一种含苯脲基结构的1,3,4‑噻二唑二硫醚类化合物的应用的制作方法

本发明涉及抗癌药物领域，特别是一种含苯脲基结构的1,3,4-噻二唑二硫醚类化合物及其应用。

背景技术：

恶性肿瘤是严重威胁人类健康的疾病之一，因此，寻找新的治疗手段和靶标日益受到人们的关注。硫氧还蛋白(thioredoxin,Trx)是一种普遍表达于各种生物组织器官的小分子多功能蛋白质。硫氧还蛋白(Trx)、硫氧还蛋白还原酶(thioredoxinreductase,TrxR)和烟酰腺嘌呤二核苷磷酸(NADPH)共同组成了硫氧还蛋白(Trx)系统。研究显示，Trx系统和肿瘤的关系非常密切，影响着肿瘤的发生、发展、增殖、分化的过程，甚至可以作为临床预后的一项指标。Trx已成为国际上肿瘤分子生物学研究中的一大热点，是一个极具临床意义的肿瘤治疗新靶点，参见：文献1)Arnér ESJ,Holmgren A.Eur.J.Biochem.2000,267,6102；文献2)Kirkpatrick D,Kuperus M,Dowdeswell M,et al.Biochem.Pharmacol.1998,55,987；文献3)Tan Q,Li J,Yin HW,et al.Invest New Drugs 2010,28,205；文献4)Xing FX,Li SL,Ge XY,et al.Oral Oncol.2008,44,963；文献5)Urig S,Becker K.Semin.Cancer Biol.2006,16,452；文献6)He J,Li DD,Xiong K,et al.Bioorg.Med.Chem.2012,20,3816。

在本领域的现有技术中，1-甲基丙基-2-咪唑基二硫醚(PX-12)，是一种具有二硫醚结构的抗癌药物。研究表明,PX-12中的二硫键是该药物分子与硫氧还蛋白还原酶和硫氧还蛋白发生反应的关键活性区域。其可以导致硫氧还蛋白还原酶和硫氧还蛋白的活性下降而触发了其分子靶向性的抗癌作用。这一报道对通过结构改造寻求性能更好的二硫醚类抗癌药物具有重要的指导意义。

近年来，为了发现更新更有效和更广谱的抗癌新药，本发明对基于1,3,4-噻二唑的二硫醚类化合物做了进一步研究。发现有十二个化合物对三种癌细胞表现了很好的增殖抑制活性，均具有开发为新的抗癌药物的前景。目前尚无关于该十二个化合物的相关抗癌作用的文献报道。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述技术分析，提供含苯脲基结构的1,3,4-噻二唑二硫醚类化合物的应用。该类化合物具有抗癌活性，为研制新的抗癌药物和丰富临床用药品种开辟新的途径。

本发明的技术方案：

一种含苯脲基结构的1,3,4-噻二唑二硫醚类化合物的应用，所述的化合物用于制备抗癌药物。

所述的化合物为一组含苯脲基结构的1,3,4-噻二唑二硫醚类化合物，包括异丁基(2-对氟苯脲基-1,3,4-噻二唑-5-基)二硫醚、正丁基(2-对氟苯脲基-1,3,4-噻二唑-5-基)二硫醚、2-丁基(2-对氟苯脲基-1,3,4-噻二唑-5-基)二硫醚、异丁基(2-对甲基苯脲基-1,3,4-噻二唑-5-基)二硫醚、正丁基(2-对甲基苯脲基-1,3,4-噻二唑-5-基)二硫醚、2-丁基(2-对甲基苯脲基-1,3,4-噻二唑-5-基)二硫醚、异丁基(2-对甲氧基苯脲基-1,3,4-噻二唑-5-基)二硫醚、正丁基(2-对甲氧基苯脲基-1,3,4-噻二唑-5-基)二硫醚、2-丁基(2-对甲氧基苯脲基-1,3,4-噻二唑-5-基)二硫醚、异丁基(2-对氯苯脲基-1,3,4-噻二唑-5-基)二硫醚、正丁基(2-对氯苯脲基-1,3,4-噻二唑-5-基)二硫醚、2-丁基(2-对氯苯脲基-1,3,4-噻二唑-5-基)二硫醚。

一种所述含苯脲基结构的1,3,4-噻二唑二硫醚类化合物的制备方法，步骤如下：

1)2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑、巯基异硫脲盐酸盐和乙醇混合并搅拌均匀，在0-10℃下滴入浓度为4wt％碳酸氢钠水溶液，搅拌反应6-8h，得到浑浊状反应液；

2)将上述反应液经抽滤、水洗后，与异氰酸酯搅拌反应4-6h，得到浑浊状反应液，经抽滤后，以体积比为1:1的甲苯-水混合液重结晶，制得目标物纯品。

所述巯基异硫脲盐酸盐为异丁巯基异硫脲盐酸盐、正丁巯基异硫脲盐酸盐、2-丁巯基异硫脲盐酸盐；2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑与巯基异硫脲盐酸盐的摩尔比为1:1-1.3；2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑与乙醇的用量比为1mmol：5-8mL；碳酸氢钠与2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑的摩尔比为1.2-1.5:1；2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑与异氰酸酯的用量比1:1-1.3。

一种含苯脲基结构的1,3,4-噻二唑二硫醚类化合物的应用，用于制备抗癌药物，包括抗宫颈癌(Hela)、肝癌(SMMC-7721)和肺癌(A549)。

本发明的优点是:十二个含脲基结构的1,3,4-噻二唑二硫醚类化合物具有很强的抗癌活性，为研制新的抗癌药物和丰富临床用药品种开辟新的途径；其制备方法工艺简单、易于实施、收率可达70-80％，适于规模化生产。

具体实施方式

为了寻找疗效好和对多种癌细胞均有抑制活性的抗癌药物，结合对抗癌药物的认识，根据文献报导和申请人实验室多年研究工作成果，合成了多个二硫醚类化合物，并对获得的目标化合物进行体外抗癌活性初筛药理试验。发现其中十二个含脲基结构的1,3,4-噻二唑二硫醚类化合物具有很强的抗癌活性，具有开发为新的抗癌药物的前景。目标化合物的结构已经由红外光谱和核磁共振氢谱确证。

实施例1：

异丁基(2-对氟苯脲基-1,3,4-噻二唑-5-基)二硫醚的制备，步骤如下：

1)在50mL圆底烧瓶中，将0.33g(2.5mmol)2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑、0.55g(2.7mmol)异丁巯基异硫脲盐酸盐和20mL乙醇混合并搅拌均匀，在5℃下滴入7mL、浓度为4wt％碳酸氢钠水溶液，搅拌反应7h，得到浑浊状反应液；

2)将上述反应液经抽滤、水洗干燥后，加入对氟苯基异氰酸酯0.37g(2.7mmol)，搅拌反应5h，上述反应液经抽滤后，以体积比为1:1的甲苯-水混合液重结晶，制得目标物异丁基(2-对氟苯脲基-1,3,4-噻二唑-5-基)二硫醚0.67g，收率75.1％，熔点192.6-194.5℃。该制得的产物设编号为a。

通过红外光谱(IR)和核磁共振谱(¹H-NMR)确证化合物a结构：IR(KBr)cm^-1：3380,1711,1598,1557,1510,1407,1381,1208,740,511；¹H-NMR(DMSO):11.74(s,H,NH),9.77(s,H,NH),7.57-7.61(m,2H,Ar-H),7.14-7.18(t,2H,Ar-H),2.89-2.91(d,2H,CH₂),1.92-2.02(m,1H,CH),0.97-0.99(d,6H,CH₃)。

实施例2：

正丁基(2-对氟苯脲基-1,3,4-噻二唑-5-基)二硫醚的制备，步骤如下：

1)在50mL圆底烧瓶中，将0.33g(2.5mmol)2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑、0.55g(2.7mmol)正丁巯基异硫脲盐酸盐和20mL乙醇混合并搅拌均匀，在5℃下滴入7mL、浓度为4wt％碳酸氢钠水溶液，搅拌反应7h，得到浑浊状反应液；

2)将上述反应液经抽滤、水洗干燥后，加入对氟苯基异氰酸酯0.37g(2.7mmol)，搅拌反应5h，上述反应液经抽滤后，以体积比为1:1的甲苯-水混合液重结晶，制得目标物正丁基(2-对氟苯脲基-1,3,4-噻二唑-5-基)二硫醚0.76g，收率78.2％，熔点188.5-192.7℃。该制得的产物设编号为b。

通过红外光谱(IR)和核磁共振谱(¹H-NMR)确证化合物b结构：IR(KBr)cm^-1：3380,1708,1596,1557,1510,1407,1375,1209,740,512；¹H-NMR(DMSO):11.19(s,H,NH),9.12(s,H,NH),7.50-7.54(t,2H,Ar-H),7.14-7.18(t,2H,Ar-H),2.95-2.98(t,2H,CH₂),1.64-1.68(m,2H,CH₂),1.34-1.39(m,2H,CH₂),0.85-0.88(t,3H,CH₃)。

实施例3：

2-丁基(2-对氟苯脲基-1,3,4-噻二唑-5-基)二硫醚，步骤如下：

1)在50mL圆底烧瓶中，将0.33g(2.5mmol)2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑、0.55g(2.7mmol)2-丁巯基异硫脲盐酸盐和20mL乙醇混合并搅拌均匀，在5℃下滴入7mL、浓度为4wt％碳酸氢钠水溶液，搅拌反应7h，得到浑浊状反应液；

2)将上述反应液经抽滤、水洗干燥后，加入对氟苯基异氰酸酯0.37g(2.7mmol)，搅拌反应5h，上述反应液经抽滤后，以体积比为1:1的甲苯-水混合液重结晶，制得目标物2-丁基(2-对氟苯脲基-1,3,4-噻二唑-5-基)二硫醚0.74g，收率76.3％，熔点194.3-196.9℃。该制得的产物设编号为c。

通过红外光谱(IR)和核磁共振谱(¹H-NMR)确证化合物c结构：IR(KBr)cm^-1：3380,1709,1595,1556,1510,1407,1381,1209,740,512；¹H-NMR(DMSO):11.19(s,H,NH),9.13(s,H,NH),7.49-7.52(t,2H,Ar-H),7.14-7.18(t,2H,Ar-H),3.07-3.15(m,H,CH),1.53-1.72(m,2H,CH₂),1.73-1.31(d,3H,CH₃),0.90-0.94(t,3H,CH₃)。

实施例4：

异丁基(2-对甲基苯脲基-1,3,4-噻二唑-5-基)二硫醚，步骤如下：

1)在50mL圆底烧瓶中，将0.33g(2.5mmol)2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑、0.55g(2.7mmol)异丁巯基异硫脲盐酸盐和20mL乙醇混合并搅拌均匀，在5℃下滴入7mL、浓度为4wt％碳酸氢钠水溶液，搅拌反应7h，得到浑浊状反应液；

2)将上述反应液经抽滤、水洗干燥后，加入对甲苯基异氰酸酯0.36g(2.7mmol)，搅拌反应5h，上述反应液经抽滤后，以体积比为1:1的甲苯-水混合液重结晶，制得目标物异丁基(2-对甲基苯脲基-1,3,4-噻二唑-5-基)二硫醚0.74g，收率77.3％，熔点180.5-182.9℃。该制得的产物设编号为d。

通过红外光谱(IR)和核磁共振谱(¹H-NMR)确证化合物d结构：IR(KBr)cm^-1：3378,1715,1594,1510,1541,1404,1379,742,509；¹H-NMR(DMSO):10.75(s,1H,NH),7.87(d,1H,Ar-H),7.39(d,1H,Ar-H),7.34(t,1H,Ar-H),7.08(d,1H,Ar-H),2,90(d,2H,SCH₂),1.92-2.03(m,1H,CH),0.98(d,,6H,CH₃)。

实施例5：

正丁基(2-对甲基苯脲基-1,3,4-噻二唑-5-基)二硫醚，步骤如下：

1)在50mL圆底烧瓶中，将0.33g(2.5mmol)2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑、0.55g(2.7mmol)正丁巯基异硫脲盐酸盐和20mL乙醇混合并搅拌均匀，在5℃下滴入7mL、浓度为4wt％碳酸氢钠水溶液，搅拌反应7h，得到浑浊状反应液；

2)将上述反应液经抽滤、水洗干燥后，加入对甲苯基异氰酸酯0.36g(2.7mmol)，搅拌反应5h，上述反应液经抽滤后，以体积比为1:1的甲苯-水混合液重结晶，制得目标物正丁基(2-对甲基苯脲基-1,3,4-噻二唑-5-基)二硫醚0.76g，收率79.0％，熔点176.8-178.3℃。该制得的产物设编号为e。

通过红外光谱(IR)和核磁共振谱(¹H-NMR)确证化合物e结构：IR(KBr)cm^-1：3384,1708,1589,1457,1542,1406,1380,742,509；¹H-NMR(DMSO):11.09(s,H,NH),8.97(s,H,NH),7.36-7.38(d,2H,Ar-H),7.12-7.14(d,2H,Ar-H),2.95-2.99(t,2H,CH₂),2.26(s,3H,CH₃),1.63-1.71(m,2H,CH₂),1.33-1.42(m,2H,CH₂),0.86-0.89(t,3H,CH₃)。

实施例6：

2-丁基(2-对甲基苯脲基-1,3,4-噻二唑-5-基)二硫醚，步骤如下：

1)在50mL圆底烧瓶中，将0.33g(2.5mmol)2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑、0.55g(2.7mmol)2-丁巯基异硫脲盐酸盐和20mL乙醇混合并搅拌均匀，在5℃下滴入7mL、浓度为4wt％碳酸氢钠水溶液，搅拌反应7h，得到浑浊状反应液；

2)将上述反应液经抽滤、水洗干燥后，加入对甲苯基异氰酸酯0.36g(2.7mmol)，搅拌反应5h，上述反应液经抽滤后，以体积比为1:1的甲苯-水混合液重结晶，制得目标物2-丁基(2-对甲基苯脲基-1,3,4-噻二唑-5-基)二硫醚0.73g，收率76.5％，熔点180.5-183.0℃。该制得的产物设编号为f。

通过红外光谱(IR)和核磁共振谱(¹H-NMR)确证化合物f结构：IR(KBr)cm^-1：3382,1703,1593,1458,1544,1406,1382,742,504；¹H-NMR(DMSO):11.07(s,H,NH),8.79(s,H,NH),7.35-7.37(d,2H,Ar-H),7.11-7.21(d,2H,Ar-H),3.05-3.12(m,H,CH),2.26(s,3H,CH₃),1.52-1.75(m,2H,CH₂),1.31-1.32(d,3H,CH₃),0.91-0.94(t,3H,CH₃)。

实施例7：

异丁基(2-对甲氧基苯脲基-1,3,4-噻二唑-5-基)二硫醚，步骤如下：

1)在50mL圆底烧瓶中，将0.33g(2.5mmol)2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑、0.55g(2.7mmol)异丁巯基异硫脲盐酸盐和20mL乙醇混合并搅拌均匀，在5℃下滴入7mL、浓度为4wt％碳酸氢钠水溶液，搅拌反应7h，得到浑浊状反应液；

2)将上述反应液经抽滤、水洗干燥后，加入对甲氧基苯异氰酸酯0.40g(2.7mmol)，搅拌反应5h，上述反应液经抽滤后，以体积比为1:1的甲苯-水混合液重结晶，制得目标物异丁基(2-对甲氧基苯脲基-1,3,4-噻二唑-5-基)二硫醚0.74g，收率74.2％，熔点163.0-165.5℃。该制得的产物设编号为g。

通过红外光谱(IR)和核磁共振谱(¹H-NMR)确证化合物g结构：IR(KBr)cm^-1：3377,1719,1595,1511,1544,1409,1380,1065,828,739,520；¹H-NMR(DMSO):11.59(s,H,NH),9.53(s,H,NH),7.46-7.49(d,2H,Ar-H),6.89-6.91(d,2H,Ar-H),3.73(s,3H,OCH₃),2.89-2.90(d,2H,CH₂),1.93-2.03(m,1H,CH),0.97-0.99(d,6H,CH₃)。

实施例8：

正丁基(2-对甲氧基苯脲基-1,3,4-噻二唑-5-基)二硫醚，步骤如下：

1)在50mL圆底烧瓶中，将0.33g(2.5mmol)2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑、0.55g(2.7mmol)正丁巯基异硫脲盐酸盐和20mL乙醇混合并搅拌均匀，在5℃下滴入7mL、浓度为4wt％碳酸氢钠水溶液，搅拌反应7h，得到浑浊状反应液；

2)将上述反应液经抽滤、水洗干燥后，加入对甲氧基苯异氰酸酯0.40g(2.7mmol)，搅拌反应5h，上述反应液经抽滤后，以体积比为1:1的甲苯-水混合液重结晶，制得目标物正丁基(2-对甲氧基苯脲基-1,3,4-噻二唑-5-基)二硫醚0.76g，收率75.6％，熔点169.5-171.7℃。该制得的产物设编号为h。

通过红外光谱(IR)和核磁共振谱(¹H-NMR)确证化合物h结构：IR(KBr)cm^-1：3382,1710,1595,1515,1550,1409,1383,1064,826,741,518；¹H-NMR(DMSO):6.89-6.91(d,2H,Ar-H),3.73(s,3H,OCH₃),2.95-2.98(t,2H,CH₂),1.63-1.70(m,2H,CH₂),1.33-1.42(m,2H,CH₂),0.85-0.89(t,3H,CH₃)。

实施例9：

2-丁基(2-对甲氧基苯脲基-1,3,4-噻二唑-5-基)二硫醚，步骤如下：

1)在50mL圆底烧瓶中，将0.33g(2.5mmol)2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑、0.55g(2.7mmol)2-丁巯基异硫脲盐酸盐和20mL乙醇混合并搅拌均匀，在5℃下滴入7mL、浓度为4wt％碳酸氢钠水溶液，搅拌反应7h，得到浑浊状反应液；

2)将上述反应液经抽滤、水洗干燥后，加入对甲氧基苯异氰酸酯0.40g(2.7mmol)，搅拌反应5h，上述反应液经抽滤后，以体积比为1:1的甲苯-水混合液重结晶，制得目标物2-丁基(2-对甲氧基苯脲基-1,3,4-噻二唑-5-基)二硫醚0.78g，收率77.8％，熔点187.6-190.0℃。该制得的产物设编号为i。

通过红外光谱(IR)和核磁共振谱(¹H-NMR)确证化合物i结构：IR(KBr)cm^-1：3379,1699,1593,1513,1550,1411,1381,1065,827,741,518；¹H-NMR(DMSO):11.06(s,H,NH),8.89(s,H,NH),7.37-7.40(d,2H,Ar-H),6.89-6.91(d,2H,Ar-H),3.73(s,3H,CH₃),3.09-3.13(m,H,CH),1.52-1.74(m,2H,CH₂),1.30-1.32(d,3H,CH₃),0.90-0.94(t,3H,CH₃)。

实施例10：

异丁基(2-对氯苯脲基-1,3,4-噻二唑-5-基)二硫醚，步骤如下：

1)在50mL圆底烧瓶中，将0.33g(2.5mmol)2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑、0.55g(2.7mmol)异丁巯基异硫脲盐酸盐和20mL乙醇混合并搅拌均匀，在5℃下滴入7mL、浓度为4wt％碳酸氢钠水溶液，搅拌反应7h，得到浑浊状反应液；

2)将上述反应液经抽滤、水洗干燥后，加入对氯苯基异氰酸酯0.38g(2.7mmol)，搅拌反应5h，上述反应液经抽滤后，以体积比为1:1的甲苯-水混合液重结晶，制得目标物异丁基(2-对氯苯脲基-1,3,4-噻二唑-5-基)二硫醚0.79g，收率78.5％，熔点216.5-217.9℃。该制得的产物设编号为j。

通过红外光谱(IR)和核磁共振谱(¹H-NMR)确证化合物j结构：IR(KBr)cm^-1：3375,1714,1591,1495,1543,1401,1382,740,616,504；¹H-NMR(DMSO):11.47(s,H,NH),9.43(s,H,NH),7.54-7.56(d,2H,Ar-H),7.36-7.38(d,2H,Ar-H),2.89-2.91(d,2H,CH₂),1.91-2.01(m,1H,CH),0.97-1.08(m,6H,CH₃)。

实施例11：

正丁基(2-对氯苯脲基-1,3,4-噻二唑-5-基)二硫醚，步骤如下：

1)在50mL圆底烧瓶中,将0.33g(2.5mmol)2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑、0.55g(2.7mmol)正丁巯基异硫脲盐酸盐和20mL乙醇混合并搅拌均匀，在5℃下滴入7mL、浓度为4wt％碳酸氢钠水溶液，搅拌反应7h，得到浑浊状反应液；

2)将上述反应液经抽滤、水洗干燥后，加入对氯苯基异氰酸酯0.38g(2.7mmol)，搅拌反应5h，上述反应液经抽滤后，以体积比为1:1的甲苯-水混合液重结晶，制得目标物正丁基(2-对氯苯脲基-1,3,4-噻二唑-5-基)二硫醚0.80g，收率79.3％，熔点196.7-198.3℃。该制得的产物设编号为k。

通过红外光谱(IR)和核磁共振谱(¹H-NMR)确证化合物k结构：IR(KBr)cm^-1:3377,1712,1591,1496,1543,1401,1380,740,617,504；¹H-NMR(DMSO):11.21(s,H,NH),9.24(s,H,NH),7.52-7.54(s,2H,Ar-H),7.36-7.38(t,2H,Ar-H),2.96-2.99(t,2H,CH₂),1.63-1.71(m,2H,CH₂),1.33-1.42(m,2H,CH₂),0.86-0.89(t,3H,CH₃)。

实施例12：

2-丁基(2-对氯苯脲基-1,3,4-噻二唑-5-基)二硫醚，步骤如下：

1)在50mL圆底烧瓶中，将0.33g(2.5mmol)2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑、0.55g(2.7mmol)2-丁巯基异硫脲盐酸盐和20mL乙醇混合并搅拌均匀，在5℃下滴入7mL、浓度为4wt％碳酸氢钠水溶液，搅拌反应7h，得到浑浊状反应液；

2)将上述反应液经抽滤、水洗干燥后，加入对氯苯基异氰酸酯0.38g(2.7mmol)，搅拌反应5h，上述反应液经抽滤后，以体积比为1:1的甲苯-水混合液重结晶，制得目标物2-丁基(2-对氯苯脲基-1,3,4-噻二唑-5-基)二硫醚0.75g，收率73.7％，熔点211.7-215.2℃。该制得的产物设编号为l。

通过红外光谱(IR)和核磁共振谱(¹H-NMR)确证化合物l结构：IR(KBr)cm^-1:3377,1712,1599,1496,1543,1401,1380,740,616,503；¹H-NMR(DMSO):11.12(s,H,NH),9.32(s,H,NH),7.51-7.52(s,2H,Ar-H),7.36-7.38(t,2H,Ar-H),3.07-3.12(m,H,CH),1.52-1.74(m,2H,CH₂),1.30-1.31(d,3H,CH₃),0.91-0.94(t,3H,CH₃)。

体外抗癌活性测定：

以上实施例所制得的产物抗癌活性体外筛选试验：

产物样品以DMSO溶解，受试化合物浓度为5×10^-5mol/L，药剂处理48小时，采用CCK-8法测定系列化合物对人体宫颈癌细胞(Hela)、人体肝癌细胞(SMMC-7721)和人体肺癌细胞(A549)的增殖抑制率如表1所示：

表1

表1检测结果表明：该类化合物对癌细胞增殖具有较好的抑制效果，具有应用于制备抗癌药物，包括抗宫颈癌(Hela)、肝癌(SMMC-7721)和肺癌(A549)的前景。

上述内容，仅是本发明代表性实施例，并非对本发明作任何形式的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。