一种新型水溶性靛红衍生物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种新型水溶性靛红衍生物及其制备方法与应用，以含有酚羟基类靛红衍生物为底物，通过在酚羟基邻位引入二甲胺亚甲基，该类化合物水溶性显著提高，并且相关抗肿瘤活性研究发现其活性并未降低，甚至有提高。该类化合物在抗肿瘤药物开发应用方面具有广阔的前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新化合物合成和药物应用领域，涉及一类新型水溶性的靛红类衍生物，包括靛红的合成、评价及应用。技术背景吲哚酮类化合物作为氮杂环类生物碱，广泛存在于自然界中，具有良好的生物活性，如抗肿瘤、抗病毒、抗菌、降血压及抗心脑血管疾病等多种生物活性，含有吲哚酮核心结构的药物在临床上用于肿瘤、炎症、心脑血管及精神类等疾病的治疗。代表性的衍生物如靛红(Isatin,见图1)、靛玉红(Indirubin，见图1)和四环吲哚酮生物碱(Rhynchophyline，见图1)等。研究发现靛红作为天然治疗癌症的先导化合物对多种肿瘤细胞的生长有抑制作用，同时其对正常细胞不产生作用，这有效降低了抗肿瘤药物的毒副作用。靛红衍生物的上述生物学特性既传承了传统中药的优点又克服了现有抗癌药物损害正常细胞的缺点。但有文献报道发现吲哚酮类衍生物存在溶解性差，生物利用度低的缺点，从而限制了该类化合物在临床上的应用。因此设计合成具有良好水溶性及生物活性的吲哚酮类衍生物意义重大。吲哚酮类衍生物的结构
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种改变含有酚羟基类靛红衍生物水溶性的化合物的结构及相关合成方法，通过在酚羟基邻位引入二甲胺亚甲基，该类化合物水溶性显著提高，并且相关抗肿瘤活性研究发现其活性并未降低，甚至有提高。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种新型水溶性靛红衍生物的结构，结构通式如下其中，R1为烷基，烷氧基，三氟甲基，或者芳基。一种新型水溶性靛红衍生物的结构，结构通式如下其中，R2为氢或者烷基，R3为连接在苯环上任一位置的α,β-不饱和酯基，烷基，烷氧基，卤素，羧基，氰基或者芳基。如权利要求1所述的化合物I的制备方法，所述方法包括以下步骤：以已知化合物III为原料，通过Suzuki偶联反应得到IV，再与二甲胺，甲醛在醋酸催化下发生类似曼尼希反应得到最终产物I。所述的化合物II的制备方法，所述方法包括以下步骤：以化合物V为原料，在三溴化硼作用下脱除甲基得到VI，然后在钒催化剂作用下，与三甲胺氮氧化物反应得到VII，最后与碘代烷烃R3I反应得到产物II。新型含有二甲胺亚甲基的吲哚酮衍生物，结构如下：新型含有二甲胺亚甲基的吲哚酮衍生物，结构如下：上述新型靛红衍生物在提高水溶性方面的应用。上述新型水溶性靛红衍生物在作为制备治疗抗肿瘤药物中的作用。化合物1,2,4,6的体外抗肿瘤活性结果如表1所示(化合物1,2,4,6的结构见实施例)。表1体外抗肿瘤活性表1结果表明，目标化合物1,2水溶性均得到明显改善。化合物1依然保留了一定的细胞毒活性。化合物2与其前体化合物6相比活性大大提高，且活性优于阳性对照物喜树碱，抗肿瘤效果明显。本专利技术的优点和积极效果：(1)本专利技术设计了一种能显著提高靛红类化合物水溶性的简便方法，适用于多种含有酚羟基类药物。(2)本专利技术提出了两种在酚羟基邻位引入二甲胺亚甲基的合成方法，两种方法均具有操作简便，相关化合物价廉易得，产率高等优点。(3)本专利技术所有水溶性靛红类衍生物在抗肿瘤方面的活性较相应水溶性较差的母体化合物活性没有降低，个别略有提高。附图说明图1为化合物1在氘代氯仿中的核磁氢谱图；图2为化合物1在氘代氯仿中的核磁碳谱图；图3为化合物2在氘代氯仿中的核磁氢谱图；图4为化合物2在氘代氯仿中的核磁碳谱图；具体的实施方式为了理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术作进一步说明：下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本专利技术的保护范围。实施例1(1)化合物3的合成25ml圆底烧瓶中依次加入1g 5-溴靛红，4ml DMF,1.83g碳酸钾和0.83g对甲氧基苄基氯，室温搅拌过夜，TLC检测反应完全。体系中加入水20ml，搅拌10min后析出红色沉淀，过滤，晾干得红色固体1.38g，产率90％。1H NMR(400MHz,d6-DMSO)δ7.76(d,J＝8.4Hz,1H)7.73(s,1H),7.36(d,J＝8.4Hz,2H),6.94(d,J＝8.4Hz,1H),6.91(d,J＝8.4Hz,2H),4.84(s,2H),3.73(s,3H).(2)化合物4的合成20ml微波管中依次加入化合物31g，对羟基苯硼酸0.48g，醋酸钾0.43g，[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯0.24g，1,4-二氧六环溶解，充氩气5min，封口，加入到微反应器中反应条件为温度137℃，时间1h，预搅拌30s，微波吸收水平Normal，TLC检测反应完全。体系中加水50ml搅拌10min，DCM萃取三次每次50ml，饱和食盐水洗涤三次，无水硫酸钠干燥，减压蒸干溶剂。柱层析(PE:EA＝3:1)洗脱，得到产品后，蒸干洗脱剂用二氯甲烷及正己烷重结晶得棕色固体0.75g，产率74％。1H NMR(400MHz,d6-DMSO)δ9.58(s,1H),7.79(d,J＝8.4Hz,1H),7.71(s,1H),7.46(d,J＝8.4Hz,2H),7.38(d,J＝8.8Hz,2H),7.02(d,J＝8.0Hz,1H),6.91(d,J＝6.8Hz,2H),6.81(d,J＝6.8Hz,2H),4.86(s,2H),3.72(s,3H).(3)化合物1的合成25ml圆底瓶中加入化合物460mg，乙醇搅拌溶解，依次加入二甲胺146μL，甲醛66μL，冰醋酸50μL，回流过夜。体系中加水10ml，搅拌10min后DCM萃取三次每次20ml，饱和食盐水洗涤三次，无水硫酸钠干燥，减压蒸干溶剂。柱层析(DCM:MeOH＝20:1)洗脱，得到产品后，蒸干洗脱剂用二氯甲烷及正己烷重结晶得橙红色固体43mg，产率62％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ2.35(s,6H),3.32(s,1H),3.68(s,2H),3.79(s,3H),4.89(s,2H),6.82(d,1H,J＝8.0Hz),6.86-6.89(m,3H),7.09(s,1H),7.28-7.30(m,3H),7.63(d,1H,J＝8.0Hz),7.76(s,1H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ43.6,44.5,55.3,62.9,111.3,114.5,116.7,118.1,122.5,123.2,126.4,126.6,126.8,129.0,129.8,136.0,137.3,149.1,158.3,158.4,159.5,183.7.HRMS(ESI-TOF)m/z calcd.for C25H24N2O4[M+H]+:417.1809,found 417.1816。实施例2(1)化合物5的合成干燥的50ml圆底瓶中加入化合物3200mg，1ml DCM溶解，氩气保护下加入1M BBr3的二氯甲烷溶液0.12ml，0℃搅拌半小时后，TLC检测反应完全。反应瓶中加入饱和碳酸氢钠水溶液10ml，搅拌10min后DCM萃取，饱和食盐水洗涤三次，无水硫酸钠干燥，减压蒸干溶剂。柱层析(PE:EA＝3:1)洗脱，得到产品后，蒸干洗脱剂用二氯甲烷及正己烷重结晶得棕红色固体243mg，产率84％。1H NMR(400MHz,d6-DMSO)δ9.43(s,1H),7.76(d,J＝8.4Hz,1H),7.73(s,1H),7.2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型水溶性靛红衍生物的结构，其特征在于：结构通式如下其中，R1为烷基，烷氧基，三氟甲基，或者芳基。

【技术特征摘要】
1.一种新型水溶性靛红衍生物的结构，其特征在于：结构通式如下其中，R1为烷基，烷氧基，三氟甲基，或者芳基。2.一种新型水溶性靛红衍生物的结构，其特征在于：结构通式如下其中，R2为氢或者烷基，R3为连接在苯环上任一位置的α,β-不饱和酯基，烷基，烷氧基，卤素，羧基，氰基或者芳基。3.如权利要求1所述的新型水溶性靛红衍生物的结构的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：以已知化合物III为原料，通过Suzuki偶联反应得到IV，再与二甲胺，甲醛在醋酸催化下发生类似曼尼希反应得到最终产物I。4.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：郁彭，王栋，滕玉鸥，苗龙飞，王静，张倩，袁媛，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：发明
国别省市：天津;12