楊毓溥，張前軍*，許志玲，盧永仲，王興東

(1.貴州大學(xué) 化學(xué)與化工學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025；2.貴州大學(xué) 精細(xì)化工研究開(kāi)發(fā)中心，貴州 貴陽(yáng) 550025；3.貴州理工學(xué)院 藥學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550007)

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8-取代苯并呋喃[3,2-d]嘧啶類(lèi)化合物的合成及其體外抗白血病細(xì)胞活性研究

楊毓溥1，張前軍1*，許志玲2，盧永仲3，王興東2

(1.貴州大學(xué) 化學(xué)與化工學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025；2.貴州大學(xué) 精細(xì)化工研究開(kāi)發(fā)中心，貴州 貴陽(yáng) 550025；3.貴州理工學(xué)院 藥學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550007)

設(shè)計(jì)合成14個(gè)8-硝基或8-氨基苯并呋喃[3,2-d]嘧啶類(lèi)目標(biāo)化合物(2a-g，3a-g)，其結(jié)構(gòu)經(jīng)EI-MS、1H NMR和IR光譜確證。采用MTT法評(píng)價(jià)目標(biāo)化合物對(duì)人白血病細(xì)胞K562體外增殖抑制活性，結(jié)果顯示所合成化合物對(duì)K562細(xì)胞均具有一定的抑制作用，且8-氨基苯并呋喃[3,2-d]嘧啶類(lèi)化合物的抗增殖活性均高于8-硝基苯并呋喃[3,2-d]嘧啶類(lèi)化合物。

苯并呋喃[3,2-d]嘧啶衍生物；合成；抗白血病細(xì)胞

呋喃并嘧啶衍生物通過(guò)抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體-2(VEGF-2)和表皮生長(zhǎng)因子受體(EG-FR)具有潛在的抗腫瘤活性[1-5]，以苯并呋喃[3,2-d]嘧啶為母體衍生設(shè)計(jì)合成化合物，具有抗癌活性。Hurley 等[4]報(bào)道的苯并呋喃[3,2-d]嘧啶類(lèi)候選抗癌藥物MP470，對(duì)GIST882癌細(xì)胞株、胰腺癌細(xì)胞株、MiaPaCa-2和PANC-1都有很好抑制活性；趙云等[5]報(bào)道含噻二唑苯并[4,5]呋喃[3,2-d]嘧啶衍生物具有抑制人前列腺癌細(xì)胞(PC3)活性。我們?cè)谇捌诠ぷ髦泻铣刹?bào)道的8-硝基苯并呋喃[3,2-d]嘧啶化合物對(duì)人肺癌細(xì)胞株A549細(xì)胞、人白血病細(xì)胞株K562細(xì)胞有一定的抑制活性[6]。為了進(jìn)一步深化研究，加大了對(duì)8-硝基苯并呋喃[3,2-d]嘧啶類(lèi)化合物的合成并在此基礎(chǔ)上硝基還原為氨基，探討其對(duì)人白血病細(xì)胞株K562細(xì)胞的體外增殖抑制活性。

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1目標(biāo)化合物的合成

合成路線如圖1所示：

1.1.12,4-二氯-8-硝基苯并呋喃[3,2-d]嘧啶(1)的合成

方法[6,7]，以5-硝基水楊醛為原料，與羥胺反應(yīng)后脫水、再經(jīng)氧烷基化、重排閉環(huán)、氯化等一系列反應(yīng)得到化合物1。

1.1.2化合物2a-2e的合成

在裝有回流冷凝管的50 mL圓底燒瓶中，加入113 mg(0.4 mmol)化合物1、 5 mL異丙醇、0.5 mmol胺和100 μL三乙胺，微波反應(yīng)0.5 h，蒸出異丙醇，用大量水洗滌得目標(biāo)化合物2a-2e。

1.1.3化合物2f-2g的合成

在裝有回流冷凝管的50 mL圓底燒瓶中，加入113 mg(0.4 mmol)化合物1、 5 mL二氯甲烷、0.5 mmol胺和100 μL三乙胺，超聲反應(yīng)2 h，蒸出二氯甲烷，依次用水和異丙醇洗滌得目標(biāo)化合物2f-2g。

1.1.4化合物3a-3g的合成(以3a為例)

在裝有回流冷凝管和溫度計(jì)的50 mL圓底燒瓶中，加入177 mg化合物2a和10 mL四氫呋喃，加熱溶解后加入1.5 mL冰醋酸和0.3 g還原鐵粉，加熱回流，TLC跟蹤檢測(cè)，反應(yīng)2.5 h。過(guò)濾，蒸出四氫呋喃，加蒸餾水，乙酸乙酯萃取，蒸去溶劑得粗產(chǎn)物，用薄層制備色譜法分離提純，以石油醚:乙酸乙酯1∶1為展開(kāi)劑，得目標(biāo)化合物3a。

1.2目標(biāo)化合物表征

目標(biāo)化合物的結(jié)構(gòu)均經(jīng) IR、1H NMR 和EI-MS確證見(jiàn)表2。合成收率、主要理化性質(zhì)和EI-MS數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

圖1　目標(biāo)化合物苯并呋喃[3,2-d]嘧啶類(lèi)衍生物的合成路線

CompdAppearanceYield/%mp/℃EI-MS(m/z)[M+]2aYellowsolid91282～2853552bYellowsolid82285～2873552cYellowsolid84285～2883562dLightyellowsolid88283～2853562eYellowsolid65270～2723562fLightyellowsolid61120～1233072gLightyellowsolid70249～2513063aYellowsolid40196～1983253bWhitesolid41269～2723253cYellowsolid45205～2073263dLightyellowsolid48235～2373263eLightyellowsolid38282～2853263fLightyellowsolid40112～1152773gLightyellowsolid4389～92276

1.3抗白血病細(xì)胞活性研究

化合物的體外抗癌活性由貴州省中科院天然產(chǎn)物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成測(cè)定，抗癌活性實(shí)驗(yàn)以 DMSO 作為參照物，阿霉素(ADM)作為對(duì)照藥劑。采用 MTT法初步測(cè)定了目標(biāo)化合物對(duì)人白血病細(xì)胞(K562)的抑制率[8]，結(jié)果見(jiàn)表3。

計(jì)算公式為：抑制率(%) = [(對(duì)照組OD值-樣品組OD值)/對(duì)照組OD值]×100

表2　目標(biāo)化合物的1H NMR和IR數(shù)據(jù)

表3　在10-4mol/L濃度下目標(biāo)產(chǎn)物對(duì)K562腫瘤細(xì)胞抑制活性

2　結(jié)果與討論

(1)8-硝基苯并呋喃[3,2-d]嘧啶類(lèi)目標(biāo)化合物(2a-g)的合成主要采用了微波和超聲波技術(shù)，與常溫反應(yīng)比，在微波或超聲波技術(shù)的輔助下，能大大縮短反應(yīng)時(shí)間，副產(chǎn)物少，產(chǎn)品收率高。

(2)8-氨基苯并呋喃[3,2-d]嘧啶類(lèi)目標(biāo)化合物(3a-g)的合成主要采用了四氫呋喃作為溶劑，經(jīng)TLC跟蹤檢測(cè)，反應(yīng)時(shí)間2.5h時(shí)收率達(dá)到最大，再增加反應(yīng)時(shí)間，收率基本不變。若以丙酮或2,4-二氧六環(huán)為溶劑時(shí)，產(chǎn)物雜質(zhì)過(guò)多，后處理麻煩，產(chǎn)品收率降低。

(3)采用MTT法評(píng)價(jià)目標(biāo)化合物對(duì)人白血病細(xì)胞K562體外增殖抑制活性，結(jié)果顯示所合成化合物對(duì)K562細(xì)胞均具有一定的抑制作用，但均低于陽(yáng)性對(duì)照阿霉素?；衔?c和3d抑制作用相對(duì)較好，說(shuō)明芳環(huán)上間位和對(duì)位羥基的引入能明顯增強(qiáng)其K562細(xì)胞抑制活性，鄰位羥基可能與嘧啶環(huán)上的氮原子形成分子內(nèi)氫鍵而減弱使其抑制活性；此外，將硝基還原為氨基后，化合物活性均具有一定幅度的提升，可能與還原后其溶解性增大有關(guān)。上述化合物的初步構(gòu)效關(guān)系對(duì)下一步藥物設(shè)計(jì)與合成具有一定的指導(dǎo)意義。

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(責(zé)任編輯：王先桃)

Synthesis of 8-substituent Benzofuran [3,2-d] Pyrimidine Derivatives and Evaluation of their Anti-leukemia Cells Activity

YANG Yupu1, ZHANG Qianjun1*， XU Zhiling2, LU Yongzhong3, WANG Xingdong2

(1.College of Chemistry and Chemical Engineering, Guizhou University, Guiyang 550025,China;2.The Research and Development Center of Fine Chemicals Guizhou University, Guiyang 550025,China; 3.School of Pharmaceutical Engineering, Guizhou Institute of Technology, Guiyang 550003, China)

Fourteen 8-nitro or 8-amino benzofuran[3,2-d]pyrimidinederivatives were designed and synthesized through a series of reactions. The structures of target compounds were confirmed by EI-MS, 1H NMR andIR, The in vitro anti-proliferative activity against K562cells was evaluated by MTT assay.The results show all of the compounds display a content of inhibition effect against K562 cells. The inhibitionof8-amino benzofuran[3,2-d]pyrimidine derivatives was greater than the 8-nitrobenzofuran [3,2-d] pyrimidine derivatives.

benzofuran[3; 2-d]pyrimidine derivatives; synthesis; anti-leukemia cells

1000-5269(2016)02-0031-04

10.15958/j.cnki.gdxbzrb.2016.02.08

2016-02-14

貴州省自然科學(xué)基金黔科合字[2011]2067號(hào)

楊毓溥(1990-)，男，在讀碩士，研究方向：有機(jī)合成，Email：yangyupu183@163.com.

張前軍，Email:qianjunzhang@126.com.

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