测 定( TMS 为内标) ; 质谱用 Agilent 1946B ESI － MS 型质谱仪测定。HL － 60 人白血病细胞株、MMT 染料( Sigma 公司) ; 其余试剂为分析纯; 无水反应都在氩气保护下进行，溶剂使用前干燥。
1． 2 合成方法
合成路线见图 1，重要中间体及目标产物的相关数据见表 1。
1． 2． 1 化合物Ⅳ1～ Ⅳ3的制备 将 160 mmol 化合物Ⅲ1～ Ⅲ3、160 mmol 化合物Ⅱ、90 mmol ( Me)4N+OH－及50 mL DMSO 加入装有冷凝管和温度计的双颈瓶中，于 55 ℃ 搅拌 24 h 后，冷却至室温，过滤。滤液减压浓缩后的残留物用60 %的乙醇重结晶，得产品。
1． 2． 2 化合物Ⅳ4的制备 将100 mmol 化合物Ⅱ、210 mmol 化合物Ⅲ4、70 mmol K2CO3、6 mmol 铜粉和 1． 5 g PEG2000 分别加入 500 mL 烧瓶中，搅拌升温至原料熔融，加入200 mL 甲苯回流反应8 h，过滤后的固体，依次用甲苯和 60 % 乙醇进行重结晶，得淡黄色针状晶体。
1． 2． 3 化合物Ⅳ5的制备 将 10 mmol 化合物Ⅳ4、75 mmol 吡啶盐酸盐，加入干燥的单颈瓶中，于210 ℃ 熔融搅拌 4 h，冷却后，加入 100 mL 热水，趁热过滤，滤饼用氢氧化钠溶液溶解，再用盐酸中和至pH7，冷却析晶，过滤，滤饼用 100 mL 水洗涤，经真空干燥后得棕色晶体。
1． 2． 4 化合物Ⅴ1、Ⅴ4、Ⅴ5的制备 称取 10 mmol化合物Ⅳ1、Ⅳ4或Ⅳ5，加入干燥烧瓶中，加入 30 mL甲醇、107 mg 10% Pd/C，于室温下常压催化氢化20 h，TLC 检测直至原料完全消失。过滤，浓缩滤液得灰白色固体，所得产品不需进一步纯化，直接进行下一步反应。
1． 2． 5 化合物Ⅴ2、Ⅴ3的制备 将 7 mmol 化合物Ⅳ2或Ⅳ3溶于 40 mL 乙醇中，加入事先用醋酸活化的 2． 28 g( 56 mmol) 锌粉，50 ℃下搅拌 12 h，过滤，滤液浓缩后所得产品不经纯化直接进行下一步反应。
1． 2． 6 化合物Ⅰ1、Ⅰ3、Ⅰ5、Ⅰ7、Ⅰ9的制备 将 5mmol 化合物Ⅴ1 ～ 5溶于 20 mL 四氢呋喃中，搅拌下将 16 mmol 2，3 － 二氢呋喃加入反应瓶中。将120 mg InCl3溶于 10 mL 水后，加入上述反应瓶中，50 ℃ 下搅拌 10 h 后，再加入 100 mL 乙酸乙酯稀释反应 液，分 离 有 机 相，用 乙 酸 乙 酯 洗 涤 水 层( 20 mL ×3) ，合并有机相，用无水硫酸钠干燥、浓缩，残留物经柱层析分离纯化得产品。
1． 2． 7 化合物Ⅰ2、Ⅰ4、Ⅰ6、Ⅰ8、Ⅰ10的制备 将 5mmol 化合物 Ⅴ1 ～ 5溶于 10 mL 四氢呋喃与 10 mLDMF 的混合溶剂中，搅拌下将 15 mmol 2，3 － 二氢呋喃加入反应瓶中。将 120 mg InCl3溶于10 mL 水后，再加入上述反应瓶中，50 ℃下搅拌 10 h，减压除去四氢呋喃，加入40 mL 水稀释，用二氯甲烷萃取水层( 50 mL ×3) ，合并有机相，用无水硫酸钠干燥、浓缩，残留物经柱层析分离纯化得产品。
1． 3 体外抗癌活性实验
将 HL －60 癌细胞贴壁于含 10%灭活胎牛血清的 1640 完全培养基中，置 37 ℃、5% CO2饱和适度的孵箱内培养。细胞经 0． 25% 胰酶分散传代和收获后，取对数生长期的细胞进行实验。根据文献方法［4］，将肿瘤细胞配成 5 × 107·L－ 1活细胞悬浊液，每孔 100 μL 接种于 96 孔培养版中。放入培养箱中培养24 h，待其完全贴壁后，更换含不同浓度药物的完全培养基中( 每孔 100 μL) ，继续培养 72 h 后，加20 μL 5 mg·mL－ 1的 MTT 试剂，孵育 5 h，吸去培养基，加入100 μL DMSO，置摇床中震摇15 min。用酶标仪在 570 nm 处测定吸光度，计算细胞抑制生长率( 表 2) 。结果表明: 化合物Ⅰ1的抗肿瘤活性与 5 －氟尿嘧啶的活性相当。而化合物Ⅰ7、Ⅰ9对肿瘤细胞 HL － 60 的生长有明显的抑制作用，其作用均强于 5 － 氟尿嘧啶和化合物Ⅰ1。尤其是化合物Ⅰ7对HL － 60 的抑制作用几乎为Ⅰ1的两倍。
2 讨论
在设计的化合物中，当 n = 0 时，化合物具有明显的抗肿瘤活性; 当 n = 1 时，化合物的抗肿瘤活性都不强。说明含氧杂环的大小对活性的影响很大，当氧杂环为呋喃环时具有较高的活性，而氧杂环是吡喃环时则无活性。提示在今后的研究中可缩小氧杂环或去掉氧杂环，寻找抗癌活性更好的化合物。
参考文献:
［1］ Williamson NM，March PR，Ward AD． An improved synthesis of2，2 － disubstituted － 1，2 － dihydroquinolines and their conver-sion to 3 － chloro － 2，2 － disubstituted tetrahydroquin － olines［J］． Tetra Lett，1995，36: 7721 －7724．
［2］ Babu G，Perumal PT． Convenient synthesis of pyrano［3，2 － c］quinolines and indeno［2，1 － c］ quinolines by imino Diels －Alder reactions［J］． Tetra Lett，1998，20: 3225 － 3228．
[3］ Li CJ，Zhang JH． Methods for synthesizing heterocycles and thera-peutic use of the heterocycles for cancers． The present inventionprovides methods for cancers［P］． US20030149069A1，2003 Aug7．
［4］ 刘亚利． MTT 法的研究进展［J］． 当代医师杂志，1996，8( 1) :17 － 18．
来源：中国化学试剂网
