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

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

陈彦君 ^a, ,
张明千 ^b, ,
李子秋 ^b, ,
罗德福 ^b, ,
李龙辉 ^b, ,
俞婷婷 ^c, ,
龙跃 ^{b,
,}

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）.

关键词:

English

Synthesis and Antitumor Activities of 1, 3, 4-Thiadiazole Triazene Amide Derivatives

a.
Department of Chemical and Environmental Engineering, Jiaozuo Universiy, Jiaozuo, Henan 454003
b.
College of Chemistry and Molecular Engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001
c.
School of Pharmaceutical Sciences, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001

Corresponding author: Long Yue, E-mail: longyue@zzu.edu.cn

Received Date: 14 May 2019
Revised Date: 18 June 2019
Available Online: 25 November 2019
Fund Project:
Project supported by the National Natural Science Foundation of China (No. J1210060), the Science and Technology Planning Project of Henan Province (No. 0624420031) and the Basic Research Development Program of Henan Province (No. 022463001)

Abstract: By splicing the triazene structure with 1, 3, 4-thiadiazole and amide, fourteen unreported 1, 3, 4-thiadiazole triazene amide derivatives were synthesized. The structures of these compounds were characterized by nuclear magnetic resonance (NMR), infrared spectroscopy (IR) and high-resolution mass spectrometry (HRMS). By using the typical triazene drug dacarbazine as a reference, the activity detections of human esophageal cancer cells (EC109), human gastric cancer cells (MGC803) and human prostate cancer cells (PC-3) were carried out. The results showed that compounds 8a, 8h, 8i, 8k, and 8l had the best inhibitory activity against human prostate cancer cells (PC-3). And their IC₅₀ values were 33.02, 34.05, 7.71, 4.82, 23.84 μmol·L^-1, which were far lower than the control drug their IC₅₀ values were 33.02, 34.05, 7.71, 4.82, 23.84 μmol·L^-1, which were far lower than the control drug dacarbazine (146.43 μmol·L^-1).

Key words:

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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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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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