6H-吲哚[2,3-b]喹喔啉衍生物、药物组合物及其制备和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种化合物及其制备和应用，具体的说是6H-吲哚[2, 3-b]喹喔啉衍 生物、药物组合物及其制备和应用。
【背景技术】
[0002] 癌症是人类健康的一大威胁，如何有效地防治癌症成为医药界亟待解决的问题。 化药治疗是针对癌症一种比较重要的治疗方法。近年来，随着肿瘤细胞分子生物学的迅速 发展，针对肿瘤发生、发展机制的分子靶点治疗成为抗肿瘤药物研发的主要方向。临床广泛 应用的不少抗肿瘤药均为能与DNA作用的小分子，因此以DNA为靶点设计新型抗肿瘤药成 为研究热点。
[0003] 以DNA为靶点的具有抗肿瘤效果的化合物以不同的方式与DNA发生作用。环磷 酰胺和顺铂等可与DNA共价结合，除此之外尚有外部静电结合、沟区结合及嵌插结合等非 共价结合方式，如玫瑰树碱及其类似物、白叶藤碱及其衍生物等是以非共价结合方式与DNA 发生作用。玫瑰树碱是从椭圆玫瑰树中分离得到的天然生物碱，有高效的抗病毒活性和抗 肿瘤活性。研究表明，玫瑰树碱类似物B-220可通过嵌入到DNA的双螺旋结构中破坏病 毒的复制。另外，作为典型DNA嵌插剂的白叶藤碱是一种重要的吲哚喹啉类生物碱，也表 现出了良好的抗肿瘤活性。周金林等报道了一系列去甲基白叶藤碱衍生物，发现在11位 上引入供电子基团（如取代氨基）能明显加强分子对端粒酶的抑制活性，去甲基白叶藤碱 的端粒酶抑制活性大于138 μΜ，而含供电子基团的去甲基白叶藤碱衍生物的端粒酶抑制活 性为0.44-12. 3 μΜ。卢宇靖等合成了 11-胺链白叶藤碱衍生物，母核5-Ν甲基化后引入 正电荷，降低了发色团电子云密度，提高了与G-四链体的结合能力，其端粒酶抑制活性在 0. 22-0. 40 μΜ，强于去甲基白叶藤碱。Wilhelmsson等合成了单阳离子季胺化产物和双阳离 子季胺化产物，对CMV、HSV-1、VZV的抗病毒活性高于已报道的化合物。光谱学研究表明该 类化合物的吲哚喹喔啉平面可嵌插到DNA碱基对之间，与Ct-DNA表现出很强的结合能力， 其中，单阳离子结合常数为IO 6级，双阳离子结合常数达到了 IO9数量级。研究人员设法对 具有吲哚喹喔啉平面类的化合物进行改造，期望能获得性能良好的新型DNA嵌插剂，以用 于抗肿瘤、病毒药物的制备。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的之一是提供一种6Η-吲哚[2, 3-b]喹喔啉衍生物、含有该衍生物的 药物组合物以及该衍生物在制备抗肿瘤药物制剂中的应用。
[0005] 本发明的目的之二是提供一种6H-吲哚[2, 3-b]喹喔啉衍生物的制备方法。
[0006] 本发明的目的之一是这样实现的：
[0007] 一种6H-吲哚[2, 3-b]喹喔啉衍生物，其化学通式如（I )所示：
[0008]
[0009] 其中，R基团为氢或卤素；NR' 2基团选自四氢吡咯基，哌啶基，吗啉基，哌嗪基，吡 啶基，吡咯基，N-烷基哌嗪基或N，N-二烷基氨基；η为0、1、2、3、4、5、6、7或8。
[0010] 具体的，所述卤素为氟、氯或溴，所述N-烷基哌嗪基具体为N-甲基哌嗪基，N- 乙基哌嗪基，N-丙基哌嗪基，N-丁基哌嗪基，N-戊基哌嗪基，N-己基哌嗪基；所述Ν，N- 二烷基氨基具体为Ν, N一二甲氨基，N, N一二乙氨基，N, N一二丙氨基，N, N一二丁氨基，N, N一 二戊氨基或Ν, N-二己氨基。
[0011] 优选的，本发明所述6Η-吲哚[2, 3-b]喹喔啉衍生物，所述η为1、2或3,所述R基 团为氟，所述NR' 2基团为四氢吡咯基、哌啶基或吗啉基。
[0012] 优选的，本发明所述6Η-吲哚[2, 3-b]喹喔啉衍生物，所述η为1、2或3,所述R基 团为氢，所述NR' 2基团为四氢吡咯基。
[0013] 上述优选的化合物具体如下：
[0014] 化合物5a_l，如化学通式（I )所示，其中，η为1，R基团为氟，NR'2基团为四氢 吡咯基，其化学式为C22H 25F13N4P2，化学名称为9-氟-6-(2-N-甲基吡咯烷基）乙基-I I-N-甲 基-6H-吲哚[2, 3-b]喹喔啉六氟磷酸铵；
[0015] 其具体化学结构式：
[0016] 化合物5a_2,如化学通式（I )所示，其中，η为2，R基团为氟，NR'2基团为四氢 吡咯基，其化学式为C24H 29F13N4P2，化学名称为9-氟-6-(4-N-甲基吡咯烷基）丁基-I I-N-甲 基-6H-吲哚[2, 3-b]喹喔啉六氟磷酸铵；
[0017] 其具体化学结构式：
[0018] 化合物5a_3,如化学通式（I )所示，其中，η为4，R基团为氟，NR'2基团为四氢 吡咯基，其化学式为C26H 33F13N4P2，化学名称为9-氟-6-(6-N-甲基吡咯烷基）己基-I I-N-甲 基-6H-吲哚[2, 3-b]喹喔啉六氟磷酸铵；
[0019] 其具体化学结构式：
[0020] 化合物5b-l，如化学通式（I )所示，其中，η为1，R基团为氟，NR' 2基团为哌 啶基，其化学式为C23H27F13N 4P2，化学名称为9-氟-6-(2-Ν-甲基哌啶基）乙基-Il-N-甲 基-6Η-吲哚[2, 3-b]喹喔啉六氟磷酸铵；
[0021] 其具体化学结构式
[0022] 化合物5b_2,如化学通式（I )所示，其中，η为2, R基团为氟，NR' 2基团为哌 啶基，其化学式为C25H31F13N4P 2，化学名称为9-氟-6-(4-Ν-甲基哌啶基）丁基-Il-N-甲 基-6Η-吲哚[2, 3-b]喹喔啉六氟磷酸铵；
[0024] 化合物5b_3,如化学通式（I )所示，其中，η为3, R基团为氟，NR' 2基团为哌 啶基，其化学式为C27H35F13N4P 2，化学名称为9-氟-6-(6-Ν-甲基哌啶基）己基-Il-N-甲 基-6Η-吲哚[2, 3-b]喹喔啉六氟磷酸铵；
[0026] 化合物5c_l，如化学通式（I )所示，其中，η为1，R基团为氟，NR' 2基团为吗 啉基，其化学式为C22H25F13N 4OP2，化学名称为9-氟-6-(2-N-甲基吗啉基）乙基-Il-N-甲 某-fiH-问丨卩朵「2. ,Vhl睡喔卩林六氟磯酸敏，
[0028] 化合物5c_2,如化学通式（I )所示，其中，η为2, R基团为氟，NR' 2基团为吗 啉基，其化学式为C24H29F13N 4OP2，化学名称为9-氟-6-(4-Ν-甲基吗啉基）丁基-Il-N-甲 基-6Η-吲哚[2, 3-b]喹喔啉六氟磷酸铵；
[0030] 化合物5C-3,如化学通式（I )所示，其中，η为3, R基团为氟，NR' 2基团为吗 啉基，其化学式为C26H33F13N 4OP2，化学名称为9-氟-6-(4-Ν-甲基吗啉基）己基-Il-N-甲 基-6Η-吲哚[2, 3-b]喹喔啉六氟磷酸铵；
[0032] 化合物5d-l，如化学通式（I )所示，其中，η为1，R基团为氢，NR' 2基团为四 氢吡咯基，其化学式为C22H26N4F 12N4P2，化学名称为6-(2-N-甲基吡咯烷基）乙基-Il-N-甲 基-6H-吲哚[2, 3-b]喹喔啉六氟磷酸铵；
[0034] 化合物5d-2,如化学通式（I )所示，其中，η为2, R基团为氢，NR' 2基团为四 氢吡咯基，其化学式为C24H3idN4F12N 4P2，化学名称为6-(4-Ν-甲基吡咯烷基）丁基-Il-N-甲 基-6Η-吲哚[2, 3-b]喹喔啉六氟磷酸铵；
[0036] 化合物5d-3,如化学通式（I )所示，其中，η为3, R基团为氢，NR' 2基团为四 氢吡咯基，其化学式为C26H34N4F12N 4P2，化学名称为6-(6-Ν-甲基吡咯烷基）己基-Il-N-甲 基-6Η-吲哚[2, 3-b]喹喔啉六氟磷酸铵；
[0038] 本发明还提供过来一种药物组合物，其以所述衍生物为活性物质，并含有一种或 多种药学上可接受的辅料。
[0039] 本发明还提供了所述化合物在制备抗肿瘤药物制剂中的应用，特别是在制备抗人 乳腺癌、人宫颈癌和人肺腺癌药物制剂中的应用。
[0040] 本发明所述化合物经药理实验表明，其具有良好的抑制肿瘤细胞增殖的作用。因 而以本发明所述化合物为活性成分，与药理上允许使用的载体均匀混合，按照常规的制剂 方法可以制备成各种剂型的抗肿瘤药剂。
[0041] 如以本发明所述的化合物为活性成分，与水、蔗糖、山梨醇糖、果糖等组分制备成 口服液体制剂；与赋形剂（乳糖、葡萄糖、蔗糖、甘露醇糖）、崩解剂（淀粉）、润滑剂（硬脂 酸、滑石粉）、粘合剂（明胶、聚乙烯醇）等组分组合制备成片剂或胶囊剂。
[0042] 本发明所述化合物为活性成分还可以与生理盐水、葡萄糖溶液或盐水与葡萄糖组 成的混合载体制备成注射液。
[0043] 本发明所述的化合物在用于临床时可参考的有效剂量是10~20mg/人/日，每日 2~3次。医师也可根据患者个体差异，拟定服用剂量。
[0044] 本发明的目的之二是这样实现的：
[0045] 本发明提供的一种6H-吲哚[2, 3-b]喹喔啉衍生物的制备方法，其按以下步骤进 行：
[0046] a、以冰醋酸为溶剂，将5-卤代靛红与邻苯二胺按摩尔比I : 1加热回流进行反 应，待反应完全后冷却至室温，加入蒸馏水并用氢氧化钠中和体系至中性后，将析出的黄色 固体抽滤、洗涤、干燥，得粗产品，将粗产品重结晶得化合物2 ;
[0047] b、以四氢呋喃为溶剂，将化合物2与氢氧化钾按摩尔比1 : 4~6,45°C下搅拌lh， 待体系变为红色，加入与氢氧化钾等摩尔量的二溴烷烃，加热回流进行反应，待反应完全后 冷却至室温，然后进行抽滤，得母液和分离出的固体沉淀物，将分离出的固体沉淀物用乙酸 乙酯洗涤后过滤，所得滤液与母液合并得混合液，然后使用少量蒸馏水洗涤混合液的有机 层，再将所述有机层旋干，柱层析分离得到化合物3 ;
[0048] c、以四氢呋喃为溶剂，将化合物3或6-溴代烷基-6H-吲哚[2, 3-b]喹喔啉与仲 胺按摩尔比1 : 9~12,氮气保护加热回流进行反应，待反应完全后冷却至室温，旋干溶剂， 然后加入乙酸乙酯溶解所产生的固体物质，再加入蒸馏水水洗有机层，旋干，柱色谱分离得 到化合物4 ;
[0049] d、以环丁砜为溶剂，将化合物4和碘甲烷于密闭组装管中，50°C搅拌8~10小时， 析出少量红色固体，待反应完全后冷却至室温，加入KPF6和蒸馏水，45°C搅拌2h后，析出砖 红色固体并抽滤，然后使用少量乙醚洗涤得到的砖红色固体并在真空干燥器中干燥，干燥 后再用甲醇重结晶得到的砖红色固体即为目的产物。
[0050] 具体的，步骤a所述5-卤代靛红为5-氟靛红、5-氯靛红或5-溴靛红。
[0051] 具体的，步骤c所述仲胺为四氢吡咯、哌啶、吗啉、哌嗪、吡咯、N-烷基哌嗪或 N，N-二烷基胺；所述N-烷基哌嗪为N-甲基哌嗪，N-乙基哌嗪，N-丙基哌嗪，N-丁基哌 嗪，N-戊基哌嗪，N-己基哌嗪；所述N，N-二烷基胺具体为N，N-二甲胺，N，N-二乙胺， N, N一二丙胺，N, N一二丁胺，N, N一二戊胺或N, N一二己胺。
[0052] 具体的，步骤d所述化合物4与碘甲烧投料比为2. 5mmol : 2mL ;所述KPF6投料量 为所述化合物4摩尔数的5~6倍。
[0053] 本发明的化合物（特别是化合物5a-3、5b-3、5c_3和5d-3)对人乳腺癌细胞有良 好的选择性抑制作用，其中，化合物5b-3对MCF-7细胞的IC 5。值低至1. 60 μ M。并且，本发 明的化合物与DNA有较强的结合能力，其结合常数达IO5级，圆二色光谱结果显示，该类衍 生物主要以嵌插的方式与DNA发生作用，同时与DNA之间有较强的静电作用。
【附图说明】
[0054] 图1是本发明化合物5a-l、5d_l和5b_3与Ct-DNA作用的紫外光谱图。
[0055] 图1中，（a)图是化合物5a_l的紫外光谱图，（b)图是化合物5d-l的紫外光谱图， (c)图是化合物5b_3的紫外光谱图。
[0056] 图2是本发明化合物5a-l、5d_l和5b_3与Ct-DNA作用的CD谱图。
[0057] 图3是在本发明化合物5a-l、5d-l和5b-3存在时的Ct-DNA的Tm曲线。
[0058] 图4是化合物5b_l的单晶结构。
【具体实施方式】
[0059] 通过下述实施例将有助于对本发明的理解，但不以任何形式限制本发明的内容。
[0060] 本发明的化合物的制备可以用如下化学反应通式表示：
[0061]
[0062] 以下实施例1给出了上述化学反应通式中化合物2的制备方法，实施例2~4给 出了化合物3 (化合物3-1~化合物3-3)的制备方法，实施例5~16给出了化合物4 (化 合物4a-l~4d-3)、化合物5 (化合物5a-l~5d-3)的制备方法。
[0063] 实施例1 :9_氟-6H-吲哚[2, 3-b]喹喔啉（化合物2)的制备
[0064] 将5-氟靛红（化合物1，0· 04mol)、邻苯二胺（0· 04mol)置于250mL圆底烧瓶中， 并加入IOOmL冰醋酸（AcOH)，120°C加热回流5h，TLC追踪至反应完全，冷却至室温后，加入 IOOmL蒸馏水，用氢氧化钠中和体系至中性，将析出的黄色固体抽滤、洗涤、干燥，所得粗产 品用乙醇重结晶，得到化合物2,产率92%。
[0065] 实施例2 :6_溴乙基-9-氟-6H-吲哚[2, 3-b]喹喔啉（化合物3-1)的制备
[0066] η = 1时，在上述化学反应通式中，化合物3为6-溴乙基-9-氟-6H-吲噪[2, 3-b] 喹喔啉（化合物3-1)，制备过程如下：
[0067] 称取化合物2 (0.0 lmol)、K0H(0. 04mol)于IOOmL圆底烧瓶中，加入30mL重蒸四氢 呋喃（THF)，45 °C搅拌Ih，待体系变为红色，加入1，2-二溴乙烷0. 04mo 1，70 °C下加热回流反 应，TLC追踪至反应完全；
[0068] 待反应体系冷却至室温，抽滤，得母液和分离出的固体物质，用乙酸乙酯洗涤固体 后过滤，所得滤液与母液合并得混合液；该混合液的有机层用少量蒸馏水洗涤，然后将有机 层旋干，再进"?丁硅胶柱层析（200~300目）分尚，使用:V乙酸乙5 :1的洗脱液洗 脱，所得洗脱液蒸除溶剂后即可得到化合物3-1。
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