吲哚并[3,2-a]咔唑衍生物及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及化学药物领域，具体地说是以色氨酸甲酯为起始物，合成一系列的吲 哚并[3，2-a]咔唑衍生物和衍生物盐及其在制备抗肿瘤药物中的应用。
【背景技术】
[0002] 肿瘤一直都是人类生命的一大威胁，而人类与肿瘤的斗争一直在继续，其中最为 有效的方法就是药物治疗，而在治疗肿瘤的很多药物中存在低效高毒的现象，所以开发和 研究具有抗肿瘤活性且毒性较低的药物，一直是现在医药领域的一个重要方向，相关领域 的研究者们一直致力于找到一类有效低毒的化合物，以之得以解决人类的这一大难题。
[0003] 吲哚并[3,2-a]咔唑类生物碱是较为新颖的天然产物，直到2002年才从海洋生物 海绵中被发现，具有广泛的生物活性特别是抗肿瘤活性，一直备受较为广泛的关注，但由于 合成方法较少及天然来源有限，迄今为止围绕此化合物的药化和活性研究很少。本发明人 近期发展了一条对于此类咔唑生物碱的合成方法，可以较为方便的得到不同基团取代的吲 哚并[3,2_a]咔唑衍生物。在之前的研究中，对吲哚并[3,2_a]咔唑类生物碱的抗生物活性 研究很少，尤其是对其抗肿瘤活性的报道相对较少，对抗肿瘤的种类也相对较少，为了拓展 此类化合物的化学空间和生物学空间，利用吲哚并[3,2_a]咔唑这一较为新颖的天然产物 母核作为分子模板，通过引入药效团来设计和合成一系列的化合物，希望在保持活性和减 少毒性的基础上，合成具有较好理化性质和代谢稳定性的药物作为先导化合物，并且研究 其对多种肿瘤细胞的生物活性，为抗肿瘤新药的开发提供物质基础。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是利用吲哚并[3,2_a]咔唑这一较为新颖的天然产物母核作为分子模 板，通过引入药效团来设计和合成一系列的化合物，制备新的、结构多样的吲哚并[3,2_a] 咔唑衍生物及其药学上可接受的盐，研究具有抗各种肿瘤活性，为抗肿瘤新药的制备提供 物质基础。
[0005] 本发明一种吲哚并[3,2_a]咔唑衍生物，其特征在于，其结构通式为式（1 ): 式（1 )中：
Ri为氢、羟基
R2为氢、卤原子、羟基、Cl~C4烷氧基、Cl~C4烷酰基； R3为由通式(2)所示的取代基团：
式(2)中，n=l~6，R选自烷氨基、酰胺基、杂环烷基、芳基、取代苯基、芳杂环基;所指吲 哚并[3,2-a]咔唑衍生物简称衍生物还包括其生成的盐类;所指的衍生物或衍生物盐具有 抑制肿瘤的活性。
[0006] 4.以上所指的一种吲哚并[3，2_a]咔唑衍生物衍生物盐为药学上可接受的盐酸 盐、硫酸盐、甲磺酸盐、对甲苯磺酸盐、马来酸盐、富马酸盐、酒石酸盐；具体来说上述通式 (1)中Ri代表Ri代表氢、羟基
R2代表氢、甲氧基、氯或溴;R3代表
而 衍生物盐为药学上可接受的盐酸盐，衍生物或衍生物盐具有抗肿瘤活性;合成的部分化合 物或其盐如表1，其中优选已合成的化合物C 1、C 3、C 11、C 12、C 13、C 14、C 15、C 16、C 27、C 28或其盐酸盐具有显著的抗肿瘤活性;这一类吲哚并[3，2 - a ]咔唑衍 生物的应用，是用于制备抗人红白血病细胞HEL，骨髓性白血病细胞K 562 - 1，人黑素瘤细 胞WM9 - 1，乳腺癌细胞MDA 231，B淋巴母细胞TK - 6，FV - P诱导红白血病(小鼠细胞)DP 17 - 17,前列腺癌细胞PC - 3这些细胞形成的肿瘤的药物或药剂。
[0007] 表1:合成的部分化合物
表2表1化合物的核磁数据表征
优选(：1、03、(：11、(：12、(：13、(：14、(：15、(：16、〇27、〇28，对这十种优选的吲哚并[3,2-3]咔唑 衍生物将进行实施例说明。
[0008] 对化合物进行体外和体内的抗肿瘤试验，表明其具有显著的抑制肿瘤的活性，因 此本发明化合物可以用于制备抗肿瘤的药物或药剂。
[0009] 发明效果：在本发明已合成的化合物中，优选出C1、C3、C11、C12、C13、C14、C15、 C16、C27、C28或其盐为代表，对人红白血病细胞HEL，骨髓性白血病细胞K562-1，人黑素瘤细 胞WM9-1，乳腺癌细胞MDA231，B淋巴母细胞TK-6，FV-P诱导红白血病(小鼠细胞)DP17-17，前 列腺癌细胞PC - 3多种肿瘤细胞进行药物实验，发现均具有显著的抗肿瘤作用。
[0010] 说明书附图 图1为原料F的合成路线； 图2为原料Μ的合成路线； 图3为原料Ρ的合成路线； 图4为原料U的合成路线； 图5为实施例12中C1对Κ562细胞生长的影响;从中可以看出化合物C1的浓度与对Κ 562 细胞生长的抑制率呈正相关，对Κ 562细胞有较为明显的抑制作用； 图6为实施例13中Cl在72h时对K562细胞细胞周期的影响;从中可以看出Cl对K562细胞 细胞周期有明显的影响，阻断在G2期； 图7为实施例14中Cl (lmg/kg)给药两周对感染F-MuLV小鼠脾脏重量的影响；从中可以 看出患病的小鼠的脾脏基本恢复正常，也就说化合物C1对感染F-MuLV的小鼠有较为明显是 治疗作用； 图8为实施例14中C1 (lmg/kg)给药两周对感染F-MuLV小鼠红细胞比容的影响，从中可 以看出，病的小鼠的红细胞比容基本恢复正常，说明化合物C1对感染F-MuLV的小鼠有较为 明显是治疗作用。
【具体实施方式】
[0011]下面结合具体实例对本发明做详细阐述，需要说明的是，下述实施例仅是用于说 明，而并非用于限制本发明。本领域技术人员根据本发明的教导所做出的各种变化均应在 本申请权利要求所要求的保护范围之内。
[0012] 原料F的制备 图1为制备化合物F的技术路线。具体方法:称取化合物A(4.03mmol)溶于10mL超干四 氢咲喃中，加入三乙胺(4.81111]1〇1，1.269)，然后于-78<€下加入次氯酸叔丁基酯(4.83 1111]1〇1， 1 · 2eq)，反应40min后，依次加入化合物B(8 · 06mmol，2 · Oeq)和三氟化硼·乙醚（16 · 09 mmol，4. Oeq)，升至室温反应5h，缓慢加入饱和的碳酸氢钠水溶液调pH=7，乙酸乙酯萃取（ 3 X 1 OmL)，合并有机层，无水硫酸镁干燥，过滤，减压浓缩得粗产品，再经柱层析分离纯化得 化合物C;将化合物C(0.97mmol)溶于甲醇/二氯甲烧(v/v=l: 1)的混合溶剂中，加入80% 的水合肼(3.88mmol，4. Oeq)，室温反应过夜，过滤，取滤液减压浓缩得粗产品，再经柱层析 分离纯化得到化合物D;化合物D(0.70mmol)溶于乙腈/醋酸缓冲液(4mL，v / v = 1:1)的混 合溶剂中，加入七水合硫酸锌(〇. 35mmol)和乙醛酸钠(7. Ommol)，室温反应0.5h，然后加入 1 OmL水淬灭反应，乙酸乙酯萃取(3 X 10mL)，合并有机层，无水Na2S〇4干燥、过滤、减压浓缩得 粗产物，将此粗产物溶于3mL的1，4-二氧六环中，然后加入0. lmL三氟乙酸，加热回流反应5 -8 h，冷却后，减压浓缩，经柱层析分离纯化得到目化合物E ;称取化合物E (0.38_〇1) 溶于]\^0!1/!12〇/1^50(21^，￥八八=2:1:1)的混合溶剂中，加入3.8 111111〇1似0!1，室温反应26-30h(TLC监测反应完全），然后加入3mL5%的盐酸溶液，乙酸乙酯萃取，合并有机相，无水 Na2S〇4干燥、过滤，取滤液减压浓缩化合物F。
[0013] 实施例1 C 1的制备： 制备C 1的技术路线为：
具体操作方法为:将0.2 mmol化合物F溶于干燥的DMF中，加入0.25 mmol HOBt· H2O 和 0.38 mmol EDCI，室温搅拌20 min 后再依次加入 0.5 mmol Et3N 和 0.25 mmol化 合物G，室温搅拌过夜。向反应体系中加入20 mL饱和Na2C03,乙酸乙酯萃取两次（2 X 10 mL )，合并有机相，水洗，无水Na2S〇4干燥、过滤，取滤液减压浓缩得粗产品，再经柱层 析纯化得到白色固体59.3 mg，产率为80 %; C 1的NMR数据见表2。
[0014] 实施例2 C 3的制备：
制备C 3的技术路线为：
具体操作方法为:将0.2 mmol化合物F溶于干燥的DMF中，加入0.25 mmol HOBt· H2O 和 0.38 mmol EDCI，室温搅拌 20 min 后再依次加入 0.5 mmol Et3N 和 0.25 mmol 化合物Η，室温搅拌过夜。向反应体系中加入20 mL饱和Na2⑶3,乙酸乙酯萃取两次（2 X 10 mL)，合并有机相，水洗，无水Na2S〇4干燥、过滤，取滤液减压浓缩得粗产品，再经柱 层析纯化得到黄色固体57.8 mg，产率为73%; C 3的NMR数据见表2。
[0015] 原料μ的制备 图2为原料Μ的制备技术路线具体操作方法:称取化合物I ( 4.03 mmol )溶于10 mL超干四氢咲喃中，加入三乙胺（4.8 mmol，1.2 eq )，然后于-78 °C下加入次氯酸叔 丁基酯（4.83 mmol, 1