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1, 3, 4-噻二唑三氮烯酰胺衍生物的合成及抗肿瘤活性研究

陈彦君 ,  张明千 ,  李子秋 ,  罗德福 ,  李龙辉 ,  俞婷婷 ,  龙跃

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引用本文: 陈彦君, 张明千, 李子秋, 罗德福, 李龙辉, 俞婷婷, 龙跃. 1, 3, 4-噻二唑三氮烯酰胺衍生物的合成及抗肿瘤活性研究[J]. 有机化学, 2019, 39(11): 3283-3288. doi: 10.6023/cjoc201905035 shu
Citation:  Chen Yanjun, Zhang Mingqian, Li Ziqiu, Luo Defu, Li Longhui, Yu Tingting, Long Yue. Synthesis and Antitumor Activities of 1, 3, 4-Thiadiazole Triazene Amide Derivatives[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, 2019, 39(11): 3283-3288. doi: 10.6023/cjoc201905035 shu

1, 3, 4-噻二唑三氮烯酰胺衍生物的合成及抗肿瘤活性研究

  • a.

    焦作大学化学与环境工程学院 河南焦作 454003

  • b.

    郑州大学化学与分子工程学院 郑州 450001

  • c.

    郑州大学药学院 郑州 450001

    • 通讯作者: 龙跃, longyue@zzu.edu.cn
  • 基金项目:

    国家自然科学基金（No.J1210060）、河南省科技攻关计划（No.0624420031）、河南省基础研究基金（No.022463001）资助项目

摘要: 把三氮烯结构与1，3，4-噻二唑、酰胺相拼接，合成了14个未见报道的1，3，4-噻二唑三氮烯酰胺衍生物，并用核磁共振谱（NMR）、红外光谱（IR）和高分辨质谱（HRMS）等方法对化合物结构进行表征.通过以典型三氮烯药物达卡巴嗪作参照，对人食管癌细胞（EC109）、人胃癌细胞（MGC803）和人前列腺癌细胞（PC-3）做活性检测，结果显示化合物8a，8h，8i，8k，8l对人前列腺癌细胞（PC-3）的抑制活性最好，其IC50值分别为33.02，34.05，7.71，4.82，23.84μmol·L-1，远低于对照药达卡巴嗪（IC50值为146.43 μmol·L-1）.

English

  • 三氮烯类化合物又称重氮氨基化合物, 指含有N—N=N结构的一类化合物.三氮烯结构具有较好的抗癌活性, 已作为药物应用于临床, 如达卡巴嗪(DTIC)和替莫唑胺(TMZ), 但该类药物主要用于黑色素瘤的治疗且伴随着嗜睡、呕吐、头痛、疲劳等副作用, 所以三氮烯类药物还在不断地研究和改进[1~3].已报道其作用机制为, 三氮烯结构在P450酶氧化、分解、重排后脱氮变为甲基碳正离子, 然后作用于DNA碱基片段, 阻止基因的复制和表达, 因此三氮烯类药物属于烷基化试剂[4]. 1, 3, 4-噻二唑是结构中含有两个氮原子和一个硫原子的芳杂环, 噻二唑环独特的富电性结构使得该类衍生物在抗菌[5]、抗癌[6]、抗氧化[7]、抗炎[8]等方面表现出广泛的生物活性.酰胺类化合物在材料、工业溶剂、药物、蛋白质等的应用非常广泛, 大多数药物含有酰胺结构, 酰胺有抗菌[9]、杀虫[10]、抗癌[11]等活性.由于低毒性和低残留等优点[12], 酰胺结构在药物合成中广泛应用.阮祥辉等[13]以杨梅素为先导化合物, 通过结构修饰得到一系列含哌嗪酰胺类的杨梅素衍生物, 通过活性检测发现大多数含哌嗪酰胺的杨梅素衍生物对MDA-MB-231细胞表现出较好的抑制活性.本课题组[14]之前将三氮烯和1, 3, 4-噻二唑结构拼接, 发现该类化合物对人胃癌细胞(MGC803)和人前列腺癌细胞(PC-3)活性明显强于对照药达卡巴嗪, 在此基础上尝试与酰胺结构拼接, 以期得到活性更好的化合物.

    为了设计一类新型广谱抗癌活性的三氮烯类衍生物, 本文将三氮烯结构和1, 3, 4-噻二唑、酰胺结构拼接, 合成了14个新型的1, 3, 4-噻二唑三氮烯酰胺衍生物(Scheme 1), 并测试了该类化合物对人食管癌细胞(EC109)、人胃癌细胞(MGC803)和人前列腺癌细胞(PC-3)的抑制作用.

    图式 1

    图式 1.  1, 3, 4-噻二唑三氮烯酰胺类衍生物的合成
    Scheme 1.  Synthesis of 1, 3, 4-thiadiazole triazene acidamide derivatives
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    1.   结果与讨论

    1.1   合成

    中间体化合物5的合成在该路线中至关重要, 不同于参考文献[14]的是, 该方法采用硫酸环合法, 产率较低, 通常只有17%~35%[15].在条件筛选中, 发现反应温度、时间、后处理以及原料化合物4中碱残余对该反应产率影响很大.由于该反应过程中会释放大量的热量, 需要使用冰浴维持0 ℃左右的反应温度; 反应不到4 h时, 体系浑浊, 反应不完全, 但超过4 h后体系颜色明显加深, 生成大量副产物.后处理须先用冰水稀释反应液, 再低温下用碱中和酸液至pH约为5, 化合物5才能以固体形式析出来.如果原料化合物4未干燥或者含有少量氢氧化钾, 会使反应大量放热导致产生副产物.条件优化后, 产率可以达到82%.该反应机理如Scheme 2.

    图式 2

    图式 2.  1, 3, 4-噻二唑的形成反应机理
    Scheme 2.  Reaction mechanism of 1, 3, 4-thiadiazole
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    1.2   化合物的抗肿瘤活性

    选用三氮烯药物达卡巴嗪(DTIC)作对照, 测试该类化合物对人食管癌细胞(EC109)、人胃癌细胞(MGC803)和人前列腺癌细胞(PC-3)三种癌细胞的抑制作用.其IC50值见表 1.

    表 1

    表 1  1, 3, 4-噻二唑三氮烯类衍生物的抗癌活性[IC50/(μmol·L－1)]
    Table 1.  Anticancer activity of 1, 3, 4-thiadiazole triazene derivatives [IC50/(μmol·L－1)]
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    Compd. EC109 MGC803 PC-3
    8a ＞300 ＞300 33.02±1.85
    8b ＞300 263.58±0.54 125.23±1.85
    8c ＞300 179.24±1.17 ＞300
    8d ＞300 ＞300 171.43±1.37
    8e ＞300 277.53±0.54 152.79±1.04
    8f ＞300 ＞300 ＞300
    8g ＞300 ＞300 ＞300
    8h 180.70±0.28 112.59±6.76 34.05±4.31
    8i 215.94±5.26 197.83±1.00 7.71±0.06
    8j 218.72±3.24 203.06±2.57 52.81±2.35
    8k 57.17±2.90 90.77±3.20 4.82±0.71
    8l 59.32±0.38 92.12±0.54 23.84±4.78
    8m 205.28±7.17 280.58±3.06 84.36±2.28
    8n 279.04±0.36 285.03±0.86 81.45±5.28
    DTIC 108.1±1.2 99.6±4.1 146.4±5.1

    从表 1可以看出, 大多数化合物都可以对人胃癌细胞(MGC803)和人前列腺癌细胞(PC-3)表现出较好的抑制活性, 一些化合物可以对人食管癌细胞(EC109)表现出较好的抑制活性.与药物达卡巴嗪(DTIC)相比, 化合物8a、8b、8h~8n对人前列腺癌细胞(PC-3)有较强抑制作用, 其中化合物8k和8l对三种癌细胞的IC50值都低于达卡巴嗪(DTIC), 尤其对于人前列腺癌细胞(PC-3)和人食管癌细胞(EC109)效果最为明显.活性对比发现, 该系列化合物苯环上邻位取代比对位取代抑制活性强, 带吸电子取代基的抑制作用要强于供电子基, 与文献[16]相类似.对比8j、8m和8n对人食管癌细胞(EC109)的抑制作用, 发现对位取代基吸电性越弱, 抑制作用就越强.化合物8h、8i、8j、8k、8l对人前列腺癌细胞(PC-3)的IC50值为34.05、7.71、52.81、4.82、23.84 μmol·L－1, 远低于对照药达卡巴嗪(DTIC).对比8j和8n, 氯原子取代活性优于氟原子, 而且间位和对位同时被氯取代(8k)活性要优于单个氯取代(8i和8j)活性, 与文献[17]报道的结果相一致.

    2.   结论

    以对氨基苯甲酸甲酯和取代基苯胺为原料, 合成了14个新型的1, 3, 4-噻二唑三氮烯酰胺衍生物, 并对其抗癌活性做出活性筛选.结果表明该类化合物对人食管癌细胞(EC109)、人胃癌细胞(MGC803)和人前列腺癌细胞(PC-3)都有较好的抑制作用.对比文献[14], 接入酰胺结构后, 该类化合物对人前列腺癌细胞(PC-3)的抑制活性有明显提高, 其中化合物8a, 8h, 8i, 8k, 8l要大大优于对照药物达卡巴嗪(DTIC), 化合物8k和8l对三种癌细胞都有很好的抑制活性.

    3.   实验部分

    3.1   仪器与试剂

    ZF7三用紫外分析仪(巩义市予华仪器有限责任有限公司); CP214电子天平(奥豪斯仪器有限公司); Q-TOF Micro高分辨质谱测定仪(离子源为ESI, 美国Waters公司); DPX-400FT超导核磁共振仪(美国Bruker公司); Vector 22傅里叶变换红外光谱仪(美国Bruker公司).所用试剂均为市售分析纯, 使用前按常规方法处理.实验所用的肿瘤细胞:人食管癌细胞(EC109)、人胃癌细胞(MGC803)和人前列腺癌细胞(PC-3)由郑州大学基础医学院药理系提供. 4-(3, 3-二甲基三氮烯-1-基)苯甲酸甲酯(2)参考文献[14]合成, 4-(3, 3-二甲基三氮烯-1-基)苯甲酰肼(3)参考文献[14]合成, 4-(3, 3-二甲基三氮烯-1-基)苯甲酰肼二硫代羧酸钾(4)参考文献[3]合成, N-芳基-2-氯乙酰胺(7a~7n)参考文献[20]合成.

    3.2   实验方法

    3.2.1   2-巯基-5-[4-(3, 3-二甲基三氮烯-1-基)苯基]-1, 3, 4-噻二唑(5)的合成

    在50 mL圆底烧瓶中加入10 mL浓硫酸, 冰浴搅拌冷却后, 将干燥的化合物4 (3.11 mmol, 1.00 g)缓慢加入反应瓶中, 保持冰浴下搅拌4 h, 立即将反应液倒入冰水中, 用浓氨水调pH至5, 有大量黄色固体生成.抽滤, 水洗, 干燥得2-巯基-5-[4-(3, 3-二甲基三氮烯-1-基)苯基]-1, 3, 4-噻二唑(5), 黄色固体, 产率82%. m.p. 197~198 ℃; 1H NMR (DMSO-d6, 600 MHz) δ: 14.66 (s, 1H), 7.77~7.62 (m, 2H), 7.44 (d, J＝8.6 Hz, 2H), 3.54 (s, 3H), 3.19 (s, 3H); 13C NMR (DMSO-d6, 151 MHz) δ: 187.23, 159.98, 152.89, 127.42, 124.78, 120.67, 43.07, 36.03; IR (KBr) ν: 3098, 2873, 1598, 1482, 1280 cm－1; HRMS calcd for C12H14N5S2 [M+H]+ 266.0529, found 266.0529.

    3.2.2   2-((5-(4-(3, 3-二甲基三氮烯-1-基)苯基)-1, 3, 4-噻二唑-2-基)硫基)-N-芳基乙酰胺(8a~8n)的合成

    在100 mL圆底烧瓶中加入化合物5 (2.04 mmol, 0.54 g)、化合物7a~7n (2.10 mmol)、三乙胺(4.94 mmol, 0.50 g)、无水乙醇30 mL, 加热回流2 h, 反应结束后低压蒸除溶剂, 加水和乙酸乙酯萃取, 无水硫酸镁干燥有机相, 柱层析分离, 洗脱剂为乙酸乙酯-二氯甲烷(体积比1:10), 得化合物8a~8n.

    2-((5-(4-(3, 3-二甲基三氮烯-1-基)苯基)-1, 3, 4-噻二唑-2-基)硫基)-N-苯基乙酰胺(8a):黄色固体, 产率80%. m.p. 179~180 ℃; 1H NMR (DMSO-d6, 600 MHz) δ: 10.40 (s, 1H), 7.86 (d, J＝8.6 Hz, 2H), 7.60 (d, J＝7.4 Hz, 2H), 7.46 (d, J＝8.6 Hz, 2H), 7.34~7.32 (m, 2H), 7.08 (t, J＝7.4 Hz, 1H), 4.36 (s, 2H), 3.53 (s, 3H), 3.19 (s, 3H); 13C NMR(CDCl3, 151 MHz) δ: 169.66, 166.12, 164.79, 153.53, 137.95, 128.94, 128.58, 125.81, 124.40, 121.24, 119.92, 43.25, 37.56, 36.03; IR (KBr) ν: 3300, 1661, 1444, 1375, 1086, 757 cm－1; HRMS calcd for C18H19N6OS2 [M+H]+ 399.1056, found 399.1055.

    2-((5-(4-(3, 3-二甲基三氮烯-1-基)苯基)-1, 3, 4-噻二唑-2-基)硫基)-N-(2-甲基苯基)乙酰胺(8b):黄色固体, 产率93%. m.p. 171~172 ℃; 1H NMR (DMSO-d6, 600 MHz) δ: 9.73 (s, 1H), 7.87 (d, J＝8.6 Hz, 2H), 7.47 (d, J＝8.6 Hz, 2H), 7.42 (d, J＝7.9 Hz, 1H), 7.22 (d, J＝7.5 Hz, 1H), 7.17 (t, J＝7.7 Hz, 1H), 7.10 (t, J＝7.4 Hz, 1H), 4.37 (s, 2H), 3.54 (s, 3H), 3.19 (s, 3H), 2.22 (s, 3H); 13C NMR (CDCl3, 151 MHz) δ: 169.55, 166.38, 164.59, 153.52, 135.91, 130.48, 129.26, 128.55, 126.57, 125.86, 125.11, 122.62, 121.22, 43.28, 37.25, 35.99, 18.10; IR (KBr) ν: 3266, 1661, 1442, 1376, 1086, 759 cm－1; HRMS calcd for C19H21N6OS2 [M+H]+ 413.1213, found 413.1211.

    2-((5-(4-(3, 3-二甲基三氮烯-1-基)苯基)-1, 3, 4-噻二唑-2-基)硫基)-N-(3-甲基苯基)乙酰胺(8c):黄色固体, 产率93%. m.p. 156~157 ℃; 1H NMR (DMSO-d6, 600 MHz) δ: 10.32 (s, 1H), 7.86 (d, J＝8.5 Hz, 2H), 7.49~7.43 (m, 3H), 7.38~7.36 (m, 1H), 7.20 (t, J＝7.8 Hz, 1H), 6.90 (d, J＝7.5 Hz, 1H), 4.34 (s, 2H), 3.53 (s, 3H), 3.19 (s, 3H), 2.28 (s, 3H); 13C NMR (CDCl3, 151 MHz) δ: 169.62, 166.06, 164.70, 153.50, 138.84, 137.83, 128.76, 128.57, 125.84, 125.26, 121.23, 120.55, 117.09, 43.28, 37.66, 36.01, 21.48; IR (KBr) ν: 3309, 1679, 1551, 1366, 1067, 840 cm－1; HRMS calcd for C19H21N6OS2 [M+H]+ 413.1213, found 413.1212.

    2-((5-(4-(3, 3-二甲基三氮烯-1-基)苯基)-1, 3, 4-噻二唑-2-基)硫基)-N-(4-甲基苯基)乙酰胺(8d):黄色固体, 产率95%. m.p. 199~200 ℃; 1H NMR (DMSO-d6, 600 MHz) δ: 10.31 (s, 1H), 7.86 (d, J＝8.6 Hz, 2H), 7.47 (dd, J＝8.6, 7.4 Hz, 4H), 7.13 (d, J＝8.3 Hz, 2H), 4.33 (s, 2H), 3.54 (s, 3H), 3.19 (s, 3H), 2.25 (s, 3H); 13C NMR(CDCl3, 151 MHz) δ: 169.60, 165.96, 164.77, 153.50, 135.36, 134.03, 129.43, 128.58, 125.83, 121.22, 119.96, 43.26, 37.53, 35.96, 20.91; IR (KBr) ν: 3256, 1661, 1444, 1368, 1095, 842 cm－1; HRMS calcd for C19H21N6OS2 [M+H]+ 413.1213, found 413.1211.

    2-((5-(4-(3, 3-二甲基三氮烯-1-基)苯基)-1, 3, 4-噻二唑-2-基)硫基)-N-(2-甲氧基苯基)乙酰胺(8e):黄色固体, 产率65%. m.p. 154~155 ℃; 1H NMR (DMSO-d6, 600 MHz) δ: 9.66 (s, 1H), 8.00 (d, J＝6.4 Hz, 1H), 7.87 (d, J＝8.6 Hz, 2H), 7.47 (d, J＝8.6 Hz, 2H), 7.10–7.08 (m, 1H), 7.05 (d, J＝6.8, 1H), 6.93–6.90 (m, 1H), 4.40 (s, 2H), 3.84 (s, 3H), 3.54 (s, 3H), 3.19 (s, 3H); 13C NMR (CDCl3, 151 MHz) δ: 169.64, 166.16, 164.72, 160.08, 153.51, 139.13, 129.62, 128.58, 125.79, 121.22, 112.18, 110.34, 105.57, 55.33, 43.37, 37.64, 35.95; IR (KBr) ν: 3237, 1685, 1541, 1266, 1084, 759 cm－1; HRMS calcd for C19H21N6O2S2 [M+H]+ 429.1162, found 429.1163.

    2-((5-(4-(3, 3-二甲基三氮烯-1-基)苯基)-1, 3, 4-噻二唑-2-基)硫基)-N-(3-甲氧基苯基)乙酰胺(8f):黄色固体, 产率63%. m.p. 122~123 ℃; 1H NMR (DMSO-d6, 600 MHz) δ: 10.40 (s, 1H), 7.83 (d, J＝8.4 Hz, 2H), 7.45 (d, J＝8.5 Hz, 2H), 7.32 (s, 1H), 7.23 (t, J＝8.1 Hz, 1H), 7.15 (dd, J＝7.8, 1.9 Hz, 1H), 6.66 (dd, J＝8.3, 2.5 Hz, 1H), 4.36 (s, 2H), 3.73 (s, 3H), 3.52 (s, 3H), 3.18 (s, 3H); 13C NMR (CDCl3, 151 MHz) δ: 169.19, 165.85, 163.77, 153.40, 148.46, 128.44, 127.74, 126.10, 124.07, 121.22, 120.82, 119.96, 110.07, 55.72, 43.26, 37.32, 36.00; IR (KBr) ν: 3286, 1672, 1595, 1365, 1086, 766 cm－1; HRMS calcd for C19H21N6O2S2 [M+H]+ 429.1162, found 429.1163.

    2-((5-(4-(3, 3-二甲基三氮烯-1-基)苯基)-1, 3, 4-噻二唑-2-基)硫基)-N-(4-甲氧基苯基)乙酰胺(8g):黄色固体, 产率72%. m.p. 177~178 ℃; 1H NMR (DMSO-d6, 600 MHz) δ: 10.26 (s, 1H), 7.86 (d, J＝8.3 Hz, 2H), 7.51 (d, J＝9.0 Hz, 2H), 7.46 (d, J＝8.6 Hz, 2H), 6.90 (d, J＝8.9 Hz, 2H), 4.32 (s, 2H), 3.73 (s, 3H), 3.53 (s, 3H), 3.19 (s, 3H); 13C NMR (CDCl3, 151 MHz) δ: 169.59, 165.84, 164.70, 156.47, 153.49, 131.10, 128.56, 125.83, 121.65, 121.22, 114.10, 55.46, 43.28, 37.50, 36.00; IR (KBr) ν: 3257, 1656, 1508, 1342, 1090, 835 cm－1; HRMS calcd for C19H21N6O2S2 [M+H]+ 429.1162, found 429.1160.

    2-((5-(4-(3, 3-二甲基三氮烯-1-基)苯基)-1, 3, 4-噻二唑-2-基)硫基)-N-(2-氯苯基)乙酰胺(8h):黄色固体, 产率47%. m.p. 161~162 ℃; 1H NMR (DMSO-d6, 600 MHz) δ: 9.96 (s, 1H), 7.87 (d, J＝8.6 Hz, 2H), 7.78 (dd, J＝8.1, 1.6 Hz, 1H), 7.51 (dd, J＝8.0, 1.5 Hz, 1H), 7.47 (d, J＝8.6 Hz, 2H), 7.34 (td, J＝7.8, 1.5 Hz, 1H), 7.21 (td, J＝7.8, 1.6 Hz, 1H), 4.42 (s, 2H), 3.54 (s, 3H), 3.19 (s, 3H); 13C NMR (CDCl3, 151 MHz) δ: 169.45, 166.22, 163.48, 153.42, 134.75, 129.20, 128.57, 127.45, 125.98, 125.06, 123.76, 122.15, 121.17, 43.26, 37.25, 35.99; IR (KBr) ν: 3304, 1675, 1593, 1372, 1052, 839 cm－1; HRMS calcd for C18H18ClN6OS2 [M+H]+ 433.0667, found 433.0666.

    2-((5-(4-(3, 3-二甲基三氮烯-1-基)苯基)-1, 3, 4-噻二唑-2-基)硫基)-N-(3-氯苯基)乙酰胺(8i):黄色固体, 产率82%. m.p. 170~171 ℃; 1H NMR (DMSO-d6, 600 MHz) δ: 10.60 (s, 1H), 7.86 (d, J＝8.6 Hz, 2H), 7.84~7.78 (m, 1H), 7.47~7.45 (m, 3H), 7.37 (t, J＝8.1 Hz, 1H), 7.15 (dd, J＝7.9, 2.1 Hz, 1H), 4.37 (s, 2H), 3.54 (s, 3H), 3.19 (s, 3H); 13C NMR(CDCl3, 151 MHz) δ: 169.77, 166.30, 164.79, 153.59, 139.13, 134.59, 129.88, 128.58, 125.71, 124.39, 121.25, 119.93, 117.90, 43.29, 37.64, 36.01; IR (KBr) ν: 3290, 1658, 1520, 1375, 1071, 843 cm－1; HRMS calcd for C18H18ClN6OS2 [M+H]+ 433.0667, found 433.0668.

    2-((5-(4-(3, 3-二甲基三氮烯-1-基)苯基)-1, 3, 4-噻二唑-2-基)硫基)-N-(4-氯苯基)乙酰胺(8j):黄色固体, 产率59%. m.p. 210~211 ℃; 1H NMR (DMSO-d6, 600 MHz) δ: 10.54 (s, 1H), 7.85 (dd, J＝8.7, 2.5 Hz, 2H), 7.63 (d, J＝8.5 Hz, 2H), 7.46 (d, J＝8.7 Hz, 2H), 7.39 (d, J＝8.9 Hz, 2H), 4.35 (s, 2H), 3.54 (s, 3H), 3.19 (s, 3H); 13C NMR (DMSO-d6, 151 MHz) δ: 168.08, 165.30, 163.73, 152.76, 137.63, 128.71, 128.36, 127.16, 125.46, 120.76, 120.71, 43.01, 38.23, 36.00; IR (KBr) ν: 3286, 1653, 1525, 1368, 1078, 841 cm－1; HRMS calcd for C18H18ClN6OS2 [M+ H]+ 433.0667, found 433.0666.

    2-((5-(4-(3, 3-二甲基三氮烯-1-基)苯基)-1, 3, 4-噻二唑-2-基)硫基)-N-(3, 4-二氯苯基)乙酰胺(8k):黄色固体, 产率62%. m.p. 166~167 ℃; 1H NMR (DMSO-d6, 600 MHz) δ: 10.71 (s, 1H), 7.98 (d, J＝2.5 Hz, 1H), 7.86 (d, J＝8.6 Hz, 2H), 7.59 (d, J＝8.8 Hz, 1H), 7.49 (dd, J＝8.8, 2.5 Hz, 1H), 7.46 (d, J＝8.6 Hz, 2H), 4.36 (s, 2H), 3.54 (s, 3H), 3.19 (s, 3H); 13C NMR (DMSO-d6, 151 MHz) δ: 168.13, 165.73, 163.57, 152.77, 138.73, 131.08, 130.75, 128.35, 125.45, 125.09, 120.76, 120.35, 119.20, 43.01, 38.18, 35.97; IR (KBr) ν: 3272, 1692, 1598, 1474, 1081, 824 cm－1; HRMS calcd for C18H17Cl2N6OS2 [M+H]+ 467.0277, found 467.0276.

    2-((5-(4-(3, 3-二甲基三氮烯-1-基)苯基)-1, 3, 4-噻二唑-2-基)硫基)-N-(2-溴苯基)乙酰胺(8l):黄色固体, 产率64%. m.p. 141~142 ℃; 1H NMR (DMSO-d6, 600 MHz) δ: 9.92 (s, 1H), 7.87 (d, J＝8.1 Hz, 2H), 7.70~7.66 (m, 2H), 7.47 (d, J＝7.5 Hz, 2H), 7.39 (t, J＝7.8 Hz, 1H), 7.15 (t, J＝7.7 Hz, 1H), 4.40 (s, 2H), 3.54 (s, 3H), 3.19 (s, 3H); 13C NMR(CDCl3, 151 MHz) δ: 169.45, 166.09, 163.24, 153.42, 135.80, 132.48, 128.58, 128.10, 126.00, 125.67, 122.65, 121.18, 114.22, 43.27, 37.23, 35.98; IR (KBr) ν: 3271, 1659, 1532, 1438, 1071, 843 cm－1; HRMS calcd for C18H18BrN6OS2 [M+H]+ 477.0161, found 477.0163.

    2-((5-(4-(3, 3-二甲基三氮烯-1-基)苯基)-1, 3, 4-噻二唑-2-基)硫基)-N-(4-溴苯基)乙酰胺(8m):黄色固体, 产率89%. m.p. 201~202 ℃; 1H NMR (DMSO-d6, 600 MHz) δ: 10.54 (s, 1H), 7.86 (d, J＝8.2 Hz, 2H), 7.57 (d, J＝8.7 Hz, 2H), 7.51 (d, J＝8.5 Hz, 2H), 7.46 (d, J＝8.2 Hz, 2H), 4.35 (s, 2H), 3.54 (s, 3H), 3.19 (s, 3H); 13C NMR (DMSO-d6, 151 MHz) δ: 168.07, 165.33, 163.73, 152.76, 138.05, 131.63, 128.36, 125.46, 121.08, 120.76, 115.18, 43.03, 38.26, 36.00; IR (KBr) ν: 3287, 1653, 1524, 1368, 1079, 842 cm－1; HRMS calcd for C18H18BrN6OS2 [M+ H]+ 477.0161, found 477.0164.

    2-((5-(4-(3, 3-二甲基三氮烯-1-基)苯基)-1, 3, 4-噻二唑-2-基)硫基)-N-(4-氟苯基)乙酰胺(8n):黄色固体, 产率76%. m.p. 203~204 ℃; 1H NMR (DMSO-d6, 600 MHz) δ: 10.46 (s, 1H), 7.86 (d, J＝8.2 Hz, 2H), 7.61 (dd, J＝8.8, 5.0 Hz, 2H), 7.46 (d, J＝8.3 Hz, 2H), 7.17 (t, J＝8.6 Hz, 2H), 4.34 (s, 2H), 3.54 (s, 3H), 3.19 (s, 3H); 13C NMR (DMSO-d6, 151 MHz) δ: 168.05, 165.04, 163.77, 158.94, 157.35, 152.75, 135.08 (d, J＝2.5 Hz), 128.33, 125.47, 120.96 (d, J＝7.8 Hz), 120.75, 115.36 (d, J＝22.3 Hz), 42.98, 38.21, 35.96; IR (KBr) ν: 3311, 1668, 1507, 1349, 1069, 835 cm－1; HRMS calcd for C18H18FN6OS2 [M+H]+ 417.0962, found 417.0963.

    3.3   抗肿瘤活性测试

    测试所用的肿瘤细胞人食管癌细胞(EC109)、人胃癌细胞(MGC803)和人前列腺癌细胞(PC-3)由郑州大学基础医学院药理系提供.所有化合物均以二甲基亚砜(DMSO)溶解配制成初浓度为20 mmol/L的储备液, 于4 ℃冰箱中保存.使用前用培养基稀释成所需浓度, 使DMSO的终含量不超过0.1%.将肿瘤细胞培养于改良的RPMI-1640培养基, 置于37 ℃、体积分数为5%的CO2培养箱中培养, 计数后, 配成细胞悬液.将细胞悬液按每孔100 μL于96孔板中培养24 h后, 将不同浓度的药物加到200 μL培养基中, 培养48 h.取出放在超净台中操作, 每孔加入20 μL 5 g/L的噻唑蓝(MTT)溶液, 继续置于培养箱中培养4 h.取出至实验台, 移除96孔板中培养基, 每孔加入150 μL二甲基亚砜(DMSO)溶解蓝紫色的甲瓒颗粒.摇床混匀10 min后用酶标仪在490 nm处测吸光度值A, 对所得数值处理, 分别计算出达卡巴嗪和各化合物的平均值、标准差和存活率.通过存活率柱状图观察不同浓度药物作用的梯度情况, 用SPSS软件计算每个化合物的IC50.

    辅助材料(Supporting Information)  化合物5, 8a~8n的1H NMR、13C NMR和HRMS谱图.这些材料可以免费从本刊网站(http://sioc-journal.cn/)上下载.


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      Carvalho, E.; Francisco, A. P.; Iley, J.; Rosa, E. Bioorg. Med. Chem. 2000, 8, 1719. doi: 10.1016/S0968-0896(00)00100-0

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  • 图式 1  1, 3, 4-噻二唑三氮烯酰胺类衍生物的合成

    Scheme 1  Synthesis of 1, 3, 4-thiadiazole triazene acidamide derivatives

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    图式 2  1, 3, 4-噻二唑的形成反应机理

    Scheme 2  Reaction mechanism of 1, 3, 4-thiadiazole

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    表 1  1, 3, 4-噻二唑三氮烯类衍生物的抗癌活性[IC50/(μmol·L－1)]

    Table 1.  Anticancer activity of 1, 3, 4-thiadiazole triazene derivatives [IC50/(μmol·L－1)]

    Compd. EC109 MGC803 PC-3
    8a ＞300 ＞300 33.02±1.85
    8b ＞300 263.58±0.54 125.23±1.85
    8c ＞300 179.24±1.17 ＞300
    8d ＞300 ＞300 171.43±1.37
    8e ＞300 277.53±0.54 152.79±1.04
    8f ＞300 ＞300 ＞300
    8g ＞300 ＞300 ＞300
    8h 180.70±0.28 112.59±6.76 34.05±4.31
    8i 215.94±5.26 197.83±1.00 7.71±0.06
    8j 218.72±3.24 203.06±2.57 52.81±2.35
    8k 57.17±2.90 90.77±3.20 4.82±0.71
    8l 59.32±0.38 92.12±0.54 23.84±4.78
    8m 205.28±7.17 280.58±3.06 84.36±2.28
    8n 279.04±0.36 285.03±0.86 81.45±5.28
    DTIC 108.1±1.2 99.6±4.1 146.4±5.1
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  • 发布日期:  2019-11-25
  • 收稿日期:  2019-05-14
  • 修回日期:  2019-06-18
  • 网络出版日期:  2019-11-17
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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