3,4-二芳基-1,2,5-噁二唑氧化物的制备及用途的制作方法

本发明属于医药技术领域，涉及一种3,4-二芳基-1,2,5-噁二唑氧化物的制备及其用途，确切地说，涉及该类化合物及其作为肿瘤细胞增殖抑制剂在制备抗肿瘤的药物方面的应用。

背景技术：

恶性肿瘤是威胁人类健康与生命的严重疾病，在中国为第一致死病因。寻找和发现治疗与预防肿瘤的新药是当前面临的重大课题。

Combretastatin A-4(CA-4)是从南非柳树中分离得到的顺式二苯乙烯类天然产物，其化学名称为(Z)-2-甲氧基-5-(3,4,5-三甲氧基苯乙烯基)苯酚。CA-4为微管蛋白聚合抑制剂，呈现很强的抑制肿瘤细胞增殖活性，其前药CA-4磷酸盐(CA-4P)已在美国进入三期临床研究阶段。以CA-4为先导化合物设计、合成新的抗肿瘤活性化合物的研究已有大量报道，但多数CA-4类似物存在或活性不够高、或毒性较大、或合成比较复杂等缺点。相关报道参见Pettit G.R.,et al.Experientia,1989,45,209；Nam N.H.Current Medicinal Chemistry,2003,10,1697；Tron G.C.,et al.Journal of Medicinal Chemistry,2006,49(11),3033-3044.

3,4-二芳基-1,2,5-噁二唑氧化物抗肿瘤活性研究目前尚未见报道。

技术实现要素：

本发明所解决的技术问题是提供如下通式I或通式II所示化合物：

其中，R₁～R₅各自独立为氢、C₁-C₄烷基、羟基、C₁-C₄烷基氧基、C₇-C₁₀苯基烷基氧基、氨基、C₁-C₄烷基氨基、C₁-C₄二烷基氨基、卤素原子、硝基；其前提条件是：当R₁、R₅同时为氢时，R₂、R₃、R₄不同时为甲氧基。

本发明优选化合物特征如下：

R₂、R₃、R₄各自独立为C₁-C₄烷基、羟基、C₁-C₄烷基氧基、C₇-C₁₀苯基烷基氧基、氨基、C₁-C₄烷基氨基、C₁-C₄二烷基氨基、卤素原子、硝基；R₁、R₅同时为氢；其前提条件是：R₂、R₃、R₄不同时为甲氧基。

本发明更优选化合物特征如下：

R₂、R₃、R₄各自独立为羟基、C₁-C₃烷基氧基、C₇-C₉苯基烷基氧基、氨基、C₁-C₃烷基氨基、C₁-C₃二烷基氨基、卤素原子、硝基；R₁、R₅同时为氢；其前提条件是：R₂、R₃、R₄不同时为甲氧基。

本发明更优选化合物特征如下：

R₂、R₃、R₄各自独立为羟基、C₁-C₂烷基氧基、C₇-C₈苯基烷基氧基、氨基、C₁-C₂烷基氨基、C₁-C₂二烷基氨基、卤素原子、硝基；R₁、R₅同时为氢；其前提条件是：R₂、R₃、R₄不同时为甲氧基。

本发明更优选化合物特征如下：

R₂、R₃、R₄各自独立为羟基、甲氧基、乙氧基、苄氧基、氨基、甲基氨基、二甲基氨基、F、Cl、Br、硝基；R₁、R₅同时为氢；其前提条件是：R₂、R₃、R₄不同时为甲氧基。

本发明的化合物还包括上述结构式所示衍生物所形成的在药学上可接受的无毒盐及其水合物，这些药学上可接受的无毒盐包括该衍生物与酸所形成的盐。所述的酸可以为盐酸、硫酸、氢溴酸、磷酸的无机酸或选自乙酸、柠檬酸、草酸、酒石酸、苯甲酸、苹果酸的有机酸。所述水合物的结晶水数目为0～16中的任意实数。

本发明优选的部分化合物结构及命名如下：

化合物1：

3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(3-苄氧基-4-甲氧基苯基)-1,2,5-噁二唑-5-氧化物

化合物2：

3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(3-苄氧基-4-甲氧基苯基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物

化合物3：

3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(3-羟基-4-甲氧基苯基)-1,2,5-噁二唑-5-氧化物

化合物4：

3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(3-羟基-4-甲氧基苯基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物

化合物5：

3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(4-甲氧基苯基)-1,2,5-噁二唑-5-氧化物

化合物6：

3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(4-甲氧基苯基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物

化合物7：

3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(4-乙氧基苯基)-1,2,5-噁二唑-5-氧化物

化合物8：

3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(4-乙氧基苯基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物

化合物9：

3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(3-苄氧基苯基)-1,2,5-噁二唑-5-氧化物

化合物10：

3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(3-苄氧基苯基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物

化合物11：

3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(3-羟基苯基)-1,2,5-噁二唑-5-氧化物

化合物12：

3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(3-羟基苯基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物

化合物13：

3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(4-苄氧基苯基)-1,2,5-噁二唑-5-氧化物

化合物14：

3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(4-苄氧基苯基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物

化合物15：

3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(4-羟基苯基)-1,2,5-噁二唑-5-氧化物

化合物16：

3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(4-羟基苯基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物

化合物17：

3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(3-溴-4-苄氧基苯基)-1,2,5-噁二唑-5-氧化物

化合物18：

3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(3-溴-4-苄氧基苯基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物

化合物19：

3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(3-溴-4-羟基苯基)-1,2,5-噁二唑-5-氧化物

化合物20：

3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(3-溴-4-羟基苯基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物

化合物21：

3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(4-硝基苯基)-1,2,5-噁二唑-5-氧化物

化合物22：

3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(4-硝基苯基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物

化合物23：

3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(4-氯苯基)-1,2,5-噁二唑-5-氧化物

化合物24：

3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(4-氯苯基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物

化合物25：

3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(3-氟-4-甲氧基苯基)-1,2,5-噁二唑-5-氧化物

化合物26：

3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(3-氟-4-甲氧基苯基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物

化合物27：

3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(萘-2-基)-1,2,5-噁二唑-5-氧化物

化合物28：

3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(萘-2-基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物

本发明的3,4-二取代-[1,2,5]噁二唑氧化物可通过以下合成路线制得：

Reagents and conditions:a:NaOMe,MeOH,50℃；b:TsOH,3,4-Dihydro-2H-pyran,Anhydrous toluene,Nitrogen protection,50℃；c:(i)n-BuLi,-55℃；(ii)Aromatic aldehydes/Anhydrous THF；d:HCl(18％),MeOH,rt；e:SeO₂,DMSO,MW(1000W),2min；f:NH₂OH·HCl,Pyridine,AcOEt,MW(800W),90℃；g:NaOCl,CH₃OH,0℃.；h:HPLC(60％CH₃OH).

具体实施方式

通过下述实例将有助于理解本发明，但本发明的内容并不限于所举实例。本发明中所用到的溶剂除了未加说明的均是分析纯，石油醚沸程均为60-90℃。化合物的核磁共振¹H-NMR分析用Bruker ARX-300型核磁共振分析仪测定(瑞士Bruker公司，TMS为内标)；质谱分析测定采用1100系列SL型离子阱质谱仪测定(美国Agilent公司)；薄层分析采用薄层硅胶板检测(TLC，GF₂₅₄硅胶板，青岛海洋化工)；柱层析所用硅胶为200～300目和100～200目(青岛海洋化工)；循环制备型液相层析仪(LC-9103型，日本JAI公司)。

实施例1：3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(3-苄氧基-4-甲氧基苯基)-1,2,5-噁二唑-5-氧化物和3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(3-苄氧基-4-甲氧基苯基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物的制备

将甲醇钠(0.40g,7.60mmol)溶于无水甲醇(20mL)中，加入亚磷酸二甲酯(6.73g,61.17mmol)和3,4,5-三甲氧基苯甲醛(10g,51.0mmol)，50℃条件下搅拌，经TLC检测反应完毕，减压蒸除溶剂后倒入水中并用二氯甲烷萃取三次，合并有机层并用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥后减压蒸除有机溶剂，以乙酸乙酯和石油醚重结晶，得到白色固体14.96g，收率96.5％。

用少量的DMSO溶解上述化合物(2.0g,4.73mmol)，加入SeO₂(1.06g,9.47mmol)固体，1000W的微波条件下反应2min，经TLC检测反应完毕，趁热过滤，将滤液倒入碎冰中，待冰融化后，有大量固体析出，减压抽滤，滤饼用MeOH重结晶，得到较纯的中间体1-(3-苄氧基-4-甲氧基苯基)-2-(3,4,5-三甲氧基苯基)乙二酮(1.29g棕褐色固体)，收率为63.8％。

将上述所得中间体(1.0g,2.29mmol)溶于乙酸乙酯与吡啶的混合溶剂中，加入盐酸羟胺(1.63g,22.91mmol)固体，90℃、800W的微波条件下反应2h，用乙酸乙酯稀释反应液，然后用稀盐酸洗涤有机层三次，再用饱和食盐水洗涤有机层，无水硫酸钠干燥，减压蒸除溶剂，得到中间体1-(3-苄氧基-4-甲氧基苯基)-2-(3,4,5-三甲氧基苯基)乙二肟(0.49g油状物)，收率为45.4％。

将上述化合物(1.0g,2.14mmol)溶于少量甲醇中，在冰水浴条件下滴加20％次氯酸钠水溶液，搅拌即可析出固体，反应约20min后抽滤并洗涤，得到目标化合物3-(3-苄氧基-4-甲氧基苯基)-4-(3,4,5-三甲氧基苯基)-1,2,5-噁二唑氧化物2-1(0.93g白色固体)，收率为93.7％。经循环制备液相分离纯化(流动相为60％甲醇水溶液)，分别得化合物1(0.36g白色固体)，收率为48.6％。化合物2(0.33g白色固体)，收率为44.6％。其结构式、1H-NMR和MS数据列于下表-1中。

实施例2：3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(3-羟基-4-甲氧基苯基)-1,2,5-噁二唑-5-氧化物和3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(3-羟基-4-甲氧基苯基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物的制备

除了使用相应的原料外，以实施例1相同的方法制备实例2，将化合物3-(3-苄氧基-4-甲氧基苯基)-4-(3,4,5-三甲氧基苯基)-1,2,5-噁二唑氧化物(1.0g,2.15mmol)溶于适量无水二氯甲烷，-20℃搅拌条件下加入TiCl₄(1.1ml,10.76mmol)，约30min后经TLC检测反应完毕，将反应液倒入水中，用二氯甲烷萃取三次，并用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥有机层，减压蒸除溶剂。经循环制备液相分离纯化(流动相为60％甲醇水溶液)，得化合物3收率45.7％，化合物4收率42.6％。其结构式、1H-NMR和MS数据列于下表-1中。

实施例3：3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(4-甲氧基苯基)-1,2,5-噁二唑-5-氧化物和3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(4-甲氧基苯基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物的制备

除了使用相应的原料外，以实施例1相同的方法完成实例3，化合物5收率49.5％，化合物6收率42.3％。其结构式、1H-NMR和MS数据列于下表-1中。

实施例4：3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(4-乙氧基苯基)-1,2,5-噁二唑-5-氧化物和3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(4-乙氧基苯基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物的制备

除了使用相应的原料外，以实施例1相同的方法完成实例4，化合物7收率48.5％，化合物8收率43.3％。其结构式、1H-NMR和MS数据列于下表-1中。

实施例5：3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(3-苄氧基苯基)-1,2,5-噁二唑-5-氧化物和3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(3-苄氧基苯基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物的制备

除了使用相应的原料外，以实施例1相同的方法完成实例5，化合物9收率49.1％，化合物10收率44.9％。其结构式、1H-NMR和MS数据列于下表-1中。

实施例6：3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(3-羟基苯基)-1,2,5-噁二唑-5-氧化物和3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(3-羟基苯基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物的制备

除了使用相应的原料外，以实施例2相同的方法完成实例6，化合物11收率44.4％，化合物12收率42.1％。其结构式、1H-NMR和MS数据列于下表-1中。

实施例7：3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(4-苄氧基苯基)-1,2,5-噁二唑-5-氧化物和3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(4-苄氧基苯基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物的制备

除了使用相应的原料外，以实施例1相同的方法完成实例7，化合物13收率48.1％，化合物14收率44.4％。其结构式、1H-NMR和MS数据列于下表-1中。

实施例8：3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(4-羟基苯基)-1,2,5-噁二唑-5-氧化物和3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(4-羟基苯基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物的制备

除了使用相应的原料外，以实施例2相同的方法完成实例8，化合物15收率43.1％，化合物16收率42.3％。其结构式、1H-NMR和MS数据列于下表-1中。

实施例9：3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(3-溴-4-苄氧基苯基)-1,2,5-噁二唑-5-氧化物和3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(3-溴-4-苄氧基苯基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物的制备

除了使用相应的原料外，以实施例1相同的方法完成实例9，化合物17收率46.4％，化合物18收率45.2％。其结构式、1H-NMR和MS数据列于下表-1中。

实施例10：3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(3-溴-4-羟基苯基)-1,2,5-噁二唑-5-氧化物和3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(3-溴-4-羟基苯基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物的制备

除了使用相应的原料外，以实施例2相同的方法完成实例10，化合物19收率42.2％，化合物20收率41.3％。其结构式、1H-NMR和MS数据列于下表-1中。

实施例11：3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(4-硝基苯基)-1,2,5-噁二唑-5-氧化物和3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(4-硝基苯基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物的制备

除了使用相应的原料外，以实施例1相同的方法完成实例11，化合物21收率45.6％，化 合物22收率41.3％。其结构式、1H-NMR和MS数据列于下表-1中。

实施例12：3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(4-氯苯基)-1,2,5-噁二唑-5-氧化物和3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(4-氯苯基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物的制备

除了使用相应的原料外，以实施例1相同的方法完成实例12，化合物23收率46.7％，化合物24收率43.8％。其结构式、1H-NMR和MS数据列于下表-1中。

实施例13：3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(3-氟-4-甲氧基苯基)-1,2,5-噁二唑-5-氧化物和3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(3-氟-4-甲氧基苯基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物的制备

除了使用相应的原料外，以实施例1相同的方法完成实例13，化合物25收率47.8％，化合物26收率43.7％。其结构式、1H-NMR和MS数据列于下表-1中。

实施例14：3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(萘-2-基)-1,2,5-噁二唑-5-氧化物和3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-4-(萘-2-基)-1,2,5-噁二唑-2-氧化物的制备

除了使用相应的原料外，以实施例1相同的方法完成实例14，化合物27收率47.7％，化合物28收率44.3％。其结构式、1H-NMR和MS数据列于下表-1中。

实施例15：本发明的化合物的体外药理学测试

(1)实验原理：四氮唑盐(micoculture tetrozolium,MTT)还原法。采用的阳性参照药物为临床常用的阿霉素。

(2)细胞株：人胃癌细胞株SGC-7901、人纤维肉瘤细胞株HT-1080和人肺腺癌细胞株A549

(3)实验方法：

1.制备浓度为1×10⁵μg/mL细胞悬液，加入96孔板中，每孔100μL，置37℃，5％CO₂培养箱中孵育24h。

2.将不同浓度的受试物加到培养的肿瘤细胞的96孔板中，继续培养24h，倒置显微镜下观察。

3.弃去培养液，每孔加入0.05％MTT应用液100μL，培养4h。

4.弃去培养液,每孔加入100μL DMSO，振荡5min使甲瓒结晶溶解，在490nm处测定细胞吸光度(OD值)。

实验数据处理方法如下：

以未加药孔细胞的吸光度作为空白对照组吸光度(OD值)，计算公式如下：

抑制率(％)＝(空白对照组OD平均值－样品组OD平均值度)/空白对照OD平均值×100％,见表-2。

实施例16：本发明的化合物的动物体内抗肿瘤活性测试

选择体外活性较好的化合物5进行了动物体内抗肿瘤活性测试，所用模型为小鼠S-180肉瘤模型，阳性对照药物为临床常用的抗肿瘤药物氟尿嘧啶(Fluorouracil)。

实验方法：选用18-22克雌性昆明小鼠及生长良好的7-11天的S-180瘤种，将瘤组织制成细胞悬液，接种至小鼠右侧腋部皮下，约1.0-2.0×10⁶细胞/只，接种24小时后随机分笼，腹腔注射给药连续7天。停药后24小时处死动物，称体重、瘤重，计算各组平均瘤重，按如下公式求出肿瘤抑制率并进行t检验。

肿瘤抑制率＝[(空白对照组平均瘤重-治疗组平均瘤重)/(空白对照组平均瘤重)]×100％

实验结果见表-3。

表-1

表-2

表-3