N-氮雜環甲基芳氧苯氧丙酰胺衍生物的抗腫瘤活性

劉祈星　柳愛平　黃明智

(1. 腫瘤微環境與免疫治療湖北省重點實驗室(三峽大學)， 湖北 宜昌　443002； 2. 三峽大學 生物與制藥學院， 湖北 宜昌　443002； 3. 湖南化工研究院， 長沙　410007)

?

N-氮雜環甲基芳氧苯氧丙酰胺衍生物的抗腫瘤活性

劉祈星1，2柳愛平3黃明智3

(1. 腫瘤微環境與免疫治療湖北省重點實驗室(三峽大學)， 湖北 宜昌443002； 2. 三峽大學 生物與制藥學院， 湖北 宜昌443002； 3. 湖南化工研究院， 長沙410007)

摘要：合成了系列N-氮雜環甲基芳氧苯氧丙酰胺化合物，其結構經核磁共振(氫譜、碳譜)、液-質聯用、紅外光譜和元素分析確證，采用MTT法測定了其對A549和Hela細胞系的活性，結果表明化合物表現出不同程度的抗腫瘤活性，部分化合物活性高于對照藥劑順鉑．

關鍵詞：氮雜環；芳氧苯氧基丙酰胺；抗腫瘤活性

芳氧苯氧基丙酸衍生物作為選擇性乙酰輔酶A羧化酶(ACCase)抑制劑被研究者們廣泛研究，并產生了大批商品化除草劑品種，其中精喹禾靈(Quizalofop-p-ethyl)是一種闊葉作物田用除草劑，用于防除禾本科雜草[1]．近年來研究成果發現，芳氧苯氧基丙酸類化合物除農用除草活性外，還兼具醫藥抗腫瘤活性[2]，美國杜邦公司對該類化合物的抗腫瘤活性進行了大量研究，發現化合物2-[4-[(7-氯-2-喹喔啉)氧基]苯氧基]丙酸(XK469)具有高效和廣譜的抗腫瘤活性，該化合物于2001年進入臨床研究階段[2]，XK469是一個選擇性拓撲異構酶IIβ抑制劑，因其高選擇低毒的特性，科學家們對芳氧苯氧基丙酸類化合物進行了深入探索[4-6]，但未找到一個活性及安全性更優異的化合物．近年來，科研人員對XK469進行了深入的研究[7-10]，發現了其新的抗腫瘤活性，擴大了其活性譜．

含氮雜環類化合物具有廣泛的生理和藥理活性，前期的研究中[11，12]，研究了N-氮雜環甲基和N-氮雜環甲氧基芳氧苯氧丙酰胺化合物的除草活性，基于該類化合物的抗腫瘤活性相關報道，本文進一步對文獻[11]中合成的N-氮雜環甲基芳氧苯氧丙酰胺類化合物的抗腫瘤活性進行了研究，目標化合物的合成路線如圖1所示．

1實驗部分

1.1儀器與試劑

WRS-1A數字熔點儀；Vairian INOVA-300型核磁共振儀；PE System 2000 FTIR紅外儀；PE2400II- CHNS/O元素分析儀；Perkin Elmer Polarimeter 341旋光儀；Agilent 1100液相色譜儀和液相色譜-質譜聯用儀；HP 6890/5973氣質聯用儀．所用試劑均為市售AR或CP．

1.2合成步驟

化合物的合成方法、物化參數及譜圖數據參見文獻[11]．

1.3抗腫瘤活性

采用MTT法對N-氮雜環甲基芳氧苯氧丙酰胺化合物進行人非小細胞肺癌細胞株A549和宮頸癌細胞株Hela的體外抗腫瘤活性測試．活性測試方法參考文獻[13]，根據N-氮雜環甲基芳氧苯氧丙酰胺化合物對A549和Hela細胞系在不同濃度下的抑制活性，分別計算其抑制率．最后根據化合物濃度的對數值以及對應的細胞抑制率，畫出線性回歸曲線，最后利用SPSS數據處理軟件分別計算所測樣品的半數抑制濃度IC50．

2結果與討論

利用MTT法測試N-氮雜環甲基芳氧苯氧丙酰胺化合物對A549和Hela細胞株的抑制率并進一步計算其對兩種腫瘤細胞的半數抑制濃度IC50值，結果見表1．

表1　化合物對A549和Hela細胞IC50值

CompdsArRZIC50/mMA549 HelaF1Ar1HCH=CH0.4860.663F2Ar2HCH=CH0.0430.533F3Ar3HCH=CH0.0740.137F4Ar4HCH=CH0.1690.023F5Ar5HCH=CH0.2420.597F6Ar6HCH=CH0.1260.172F7Ar1HS0.034/F9Ar3HS0.0120.358F10Ar4HS0.2270.271F11Ar5HS0.1740.049F13Ar1CH3S0.0230.065F15Ar1C2H5S0.0250.041F16Ar2C2H5S0.0220.049Cisplatin0.0260.036

結果顯示N-氮雜環甲基芳氧苯氧丙酰胺化合物對A549具有很好的抑制活性，IC50值在0.012～0.486 mM之間，其中化合物F9(0.012 mM)、F13(0.023 mM)、F15(0.025 mM)、F16(0.022 mM)均小于對照試樣順鉑(0.026 mM)．同時化合物F對細胞株Hela也有較高活性，IC50值在0.023～0.847 mM之間，其中化合物F4活性高于順鉑，其IC50值為0.023 mM，同時F11、F13、F15、F16對Hela活性與順鉑相當．通過對比分析，可知化合物N-氮雜環甲基芳氧苯氧丙酰胺化合物對細胞株A549活性較細胞株Hela高．構效關系研究表明：對人非小細胞肺癌細胞株A549細胞系，當氮雜環為噻唑環(Z為S即化合物F7～F16)時，化合物活性(平均IC50=0.074 mM)普遍高于吡啶環(Z為CH=CH即化合物F1～F6)化合物(平均IC50=0.190 mM)，其中當酰胺N原子上連有烷基(甲基、乙基)時，活性較高，如當R=甲基、乙基時化合物F13(0.023 mM)、F15(0.025 mM)、F16(0.022 mM)的活性均高于對照藥劑順鉑(0.026 mM)；對宮頸癌細胞株Hela，化合物活性普遍較差，當酰胺N原子上有烷基(甲基、乙基)時，活性普遍較高(平均IC50=0.052 mM)，但均低于對照藥劑順鉑．

3結論

本文合成了系列N-氮雜環甲基芳氧苯氧丙酰胺類化合物，采用MTT法測定了其對A549和Hela細胞系的活性，結果表明所合成化合物表現出不同程度的抗腫瘤活性，部分化合物的活性高于對照藥劑順鉑．

參考文獻：

[1]Deyi Z, Haiyan S, Bo L, et al. Development of an Enzyme-linked Immunosorbent Assay for Quantitative Determination of Quizalofop-p-ethyl[J]． J Agric Food Chem, 2006, 54(23):8682-8687．

[2]劉祈星，柳愛平，胡艾希，等. 2-(4-芳氧苯氧基)丙酸類化合物的研究進展[J]．農藥，2015，54(8)：551-558．

[3]Hazeldine S T, Polin L, Kushner J, et al. Part 3：Synthesis and Biological Evaluation of Some Analogs of the Antitumor Agents, 2- {4- [(7-Chloro-2-quinoxalinyl)oxy]phenoxy}propionic Acid, and 2-{4- [(7-Bromo-2-quinolinyl)oxy] phenoxy}propionic Acid[J]． Bioorg Med Chem, 2005, 13(4)：1069-1081．

[4]Hazeldine S T, Polin L, Kushner J, et al. Synthetic Modification of the 2-Oxypropionic Acid Moiety in 2-{4-[(7-chloro -2-quinoxalinyl)oxy]phenoxy} Propionic Acid (XK469), and Consequent Antitumor Effects. Part 4[J]． Bioorg Med Chem, 2005, 13(12)：3910-3920．

[5]Hazeldine S T, Polin L, Kushner J, et al. Synthesis and Biological Evaluation of Conformationally Constrained Analogs of the Antitumor agents XK469 and SH80. Part 5[J]． Bioorg Med Chem, 2006, 14(7)：2462-2467．

[6]趙翠花，陳奕，丁健，等．喹喔啉衍生物的設計合成及抗腫瘤活性研究[J]．藥學學報，2005，40(9)：814-819．

[7]Ramirez J, Kim T W, Liu W, et al. A Pharmacogenetic Study of Aldehyde Oxidase I in Patients Treated with XK469[J]． Pharmacogenet. Genomics, 2014, 24 (2)：129-132．

[8]Kakodkar N C, Peddinti R, Kletzel M, et al. The Quinoxaline Anti-tumor Agent (R+)XK469 Inhibits Neuroblastoma Tumor Qrowth[J]． Pediatric Blood & Cancer, 2011, 56 (1)：164-167．

[9]Yong W P, Kim T W, Undevia S D, et al. R(+)XK469 Inhibits Hydroxylation of S-warfarin by CYP2C9[J]． Eur J Cancer, 2009, 45 (11)：1904-1908．

[10] Reiners J J, Kleinman M, Joiakim A, et al. The Chemotherapeutic Agents XK469 (2-{4-[(7-chloro-2-quinoxalinyl)oxy] phenoxy} Propionic Acid) and SH80 (2-{4-[(7-bromo-2-quinolinyl)oxy]Phenoxy}Propionic Acid) Inhibit Cytokinesis and Promote Polyploidy and Induce Senescence[J]． J Pharmacol Exp Ther, 2009, 328 (3)：796-806．

[11] 劉祈星，胡艾希，王曉光，等．N-雜環甲基2-(4-雜芳氧基苯氧基)丙酰胺的合成及除草活性[J]．高等學校化學學報，2014，35(2)：262-269．

[12] 劉祈星，黃明智，柳愛平，等．N-氮雜環甲氧基-O-(4-芳氧基苯基)乳酸酰胺的合成與除草活性[J]．有機化學，2014，34(1)：118-125．

[13] 彭俊梅．基于4,4-二甲基-1-芳基-1-戊烯-3-酮的噻唑及嘧啶衍生物的合成與生物活性[D]．長沙：湖南大學，2013．

[責任編輯周文凱]

收稿日期：2015-11-09

基金項目：國家自然科學基金(21272062)；腫瘤微環境與免疫治療湖北省重點實驗室開放基金(2015KZL09)；三峽大學人才科研啟動基金(KJ2014B084)

通信作者：劉祈星(1986-)，男，講師，博士，主要從事新藥設計與合成研究．E-mail：qixingliu86@163.com.

DOI：10.13393/j.cnki.issn.1672-948X.2016.01.022

中圖分類號：TQ25：O626

文獻標識碼：A

文章編號：1672-948X(2016)01-0105-03

Antitumor Activity ofN-Heterocyclo Containing Nitrogen Methyl Aryloxyphenoxy Propionamide

Liu Qixing1，2Liu Aiping3Huang Mingzhi3

(1. Hubei Key Laboratory of Tumor Microenvironment & Immunotherapy, China Three Gorges Univ., Yichang 443002, China；2. College of Biological & Pharmaceutical Sciences, China Three Gorges Univ., Yichang 443002, China; 3. Hunan Research Institute of Chemical Industry, Changsha 410007, China)

AbstractA series of N-heterocyclo containing nitrogen methyl aryloxyphenoxy propionamide compounds are prepared and structurally confirmed by NMR, LC-MS, IR and elemental analysis．Preliminary bioassay indicated that the compounds posed antitumor activity to A549 cell line and Hela cell line in vitro by MTT method. Some compounds have better activity than control drug cis-platinum.

Keywordsheterocyclo containing nitrogen;aryloxyphenoxy propionamide;antitumor activity