何華龍, 馮盞盞, 高添桃, 余洛汀*, 奉 強
(1. 四川大學 化學工程學院,四川 成都 610041; 2. 四川大學 生物治療國家重點實驗室,四川 成都 610041; 3. 成都師范學院 化學與生命科學學院,四川 成都 611130)
癌癥是當前世界上最嚴重的社會健康問題之一[1]。合成致死是一種非常好的癌癥治療策略[2]。2014年,FDA批準Olapaib用于治療既往接受過兩次以上治療且攜帶種系BRCA突變的晚期卵巢癌患者,它是一種靶向聚ADP核糖聚合酶(Poly ADP-ribose Polymerase)的癌癥療法,也是第一種成功利用合成致死(Synthetic Lethality)概念獲得批準在臨床使用的抗癌藥物[3]。PARP-1主要的生物功能是參與單鏈DNA斷裂(single-strand DNA breaks,SSBs)的損傷修復過程[4-8],Brca1/2主要的生物功能是參與雙鏈DNA斷裂(double-strandDNA breaks, DSBs)的損傷修復過程[9]。而當兩個修復過程均被抑制時,DNA修復過程會受到阻滯從而積累更多的斷裂DNA,從而導致染色體畸變最終引起細胞死亡。

Chart 1

Scheme 1
鄰苯二甲酰亞胺衍生物通常呈現多樣的生物活性,因此近年來針對鄰苯二甲酰亞胺分子的結構修飾被廣泛研究[10-13]。酰亞胺氮上取代的衍生物是鄰苯二甲酸酐與伯胺類化合物的縮合分子,他們可以作為新生血管生成抑制劑[14]和免疫調節劑[15-16]。PARP-1抑制劑通常是胺甲?;讲㈦s環衍生物,芳環甲酰胺是抑制該酶必不可少的活性結構[17]。 NMS-P118是一種有效的、具有口服活性、高度選擇性的PARP-1抑制劑,具有良好的藥物吸收和藥物動力學特性,對PARP-1的選擇性比對PARP-2高150倍[18]。因此,我們基于PARP-1抑制劑NMS-P118設計以N-取代鄰苯二甲酰亞胺-4-甲酰胺為母核(Chart 1)的一系列化合物。
Brca1/2突變型的癌細胞系會對PARP-1抑制劑非常敏感,這是因為Brca1/2缺陷時同時抑制PARP-1會引起合成致死[3],導致癌細胞死亡。因此本文采用Brca2突變型胰腺癌細胞系Capan-1對化合物的活性進行測試,同時選取三陰性乳腺癌細胞系MDA-BA-231作為陽性對照。
N-取代鄰苯二甲酰亞胺-4-甲酰胺母核是作為PARP-1抑制劑一類全新的骨架。以1,2,3-苯三甲酸(1)為原料,在加熱條件下進行分子內脫水得到3-羧酸鄰苯二甲酸酐(2);2分別與不同取代伯胺胺解,得到N-取代鄰苯二甲酰亞胺-4-羧酸衍生物(3a~3s); 后者再與氨發生酰胺縮合反應得到N-取代鄰苯二甲酸亞胺-4-甲酰胺(4a~4s),其結構經1H NMR,13C NMR和HR-MS(ESI-TOF)表征。采用MTT法研究了4對胰腺癌細胞系Capan-1和乳腺癌細胞系MDA-MB-231的抗癌活性。
Bruker-400 MHz型核磁共振儀(DMSO-d6為溶劑,TMS為內標); MicroTMQ-TOF型高分辨質譜儀。
中間體2按文獻[19]方法制備; 其余所用溶劑均為分析純。
(1)3a~3s的合成(以3a為例)
取21.92 g(10 mmol)、醋酸鉀(10 mmol)、 4-(4-嗎啉基)苯胺1.96 g(11 mmol)溶解于15 mL乙酸中, 120 ℃回流反應1.5 h(TLC監測)。倒入30 mL冰水中,有固體析出,過濾,濾餅用甲醇回流2 h。趁熱過濾,干燥得棕色固體3a0.98 g,收率27%;1H NMR(400 MHz, DMSO-d6)δ: 7.71~7.61(m, 2H), 7.52(dd,J=6.7 Hz, 2.1 Hz, 1H), 7.25~7.19(m, 2H), 7.08~7.01(m, 2H), 3.76(t,J=4.8 Hz, 4H), 3.17(t,J=4.8 Hz, 4H)。
(2)4a~4s的合成(以4a為例)
取3a0.35 g(1 mmol), EDCI 0.34 g(1.8 mmol), HOAt 0.24 g(1.8 mmol), NMM 0.5 g(5 mmol)溶解于20 mL 氯仿中,反應1 h,加入7 M氨的甲醇溶液1 mL,繼續攪拌5 h(TLC監測)。反應液加水30 mL,攪拌15 min后分液,水相用二氯甲烷(2×20 mL)萃取,合并有機相,依次用水50 mL,飽和食鹽水50 mL洗滌,無水硫酸鈉干燥,減壓蒸除溶劑得化合物4a粗品,經硅膠柱層析(洗脫劑:DCM/MeOH=15/1,V/V)純化得橘黃色固體4a0.12g,收率34.3%。
用類似方法合成4b~4s。
2-(4-嗎啉基苯基)-1,3-二氧代異吲哚-4-甲酰胺(4a): 橘黃色固體,收率34.3%;1H NMR(400 MHz, DMSO-d6)δ: 8.51(s, 1H), 8.10(d,J=7.7 Hz, 1H), 8.03(d,J=7.2 Hz, 1H), 7.94(t,J=7.6 Hz, 1H), 7.87(s, 1H), 7.31~7.21(m, 2H), 7.10~7.00(m, 2H), 3.76(t,J=4.7 Hz, 4H), 3.18(t,J=4.8 Hz, 4H);13C NMR(101 MHz, DMSO-d6)δ:168.21, 167.08, 166.80, 138.41, 135.15, 134.55, 134.22, 134.09, 133.61, 130.14, 129.48, 125.22, 120.54, 60.54, 53.92; HR-MS(ESI-TOF)m/z: Calcd for C19H17N3O4{[M+H]+}352.1292, found 352.1230。
2-[4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基]-1,3-二氧代異吲哚-4-甲酰胺(4b): 白色固體,收率39.2%;1H NMR(400 MHz, Chloroform-d)δ: 9.98(s, 1H), 8.76(dd,J=8.0 Hz, 1.2 Hz, 1H), 8.13(dd,J=7.3 Hz, 1.2 Hz, 1H), 7.92(t,J=7.7 Hz, 1H), 7.27(d,J=6.9 Hz, 2H), 7.07~7.00(d,J=8.9 Hz, 2H), 6.00(s, 1H), 3.29(t,J=5.1 Hz, 4H), 2.61~2.56(m, 4H), 2.37(s, 3H);13C NMR(101 MHz, DMSO-d6)δ: 168.11, 167.08, 166.88, 138.55, 135.21, 134.57, 134.41, 134.21, 133.68, 130.24, 129.51, 125.42, 120.77, 57.54, 53.92, 44.32; HR-MS(ESI-TOF)m/z: Calcd for C20H20N4O3{[M+H]+}365.1608, found 365.1610。
2-[4-(三氟甲氧基)苯基] -1,3-二氧代異吲哚-4-甲酰胺(4c): 亮黃色固體,收率47.3%;1H NMR(400 MHz, DMSO-d6)δ:8.91(s, 1H), 8.21(d,J=7.7 Hz, 1H), 8.01(d,J=7.3 Hz, 1H), 7.76(t,J=7.6 Hz, 1H), 7.55(s, 1H), 7.49(dd,J=8.9 Hz, 5.1 Hz, 2H), 7.39(dd,J=8.9 Hz, 2H);13C NMR(101 MHz, DMSO-d6)δ: 167.48, 166.79, 166.15, 160.83, 146.27, 135.21, 134.39, 132.29, 130.11, 129.98, 129.69, 128.28, 128.11, 125.65, 116.82, 116.39; HR-MS(ESI-TOF)m/z: Calcd for C16H9N2O4F3{[M+Na]+}373.0412, found 373.0416。
2-[4-(吡咯烷-1-基甲基)苯基]-1,3-二氧代異吲哚-4-甲酰胺(4d): 黃色固體,收率31.5%;1H NMR(400 MHz, DMSO-d6)δ: 10.89(s, 1H), 8.08(d,J=7.3 Hz, 1H), 7.97(t,J=6.9 Hz, 1H), 7.92(d,J=7.5 Hz, 1H), 7.68(d,J=8.1 Hz, 2H), 7.35(d,J=8.2 Hz, 2H), 3.70(s, 2H), 2.61~2.57(m, 4H), 1.75(q,J=3.8 Hz, 3.3 Hz, 4H);13C NMR(101 MHz, DMSO-d6)δ: 169.64, 169.00, 163.26, 138.26, 134.94, 134.55, 134.11, 134.07, 133.45, 129.74, 129.48, 125.05, 119.93, 59.24, 53.79, 23.49; HR-MS(ESI-TOF)m/z: Calcd for C20H19N3O3{[M+H]+}350.1499, found 350.1508。
2-[4-(惡唑-2-基)苯基]-1,3-二氧代異吲哚-4-甲酰胺(4e): 黃色固體,收率31.1%;1H NMR(400 MHz, DMSO-d6)δ: 8.50(s, 1H), 8.42(d,J=3.9 Hz, 1H), 8.11(dd,J=7.7 Hz, 1.1 Hz, 1H), 8.07(dd,J=7.5 Hz, 1.1 Hz, 1H), 7.97(t,J=7.6 Hz, 1H), 7.90(d,J=8.6 Hz, 2H), 7.78(s, 1H), 7.58(d,J=8.6 Hz, 2H);13C NMR(101 MHz, DMSO-d6)δ: 167.11, 166.58, 166.20, 152.67, 150.37, 135.17, 135.13, 134.55, 132.38, 132.14, 128.46, 128.14, 127.58, 125.30, 125.03, 123.27; HR-MS(ESI-TOF)m/z: Calcd for C18H11N3O4{[M+Na]+}356.0642, found 356.0648。
2-(4-氟苯基)-1,3-二氧代異吲哚-4-甲酰胺(4f): 白色固體,收率45.2%;1H NMR(400 MHz, DMSO-d6)δ: 8.45(s, 1H), 8.11(d,J=7.7 Hz, 1H), 8.06(d,J=7.3 Hz, 1H), 7.96(t,J=7.6 Hz, 1H), 7.89(s, 1H), 7.51(dd,J=8.7 Hz, 5.1 Hz, 2H), 7.39(t,J=8.7 Hz, 2H);13C NMR(101 MHz, DMSO-d6)δ: 167.31, 166.69, 166.11, 163.18, 160.74, 135.13, 134.44, 132.42, 130.23, 130.14, 128.39, 128.17, 125.31, 116.46, 116.23; HR-MS(ESI-TOF)m/z: Calcd for C15H9N2O3F{[M+Na]+}307.0495, found 307.054 7。
2-(4-氟-3-硝基苯)-1,3-二氧代異吲哚-4-甲酰胺(4g): 白色固體,收率25.9%;1H NMR(400 MHz, DMSO-d6)δ: 11.62(s, 1H), 11.20(s, 1H), 8.71~8.58(m, 1H), 8.06(d,J=7.4 Hz, 1H), 7.98(dt,J=10.9 Hz, 5.5 Hz, 3H), 7.64(t,J=10.1 Hz, 1H);13C NMR(101 MHz, DMSO-d6)δ: 169.11, 168.81, 164.18, 152.56, 149.98, 136.90, 135.88, 135.11, 134.24, 133.41, 129.55, 127.43, 125.34, 119.50, 116.48; HR-MS(ESI-TOF)m/z: Calcd for C18H8O5F3{[M+K]+}368.0085, found 368.0117。
2-[4-甲氧基-3-(三氟甲基)苯基]-1,3-二氧代異吲哚-4-甲酰胺(4h): 黃色固體,收率32.9%;1H NMR(400 MHz, DMSO-d6)δ: 8.45(s, 1H), 8.12(d,J=7.7 Hz, 1H), 8.06(d,J=7.3 Hz, 1H), 7.96(t,J=7.6 Hz, 1H), 7.90(s, 1H), 7.74(d,J=15.4 Hz, 2H), 7.45(d,J=8.8 Hz, 1H), 3.97(s, 3H);13C NMR(101 MHz, DMSO-d6)δ: 167.40, 166.73, 166.07, 157.19, 135.15, 135.12, 134.38, 133.94, 132.47, 128.20, 126.63, 126.58, 125.32, 125.08, 124.33, 114.01, 57.0; HR-MS(ESI-TOF)m/z: Calcd for C17H11N2O4F3{[M+Na]+}387.0569, found 387.0568。
2-[4-(叔丁基)苯基]-1,3-二氧代異吲哚-4-甲酰胺(4i): 白色固體,收率42.1%;1H NMR(400 MHz, DMSO-d6)δ: 8.47(s, 1H), 8.13~8.07(m, 1H), 8.05(dd,J=7.5 Hz, 1.2 Hz, 1H), 7.95(t,J=7.6 Hz, 1H), 7.88(s, 1H), 7.61~7.52(m, 2H), 7.40~7.33(m, 2H), 1.34(s, 9H);13C NMR(101 MHz, DMSO-d6)δ: 167.45, 166.85, 166.17, 151.29, 135.08, 135.06, 134.42, 132.42, 129.51, 128.18, 127.47, 126.19, 125.24, 34.97, 31.56; HR-MS(ESI-TOF)m/z: Calcd for C19H18N2O3{[M+Na]+}345. 1215, found 345.1211。
2-(3,5-二甲氧基苯基)-1,3-二氧代異吲哚-4-甲酰胺(4j): 白色固體,收率40.4%;1H NMR(400 MHz, DMSO-d6)δ: 8.45(s, 1H), 8.10(d,J=7.7 Hz, 1H), 8.05(d,J=7.3 Hz, 1H), 7.95(t,J=7.6 Hz, 1H), 7.88(s, 1H), 6.67~6.57(m, 3H), 3.77(s, 6H);13C NMR(101 MHz, DMSO-d6)δ: 167.15, 166.53, 166.14, 160.87, 135.09, 134.45, 133.75, 132.39, 128.10, 125.26, 106.56, 100.66, 55.96; HR-MS(ESI-TOF)m/z: Calcd for C17H14N2O5{[M+Na]+}349.0800, found 349.0800。
2-(1-乙酰基哌啶-4-基)-1,3-二氧代異吲哚-4-甲酰胺(4k): 白色固體,收率43.4%;1H NMR(400 MHz, DMSO-d6)δ: 8.47(s, 1H), 8.03(dd,J=7.7 Hz, 1.2 Hz, 1H), 7.94(dd,J=7.5 Hz, 1.3 Hz, 1H), 7.90~7.82(m, 2H), 4.59~4.45(m, 1H), 4.28(tt,J=12.2 Hz, 4.1 Hz, 1H), 4.00~3.86(m, 1H), 3.13(dd,J=13.7 Hz, 2.6 Hz, 1H), 2.60(td,J=13.0 Hz, 2.7 Hz, 1H), 2.21(qd,J=12.5 Hz, 4.3 Hz, 1H), 2.04(m, 4H), 1.81~1.66(m, 2H);13C NMR(101 MHz, DMSO-d6)δ: 168.52, 168.01, 167.42, 166.14, 134.84, 134.79, 134.09, 132.28, 127.99, 124.83, 48.89, 45.72, 40.87, 29.50, 28.75, 21.73; HR-MS(ESI-TOF)m/z: Calcd for C16H17N4O4{[M+Na]+}338.1192, found 338.1117。
2-(1-芐基哌啶-4-基)-1,3-二氧代異吲哚-4-甲酰胺(4l): 白色固體,收率40.4%;1H NMR(400 MHz, DMSO-d6)δ: 8.49(s, 1H), 8.04(d,J=7.6 Hz, 1H), 7.94(d,J=7.3 Hz, 1H), 7.90~7.83(m, 2H), 7.44~7.18(m, 5H), 4.02(t,J=12.1 Hz, 1H), 3.53(s, 2H), 2.94(d,J=11.3 Hz, 2H), 2.34(tt,J=12.7 Hz, 7.3 Hz, 2H), 2.06(t,J=11.8 Hz, 2H), 1.72~1.54(m, 2H);13C NMR(101 MHz, DMSO-d6)δ: 168.09, 167.49, 166.14, 138.94, 134.82, 134.75, 134.05, 132.29, 129.21, 128.65, 127.97, 127.37, 124.79, 62.32, 53.09, 49.42, 28.85; HR-MS(ESI-TOF)m/z: Calcd for C21H21N3O3{[M+H]+}364.1656, found 364.1661。
2-[1-(4,4-二氟環己基)哌啶-4-基]-1,3-二氧代異吲哚-4-甲酰胺(4m): 白色固體,收率46.3%;1H NMR(400 MHz, DMSO-d6)δ: 8.49(s, 1H), 8.03(dd,J=7.7 Hz, 1.3 Hz, 1H), 7.93(dd,J=7.4 Hz, 1.3 Hz, 1H), 7.90~7.81(m, 2H), 3.97(ddd,J=15.8 Hz, 9.6 Hz, 4.1 Hz, 1H), 2.94(d,J=9.0 Hz, 2H), 2.47~2.55(m, 1H), 2.38~2.17(m, 4H), 2.04(q,J=10.9 Hz, 9.5 Hz, 2H), 1.91~1.72(m, 4H), 1.71~1.61(m, 2H), 1.61~1.46(m, 2H);13C NMR (101 MHz, DMSO-d6)δ: 168.10, 167.50, 166.14, 134.82, 134.75, 134.04, 132.31, 127.98, 124.79, 60.21, 49.73, 49.02, 32.71, 32.47, 32.24, 29.34, 24.63, 24.54; HR-MS(ESI-TOF)m/z: Calcd for C20H23N3O3F2{[M+H]+}392.1780, found 392.1785。
2-(1-苯基哌啶-4-基)-1,3-二氧代異吲哚-4-甲酰胺(4n): 白色固體,收率42.1%;1H NMR(400 MHz, DMSO-d6)δ: 8.48(s, 1H), 8.04(d,J=7.5 Hz, 1H), 7.95(d,J=6.9 Hz, 1H), 7.90~7.86(m, 1H), 7.85(s, 1H), 7.27~7.14(m, 2H), 6.98(d,J=8.2 Hz, 2H), 6.77(t,J=7.3 Hz, 1H), 4.21(tt,J=12.1 Hz, 3.8 Hz, 1H), 3.84(d,J=12.5 Hz, 2H), 2.84~2.73(m, 2H), 2.41(qd,J=12.7 Hz, 4.0 Hz, 2H), 1.82~1.69(m, 2H);13C NMR(101 MHz, DMSO-d6)δ: 168.22, 167.55, 166.21, 139.23, 134.91, 134.81, 134.15, 132.40, 129.61, 128.77, 130.01, 127.66, 124.97, 53.16, 49.62, 28.91; HR-MS(ESI-TOF)m/z: Calcd for C20H19N3O3{[M+H]+}349.1499, found 350.1571。
2-[(1-甲基磺?;?哌啶-4-基]-1,3-二氧代異吲哚-4-甲酰胺(4o): 白色固體,收率32.7%;1H NMR(400 MHz, DMSO-d6)δ: 8.48(s, 1H), 8.05(d,J=7.6 Hz, 1H), 7.95(d,J=7.3 Hz, 1H), 7.92~7.83(m, 2H), 4.18(tt,J=12.4 Hz, 4.0 Hz, 1H), 3.76~3.63(m, 2H), 2.95~2.82(m, 5H), 2.33(qd,J=12.8 Hz, 4.4 Hz, 2H), 1.83(dd,J=13.3 Hz, 3.9 Hz, 2H);13C NMR(101 MHz, DMSO-d6)δ: 167.98, 167.40, 166.12, 134.86, 134.80, 134.07, 132.29, 127.99, 124.86, 48.22, 45.67, 35.15, 28.40; HR-MS(ESI-TOF)m/z: Calcd for C15H17N3O5S{[M+Na]+}374.0787, found 374.0860。
2-{(1R)-1-[(1R,3R,5S)-金剛烷-1-基]基}-1,3-二氧代異吲哚-4-甲酰胺(4p): 白色固體,收率35.6%;1H NMR(400 MHz, DMSO-d6)δ: 8.52(d,J=19.7 Hz, 1H), 8.03(dd,J=7.1 Hz, 4.8 Hz, 1H), 7.89(ddt,J=19.8 Hz, 17.0 Hz, 10.0 Hz, 3H), 3.92(qd,J=7.3 Hz, 3.9 Hz, 1H), 1.93(s, 4H), 1.60(m, 12H), 1.42(d,J=7.3 Hz, 3H);13C NMR(101 MHz, DMSO-d6)δ: 169.07, 168.46, 166.34, 134.90, 134.68, 134.10, 132.47, 128.19, 124.84, 56.76, 39.36, 37.72, 36.78, 28.27, 11.79; HR-MS(ESI-TOF)m/z: Calcd for C21H24N2O3{[M+Na]+}375.1685, found 375.1685。
2-[(1R,3R,5S)-金剛烷-1-基]-1,3-二氧代異吲哚-4-甲酰胺(4q): 白色固體,收率37.6%;1H NMR(400 MHz, DMSO-d6)δ: 11.58(s, 1H), 8.87(s, 1H), 8.06(m, 1H), 7.89(dd,J=7.5 Hz, 1H), 7.85(d,J=7.4 Hz, 1H), 2.12~2.02(m, 9H), 1.68(d,J=2.8 Hz, 6H);13C NMR(101 MHz, DMSO-d6)δ: 170.42, 168.98, 162.95, 135.01, 134.77, 134.66, 133.52, 129.23, 124.78, 52.17, 41.18, 36.53, 29.30; HR-MS(ESI-TOF)m/z: Calcd for C19H20N2O3{[M+Na]+}347.1372, found 347.1376。
2-(環己基甲基)-1,3-二氧代異吲哚-4-甲酰胺(4r): 白色固體,收率47.2%;1H NMR(400 MHz, Chloroform-d)δ: 10.01(s, 1H), 8.69(dd,J=8.1 Hz, 1.2 Hz, 1H), 8.03(dd,J=7.3 Hz, 1.2 Hz, 1H), 7.86(t,J=7.7 Hz, 1H), 6.07(s, 1H), 3.58(d,J=7.2 Hz, 2H), 1.88~1.60(m, 6H), 1.31~1.13(m, 3H), 1.12~0.96(m, 2H);13C NMR(101 MHz, Chloroform-d)δ: 170.47, 167.28, 164.31, 137.82, 134.31, 132.44, 131.30, 128.34, 126.47, 44.71, 36.91, 30.79, 26.15, 25.61; HR-MS(ESI-TOF)m/z: Calcd for C16H18N2O3{[M+Na]+}309.1287, found 309.1215。
2-[(4-甲基-2-氧-1,2,5,6,7,8-六氫喹啉-3-基)甲基]-二氧代異吲哚-4-甲酰胺(4s): 白色固體,收率27.2%;1H NMR(400 MHz, DMSO-d6)δ: 11.14(s, 1H), 8.62(s, 1H), 8.05(dt,J=7.6 Hz, 1.7 Hz, 1H), 7.92(dd,J=7.5 Hz, 1.2 Hz, 1H), 7.89~7.84(m, 1H), 7.84(s, 1H), 3.57(s, 2H), 2.42(d,J=5.4 Hz, 2H), 2.35(q,J=6.1 Hz, 2H), 2.13(s, 3H), 1.64(dd,J=8.1 Hz, 4.7 Hz, 4H);13C NMR(101 MHz, DMSO-d6)δ: 168.03, 166.98, 165.95, 161.40, 150.55, 141.28, 134.88, 134.71, 133.81, 132.55, 128.00, 124.91, 120.05, 112.32, 35.35, 26.96, 24.33, 22.75, 21.45, 15.86; HR-MS(ESI-TOF)m/z: Calcd for C20H19N3O4{[M+Na]+}388.1273, found 388.1277。
采用MTT法測試了化合物4a~4s對Brca2缺陷型胰腺癌細胞系Capan-1和乳腺癌細胞系MDA-MB-231增殖抑制實驗。收集處于對數生長期的細胞,將細胞重懸成濃度為6×103個/mL的細胞懸液,按著每孔100 μL細胞懸液將細胞接種到96孔板中,并置于37 ℃、 5%的CO2細胞孵箱中孵育過夜。24 h后,按60 μM、 20 μM、 6.66 μM、 2.22 μM、 0.74 μM和0.24 μM 6個濃度將化合物用細胞培養基梯度3倍稀釋,稀釋后的藥物按每孔100μL藥液加入到96孔板中,每個濃度設置3個復孔。并用含有0.1%的DMSO培養基處理細胞作為空白對照。將細胞培養板在細胞孵箱中繼續孵育6 d, 3 d換一次藥。每孔加入20 μL MTT溶液(5 mg/mL)后,在孵箱中繼續培養2~4 h后終止培養,小心吸棄上清液; 每孔加入150 μL二甲亞砜溶劑,在搖床上輕搖15~20 min,使藍色結晶物充分溶解; 設定波長為570 nm,利用酶標儀測定每孔的光吸收值,記錄結果。實驗重復3次以上,計算平均值和標準差。
(1)2的合成
根據文獻[19],這里選擇無溶劑反應。所購原料為顆粒狀,也有部分結成塊,反應前需用研缽研均勻。反應從毫克級到克級均很穩定,副產物僅為水,無需進一步后處理,收率基本為100%。
(2)2的結構
從1,2,3-苯三甲酸到中間體2僅脫了一分子水,1H NMR發現原料與產物譜圖類似,同時重水交換后發現羧酸并不顯活性氫,無法明確判斷二者區別,這一結論與文獻[19]一致。因此我們進一步表征了13C NMR,發現1,2,3-苯三甲酸的羰基碳僅在δ169.74處出峰,而反應后羰基碳的峰有δ169.92和169.07兩處。
(3)3的合成[20-22]
參考文獻方法,反應僅有一個副產物,即N,2-雙(4-嗎啉基苯基)-1,3-二氧代異吲哚-4-甲酰胺(其他化合物類似),甲醇回流攪洗即可將其與目標產物分離,整體收率為30%~50%。
(4)4的合成
經典的伯酰胺合成方法有很多,我們首先選擇了比較溫和的反應條件:CDI/濃氨水。結果發現N-取代酰亞胺會在濃堿的水溶液中開環,破壞反應物原有的結構,因此涉及到濃氨水的反應我們均不考慮。后期又嘗試了HATU/DIEA/NH4Cl、 EDCI/HOAt/NMM/氨甲醇等體系,發現以EDCI和HOAt為縮合劑時效果較好,主副產物更易分離,收率為20%~50%。

表1 化合物的體外抗腫瘤活性
以MTT法測定化合物4a~4s體外對Brca2缺陷型細胞系Capan-1和乳腺癌細胞系231的增殖抑制實驗,其IC50結果見表1。
由表1可知,當酰亞胺氮上的取代基為苯環時,4f、4h和4j對Capan-1細胞有較好的增殖抑制活性,最高達到1.37 μM(化合物4h); 當酰亞胺氮上的取代基為哌啶基時,4k、4m、4n和4o對Capan-1細胞有較好的增殖抑制活性,最高達到0.48 μM(4n); 哌啶基取代整體上活性比苯基取代好。
考慮到金剛烷胺有一定的體外抗癌活性的活性[23],用金剛烷乙胺和金剛烷胺片段與3-甲酰胺鄰苯二甲酰亞胺母核結合得到化合物4p和4q,發現其對Capan-1細胞有著較好的活性(3.44 μM和5.95 μM),但此活性是因為母核還是金剛烷胺片段我們無法判斷,因此我們將金剛烷乙胺結構簡化,在母核上接上了環己基乙胺的結構(4r),發現對Capan-1活性有著15倍提升(0.19 μM),推測可能是化合物的空間位阻減小所致。
該系列化合物對Brca2缺失型胰腺癌細胞系Capan-1有良好的體外增殖抑制活性,最好活性(0.19 μM),比模板化合物NMS-P118活性好,與陽性化合物olaparib(0.09 μM)相當。但對無Brca1/2突變型的乳腺癌細胞系231基本無增殖抑制活性,從側面說明了該結構可能與NAD+競爭性抑制聚腺苷二磷酸核糖聚合酶。
本文合成了19個全新的以鄰苯二甲酰亞胺為母核腺苷二磷酸核糖聚合酶-1(PARP-1)抑制劑,主要分為N-苯基取代、N-4-哌啶基取代和N-飽和烷烴取代3類。最終得到了化合物4r, Capan-1半數抑制濃度為0.19 μM,活性比NMS-P118好,與Olaparib相當。該系列化合物同時表現了對Brca2突變型細胞系的抑制作用也表明其作為PARP-1抑制劑具有進一步的開發的價值。