本發(fā)明涉及藥物化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一類4-吲哚基香豆素衍生物及其制備方法，以及該類化合物作為一類新的抗腫瘤藥物先導(dǎo)化合物的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
在醫(yī)學(xué)上癌癥是指起源于上皮組織的惡性腫瘤，是機(jī)體在各種致瘤因素作用下，局部組織細(xì)胞在基因水平上失去對(duì)其生長的正常調(diào)控導(dǎo)致異常增生與分化而形成的新生物。新生物一旦形成，不受正常機(jī)體生理調(diào)節(jié)，破壞正常組織與器官，這一點(diǎn)在惡性腫瘤尤其明顯。惡性腫瘤生長速度快，易發(fā)生出血、壞死、潰瘍等，并常有遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，造成人體消瘦、無力、貧血、食欲不振、發(fā)熱以及嚴(yán)重的臟器功能受損等，最終造成患者死亡。
香豆素（coumarin）是含有苯并α-吡喃酮母核的一類天然化合物的總稱，其廣泛存在于自然界中，如白檸檬素、呋喃香豆素、花椒毒酚、吡喃香豆素等。香豆素類化合物具有多種生理活性，如：抗炎、抗腫瘤、抗氧化、抗HIV、抗微生物和抗菌、降血壓等作用，香豆素類化合物不僅能直接抑制癌細(xì)胞，還可以通過增強(qiáng)機(jī)體免疫能力產(chǎn)生抗癌作用，因此在臨床上有廣泛應(yīng)用，合成并篩選出高效低毒的香豆素類化合物已經(jīng)成為藥物研發(fā)工作的重要方向之一。Devji等人(Bioorg. Med. Chem. Lett.2011, 21, 5770-5773)以7-羥基香豆素為母體合成出對(duì)胰臟癌細(xì)胞PANC-1具有抑制活性的簡單香豆素衍生物，在6.25μM濃度下，24h就可以100%抑制PANC-1的存活。Via(J. Med. Chem. 1999, 42, 4405-4413)等人對(duì)花椒毒素和香柑內(nèi)酯進(jìn)行修飾，合成得到的苯并呋喃香豆素對(duì)人宮頸癌Hela細(xì)胞和人白血病HL-60細(xì)胞具有非常顯著的抑制能力。Sashidhara等人(Bioorg. Med. Chem. Lett. 2010, 20, 7205-7211)將查爾酮引入香豆素的6-位，合成出系列查爾酮香豆素，對(duì)宮頸癌C33A細(xì)胞具有抑制活性（IC50=3.59μM）,而對(duì)正常纖維細(xì)胞NIH3T3細(xì)胞沒有毒性，可以作為抗癌類先導(dǎo)化合物進(jìn)行進(jìn)一步研究。Maresca小組(J. Am. Chem. Soc.2009, 131, 3057-3062)報(bào)道了一系列香豆素類碳酸酐酶抑制劑，化合物的水解產(chǎn)物能夠與碳酸酐酶的活性部位結(jié)合，其延伸的兩條鏈有效地進(jìn)入酶的活性位點(diǎn)，而不是與鋅離子作用，抑制劑直接與活性位點(diǎn)結(jié)合而不是與金屬酶相互作用的發(fā)現(xiàn)為今后靶向藥物的設(shè)計(jì)提供了一個(gè)新的方向。2011年Hwu(J. Med. Chem. 2011, 54, 2114-2126)報(bào)道了一系列具有抗HCV病毒的香豆素類化合物，其中7個(gè)能夠有效抑制HCV亞基因復(fù)制子在Huh5-2細(xì)胞系復(fù)制，構(gòu)效關(guān)系顯示，香豆素環(huán)的存在是抗病毒活性的一個(gè)必備基團(tuán)，呋喃糖核糖部分能增加抗HCV活性，這些數(shù)據(jù)對(duì)進(jìn)一步研究抗丙肝病毒藥物有重要參考價(jià)值。
4-取代的香豆素化合物由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，具有較多的生物活性價(jià)值。如作為抗菌、抗癌藥物等（Eur. J. Med. Chem. 2010, 45, 864；J. Med. Chem. 2003, 46, 5437.）。設(shè)計(jì)簡單高效的路線從易得的原料出發(fā)合成得到4-取代的香豆素化合物對(duì)研究新型抗腫瘤藥物，開發(fā)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)藥物具有重要意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種4-吲哚基香豆素衍生物及其制備方法，以及該類化合物作為一類新的抗腫瘤藥物先導(dǎo)化合物的應(yīng)用。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：
本發(fā)明是從簡單易得的4-三氟甲磺酸酯基類香豆素出發(fā)，提供合成得到4-吲哚基香豆素衍生物，該類化合物具有如下結(jié)構(gòu)式，
其中其中，R1，R2為不同取代位置、不同個(gè)數(shù)的烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、鹵素、三氟甲基的一種，R為氫、甲基的至少一種。
通式中優(yōu)選：R1，R2為不同位置的單取代的C1-C5的烷基、烷氧基、鹵素、三氟甲基或多取代的鹵素。
所述4-吲哚基香豆素衍生物的制備方法如下：
在有機(jī)溶劑中，加入4-三氟甲磺酸酯基類香豆素和吲哚化合物在催化劑、配體及堿的作用下發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)溫度在80oC-120oC，時(shí)間為10-20小時(shí)，得到目標(biāo)產(chǎn)物。
所用的催化劑為三氟乙酸鈀、醋酸鈀、二三苯基膦醋酸鈀中的一種，優(yōu)選三氟乙酸鈀。
有機(jī)溶劑為二甲苯、氯苯、二氧六環(huán)中的一種，優(yōu)選二甲苯，原料4-三氟甲磺酸酯基類香豆素與溶劑的投放比為0.1~0.5毫摩爾/毫升。
在原料配比方面，4-三氟甲磺酸酯基類香豆素和吲哚化合物的摩爾比為1:2~1:4。
催化劑的加入量與反應(yīng)原料4-三氟甲磺酸酯基類香豆素的摩爾比為1:5~1:40。
配體為三環(huán)己基膦，加入量與反應(yīng)原料4-三氟甲磺酸酯基類香豆素的摩爾比1:5；堿為碳酸鉀，加入量與反應(yīng)原料4-三氟甲磺酸酯基類香豆素的摩爾比1:1。
將本發(fā)明的4-吲哚基香豆素衍生物作為活性成分，可用于制備成抗前列腺癌，胃癌，肺癌，乳腺癌藥物。經(jīng)初步試驗(yàn)，本發(fā)明制備的4-吲哚基香豆素衍生物對(duì)多種腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)出了優(yōu)異的抗腫瘤活性，可作為進(jìn)一步開發(fā)的候選或者先導(dǎo)化合物，應(yīng)用于制備抗癌藥物。
具體實(shí)施方式
以下對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明，需要解釋的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
一方面，本發(fā)明的目的是提供合成一種4-吲哚基香豆素衍生物，該類化合物具有如下結(jié)構(gòu)，
其中R1，R2為不同取代位置、不同個(gè)數(shù)的烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、鹵素、三氟甲基中的至少一種，R為氫、甲基的至少一種。
本發(fā)明中，烷基優(yōu)選為C1-C5的烷基，烷氧基優(yōu)選為C1-C5的烷氧基，芳氧基優(yōu)選為C6-C10的芳氧基，酯基優(yōu)選為C1-C5的酯基。
本發(fā)明所述的4-吲哚基香豆素衍生物進(jìn)一步優(yōu)選為R1為苯基，如下式所示：
另一方面，本方法提供了一種方便的合成4-吲哚基香豆素衍生物的方法。包括：
1、在有機(jī)溶劑中，加入4-三氟甲磺酸酯基類香豆素和吲哚化合物在三氟乙酸鈀的作用下發(fā)生反應(yīng)，得到4-吲哚基香豆素衍生物。
2、本發(fā)明方法中，步驟1除了使用三氟乙酸鈀，使用醋酸鈀、二三苯基膦醋酸鈀也可得到產(chǎn)物，但收率偏低。溶劑除使用二甲苯，使用氯苯、二氧六環(huán)也可得到產(chǎn)物，但收率偏低。
3、本發(fā)明方法中，步驟1反應(yīng)條件包括，溫度80oC-120oC，時(shí)間為10-20小時(shí)；所得產(chǎn)物經(jīng)柱層析或者重結(jié)晶等提純得到純產(chǎn)品；重結(jié)晶所用溶劑為丙酮、乙醇、甲醇、乙酸乙酯中的一種或其中兩種的混合物。
再一方面，本發(fā)明提供了如上述4-吲哚基香豆素衍生物在體外抗腫瘤活性評(píng)價(jià)測試結(jié)果，對(duì)于PC3前列腺癌，MCF7乳腺癌，A549肺癌，MGC803胃癌具有明顯抑制作用，其中化合物7對(duì)乳腺癌的抗腫瘤活性明顯優(yōu)于5-氟脲嘧啶，可作為進(jìn)一步開發(fā)的候選或者先導(dǎo)化合物，應(yīng)用于制備抗腫瘤藥物。
方法舉例如下：
制備如下化合物：
化合物1 4-(1-甲基)吲哚基-香豆素
4-三氟甲磺酸酯基香豆素（73.5mg, 0.25 mmol）、吲哚（120 mg,1 mmol）、三氟乙酸鈀(Pd(TFA)2 ,8.3 mg,0.025 mmol)、三環(huán)己基膦(PCy3, 14.0 mg, 0.05 mmol)、碳酸鉀(K2CO3, 34.5 mg, 0.25 mmol)和2 mL二甲苯于5 mL的反應(yīng)管中100 oC攪拌反應(yīng)10小時(shí)，隨后加入20 mL乙酸乙酯,依次采用飽和碳酸氫鈉、飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥。濃縮、柱層析（乙酸乙酯/石油醚=1:4）得到淡黃色固體51.5 mg，總收率75%. 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 3.93 (s, 3H), 6.48 (s, 1H), 7.20 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 7.32 (t, J = 8.0 Hz, 1H), 7.37 (td, J = 1.2, 8.0 Hz, 1H), 7.49 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.60 - 7.70 (m, 3H), 7.94 - 7.98 (m, 2H)13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) 32.9, 108.1, 110.7, 111.8, 117.0, 118.5, 119.4, 120.8, 122.5, 124.2, 125.8, 127.1, 131.9, 132.1, 137.1, 148.7, 153.9, 160.0 HRMS for C18H14NO2+(M++H): calcd. 276.1025, found 276.1025
化合物2 4-(1-甲基)吲哚-7-甲氧基香豆素
合成方法同化合物1，黃色固體，產(chǎn)率57%。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 3.89 (s, 3H), 3.91 (s, 3H), 6.40 (s, 1H), 6.81 (dd, J = 2.8, 9.2 Hz, 1H), 6.89 (d, J = 2.8 Hz, 1H), 7.22 (t, J = 6.8 Hz, 1H), 7.34 (t, J = 8.0 Hz, 1H), 7.37 (s, 1H), 7.42 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.67 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.74 (d, J = 8.4 Hz, 1H)13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 33.4, 55.9, 101.2, 110.1, 110.3, 110.6, 112.1, 113.0, 120.4, 121.1, 123.1, 126.6, 128.3, 129.8, 137.5, 149.5, 156.3, 162.0, 162.8 HRMS for C19H16NO3+(M++H) : calcd. 306.1130, found 306.1131
化合物3 4-(1-甲基)吲哚-6-氟香豆素
合成方法同化合物1，黃色固體，產(chǎn)率72%。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 3.94 (s, 3H), 6.61 (s, 1H), 7.24 - 7.30 (m, 2H), 7.35 - 7.42 (m, 3H), 7.45 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.56 (dd, J = 2.8, 9.2 Hz, 1H), 7.69 (d, J = 8.0 Hz, 1H)13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 33.5, 109.8, 110.2, 112.8 (d, JF = 24.8 Hz), 114.2, 118.9 (d, JF = 8.6 Hz), 119.2, 120.2, 120.4 (d, JF = 8.3 Hz), 121.4, 123.4, 126.4, 129.8, 137.6, 148.5 (d, JF = 1.8 Hz), 150.6, 158.8 (d, JF = 241.2 Hz), 161.2
19F NMR (376 MHz, CDCl3) δ -117.6 HRMS for C18H13FNO2+(M++H) : calcd. 294.0930, found 294.0929
化合物4 4-吲哚-7-甲氧基香豆素
合成方法同化合物1，黃色固體，產(chǎn)率53%。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 3.89 (s, 3H), 6.43 (s, 1H), 6.80 (dd, J = 2.8, 9.2 Hz, 1H), 6.90 (d, J = 2.4 Hz, 1H), 7.21 (t, J = 8.0 Hz, 1H), 7.31 (td, J = 0.8, 8.0 Hz, 1H), 7.50 - 7.52 (m, 2H), 7.66 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 7.71 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 8.79 (s, 1H)13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 55.9, 101.2, 110.8, 111.9, 112.2, 112.3, 113.0, 120.3, 121.3, 123.5, 125.2, 126.1, 128.4, 136.6, 149.8, 156.3, 162.1, 162.9 HRMS for C18H13NNaO3+(M++Na): calcd. 314.0793, found 314.0795
化合物5 4-吲哚-6-溴香豆素
合成方法同化合物1，黃色固體，產(chǎn)率63%。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.62 (s, 1H), 7.23 - 7.36 (m, 3H), 7.51 - 7.55 (m, 2H), 7.63 - 7.68 (m, 2H), 7.97 (d, J = 2.0 Hz, 1H), 8.80 (s, 1H)13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 111.2, 112.0, 114.7, 116.9, 119.2, 119.9, 121.1, 121.7, 123.8, 125.5, 125.9, 129.7, 134.6, 136.6, 148.4, 153.4, 160.8
HRMS for C17H10BrNNaO2+(M++Na): calcd. 361.9793, found 361.9795
化合物6 4-吲哚-6-氟香豆素
合成方法同化合物1，黃色固體，產(chǎn)率61%。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.64 (s, 1H), 7.22 - 7.30 (m, 2H), 7.33 (t, J = 8.0 Hz, 1H), 7.38-7.42 (m, 1H), 7.52 - 7.55 (m, 3H), 7.67 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 8.81 (s, 1H) 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 111.4, 112.0, 112.9 (d, JF = 24.9 Hz), 114.7, 118.9 (d, JF = 8.6 Hz), 119.2 (d, JF = 24.2 Hz), 119.9, 120.5 (d, JF = 8.4 Hz), 121.7, 123.8, 125.3, 125.8, 136.6, 148.7 (d, JF = 3.3 Hz), 150.6 (d, JF = 2.3 Hz), 158.9 (d, JF = 241.5 Hz), 161.2 19F NMR (376 MHz, CDCl3) δ -117.4 HRMS for C17H10FNNaO2+(M++Na): calcd. 302.0593, found 302.0596
化合物7 4-吲哚苯并香豆素
合成方法同化合物1，黃色固體，產(chǎn)率79%。 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.57 (s, 1H), 7.00 - 7.05 (m, 2H), 7.17 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.26 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 7.36 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 7.39 (d, J = 2.4 Hz, 1H), 7.49 - 7.56 (m, 2H), 7.83 (t, J = 8.8 Hz, 2H), 8.01 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 8.64 (s, 1H) 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 111.8, 114.0, 116.4, 116.6, 117.6, 120.5, 121.2, 123.5, 123.5, 125.5, 125.8, 125.9, 126.7, 128.8, 129.9, 131.3, 133.8, 136.4, 150.3, 154.8, 161.2 HRMS for C21H14NO2+(M++H) : calcd. 312.1025, found 312.1019
化合物8 4-(5-甲氧基)吲哚香豆素
合成方法同化合物1，黃色固體，產(chǎn)率31%。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 3.80 (s, 3H), 6.58 (s, 1H), 6.96 (dd, J = 2.8, 8.8 Hz, 1H), 7.07 (d, J = 2.4 Hz, 1H), 7.22 - 7.25 (m, 1H), 7.38 - 7.43(m, 2H), 7.50 (d, J = 2.8 Hz, 1H), 7.58 (td, J = 1.2, 8.4 Hz, 1H), 7.85 (dd, J = 1.2, 7.6 Hz, 1H), 8.77 (s, 1H)13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 56.0, 101.6, 111.6, 112.8, 113.5, 114.1, 117.5, 119.4, 124.1, 126.1, 126.5, 127.4, 131.6, 131.9, 149.8, 154.5, 155.4, 161.7
HRMS for C18H13NNaO3+(M++Na): calcd. 314.0793, found 314.0795
測試?yán)?/p>
選取上述得到的化合物1-8進(jìn)行如下活性測定
實(shí)驗(yàn)材料:
1 人癌細(xì)胞株：均購自中科院上海細(xì)胞庫。
2 受試藥物：用DMSO溶解后，配置成10000微克每毫升最初濃度，備用。
3 0.9%生理鹽水：批號(hào)201521112，規(guī)格250 mL：2.25 g，鄭州永和制藥有限公司產(chǎn)品。
4 5-氟尿嘧啶注射液（5-Fu），批號(hào)140107，規(guī)格10mL：0.25g/支，上海旭東海普藥業(yè)有限公司產(chǎn)品。
實(shí)驗(yàn)方法
細(xì)胞常規(guī)接種于完全培養(yǎng)基中，經(jīng)37℃，5%的CO2飽和濕度培養(yǎng)、擴(kuò)增。細(xì)胞用0.25%胰蛋白酶消化后，加培養(yǎng)液稀釋成1×105個(gè)/mL瘤細(xì)胞懸液（胎盼藍(lán)染色，活細(xì)胞數(shù)均＞95%），供試驗(yàn)用。于96孔無菌培養(yǎng)板上設(shè)陰性對(duì)照孔和陽性對(duì)照孔、供試品不同濃度孔，濃度設(shè)定為64、32、16、8、4、2、1、0.5微克每毫升，同時(shí)每個(gè)濃度設(shè)3個(gè)復(fù)孔。將制備好的細(xì)胞懸液接種于96孔無菌培養(yǎng)板，培養(yǎng)24h后加入不同濃度的化合物。陰性對(duì)照孔內(nèi)加入等量的培養(yǎng)液，置入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。分別于72h后取出，每孔加入 MTT 20μL，繼續(xù)培養(yǎng) 4 h，取出后離心，吸棄上清。每孔加入 DMSO150 μL，震蕩使紫藍(lán)色甲瓚結(jié)晶完全溶解。用酶標(biāo)儀測定各孔的OD值，通過SPSS計(jì)算其IC50。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
上述化合物對(duì)四種人類腫瘤細(xì)胞的抗腫瘤活性評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)：
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：化合物7表現(xiàn)出優(yōu)良的抗腫瘤活性，對(duì)MCF7乳腺癌細(xì)胞的抑制活性優(yōu)于5-氟脲嘧啶，可作為進(jìn)一步開發(fā)的候選或者先導(dǎo)化合物，應(yīng)用于制備抗癌藥物。