對稱雙氮雜靛紅席夫堿的合成及抗腫瘤活性研究

王　蘭，宋慧慧，梁承遠(yuǎn)，肖亞東

(1.陜西科技大學(xué) 食品與生物工程學(xué)院，陜西 西安　710021；2.廣州科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 廣州　510550)

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對稱雙氮雜靛紅席夫堿的合成及抗腫瘤活性研究

王蘭1，宋慧慧1，梁承遠(yuǎn)1，肖亞東2

(1.陜西科技大學(xué) 食品與生物工程學(xué)院，陜西 西安710021；2.廣州科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 廣州510550)

摘要：研究表明，席夫堿類化合物具有良好的抗腫瘤生物活性.以氮雜靛紅及其衍生物、水合肼為原料，合成了一系列對稱雙氮雜靛紅席夫堿，并對合成的化合物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征與初步的抗腫瘤活性測試.結(jié)果顯示所合成化合物對不同的腫瘤細(xì)胞株表現(xiàn)出不同程度的抑制作用，其中化合物1、6、7、11、12、18、19的活性較好，尤其是對HepG2細(xì)胞株的抑制活性較高.在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了不同取代基對氮雜靛紅席夫堿抗腫瘤活性的影響，總結(jié)了構(gòu)效關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在鹵素取代的氮雜靛紅母核能提高氮雜靛紅席夫堿類化合物的抗腫瘤活性.本研究為為氮雜靛紅席夫堿類化合物二次優(yōu)化和進(jìn)一步獲得候選藥物有提供了重要的依據(jù).

關(guān)鍵詞：氮雜靛紅；席夫堿；抗腫瘤；藥物合成

0引言

席夫堿(Schiff堿)是含有亞氨基(>C=N-)的一類化合物，由羰基化合物(>C=O)和胺基化合物(-NH2)縮合而成.席夫堿類化合物由于它們所含C=N基團(tuán)的功能性、電子效應(yīng)以及與中心離子的作用而具備突出的性能[1-3]，使得其在醫(yī)藥[4]、催化[5]、化學(xué)分析[6]、腐蝕[7]以及光致變色[8]等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用.席夫堿類化合物結(jié)構(gòu)中可以引入S、O、N等多種原子，含O、S、N的席夫堿及其金屬配合物，以其良好的抗腫瘤、抗菌和抗病毒的生物活性受到醫(yī)藥工作者的重視[9-11].其中，以水合肼和羰基化合物合成的對稱席夫堿因為結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及突出的生物活性，使其具有較高的研究價值，受到越來越多研究者的關(guān)注[12-14].

靛紅(isatin)，又名2,3-吲哚二醌，是一種重要的生物活性物質(zhì).已有研究證明靛紅及其衍生物具有抗衰老、抗腫瘤、抗菌、抗病毒、降血脂、神經(jīng)保護(hù)等多種生物活性[15-18].靛紅具有獨特的電子特性和優(yōu)越的3位羰基活性位點，為其衍生物的合成提供了廣闊的空間，因此對靛紅及其衍生物的合成、結(jié)構(gòu)修飾和活性研究成為目前新藥研究的熱點之一[19,20].

Rajaram等[21]合成了一類新型的靛紅席夫堿化合物，并證明其有較好的鎮(zhèn)痛作用.梁承遠(yuǎn)等[22]合成了一類對稱的雙靛紅席夫堿，進(jìn)行了體內(nèi)和體外的活性研究，結(jié)果表明這類化合物有明顯的抗腫瘤活性.Azizian等[23]的研究結(jié)果也證明了靛紅席夫堿類化合物的抗腫瘤活性.隨著人們對靛紅席夫堿類化合物越來越多的研究，合成了結(jié)構(gòu)豐富的靛紅席夫堿及其衍生物，更多的生物活性也逐漸被證實[24-28].氮雜靛紅是靛紅的生物電子等排體，也具有3位羰基活性位點，因此本文嘗試在上述研究的基礎(chǔ)上利用氮雜靛紅及其衍生物、水合肼為原料，合成了一類結(jié)構(gòu)對稱的雙氮雜靛紅席夫堿類化合物，并對其抗腫瘤活性進(jìn)行了初步測試.

1實驗部分

1.1儀器與試劑

NMR由BRUKER400MHZ核磁共振儀測定.所用試劑 (氮雜靛紅及其衍生物、水合肼，MTT等)均為分析純，使用前未經(jīng)進(jìn)一步純化.人肝癌細(xì)胞株，人肺癌細(xì)胞株，人胃癌細(xì)胞株由廣東醫(yī)科大學(xué)提供.

1.2實驗方法

1.2.1對稱雙氮雜靛紅席夫堿的合成

(1)將適量氮雜靛紅或其衍生物用乙醇溶解，置于錐形瓶中，磁力攪拌下緩慢滴加到水合肼的有機溶劑中，氮雜靛紅或其衍生物與水合肼投料的摩爾比為1∶1.5，加熱到75 ℃～85 ℃.

(2)用薄層色譜法跟蹤反應(yīng)，反應(yīng)完全后將反應(yīng)體系的混合液趁熱抽濾，用乙醇洗滌，濾液靜置析晶得到中間體.

(3)將上述得到的中間體與氮雜靛紅或其衍生物按摩爾比1∶1.3置于反應(yīng)器中，繼續(xù)加熱、攪拌，70 ℃～90 ℃下回流反應(yīng).

(4)TCL跟蹤至反應(yīng)完全，停止加熱，撤去冷凝裝置.將反應(yīng)體系的固液混合物減壓濃縮，然后冷卻至室溫過濾，濾餅用溫水洗滌，得到對稱雙氮雜靛紅席夫堿粗品.

(5)將對稱雙氮雜靛紅席夫堿粗品加入到反應(yīng)器中，加入乙醇進(jìn)行重結(jié)晶、過濾、干燥得到目標(biāo)產(chǎn)物.合成路線如圖1～2所示.

圖1　對稱雙5-N雜靛紅席夫堿的合成

圖2　對稱雙7-N雜靛紅席夫堿的合成

1.2.2對稱雙氮雜靛紅席夫堿的結(jié)構(gòu)鑒定

對合成的化合物通過核磁共振氫譜(1H-NMR)與碳譜(13C-NMR)進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征.

1.3對稱雙氮雜靛紅席夫堿的抗腫瘤活性測定

對合成的化合物用MTT法進(jìn)行腫瘤細(xì)胞增殖抑制試驗.細(xì)胞株選用：人肝癌細(xì)胞(HepG2)，人肺癌細(xì)胞(A-549)，人胃癌細(xì)胞(SGC-7901).培養(yǎng)液為DMEM+15%NBS+雙抗.

1.3.1樣品液的配制

用DMSO(Merck)溶解后，加入PBS(-)配成的100 μmol/L的溶液或者均勻的混懸液，然后用DMSO的PBS(-)稀釋，最終濃度分別為0.1、1、10、20、40、60、80、100 μmol/L.將上市的抗腫瘤藥物阿糖胞苷(Ara-C)以同樣的條件配成對照品溶液.

1.3.2細(xì)胞培養(yǎng)

貼壁生長腫瘤細(xì)胞培養(yǎng)于含10% 滅活新生牛血清和青霉素、鏈霉素(各100萬U/L)的1 640培養(yǎng)液中，置于37 ℃，5%CO2，飽和濕度的二氧化碳培養(yǎng)箱中培養(yǎng).細(xì)胞貼壁生長，每2～3 天傳代1 次，傳代時首先倒出培養(yǎng)液，PBS洗2次，胰酶消化后，加入新鮮的培養(yǎng)液吹打均勻，調(diào)整細(xì)胞至適當(dāng)濃度移入新的培養(yǎng)瓶中，添加培養(yǎng)液至適量.取對數(shù)生長期細(xì)胞用于實驗.

1.3.3測試方法

取對數(shù)生長期細(xì)胞，消化、計數(shù)，以 2×104/mL的密度接種于96孔培養(yǎng)板中，每孔100 μL.培養(yǎng) 24小時后，將待測化合物以0.1、1、10、20、40、60、80、100 μmol/L濃度處理細(xì)胞.實驗組每個濃度設(shè)5個復(fù)孔，以含0.4%DMSO的培養(yǎng)液作對照.藥物作用 48小時后，去上清，每孔加入100 μLMTT(2-(4，5-二甲基-2-噻唑基)-3，5-二苯基-2H-四唑氫溴酸鹽)(1mg/mL)，繼續(xù)培養(yǎng)4小時，棄上清，每孔加入100 μLDMSO，振蕩混勻，用酶標(biāo)儀在570nm處測定吸光度值，采用IC50計算軟件求出半數(shù)抑制濃度(IC50).

1.4統(tǒng)計學(xué)方法

將所得數(shù)據(jù)用SPSS11.0統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行錄入、分析、處理，計量資料用(x±s)表示，兩組間的計數(shù)資料比較進(jìn)行t檢驗，以P<0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義.

2結(jié)果與討論

2.1對稱雙氮雜靛紅席夫堿化合物的合成

按照上述實驗步驟，合成了10個對稱雙5-N雜靛紅席夫堿化合物(1-10)和10個對稱雙7-N雜靛紅席夫堿化合物(11-20)，如表1所示.

表1　合成的對稱雙氮雜靛紅席夫堿類化合物

2.2對稱雙氮雜靛紅席夫堿化合物的抗腫瘤活性

經(jīng)MTT法對化合物1-20 進(jìn)行初步的抗腫瘤活性測試，結(jié)果如表2所示.

表2　化合物對不同腫瘤細(xì)胞的半數(shù)抑制濃度IC50(單位：μmol/L)

從表2 可以看出，化合物1-20對三個細(xì)胞株均具有一定的抑制作用，其中化合物1、6、7、11、12、18、19的活性較好，尤其是對HepG2細(xì)胞株的活性較高.引起活性差異的原因可以歸結(jié)為取代基之間的差別，由此可推斷，對于雙5-N雜靛紅席夫堿化合物，R1取代基為低級烷基時的抗腫瘤活性優(yōu)于取代或未取代的苯基，R2取代基為鹵素時會提高化合物活性.對于雙7-N雜靛紅席夫堿化合物，R3取代基為鹵素時活性較高，其中氯原子取代的活性優(yōu)于溴原子取代，R4取代基為氫時活性優(yōu)于其他取代基，這可能與氮原子上取代基的分子量增大會導(dǎo)致其水溶性差有關(guān).

2.3對稱雙氮雜靛紅席夫堿化合物的結(jié)構(gòu)及表征

化合物 1-20 的結(jié)構(gòu)經(jīng)1H-NMR，13C-NMR與HRMS確認(rèn)，波譜數(shù)據(jù)如下：

2.3.1化合物(1)

名稱：(3Z,3′Z)-3,3′-(hydrazine-1,2-diylidene)bis(1H-pyrrolo[3,2-c]pyridin-2(3H)-one)，結(jié)構(gòu)如圖3所示.

圖3　化合物(1)的化學(xué)結(jié)構(gòu)

紅色結(jié)晶粉末，M.P.178.0 ℃.1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)δ (ppm):9.6(2H,s),8.95(2H,s),8.78(2H,d,J=4.9Hz),7.20(2H,d,J=6.4Hz);13C-NMR(100MHz,DMSO-d6)δ(ppm):169.1,155.9，152.6,150.5,138.2,112.7,109.9;HRMS(ESI)for(M+H)+:calcd292.070 9,found292.071 3.

2.3.2化合物(2)

名稱：(3Z,3′Z)-3,3′-(hydrazine-1,2-diylidene)bis(1-methyl-1H-pyrrolo[3,2-c]pyridin-2(3H)-one)，結(jié)構(gòu)如圖4所示.

圖4　化合物(2)的化學(xué)結(jié)構(gòu)

紅色結(jié)晶粉末，M.P.178.0 ℃.1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)δ(ppm):8.94(2H,s),8.76(2H,d,J=4.5Hz),7.18(2H,d,J=5.3Hz),3.42(6H,s);13C-NMR(100MHz,DMSO-d6)δ(ppm):163.7,156.0，152.6,150.5,138.2,112.7,109.9,30.3;HRMS(ESI)for(M+H)+:calcd320.102 4,found320.102 7.

2.3.3化合物(3)

名稱：(3Z,3′Z)-3,3′-(hydrazine-1,2-diylidene)bis(1-ethyl-1H-pyrrolo[3,2-c]pyridin-2(3H)-one)，結(jié)構(gòu)如圖5所示.

圖5　化合物(3)的化學(xué)結(jié)構(gòu)

暗紅色色結(jié)晶粉末，M.P.194.5 ℃.1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)δ(ppm):8.94(2H,s),8.76(2H,d,J=7.2Hz),7.18(2H,d,J=5.6Hz),4.30(4H,q),1.39(6H,t);13C-NMR(100MHz,DMSO-d6)δ(ppm):163.4,156.0,152.7,150.5,138.2,112.7,109.8,42.4,13.9;HRMS(ESI)for(M+H)+:calcd348.358 5,found348.358 9.

2.3.4化合物(4)

名稱：(3Z,3′Z)-3,3′-(hydrazine-1,2-diylidene)bis(1-propyl-1H-pyrrolo[3,2-c]pyridin-2(3H)-one) ，結(jié)構(gòu)如圖6所示.

圖6　化合物(4)的化學(xué)結(jié)構(gòu)

紅色結(jié)晶粉末，M.P.184.3 ℃.1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)δ(ppm):8.94(2H,s),8.76(2H,d,J=6.8Hz),7.18(2H,d,J=7.3Hz),4.30(4H,q),1.75 (4H,m),0.98(6H,t);13C-NMR(100MHz,DMSO-d6)δ(ppm):163.3,155.9,152.5,150.6,138.2,112.6,109.8,44.7,20.6,11.7;HRMS(ESI)for(M+H)+:calcd376.165 0,found376.165 3.

2.3.5化合物(5)

名稱：(3Z,3′Z)-3,3′-(hydrazine-1,2-diylidene)bis(1-isopropyl-1H-pyrrolo[3,2-c]pyridin-2(3H)-one)，結(jié)構(gòu)如圖7所示.

圖7　化合物(5)的化學(xué)結(jié)構(gòu)

暗紅色結(jié)晶粉末，M.P.175.6 ℃.1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)δ(ppm):8.98(2H,s),8.77(2H,d,J=6.9Hz),7.18(2H,d,J=10.3Hz),3.96(2H,m),1.29(12H,s);13C-NMR(100MHz,DMSO-d6)δ(ppm):163.0,155.9,152.6,150.5,138.2,112.7,109.9,58.6,20.7;HRMS(ESI)for(M+H)+:calcd376.164 9,found376.165 2.

2.3.6化合物(6)

名稱：(3Z,3′Z)-3,3′-(hydrazine-1,2-diylidene)bis(7-chloro-1H-pyrrolo[3,2-c]pyridin-2(3H)-one)，結(jié)構(gòu)如圖8所示.

圖8　化合物(6)的化學(xué)結(jié)構(gòu)

棕色結(jié)晶粉末，M.P.198.9 ℃.1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)δ(ppm):8.94(2H,s),8.77(2H,d,J=6.1Hz),7.18(2H,d,J=11.2Hz);13C-NMR(100MHz,DMSO-d6)δ(ppm):166.4,155.9,152.6,150.5,138.1,112.6,109.8;HRMS(ESI)for(M+Na)+:calcd359.992 9,found359.993 4.

2.3.7化合物(7)

名稱：(3Z,3′Z)-3,3′-(hydrazine-1,2-diylidene)bis(7-bromo-1H-pyrrolo[3,2-c]pyridin-2(3H)-one),結(jié)構(gòu)如圖9所示.

圖9　化合物(7)的化學(xué)結(jié)構(gòu)

褐色結(jié)晶粉末，M.P.218.4 ℃.1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)δ(ppm):8.94(2H,s),8.76(2H,d,J=7.8Hz),7.17(2H,d,J=12.5Hz);13C-NMR(100MHz,DMSO-d6)δ(ppm):166.6,155.9,152.6,150.5,138.1,112.6,109.9;HRMS(ESI)for(M+H)+:calcd447.891 9,found447.892 5.

2.3.8化合物(8)

名稱：(3Z,3′Z)-3,3′-(hydrazine-1,2-diylidene)bis(1-benzyl-1H-pyrrolo[3,2-c]pyridin-2(3H)-one)，結(jié)構(gòu)如圖10所示.

圖10　化合物(8)的化學(xué)結(jié)構(gòu)

棕色結(jié)晶粉末，M.P.208.5 ℃.1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)δ(ppm): 8.94(2H,s),8.75(2H,d,J=8.3Hz),7.5-7.2 (12H,m,J=6.0Hz), 4.96(4H,s);13C-NMR(100MHz,DMSO-d6)δ (ppm): 163.7,155.9,152.5,150.6,138.2,136.3,128.7,127.0,126.8,112.6,109.9,47.4;HRMS(ESI)for(M+Na)+:calcd472.164 9,found472.165 3.

2.3.9化合物(9)

名稱：(3Z,3′Z)-3,3′-(hydrazine-1,2-diylidene)bis(1-(4-nitrobenzyl)-1H-pyrrolo[3,2-c]pyridin-2(3H)-one)，結(jié)構(gòu)如圖11所示.

圖11　化合物(9)的化學(xué)結(jié)構(gòu)

深褐色粉末，M.P.212.5 ℃.1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)δ(ppm):8.96(2H,s),8.76(2H,d,J=8.7Hz),8.16(4H,d,J=13.2Hz),7.97(4H,d),7.18(2H,d,J=2Hz),4.96 (4H,d);13C-NMR(100MHz,DMSO-d6)δ (ppm):163.6,155.9,152.6,150.5,146.0,142.4,138.2,127.9,123.8,112.6,109.8,47.5;HRMS(ESI)for(M+Na)+:calcd562.134 8,found9 562.135 2.

2.3.10化合物(10)

名稱：(3Z,3′Z)-3,3′-(hydrazine-1,2-diylidene)bis(1-(4-methoxybenzyl)-1H-pyrrolo[3,2-c]pyridin-2(3H)-one)，結(jié)構(gòu)如圖12所示.

圖12　化合物(10)的化學(xué)結(jié)構(gòu)

紅棕色結(jié)晶粉末，M.P.228.7 ℃.1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)δ(ppm):8.92(2H,s)，8.76(2H,d,J=8.6Hz),7.26(4H,d,J=11.5Hz),7.18(2H,d,J=10.5Hz), 6.89(4H,d,J=9.3Hz),4.96(2H,s),3.85(6H,s)；13C-NMR(100MHz,DMSOd6)δ(ppm):163.7,158.8,155.9,152.6,150.5,138.2,130.7,128.6,114.3,112.7,109.9, 55.9,47.4;HRMS(ESI)for(M+Na)+:calcd532.185 8,found532.186 1.

2.3.11化合物(11)

名稱：(3Z,3′Z)-3,3′-(hydrazine-1,2-diylidene)bis(5-chloro-1H-pyrrolo[2,3-b]pyridin-2(3H)-one) ，結(jié)構(gòu)如圖13所示.

圖13　化合物(11)的化學(xué)結(jié)構(gòu)

黃棕色結(jié)晶粉末，M.P.195.0 ℃.1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)δ(ppm):9.65(2H,s),8.28-8.35(4H,m);13C-NMR(100MHz,DMSOd6)δ(ppm):167.2,160.4,153.0,146.5,139.4,138.1,123.7,112.5;HRMS(ESI)for(M+H)+:calcd359.993 0,found359.993 5.

2.3.12化合物(12)

名稱：(3Z,3′Z)-3,3′-(hydrazine-1,2-diylidene)bis(5-bromo-1H-pyrrolo[2,3-b]pyridin-2(3H)-one)，結(jié)構(gòu)如圖14所示.

圖14　化合物(12)的化學(xué)結(jié)構(gòu)

紅褐色結(jié)晶粉末，M.P.212.9 ℃.1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)δ(ppm):9.74(2H,s),8.53(2H,s),8.09(2H,s);13C-NMR(100MHz,DMSO-d6)δ(ppm):167.1,160.9,155.4,141.5,138.2,112.9,104.8;HRMS(ESI)for(M+H)+:calcd448.899 4,found448.899 7.

2.3.13化合物(13)

名稱：(3Z,3′Z)-3,3′-(hydrazine-1,2-diylidene)bis(5-bromo-1H-pyrrolo[2,3-b]pyridin-2(3H)-one)，結(jié)構(gòu)如圖15所示.

圖15　化合物(13)的化學(xué)結(jié)構(gòu)

紅色結(jié)晶粉末，M.P.174.2 ℃.1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)δ(ppm):9.48 (2H,s),8.05-8..12(4H,m),2.33(6H,s);13C-NMR(100MHz,DMSO-d6)δ(ppm):167.2,159.7,158.8,138.2,136.5,119.2,110.9,18.1;HRMS(ESI)for(M+H)+:calcd320.102 4,found320.102 7.

2.3.14化合物(14)

名稱：(3Z,3′Z)-3,3′-(hydrazine-1,2-diylidene)bis(5-methyl-1H-pyrrolo[2,3-b]pyridin-2(3H)-one，結(jié)構(gòu)如圖16所示.

圖16　化合物(14)的化學(xué)結(jié)構(gòu)

紅色結(jié)晶粉末，M.P.203.0 ℃.1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)δ(ppm):8.33(2H,d,J=7.5Hz),7.96(2H,d,J=8.5Hz),6.88(2H,t),3.42(6H,s);13C-NMR(100MHz,DMSO-d6)δ(ppm):163.6,161.8,153.2,138.7,138.2,113.5,111.7,31.4;HRMS(ESI)for(M+H)+:calcd320.102 4,found320.102 7.

2.3.15化合物(15)

名稱：(3Z,3′Z)-3,3′-(hydrazine-1,2-diylidene)bis(1-methyl-1H-pyrrolo[2,3-b]pyridin-2(3H)-one)，結(jié)構(gòu)如圖17所示.

圖17　 化合物(15)的化學(xué)結(jié)構(gòu)

暗紅色結(jié)晶粉末，M.P.215.6 ℃.1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)δ(ppm):8.33(2H,s,J=7.9Hz),7.96(2H,d,J=8.5Hz),6.87(2H,t),4.29(4H,q),1.39(6H,t);13C-NMR(100MHz,DMSO-d6)δ(ppm):163.4,161.7,153.3,138.7,138.2,113.5,111.8, 48.9,13.8;HRMS(ESI)for(M+Na)+:calcd348.133 6,found348.133 9.

2.3.16化合物(16)

名稱：(3Z,3′Z)-3,3′-(hydrazine-1,2-diylidene)bis(1-ethyl-1H-pyrrolo[2,3-b]pyridin-2(3H)-one)，結(jié)構(gòu)如圖18所示.

圖18　化合物(16)的化學(xué)結(jié)構(gòu)

暗紅色結(jié)晶粉末，M.P.224.0 ℃.1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)δ(ppm):8.33(2H,d,J=6.8Hz),7.96(2H,d,J=7.9Hz),6.89(2H,t),3.96(2H,m),1.29(12H,d);13C-NMR(100MHz,DMSO-d6)δ (ppm):1 63.0,161.8,153.2,138.6,138.4,113.5,111.8,58.6,20.8;HRMS(ESI)for(M+Na)+:calcd376.164 9,found376.165 2.

2.3.17化合物(17)

名稱：(3Z,3′Z)-3,3′-(hydrazine-1,2-diylidene)bis(1-isopropyl-1H-pyrrolo[2,3-b]pyridin-2(3H)-one)，結(jié)構(gòu)如圖19所示.

圖19　 化合物(17)的化學(xué)結(jié)構(gòu)

棕色粉末，M.P.189.5 ℃.1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)δ(ppm):8.32(2H,s,J=10.2Hz),7.96(2H,d,J=10.5Hz),7.22-7.33(10H,m),6.87(2H,t),4.79(4H,s);13C-NMR(100MHz,DMSO-d6)δ(ppm):163.7,161.8,153.3,138.6,138.2,136.2,128.7,127.0,126.9,111.8,49.5;HRMS(ESI)for(M+Na)+:calcd472.164 6,found472.164 9.

2.3.18化合物(18)

名稱：(3Z,3′Z)-3,3′-(hydrazine-1,2-diylidene)bis(1-benzyl-1H-pyrrolo[2,3-b]pyridin-2(3H)-one)，結(jié)構(gòu)如圖20所示.

圖20　化合物(18)的化學(xué)結(jié)構(gòu)

黃棕色結(jié)晶粉末，M.P.191.8 ℃.1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)δ(ppm):8.34(1H,s),8.29(1H,s),8.22(1H,s),6.76(1H,s),3.42(6H,s);13C-NMR(100MHz,DMSO-d6)δ(ppm):163.6,162.3,160.4,156.2,153.0,141.9,138.5,138.1,123.7,113.9,112.5,110.6,31.3;HRMS(ESI)for(M+H)+:calcd388.024 3,found388.024 7.

2.3.19化合物(19)

名稱：(3Z,3′Z)-3,3′-(hydrazine-1,2-diylidene)bis(5-chloro-1-methyl-1H-pyrrolo[2,3-b]pyridin-2(3H)-one) ，結(jié)構(gòu)如圖21所示.

圖21　化合物(19)的化學(xué)結(jié)構(gòu)

紅棕色結(jié)晶粉末，M.P.228.0 ℃.1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)δ(ppm):8.52(2H,s),8.10(2H,s),3.42(6H,s);13C-NMR(100MHz,DMSO-d6)δ(ppm):163.7,160.9,155.4,141.5,138.2,112.9,104.8,31.4;HRMS(ESI)for(M+Na)+:calcd475.923 4,found475.923 7.

2.3.20化合物(20)

名稱：(3Z,3′Z)-3,3′-(hydrazine-1,2-diylidene)bis(5-bromo-1-methyl-1H-pyrrolo[2,3-b]pyridin-2(3H)-one) ，結(jié)構(gòu)如圖22所示.

圖22　化合物(20)的化學(xué)結(jié)構(gòu)

紅褐色結(jié)晶粉末，M.P. 217.5 ℃.1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)δ(ppm):8.34(1H,s),8.29(1H,s),8.22(1H,s),6.76(1H,s),4.29(4H,q),1.39(6H,t);13C-NMR(100MHz,DMSO-d6)δ(ppm):163.4,162.3,160.4,153.0,141.9,138.5,138.2,123.7,113.9,112.5,110.5,48.9,13.8;HRMS(ESI)for(M+H)+:calcd416.055 4,found416.055 8.

3結(jié)論

本文以氮雜靛紅及其衍生物、水合肼為原料，成功合成了一系列對稱雙氮雜靛紅席夫堿，采用核磁共振氫譜、碳譜對所合成的席夫堿進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征，并使用HepG2、A-549與SGC-7901三種細(xì)胞株進(jìn)行了初步的抗腫瘤活性測試，結(jié)果顯示大部分化合物對三種腫瘤細(xì)胞株表現(xiàn)出不同程度的抑制作用，其中化合物1、6、7、11、12、18、19的活性較好，且對HepG2細(xì)胞株的抑制活性突出.尤其是化合物6、11、12的活性接近或優(yōu)于對照物阿糖胞苷(Ara-C)，可供進(jìn)一步研究.

此外，我們比較了不同取代基對化合物抗腫瘤活性的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)R1取代基對化合物抗腫瘤活性的影響順序為：氫>烷基>取代或未取代的苯基;R2取代基為鹵素是會提高化合物的活性;R3取代基對化合物抗腫瘤活性的影響順序為：鹵素>氫>烷基;R4取代基對化合物抗腫瘤活性的影響順序為：氫>烷基>苯基.由此可知，鹵素取代基有利于對稱雙氮雜靛紅席夫堿類化合物抗腫瘤活性的提高.

綜上所述，經(jīng)初步活性測試，本文合成的一系列對稱雙氮雜靛紅席夫堿類化合物具有抗腫瘤活性.對稱雙氮雜靛紅席夫堿類化合物的體內(nèi)抗腫瘤活性、作用機制研究、以及藥代動力學(xué)實驗仍然需要進(jìn)一步的研究與探索，以期為合成和篩選更好的雙氮雜靛紅席夫堿候選藥物提供依據(jù).

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【責(zé)任編輯：陳佳】

Synthesisandantitumoractivityevaluationofsymmetricalbis-schiffbaseofnitrogenheterocyclicisatin

WANGLan1，SONGHui-hui1，LIANGCheng-yuan1，XIAOYa-dong2

(1.SchoolofFoodandBiologicalEngineering,ShaanxiUniversityofScience&Technology,Xi′an710021,China；2.GuangzhouVocationalCollegeofScienceandTechnology,Guangzhou510550,China)

Abstract:Studies showed that the schiff base compounds had significant antitumor activities.In order to further enrich and extend the research of schiff base,a series of symmetric bis-schiff base of nitrogen heterocyclic isatin as well as derivatives have been synthesized with hydrazine hydrate,the structure of the compounds were characterized by NMR and HRMS.Additionally,the antitumor activity of the synthesized compounds have also been preliminarily investigated by MTT method.The results revealed that these compounds have moderate to intensive antitumor activities on different cell lines,specifically,compounds 1,6,7,11,12,18,19 have stronger activities on HepG2 cells.The effect of nitrogen heterocyclic isatin substituents on antitumor activity has also been studied,which indicated that halogen is crucial for the antitumor activity of synthesized compounds.In brief,our research can provide an experimental basis for the further synthesis and screening of candidate compounds.

Key words:nitrogen heterocyclic isatin；schiff base；antitumor activity；drug synthesis

*收稿日期:2016-05-21

基金項目：陜西省教育廳專項科研計劃項目(15JK1076)；陜西省人力資源與社會保障廳博士后基金項目(2015)

作者簡介:王蘭(1963-)，女，遼寧沈陽人，教授，研究方向：藥物新機型與新技術(shù)

文章編號：1000-5811(2016)04-0136-09

中圖分類號：R914.5

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A