朱 銘，楊 超，余章彪，郭豐敏，林 冰，周 英，劉雄利

(貴州大學(xué) 藥學(xué)院 貴州省中藥民族藥創(chuàng)制工程中心，貴州 貴陽 550025)

·研究論文·

芝麻酚與3-羥基氧化吲哚拼接衍生物的合成及其抗腫瘤活性*

朱 銘，楊 超，余章彪，郭豐敏，林 冰，周 英，劉雄利

(貴州大學(xué) 藥學(xué)院 貴州省中藥民族藥創(chuàng)制工程中心，貴州 貴陽 550025)

以芝麻酚和取代吲哚醌(2a～2i)為原料，二氯甲烷為溶劑，在1,4-二氮雜二環(huán)[2,2,2]辛烷催化下經(jīng)縮合反應(yīng)合成了9個新型的芝麻酚與3-羥基氧化吲哚的拼接衍生物(3a～3i)，其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR，13C NMR和HR-ESI-MS表征。采用MTT法和SRB法研究了3a～3i體外對人白血病細胞(K562)和人肺癌細胞(K549)的抑制活性。結(jié)果表明：5-氟-3-羥基-3-{6-羥基苯并[1,3]二氧亞甲基-5-基}-1-甲基氧化吲哚(3c)和5-氟-3-羥基-3-{6-羥基苯并[1,3]二氧亞甲基-5-基}-氧化吲哚(3g)具有較好的抗K562和K549活性。

芝麻酚；吲哚醌；拼接衍生物；合成；抗腫瘤活性

芝麻酚(1)[1-4]是一種用途廣泛的醫(yī)藥中間體,可用于合成抗憂郁癥藥物帕羅西汀，抗腫瘤藥物VP-16和VM-26以及抗心血管病藥物ACEI等。3-羥基季碳氧化吲哚廣泛存在于復(fù)雜的生物活性分子中。例如，Convolutamydines A-E[5-8]是一類從海洋生物中提取出來的生物堿，其主體結(jié)構(gòu)是含有一個季碳的3-羥基氧化吲哚，個體不同體現(xiàn)在C3-位上的不同取代。研究表明，3-羥基氧化吲哚衍生物對不同的細胞具有很好的響應(yīng)性。鑒于1和3-羥基氧化吲哚骨架具有潛在的生物活性，將兩者適當(dāng)拼接得到的雜合衍生物可能會產(chǎn)生一系列結(jié)構(gòu)和活性上有意義的新化合物，從而為生物活性篩選提供化合物源。

本文根據(jù)藥物設(shè)計藥效團的拼接原理，以1和取代吲哚醌(2a～2i)為原料，二氯甲烷為溶劑，在1,4-二氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷(DABCO)催化下經(jīng)縮合反應(yīng)合成了9個新型的1與3-羥基氧化吲哚拼接衍生物(3a～3i，Scheme 1)，其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR，13C NMR和HR-ESI-MS表征。采用MTT法和SRB法研究了3a～3i體外對人白血病細胞(K562)和人肺癌細胞(K549)的抑制活性。

1 實驗部分

1．1 儀器與試劑

Bruker-400MHz型核磁共振儀(DMSO-d6為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo));Bruker BIO TOF III Q型質(zhì)譜儀。

所用試劑均為分析純；無水溶劑均按標(biāo)準(zhǔn)方法純化。

1．2 合成

(1)3a～3i的合成(以3a為例)

在反應(yīng)瓶中依次加入1152mg(1.0mmol)，N-甲基靛紅(2a)161mg(1.0mmol)，DABCO 11.2mg(0.1mmol,10mmol%)和二氯甲烷10mL，攪拌下于室溫反應(yīng)24h(TLC檢測)。反應(yīng)液直接經(jīng)硅膠柱層析[洗脫劑:V(乙酸乙酯)∶V(石油醚)=1∶3]純化得3a。

分別用2b～2i替代2a，用類似的方法合成3b～3i。

3-羥基-3-{6-羥基苯并[d][1,3]二氧亞甲基-5-基}-1-甲基氧化吲哚(3a)：白色固體，收率84%，m.p.159.3℃～162.5℃;1H NMRδ:3.12(s,3H),5.91(d,J=0.8Hz,1H),5.93(d,J=0.8Hz,1H),6.21(s,1H),6.89～6.91(m,2H),6.95(d,J=6.3Hz,1H),7.07～7.10(m,1H),7.22(s,1H),7.23～7.25(m,1H),9.23(s,1H);13C NMR(100MHz,下同)δ:26.0,50.7,74.7,97.4,100.7,106.7,120.1,121.8,123.3,128.7,132.4,139.4,144.4,146.6,148.2,176.8;HR-ESI-MSm/z:Calcd for C16H13NO5Na{[M+Na]+}322.0691，found 322.0692。

5-氯-3-羥基-3-{6-羥基苯并[d][1,3]二氧亞甲基-5-基}氧化吲哚(3b):灰白色固體，收率72%，m.p.167.0℃～170.2℃；1H NMRδ:3.41(s,3H),5.93(d,J=6.0Hz,2H),6.25(s,1H),6.79～6.82(m,2H),7.18～7.22(m,2H);13C NMRδ:74.9,97.4,100.8,106.8,110.5,119.5,123.6,125.0,128.3,135.4,139.5,142.0,146.8,148.3,178.1;HR-ESI-MSm/z:Calcd for C15H10NO5ClNa{[M+Na]+}342.0145,found 342.0146。

5-氟-3-羥基-3-(6-羥基苯并[d][1,3]二氧亞甲基-5-基)-1-甲基氧化吲哚(3c):淡粉紅色固體，收率93%，m.p.151.0℃～153.5℃；1H NMRδ:3.13(s,3H),5.93(d,J=6.2Hz,2H),6.24(s,1H),6.61(s,1H),6.74～6.76(m,1H),6.95～6.98(m,1H),7.07～7.10(m,1H),7.23(m,1H),9.16(m,1H);13C NMRδ:26.2,74.7,97.4,100.8,106.8,108.6,111.1,114.6,119.5,134.2,140.1,146.8,148.2,157.4,159.3,176.6;HR-ESI-MSm/z:Calcd for C16H12NO5FNa{[M+Na]+}340.0597，found 340.0599。

3-羥基-3-{6-羥基苯并[d][1,3]二氧亞甲基-5-基}-1,5-二甲基氧化吲哚(3d):白色固體，收率75%，m.p.101.5℃～103.8℃；1H NMRδ:3.40(s,5H),5.93(d,J=9.6Hz,2H),6.21(s,1H),6.68(s,1H),6.74～6.76(m,1H),6.85～6.92(m,2H),7.23(m,1H),7.25(s,1H),9.23(s,1H);13C NMRδ:29.3,50.7,74.0,97.4,100.8,106.6,113.7,119.7,122.5,123.3,130.6,135.7,139.5,140.0,146.9,148.0,177.3;HR-ESI-MSm/z:Calcd for C17H15NO5Na{[M+Na]+}336.0848,found 336.0849。

1-芐基-7-氯-3-羥基-3-{6-羥基苯并[d][1,3]二氧亞甲基-5-基}氧化吲哚(3e):灰白色固體，收率86%，m.p.106.0℃～109.5℃；1H NMRδ:5.94(d,J=7.3Hz,2H),6.27(s,1H),6.70(m,2H),6.94～6.97(m,1H),7.16～7.19(m,1H),7.32(s,1H),7.43～7.47(m,3H),7.58～7.61(m,2H),9.36(s,1H);13C NMRδ:20.5,50.7,74.7,97.5,100.8,106.6,108.3,119.1,120.5,122,5124.0,126.5,127.7,128.7,129.5,132.2,135.1,139.6,144.1,146.8,148.1,176.4;HR-ESI-MSm/z:Calcd for C22H16NO5Cl Na{[M+Na]+}432.0615，found 432.0615。

1-芐基-3-羥基-3-{6-羥基苯并[d][1,3]二氧亞甲基-5-基}氧化吲哚(3f):黃棕色固體，收率76%，m.p.70.1℃～73.5℃；1H NMRδ:3.37(s,4H),5.94(d,J=7.0Hz,2H),6.27(s,1H),6.71(d,J=6.2Hz,1H),6.86～6.88(m,1H),6.91～6.93(m,1H),7.11～7.14(m,1H),7.26～7.29(m,1H),7.32～7.35(m,2H),9.20(s,1H);13C NMRδ:20.8,59.8,74.7,97.4,100.7,106.9,108.5,119.8,121.9,123.4,124.1,127.2,127.3,128.5,128.6,132.5,136.6,139.5,143.5,146.7,148.2,176.9;HR-ESI-MSm/z:Calcd for C22H17NO5Na{[M+Na]+}398.1004，found 398.1007。

5-氟-3-羥基-3-{6-羥基苯并[d][1,3]二氧亞甲基-5-基}氧化吲哚(3g):白色固體，收率84%，m.p.188.0℃～191.1℃；1H NMRδ:3.39(s,2H),5.93(d,J=5.1Hz,2H),6.24(s,1H),6.66～6.68(m,1H),6.75～6.77(m,1H),6.95～6.99(m,1H),7.20(s,1H),9.12(s,1H);13C NMRδ:75.2,97.4,100.7,106.9,109.6,111.2,114.6,119.6,135.0,139.3,146.8,148.4,156.9,158.8,178.3;HR-ESI-MSm/z:Calcd for C15H10NO5FNa{[M+Na]+}326.0441,found 326.0440。

3-羥基-3-{6-羥基苯并[d][1,3]二氧亞甲基-5-基}-1-苯基氧化吲哚(3h):白色固體，收率83%，m.p.164.5℃～167.2℃；1H NMRδ:3.38(s,2H),5.95(d,J=6.6Hz,2H),6.29(s,1H),6.77(s,1H),6.91～6.92(m,2H),7.16～7.18(m,1H),7.25～7.27(m,1H),7.31～7.31(m,2H),9.38(s,1H);13C NMRδ:25.8,58.3,74.0,97.3,100.8,106.9,113.5,119.3,122.7,123.5,126.1,126.7,128.4,130.8,135.9,138.4,139.4,139.6,147.0,148.1,177.6;HR-ESI-MSm/z:Calcd for C21H15NO5Na{[M+Na]+}384.0848，found 384.0848。

1-芐基-3-羥基-3-{6-羥基苯并[d][1,3]二氧亞甲基-5-基}-5-甲基氧化吲哚(3i):白色固體，收率80%，m.p.98.0℃～101.5℃；1H NMRδ:3.37(s,4H),5.94(d,J=6.2Hz,2H),6.27(s,1H),6.53(s,1H),6.59(d,J=6.3Hz,1H),6.74(s,1H),6.91～6.93(m,1H),7.28(s,1H),7.31～7.34(m,2H),7.42～7.43(m,2H),9.18(s,1H);13C NMRδ:20.5,42.8,74.8,97.4,100.7,106.9,108.4,119.9,122.7,124.1,127.1,127.3,128.3,128.7,130.8,132.6,135.3,136.7,139.5,141.2,146.7,148.2,176.8;HR-ESI-MSm/z:Calcd for C23H19NO5Na{[M+Na]+}412.1161，found 412.1165。

1．3 抗腫瘤活性測定

以阿霉素為陽性對照藥，采用SRB法測試3a～3i對人肺癌細胞株(A549)的體外抗腫瘤活性，采用MTT法測試3a～3i對人白血病細胞株(K562)的體外抑制活性[9]。

2 結(jié)果與討論

2．1 抗腫瘤活性

3a～3i的抗腫瘤活性見表1。由表1可見，3a～3i均有一定的抑制活性，其中3c和3g對K562和A549的抑制活性均較好，說明吲哚環(huán)上帶氟原子取代基有利于提高抗腫瘤活性，可以作為先導(dǎo)化合物進一步研究，其它相關(guān)藥理活性的研究正在進行中。

2．2 合成

2苯環(huán)上的取代基對反應(yīng)速度和收率有一定影響，2的苯環(huán)上帶吸電子取代基反應(yīng)速率和收率均高于帶供電子取代基。例如，2c反應(yīng)24h收率達93%，而2d反應(yīng)30h收率也僅為75%，這可能是5-位的氟使2苯環(huán)電子云密度降低，親電性增強，從而提高了反應(yīng)速率。此外，氮原子上的取代基為芐基、苯基或甲基的2比不取代的2反應(yīng)速度要快，收率也高。其可能原因是氮原子取代后，在二氯甲烷中溶解性更好。

表1 體外抗腫瘤活性*Table1 In vito antitumor activities

*A549：人肺癌細胞株；K562：人白血病細胞株

3 結(jié)論

合成了9個新型的芝麻酚與3-羥基氧化吲哚的拼接衍生物(3a～3i)。討論了2上的取代基對反應(yīng)速度和產(chǎn)率的影響。初步的體外抗腫瘤活性測試結(jié)果表明：5-氟-3-羥基-3-{6-羥基苯并[1,3]二氧亞甲基-5-基}-1-甲基氧化吲哚(3c)和5-氟-3-羥基-3-{6-羥基苯并[1,3]二氧亞甲基-5-基}-氧化吲哚(3g)對K562和A549具有較好的抑制活性。

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SynthesisandAntitumorActivitiesofSesamolRing-fused3-Hydroxyoxindoles

ZHU Ming, YANG Chao, YU Zhang-biao,GUO Feng-min, LIN Bin, ZHOU Ying, LIU Xiong-li

(Guizhou Province Chinese Medicine and Ethnic Medicine Creation Engineering Center,College of Pharmacy,Guizhou University,Guiyang 550025,China)

Nine novel sesamol ring-fused 3-hydroxyoxindoles(3a～3i)were synthesized by condensation reaction of sesamol with substituted isatins(2a～2i)using DABCO as the catalyst and CH2Cl2as the solvent.The structures were characterized by1H NMR,13C NMR and HR-ESI-MS.Theinvitroanti-tumor activites of3a～3iagainst K562and K549were investigated by MTT method and SRB method.The results showed that 5-fluoro-3-hydroxy-3-{6-hydroxybenzo[d][1,3]dioxol-5-yl}-1-methylindolin-2-one(3c)and 5-fluoro-3-hydroxy-3-{6-hydroxybenzo[d][1,3]dioxol-5-yl}indolin-2-one(3g)exhibited better antitumor activities.

sesamol;isatin;fusing derivatives;synthesis;antitumor activity

2014-01-13；

2014-02-20

國家自然科學(xué)基金青年基金資助項目(21302024)；教育部“新世紀(jì)人才支持計劃”[教技函(2011)95號]；貴州省優(yōu)秀青年科技人才培養(yǎng)對象專項[黔科合人字2011(34)號];貴州省中藥現(xiàn)代化科技產(chǎn)業(yè)研究開發(fā)專項[黔科合ZY字2013(3010)號]

朱銘(1989-)，男，漢族，湖北武漢人，碩士研究生，主要從事天然活性物質(zhì)的全合成及結(jié)構(gòu)修飾的研究。E-mail:253259908@qq.com

劉雄利，副教授，E-mail:liuxiongli8302@163.com

O626；O625.31

A

1005-1511(2014)04-0444-04