鞏 藝，周 根，王關(guān)煉，劉歡歡，劉雄利，周 英，俸婷婷

(貴州大學(xué) 貴州省藥食兩用資源應(yīng)用開發(fā)工程實(shí)驗(yàn)室，貴州 貴陽 550025)

姜黃酮骨架雙螺環(huán)吡咯氧化吲哚類化合物的合成及其抗白血病活性研究

鞏 藝，周 根，王關(guān)煉，劉歡歡，劉雄利，周 英*，俸婷婷

(貴州大學(xué) 貴州省藥食兩用資源應(yīng)用開發(fā)工程實(shí)驗(yàn)室，貴州 貴陽 550025)

本文以各種取代的靛紅1、二烯酮3-烯基氧化吲哚2與脯氨酸或硫代脯氨酸，在有機(jī)溶劑乙腈中回流，進(jìn)行1，3-偶極子3+2環(huán)加成反應(yīng)，獲得6個(gè)新型的姜黃酮骨架雙螺環(huán)吡咯氧化吲哚類化合物 (3a～3f， Scheme 1)，產(chǎn)率65～81%，dr值10∶1～15∶1， 其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR，13C NMR和HR-MS(ESI-TOF)表征。采用MTT法研究了3a～3f對人白血病細(xì)胞(K562)的體外抗腫瘤活性。結(jié)果表明：化合物3a對K562具有一定的抑制活性(IC50為27.9 μM)， 接近于陽性對照藥順鉑。

姜黃酮； 氧化吲哚； 環(huán)加成反應(yīng)； 姜黃酮骨架雙螺環(huán)吡咯氧化吲哚類化合物； 抗腫瘤活性

多官能團(tuán)氧化吲哚廣泛存在天然產(chǎn)物和合成藥物分子中，其中，尤其3，3′-吡咯雙螺環(huán)氧化吲哚因?yàn)榫哂袕V泛的生物活性，吸引了許多化學(xué)工作者及醫(yī)藥化學(xué)團(tuán)隊(duì)的廣泛關(guān)注[1-4]。倍半萜姜黃酮Turmerone I，(S)-芳姜黃酮(S)-ar-Turmerone II是從姜黃的根莖分離出來，被報(bào)道具有細(xì)胞毒、抗炎，抗癌和抗蛇毒活性[5-8]。姜黃作為食品中的一種配料和調(diào)味品，也作為一種藥物使用。因此， 根據(jù)藥物設(shè)計(jì)中藥效團(tuán)和骨架遷越原理，鑒于3，3′-吡咯雙螺環(huán)氧化吲哚骨架化合物和姜黃酮具有潛在的生物活性。因此，把姜黃酮骨架拼接到3，3′-吡咯雙螺環(huán)氧化吲哚骨架，合成一系列新的潛在多活性官能團(tuán)的氧化吲哚衍生物，可以為生物活性篩選提供化合物源，對藥物的篩選和制藥行業(yè)具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

本文以各種取代的靛紅1、二烯酮3-烯基氧化吲哚2與脯氨酸或硫代脯氨酸，在有機(jī)溶劑乙腈中回流，進(jìn)行1，3-偶極子3+2環(huán)加成反應(yīng)，獲得6個(gè)新型的姜黃酮骨架雙螺環(huán)吡咯氧化吲哚類化合物 (3a～3f， Scheme 1)，產(chǎn)率65～81%，dr值10∶1～>20∶1， 其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR，13C NMR和HR-MS(ESI-TOF)表征。采用MTT法研究了3a～3f對人白血病細(xì)胞(K562)的體外抗腫瘤活性。

Scheme 1

1 材料與合成方法

1.1儀器與試劑

WRS-1B型數(shù)字熔點(diǎn)儀；Bruker-400 MHz型核磁共振儀(CD3Cl為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo))； MicroTMQ-TOF型高分辨質(zhì)譜儀。

所用試劑均為分析純。

1.23a～3f的合成方法(以3a為例)

在反應(yīng)管中依次加入64.4 mgN-甲基靛紅1a (0.4 mmol)，190.2 mgN-芐基二烯酮3-烯基氧化吲哚 2a (0.6 mmol)，92.0 mg 脯氨酸(0.8 mmol)和10 mL乙腈溶液，回流反應(yīng)6 h，TLC檢測基本反應(yīng)完全，直接上樣經(jīng)柱層析(洗脫劑：V(石油醚)：V(乙酸乙酯)= 4∶1)純化得化合物(3a)172.0 mg。

用類似的方法合成3b～3f。

3a：黃色固體，m.p.76.9-78.0℃；yield：81%，10∶1dr；1H NMRδ：1.41(s，3H)，1.58(s，3H)，1.69-1.76(m，2H)，2.00-2.09(m，2H)，2.28-2.32(m，1H)，2.74(s，3H)，2.76-2.79(m，1H)，3.76(d，J=10.0Hz，1H)，4.26(d，J=12.0 Hz，1H)，4.90(d，J=12.0 Hz，1H)，5.12-5.17(m，1H)，5.43(s，1H)，6.37(d，J=8.0 Hz，1H)，6.58(d，J=4.0 Hz，1H)，6.77-6.79(m，2H)，6.83-6.86(m，1H)，6.93-7.00(m，2H)，7.08-7.15(m，3H)，7.18-7.29(m，2H)，7.43-7，45(m，1H)，7.57(d，J=8.0 Hz，1H)；13CNMRδ：20.3，25.9，27.0，27.4，30.9，43.6，47.6，64.3，65.7，66.9，78.1，107.8，108.0，121.7，122.0，123.5，124.8，125.5，126.8，127.3，128.2，128.3，128.4，128.5，129.5，135.5，141.8，143.9，155.1，175.0，176.3，196.1；HR-MS(ESI-TOF)m/z：Calcd. for C34H33N3NaO3{[M+Na]+} 554.2420， found 554.2424。

3b：黃色固體，m.p.76.4-77.9℃；yield：65%，15∶1dr；1H NMRδ：1.41(s，3H)，1.58(s，3H)，2.04-2.09(m，2H)，2.20-2.26(m，2H)，2.49-2.55(m，1H)，2.67-2.70(m，1H)，2.89(s，3H)，4.54-4.62(m，2H)，4.75(d，J=12.0 Hz，1H)4.93(d，J=12.0 Hz，1H)，5.73(s，1H)，6.08-6.10(m，1H)，6.25-6.27(m，1H)，6.53-6.57(m，2H)，7.07-7.10(m，1H)，7.17-7.21(m，2H)，7.24-7.30(m，4H)，7.70(d，J=4.0 Hz，1H)；13C NMRδ：20.0，26.1，27.0，30.8，31.3，44.1，47.2，53.4，59.0，65.1，66.9，107.6，108.9，109.0，113.5，113.7，115.2，115.4，122.3，122.9，126.1，127.1，127.5，128.6，129.1，135.6，138.8，143.2，154.6，157.3，159.2，172.6，176.7，196.6；HR-MS(ESI-TOF)m/z： Calcd. for C34H32FN3NaO3{[M+Na]+} 572.2325， found 572.2325.

3c：黃色固體，m.p.118.2-119.8℃；yield：78%，10∶1dr；1H NMRδ：1.38(s，3H)，1.56(s，3H)，2.04(s，3H)，2.00-2.07(m，2H)2.15-2.23(m，2H)，2.53-2.58(m，1H)，2.71-2.74(m，1H)，2.91(s，3H)，4.57-4.61(m，2H)，5.04(d，J=12.0 Hz，1H)，5.23(d，J=12.0 Hz，1H)，5.71(s，1H)，6.35-6.39(m，2H)，6.51(d，J=4.0 Hz，1H)，6.66-6.68(m，1H)，7.05-7.08(m，1H)，7.10-7.17(m，4H)，7.22-7.25(m，2H)，7.74(d，J=8.0 Hz，1H)；13C NMRδ：18.6，19.9，26.2，27.0，30.8，31.2，45.4，47.3，53.4，59.2，64.9，67.3，107.4，118.7，121.4，122.1，123.0，123.7，125.6，125.7，126.4，126.8，127.5，128.6，128.8，133.2，138.0，141.1，143.3，154.2，172.9，178.0，196.9；HR-MS(ESI-TOF)m/z： Calcd. for C35H35N3NaO3{[M+Na]+} 568.2576， found 568.2573.

3d：黃色固體，m.p.184.2-185.8℃；yield：80%，10∶1dr；1H NMRδ：1.56(s，3H)，1.57(s，3H)，2.80(s，3H)，2.89-2.93(m，1H)，3.32-3.36(m，1H)，3.57(d，J=6.0 Hz，1H)，3.84(d，J=6.0 Hz，1H)，3.88(d，J=6.0 Hz，1H)，4.96(d，J=12.0 Hz，1H)，5.10(d，J=12.0 Hz，1H)，5.16-5.21(m，1H)，5.53(s，1H)，6.61(d，J=4.0 Hz，1H)，6.77-6.79(m，2H)，6.88-6.92(m，1H)，7.03-7.05(m，2H)，7.11-7.12(m，3H)，7.25-7.28(m，1H)，7.54-7.55(m，1H)，7.65(d，J=4.0 Hz，1H)；13CNMRδ：20.3，26.3，27.2，29.6，36.5，44.6，50.6，53.4，62.3，67.8，107.9，114.5，121.7，122.7，122.8，123.0，126.3，126.9，127.2，127.7，128.3，128.8，128.9，129.1，130.2，137.2，137.7，143.3，156.8，173.7，174.4，194.5；HR-MS(ESI-TOF)m/z： Calcd. for C33H30ClN3NaO3S{[M+Na]+} 606.1594； Found： 606.1595.

3e：黃色固體，m.p.124.3-126.5℃；yield：71%，14∶1dr；1H NMR (CDCl3，400 MHz)δ：1.23-1.25(m，3H)，1.46(s，3H)，1.63(s，3H)，1.91(s，3H)，2.10-2.13(m，2H)，2.26-2.29(m，2H)，2.51-2.55(m，1H)，2.68-2.73(m，1H)，2.91(s，3H)，3.64-3.66(m，1H)，3.81-3.84(m，1H)，4.60-4.65(m，2H)，5.79(s，1H)，6.21(s，1H)，6.52-6.58(m，2H)，6.85-6.87(m，1H)，7.12-7.17(m，1H)，7.22-7.26(m，1H)，7.77(d，J=6.0 Hz，1H)；13C NMR(CDCl3，100MHz)δ：12.3，19.8，20.8，26.0，27.1，30.8，31.4，34.6，47.2，58.8，65.3，67.0，107.1，107.2，122.1，123.1，126.7，127.3，128.9，129.4，130.8，140.1，143.7，154.0，172.9，176.5，197.0；HR-MS(ESI-TOF)m/z： Calcd. for C30H33N3NaO3{[M+Na]+} 506.2420， found 506.2422.

3f：黃色固體，m.p.206.6-207.3℃；yield：70%，15∶1dr；1H NMRδ：1.23-1.27(m，3H)，1.47(s，3H)，1.64(s，3H)，2.08-2.13(m，2H)，2.22-2.28(m，2H)，2.48-2.54(m，1H)，2.70-2.75(m，1H)，2.93(s，3H)，3.62-3.68(m，1H)，3.80-3.86(m，1H)，4.58-4.62(m，2H)，5.77(s，1H)，6.37(s，1H)，6.56(d，J=8.0 Hz，1H)，6.61(d，J=8.0 Hz，1H)，7.03-7.05(m，1H)，7.14-7.18(m，1H)，7.26-7.30(m，1H)，7.76(d，J=8.0 Hz，1H)；13C NMRδ：12.3，20.0，26.1，27.0，30.8，31.3，34.7，47.2，58.9，65.1，67.0，107.6，108.2，122.3，123.0，126.2，126.7，127.2，128.9，129.1，141.3，143.2，154.5，172.5，176.1，196.6；HR-MS(ESI-TOF)m/z： Calcd. for C29H30ClN3NaO3{[M+Na]+} 526.1873， found 526.1875.

1.3體外抗腫瘤活性測試

采用MTT法[9-12]測試了3a～3f對人白血病細(xì)胞(K562)的體外抗腫瘤活性，以順鉑為陽性對照藥。

2 結(jié)果與分析

2.1合成

通過底物擴(kuò)展，我們發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)的活性普遍較高，在極性溶劑乙腈中6 h內(nèi)基本反應(yīng)完全(TLC檢測)。dr值通過粗核磁積分面積確定。靛紅芳環(huán)上有取代基團(tuán)時(shí)，dr值相對較高，但產(chǎn)率也相對較低。

2.2抗腫瘤活性

表1為3a～3f對K562的體外抗腫瘤活性。由表1可見，化合物3a對K562具有一定的抑制活性，接近于陽性對照藥順鉑， 說明姜黃酮骨架雙螺環(huán)吡咯氧化吲哚類骨架可以作為先導(dǎo)化合物骨架進(jìn)一步研究。

表1 3a～3k的體外抗腫瘤活性Tab.1 In vitro antitumor activities of 3a～3f

3 小 結(jié)

合成了6個(gè)新型的姜黃酮骨架雙螺環(huán)吡咯氧化吲哚類化合物(3a～3f)，產(chǎn)率65～81%，dr值10∶1～15∶1， 其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR，13C NMR和HR-MS(ESI-TOF)表征。采用MTT法研究了3a～3f對人白血病細(xì)胞(K562)的體外抗腫瘤活性。結(jié)果表明：化合物3a對K562具有一定的抑制活性， 接近于陽性對照藥順鉑， 說明姜黃酮骨架雙螺環(huán)吡咯氧化吲哚類骨架可以作為先導(dǎo)化合物骨架進(jìn)一步研究。其他相關(guān)藥理活性的研究正在進(jìn)行中。

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SynthesisandAnti-humanLeukemiaCellsActivitiesofTurmeroneMotif-fused3，3′-Pyrrolidinyl-dispirooxindoles

GONGYi，ZHOUGen，WANGGuan-lian，LIUHuan-huan，LIUXiong-li，ZHOUYing*，F(xiàn)ENGTing-ting

(GuizhouMedicineEdicineEdiblePlantResourcesResearchandDevelopmantCenter，GuizhouUniversity，Guiyang，Guizhou550025，China)

Six novel turmerone motif-fused 3，3′-pyrrolidinyl- dispirooxindoles(3a～3f)were synthesized via a multicomponent 1，3-dipolar cycloaddition event of dienones 2 with azomethine ylides (thermally generated in situ from isatins 1 and proline or thioproline). The yields and dr of 3a～3f were 65%～81% and 10∶1～15∶1， respectively. The structures were characterized by 1H NMR， 13C NMR and HR-MS(ESI-TOF). The in vitro antitumor activities against human leukemia cells(K562) were demonstrated by MTT assays. The results showed that 3a exhibited well inhibition activities against K562， showing IC50 27.9 μM， and showed equipotent potent than the positive control of Cisplatin.

turmerone； oxindole； cycloaddition reaction； turmerone motif-fused 3，3′-pyrrolidinyl- dispirooxindoles； antitumor activity

·研究簡報(bào)·

2017-06-22；

2017-09-15

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(81660576； 81603390)；貴州省教學(xué)改革創(chuàng)新項(xiàng)目(黔教研合JG字[2016]06)； 貴州省中藥民族藥制藥工程專業(yè)學(xué)位研究生工作站(黔教研合JYSZ字[2014]002)；貴州省藥食兩用資源應(yīng)用開發(fā)工程實(shí)驗(yàn)室(黔發(fā)改投資[2015]542號)；貴州省高層次創(chuàng)新型人才培養(yǎng)(黔科合[2015]4032號)；貴州省藥食同源資源研究開發(fā)科技創(chuàng)新人才團(tuán)隊(duì)(黔科合人才團(tuán)隊(duì)[2015]4010號)；貴州省藥食同源植物資源開發(fā)工程技術(shù)研究中心(黔科合G字[2015]4001號)。

*

周 英，教授，博士生導(dǎo)師，主要研究方向：中藥天然藥研究；E-mail： yingzhou71@126.com。

R-33

A

1008-0457(2017)05-0070-04國際DOI編碼10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2017.05.013