引用本文:饶念,龙志武,乐意,等. 含噻吩片段的三嗪类化合物的合成与抗肿瘤活性研究[J]. 化学试剂,2023,45(4):81-90.DOI:10.13822/j.cnki.hxsj.2022.0865
脑胶质瘤是一种常见的颅内肿瘤,具有起病隐匿、病死率高的特点。脑胶质瘤年发病率高,属于临床罕见病。目前,胶质瘤的手段主要有手术切除,化学药物治疗和放射治疗。然而,很少有治疗方法能明显改善脑胶质瘤病人的预后。因此,迫切需要开发新型治疗脑胶质瘤的药物。
从经典的FAK抑制剂TAE-226出发,通过分析TAE-226的晶体结构,采用基于结构的药物的设计方法,设计合成了22个化合物,并利用MTT法评估了它们对人脑星形胶质母细胞瘤细胞U87-MG 的抑制活性;
本文所设计的含噻吩片段的三嗪类化合物未见文献报道,为抗脑胶质瘤药物研究提供了一类结构新颖的化合物。
1.1 主要仪器与试剂
1.2 实验方法
人脑恶性星形胶质母细胞瘤细胞(U87-MG)购自中国典型培养物保藏中心,细胞均保存在RPMI 1640或DMEM完全培养基中。化合物对U87-MG的体外抑制活性通过MTT法测定。1.3 3-((叔丁氧羰基)氨基)噻吩-2-羧酸甲酯(1)的合成
在100 mL圆底烧瓶中,0 ℃条件下,将1.57 g(10 mmol)3-氨基噻吩-2-羧酸甲酯、0.6 g(0.5 mmol)4-二甲氨基吡啶(DMAP)在搅拌下溶于8 mL二氯甲烷。将2.4 g(11 mmol)二碳酸二叔丁酯溶解在8 mL二氯甲烷中后逐滴滴入混合液中。待反应原料加完后,升温至40 ℃反应3 h后,加入1.9 g(15 mmol)N,N-二异丙基乙胺(DIEA)继续反应1 h。待反应结束,对反应混合物进行减压浓缩,得到浅黄色液体。2.1 合成物结构研究
本文共合成新化合物22个,目标化合物(7a ~ 7r)和化合物(8a ~ 8d)的合成路线如图1所示。最初,3-氨基噻吩-2-羧酸甲酯与二碳酸二叔丁酯反应,得到产率为60%的化合物1。在NaOH溶液存在下,化合物1水解为羧酸得化合物2,产率为90%。随后,化合物2与甲胺盐酸盐反应得到95%产率的化合物3。在盐酸-乙酸乙酯溶液的帮助下,化合物3的Boc基团被脱保护,得到关键中间体4。
2.2 体外抗肿瘤活性研究
首先,我们通过MTT法评估了化合物7a ~ 7r和8a ~ 8d对人脑恶性星形胶质母细胞瘤细胞U87-MG的抗肿瘤增殖活性。如表1所示,对于U87-MG细胞系,大部分化合物对U87-MG细胞系的抑制率较差,少部分化合物如7l、7m和7n的抑制率分别为40.38%、40.66%和42.88%略低于TAE-226(45.77%),但化合物7h对U87-MG细胞的抑制作用最好,甚至比阳性对照TAE-226更有效,为53.90%。基于U87-MG肿瘤细胞试验的初步结果,我们获得了含噻吩片段的三嗪衍生物的初步构效关系。
最后,我们测试了活性最优化合物7h对肿瘤细胞的IC50值,以TAE-226为阳性对照,如图2所示。
总之,我们合成了一系列新型的含噻吩片段的1,3,5-三嗪衍生物,并且评价了它们的体外抗肿瘤活性。其中,化合物7h在U87-MG肿瘤细胞测试中表现出比TAE-226更有效,IC50值为 9.528 µmol/L。该设计为三嗪类衍生物的开发提供了一种新的选择,该设计为三嗪类衍生物的开发提供了一种新的选择,我们将对化合物7h进一步研究。