吡唑并[1,5-a]吲哚三氟甲磺酸盐-4-二甲氨基苄烯衍生物及其制备方法

专利名称：吡唑并[1,5-a]吲哚三氟甲磺酸盐-4-二甲氨基苄烯衍生物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一系列DNA拓扑异构酶抑制剂的制备，具体涉及吡唑并[l 5-a]吲哚三氟甲磺酸盐-4-二甲氨基苄烯衍生物及其制备方法。
背景技术：
DNA拓扑异构酶抑制剂已成为临床上极其重要的抗癌药物设计的靶点。 拓扑异构酶分为两大类拓扑异构酶I (topoisomerase I, Topol)和拓扑异构酶 II (topoisomerasell ， TopoII)。 Topo I催化DNA单链的断裂再连接反应先 切断双链DNA中的一条链，使链末端延螺旋轴按拧松超螺旋的方向转动，而 后将切口结合；TopoII则同时切断DNA双链，使一段DNA通过切口，然后 断端按原位连接而改变DNA的超蠊旋状态。
丝裂霉素C (Mitomycin C)属于DNA拓扑异构酶抑制剂中的 一 种，是从 丛生链霉菌k中分离出来的，它在细胞内激活成还原型苯醌，随后转化成垸化 剂，与DNA交联抑制DNA的合成。丝裂霉素C已经被应用于宫颈癌、大肠 癌、直肠癌、乳腺癌、膀胱癌、头颈癌和肺癌的联合治疗。其结构式以及作用 过程如下
<formula>formula see original document page 3</formula>
活化形式 。
吡唑并[l, 5-a吲哚类化合物的骨架结构类似于丝裂霉素C(Mitomyciii C) 活性形式的骨架的结构，<formula>formula see original document page 3</formula>
丝裂霉素C骨架 4H-吡唑并[1， 5-a吲哚 N
Hajime Katayama课题组最早报道了 3-氧-3H-吡唑并[1, 5-a]哼l哚类化合
物对癌细胞L1210， Hela, PC-1， KATOIII， LoVo, MCF-7的细胞毒性以及 对鼠白血病细胞L1210的抗肿瘤活性，后来的研究进一步发现一些4H-吡唑并 [1， 5-al吗l哚类衍生物的三氟甲磺酸盐具有很强的抑制拓扑异构酶I和II的活 性和很强的杀肿瘤细胞的活性，例如
TfO" 以及 。
在上述研究的基础上，Katayama课题组进一步研究了在2位和4位连接 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盐的活性，例如
观察发现，该课题组仅对在吡唑[l，5-a]吲哚环的2位和4位引入了少数几 种取代基的活性研究结果进行了报道，不利于充分研究该类化合物的结构和效 果之间的关系。
现有技术中，该类化合物的制备方法参见发表在日本化学与药学通报， 2000 ，48(11) ,1628-1633上的文章Anti-cancerActivities of Pyrazolo[l,5-aindole Derivatives, 其合成路线如下
<formula>formula see original document page 5</formula>
利用上述方法仅可以在吡唑环上引入R取代基，不利于充分研究该类化合 物的结构和效果之间的关系。如何引入其它取代基，开发具有自主知识产权的 该类化合物对我国的制药行业具有积极的意义。

发明内容
本发明的目的是弥补现有技术中的不足，提供新的吡唑并[l， 5-a]吲哚三 氟甲磺酸盐-4-二甲氨基苄烯衍生物，增加取代基的种类，改变分子的骨架结 构，从而可以筛选出髙活性的抗肿瘤药物。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是 一种吡唑并[l，5-a]吲哚三氟 甲磺酸盐-4-二甲氨基苄烯衍生物，其结构通式如下所示<formula>formula see original document page 5</formula> 式中，Ri选自6-H、 6-F、 6-C1或8-CH3中的一种，n=l、 2或3。 上述技术方案中，在所述吡唑并[l,5-a吲哚三氟甲磺酸盐-4-二甲氨基苄烯 衍生物的吲哚环上引入了 6-H、 6-F、 6-Cl或8-CH3基团，在吡唑的C边并有 环烷烃，由此获得了多种新结构的衍生物，所述4位、6位和8位的位置编号 如下所示
<formula>formula see original document page 6</formula>
H;^ TfO — 上述化合物可用于制备抗肿瘤药物，特别是用于制备抗白血病药物。
上述技术方案所述的吡唑并[l，5-a吲哚三氟甲磺酸盐-4-二甲氨基苄烯衍 生物的制备方法包括以下步骤
(l)成盐反应将吲哚并[l，2-a吡唑化合物
、三氟甲磺酸甲
酯以摩尔比1 : 2 3的比例，于氮气保护下，室温下搅拌反应，获得吡唑并
1，5-a吲哚三氟甲磺酸盐
<formula>formula see original document page 6</formula>
其反应过程表示如下
<formula>formula see original document page 6</formula>
(2)偶联反应将步骤(l)所得的吡唑并[l，5-a]吲哚三氟甲磺酸盐与二甲氨基 苯甲醛以摩尔比1.0 : 1,3 1.5，于冰醋酸中回流制备吡唑并[l，5-a吲哚三氟甲
磺酸盐-4-二甲氨基苄烯衍生物
<formula>formula see original document page 6</formula>
其反应过程表示如下
上述技术方案中，R,选自6-H、 6-F、 6-C1或8-CH3中的一种，n=l、 2 或3。
本发明制备过程中所采用的吲哚并[l，2-a吡唑化合物 ^=^的制
备方法可参见发明人朱永明等人发表在Tetrahedron Letters, 48， 2007, 6262-6266 上的文章 (Synthesis of pyrazolo [l，5-alindoles via copper(I)陽catalyzed intramolecular amination), 其制备过程可表不如下
(1) 酰化成二酮反应将邻溴苯乙酸与草酰氯反应，获得相应的酰氯；再与 另一酮于强碱下反应获得相应的二酮；
(2) 縮合成吡唑反应将二酮用水合肼处理，获得相应的吡唑化合物；
(3) 环合反应将相应的吡唑化合物在二氧六环中用碘化亚铜和1,10-啡啰 啉作催化剂回流环合，获得相应吲哚并[l，2-a]吡唑化合物。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点 1.由于在所述吡唑并[l,5-al喷哚三氟甲磺酸盐-4-二甲氨基苄烯衍生物的 吲哚环上引入了 6-H、 6-F、 6-Cl和8-CH3基团，在吡唑的C边并上了环烷烃， 丰富了该类化合物的结构，从而有利于研究该类化合物的结构与抗肿瘤药效的
关系，有利于筛选出高效的化合物；
2. 实验表明，本发明获得的化合物对于白血病细胞具有较强的抑制作用。
3. 本发明所述的制备方法工艺简单，产率良好，达到70%左右。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述
实施例一制备6-甲基-ll-(4-二甲氨基苄烯)-7，8，9，10-四氢-llH-吲哚 [1,2-b]吲哒唑三氟甲磺酸盐
(1) 负离子酰化取4.30g的2-溴苯乙酸(2mmol)溶于50mL无水CH2C12 中，搅拌下加入3.5mL草酰氯(4mmo1)，室温下搅拌8小时至没有气体放出； 减压蒸馏除去溶剂，得到的油状液体重新溶解于20mL无水CHC13中；
在三颈圆底烧瓶中将3.2mLl-(4-吗啡啉)-环己烯(0.02mo1)、 4.6mL三乙胺 溶于20mL无水CHC13中，在冰浴中预冷，搅拌下，将酰氯的无水CHCl3溶 液通过滴液漏斗加入此三颈瓶，撤去冰浴，室温下搅拌4小时；
减压蒸馏除去溶剂，得到粘稠的油状液体，加入6mol/L盐酸12mL,反 应搅拌过夜，反应液用lOOmL的CH2Cl2萃取，有机相水洗(50mLX3)，无水 Na2S04干燥，抽滤除去Na2S04,减压蒸馏除去溶剂得到油状液体。
(2) 縮合反应将步骤(l)所得油状粗产物重新溶解于50mL无水乙醇中，搅 拌下加入15mL冰醋酸和15mL水合肼，室温下搅拌15分钟；
加入lOOmL乙酸乙酯，混合洛液用饱和NaHC03溶液洗涤(50mLX3), 饱和食盐水洗涤(50mLX3),无水Na2S04干燥，抽滤除去Na2S04，减压蒸馏 除去溶剂得到浅黄色油状液体；用石油醚乙酸乙酯重结晶得到白色固体3-[2-溴节基-环己烷并[l，2-c吡唑4.54g。产率78%,熔点84-86'C。
(3) 分子内环合氮气保护下，将291mg的3-[2-溴苄基]-环己垸并[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)置于圆底烧瓶中，加入2.5 mL无水1， 4-二氧六 环，在油浴加热回流20小时。
反应液用硅藻土滤过，减压蒸馏除去溶剂后，硅胶柱层析得到白色固体 7，8，9，10-四氢-llH-吲哚并[l，2-bl吲哒唑191mg。产率91%,熔点104-106'C。
(4) 甲基化反应取420mg的7,8,9,10-四氢-11H-吲哚并[1，2-b吲哒唑 (2mmol)溶于10mL干燥的CH2C12，置于两颈瓶中，氮气保护下用注射器加入 0.46mL的三氟甲磺酸甲酯(4mmo1),室温下搅拌20小时
减压蒸馏除去溶剂，闪柱硅胶柱层析得到白色固体6-甲基-7，8，9，10-四氢 -1111-吗|哚[1,2-1)吗|魅唑三氟甲磺酸盐638mg，产率92%,熔点166-168'C 。
(5) 偶联反应:取374mg的6-甲基-7，8，9，10-四氢-llH-吲哚[1，2-b]吲哒唑三 氟甲磺酸盐(lmmol)与对200mg的二甲氨基苯甲醛(1.35mmol)在75mL冰醋酸 中回流2天；
减压蒸馏除去溶剂，硅胶柱层析得深红色固体6-甲基-ll-(4-二甲氨基苄 烯)-7，8，9，10-四氢-llH-喷哚[l，2-b]吲哒唑三氟甲磺酸盐364mg。产率72%,熔 点106-107'C 。
NMR (糊MHz, DMSO-d6) ppm 3.05(s， NMe2)， 4.27(s, Me)。 13C NMR (400 MHz, DMSO-d6)24个碳原子。
MTT法检测本实施例获得的化合物对白血病细胞K562和HL-60的抑制 活性，参考药物为11-乙基-9-羟基喜树碱，结果为本实施例获得的化合物对 白血病细胞K562和HL-60的抑制活性(ICs。，U g/ml)分别为5.56和1.33; 11-乙基-9-羟基喜树碱对白血病细胞K562和HL-60的抑制活性(ICso， U g/ml)分 别为1.26和1.83。
实施例二制备l-甲基-4-(4-二甲氨基苄烯)-4H-环戊烷[l，2-c吡唑[l,5-a
吲哚三氟甲磺酸盐
取392mg环戊烷并[l，2-c吡唑并[l，5-a吲哚(2mmol)溶于10mL干燥的 CH2C12置于两颈瓶中，氮气保护下用注射器加入0.46mL三氟甲磺酸甲酯 (4mmo1)，室温下搅拌18小时
减压蒸馏除去溶剂，闪柱硅胶柱层析得到白色固体，将400mg的白色固 体与对二甲氨基苯甲醛(2.7mmol)在150mL冰醋酸中回流2天，减压蒸馏除去 溶剂，硅胶柱层析得深红色固体756mgl-甲基-4-(4-二甲氨基苄烯)-4H-环戊烷 [1，2-c吡唑[l，5-a吲哚三氟甲磺酸盐。产率77%,熔点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法检测本实施例获得的化合物对白血病细胞K562和HL-60的抑制 活性，参考药物为11-乙基-9-羟基喜树碱，结果为本实施例获得的化合物对 白血病细胞K562和HL-60的抑制活性(ICso， H g/ml)分别为4.88和1.21; 11-乙基-9-羟基喜树碱对白血病细胞K562和HL-60的抑制活性(ICsn， U g/ml)分 别为1.26和1.83。
实施例三制备2-氯-6-甲基-ll-(4-二甲氨基苄烯)-7，8,9，10-四氢-llH-吲哚1，2-b]喷哒唑
将455mg的2-氯-7，8，9,10-四氢-llH-吲哚并[1， 2-b吲哒唑(2mmol)溶于 10mL干燥的CH2Cl2置于两颈瓶中，氮气保护下用注射器加入0.46mL的三氟 甲磺酸甲酯(4mmo1)，室温下搅拌20小时
减压蒸馏除去溶剂，闪柱硅胶柱层析得到白色固体，将白色固体与400mg 的对二甲氨基苯甲醛(2.7mmol)在150mL冰醋酸中回流2天；
减压蒸馏除去溶剂，硅胶柱层析得暗红色固体2-氯-6-甲基-ll-(4-二甲氨 基苄烯)-7，8，9，10-四氢-llH-吲哚[l，2-b]吲哒唑744mg。产率69%,熔点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法检测本实施例获得的化合物对白血病细胞K562和HL-60的抑制 活性，参考药物为11-乙基-9-羟基喜树碱，结果为本实施例获得的化合物对 白血病细胞K562和HL-60的抑制活性(ICso， U g/ml)分别为6.33和3.49; 11-乙基-9-羟基喜树碱对白血病细胞K562和HL-60的抑制活性(ICsg， li g/ml)分 别为1.26和1.83。
权利要求
1.一种吡唑并[1，5-a]吲哚三氟甲磺酸盐-4-二甲氨基苄烯衍生物，其特征在于采用下列结构通式表达式中，R1选自6-H、6-F、6-Cl或8-CH3中的一种，n＝1、2或3。
2. 权利要求1所述化合物在制备抗肿瘤药物中的应用。
3. 权利要求1所述吡唑并[l，5-al吲哚三氟甲磺酸盐-4-二甲氨基苄烯衍生 物的制备方法，包括以下步骤(l)成盐反应将吲哚并[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尔比1 : 2 3的比例，于氮气保护下，室温下搅拌反应，获得吡唑并(2)偶联反应将步骤(l)所得的吡唑并<formula>formula see original document page 2</formula>吲哚三氟甲磺酸盐与二甲氨基 苯甲醛以摩尔比1.0 : 1.3 1.5,于冰醋酸中回流制备获得吡唑并[l，5-a吲哚三氟甲磺酸盐-4-二甲氨基苄烯衍生物 <formula>formula see original document page 2</formula>其中，选自6-H、 6-F、 6-C1或8-CH3中的一种，n=l、 2或3。
全文摘要
本发明公开了吡唑并[1，5-a]吲哚三氟甲磺酸盐-4-二甲氨基苄烯衍生物，其结构通式如右所示，式中，R₁选自6-H、6-F、6-Cl或8-CH₃中的一种，n＝1、2或3；同时公开了合成该化合物的方法，采用吲哚并[1，2-a]吡唑化合物为原料，通过成盐反应和偶联反应获得目标化合物；可以用于制备抗肿瘤药物。本发明提供了新的衍生物结构，有利于研究该类化合物的结构与抗肿瘤的药效之间的关系，有利于筛选出高效的化合物；同时制备方法简单，便于获得不同取代基的产物，且产率良好。
文档编号C07D487/00GK101367820SQ20081015625
公开日2009年2月18日 申请日期2008年10月8日 优先权日2008年10月8日
发明者朱永明, 杭臣臣, 许琼明 申请人:苏州大学