本发明属药物化学领域，涉及联吡啶类化合物，具体涉及一种含有愈创兰烃薁结构的联吡啶衍生物、合成及其应用。
背景技术：
：：联吡啶类化合物是一类非常重要的吡啶衍生物，因其特有的π-累积效应，较强的分子间氢键作用以及优良的与过渡金属的配位能力等而受到了普遍的重视((a)constable,e.c.tetrahedron1992,48,10013.(b)sauvage,j.p.；collin,j.p.；chambron,j.c.；guillerez,s.；coudret,c.；balzani,v.；barigelletti,f.；decola,l.；flamigni,l.chem.rev.1994,94,993.(c)bernhard,s.；barron,j.a.；houston,p.l.；abruna,h.d.；ruglovksy,j.l.；gao,x.；malliaras,g.g.j.am.chem.soc.2002,124,13624.(d)newkome,g.r.；patri,a.k.；holder,e.；schubert,u.s.eur.j.org.chem.2004,235.)，因而在不对称催化((a)namba,k.；cui,s.；wang,j.；kishi,y.org.lett.2005,7,5417.(b)namba,k.；wang,j.；cui,s.；kishi,y.org.lett.2005,7,5421.)，光诱导电子转移((a)juris,a.；balzani,v.；barigelletti,f.；campagna,s.；belser,a.；vonzelewsky,a.coord.chem.rev.1988,84,85.(b)balzani,v.；juris,a.；venturi,m.；campagna,s.；serronis.chem.rev.1996,96,759.)，超分子化学(meyer,t.j.acc.chem.res.1989,22,163.)，以及高分子((a)dupray,l.m.；devenney,m.；striplin,d.r.；meyer,t.j.j.am.chem.soc.1997,119,10243.(b)newkome,g.r.；patri,a.k.；godinez,l.a.chem.eur.j.1999,5,1445.(c)constable,e.c.；harverson,p.；oberholzer,m.chem.commun.1996,1821.)等领域有着广泛应用。对该类化合物的合成与开发已成为化学、化工、功能材料等相关领域的关注，其应用前景十分广阔。特别是许多含联吡啶结构的生物碱因其特有的抗炎、退热、治疗痛风性关节炎及抗肿瘤活性而受到了广泛关注(cn108484699；cn104684905a；cn103601719a；cn106632002a；cn1774422a；cn1608059)，因而通过有机合成的方法获得具有类似结构的联吡啶衍生物成为药物研究与开发的热点。愈创兰烃薁(1,4-二甲基-7-异丙基薁，guaiazulene)是洋菊花的有效成分，具有很强的抗胃蛋白酶、抗炎、抗过敏、抗氧化及抗病毒等作用((a)jung,f.pharmazie,1951,6,192；(b)kouichi,n.；tomio,n.；hiroyuki,y.；shogo,i.；yoshiaki,k.eur.j.pharm.biopharm.2003,56,347；(c)kourounakis,a.p.；rekka,e.a.；kourounakis,p.n.j.pharm.pharmacol.1997,49,938；(d)flori,j.；teti,g.；gotti,r.；mazzotti,g.；falconi,m.toxicol.invitro.2011,25,64.)。它的许多衍生物都表现出良好的生物活性((a)kurokawa,s.chem.lett.1981,1569；(b)kurokawa,s.bull.chem.soc.jpn.1983,56,2311；(c)franchi,e.；ingrosso,g.；marchetti,f.；pinzino,c.tetrahedron,2003,59,5003.)。另外，多组分反应所具有的连续，高效，操作简便，反应收率高等优点，在近年来受到了学术界的普遍重视和广泛关注。多组分反应可以快速有效地构建大量具有结构复杂性和多样性的化合物以便从中寻找具有重要生理和药理活性的药物前驱体，因而已成为有机化学和药物化学工作者从事化学及药物研究的重要手段(zhu,j.-p.；bienayme,h.ed.iimulticomponentreactions.2005,wiley,weinheim.)。在药物合成、医药等领域，目前迫切需要开发新的具有特异性的生物活性分子。通过对联吡啶类化合物分子的结构修饰，可以成为获得生物活性化合物的一条重要途径，具有广阔的应用前景。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种具有肿瘤抑制活性的含愈创兰烃薁结构的联吡啶类衍生物。本发明另一目的在于提供一种操作方便，原料易得，产率高，选择性好的含愈创兰烃薁结构的联吡啶类衍生物制备方法。本发明还提供一种含愈创兰烃薁结构的联吡啶类衍生物在作为抗肿瘤药物中的应用。为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：本发明提供的含愈创兰烃薁结构的链吡啶衍生物，具有如下结构通式：其中，r为芳基。上述含愈创兰烃薁结构的联吡啶类衍生物的制备方法，可按如下步骤实施：(1)于水热反应釜中将醋酸铵加入至1-氰乙酰基愈创兰烃薁、2-乙酰基吡啶及芳香醛的溶液中进行反应；(2)反应完毕后，通过直接过滤得到粗产物；(3)将所得粗产物通过重结晶，即得目的产物。作为一种优选方案，本发明步骤(1)中所述溶液以水为溶剂。进一步地，本发明所述1-氰乙酰基愈创兰烃薁、2-乙酰基吡啶及芳香醛的摩尔比依次为1:1～1.5:1～1.5。进一步地，本发明所述1-氰乙酰基愈创兰烃薁与醋酸铵的反应摩尔比为1:1～5。上述含愈创兰烃薁结构的联吡啶类衍生物在作为抗肿瘤药物中的应用。本发明系在醋酸铵作用下，以1-氰乙酰基愈创兰烃薁、2-乙酰基吡啶及芳香醛为反应原料，通过三组分反应一步合成。合成原理为：上述合成过程中所述的1-氰乙酰基愈创兰烃薁(1)为具有如下结构的化合物：该化合物可参照文献(王道林，李帝，曹亮，1-(2-氨基-3,5-二氰基-4-芳基-4h-吡喃-6-基)愈创兰烃薁的合成,有机化学，2012,32，1741-1745.)方法，以愈创兰烃薁为原料，通过氰乙酸和醋酸酐的酰基化反应制得：本发明的另一目的是提供含愈创兰烃薁结构的联吡啶衍生物在制备抗癌药物中的应用。本发明提供的含愈创兰烃薁结构的联吡啶类衍生物，经人胃癌细胞株(sgc-7901)和人肺癌细胞株(h446)的抑制活性测定表明，其对人胃癌细胞和人肺癌细胞具有良好的抑制作用，具有较强的开发应用前景，有望进一步发展成为新的肿瘤生长抑制剂、用于癌症的治疗药物或相关药物的合成等。本发明含愈创兰烃薁结构的联吡啶类衍生物的合成方法，该反应过程以水为溶剂，通过多组分、一步反应得到产物，避免中间体的分离而带来的资源浪费，体现原子经济性、合成效率的有效性。操作方便、原料易得，为合成多环稠合的联吡啶类衍生物提供了有效的合成途径。本发明将以下面实施例作进一步说明，但本发明的内容并不受此实施例的限制。具体实施例实施例14-苯基-5-氰基-6-(3,8-二甲基-5-异丙基薁-1-基)-2,2’-联吡啶(a1)的合成于100ml水热反应釜中，将醋酸铵(154mg,2.0mmol)加入到1-氰乙酰基愈创兰烃薁(265mg,1.0mmol)，苯甲醛(127mg,1.2mmol)和2-乙酰基吡啶(145mg,1.2mmol)的水(30ml)溶液中，120℃加热反应6小时。反应完毕后(经tlc检测确认)，将反应混合物冷却至室温，收集析出的固体产物，用乙醇重结晶，收率72％.结构分析如下：1hnmr(400mhz,cdcl3)δ:0.89(d,j＝7.2hz,6h),3.08(s,3h),3.21-3.25(m,1h),3.32(s,3h),7.27-7.30(m,2h),7.65-7.71(m,5h),7.74(s,1h),8.28(s,1h),8.31(s,1h),8.38-8.42(m,2h),8.58(d,j＝8.0hz,1h),8.79(d,j＝4.2hz,1h).ir(kbr)ν:2218(cn)cm-1.ms(esi)m/z:454[m+h]+.元素分析(c32h27n3):实测值(理论值)，c84.85(84.74),h6.17(6.00),n9.32(9.26).实施例24-(4-甲基苯基)-5-氰基-6-(3,8-二甲基-5-异丙基薁-1-基)-2,2’-联吡啶(a2)的合成于100ml水热反应釜中，将醋酸铵(154mg,2.0mmol)加入到1-氰乙酰基愈创兰烃薁(265mg,1.0mmol)，4-甲基苯甲醛(180mg,1.5mmol)和2-乙酰基吡啶(145mg,1.2mmol)的水(30ml)溶液中，120℃加热反应5小时。反应完毕后(经tlc检测确认)，将反应混合物冷却至室温，收集析出的固体产物，用乙醇重结晶，收率79％.结构分析如下：1hnmr(400mhz,cdcl3)δ:0.92(d,j＝7.2hz,6h),2.43(s,3h),3.04(s,3h),3.21-3.23(m,1h),3.30(s,3h),7.23(d,j＝8.0hz,2h),7.28-7.31(m,2h),7.45(d,j＝8.0hz,2h),7.75(s,1h),8.29(s,1h),8.34(s,1h),8.37-8.40(m,2h),8.53(d,j＝8.2hz,1h),8.81(d,j＝4.0hz,1h).ir(kbr)ν:2223(cn)cm-1.ms(esi)m/z:468[m+h]+.元素分析(c33h29n3):实测值(理论值)，c84.84(84.76),h6.32(6.25),n9.02(8.99).实施例34-(2-甲氧基苯基)-5-氰基-6-(3,8-二甲基-5-异丙基薁-1-基)-2,2’-联吡啶(a3)的合成于100ml水热反应釜中，将醋酸铵(231mg,3.0mmol)加入到1-氰乙酰基愈创兰烃薁(265mg,1.0mmol)，2-甲氧基苯甲醛(163mg,1.2mmol)和2-乙酰基吡啶(145mg,1.2mmol)的水(30ml)溶液中，120℃加热反应7小时。反应完毕后(经tlc检测确认)，将反应混合物冷却至室温，收集析出的固体产物，用乙醇重结晶，收率76％.结构分析如下：1hnmr(400mhz,cdcl3)δ:0.98(d,j＝7.2hz,6h),3.05(s,3h),3.20-3.24(m,1h),3.32(s,3h),3.90(s,3h),7.23-7.29(m,4h),7.28-7.32(m,2h),7.76(s,1h),8.18(s,1h),8.32(s,1h),8.36-8.40(m,2h),8.58(d,j＝8.4hz,1h),8.77(d,j＝4.0hz,1h).ir(kbr)ν:2219(cn)cm-1.ms(esi)m/z:484[m+h]+.元素分析(c33h29n3o):实测值(理论值)，c82.05(81.96),h6.07(6.04),n8.74(8.69).实施例44-(3-甲氧基苯基)-5-氰基-6-(3,8-二甲基-5-异丙基薁-1-基)-2,2’-联吡啶(a4)的合成于100ml水热反应釜中，将醋酸铵(231mg,3.0mmol)加入到1-氰乙酰基愈创兰烃薁(265mg,1.0mmol)，3-甲氧基苯甲醛(163mg,1.2mmol)和2-乙酰基吡啶(145mg,1.2mmol)的水(30ml)溶液中，120℃加热反应7小时。反应完毕后(经tlc检测确认)，将反应混合物冷却至室温，收集析出的固体产物，用乙醇重结晶，收率79％.结构分析如下：1hnmr(400mhz,cdcl3)δ:1.05(d,j＝7.2hz,6h),3.03(s,3h),3.20-3.24(m,1h),3.30(s,3h),3.86(s,3h),7.14(s,1h),7.28-7.32(m,2h),7.36-7.38(m,3h),7.75(s,1h),8.17(s,1h),8.30(s,1h),8.35-8.41(m,2h),8.67(d,j＝8.4hz,1h),8.79(d,j＝4.0hz,1h).ir(kbr)ν:2215(cn)cm-1.ms(esi)m/z:484[m+h]+.元素分析(c33h29n3o):实测值(理论值)，c82.09(81.96),h6.09(6.04),n8.73(8.69).实施例54-(4-甲氧基苯基)-5-氰基-6-(3,8-二甲基-5-异丙基薁-1-基)-2,2’-联吡啶(a5)的合成于100ml水热反应釜中，将醋酸铵(231mg,3.0mmol)加入到1-氰乙酰基愈创兰烃薁(265mg,1.0mmol)，4-甲氧基苯甲醛(204mg,1.5mmol)和2-乙酰基吡啶(145mg,1.2mmol)的水(30ml)溶液中，120℃加热反应5小时。反应完毕后(经tlc检测确认)，将反应混合物冷却至室温，收集析出的固体产物，用乙醇重结晶，收率84％.结构分析如下：1hnmr(400mhz,cdcl3)δ:0.95(d,j＝7.2hz,6h),3.02(s,3h),3.20-3.24(m,1h),3.32(s,3h),3.86(s,3h),7.19(d,j＝8.4hz,2h),7.28-7.32(m,2h),7.72(d,j＝8.4hz,2h),7.76(s,1h),8.29(s,1h),8.35(s,1h),8.38-8.41(m,2h),8.55(d,j＝8.0hz,1h),8.78(d,j＝4.4hz,1h).ir(kbr)ν:2217(cn)cm-1.ms(esi)m/z:484[m+h]+.元素分析(c33h29n3o):实测值(理论值)，c82.03(81.96),h6.12(6.04),n8.71(8.69).实施例64-(4-氯苯基)-5-氰基-6-(3,8-二甲基-5-异丙基薁-1-基)-2,2’-联吡啶(a6)的合成于100ml水热反应釜中，将醋酸铵(308mg,4.0mmol)加入到1-氰乙酰基愈创兰烃薁(265mg,1.0mmol)，4-氯苯甲醛(168mg,1.2mmol)和2-乙酰基吡啶(145mg,1.2mmol)的水(30ml)溶液中，120℃加热反应7小时。反应完毕后(经tlc检测确认)，将反应混合物冷却至室温，收集析出的固体产物，用乙醇重结晶，收率74％.结构分析如下：1hnmr(400mhz,cdcl3)δ:1.03(d,j＝7.2hz,6h),3.04(s,3h),3.20-3.25(m,1h),3.34(s,3h),7.29-7.35(m,2h),7.36(d,j＝8.8hz,2h),7.75(s,1h),7.84(d,j＝8.8hz,2h),8.30(s,1h),8.37(s,1h),8.41-8.43(m,2h),8.58(d,j＝8.4hz,1h),8.89(d,j＝4.4hz,1h).ir(kbr)ν:2225(cn)cm-1.ms(esi)m/z:489[m+h]+.元素分析(c32h26cln3):实测值(理论值)，c78.82(78.76),h5.39(5.31),n8.73(8.61).实施例74-(4-氟苯基)-5-氰基-6-(3,8-二甲基-5-异丙基薁-1-基)-2,2’-联吡啶(a7)的合成于100ml水热反应釜中，将醋酸铵(231mg,3.0mmol)加入到1-氰乙酰基愈创兰烃薁(265mg,1.0mmol)，4-氟苯甲醛(149mg,1.2mmol)和2-乙酰基吡啶(145mg,1.2mmol)的水(30ml)溶液中，120℃加热反应8小时。反应完毕后(经tlc检测确认)，将反应混合物冷却至室温，收集析出的固体产物，用乙醇重结晶，收率80％.结构分析如下：1hnmr(400mhz,cdcl3)δ:1.08(d,j＝7.2hz,6h),3.02(s,3h),3.20-3.24(m,1h),3.38(s,3h),7.29-7.33(m,2h),7.46(d,j＝8.4hz,2h),7.75(s,1h),7.89(d,j＝8.4hz,2h),8.34(s,1h),8.39(s,1h),8.43-8.46(m,2h),8.57(d,j＝8.0hz,1h),8.74(d,j＝4.0hz,1h).ir(kbr)ν:2217(cn)cm-1.ms(esi)m/z:472[m+h]+.元素分析(c32h26fn3):实测值(理论值)，c81.58(81.50),h5.67(5.56),n8.98(8.91).实施例84-(4-溴苯基)-5-氰基-6-(3,8-二甲基-5-异丙基薁-1-基)-2,2’-联吡啶(a8)的合成于100ml水热反应釜中，将醋酸铵(231mg,3.0mmol)加入到1-氰乙酰基愈创兰烃薁(265mg,1.0mmol)，4-溴苯甲醛(222mg,1.2mmol)和2-乙酰基吡啶(145mg,1.2mmol)的水(30ml)溶液中，120℃加热反应10小时。反应完毕后(经tlc检测确认)，将反应混合物冷却至室温，收集析出的固体产物，用乙醇重结晶，收率72％.结构分析如下：1hnmr(400mhz,cdcl3)δ:1.12(d,j＝7.2hz,6h),3.03(s,3h),3.20-3.24(m,1h),3.34(s,3h),7.27-7.30(m,2h),7.38(d,j＝8.8hz,2h),7.75(s,1h),7.82(d,j＝8.8hz,2h),8.34(s,1h),8.41(s,1h),8.41-8.44(m,2h),8.59(d,j＝8.4hz,1h),8.83(d,j＝4.4hz,1h).ir(kbr)ν:2219(cn)cm-1.ms(esi)m/z:533[m+h]+.元素分析(c32h26brn3):实测值(理论值)，c72.26(72.18),h5.05(4.92),n7.92(7.89).实施例94-(4-硝基苯基)-5-氰基-6-(3,8-二甲基-5-异丙基薁-1-基)-2,2’-联吡啶(a9)的合成于100ml水热反应釜中，将醋酸铵(231mg,3.0mmol)加入到1-氰乙酰基愈创兰烃薁(265mg,1.0mmol)，4-硝基苯甲醛(181mg,1.2mmol)和2-乙酰基吡啶(145mg,1.2mmol)的水(30ml)溶液中，120℃加热反应12小时。反应完毕后(经tlc检测确认)，将反应混合物冷却至室温，收集析出的固体产物，用乙醇重结晶，收率61％.结构分析如下：1hnmr(400mhz,cdcl3)δ:1.06(d,j＝7.2hz,6h),3.03(s,3h),3.20-3.22(m,1h),3.31(s,3h),7.27-7.30(m,2h),7.45(d,j＝9.2hz,2h),7.75(s,1h),8.26(d,j＝9.2hz,2h),8.34(s,1h),8.42(s,1h),8.43-8.47(m,2h),8.63(d,j＝8.2hz,1h),8.97(d,j＝4.4hz,1h).ir(kbr)ν:2225(cn)cm-1.ms(esi)m/z:499[m+h]+.元素分析(c32h26n4o2):实测值(理论值)，c77.17(77.09),h5.38(5.26),n11.28(11.24).实施例104-(呋喃-2-基)-5-氰基-6-(3,8-二甲基-5-异丙基薁-1-基)-2,2’-联吡啶(a10)的合成于100ml水热反应釜中，将醋酸铵(231mg,3.0mmol)加入到1-氰乙酰基愈创兰烃薁(265mg,1.0mmol)，糠醛(144mg,1.5mmol)和2-乙酰基吡啶(145mg,1.2mmol)的水(30ml)溶液中，110℃加热反应7小时。反应完毕后(经tlc检测确认)，将反应混合物冷却至室温，收集析出的固体产物，用乙醇重结晶，收率57％.结构分析如下：1hnmr(400mhz,cdcl3)δ:0.91(d,j＝7.2hz,6h),3.12(s,3h),3.21-3.24(m,1h),3.35(s,3h),6.74(d,j＝4.0hz,1h),7.26-7.30(m,2h),7.33-7.36(m,2h),7.73(s,1h),8.28(s,1h),8.31(s,1h),8.36-8.40(m,2h),8.56(d,j＝8.4hz,1h),8.75(d,j＝4.4hz,1h).ir(kbr)ν:2216(cn)cm-1.ms(esi)m/z:444[m+h]+.元素分析(c30h25n3o):实测值(理论值)，c81.36(81.24),h5.74(5.68),n9.51(9.47).实施例114-(噻吩-2-基)-5-氰基-6-(3,8-二甲基-5-异丙基薁-1-基)-2,2’-联吡啶(a11)的合成于100ml水热反应釜中，将醋酸铵(231mg,3.0mmol)加入到1-氰乙酰基愈创兰烃薁(265mg,1.0mmol)，噻吩-2-甲醛(168mg,1.5mmol)和2-乙酰基吡啶(145mg,1.2mmol)的水(30ml)溶液中，120℃加热反应7小时。反应完毕后(经tlc检测确认)，将反应混合物冷却至室温，收集析出的固体产物，用乙醇重结晶，收率73％.结构分析如下：1hnmr(400mhz,cdcl3)δ:0.98(d,j＝7.2hz,6h),3.10(s,3h),3.21-3.24(m,1h),3.34(s,3h),7.15(d,j＝4.4hz,1h),7.27-7.30(m,2h),7.46-7.49(m,2h),7.71(s,1h),8.25(s,1h),8.34(s,1h),8.38-8.43(m,2h),8.52(d,j＝8.4hz,1h),8.64(d,j＝4.0hz,1h).ir(kbr)ν:2218(cn)cm-1.ms(esi)m/z:444[m+h]+.元素分析(c30h25n3s):实测值(理论值)，c78.52(78.40),h5.56(5.48),n9.18(9.14).抗肿瘤活性测试采用mtt(四甲基偶氮唑盐)法测定本发明联吡啶衍生物对肿瘤细胞生长的抑制作用进行评价，受试细胞采用人胃癌细胞株(sgc-7901)和人肺癌细胞株(nci-h446)，抗癌药物顺铂作为阳性对照品。活性测试材料实验方法：(1)样品的准备：分别将待测试化合物(1mg)用20μldmso溶解，取2μl溶解后溶液用1000μl培养液稀释(该培养液为含胎牛血清质量浓度为10％的dmem培养基)，使其浓度为100μg/ml，再用相同的培养液连续稀释至使用浓度1-10μg/ml。(2)培养基的配制：配制dmem培养基，使得每1000mldmem培养基中含80万单位青霉素、1.0g链霉素和10％质量的灭活胎牛血清。(3)细胞的培养：分别将上述肿瘤细胞接种于步骤(2)配制的培养基中，于37℃、5％co2培养箱中培养，3-5d传代。(4)测定样品对肿瘤细胞生长的抑制作用将细胞人胃癌细胞株(sgc-7901)、人肺癌细胞株(nci-h446)，分别用edta-胰酶消化液消化，并用培养基稀释成1×105/ml，加到96孔细胞培养板中，每孔100μl，置37℃、5％co2培养箱中培养。24小时后弃去原培养基，加入含测试样品的培养基，每孔200μl，每个浓度加3孔，置37℃、5％co2培养箱中培养，72小时后在细胞培养孔中加入5mg/ml的mtt，每孔10μl，置37℃孵育4小时，加入dmso，每孔150μl，用酶标仪在570nm波长下比色。分别以同样条件用不含样品、含同样浓度dmso的培养基培养的上述癌症细胞作为对照，计算样品对肿瘤细胞生长的半数致死浓度(ic50)。经过上述步骤测量后，本发明化合物的ic50如下表所示：化合物a1-a11的抗肿瘤活性由测试结果可见，本发明实施例提供的化合物表现出良好的抗胃癌和抗肺癌活性，其中化合物a3和a6的效果接近临床用抗癌药物顺铂。综上所述，本发明提供了一类具有抗癌活性的链吡啶类衍生物，同时发现该类化合物具有优良的抗胃癌和抗肺癌活性，从而为抗癌药物的研发拓展了研究底物，为进一步应用提供可能，具有巨大的临床价值和开发应用前景。以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果。只要满足使用需要，都在发明的保护范围内。当前第1页12当前第1页12