本发明属于药物化学领域,具体涉及一种1,3,5-三取代吡唑化合物及其制备方法和应用。
背景技术:
淋巴瘤(lymphoma)是淋巴结或结外淋巴组织的恶性肿瘤,一般可分为霍奇金淋巴瘤(hl)和非霍奇金淋巴瘤(nhl)两大类,nhl是成人淋巴瘤的主要类型,占世界上常见恶性肿瘤的第七位。弥漫性大b细胞淋巴瘤(dlbcl)是其中最为常见的一种亚型,而其又可分为三种亚型,分别是活化b细胞样型(abc)、生发中心b细胞样型(gcb)和原发性纵隔b细胞淋巴瘤(pmbl)。目前治疗淋巴瘤的主要手段是通过单克隆抗体的靶向治疗,但是这种治疗方式对于活化b细胞样型弥漫性大b细胞淋巴瘤预后较差。
根据目前的研究表明,黏膜相关型淋巴组织淋巴瘤易位蛋白1(malt1)是abc型淋巴瘤的有效靶分子,它可以切割多种底物,以促进淋巴细胞增殖,提高淋巴瘤细胞的存活率。基于malt1在淋巴瘤细胞中潜在的靶点作用进行药物的开发与设计,目前已经发现一系列先导化合物如下所示:
本发明通过六步反应得到1,3,5-三取代吡唑化合物,其制备方法简单,反应条件温和,能耗低,收率高,产品纯度高,实用性强,且所合成的1,3,5-三取代吡唑化合物是一类靶向malt1的小分子化合物,其相对分子质量在500以下,具有较高的体外抗癌活性,有望用于制备淋巴癌的靶向治疗药物。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种1,3,5-三取代吡唑化合物及其制备方法和应用,该化合物能够选择性的抑制toledo细胞(abc型弥漫性大b细胞淋巴瘤细胞)以及su-dhl细胞(gcb型弥漫性大b细胞淋巴瘤细胞)的生长,具有一定的药理活性,且其制备方法简单,实验条件温和,不要求高温高压、强酸强碱等苛刻条件,反应收率高。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种1,3,5-三取代吡唑化合物,其具体为5-(3,4-二氯苯基)-3-(4-(2-氯乙酰胺基)苯氧基)-1-(2-甲氧基乙基)吡唑,其结构式如下:
所述化合物的制备途径如下:
其具体制备步骤包括:
1)在冰浴条件下,将10mmol3,4-二氯苯乙酮溶于5ml四氢呋喃(thf)中,然后分批加入20mmolnah,搅拌混匀后移至室温、氮气气氛中,继续搅拌2h,然后逐滴加入50mmol碳酸二甲酯,搅拌混匀后回流反应1h,经tlc检测体系中无原料后停止反应,经纯化获得3,4-二氯苯甲酰基乙酸甲酯(化合物1);
2)取10.0mmol步骤1)所得3,4-二氯苯甲酰基乙酸甲酯,加13ml无水乙醇混合溶解,然后加入15.0mmol水合肼,于100℃下搅拌反应1h,得黄色澄清溶液,经tlc检测体系中无原料后停止反应,经纯化获得5-(3,4-二氯苯)-3-羟基吡唑(化合物2);
3)将0.3mmol步骤2)所得5-(3,4-二氯苯)-3-羟基吡唑与0.36mmol1-溴-4-硝基苯、0.003mmolnicl2(pph3)2、0.45mmolkhco3混合,加入1ml二甲基亚砜(dmso)摇匀,将反应瓶中充满氩气后密封,于90℃反应16h,经tlc检测体系中无原料后停止反应,经纯化获得5-(3,4-二氯苯基)-3-(4-硝基苯氧基)吡唑(化合物3);
4)在冰浴条件下,将0.18mmol步骤3)所得5-(3,4-二氯苯基)-3-(4-硝基苯氧基)吡唑与0.36mmolpph3于1ml四氢呋喃(thf)中溶解混匀,然后依次加入0.36mmol乙二醇单甲醚、0.27mmol偶氮二甲酸二异丙酯(diad),然后于室温下搅拌反应4h,经tlc检测体系中无原料后停止反应,经纯化获得5-(3,4-二氯苯基)-3-(4-硝基苯氧基)-1-(2-甲氧基乙基)吡唑(化合物4);
5)取0.06mmol步骤4)所得5-(3,4-二氯苯基)-3-(4-硝基苯氧基)-1-(2-甲氧基乙基)吡唑,加入0.6mmolzn及2ml甲醇,然后在搅拌条件下加入0.5ml冰醋酸,继续室温搅拌反应6h,经tlc检测体系中无原料后停止反应,经纯化获得5-(3,4-二氯苯基)-3-(4-氨基苯氧基)-1-(2-甲氧基乙基)吡唑(化合物5);
6)取0.06mmol步骤5)所得5-(3,4-二氯苯基)-3-(4-氨基苯氧基)-1-(2-甲氧基乙基)吡唑,加入1ml二氯甲烷,然后在搅拌条件下加入0.09mmol氯乙酸、0.12mmol1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(edci),常温搅拌反应0.5h,经tlc检测体系中无原料后停止反应,经纯化获得5-(3,4-二氯苯基)-3-(4-(2-氯乙酰胺基)苯氧基)-1-(2-甲氧基乙基)吡唑。
所得化合物与mi-2药物分子具有相近的药物活性,其对于toledo细胞(abc型弥漫性大b细胞淋巴瘤细胞)以及su-dhl细胞(gcb型弥漫性大b细胞淋巴瘤细胞)具有较好的选择抑制性,对两种细胞株的ic50值均可达到1μm以下,有望用于淋巴癌的靶向治疗药物。
本发明的显著优点在于:
(1)本发明经过酮酯缩合、吡唑环的环化、buchwald反应、mitsunobu反应、硝基还原、酰胺化反应等六步,高效合成目标化合物,其合成方法简单,实验条件温和,不要求高温高压等苛刻条件,且反应时间短,收率一般可达到60%以上,部分反应的收率可达到90%以上。
(2)本发明所得1,3,5-三取代吡唑化合物的相对分子质量小于500,属于小分子化合物,其脂水分配系数(clogp)小于5,且生物细胞实验证实该化合物具有一定的抗癌活性,因此该化合物具有用于制备抗癌药物的前景。
具体实施方式
为了使本发明所述的内容更加便于理解,下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明,但是本发明不仅限于此。
实施例1
(1)3,4-二氯苯甲酰基乙酸甲酯(化合物1)的制备
1.反应:取一个干燥洁净的100ml茄形烧瓶,在冰浴条件下,将3,4-二氯苯乙酮(1.89g,10mmol)溶于5mlthf之中,再用药匙将纯度60%的nah(800mg,20mmol)分批加入到反应体系中(加入应尽可能迅速,防止体系接触过多的空气),加完后移到室温下,在氮气氛围中搅拌反应2h,然后逐滴加入碳酸二甲酯(4.2ml,50mmol),在室温条件下搅拌、回流反应1h,tlc(展开体系:pe:ch2cl2=1:1)检测体系中无原料3,4-二氯苯乙酮后停止反应。
2.纯化:a)将反应液用40ml乙酸乙酯稀释,再用饱和氯化铵水溶液萃取洗涤三次,每次20ml,饱和食盐水洗涤两次,分液得到有机层;有机层加适量无水硫酸钠,搅拌2-3分钟除水干燥,然后过滤,用少量乙酸乙酯(3×2ml)洗涤硫酸钠;滤液经旋转蒸发仪蒸干后得到粗产物;b)先用pe(石油醚):ch2cl2=1:1为洗脱剂冲洗,然后用纯ch2cl2洗脱并收集目标产物,用旋转蒸发仪旋蒸除去溶剂,再用油泵抽去少量残留溶剂,最终得到约2.0g浅黄色固体,收率85%。
产物性状:浅黄色固体(常温下)。熔点:52.3-52.7℃。
:rf=0.50(pe:ch2cl2=1:1)。
1(400mhz,cdcl3)δ:12.49(s,1h),8.05(d,j=2.1hz,2h),7.89(d,j=2.1hz,1h),7.79(dd,j=8.4,2.1hz,2h),7.62-7.57(m,3h),7.51(d,j=8.4hz,1h),5.67(s,1h),3.99(s,4h),3.84(s,3h),3.78(s,6h)。
13(101mhz,cdcl3)δ:190.33,173.32,168.92,167.42,138.69,135.57,135.55,133.78,133.43,133.24,131.09,130.72,130.62,128.17,127.67,125.25,88.23,52.83,51.81,45.70。
(esi):calcdforc10h8cl2o3[m+h]+m/z246.9923,found246.9939。
(2)5-(3,4-二氯苯)-3-羟基吡唑(化合物2)的制备
1.反应:向反应瓶中加入化合物1(2.47g,10.0mmol),用注射器量取13ml无水乙醇,将其加入到反应瓶中,常温下搅拌或者超声使其混合均匀,然后将水合肼(910μl,15.0mmol)加入到反应体系中,此时溶液中有大量的固体未溶解,将反应瓶放置于100℃下反应,随着温度的上升,固体全部溶解,1h后反应瓶内得到黄色澄清液,取出冷却,取少量液体用tlc(展开体系:pe:etoac=1:1)检测体系中无原料后停止反应。
2.纯化:将反应液在减压条件下旋蒸除去少量乙醇,然后取下反应瓶;在一个200ml的锥形瓶中装入适量h2o,用滴管逐次移取反应浓缩液滴加至匀速搅拌的h2o中,有大量白色固体析出,将浑浊液进行减压抽滤,以抽干固体表面的水分,然后将得到的较干燥的白色固体放入真空干燥器中干燥2h,取出称重,得到2.1g白色固体,产率92%。
产物性状:白色固体(常温下)。熔点:201.9-202.5℃。
:rf=0.50(pe:etoac=1:1)。
1(400mhz,dmso-d6)δ:12.24(s,1h),10.16(s,1h),7.96(s,1h),7.67(d,j=2.8hz,2h),6.00(s,1h)。
13(101mhz,dmso-d6)δ:131.68,130.97,129.89,126.35,124.90。
(esi):calcdforc9h6cl2n2o[m+h]+m/z228.9930,found228.9925.
(3)5-(3,4-二氯苯基)-3-(4-硝基苯氧基)吡唑(化合物3)的制备
1.反应:将化合物2(69mg,0.3mmol)、1-溴-4硝基苯(73mg,0.36mmol)、nicl2(pph3)2(2mg,0.003mmol)、khco3(45mg,0.45mmol)装入反应瓶中,然后加入1mldmso,适当摇匀,充入氩气使反应瓶中的气体排除后密封,置于90℃的搅拌器中进行反应,16h后用tlc(展开体系:ch2cl2:etoac=30:1)检测体系中原料基本反应完全后停止反应。
2.纯化:a)将反应液用40ml乙酸乙酯稀释,再依次用0.5mol/l的hcl溶液萃取洗涤3次、去离子水洗涤2次、饱和食盐水洗涤1次,每次20ml,分液得到有机层,有机层加适量无水硫酸钠,搅拌2-3分钟除水,然后对反应液进行过滤,用少量乙酸乙酯(3×2ml)洗涤硫酸钠,收集洗涤液和滤液,经旋转蒸发仪旋蒸后得到粗产物;b)取适量粗产物于1ml离心管中,用乙酸乙酯溶解,上样,先用纯ch2cl2作为洗脱剂冲洗除去杂质,然后用ch2cl2:etoac=20:1为洗脱剂冲洗,合并含有产物的洗脱液,旋转蒸发仪除去溶剂,再用油泵抽去少量残留溶剂,最终得到约88mg白色固体,收率为84%。
产物性状:浅黄色固体(常温下)。熔点:170.2-171.0℃。
:rf=0.60(ch2cl2:etoac=30:1)。
1(400mhz,dmso-d6)δ:13.27(s,1h),8.26(d,j=9.2hz,2h),8.17–7.86(m,1h),7.89–7.51(m,2h),7.31(d,j=9.2hz,2h),6.73(d,j=2.1hz,1h)。
13(101mhz,dmso-d6)δ:161.90,159.06,142.56,141.47,131.95,131.25,130.97,129.39,126.81,126.01,125.14,117.22,92.77。
(esi):calcdforc15h9cl2n3o3[m+h]+m/z350.0094,found350.0077。
(4)5-(3,4-二氯苯基)-3-(4-硝基苯氧基)-1-(2-甲氧基乙基)吡唑(化合物4)的制备
1.反应:向反应瓶中加入化合物3(84.7mg,0.18mmol),pph3(94.3mg,0.36mmol),在冰浴条件下加入1mlthf使固体混合均匀,用移液枪迅速移取乙二醇单甲醚(28μl,0.36mmol)、diad(49μl,0.27mmol),依次加入到反应瓶中,待添加完后触摸瓶壁接近室温后移去冰浴,室温下搅拌反应4小时后用tlc(展开体系:pe:etoac=4:1)检测体系中无原料时停止反应。
2.纯化:将反应液转移至100ml的茄形烧瓶中,用旋转蒸发仪进行减压旋蒸,用ch2cl2:meoh=10:1溶解旋干后的固体,取少量溶解后的样品留样,剩余的溶液均匀的涂布在新的薄层色谱硅胶板上,选择pe:etoac:ch2cl2=4:1:1作为展开剂进行薄层色谱分离,选择中间含有目标产物的色谱带刮下,用ch2cl2:meoh=10:1洗脱,用旋转蒸发仪进行减压旋蒸除去溶剂,最终得到35mg浅黄色固体,收率为47%。
产物性状:黄色固体(常温下)。熔点:83.6-84.0℃。
:rf=0.45(pe:etoac=4:1)。
1(400mhz,cdcl3)δ:8.26(d,j=9.3hz,1h),7.86(d,j=2.0hz,1h),7.57(dd,j=8.4,2.1hz,1h),7.44(d,j=8.4hz,1h),7.25(d,j=9.3hz,1h),6.08(s,1h),4.23(t,j=5.4hz,2h),3.77(t,j=5.4hz,2h),3.24(s,3h)。
13(101mhz,cdcl3)δ:161.40,150.21,148.16,144.05,133.41,132.94,131.88,130.68,127.19,126.04,124.60,117.33,89.57,70.54,58.87,47.65。
(esi):calcdforc18h15cl2n3o4[m+h]+m/z408.0512,found408.0509。
(5)5-(3,4-二氯苯基)-3-(4-氨基苯氧基)-1-(2-甲氧基乙基)吡唑(化合物5)的制备
1.反应:向反应瓶中加入化合物4(25mg,0.06mmol)和zn(39mg,0.6mmol),用注射器量取2ml甲醇加入到反应瓶中,在搅拌条件下逐滴加入0.5ml冰醋酸,室温下搅拌6h后用tlc(展开体系:pe:etoac=2:1)检测体系中无原料时停止反应。
2.纯化:将反应液转移至分液漏斗中,加入15ml乙酸乙酯稀释,用饱和nahco3溶液萃取洗涤3次(3×5ml),用水洗涤1次(1×5ml),用饱和nacl洗涤1次(1×5ml),水相再用乙酸乙酯反萃2次(2×5ml),所得乙酸乙酯层用水洗涤1次(1×5ml),用饱和nacl洗涤1次(1×5ml),然后将有机相用无水na2so4干燥,过滤,压旋蒸条件下旋干,得到黄色油状物22.2mg,收率96%。
产物性状:黄色油状物(常温下)。
:rf=0.75(pe:etoac=2:1)。
1(400mhz,cdcl3)δ:7.80(d,j=2.0hz,1h),7.51(dd,j=8.3,2.0hz,1h),7.39(d,j=8.3hz,1h),6.99(d,j=8.8hz,2h),6.71(d,j=8.8hz,2h),5.70(s,1h),4.27(t,j=5.8hz,2h),3.82(t,j=5.8hz,3h),3.36(s,3h)。
13(101mhz,cdcl3)δ:154.61,148.89,147.58,143.09,133.97,132.73,131.37,130.51,127.15,124.59,119.96,116.50,86.21,70.70,58.97,47.01。
(6)5-(3,4-二氯苯基)-3-(4-(2-氯乙酰胺基)苯氧基)-1-(2-甲氧基乙基)吡唑(1,3,5-三取代吡唑化合物的合成)
1.反应:向反应瓶中加入化合物5(23mg,0.06mmol),用注射器量取1ml二氯甲烷,加入到反应瓶中,然后在搅拌条件下加入氯乙酸(9mg,0.09mmol)、edci(23mg,0.12mmol),常温下搅拌反应0.5h后,用tlc(展开体系:pe:etoac=2:1)检测体系中无原料时停止反应。
2.纯化:将反应液经硅胶板进行色谱分离(展开剂pe:etoac=4:1),选出所需色带,刮下,用ch2cl2:meoh=10:1进行淋洗,淋洗液在减压旋蒸条件下旋干,油泵抽干并称重,得到浅黄色固体22mg,收率80%。
产物性状:浅黄色固体(常温下)。熔点:109.1-109.8℃。
rf=0.45(pe:etoac=2:1)。
1(400mhz,cdcl3)δ:8.27(s,1h),7.82(d,j=2.0hz,1h),7.63–7.51(m,3h),7.42(d,j=8.4hz,1h),7.17(d,j=9.0hz,2h),5.84(s,1h),4.27(t,j=5.7hz,2h),4.21(s,2h),3.81(t,j=5.6hz,2h),3.33(s,3h)。
13(101mhz,cdcl3)δ:163.88,153.31,152.82,147.67,133.60,133.33,132.71,131.47,130.47,127.07,124.49,121.89,118.74,87.37,70.54,58.86,47.10,42.83.
hrms(esi):calcdforc20h18cl3n3o3[m+h]+m/z454.0487,found454.0478。
实施例2活性测试
(1)化合物对toledo肿瘤细胞增殖和存活的抑制作用
材料:abc型弥漫性大b细胞淋巴瘤细胞株toledo;
受试药物:实施例1所得最终化合物fm;
细胞培养方法:取出液氮中冻存的toledo细胞,在37℃的温水中解冻,将细胞悬液移入1.5ml离心管中,置于离心机中,1500rpm离心5min,弃去上清液,加入1mlrpmi1640完全培养液,轻轻吹打均匀,将细胞悬液加入培养皿中,补加3mlrpmi1640完全培养液,将培养皿置于5%co2、37℃培养箱中培养。
细胞毒性实验:将toledo细胞以2×104个细胞/孔的密度接种到96孔培养板中,加入10μμ/l的化合物,将其置于37℃、5%二氧化碳培养箱中培养48小时。取出培养板,每孔加入10μlcck-8试剂,将培养板继续置于37℃、5%二氧化碳培养箱中孵育2小时后,终止培养,小心吸弃上清液,每孔加入150μldmso,避光振荡10min使结晶物充分溶解;以酶标仪检测450nm处的吸收度od450,并按照以下公式计算细胞存活率:
细胞存活率%=(处理组od450/对照组od450)×100%,
然后使用spss13.0软件对数据进行处理,并计算癌细胞增殖的半数抑制浓度(ic50)。
(2)化合物对su-dhl-6肿瘤细胞增殖和存活的抑制作用
材料:gcb型弥漫性大b细胞淋巴瘤细胞株su-dhl-6;
受试药物:实施例1所得最终化合物fm;
细胞培养方法:取出液氮中冻存的su-dhl-6细胞,在37℃的温水中解冻,将细胞悬液移入1.5ml离心管中,置于离心机中,1500rpm离心5min,弃去上清液,加入1mlrpmi1640完全培养液,轻轻吹打均匀,将细胞悬液加入培养皿中,补加3mlrpmi1640完全培养液,将培养皿置于5%co2、37℃培养箱中培养。
细胞毒性实验:将su-dhl-6细胞以2×104个细胞/孔的密度接种到96孔培养板中,加入10μμ/l的化合物,将其置于37℃、5%二氧化碳培养箱中培养48小时。取出培养板,每孔加入10μlcck-8试剂,将培养板继续置于37℃、5%二氧化碳培养箱中孵育2小时后,终止培养,小心吸弃上清液,每孔加入150μldmso,避光振荡10min使结晶物充分溶解;以酶标仪检测450nm处的吸收度od450,并按照以下公式计算细胞存活率:
细胞存活率%=(处理组od450/对照组od450)×100%,
然后使用spss13.0软件对数据进行处理,并计算癌细胞增殖的半数抑制浓度(ic50)。
实施例1所得化合物fm的活性参数如表1所示,表中m.w.为对应化合物的相对分子质量,tpsa为拓扑极性表面积参数,clogp为计算脂水分配系数,ic50值为化合物fm作用于淋巴瘤细胞48小时后对应淋巴瘤细胞半数有效抑制浓度。
表1所得化合物的活性参数
由表1可见,所得化合物可有效抑制abc型弥漫性大b细胞淋巴瘤细胞及gcb型弥漫性大b细胞淋巴瘤细胞的生长增殖,其半数有效抑制浓度ic50均小于1μm。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。