



〔摘要〕 目的 在喹啉環的C-2位引入親脂性苯胺基團,C-7位引入親水性基團,得到新型2-苯氨基喹啉衍生物,探究其抗腫瘤細胞增殖活性。方法 以DL-苯丙氨酸、L-苯丙氨酸和D-苯丙氨酸為原料合成關鍵中間體,與喹啉母核連接合成一系列2-苯氨基喹啉衍生物。采用CCK-8法測試目標化合物對人肝癌細胞(HepG2)和非小細胞肺癌細胞(A549)的抗增殖活性。通過Autodock軟件測試目標化合物與血管內皮生長因子受體(vascular endothelial growth factor receptor,VEGFR)、表皮生長因子受體(epidermal growth factor,EGFR)蛋白的結合效果。結果 合成了16個新型2-苯氨基喹啉衍生物,經1H NMR、LC-MS 確證其結構。體外抗腫瘤實驗結果表明,目標化合物 T-7與T-8的抗腫瘤活性與陽性對照藥吉非替尼以及樂伐替尼相當。Autodock軟件預測結果與體外抗腫瘤實驗結果一致。結論 新型2-苯氨基喹啉衍生物具有抗肝癌和非小細胞肺癌的作用,為進一步探究喹啉衍生物類抗腫瘤藥物打下基礎。
〔關鍵詞〕 2-苯氨基喹啉;肝癌;肺癌;細胞增殖;化學合成
〔中圖分類號〕R284.3" " " " "〔文獻標志碼〕A" " " " " 〔文章編號〕doi:10.3969/j.issn.1674-070X.2024.05.012
Design, synthesis, and antitumor activity of 2-anilinoquinoline derivatives
NING Hulin1,2, GUO Yihua1, LI Fengfeng1, LI Rongdong1*
1. Hunan University of Chinese Medicine, Changsha, Hunan 410208, China;
2. Hunan Jiudian Pharmaceutical Co., Ltd., Changsha, Hunan 410000, China
〔Abstract〕 Objective To yield a novel 2-anilinoquinoline derivative by introducing a lipophilic aniline group at the C-2 position of the quinoline ring and a hydrophilic group at the C-7 position, and to explore its anti-tumor cell proliferation activity. Methods Key intermediates were synthesized from DL-phenylalanine, L-phenylalanine, and D-phenylalanine, and a series of 2-anilinoquinoline derivatives were synthesized by linking them with quinoline nuclei. The anti-proliferative activity of the target compound on human liver cancer cells (HepgG2) and non-small cell lung cancer cells (A549) was tested using the CCK-8 method. The binding effects of the target compound with vascular endothelial growth factor receptor (VEGFR) and epidermal growth factor receptor (EGFR) proteins were determined by Autodock software. Results Sixteen new 2-anilinoquinoline derivatives were synthesized, and their structures were confirmed by 1H NMR and LC-MS. The results of in vitro anti-tumor experiments showed that the anti-tumor activities of target compounds T-7 and T-8 were comparable to those of the positive control medicines, Gefitinib and Lenvatinib. The test results of Autodock software were consistent with the results of in vitro anti-tumor experiments. Conclusion The novel 2-anilinoquinoline derivatives have effects against liver cancer and non-small cell lung cancer, laying a theoretical foundation for further exploration of quinoline derivatives as anti-tumor agents.
〔Keywords〕 2-anilinoquinolines; liver cancer; lung cancer; cell proliferation; chemical synthesis
根據最新的癌癥統計,在過去的20年里,每年與肝癌、肺癌相關的死亡率顯著上升[1-2]。當前研究抗肝癌、肺癌藥物的重點是開發療效更好、選擇性更強和患者依從性更高的靶向藥物[3]。吉非替尼(Gefitinib)被美國食品藥品監督管理局批準為治療肺癌的一線藥物[4],其作用靶標表皮生長因子受體(epidermal growth factor,EGFR)是最常見的用于研發抗肺癌藥物的高效靶標[5]。血管內皮生長因子受體(vascular endothelial growth factor receptor,VEGFR)抑制劑在肝癌中的應用被認為是阻止肝癌細胞生長和擴散的最成功的方法之一[6]。樂伐替尼[7](Lenvatinib)和卡博替尼[8](Cabozantinib)均是VEGFR激酶抑制劑,且母核結構都為喹啉環。
喹啉是藥物設計的“特權亞結構”[9-12],以喹啉結構作為母核,利用拼接原理引入苯氨基基團,合成了許多具有抗腫瘤活性的苯氨基喹啉衍生物。例如伯舒替尼[13](Bosutinib)被批準治療慢性髓系白血病;來那替尼[14](Neratinib)、吡咯替尼[15](Pyrotinib)用于抗乳腺癌;培利替尼[16](Pelitinib)可以治療肺癌。這些化合物在喹啉的不同位置進行不同的修飾,喹啉的6、7位分別與不同的疏水或親水基團相連,4位與苯胺相連。由于4-苯氨基喹啉的顯著抗癌特性,研究人員對2-苯氨基喹啉衍生物的抗癌活性進行研究,發現部分2-苯氨基喹啉衍生物的抗腫瘤活性比4-苯氨基喹啉衍生物強[17-20]。因此,本文以EGFR抑制劑和VEGFR抑制劑為先導化合物,并采取優勢片段對接的策略(圖1),利用拼接原理在喹啉的2位上連接苯氨基團,6、7位與不同的親水基團對接,設計合成了16個新型2-苯氨基喹啉衍生物,并測試其對人肝癌細胞(HepG2)和非小細胞肺癌細胞(A549)的抗增殖活性。
1 儀器與試藥
Water Xevo G2-XS TOf 型質譜儀(美國沃特世科技有限公司);AVANCE Ⅲ HD 600 MHz型核磁共振波譜儀(德國布魯克科技有限公司);RE-2000B 型旋轉蒸發儀、DFY-10L型低溫恒溫反應浴槽、SHZ-D(Ⅲ)型循環水式真空泵、DB-2BC型真空干燥箱(鞏義市予華儀器有限公司);ZNCL-DL-G2型智能磁力攪拌器(愛博特科技有限公司);Multiskan MK型多功能酶標儀(Thermo公司);5415R型高速離心機(Eppendorf公司);SW-CJ-A-2FD型單面凈化工作臺(蘇州凈化設備有限公司);二氧化碳培養箱(Sheldon Manufacturing inc公司);人肺癌細胞株A549和人肝癌細胞株Hepg-2由湖南省中藥活性物質篩選工程技術研究中心贈予;吉非替尼(河南普賽化工產品有限公司);樂伐替尼(上海笛柏生物科技有限公司)。實驗所用試劑均為市售化學純或分析純。
2 方法與結果
2.1" 目標化合物的合成
目標化合物T1~T16的合成方案如圖2所示,合成路線分為兩部分。第一部分,以DL-苯丙氨酸、L-苯丙氨酸、D-苯丙氨酸為起始原料,經乙酰化、硝化、酯化和還原,得到重要中間體B-DL-5、B-L-5和B-D-5。第二部分,目標化合物以阿魏酸為起始原料,經酯化、芐基化、硝化、成環、脫保護、乙酰化和氯化,得到6-甲氧基-7-乙酰氧基-2-氯喹唑啉(A-8),然后與第一部分中間體B-DL-5、B-L-5和B-D-5以及4-氨基苯甲酸乙酯、4-甲基苯胺、2-甲基-4-甲氧基苯胺、4-溴-2-氟苯胺、3-氯-4-氟苯胺對接得到中間體C-1~C-8,再脫保護得目標化合物T-1~T-8,再對T-8的7位羥基進行修飾,得到目標化合物T-9~T-16。
2.1.1" 2-乙酰氨基-3-苯基丙酸(B-DL-2)的制備
DL-苯丙氨酸(15 g,0.091 mol)和水(200 mL)室溫攪拌30 min,緩慢滴加飽和的NaOH水溶液,調節溶液的pH值至DL-苯丙氨酸全溶,緩慢滴加乙酸酐(15 mL,0.159 mol)。乙酸酐滴加過程中,由于pH值的改變,DL-苯丙氨酸析出,滴加飽和的NaOH水溶液維持反應液的弱堿性環境(pH=8.0)。室溫反應3 h,TLC檢測反應完全后,滴加鹽酸調節反應液的pH值至2,產物完全析出,抽濾,干燥得白色固體15.8 g,收率:84.0%。
目標化合物B-D-2、B-L-2的合成參照上述方法。
2.1.2" 2-乙酰氨基-3-(4-硝基苯基)丙酸(B-DL-3)的制備" 在250 mL圓底燒瓶中緩慢加入98%濃硫酸(4.4 mL)和65%~68%硝酸(3.7 mL),控溫-10 ℃攪拌0.5 h,分批加2-乙酰氨基-3-苯基丙酸(4.6 g,0.048 mol)后攪拌5 h,將反應瓶置于室溫繼續攪拌反應19 h,TLC檢測反應完全后,將反應液倒入200 mL冰水中,攪拌,產物析出,抽濾,干燥得白色固體5.2 g,收率:92.8%。
目標化合物B-D-3、B-L-3的合成參照上述方法。
2.1.3" 2-乙酰氨基-3-(4-硝基苯基)丙酸甲酯(B-DL-4)的制備" 2-乙酰氨基-3-(4-硝基苯基)丙酸(5.2 g,0.024 mol),甲醇(52 mL)加入250 mL圓底燒瓶中,在85 ℃下攪拌0.5 h后,緩慢滴加98%濃硫酸(0.73 mL),回流反應7 h,TLC檢測反應完全后,冷卻至室溫。減壓蒸除甲醇,加乙酸乙酯(150 mL)提取,滴加飽和Na2CO3溶液,調節pH值至7,水相用乙酸乙酯(50 mL×2)萃取,合并有機相,加水(50 mL×2)洗滌,無水硫酸鎂干燥有機相4 h。過濾,濾液減壓濃縮,得黃色固體4.5 g,收率:83.3%。
目標化合物B-D-4、B-L-4的合成參照上述方法。
2.1.4" 2-乙酰氨基-3-(4-氨基苯基)丙酸甲酯(B-DL-5)的制備" 將還原鐵粉(9.7 g,0.199 mol)、氯化銨(0.6 g,0.013 mol)、乙醇(52 mL)、水(13 mL)和冰醋酸(3 mL)均加入三頸燒瓶中,再置于90 ℃油浴鍋中攪拌反應1.5 h后,加入2-乙酰氨基-3-(4-硝基苯基)丙酸甲酯(4.5 g,0.019 mol)繼續加熱攪拌反應3 h,經TLC檢測反應完全后,趁熱抽濾,濾液減壓濃縮,加二氯甲烷(150 mL)提取,加水(50 mL×2)洗滌,無水硫酸鎂干燥有機相4 h。過濾,濾液減壓濃縮,得黃白色固體2.6 g,收率:65.0%。
目標化合物B-D-5、B-L-5的合成參照上述方法。
2.1.5" (E)-3-((4-羥基-3-甲氧基)苯基)丙烯酸甲酯(A-2)的制備" 阿魏酸(10 g,0.052 mol)溶于甲醇(50 mL),90 ℃攪拌0.5 h,緩慢滴加98%濃硫酸(1.8 mL),回流反應6 h。TLC檢測反應完全后,停止反應。冷卻至室溫,減壓蒸出甲醇,加乙酸乙酯(100 mL),滴加飽和Na2CO3水溶液,調節pH值至7,加水(50 mL×3)洗滌,無水硫酸鎂干燥有機相4 h。過濾,減壓濃縮,得淡黃色液體10.2 g,收率:95.3%。
2.1.6" (E)-3-((3-甲氧基-4-芐氧基)苯基)丙烯酸甲酯(A-3)的制備" (E)-3-((4-羥基-3-甲氧基)苯基)丙烯酸甲酯(10.2 g,0.049 mol)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF, 27.5 mL)、氯化芐(5.3 mL,0.046 mol),K2CO3(8 g,0.058 mol),75 ℃攪拌6 h。TLC檢測反應完全后,停止反應。冷卻至室溫,倒入1 000 mL冰水中攪拌2 h,抽濾,烘干濾餅,得白色固體12.3 g,收率:84.2%。
2.1.7" (E)-3-((5-甲氧基-2-硝基-4-芐氧基)苯基)丙烯酸甲酯(A-4)的制備" (E)-3-((3-甲氧基-4-芐氧基)苯基)丙烯酸甲酯(12.3 g,0.041 mol),冰醋酸(50 mL),60 ℃攪拌0.5 h后,置于25 ℃下攪拌,分批緩慢滴加HNO3(24.6 mL),反應溫度控制在30 ℃以下。滴加完HNO3后,繼續攪拌0.5 h,TLC檢測反應完全后,停止反應。將反應液倒入1 000 mL冰水中攪拌2 h,抽濾得到濾餅,濾餅干燥后得淡黃色固體14 g,收率:98.6%。
2.1.8" 6-甲氧基-7-芐氧基-2-喹啉酮(A-5)的制備" (E)-3-((5-甲氧基-2-硝基-4-芐氧基)苯基)丙烯酸甲酯(3.6 g,0.010 mol)、還原鐵粉(17.3 g,0.310 mol)、冰醋酸(36 mL)、無水乙醇(36 mL)和濃鹽酸HCl(12 d)加入三頸燒瓶中,90 ℃機械攪拌6 h,TLC檢測反應完全后,停止反應。趁熱抽濾,減壓濃縮,加入二氯甲烷(126 mL)、水(63 mL),攪拌0.5 h,抽濾,濾液用水(50 mL×3)洗滌,抽濾,烘干,得灰白色固體1.6 g,收率:55.2%。
2.1.9" 7-羥基-6-甲氧基-2-喹啉酮(A-6)的制備" 將6-甲氧基-7-芐氧基-2-喹啉酮(4.0 g, 0.014 mol)、冰醋酸(10 mL)、濃HCl(30 mL)均加入反應瓶中,再置于110 ℃油浴鍋中,攪拌反應6 h,TLC檢測反應完全后,停止反應。反應液冷卻至室溫,減壓濃縮,加甲醇(10 mL)攪拌1 h后,抽濾,烘干,得粉紅色固體2.3 g,收率:85.2%。
2.1.10" 6-甲氧基-7-乙酰氧基-2-喹啉酮(A-7)的制備" 7-羥基-6-甲氧基-2-喹啉酮(2.5 g,0.015 mol)、乙酸酐(36 mL)、吡啶(7.4 mL)置于100 ℃攪拌1 h后,加入4-二甲氨基吡啶(0.15 g,0.001 mol),繼續反應6 h,TLC檢測反應完全后,停止反應。反應液冷卻至室溫,加至200 mL冰水中攪拌2 h后,抽濾,烘干,得黃白色固體2.1 g,收率:70.0%。
2.1.11" 2-氯-6-甲氧基-7-乙酰氧基喹啉(A-8)的制備" 6-甲氧基-7-乙酰氧基-2-喹啉酮(2.3 g,0.010 mol)溶于氯化亞砜(17.7 mL,0.244 mol),80 ℃攪拌0.5 h后,滴加加DMF(23 d)。繼續反應4 h,TLC檢測反應完全后,停止反應。反應液冷卻至室溫,減壓濃縮后,加冰水800 mL,攪拌2 h,抽濾,烘干,得黃色固體2.3 g,收率:92.0%。
2.1.12" 2-乙酰氨基-3-(4-((6-甲氧基-7-乙酰氧基喹啉-2-基)氨基)苯基)丙酸甲酯(C-1)的制備" 將2-氯-6-甲氧基-7-乙酰氧基喹啉(0.8 g,0.003 mol)以及2-乙酰氨基-3-(4-氨基苯基)丙酸甲酯(1.1 g,0.005 mol)加入反應瓶,再置于160 ℃油浴鍋中攪拌反應2 h,TLC檢測反應完全后,停止反應。冷卻至室溫,加二氯甲烷(50 mL),攪拌2 h,抽濾,烘干,得黃色固體0.6 g,收率:42.8%。
目標化合物C-2~C-8的合成參照上述方法。
2.1.13" 2-乙酰氨基-3-(4-((7-羥基-6-甲氧基喹啉-2-基)氨基)苯基)丙酸甲酯(T-1)的制備" 2-乙酰氨基-3-(4-((6-甲氧基-7-乙酰氧基喹啉-2-基)氨基)苯基)丙酸甲酯(0.6 g,0.001 mol)、甲醇(10 mL),置于80 ℃攪拌0.5 h,加入氨水(2 mL),繼續反應6 h,TLC檢測反應完全后,停止反應。冷卻至室溫,減壓濃縮,加50 mL冰水攪拌,抽濾,烘干,得黃色固體0.4 g,收率:73.5%。
目標化合物T-2~T-8的合成參照上述方法。
2.1.14" 2-((3-氯-4-氟苯基)氨基)-6-甲氧基-7-(3-(二甲氨基)丙氧基)喹啉(T-9)的制備" 2-((3-氯-4-氟苯基)氨基)- 6-甲氧-7-羥基基喹啉(1 g,0.003 mol)溶于DMF(5 mL),置于95 ℃攪拌0.5 h,加入碳酸鉀(1.3 g,0.009 mol)、碘化鉀(0.02 g)和N,N-二甲基-3-氯丙烷(0.46 g,0.004 mol)。繼續反應24 h,TLC檢測反應完全后,停止反應。冷卻至室溫,加冰水(50 mL),攪拌2 h,抽濾,烘干濾餅得粗產品。將粗產品溶于甲醇(5 mL),緩慢滴加鹽酸,析出白色固體,抽濾,烘干,得黃白色固體1.1 g,收率:84.6%。
目標化合物T-10~T-11的合成參照上述方法。
2.1.15" 2-((3-氯-4-氟苯基)氨基)-6-甲氧基-7-(3-氯丙氧基)喹啉(D-8)的制備" 2-((3-氯-4-氟苯基)氨基)-7-羥基-6-甲氧基喹啉(0.6 g,0.002 mol)溶于DMF(2.1 mL),置于75 ℃攪拌0.5 h,加入碳酸鉀(0.54 g,0.004 mol)、碘化鉀(0.02 g)和1,3-溴氯丙烷(0.71 mL,0.008 mol)。繼續反應6.5 h,TLC檢測反應完全后,停止反應。冷卻至室溫,加冰水(50 mL),攪拌2 h,抽濾,烘干,得白色固體0.6 g,收率:85.7%。
2.1.16" 2-((3-氯-4-氟苯基)氨基)-6-甲氧基-7-(3-(二乙氨基)丙氧基)喹啉(T-12)的制備" 2-((3-氯-4-氟苯基)氨基)-6-甲氧基-7-(3-氯丙氧基)喹啉(0.7 g,0.002 mol)溶于DMF(4.2 mL),置于95 ℃攪拌0.5 h,加入碳酸鉀(0.31 g,0.002 mol)、碘化鉀(0.02 g)和二乙胺(0.37 mL,0.004 mol)。繼續反應23 h,TLC檢測反應完全后,停止反應。冷卻至室溫,加冰水(50 mL),攪拌2 h,抽濾,烘干濾餅得粗產品。將粗產品溶于甲醇(5 mL),緩慢滴加鹽酸,析出白色固體,抽濾,烘干,得黃白色固體0.4 g,收率:52.6%。
目標化合物T-13~T-16的合成參照上述方法。
2.2" 目標化合物的圖譜數據
2.2.1" 2-乙酰氨基-3-(4-((7-羥基-6-甲氧基喹啉-2-基)氨基)苯基)丙酸甲酯(T-1)" 黃色固體,收率:73.5%。1H NMR (600 MHz, DMSO-d6) δ 7.72 (d, J = 8.5 Hz, 2H), 7.23 (s, 1H), 7.04 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 5.96 (d, J = 10.0 Hz, 1H), 5.77 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 5.23 (s, 1H), 4.06-4.01 (m, 1H), 3.83 (s, 3H), 3.00 (dd, J = 11.3, 5.1 Hz, 1H), 2.82 (dd, J = 11.5, 6.5 Hz, 1H), 1.78 (s, 3H), 1.63 (s, 3H). HRMS(ESI)C22H23N3O5[M+H]+:理論值410.171 0,實測值410.171 4。
2.2.2" (S)-2-乙酰氨基-3-(4-((7-羥基-6-甲氧基喹啉-2-基)氨基)苯基)丙酸甲酯(T-2)" 黃色固體,收率:70.2%。HRMS(ESI)C22H23N3O5[M+H]+:理論值410.171 0, 實測值410.171 4。1H NMR (600 MHz, DMSO-d6) δ 7.70 (d, J = 8.2 Hz, 2H), 7.22 (s, 1H), 7.03 (d, J = 8.2 Hz, 2H), 5.95 (d, J = 10.0 Hz, 1H), 5.74 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 5.23 (s, 1H), 4.03-4.00 (m, 1H), 3.82 (s, 3H), 3.00 (dd, J = 11.3, 5.8 Hz, 1H), 2.82 (dd, J = 11.4, 6.4 Hz, 1H), 1.78 (s, 3H), 1.24 (s, 3H)。
2.2.3" (R)-2-乙酰氨基-3-(4-((7-羥基-6-甲氧基喹啉-2-基)氨基)苯基)丙酸甲酯(T-3)" 黃色固體,收率:67.5%。HRMS(ESI)C22H23N3O5[M+H]+:理論值410.171 0,實測值410.171 4。1H NMR (600 MHz,DMSO-d6) δ 7.71 (d, J = 8.5 Hz, 2H), 7.21 (s, 1H), 7.03 (d, J = 8.5 Hz, 2H), 5.97 (d, J = 7.3 Hz, 1H), 5.74 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 5.22 (s, 1H), 4.04-3.99 (m, 1H), 3.82 (s, 3H), 3.00 (dd, J = 11.4, 5.0 Hz, 1H), 2.82 (dd, J = 11.4, 6.3 Hz, 1H), 1.78 (s, 3H), 1.24 (s, 3H)。
2.2.4" 4-((7-羥基-6-甲氧基喹啉-2-基)氨基)苯甲酸乙酯(T-4)" 白色固體,收率:67.5%。HRMS(ESI) C19H18N2O4[M+H]+:理論值339.133 9,實測值339.130 0。1H NMR (600 MHz, DMSO-d6) δ 8.06(d, J = 8.8 Hz, 2H), 7.90 (d, J = 8.8 Hz, 3H), 7.14 (s, 1H), 7.06 (s, 1H), 6.90 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 4.28 (q, J = 7.1 Hz, 2H), 3.86 (s, 3H), 1.32 (t, J = 7.1 Hz, 3H)。
2.2.5" 2-(對甲苯氨基)-7-羥基-6-甲氧基喹啉(T-5)" 白色固體,收率:78.9%。HRMS(ESI)C17H16N2O2[M+H]+:理論值281.128 5,實測值281.200 0。1H NMR
(600 MHz, DMSO-d6) δ 7.78 (d, J = 8.4 Hz, 3H), 7.09 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 7.04 (s, 1H), 6.93 (s, 1H), 6.74 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 3.83 (s, 3H), 2.25 (s, 3H)。
2.2.6" 2-((2-甲基-4-甲氧基苯基)氨基)-7-羥基-6-甲氧基喹啉(T-6)" 白色固體,收率:80.8%。HRMS(ESI)C18H18N2O3[M+H]+:理論值311.139 0,實測值311.136 3。1H NMR (600 MHz, DMSO-d6) δ 8.10(s, 1H), 7.77 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.47 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 7.06 (s, 1H), 6.83 (d, J = 6.9 Hz, 1H), 6.77 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 6.65 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 3.82 (s, 3H), 3.75 (s, 3H), 2.19 (s, 3H)。
2.2.7" 2-((2-氟-4-溴苯基)氨基)-7-羥基-6-甲氧基喹啉(T-7)" HRMS(ESI)C16H12BrFN2O2[M+H]+:理論值363.013 9,實測值363.014 3。白色固體,收率:89.2%。1H NMR (600 MHz, DMSO-d6) δ 8.73 (d, J =
8.0 Hz, 1H), 7.90 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.53 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.38 (d, J = 8.1 Hz, 1H), 7.14 (s, 1H), 7.07 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.02 (s, 1H), 3.85 (s, 3H)。
2.2.8" 2-((3-氯-4-氟苯基)氨基)-7-羥基-6-甲氧基喹啉(T-8)" 黃白色固體,收率:85.7%。1H NMR (600 MHz, DMSO-d6) δ 8.49 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 7.89 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 7.72 (d, J = 9.0 Hz, 1H), 7.34 (t, J = 9.1 Hz, 1H), 7.15 (s, 1H), 7.05 (s, 1H), 6.85 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 3.85 (s, 3H)。
2.2.9" 2-((3-氯-4-氟苯基)氨基)-6-甲氧基-7-(3-(二甲氨基)丙氧基)喹啉(T-9)" 黃白色固體,收率:84.6%。HRMS(ESI)C21H23ClFN3O2[M+H]+:理論值404.153 6,實測值404.153 9。1H NMR (600 MHz, DMSO-d6) δ 8.36 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 7.96 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.84 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.34 (t, J = 9.1 Hz, 1H), 7.23 (s, 1H), 7.14 (s, 1H), 6.92 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 4.22 (t, J = 5.7 Hz, 2H), 3.87 (s, 3H), 3.25 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 2.83 (s, 6H), 2.26-2.20 (m, 2H)。
2.2.10" 2-((3-氯-4-氟苯基)氨基)-6-甲氧基-7-(3-(二丁氨基)丙氧基)喹啉(T-10)" 黃白色固體,收率:51.4%。HRMS(ESI)C27H35ClFN3O2[M+H]+:理論值488.247 5,實測值488.250 4。1H NMR (600 MHz, DMSO-d6) δ 8.39 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 7.94 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.80 (d, J = 9.1 Hz, 1H), 7.33 (t, J = 9.1 Hz, 1H), 7.19 (s, 1H), 7.08 (s, 1H), 6.89 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 4.15 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 3.85 (s, 3H), 2.54 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 2.36 (t, J = 7.1 Hz, 4H), 1.91-1.85 (m, 2H), 1.39-1.33 (m, 4H), 1.29-1.22 (m, 4H), 0.83 (t, J = 7.3 Hz, 6H)。
2.2.11" 2-((3-氯-4-氟苯基)氨基)-6-甲氧基-7-(3-嗎啉代丙氧基)喹啉(T-11)" 黃白色固體,收率:71.4%。HRMS(ESI)C23H25ClFN3O3[M+H]+:理論值 446.164 1,實測值446.164 8。1H NMR (600 MHz, DMSO-d6) δ 8.31 (d, J = 6.8 Hz, 1H), 7.95 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.86 (d, J = 9.1 Hz, 1H), 7.34 (t, J = 9.1 Hz, 1H), 7.19 (s, 1H), 7.11 (s, 1H), 6.88 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 4.16 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 3.85 (s, 3H), 3.59 (t, J = 4.3 Hz, 4H), 2.46 (t, J = 7.1 Hz, 2H), 1.98-1.93 (m, 2H), 1.31-1.21 (m, 4H)。
2.2.12" 2-((3-氯-4-氟苯基)氨基)-6-甲氧基-7-(3-(二乙氨基)丙氧基)喹啉(T-12)" 黃白色固體,收率:52.6%。HRMS(ESI)C23H27ClFN3O2[M+H]+:理論值 432.184 9,實測值432.187 4。1H NMR (600 MHz, DMSO-d6) δ 8.34 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 7.95 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.82 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.34 (t, J = 9.1 Hz, 1H), 7.19 (s, 1H), 7.10 (s, 1H), 6.86 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 4.15 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 3.85 (s, 3H), 2.56 (t, J = 6.9 Hz, 2H), 2.49-2.46 (m, 4H), 1.90-1.86 (m, 2H), 0.96 (t, J = 7.1 Hz, 6H)。
2.2.13" 2-((3-氯-4-氟苯基)氨基)-6-甲氧基-7-(3-(二辛氨基)丙氧基)喹啉(T-13)" 黃白色固體,收率:67.6%。HRMS(ESI)C35H51ClFN3O2[M+H]+:理論值600.372 7,實測值600.373 4。1H NMR (600 MHz,DMSO-d6) δ 8.44 (d, J = 8.9 Hz, 1H), 7.93 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.78 (d, J = 9.1 Hz, 1H), 7.31 (t, J = 9.1 Hz, 1H), 7.18 (s, 1H), 7.08 (s, 1H), 6.89 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 4.15 (t, J = 6.2 Hz, 2H), 3.85 (s, 3H), 2.33 (t, J = 6.8 Hz, 4H), 1.87 (t, J = 6.3 Hz, 2H), 1.38-1.31 (m, 4H), 1.25-1.20 (m, 6H), 1.16-1.10 (m, 16H), 0.76 (t, J = 7.0 Hz, 6H)。
2.2.14" 2-((3-氯-4-氟苯基)氨基)-6-甲氧基-7-(3-(吡咯烷-1-基)丙氧基)喹啉(T-14)" 黃白色固體,收率:80.0%。HRMS(ESI)C23H25ClFN3O2[M+H]+:理論值430.169 2,實測值430.169 6。1H NMR (600 MHz,DMSO-d6) δ 8.31 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.95 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.86 (d, J = 10.5 Hz, 1H), 7.35 (t, J = 9.1 Hz, 1H), 7.19 (s, 1H), 7.10 (s, 1H), 6.87 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 4.16 (t, J = 6.5 Hz, 2H), 3.85 (s, 3H), 2.57 (t, J = 7.1 Hz, 2H), 2.45 (t, J = 5.1 Hz, 4H), 1.98-1.93 (m, 2H), 1.71-1.68 (m, 4H)。
2.2.15" 2-((3-氯-4-氟苯基)氨基)-6-甲氧基-7-(3-(哌啶-1-基)丙氧基)喹啉(T-15)" 黃白色固體,收率:89.6%。HRMS(ESI)C24H27ClFN3O2[M+H]+:理論值444.184 9,實測值:444.185 4。1H NMR (600 MHz,DMSO-d6) δ 8.32 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 7.95 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.88 (d, J = 7.7 Hz, 1H), 7.34 (t, J = 9.1 Hz, 1H), 7.20 (s, 1H), 7.11 (s, 1H), 6.91 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 4.15 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 3.85 (s, 3H), 2.43 (t, 4H), 1.97 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 1.57–1.49 (m, 6H), 1.27-1.22 (m, 2H)。
2.2.16" 2-((3-氯-4-氟苯基)氨基)-6-甲氧基-7-(3-(二己氨基)丙氧基)喹啉(T-16)" 黃白色固體,收率:72.7%。HRMS(ESI)C31H43ClFN3O2[M+H]+:理論值544.310 1,實測值544.309 6。1H NMR (600 MHz, DMSO-d6) δ 8.42 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.95 (d, J= 8.8 Hz, 1H), 7.82 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 7.33 (t, J= 9.1 Hz, 1H), 7.21 (s, 1H), 7.10 (s, 1H), 6.92 (d, J= 8.7 Hz, 1H), 4.44 (t, J = 5.6 Hz, 2H), 4.20 (s, 3H), 3.32-3.26 (m, 2H), 1.32-1.16 (m, 16H), 0.85 (t, J = 8.8 Hz, 12H)。
2.3" 體外抗腫瘤活性實驗
采用CCK-8法測定目標化合物T1~T16對人非小細胞肺癌細胞A549和人肝癌細胞HepG-2的體外抗腫瘤增殖實驗,分別以吉非替尼和樂伐替尼為陽性對照藥物。將處于對數生長期的A549癌細胞和HepG2癌細胞接種于96孔板中(1×105個/mL),置于37 ℃、5% CO2條件下的培養箱中貼壁培養24 h,棄去原培養基。分組情況:(1)空白組:含有培養基、CCK-8溶液,不含細胞與藥物;(2)正常對照組:含有細胞、培養基、CCK-8溶液,不含藥物;(3)藥物組:含有細胞、培養基、CCK-8溶液、藥物;藥物按照濃度梯度0.5、1、5、10、25、50、100 μmol·L-1給藥(每個藥物濃度設6個復孔),每孔100 μL,置于37 ℃、5% CO2培養箱中培養。細胞培養48 h后,每孔加入CCK-8 10 μL培養基,置于培養箱中繼續培養1 h后,用酶標儀在450 nm波長下測其OD值,并計算各化合物的IC50 值(表1)。
2.4" 目標化合物的分子對接
從RCSB蛋白庫網站(https://www. rcsb.org/)獲取EGFR蛋白的X-衍射晶體結構(PDB編號為2ITY[21])和VEGFR蛋白的X-衍射晶體結構(PDB編號為3WZD[22])。利用Autodock軟件對活性最好的目標化合物T-7、T-8與VEGFR、EGFR進行分子對接。對接結果如表2所示。目標化合物T-7、T-8與EGFR蛋白和VEGFR蛋白的結合模式圖見圖3—4,T-7、T-8能很好地插入靶蛋白的結合口袋并與靶蛋白周圍的氨基酸殘基發生相互作用,主要為疏水作用和氫鍵作用。目標化合物T-7與3WZD蛋白的氨基酸殘基CYS-919形成氫鍵,苯環部分與ASP-1046、VAL-899、GLU-885形成疏水作用,結合自由能為-5.52 kcal·mol-1,同時其與2ITY蛋白的氨基酸殘基MET-793和PRO-794形成氫鍵,結合自由能為
-5.59 kcal·mol-1。目標化合物T-8與2ITY蛋白的氨基酸殘基GLU-865、ARG-836形成氫鍵,T-8結構中的2-苯氨基環與LEU-862和THR-892形成疏水作用,結合自由能為-6.15 kcal·mol-1。目標化合物T-7和T-8的結合能均小于最低結合自由能-5 kcal·mol-1,可推測目標化合物通過抑制EGFR或VEGFR蛋白而發揮抗腫瘤活性。
3 討論
本文以阿魏酸為原料,經過酯化、芐基化、硝化、成環、脫保護、乙酰化,最后氯化得到中間體A-8,將中間體B-DL-5、B-L-5和B-D-5以及4-氨基苯甲酸乙酯、4-甲基苯胺、2-甲基-4-甲氧基苯胺、4-溴-2-氟苯胺、3-氯-4-氟苯胺引入A-8的2位,并對其7位的乙酰基脫保護后得目標化合物T-1~T-8,然后對T-8進行修飾得到目標化合物T-9~T-16,經1H NMR、LC-MS進行結構表征。
采用CCK-8法,對目標化合物T-1~T-16進行初步的活性篩選,實驗結果表明:當喹啉母核2位取代為3-氯-4-氟苯氨基,7位取代基為羥基(T-8)以及不同的烷氧基(T-9、T-10、T-11、T-12、T-13、T-14、T-15、T-16)時,目標化合物T-8抗腫瘤效果最好,其C-7位取代基為羥基;當喹啉母核C-7位取代基為羥基,C-2位取代基為不同的苯氨基(T-1、T-2、T-3、T-4、T-5、T-6、T-7、T-8)時,T-7抗腫瘤效果最好,其2位取代基為2-氟-4-溴苯氨基。同時,目標化合物T-7抗腫瘤活性與吉非替尼以及樂伐替尼相當,T-8的抗腫瘤活性與吉非替尼相當。通過Autodock軟件測試目標化合物T-7和T-8與抗非小細胞肺癌相關的EGFR靶點蛋白以及抗人肝癌細胞相關的VEGFR靶點蛋白的結合能力,結果顯示目標化合物T-7和T-8與EGFR以及VEGFR蛋白均有較好的結合效果,因此目標化合物可能通過抑制VEGFR或EGFR蛋白而發揮抗腫瘤活性。
本研究設計、合成了一系列2-苯氨基喹啉衍生物,對其喹啉環2位和7位進行結構修飾得到16個目標化合物,并通過1H NMR、LC-MS認證其結構。經體外抗腫瘤活性實驗,發現目標化合物T-7和T-8的抗腫瘤活性與陽性對照藥吉非替尼以及樂伐替尼相當;分子對接結果顯示目標化合物與EGFR、VEGFR靶點具有較好的結合作用,推測目標化合物通過抑制EGFR或VEGFR蛋白而發揮抗腫瘤活性。本研究為進一步開發抗腫瘤藥物新型2-苯氨基喹啉類衍生物提供依據。
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(本文編輯" 蘇" 維)
〔收稿日期〕2023-11-07
〔基金項目〕湖南中醫藥大學藥學一流學科開放基金重點項目(2021YX01)。
〔通信作者〕*李榮東,男,教授,碩士研究生導師,E-mail:jjdhw12@163.com。