李秋莲, 池建文, 朱永明

(苏州大学 医学部 药学院,江苏 苏州 215123)

3-氧-3H-吡唑并[1,5-a]吲哚类化合物(T, Chart 1)具有对癌细胞L1210和Hela的抗肿瘤活性[1，2]；4H-吡唑并[1,5-a]吲哚类衍生物的三氟甲磺酸盐(U, Chart 1)[3]具有良好的DNA拓扑异构酶Ⅰ和Ⅱ的双重抑制作用及较强的抑制肿瘤细胞的活性[4]。对T和U的研究发现，D环和E环的存在及其环上取代基的改变对其药理活性的影响比较大。我们[5，6]曾将U的柔性链改为刚性的芳香环，即引入吲哚并[1,2-b]吲哒唑(V, Chart 1)骨架结构，通过改变D, E环上取代基及两环之间的位置研究其活性变化。

本文在前期工作[5，6]的基础上，从吲哚并[1,2-b]吲哒唑衍生物(1a～1c)出发，先与三氟甲磺酸甲酯成盐，再与对二甲氨基苯甲醛偶联合成了3个新型吲哚并[1,2-b]吲哒唑三氟甲磺酸盐衍生物(3a～3c, Scheme 1),其结构经NMR和IR表征。以白血病细胞HL-60和K562为测试肿瘤细胞株,采用MTT法检测，结果显示3具有良好的体外抗肿瘤活性。

Scheme1

1 实验部分

1．1 仪器与试剂

XT-5型显微熔点仪(温度未校正);Varian inova 300M/400M型核磁超导共振谱仪(DMSO-d6为溶剂,TMS为内标);1000 FT-IR型红外光谱仪(KBr压片)；Micromass GCT-TOF型高分辨质谱仪;BIO-RAD680型全自动酶标仪。

以取代邻溴苯乙酮和邻溴苯肼为原料，经费舍尔吲哚合成法合成吲哚类化合物[7]，再用CNBH3Na为还原剂，在HOAc/TFA中还原得到吲哚啉化合物[8]，经亚硝化[9]、Zn粉/HOAc还原合成1-氨基-2-(2-溴苯基)吲哚啉[10]，再经乙酰化、Pd催化环合得到中间体，碱性条件下脱乙酰基、氧化制得1a～1c[5]。RPM1 l640, Gibco; HL-60和K562肿瘤细胞株,四氮哇盐(MTT), Sigma。所用溶剂经常规无水处理。

1.2 3的合成(以3a为例)

在两颈烧瓶中加入1a412 mg(2 mmol)的CH2Cl2(20 mL)溶液，N2保护下，用注射器加入三氟甲磺酸甲酯0.46 mL(4 mmol),搅拌下于室温反应48 h(TLC跟踪)。减压蒸去溶剂，残余物经柱层析[洗脱剂：A=V(CH2Cl2) ∶V(MeOH)=50 ∶1]分离得白色固体6-甲基-11-(4-二甲氨基苄烯基)-11H-吲哚并[1,2-b]吲哒唑三氟甲磺酸盐(2a) 526 mg，产率71%。

在反应瓶中加入2a446 mg(1.2 mmol),对二甲氨基苯甲醛25 mg(1.67 mmol)和冰醋酸75 mL，搅拌下回流反应2 d。减压蒸去溶剂，柱层析(梯度洗脱剂：A=200 ∶1～40 ∶1)分离得紫色固体6-甲基-11H-吲哚并[1,2-b]吲哒唑三氟甲磺酸盐(3a) 0.408 g。

用类似方法合成紫色固体6-甲基-9-氟-11-(4-二甲氨基苄烯基)-11H-吲哚并[1,2-b]吲哒唑三氟甲磺酸盐(3b)和紫色固体6-甲基-7-甲基-11-(4-二甲氨基苄烯)-11H-吲哚并[1,2-b]吲哒唑三氟甲磺酸盐(3c)。

3a: 产率65%, m.p.185 ℃～187 ℃;1H NMRδ: 2.92[s, 5H, N(CH3)2,Z-构型], 2.98[s, 1H, N(CH3)2,E-构型], 4.34(s, 3H, N+CH3), 6.69～6.72(m, 2H, ArH), 6.87～7.68(m, 8H, ArH), 7.87～8.10(m, 2H, ArH), 8.37(s, 1H, =CH); IRν: 3 069, 2 924, 2 857, 1 659, 1 596, 1 317, 1 268, 1 154, 1 028, 944, 742, 636 cm-1; Anal.calcd for C25H22N3O3SF3: C 59.87, H 4.42, N 8.38; found C 59.67, H 4.33, N 8.41。

3b: 产率63%, m.p.202 ℃～204 ℃;1H NMRδ: 3.04[s, 5H, N(CH3)2,Z-构型], 3.07[s, 2H, N(CH3)2,E-构型], 3.17(s, 3H, N+CH3), 6.61(d,J=8.52 Hz, 2H, ArH), 6.78(d,J=8.79 Hz, 2H, ArH), 7.58～7.70(m, 6H, ArH), 8.30～8.34(m, 1H, ArH), 8.69(s, 1H, =CH); IRδ: 3 070, 2 929, 2 854, 1 656, 1 599, 1 318, 1 271, 1 163, 1 028, 939, 739, 631 cm-1; Anal.calcd for C25H21N3O3SF4: C 57.80, H 4.07, N 8.09; found C 57.61, H 3.94, N 8.10。

3c: 产率62%, m.p.195 ℃～197 ℃;1H NMRδ: 2.76(s, 3H, CH3), 3.04[s, 4H, N(CH3)2,Z-构型], 3.07[s, 1H, N(CH3)2,E-构型], 3.17(s, 3H, CH3), 6.62(d,J=8.70 Hz, 2H, ArH), 6.78(d,J=8.88 Hz, 2H, ArH), 7.61(d,J=8.76 Hz, 2H, ArH), 7.70～7.65(m, 3H, ArH), 8.53～8.59(m, 1H, ArH), 8.66(s, 1H, =CH); IRν: 3 057, 2 922, 2 859, 1 665, 1 593, 1 313, 1 269, 1 166, 1 029, 941, 722, 615 cm-1; Anal.calcd for C26H24N3O3SF3: C 60.57, H 4.69, N 8.15; found C 60.36, H 4.65, N 8.17。

1.3 抗肿瘤活性测试

以HL-60细胞和K562细胞(人红白血病细胞)为测试细胞株，以高三杉酯(HHT)为阳性对照药品，采用MTT法测试3的体外抗肿瘤活性。用离心(1 000 rpm， 5 min)法从培养基中提取对数增长期的K562/HL-60细胞，将细胞重新悬浮于新鲜的介质中，浓度为1×105细胞·mL-1。细胞悬浮液分散到一个96孔的培养板上，50 μL/孔，加入同体积的送检化合物的相同介质的溶液，将此培养板置于含有5%二氧化碳，37 ℃的孵箱中。处理两天后，向每孔加入50 μL的含有1 mg·mL-1MTT的磷酸盐缓冲溶液(pH 7.4)，再培养4 h。每个孔里的细胞用100 μL的SDS(十二烷基硫酸钠)/HCl(10%)溶解，读取570 nm处的光密度值。

2 结果与讨论

2.1 合成

本实验对1进行N-甲基化，又在11位引入对二甲氨基苄烯基成功地合成了3。反应条件简单，产率较高。NMR分析结果表明，3均为顺反异构体的混合物，吡唑环电子云密度小，Z-构型中NCH3质子化学位移向高场移动，E-构型中则向低场移动；根据峰面积分析,Z-构型占绝大部分；Z-和E-构型都出现双倍的碳数。

2.2 3的抗肿瘤活性

3的抗肿瘤活性测试结果见表1。由表1可知，3对白血病细胞HL-60和K562的抑制活性虽然不如HHT，但仍具较强的抑制活性。其中无取代基的3a对两种肿瘤细胞均有良好的抑制活性;当吲哒唑环上带有吸电子基团时(3b)，抑制活性明显降低；当吲哒唑环上存在给电子基团时(3c)，抑制活性与3a相近。可以初步断定，吲哒唑环上无取代基或者存在给电子基团时活性较高，吸电子基团使抑制活性降低。该类化合物具有广阔的应用前景，相关构效关系及生物活性有待于进一步的研究。

表 1 3的抗肿瘤活性*Table 1 Anticancer activities of 3

*HHT为高三杉酯;测试方法见1．3

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