新型氮杂蒽醌衍生物的设计、合成及抗肿瘤活性

蒽醌类化合物(如大黄素、大黄酚、大黄素甲醚等)是一类重要的天然产物，广泛存在于百合科、玄参科和蓼科等植物中，具有止血、抗菌、利尿、卸下、抗肿瘤等多种生物活性[1]。尤其是其在抑制肿瘤方面的特殊药用价值，更是受到了药学工作者的关注[2]。然而，由于蒽醌类化合物的成分比较复杂，从天然植物中分离提取高纯度的有效成分难度较大。通过对蒽醌母核进行化学修饰，人工合成具有新颖结构和较好生物活性的蒽醌类化合物成为研究的热点[3-4]。蒽醌类化合物含有相同的母核结构，取代基种类和位置的不同成为影响其活性的主要因素之一。蒽醌类化合物的水溶性较差，与DNA等靶点作用较弱，对其结构进行优化修饰可增强药效的发挥。

 

Scheme 1

目前，临床使用的典型蒽醌类药物有阿霉素(Doxorubicin)[5]、柔红霉素(Daunorubicin)[6]、米托蒽醌(Mitoxantrone)[7]和匹杉琼(Pixantrone)[8]等。虽然柔红霉素只比阿霉素少一个羟基，但两者的临床效果和应用却有显著区别。柔红霉素只能针对性治疗急性白血病，而阿霉素不仅能够治疗肺癌、卵巢癌、乳腺癌等实体瘤，而且能够用于急慢性白血病以及恶性淋巴瘤的治疗[9]。米托蒽醌是一种细胞周期非特异性药物，对多种癌症有良好的治疗效果(抗肿瘤作用是阿霉素的5倍)，心脏毒性较小，临床上常用于治疗急性白血病、淋巴瘤、乳腺癌等[10]。匹杉琼 [11]去掉了米托蒽醌结构中的5,8-二羟基，引入了杂原子氮，既保留了与母体药物同样的立体和平面特征，便于宿主分子识别，还可引入其他氢键和碱性部位，增加药物对DNA的亲和力[12]。开发出低毒副作用，高效的蒽醌抗肿瘤药物，具有良好的市场前景和实际意义。

本文以氮杂蒽醌为前体，通过在母核结构上引入卤素原子和双取代的氨基侧链，设计并合成了Pixantrone和4种未见报道的氮杂蒽醌衍生物(AQ 1～4, Scheme 1)。以异喹啉(1)为原料，经发烟硝酸氧化制得3,4-吡啶二甲酸(2)； 2与乙酸酐进行脱水反应制得3,4-吡啶二甲酸酐(3)； 3与苯的卤代产物在氯化铝和浓硫酸作用下发生傅克环酰化反应，制得6,9-取代苯并[g]异喹啉-5,10-蒽醌卤代衍生物(AQ-F, AQ-1～2)； AQ-F与对应的胺类化合物发生芳环亲核取代反应，合成了6,9-二取代苯并[g]异喹啉-5,10-蒽醌衍生物(AQ-3～4)[11-13]，其结构经1H NMR, 13C NMR和HR-MS(ESI)表征。采用CCK-8法研究了化合物对人肺癌细胞(A549)，人乳腺癌细胞(MCF-7)和人宫颈癌细胞(Hela)的体外抗肿瘤活性。

二是抓责任落实。进一步培养立说立行的工作能力、求真务实的工作精神，推行“周计划、月计划、年计划”工作机制，工作点评制度，强化工作督办，层层传导责任，保证重点工作、节点工作扎实有效推进。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

WRS-1B型数字熔点仪;JEOL 400 MHz型核磁共振仪(CDCl3为溶剂，TMS为内标)；Waters Acquity UPLC Class I/Xevo G2Q-Tof型液质联用仪；Agilent 7890A-5975C型气质联用仪。

采用CCK-8法测定了AQ-1～4, Pixantrone和AQ-F对人肺癌细胞(A549)，人乳腺癌细胞(MCF-7)和人宫颈癌细胞(Hela)的体外抗肿瘤活性，以蒽醌(AQ)为阳性对照药。取对数生长期的细胞悬液，以5×104个/mL的细胞密度接种于96孔培养板上，每孔200 μL。于37 ℃, 5%CO2的温箱中孵育24 h。倒出培养基，用PBS洗涤3次，加入培养基和待测化合物溶液。培养48 h，弃培养基，用PBS洗涤3次，每孔加入培养基90 μL和CCK-8 10 μL，培养0.5 h，用酶标仪测定波长450 nm处吸光度值，计算待测化合物的IC50。

1.2 合成

(1) 2的合成

在圆底烧瓶中加入2 13.00 g(77.79 mmol)和乙酸酐45 mL，于115 ℃反应4 h。减压蒸除未反应的乙酸酐，静置冷却得黑色固体。用乙醚多次洗涤，抽滤，滤饼真空干燥得淡棕白色固体3 9.38 g，收率80.8%; m.p.75.3～76.5 ℃; 1H NMR δ: 9.38(s, 1H), 9.21(d, J=6.0 Hz 1H), 8.09(d, J=5.0 Hz, 1H)。

(2) 3的合成[13]

少数民族地区护士职业倦怠、应对方式和总体幸福感调查与分析……付艳芬，董文英，高学燕，何尹来，杨红飞，王剑华（76）

在四口瓶中加入浓硫酸60 mL，异喹啉25.80 g(199.75 mmol)和CuSO4·5H2O 1.10 g(4.41 mmol)，升温至220 ℃，缓慢滴加发烟硝酸55 mL，滴毕，反应4 h。倒入冰水中冷却，用氨水调至pH 2，析出沉淀，抽滤，滤饼用水洗涤得淡棕色固体，真空干燥，向所得固体中加入活性炭和10%氢氧化钠溶液回流反应2 h。抽滤，滤液用盐酸调至pH 1，析出沉淀，抽滤，滤饼用水洗涤得淡棕白色固体2 29.05 g，收率87.0%, m.p.250.5～252.0 ℃; 1H NMR δ: 13.8(s, 2H), 8.96(s, 1H), 8.82(d, J=5.2 Hz, 1H), 7.60(d, J=5.5 Hz, 1H)。

陈先生带女儿去商场，人多，走散了，陈先生四处寻找，正着急，听到广播：“陈X X小朋友,你妈妈在1楼服务台等你，听到广播后请……”陈先生纳闷，这孩子名字咋跟自己一样？到一楼一看，女儿在那候着呢！问其：“为何不说陈X X先生，你女儿在一楼等你？”，答曰：“怕有坏人听到，冒充家长把我强行掳走……”

用类似的方法合成蓝紫色固体6,9-二{[N,N-二(2-羟乙基)]氨基}苯并[g]异喹啉-5,10-蒽醌(AQ-3)0.54 g和6,9-二{[N,N-二(2-氨乙基)]氨基}苯并[g]异喹啉-5,10-蒽醌(AQ-4)0.64 g。

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在圆底烧瓶中加入3 2.50 g(16.77 mmol)，无水氯化铝8.80 g(66.00 mmol)和对二氟苯70 mL，回流反应4 h。减压蒸除未反应的对二氟苯，加入发烟硫酸12 mL，升温至135 ℃反应3 h。冷却至室温，倒入冰水(150 mL)中，用氢氧化钠调至pH 7，加入CH2Cl2萃取，有机相用无水Na2SO4干燥，旋蒸得黄色固体6,9-二氟苯并[g]异喹啉-5,10-蒽醌(AQ-F)3.30 g，收率80.0%, m.p.199.3～201.0 ℃; 1H NMR δ: 9.31(s, 1H), 9.11(d, J=4.8 Hz, 1H), 7.96(d, J=5.5 Hz, 1H), 7.86(d, J=5.2 Hz, 2H); 13C NMR δ: 182.0, 180.6, 156.0, 155.8, 150.2, 138.7, 126.3, 122.9, 120.4, 119.6; HR-MS(ESI) m/z: Calcd for C13H6NO2F2{[M+H]+}246.036 7, found 246.036 2。

用类似的方法合成黄色固体6,9-二氯苯并[g]异喹啉-5,10-蒽醌(AQ-1)3.62 g和6,9-二溴苯并[g]异喹啉-5,10-蒽醌(AQ-2)2.79 g。

AQ-1: 收率77.8%, m.p.200.7～202.1 ℃; 1H NMR δ: 9.35(s, 1H), 9.27(d, J=5.2 Hz, 1H), 8.07(d, J=5.2 Hz, 1H), 7.97(d, J=5.6 Hz, 2H); 13C NMR δ: 183.1, 181.2, 158.4, 154.8, 152.2, 139.6, 127.8, 124.7, 122.3, 120.7; HR-MS(ESI) m/z: Calcd for C13H6NO2Cl2{[M+H]+} 277.977 6, found 277.978 1。

参会代表对于中方提出的构建人类命运共同体的主张，弘扬共商共建共享的全球治理理念，以及共同、综合、合作、可持续的新安全观高度认同，认为中国为维护世界和平与稳定作出了重要贡献。

AQ-2: 收率45.4%, m.p.199.7～202.3 ℃; 1H NMR δ: 9.39(s, 1H), 9.34(d, J=4.8 Hz, 1H), 8.31(d, J=5.5 Hz, 1H), 8.14(d, J=5.2 Hz, 2H); 13C NMR δ: 183.3, 181.6, 159.2, 155.1, 153.2, 140.7, 128.1, 125.4, 122.9, 120.9; HR-MS(ESI) m/z: Calcd for C13H6NO2Br2{[M+H]+} 365.876 5, found 365.876 2。

(4) Pixantrone和AQ-3～4的合成(以Pixantrone为例)[13]

在反应瓶中加入AQ-F 0.40 g(1.63 mmol)和无水吡啶25 mL，于40 ℃搅拌使其完全溶解；冷却至室温，加入乙二胺0.872 mL，反应20 h；升温至50 ℃，反应1 h；冷却至-5 ℃，反应40 min。抽滤，滤饼用无水吡啶洗涤，真空干燥得蓝紫色固体6,9-二[(2-氨乙基)氨基]苯并[g]异喹啉-5,10-蒽醌(Pixantrone)0.48 g，收率90.5%; m.p.215.2～216.7 ℃; 1H NMR δ: 11.28～11.16(m, 2H), 9.64(s, 1H), 8.95(d, J=5.2 Hz, 1H), 8.13(d, J=5.5 Hz, 1H), 7.37～7.30(m, 2H), 3.58～3.53(m, 4H), 3.14～3.11(m, 4H); 13C NMR δ: 185.6, 182.9, 156.1, 150.3, 138.9, 138.3, 126.8, 119.2, 118.5, 106.0, 43.7, 36.9; HR-MS(ESI) m/z: Calcd for C17H20N5O2{[M+H]+}326.161 7, found 326.161 9。

(3) AQ-F和AQ-1～2的合成(以AQ-F为例)[11,13]

AQ-3: 收率66.1%, m.p.218.5～219.1 ℃; 1H NMR δ: 11.28～11.19(m, 2H), 9.66(s, 1H), 8.95(d, J=5.2 Hz, 1H), 8.23(d, J=5.6 Hz, 1H), 7.39～7.31(m, 2H), 3.58～3.47(m, 12H), 3.14～3.09(m, 12H)， 2.65(br, 2H); 13C NMR δ: 185.7, 182.8, 156.4, 151.1, 138.8, 138.5, 126.4, 120.6, 118.8, 106.8, 45.4, 43.7, 39.2, 36.8; HR-MS(ESI) m/z: Calcd for C25H36N5O6{[M+H]+}502.266 6, found 502.266 2。

AQ-4: 收率78.8%, m.p.215.2～216.4 ℃; 1H NMR δ: 9.65(s, 1H), 8.97(d, J=5.2 Hz, 1H), 8.25(d, J=5.5 Hz, 1H), 7.37～7.30(m, 2H), 3.61～3.44(m, 12H), 3.14～3.10(m, 12H); 13C NMR δ: 185.6, 182.7, 156.5, 150.4, 138.9, 138.6, 127.0, 119.8, 118.9, 107.4, 46.1, 44.1, 39.6, 37.2; HR-MS(ESI) m/z: Calcd for C25H40N9O2{[M+H]+}498.330 5, found 498.331 1。

1.3 体外抗肿瘤活性测试

所用试剂均为分析纯。

 

表1 反应条件对AQ-4合成的影响

 

Table 1 Effects of reaction conditions on the synthesis of AQ-4

  

No.反应浓度/mmol·mL-1三(2-氨乙基)胺滴加时间/min反应时间/h产率/%AQ-F回收率/%10.1052443.17.220.0552456.87.130.02554855.68.640.05152476.44.350.05302478.85.9

2 结果与讨论

2.1 AQ-4的合成

与N,N-双(2-羟乙基)乙二胺中氨基的活性强于羟基不同，三(2-氨乙基)胺上带有三个反应活性相同的氨基，在与AQ-F反应过程中，可能生成胺的二取代和三取代产物。因此我们研究了反应浓度和三(2-氨乙基)胺的滴加时间对反应的影响，结果见表1。由表1可见，反应浓度为0.05 mmol·mL-1时较为理想，浓度过高时产物收率降低(No.1～2)；浓度过低时，产物收率并没有明显增加。延长反应时间，原料的回收率增加(No.3)。适当延长胺的滴加时间可以提高目标产物的收率(No.4～5)。由于胺滴加速度减慢，反应更充分，原料回收率有所下降(No.5)。

综上可见，最佳反应条件为：反应浓度为0.05 mmol·mL-1，滴加时间为30 min，反应时间24 h，收率78.8%。

总行战略及业务条线部门要做好自贸港、自贸区以及各类型自由贸易园区政策研究。分行要因地制宜做好自贸港建设及辐射过程中的研究，用好各地政府改革营商环境中的政策，形成体系化推进方案。以深圳为例，深圳市政府2018年1号文件推出大力改革营商环境的若干措施，商业银行可以在多个领域加强与该市协同。比如：借助该市中小微企业贷款风险补偿金，推动银行普惠金融业务可持续发展；研究建立与该市科技创新基金合作，推动银行在科创金融服务模式上取得创新突破；针对该市推动商事登记与银行开户衔接工作开展之机，尽快拟订相关介入措施；用好该市人才政策，提升银行人才吸引力和薪酬竞争力等。

2.2 体外抗肿瘤活性

表2为化合物对A549、 MCF-7和Hela的体外抑制活性。蒽醌类化合物主要通过增加细胞核凝聚、膜联蛋白黏合及DNA断裂等作用机制抑制肿瘤细胞DNA合成，从而诱导其凋亡。由表2可见，AQ-F, 1, 2的抑制活性强于AQ，说明引入卤素能显著提高抗肿瘤活性。此外，分析抗肿瘤活性最强的AQ-4(IC50 14.84 μmol·L-1, 10.36 μmol·L-1和10.55 μmol·L-1)可知，氨基侧链的引入可以增强蒽醌化合物的水溶性，增强活性。

 

表2 化合物的体外抗肿瘤活性

 

Table2 In vitro antitumor activities of compounds

  

CompIC50/μmol·L-1A549MCF-7HelaAQ-F22.4519.8725.84AQ-120.1625.3520.53AQ-222.3520.4227.65Pixantrone15.1312.4610.68AQ-316.2418.5613.58AQ-414.8410.3610.55AQ43.8548.3846.81

合成了4个新型的氮杂蒽醌类衍生物(AQ-1～4)，并研究了其对人肺癌细胞(A549)，人乳腺癌细胞(MCF-7)和人宫颈癌细胞(Hela)的体外抗肿瘤活性。结果表明：6,9-二{[N,N-二(2-氨乙基)]氨基}苯并[g]异喹啉-5,10-蒽醌(AQ-4)的抑制活性最佳，其IC50分别为14.84 μmol·L-1, 10.36 μmol·L-1和10.55 μmol·L-1。本研究对优化氮杂蒽醌类抗肿瘤药物结构有一定借鉴意义。

2018年云南电网按照南方电网公司精益管理的要求，把坚持党的领导、加强党的建设与推进安全生产、经营管理深度融合，在部分供电单位和施工单位开展安全生产、客户服务、项目管理领域党组织、党员发挥作用试点，在非试点单位开展党的建设精益项目（书记项目）探索，同时，开展党的建设精益化管理咨询项目和党支部标杆管理课题研究，提炼总结开展党的建设精益管理的经验和做法。

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