本发明属于化合物制备
技术领域：
，更具体地，涉及一种査尔酮类化合物及其制备方法和应用。
背景技术：
：查尔酮属于黄酮类化合物，广泛存在于水果，蔬菜，香料，茶叶，大豆和各天然药物中，具有较好的抗氧化、抗肿瘤、抗炎、抗血管增生、抗菌和抗疟等生物活性。其基本骨架是1,3-二芳基-2-丙烯-1-酮，包含两个由α，β不饱和酮隔开的芳香环，查尔酮的生物活性取决于这种独特的结构。如今，癌症已成为威胁人类健康的常见病和多发病，因此研制安全、有效的抗肿瘤药对人类的生存和发展显得尤为重要。近十多年来，众多学者围绕查尔酮进行了大量的结构修饰工作，以期获得高效、低毒的查尔酮类化合物。研究表明，查尔酮类化合物药理活性广泛、安全，且结构简单、制备方便，是一种良好的药物开发先导物。经过十多年的开发，目前已有多个查尔酮类药上市，如索法酮和美托查酮。该类化合物的抗肿瘤机制大致可分为以下几个方面：阻滞细胞周期；促进肿瘤细胞凋亡；抑制肿瘤血管生成；进抑癌基因的表达；蛋白酪氨酸激酶(PTK)表达的增加，从而抑制细胞信号的转导；诱导淋巴细胞对IL-2的分泌等。因此，进一步研究查尔酮类化合物的结构、药理活性以及毒性的关系，对开发查尔酮类抗肿瘤药是一项十分重要和有价值的工作，抗肿瘤新药的研究也将具有广阔的前景。氧化应激是由活性氧产生的，会对细胞内的蛋白、脂质、细胞核和其他的大分子物质造成生理功能上的损害。氧化应激能导致人体的衰老及其他疾病，比如帕金森和阿尔茨海默病等神经退行性疾病，寻找以天然产物为先导化合物的抗氧化剂，如茶多酚、维生素C及黄酮类化合物，对治疗与自由基相关的疾病有着重要意义。近年来，研究发现人工合成的查尔酮也具有很好的抗氧化活性，在对查尔酮的生物活性的研究中，查尔酮良好的抗氧化活性开始引起越来越多人的关注。因此，提供更多的具备抗氧化和抗肿瘤能力，且能获得更好活性的査尔酮类化合物是当务之急。技术实现要素：本发明的目的在于根据现有技术中的不足，提供了一种査尔酮类化合物。本发明的另一目的在于提供上述査尔酮类化合物的制备方法。本发明的再一目的在于提供上述査尔酮类化合物在制备抗氧化和抗癌药物中的应用。本发明的目的通过以下技术方案实现：本发明提供了一种査尔酮类化合物，所述査尔酮类化合物结构式如式(I)所示：其中，R1为卤基、C1～3的烷基或C1～3的烷氧基；R2为羟基或C1～3的烷氧基；R2为氢、C1～3的烷基或C1～3的烷氧基；R4为氢或硝基；R5为氢或硝基；R6为氢、氨基或六元饱和杂环基。优选地，R1为卤基或C1～3的烷氧基。更优选地，R1为溴基、甲氧基或乙氧基。优选地，R2为氢或C1～3的烷氧基。更优选地，R2为氢或甲氧基。优选地，R6为氢、氨基或哌啶基。更具体地，本发明提供的化合物如下所示：本发明同时提供所述的査尔酮类化合物的制备方法，当R6为氨基时，将化合物反应，然后还原得到所述査尔酮类化合物，其中，R1为卤基、C1～3的烷基或C1～3的烷氧基；R2为羟基或C1～3的烷氧基；R2为氢、C1～3的烷基或C1～3的烷氧基；R4为氢或硝基；R5为氢或硝基。本发明还同时提供所述的査尔酮类化合物的制备方法，当R4或R5中任一为硝基，且R4或R5不同时为硝基时，将化合物和六元饱和杂环化合物反应，得到所述査尔酮类化合物，其中，R1为卤基、C1～3的烷基或C1～3的烷氧基；R2为羟基或C1～3的烷氧基；R3为氢、C1～3的烷基或C1～3的烷氧基；R6为氢、氨基或六元饱和杂环基。本发明制备得到的化合物具备较好的清除DPPH自由基的能力，具有良好的抗氧化活性，可用于制备抗氧化性的药物中。此外，将本发明制备得到化合物应用于抑制肿瘤测试中，以HepG2细胞(人肝癌细胞)、A549细胞(人肺癌细胞)和Hela(人宫颈癌)细胞分别进行测试，发现本发明化合物具备较好的抗肿瘤活性，在制备抗肿瘤药物中具备极好的应用前景。与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：本发明化合物制备简单，原料易得，同时具备具有良好的抗氧化活性和抗肿瘤活性，在制备预防及治疗与自由基相关的疾病药物中有着重要意义。同时还在制备抗肝癌、肺癌或宫颈癌药物中具备极好的应用前景。具体实施方式下面通过实施例对本发明来做进一步详细说明，这些实施例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围。实施例1P1：(E)-4-羟基-3,5-二甲氧基-4’-氨基查尔酮在50ml反应瓶中，加入丁香醛0.72g，对硝基苯乙酮0.64g，哌啶1ml，160℃反应，搅拌下回流15min，得深红色粘稠液体。冷却至室温后，加入浓氢氧化钠溶液，调节pH至12以上，冰浴下，加入浓盐酸酸化至pH1-2,抽滤得红色固体，无水乙醇加少量丙酮重结晶得橙红色晶体，即(E)-4-羟基-3,5-二甲氧基-4’-硝基查尔酮。在50ml反应瓶中，加入(E)-4-羟基-3,5-二甲氧基-4’-硝基查尔酮0.5g，甲醇溶解，60℃加热回流，加入铁粉共0.75g(分三批)，滴加6mol/L稀盐酸3滴，加入适量氯化铵,反应完全后，抽滤，滤液旋干，无水乙醇重结晶，获得黄色晶体，即(E)-4-羟基-3,5-二甲氧基-4’-氨基查尔酮。黄色晶体，mp177.9-178.4℃。波谱数据：1HNMR(400MHz,DMSO)δ8.93(s,OH),7.93(d,J＝8.7Hz,2H,Ar’-H),7.73(d,J＝15.6Hz,1H,),7.53(d,J＝15.6Hz,1H，),7.14(s,2H,Ar-H),6.62(d,J＝8.7Hz,2H，Ar’-H),6.11(s,2H,NH2),3.84(s,6H,OCH3)。MS：m/z[M+H]+300。实施例2P2：(E)-4-羟基-3-甲氧基-5-溴-4’-氨基查尔酮在50ml反应瓶中，加入4-羟基-3-甲氧基-5-溴苯甲醛0.96g，对硝基苯乙酮0.54g，1ml哌啶，160℃反应，搅拌下回流15min，得深红色粘稠液体。冷却至室温后，加入浓氢氧化钠溶液，调节pH至12以上，冰浴下，加入浓盐酸酸化至pH1-2,抽滤得灰色固体，无水乙醇加少量丙酮重结晶，得黄色晶体，即(E)-4-羟基-3-甲氧基-5-溴-4’-硝基查尔酮。在50ml反应瓶中，加入(E)-4-羟基-3-甲氧基-5-溴-4’-硝基查尔酮0.4g，甲醇溶解，60℃加热回流，加入铁粉0.6g(分三批)，滴加6mol/L稀盐酸3滴，加入适量氯化铵,反应完全。抽滤，旋干，得黑色油状固体。乙酸乙酯溶解，析出氯化铵，抽滤，滤液加水萃取，乙酸乙酯层旋干，得黄色晶体。即(E)-4-羟基-3-甲氧基-5-溴-4’-氨基查尔酮。黄色晶体，mp167.1-169.9℃。波谱数据：1HNMR(400MHz,DMSO)δ10.11(s,0H),8.01(d,J＝8.4Hz,2H，Ar’-H),7.87(d,J＝15.6Hz1H，)，7.69(s,1H，Ar-H),7.58(d,J＝15.6,1H，),7.54(s,1H，Ar-H),6.69(d,J＝8.4,2H，Ar’-H),6.21(s,2H,NH2)，3.99(s,3H，OCH3)。MS：m/z[M+H]+348[M+2+H]+350。实施例3P8：(E)-4-羟基-3-乙氧基-5-溴-4’-氨基查尔酮制备在50ml反应瓶中，加入4-羟基-3-乙氧基-5-溴苯甲醛0.8g，对硝基苯乙酮0.6g，1ml哌啶，160℃反应，搅拌下回流15min，得深红色粘稠液体。冷却至室温后，加入浓氢氧化钠溶液，调节pH至12以上，冰浴下，加入浓盐酸酸化至pH1-2,抽滤得灰色固体，无水乙醇加少量丙酮重结晶，得黄色晶体，即(E)-4-羟基-3-乙氧基-5-溴-4’-硝基查尔酮。在50ml反应瓶中，加入(E)-4-羟基-3-乙氧基-5-溴-4’-硝基查尔酮0.4g，甲醇溶解，60℃加热回流，加入铁粉0.6g(分三批)，滴加6mol/L稀盐酸3滴，加入适量氯化铵,反应完全。抽滤，旋干，得黑色油状固体。乙酸乙酯溶解，析出氯化铵，抽滤，滤液加水萃取，乙酸乙酯层旋干，得黄色晶体。即(E)-4-羟基-3-乙氧基-5-溴-4’-氨基查尔酮。黄色晶体。mp152.2-152.6℃波谱数据：1HNMR(400MHz,DMSO)δ7.97(d,J＝8Hz,Ar’-H),7.78(d,J＝15.2Hz,1H,),7.51(d,J＝15.6Hz,1H,),7.63(s,1H,Ar-H),7.48(s,1H,Ar-H),6.71(d,J＝7.6Hz,2H，Ar’-H),4.20(q,J＝6.4Hz,2H,CH2),1.39(t,J＝6.8Hz,3H，CH3)。MS:m/z[M+H]+362[M+2+H]+364。实施例4P12：(E)-4-羟基-3,5-二甲氧基-2’-硝基查尔酮制备在50ml反应瓶中，加入丁香醛0.72g，邻硝基苯乙酮0.64g，哌啶1ml，甲醇5滴，160℃反应，搅拌下回流15min，得深红色粘稠液体。冷却至室温后，加入浓氢氧化钠溶液和丙酮适量，滴加4mol/l稀盐酸，至溶液变黄色，析出红色固体,丙酮重结晶，获得红色晶体，即(E)-4-羟基-3,5-二甲氧基-2’-硝基查尔酮。红色晶体。mp166.8-171.7℃。波谱数据：1HNMR(400MHz,DMSO)δ8.18(d,J＝8Hz,1H，Ar’-H),7.90(t,J＝7.6Hz,1H,Ar’-H),7.80(t,J＝7.6Hz,1H,Ar’-H),7.69(d,J＝8.4Hz,1H,Ar’-H),7.28(d,J＝16Hz,1H,),7.11(d,J＝16Hz,1H,),7.04(s，2H,Ar-H),3.78(s,6H,OCH3)。MS:m/z[M-H]+328。实施例5P13：(E)-4-羟基-3,5-二甲氧基-4’-哌啶基-3’-硝基查尔酮的制备在50ml反应瓶中，加入丁香醛0.5g，4-氟-3-硝基苯乙酮0.5g，哌啶1ml，160℃反应，搅拌下回流15min，反应过程中有黄绿色气体产生，得深红色粘稠液体。冷却至室温后，加入浓氢氧化钠溶液和甲醇适量，溶液红棕色，冰浴下，加入浓盐酸，溶液变黄，抽滤得黄色固体，丙酮重结晶，获得黄色粉末，即(E)-4-羟基-3,5-二甲氧基-4’-哌啶基-3’-硝基查尔酮。黄色粉末。mp130.9-132.0℃。波谱数据:1HNMR(400MHz,DMSO)δ9.11(s,OH)8.51(s,Ar’-H),8.28(d,J＝9.2Hz,1H,Ar’-H)，7.80(d,J＝15.6Hz,1H,)，7.70(d,J＝15.2Hz,1H,),7.34(d,J＝8.8Hz,1H,Ar’-H)，7.22(s,2H,Ar-H),3.86(s,6H，OCH3),3.17(s4H，Pip-H),1.62(s,6H,Pip-H)。MS:m/z[M+H]+413。实施例6P14：(E)-4-羟基-3-甲氧基-4’-哌啶基-3’-硝基查尔酮的制备在50ml反应瓶中，加入4-羟基-3-甲氧基苯甲醛0.82g，4-氟-3-硝基苯乙酮1.0g，哌啶1ml，160℃反应，搅拌下回流15min，反应过程中有黄绿色气体产生，得深红色粘稠液体。冷却至室温后，加入浓氢氧化钠溶液和丙酮溶解，溶液红棕色，冰浴下，加入浓盐酸，溶液变黄，抽滤得黄色固体，丙酮重结晶，获得黄色粉末，即(E)-4-羟基-3-甲氧基-4’-哌啶基-3’-硝基查尔酮。黄色粉末。mp199.4-200.8℃.波谱数据：1HNMR(400MHz,DMSO)δ8.51(s,Ar’-H),8.26(d,J＝8.8Hz1H,Ar’-H)，7.77(d,J＝15.6Hz,1H,),7.68(d,J＝15.2Hz,1H,),7.51(s,1H,Ar-H),7.32(d,J＝8Hz,2H，Ar’-H)，6.85(d,J＝8Hz,1H，Ar’-H),3.87(s,3H,OCH3)3.16(s,4H，Pip-H),1.61(s,6H,Pip-H)。MS：m/z[M+H]+383。实施例7P15：(E)-4-羟基-3-乙氧基-4’-哌啶基-3’-硝基查尔酮的制备在50ml反应瓶中，加入4-羟基-3-乙氧基苯甲醛0.9g，4-氟-3-硝基苯乙酮1.0g，哌啶1ml，160℃反应，搅拌下回流15min，反应过程中有黄绿色气体产生，得深红色粘稠液体。冷却至室温后，加入浓氢氧化钠溶液和丙酮溶解，溶液红棕色，冰浴下，加入浓盐酸，溶液变黄，抽滤得黄色固体，丙酮重结晶，获得黄色粉末，即(E)-4-羟基-3-乙氧基-4’-哌啶基-3’-硝基查尔酮的制备。黄色粉末。mp199.6-204.6.波谱数据：1HNMR(400MHz,DMSO)δ9.67(s,OH),8.51(s,Ar’-H),8.26(dJ＝8.4Hz,1H,Ar’-H)，7.76(d,J＝15.2Hz,1H,)，7.66(dJ＝15.6Hz,1H,),7.50(s,1H,Ar-H),7.32(d,J＝8.4Hz,2H,Ar-H)，6.84(d,J＝8Hz,1H,Ar’-H),4.25(q,J＝6.8Hz,3H,CH3)1.37(t,J＝7.2Hz,2H，CH2),3.16(s,4H，Pip-H),1.61(s,6H,Pip-H)。MS：m/z[M+H]+397。实施例8P16：(E)-3,4,5-三甲氧基-4’-哌啶基-3’-硝基查尔酮的制备在50ml反应瓶中，加入3,4,5-三甲氧基苯甲醛1.12g，4-氟-3-硝基苯乙酮1.0g，哌啶1ml，160℃反应，搅拌下回流15min，反应过程中有黄绿色气体产生，得深红色粘稠液体。冷却至室温后，加入浓盐酸溶解，然后加入氢氧化钠，溶液变黄，有黄色沉淀析出，抽滤得黄色固体，石油醚乙酸乙酯(4:1)体系过薄层色谱柱，获得黄色晶体，即(E)-3,4,5-三甲氧基-4’-哌啶基-3’-硝基查尔酮，为黄色晶体。mp139.3-139.8℃.波谱数据：1HNMR(400MHz,DMSO)δ8.51(s,Ar’-H)8.28(d,J＝9.2Hz,1H,Ar’-H)7.88(d,J＝15.2Hz1H,),7.70(dJ＝15.2Hz,1H,),7.35(d,J＝8.8Hz1H，Ar’-H)，7.24(s2H,Ar-H),3.87(s,6H,OCH3),3.72(s,3H，OCH3),3.17(s,4H，Pip-H),1.62(s,6H,Pip-H)。MS：m/z[M+H]+427。实施例9：合成的查尔酮衍生物和抗坏血酸(VC)清除DPPH自由基的能力测定配置药物浓度2mmol/l,梯度稀释至终浓度为1,0.5,0.25,0.125,0.0625,0.03125mmol/L,分别加入等体积的DPPH溶液和乙醇溶液，加入药物的DPPH溶液的特征紫色变浅，在517nm处有最大吸收。根据吸光度的变化可测得P1、P2、P8、P12、P13、VC清除DPPH自由基的IC50值分别为26.69μmol/L、51.09μmol/L、45.05μmol/L、32.43μmol/L、16.67μmol/L、10.23μmol/L(P14、P15、P16清除DPPH自由基的IC50大于100μmol/L)。结果表明，所合成的查尔酮衍生物具有良好的抗氧化活性。实施例10抗肿瘤活性测定(MTT实验)本发明抗肿瘤活性测定所用3种肿瘤细胞：HepG2细胞(人肝癌细胞)、A549细胞(人肺癌细胞)和Hela(人宫颈癌)细胞。溶液的配制：培养基：HyClone1640培养基加入10％新生牛血清和1％青霉素-链霉素溶液。PBS:10XPBS用灭菌超纯水稀释成1XPBS。MTT溶液的配制：称取MTT干粉1.0g，溶于200mL生理盐水中，用0.22μM滤膜过滤除菌后，放置冰箱-20℃保存。人肝癌细胞HepG2MTT实验：将化合物P1，P2，P8，P12,P13，P14，P15，顺铂(顺铂作为阳性对照药)分别用DMSO配制成浓度为10mmol/L，作为母液，室温避光密封保存。取适量母液用细胞培养液稀释100倍，得终浓度100μmol/L，取化合物及顺铂母液，分别稀释成浓度梯度为1μmol/L、25μmol/L、50μmol/L、75μmol/L、100μmol/L5个浓度。每个浓度分别配制仅含对应百分比的DMSO的细胞培养液作为阴性对照组。取对数生长期的HepG2细胞，配制成单细胞悬液5×104cells/mL，在96孔板中每孔加入100μL，二氧化碳细胞培养箱中培养过夜。设立药物组、对照组。用负压泵吸掉旧培养液，并加入预先配制好的药物每孔体积为100μL含药培养液。在二氧化碳培养箱中培养48h。在48h后，加入浓度为5mg/mL的MTT，培养箱37℃温育4h，加入150μLDMSO将细胞溶解，酶标仪测595nm下的OD值，根据细胞增殖抑制率公式计算:抑制率＝(OD药物－OD阴性)/(OD阴性－OD空白)×100％。IC50值通过软件GraphPadPrism5计算,实验结果见表1。表1、各化合物对HepG2细胞IC50(μmol/L)化合物IC50(48h)P133.05P222.9P87.80P1210.7P139.42P1433.05P1543.34顺铂5.91本实验所测试的样品中，化合物对人肝癌细胞HepG2生长有抑制作用。尤其化合物P8、P12、P13具有显著的抗肿瘤活性。Hela细胞MTT实验：将化合物P1，P2，P8，P12,P13，P14，P15，顺铂(顺铂作为阳性对照药)分别用DMSO配制成浓度为10mmol/L，作为母液，室温避光密封保存。取适量母液用细胞培养液稀释100倍，得终浓度100μmol/L，取化合物及顺铂母液，分别稀释成浓度梯度为1μmol/L、25μmol/L、50μmol/L、75μmol/L、100μmol/L5个浓度。每个浓度分别配制仅含对应百分比的DMSO的细胞培养液作为阴性对照组。取对数生长期的Hela细胞，配制成单细胞悬液5×104cells/mL，在96孔板中每孔加入100μL，二氧化碳细胞培养箱中培养过夜。设立药物组、对照组。用负压泵吸掉旧培养液，并加入预先配制好的药物每孔体积为100μL含药培养液。在二氧化碳培养箱中培养48h。在48h后，加入浓度为5mg/mL的MTT，培养箱37℃温育4h，加入150μLDMSO将细胞溶解，酶标仪测595nm下的OD值，根据细胞增殖抑制率公式计算:抑制率＝(OD药物－OD阴性)/(OD阴性－OD空白)×100％。IC50值通过软件GraphPadPrism5计算,实验结果见表2。表2、各化合物对Hela细胞IC50(μmol/L)化合物IC50(48h)P119.16P214.52P88.75P1212.34P1310.53P149.18P1515.65顺铂4.07本实验所测试的样品中，各化合物对Hela细胞生长有抑制作用，具有显著的抗肿瘤活性。肺癌细胞A549MTT实验：将化合物P8，P13，P14，P15，P16，顺铂(顺铂作为阳性对照药)分别用DMSO配制成浓度为10mmol/L，作为母液，室温避光密封保存。取适量母液用细胞培养液稀释100倍，得终浓度100μmol/L，取化合物及顺铂母液，分别稀释成浓度梯度为1μmol/L、25μmol/L、50μmol/L、75μmol/L、100μmol/L5个浓度。每个浓度分别配制仅含对应百分比的DMSO的细胞培养液作为阴性对照组。取对数生长期的A549细胞，配制成单细胞悬液5×104cells/mL，在96孔板中每孔加入100μL，二氧化碳细胞培养箱中培养过夜。设立药物组、对照组。用负压泵吸掉旧培养液，并加入预先配制好的药物每孔体积为100μL含药培养液。在二氧化碳培养箱中培养48h。在48h后，加入浓度为5mg/mL的MTT，培养箱37℃温育4h，加入150μLDMSO将细胞溶解，酶标仪测595nm下的OD值，根据细胞增殖抑制率公式计算:抑制率＝(OD药物－OD阴性)/(OD阴性－OD空白)×100％。IC50值通过软件GraphPadPrism5计算,实验结果见表3。表3、各化合物对A549细胞IC50(μmol/L)化合物IC50(48h)P852.03P136.91P1429.36P1534.94P167.18顺铂25.18本实验所测试的样品中，各化合物对人肺癌细胞A549生长有抑制作用。尤其化合物P13、P16具有显著的抗肿瘤活性。当前第1页1 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