含4-氧代喹唑啉-2-基的查耳酮类似物及其制备方法和用图
【技术领域】
[0001] 本发明涉及药物化学领域,更具体地说涉及4-氧代喹唑啉-2-基的查耳酮类似化 合物,及其制备方法和它们在抗肿瘤药物中的应用。
【背景技术】
[0002] 喹唑啉是一种重要的含氮杂环母体。在喹唑啉-4(3H)_酮的C5或C6位进行修饰,所 得的衍生物表现出良好的抗肿瘤活性,例如雷替曲塞(Raltitrexed,RTX) [Cunningham,D.; Zalcberg,J,;Maroun,J,;James,R.;Clarke,S.;Maughan,T.S.;Vincent,M.;Schulz ,J.; Baron,M.G.;Facchini,T.Efficacy,tolerability and management raltitrexed monotheraphy in patients advanced colorectal cancer-areview of phase II/III trials.Eur.J.Cancer.2002,38,478_486]和AG337[Webber,S.E.;Bleckman,T.M.;Attard, J.;Deal,J.G.;Kathardekar,V.;ffelsh,K.M.;ffebber,S;Janson,C.A.;Matthews,D.A.; Smithjff.ff.;Freer,S.T.;Jordan,S.R.;Bacquet,R.J.;Howland,E.F.;Booth,C.L.;ffard, R.ff.;Hermann,S.M.;ffhite,J.;Morse,C.A.;Hilliard,J.A.;Bartlett,J.A.Design of thymidylate synthase inhibitors using protein crystal structures the synthesis and biological evaluation of a novel class of 5-substituted quinazolinones.J.Med. Chem. 1993,36(6),733-746],它们通过抑制胸昔酸合成酶 (Thymidylate synthetase,TS)而发挥抗肿瘤作用。
[0004] 研究表明,在喹唑啉-4(3H)_酮的C2位连接不同的基团,所得衍生物可通过不同的 机制发挥抗肿瘤活性[Rhee,H.K. ;Yoo, J.H. ;Lee,E. ;Kwon,Y. J. ;Seo,H.R. ;Lee,Y.S.; Choo,H.Y.P.Synthesisand cytotoxicity of 2-phenylquinazolin_4(3H)-0ne derivatives .Eur.J.Med.Chem. 2011,36,3900_3908]。例如,Hour等合成的化合物对微管蛋 白的聚合具有明显的抑制作用,IC5〇值为1. ΙμΜ;其对人卵巢癌1A9和人结肠癌HCT-8细胞系 也都显示出较好的抗增殖活性』05〇值分别为0.09和0.068/!^[!10虹,1. <1.;!1仙耶,1.<1.; Kuo,S.C.;Xia,Y.;Bastow,K.;Nakanishi,Y.6-Alkylamin0-and 2,3-dihydr0-3'-methoxy-2-pheny1-4-quinazolinones and related compounds : their synthesis, cytotoxicity,and inhibition of tubulin polymerization.J.Med.Chem.2000,43, 4479-4487]。
[0006] 又如,Ispinesib是一种特异性的纺锤体驱动蛋白(kinesin spindle protein, KSP)抑制剂,可抑制纺锤体的组装,阻止进一步有丝分裂,从而起到抗肿瘤作用,目前已进 入二期临床试验阶段[Lad,L. ;Luo,L. ;Carson,J.D. ;Wood,K.W. ;Hartman,J.J. ;Copeland, R.A. ;Sakowicz,R.Mechanism of inhibition of human KSP by ispinesib. Biochemistry2008,47(11),3576-3585. Jennifer,J.;Knox,S.T.;Synold, J.J.;Biagi,P.R.C.N.E.L.Phase II and pharmacokinetic study of SB-715992 , in patients with metastatic hepatocellular carcinoma:a study of the national cancer institute of Canada clinical trials group. Invest.New.Drugs .2008,26, 265-272]。
[0008] 另一方面,查耳酮(chalcone,1,3-二苯基-2-丙稀-1-酮)广泛存在于天然植物中, 是合成黄酮类化合物的重要前体,其本身也具有良好的抗肿瘤、抗菌、抗炎、抗疟疾等生物 活性[Singh,P. ;Anand,A. ;Kumar,V.Recent developments in biological activities of chalcones:A mini 代¥16界上11!'.<1.]^(1.〇16111.2014,85,758-777]。查耳酮由八、8两个苯 环通过α,β-不饱和羰基体系连接构成,文献中通常将与羰基相连的苯环称为A环,而与碳-碳双键相连的称为B环[Ivanova,Y. ;Momekov,G. ;Petrov,0· ;Karaivanova,M. ;Kalcheva, V. Cytotoxic mannichbases of 6-(3-aryl-2-propenoyl)-2(3H)-benzoxazolones.Eur.J.Med.Chem.2007,42,1382-1387.Lawrence,N.J.;Patterson,R.P.; 0oi,L.L.;Cook,D.;Ducki,S.Effects ofα-substitutions on structure and biological activity of anticancer chaleones .Bioorg.Med.Chem.Lett.2006,16, 5844-5848]〇
[0010]研究者通过在A、B环上引入不同的取代基,或者将A、B环替换成芳杂环,合成了大 量具有良好生物活性的查耳酮类似物。例如,Kamal等在A环上引入芳杂环,合成了一系列查 耳酮衍生物并测试了其抗肿瘤活性。结果表明,此系列化合物中a对人乳腺癌MCF-7、人结肠 癌HT-29和HCT-116细胞系的抗增殖活性最好,其GI 5Q值分别为0.31、0.66、0.33μΜ。他们还测 试了 ΙΟμΜ和30μΜ浓度下,化合物b-d对MCF-7细胞周期的影响。结果发现,当浓度为ΙΟμΜ时, 化合物b-d将MCF-7细胞阻滞在G2/M期;而当浓度为30μΜ时,将MCF-7细胞阻滞在G0/G1期 [Kamal,A.;Ramakrishna,G.;Raju,P.;Viswanath,A.;Ramaiah,M.J.;Balakishan,G.;Pal-Bhadra,M.Synthesis and anti-cancer activity of chalcone linked imidazolones.Bioorg.Med.Chem.Lett·2010,20(16),4865-4869]〇
[0012] a : R = 3,4,5~tr iMeO ; R1 = phenyl
[0013] b :R = 4-〇H-3-〇Me ;R1 = phenyl
[0014] c :R = 4-〇H-3-〇Me ;R1 = 4-methoxy phen
[0015] d:R = 4-〇H-3-〇Me ;R1 = 4-chioro phenyl
[0016] Wang等分别以连有取代基的苯并吡喃和吲哚环作为A、B环,合成了如下结构的查 耳酮类似物,并测试了其对人肝癌HepG2、人前列腺癌PC-3和多药耐药型HCT-8细胞系等10 种肿瘤细胞的体外抗增殖活性,其IC5Q值均在1.8μΜ以下,其中对HepG2细胞系的IC5Q值可达 0.22μΜ。该化合物将HepG2细胞阻滞在G2/M期,并能有效抑制微管蛋白的聚合[Wang,G. C.; Li,C.Y.;He,L.;Lei,K.;Wang,F.;Pu,Y.Z.;Yang,Z.;Cao,D.;Ma,L.;Chen,J.Y.;Sang,Y.; Liang,X.L.;Xiang,M.L.;Peng,A.H.;ffei,Y.Q.;Chen,L.J.Design,synthesis and biological evaluation of a series of pyrano chalcone derivatives containing indole moiety as novel anti-tubulin agents.Bioorg.Med.Chem.2014,22(7),2060-2079]〇
[0018] 本课题组曾将2-甲基-4-氧代喹唑啉-6-基分别作为A或B环,合成了如下结构的查 耳酮的类似物,其对人结肠癌HCT-116和人乳腺癌MCF-7细胞具有抗增殖作用[曹胜利,许兴 智,廖蓟,丁盼盼,马丽,张晶晶,唐雪,含2-甲基-4-氧代喹唑啉-6-基的查耳酮类似物及其 制备方法和用途,专利申请号CN201510146525.0]。
【发明内容】
[0020]本发明人将2-甲酰基、2-乙酰基-4-氧代喹唑啉分别与苯乙酮或苯甲醛类化合物 反应,合成了新型的查耳酮类似物,该化合物具有抗肿瘤活性。
[0021 ]本发明的目的是提供一种含4-氧代喹唑啉-2-基的查耳酮类似物。
[0022] 本发明的另一个目的是提供上述含4-氧代喹唑啉-2-基的查耳酮类似物的制备方 法。
[0023] 本发明的另一个目的是提供包含上述4-氧代喹唑啉-2-基的查耳酮类似物的药用 组合物。
[0024] 本发明的另一个目的是提供包含上述含4-氧代喹唑啉-2-基的查耳酮类似物在制 备抗癌药物中的用途。
[0025] 具体地说,本发明提供了一种含4-氧代喹唑啉-2-基的查耳酮类似物,如通式(I) 所示:
[0027] 其中,式(I)中Ar1和Ar2中的一个为4-氧代喹唑啉-2-基,即:
[0029] Ar1和Ar2中的另一个为未取代的芳烃基或取代的芳烃基、或者杂环基;
[0030]这里,所述未取代的芳烃基为苯基,所述取代的芳烃基为取代的苯基;所述取代的 苯基是指苯环被一个或两个以上的C1-4烷基、任意个卤代C1-4烷基、C1-4烷氧基、C1-4烷氧 羰酰基、羟基、卤素(例如氟、氯、溴、或碘)、氨基、硝基或氰基所取代,而且在苯环上取代的 位置没有限定,或者苯环上相邻的两个碳和与其相连的杂原子、亚烷基一起形成5元或6元 杂环,其中杂原子为氮或氧且杂原子个数为2个。更优选地,所述取代的苯基选自2-甲基苯 基、4-甲基苯基、2,4-二甲基苯基、4-甲氧基苯基、2-甲氧基苯基、3-甲氧基苯基、4-氨基苯 基、4_羟基苯基、4_硝基苯基、4_氛基苯基、4_漠代苯基、4_氣代苯基、4_氣代苯基、3,4_二氣 代苯基、2,4_二氣代苯基、2,4_二氣代苯基、4_二氣甲基苯基、4_羟基_3_甲氧基苯基、2,4_ 二甲氧基苯基、2,5_二甲氧基苯基、3,4_二甲氧基苯基、3,5_二甲氧基苯基、2,4,6_三甲氧 基苯基、3,4,5-三甲氧基苯基、或3,4-亚乙基二氧苯基。
[0031 ] 所述杂环基选自噻吩基、呋喃基、或吡啶基,更优选地为噻吩-2-基、呋喃-2-基、吡 啶-2-基、吡啶-3-基、或吡啶-4-基。
[0032]作为一种优选地实施方案,本发明提供的式(I),其中Ar2为4-氧代喹唑啉-2-基, 即为下列式(II)化合物:
[0034] 其中,式(II)中Ar1为未取代的芳烃基或取代的芳烃基;
[0035] 这里,所述未取代的芳烃基为苯基,所述取代的芳烃基为取代的苯基;所述取代的 苯基是指苯环被一个或两个以上的C1-4烷基、任意个卤代C1-4烷基、C1-4烷氧基、C1-4烷氧 羰酰基、羟基、卤素(例如氟、氯、溴、或碘)、氨基、硝基或氰基所取代,而且在苯环上取代的 位置没有限定,或者苯环上相邻的两个碳和与其相连的杂原子、亚烷基一起形成5元或6元 杂环,其中杂原子为氮或氧且杂原子个数为2个。更优选地,所述取代的苯基选自2-甲基苯 基、4-甲基苯基、2,4-二甲基苯基、4-甲氧基苯基、2-甲氧基苯基、3-甲氧基苯基、4-氨基苯 基、4_羟基苯基、4_硝基苯基、4_氛基苯基、4_漠代苯基、4_氣代苯基、4_氣代苯基、3,4_二氣 代苯基、2,4_二氣代苯基、2,4_二氣代苯基、4_二氣甲基苯基、4_羟基_3_甲氧基苯基、2,4_ 二甲氧基苯基、2,5_二甲氧基苯基、3,4_二甲氧基苯基、3,5_二甲氧基苯基、2,4,6_三甲氧 基苯基、3,4,5-三甲氧基苯基、或3,4-亚乙基二氧苯基。
[0036]作为一种优选的实施方案,本发明提供的式(I ),其中Ar1为4-氧代喹唑啉-2-基, 即为本发明提供的式(I)为下列式(III)化合物;
[0038] 其中,式(III)中Ar2为未取代的芳烃基或取代的芳烃基、或者杂环基;
[0039] 这里,所述未取代的芳烃基为苯基,所述取代的芳烃基为取代的苯基;所述取代的 苯基是指苯环被一个或两个以上的C1-4烷基、任意个卤代C1-4烷基、C1-4烷氧基、C1-4烷氧 羰酰基、羟基、卤素(例如氟、氯、溴、或碘)、氨基、硝基或氰基所取代,而且在苯环上取代的 位置没有限定,或者苯环上相邻的两个碳和与其相连的杂原子、亚烷基一起形成5元或6元 杂环,其中杂原子为氮或氧且杂原子个数为2个。更优选地,所述取代的苯基选自2-甲基苯 基、4-甲基苯基、2,4-二甲基苯基、4-甲氧基苯基、2-甲氧基苯基、3-甲氧基苯基、4-氨基苯 基、4_羟基苯基、4_硝基苯基、4_氛基苯基、4_漠代苯基、4_氣代苯基、4_氣代苯基、3,4_二氣 代苯基、2,4_二氣代苯基、2,4_二氣代苯基、4_二氣甲基苯基、4_羟基_3_甲氧基苯基、2,4_ 二甲氧基苯基、2,5_二甲氧基苯基、3,4_二甲氧基苯基、3,5_二甲氧基苯基、2,4,6_三甲氧 基苯基、3,4,5-三甲氧基苯基、或3,4-亚乙基二氧苯基。
[0040] 所述杂环基选自噻吩基、呋喃基、或吡啶基,更优选地为噻吩-2-基、呋喃-2-基、吡 啶-2-基、吡啶-3-基、或吡啶-4-基。
[0041] 在本发明的一种实施方案中,本发明提供的一种上述通式(I)化合物,其选自下列 化合物:
[0042] (E)-2-(3-苯基-3-氧代丙-1-烯基)喹唑啉-4(3H)_酮(化合物1)
[0043] (E)-2-(3-(2-甲氧基苯基)-3_氧代丙-1-烯基)喹唑啉-4(3H)_酮(化合物2)
[0044] (E)-2-(3-(3-甲氧基苯基)-3_氧代丙-1-烯基)喹唑啉-4(3H)_酮(化合物3)
[0045] (E)-2-(3-(4-甲氧基苯基)-3-氧代丙-1-烯基)喹唑啉-4(3H)_酮(化合物4)
[0046]