新型HuR抑制劑1-苯磺酰基-3-苯基吲哚-4,5-二酮的合成

趙 胤，殷 珊，吳艷丹，徐 成，倪廣惠

(云南中醫藥大學 中藥學院，云南 昆明 650500)

人類抗原R(HuR)是一種在機體組織廣泛表達的RNA結合蛋白，作為基因轉錄后表達的重要調控因子；HuR調節靶mRNA的表達，編碼參與炎癥[1]，細胞分裂[2]，腫瘤發生[3-4]，血管生成[5-6]，轉移[7]， 凋亡[8-9]，免疫[10]等.HuR在炎癥和癌癥領域具有重要作用，成為人們研究藥物的靶點.2018年，Leonardo[11]等研究發現1-苯磺酰基-3-苯基吲哚-4,5-二酮5能直接與HuR蛋白結合，并調節其與細胞內靶mRNA的結合，是一種有效的HuR抑制劑.因此，1-苯磺酰基-3-苯基吲哚-4,5-二酮的合成對于HuR抑制劑的發現和優化至關重要.

目前，1-苯磺酰基-3-苯基吲哚-4,5-二酮的合成方法報道的較少，文獻[11]報道的方法以5-甲氧基吲哚為起始原料，3位溴化后，1位氮與苯磺酰基縮合，再與苯基硼酸發生Suzuki偶聯反應，得到1-苯磺酰基-3-苯基-5-甲氧基吲哚，最后經去甲基化和IBX氧化共5步反應得到1-苯磺酰基-3-苯基吲哚-4,5-二酮，總產率為35%.該合成方法合成路線較長，操作復雜，中間體3-溴-5-甲氧基吲哚性質不穩定而且反應時間較長，所用的液溴有著強烈的毒害性和腐蝕性，健康成本較高.

1 實驗

1.1 主要儀器與試劑

Yanaco顯微熔點儀(溫度未校正)；Bruker AM 400MHz核磁共振譜儀(溶劑為CDCl3，TMS為內標)；循環水真空泵(上海貝侖儀器設備有限公司)；恒溫磁力攪拌水槽(PSL-1810)；磁力攪拌器(艾卡(IKA)儀器設備有限公司).

叔丁醇鉀(上海韶遠試劑有限公司)；碘苯(上海韶遠試劑有限公司)；2-碘酰基苯甲酸(上海韶遠試劑有限公司)；三溴化硼(上海泰坦科技股份有限公司)；苯磺酰氯(上海泰坦科技股份有限公司)；二氯甲烷、乙酸乙酯、石油醚等(分析純，天津市致遠化學試劑有限公司)

1.2 全合成路線

以5-甲氧基吲哚1為起始原料，在其C3位與芳基鹵化物芳基化得到化合3-苯基-5-甲氧基吲哚，并用苯磺酰氯處理，最后經去甲基化和IBX氧化，共4步反應得到目標化合物1-苯磺酰基-3-苯基吲哚-4,5-二酮5；與現有合成方法相比，此方法具有合成方法簡單，成本低廉，操作簡單等優點.具體合成路線見圖1.

圖1 1-苯磺酰基-3-苯基吲哚-4,5-二酮的合成路線

1.3 目標化合物的合成方法及數據

1.3.1 3-苯基-5-甲氧基吲哚(2)的合成

在干燥的圓底瓶中加入5-甲氧基吲哚 442.0 mg(3.0 mmol)和叔丁醇鉀 694.0 mg (6.0 mmol)，固體混合物經過3次真空/氮氣吹掃，然后注入 6.5 mL 脫氣的二甲基亞砜(冷凍-泵-解凍)，攪拌 5 min 后使固體溶解，然后加入碘苯 171 μL(1.5 mmol)，80 ℃ 氮氣氣氛下攪拌.反應 40 h 后，加入 6 mL 去離子水淬滅，60 mL 乙酸乙酯萃取，然后依次用半飽和NaCl溶液，飽和NaCl溶液洗滌3次，有機層用無水Na2SO4干燥.過濾，濾液減壓蒸除溶劑，殘余物經硅膠柱層析純化得到化合物2162.2 mg(產率24%，37% brsm)，1-苯基-5-甲氧基吲哚 6 260mg(產率39%，59% brsm)，回收原料5-甲氧基吲哚 153.5 mg.

3-苯基-5-甲氧基吲哚(2) 淡黃色油狀液體,V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=5∶1,Rf∶0.36;1H NMR(CDCl3,400 MHz),δ8.14(s,1H),7.68～7.64(m,2H),7.46(t,J=7.7 Hz,2H),7.40(d,J=2.3 Hz,1H),7.35～7.29(m,3H),6.93(dd,J=8.8,2.4 Hz,1H),3.88(s,3H);13C NMR(100 MHz,CDCl3)δ154.77,135.70,131.84,128.78,127.38,126.21,125.90,122.56,118.21,112.70,112.06,101.70,56.01.核磁數據與文獻[12]一致.

1-苯基-5-甲氧基吲哚(6) 淡黃色油狀液體,V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=5∶1,Rf:0.70;1H NMR(CDCl3,400 MHz),δ7.74～7.70(d,J=8.0 Hz,1H),7.53～7.50(m,4H),7.50～7.47(m,2H),7.16(d,J=4 Hz,1H),6.90(d,J=9.0Hz,1H),6.62(d,J=3.2 Hz,1H),3.89(s,3H);13C NMR(100 MHz,CDCl3)δ154.60,139.96,129.57,128.32,127.47,126.22,124.03,118.82,112.48,111.29,103.22,55.86.

1.3.2 1-苯磺酰基-3-苯基-5-甲氧基吲哚(3)的合成

取氫氧化鈉 78 mg(1.86 mmol)和四丁基溴化銨 9 mg(0.02 mmol)分散在干燥的DCM中，加入3-苯基-5-甲氧基吲哚 2 133.5 mg(0.6 mmol)室溫攪拌 2 min，在冰水浴條件下加入苯磺酰氯 100 μL(0.79 mmol)，室溫反應，2 h 后TLC檢測反應完全，用硅藻土過濾，濾液減壓蒸除溶劑，殘余物經硅膠柱層析得到化合物3183 mg.

1-苯磺酰基-3-苯基-5-甲氧基吲哚(3) 黃色油狀液體,V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=5∶1,Rf∶0.47,產率84%;1H NMR(400 MHz,CDCl3),δ7.98～7.89(m,2H),7.88(d,J=4 Hz,1H),7.64(s,1H),7.60～7.51(m,3H),7.49～7.45(m,2H),7.45～7.40(m,2H),7.40～7.34(m,1H),7.19(d,J=2.4 Hz,1H),6.98(dd,J=9.0,2.4 Hz,1H),3.80(s,3H);13C NMR(100 MHz,CDCl3)δ156.83,138.17,133.76,133.05,130.31,129.25,128.94,127.80,127.57,126.74,123.77,114.74,113.92,103.04,55.73.

1.3.3 1-苯磺酰基-3-苯基-5-羥基吲哚(4)的合成

取1-苯磺酰基-3-苯基-5-甲氧基吲哚(3)183 mg(0.5 mmol)，加入干燥的DCM 2.5 mL，在 -78 ℃ 和氮氣保護的條件下，加入BBr3(3 mL)；將反應置于 -78 ℃ 的條件下反應 0.5 h 后，將溫度逐漸升至室溫并用TLC檢測反應的情況，2.5 h 后TLC檢測反應完全.向反應液中加入 48 mL 水稀釋反應液，用飽和NaHCO3溶液中和反應液，用二氯甲烷萃取有機層，有機層用飽和NaCl溶液洗并用無水Na2SO4干燥，過濾，濾液減壓蒸除溶劑，殘余物經硅膠柱層析純化得到 116.2 mg 化合物4.

1-苯磺酰基-3-苯基-5-羥基吲哚(4) 黃色油狀物,V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=4∶1,Rf:0.47,產率67%;1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ7.92～7.87(m,2H),7.86(d,J=4Hz,1H),7.63(s,1H),7.57～7.48(m,3H),7.45～7.40(m,2H),7.42～7.38(m,2H),7.37～7.28(m,1H),7.17(d,J=2.4 Hz,1H),6.88(dd,J=8.9,2.4 Hz,1H)∶13C NMR(100 MHz,CDCl3)δ152.60,138.09,133.80,132.89,130.64,129.26,128.89,127.73,127.58,126.74,123.93,114.83,114.02,105.65.核磁數據與文獻[11]一致.

1.3.4 1-苯磺酰基-3-苯基吲哚-4,5-二酮(5)的合成

取1-苯磺酰基-3-苯基-5-羥基吲哚 97.8 mg(0.28 mmol)溶于 1.4 mL 乙酸乙酯中，然后加入IBX 194 mg(0.34 mmol)，室溫反應過夜.TLC檢測反應完后用硅藻土過濾，濾液減壓蒸除溶劑，經硅膠柱層析的到化合物 577 mg .

1-苯磺酰基-3-苯基吲哚-4,5-二酮 暗紅色固體,V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=2∶1,Rf∶0.42,產率76%,m.p.135～146 ℃;1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ7.99～7.92(m,3H),7.74(tt,J=7.5 Hz,1H),7.66～7.60(m,2H),7.61～7.56(m,2H),7.44(s,1H),7.41～7.34(m,3H),6.20(d,J=10.4 Hz,1H);13C NMR(100 MHz,CDCl3)δ181.61,173.92,137.60,136.90,135.40,131.02,130.45,130.20,128.67,128.47,128.32,127.18,125.92,123.46.核磁數據與文獻[11]一致.

2 結果與討論

以5-甲氧基吲哚為原料，C3位與碘苯芳基化，1位引入苯磺酰基，以及去甲基化和氧化，共4步反應得到1-苯磺酰基-3-苯基吲哚-4,5-二酮.

將芳香基團直接引入吲哚3位碳上主要是通過過渡金屬催化交叉偶聯反應來實現[14].采用簡單的芳基鹵化物對未受保護的吲哚進行分子C3芳基化，減少了過渡金屬的使用.同時，該反應不需要事先溴代，避免了使用液溴，減少毒害物質的使用，縮短了反應路線.在5-甲氧基吲哚的1位引入強吸電子基團苯磺酰基，不僅能起保護作用，還可以提高吲哚2,3位的反應性能.因此設計了機理，設想先在5-甲氧基吲哚的1位引入苯磺酰基，然后3位與碘苯實現芳基化，這樣可以避免1-苯基-5-甲氧基吲哚6的產生，提高產率，優化合成路線.在實驗過程中，利用薄層色譜對反應過程進行檢測，并未得到1-苯磺酰基-5-甲氧基吲哚C3位與碘苯芳基化的產物；同時，有5-甲氧基吲哚，3-苯基-5-甲氧基吲哚以及1-苯基-5-甲氧基吲哚的生成.證明了該反應體系會導致苯磺酰基的離去，1-苯磺酰基-5-甲氧基吲哚的結構被破壞了.

圖2 反應機理

3 結語

本實驗以5-甲氧基吲哚為起始原料，5-甲氧基吲哚C3位與芳基鹵化物芳基化，并用苯磺酰氯處理，最后經去甲基化和IBX氧化，共4步反應得到HuR抑制劑1-苯磺酰基-3-苯基吲哚-4,5-二酮.該合成路線簡短，成本低廉，操作簡單，反應時間短且反應產率較高.該合成路線的設計為1-苯磺酰基-3-苯基吲哚-4,5-二酮研究體內活性抗癌化合物提供了保障并為開發和研究下一代HuR抑制劑奠定了基礎.