孟俊秀，萬升標，任素梅，江 濤

（中國海洋大學醫(yī)藥學院，教育部海洋藥物重點實驗室，山東青島266003）

吲哚并喹啉類似物的合成及抗腫瘤活性評價＊

孟俊秀，萬升標，任素梅，江 濤＊＊

（中國海洋大學醫(yī)藥學院，教育部海洋藥物重點實驗室，山東青島266003）

建立了1種合成吲哚并喹啉羧酸化合物簡便有效的方法。以鄰氨基苯甲酸為起始原料，經(jīng)?；⒖s合、環(huán)和、氯代、水解、還原多步反應(yīng)得到6個吲哚并喹啉類似物。所合成化合物結(jié)構(gòu)均經(jīng)核磁共振及質(zhì)譜技術(shù)驗證，并利用MTT法測定了這6個吲哚并喹啉類似物對人乳腺癌細胞株MDA－231的體外擴增抑制活性。

吲哚并喹啉類似物；抗腫瘤活性；合成

天然化合物吲哚并喹啉（quindoline）與白葉藤堿（crytolepine）是從非洲灌木Cryptolepis sanguinolenta的根中提取分離出來的2種吲哚并喹啉類生物堿［1］?，F(xiàn)代生物學實驗發(fā)現(xiàn)白葉藤堿具有抗炎、抗菌及抗腫瘤活性［2］。白葉藤堿之所以具有抗腫瘤活性是由于其不僅具有DNA插入活性［3］，而且具有較好的拓撲異構(gòu)酶Ⅱ［4］和端粒酶抑制活性［5］。其端粒酶抑制活性主要是通過穩(wěn)定端粒酶中的G－四螺旋結(jié)構(gòu)而表現(xiàn)出來的，對其進行結(jié)構(gòu)改造，得到了一系列活性較好的端粒酶抑制劑［5－7］。目前對吲哚并喹啉的結(jié)構(gòu)改造主要是在A環(huán)11－位引入各種烷基胺側(cè)鏈［8］、芳香基團［9］、羧酸官能團［10］，C環(huán)10－位引入親脂側(cè)鏈［9］，A環(huán)和B環(huán)引入鹵素、甲基、硝基等官能團［11］。目前，仍未發(fā)現(xiàn)通過向D環(huán)9－位引入羧基對其進行結(jié)構(gòu)改造及生物活性評價的報道。因此本文欲設(shè)計合成一系列D環(huán)9－位羧基取代的吲哚并喹啉的類似物，并對其進行體外抗腫瘤活性的測試評價。

圖1 吲哚并喹啉及白葉藤堿的結(jié)構(gòu)［1］Fig.1 Structures of quindoline and crytolepine

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

JEOL JNM－EPC 600 NMR核磁共振儀（內(nèi)標TMS）；Q－TOF Ultima TM Global質(zhì)譜儀；所用試劑均為市售化學純或分析純。MDA－231腫瘤細胞株擴增抑制活性采用標準MTT法測得。

1.2 合成方法

1.2.1 2－［（2－氯乙酰）氨基］－苯甲酸（1） 向盛有200 mL DMF的三頸瓶中加入鄰氨基苯甲酸（16.46 g，120.00 mmol），磁力攪拌使之溶解。在冰浴下，向上述溶液滴加氯乙酰氯（14.91 g，132.03 mmol）的四氫呋喃（50 m L）溶液，控溫低于25℃。滴加完畢后撤去冰水浴，攪拌反應(yīng)24 h。將反應(yīng)液滴加到1 000 m L水中，并使用機械攪拌，此時有大量白色固體析出。抽濾，得白色固體，干燥后經(jīng)硅膠柱層析（乙酸乙酯∶石油醚＝1∶1）純化，得化合物1（23.13 g，90%）。1HNMR（DMSO－d6，600 MHz）：δ13.80（1H，bs，COO H），11.84（1H，bs，N H），8.54（1H，d，J＝7.8 Hz，Ar H），8.03（1H，dd，J＝7.8 Hz，J＝1.9 Hz，Ar H），7.66－7.63（1H，m，Ar H），7.24－7.21（1H，m，Ar H），4.47（1H，s，CH2）ppm.13CNMR（DMSO－d6，151 MHz）：δ169.9，165.8，140.5，134.8，131.8，124.0，120.4，117.4，44.0；TOF MS（ES－）：m／z（relative intensity），212.0（100%）［M－H］－；HRMS（ES－）：m／z［M－H］－calcd for C9H7Cl NO3：212.0114；found 212.0107。

1.2.2 2－［2－［2－（甲氧羰基）苯基胺］乙酰氨基］苯甲酸（2） 向100 m L三口圓底燒瓶中加入2－［（2－氯乙酰）氨基］－苯甲酸（1）（6.73 g，31.50 mmol），加入25 m L DMF攪拌使其溶解。然后加入鄰氨基苯甲酸甲酯（29.20 g，19.32 mmol），氮氣保護下于92℃油浴反應(yīng)60 h。將反應(yīng)液倒入150 m L水中，充分攪拌，棄去上清液后，加入150 m L乙酸乙酯使生成的粘稠物溶解。分批加入100 m L質(zhì)量分數(shù)為6%的碳酸氫鈉水溶液，充分攪拌使產(chǎn)物形成鈉鹽沉淀出來，抽濾，濾餅用30 m L乙酸乙酯洗3次，將濾餅分散到100 m L四氫呋喃中，用2 mol／L鹽酸中和到p H＝5，沉淀消失，分去水層，有機相以飽和食鹽水洗滌2次后，以無水硫酸鎂干燥，抽濾后，將濾液減壓濃縮得粘稠物。加入適量四氫呋喃回流使粘稠物溶解，然后滴加石油醚，有白色固體沉出，抽濾干燥得化合物2（7.30 g，71%）。1HNMR（DMSO－d6）：δ13.53（1 H，s，N H），11.82（1 H，s，N H），8.68（1H，dd，J＝8.7，1.4 Hz，Ar H），8.25（1H，t，J＝5.9 Hz，Ar H），7.94（1H，dd，J＝7.8，1.4 Hz，Ar H），7.86（1 H，dd，J＝8.3，1.9 Hz，Ar H），7.59（1 H，td，J＝8.7，1.8 Hz，Ar H），7.13（1 H，td，J＝7.3，1.4 Hz，Ar H），6.68（1H，td，J＝8.3 Hz，1.0 Hz，Ar H），6.61（1H，d，J＝8.2 Hz，Ar H），4.12（2H，d，J＝5.9 Hz，CH2），3.84（s，3H，OCH3）；TOF MS（ES）：m／z（relative intensity），327.0（100%）［M H］－；HRMS：m／z［M H］－calcd.for C17H15N2O5：327.098 1，found 327.097 9。

1.2.3 5，11－二氫－11－氧代－10 H－吲哚［3，2－b］喹啉－9－羧酸甲酯（3） 在50 m L的兩口瓶中加入化合物2（2.00 g，6.10 mmol），多聚磷酸（55 g，16.27 mmol），使用玻璃棒攪拌使之混合均勻，在100℃油浴上反應(yīng)2 h，反應(yīng)完全。將反應(yīng)液趁熱倒入到200 m L冰水中，充分攪拌，離心得黃色泥狀固體。水洗之后再次離心，重復此操作3次。黃色泥狀固體溶于50 m L四氫呋喃中，20 m L飽和氯化鈉水溶液洗2次，無水硫酸鎂干燥，將四氫呋喃濃縮，大量黃色固體生成，抽濾，真空干燥，得黃色固體3（1.40g，78%）。1HNMR（DMSO－d6）：δ12.65（1H，s，N H），10.57（1H，s，N H），8.53（1H，d，J＝7.8 Hz，Ar H），8.37（1H，d，J＝7.8 Hz，Ar H），8.15（1H，dd，J＝7.8，0.96 Hz，Ar H），7.75－7.71（2H，m，Ar H），7.40（1H，t，J＝7.7 Hz，Ar H），7.34（1H，t，J＝7.8 Hz，Ar H），4.01（3H，s，OCH3）；13CNMR（DMSO－d6）：δ167.22，166.31，139.22，136.45，131.17，129.88，129.04，126.79，125.21，123.22，122.87，120.98，119.02，118.20，117.93，113.51，52.30；TOF MS（ES＋）：m／z（relative intensity），293.1（100%）［M＋H］＋；HRMS：m／z［M＋H］＋calcd.for C17H13N2O3：293.092 6，found 293.092 8。

1.2.4 11－氯－10 H－吲哚［3，2－b］喹啉－9－羧酸甲酯（4）

在250 m L單口瓶中加入化合物3（1.02 g，3.49 mmol），三氯氧磷60 m L，回流反應(yīng)18 h。常壓下蒸除大部分三氯氧磷，剩余反應(yīng)液與冰水充分攪拌，離心得到黃色沉淀。水洗之后再次離心，重復此操作3次。真空干燥得到化合物4（0.97 g，89%）。1HNMR（DMSO－d6，600 MHz）：δ11.65（s，1H，N H）；8.66（1H，d，J＝7.8 Hz，Ar H），8.35（1H，dd，J＝8.2，0.9 Hz，Ar H），8.31（1 H，dd，J＝7.8，0.90 Hz，Ar H），8.25（1H，dd，J＝7.8，0.9 Hz，Ar H），7.83（1H，m，Ar H），7.80（1H，m，Ar H），7.50（1H，t，J＝7.3 Hz，Ar H），4.04（3H，s，OCH3）；13CNMR（DMSO－d6，151 MHz）：δ166.1，145.1，144.5，142.7，131.6，129.9，129.4，127.7，127.0，123.9，123.3，122.5，120.5，119.4，113.2，52.42.TOF MS（ES＋）：m／z（relative intensity），311.1（100%）［M＋H］＋；HRMS（ES＋）：m／z［M＋H］＋calcd for C17H12Cl N2O2：311.058 7；found 311.057 5。

1.2.5 10 H－吲哚［3，2－b］喹啉－9－羧酸甲酯（5） 于50 mL單口瓶中加入化合物4（0.85 g，2.74 mmol），加入50 m L四氫呋喃／甲醇（1∶1）混合溶劑，10%鈀碳（0.40 g），三乙胺（0.5 m L），通入氫氣，攪拌反應(yīng)24 h，濾去鈀碳，減壓濃縮得黃色固體，四氫呋喃／甲醇中重結(jié)晶，得化合物5（0.70g，92%）。1HNMR（DMSO－d6，600 MHz）δ：11.98（1H，s，NH）；8.91－8.77（2H，m，Ar H）；8.38－8.31（3H，m，Ar H），7.87（1 H，d，J＝5.94 Hz，Ar H），7.73（t，J＝5.94 Hz，1H，Ar H），7.49（1 H，t，J＝7.3 Hz，Ar H），4.04（3 H，s，OCH3）；13CNMR（DMSO－d6，151 MHz）：δ165.8，142.9，133.17，132.4，128.3，127.9，126.6，126.0，119.6，112.7，52.3；TOF MS（ES＋）：m／z（relative intensity），277.1（100%）［M＋H］＋；HRMS（ES＋）：m／z［M＋H］＋calcd for C17H13N2O2：277.097 7；found 277.097 0。

1.2.6 10 H－吲哚［3，2－b］喹啉－9－羧酸（6） 向三口燒瓶中分別加入KOH（3.30 g，58.81 mmol）、H2O（50 m L）以及化合物5（0.70 g，2.53 mmol）?；旌衔飻囉?0℃下，拌反應(yīng)8 h直至形成澄清溶液。使用2 mol／L HCl將p H值調(diào)整為6，大量黃色沉淀形成，抽濾，水洗，干燥得黃色固體6（0.55 g，83%）。1HNMR（DMSO－d6，600 MHz）：δ11.72（1H，s，NH），8.75（1H，d，J＝6.4 Hz，Ar H），8.62（1H，s，Ar H），8.30（1H，d，J＝8.3 Hz，Ar H），8.26（1H，d，J＝7.8 Hz，Ar H），8.2（1H，d，J＝8.3 Hz，Ar H），7.79（1H，t，J＝6.9 Hz，Ar H），7.66（1H，t，J＝7.3 Hz，Ar H），7.44（1H，t，J＝7.8 Hz，Ar H）；13CNMR（DMSO－d6，151 MHz）：δ167.4，143.2，133.0，132.0，128.0，127.4，126.8，126.7，125.6，119.2，113.5；TOF MS（ES＋）：m／z（relative intensity），263.1（100%）［M＋H］＋；HRMS（ES＋）：m／z［M＋H］＋calcd for C16H11N2O2：263.082 1；found 263.080 9。

1.2.7 5，11－二氫－11－氧代－10 H－吲哚［3，2－b］喹啉－9－羧酸（7） 制備方法同化合物6。產(chǎn)率：67%。1HNMR（DMSO－d6，600 MHz）：δ13.64（1 H，bs，COO H），12.68（1H，s，N H），10.22（1H，s，CON H），8.51（1 H，d，J＝7.8 Hz，Ar H），8.37（1H，d，J＝7.8 Hz，Ar H），8.13（1H，dd，J＝7.3，1.0 Hz，Ar H），7.71－7.76（2 H，m，Ar H），7.38（1H，t，J＝7.8 Hz，Ar H），7.35－7.33（1H，m，Ar H）；13CNMR（DMSO－d6，151 MHz）：δ168.5，167.7，139.8，137.8，131.7，130.4，126.9，125.7，123.6，121.6，119.6，118.6，118.4；TOF MS（ES＋）：m／z（relative intensity），279.1（100%）［M＋H］＋；HRMS（ES＋）：m／z［M＋H］＋calcd for C16H11N2O3：279.077 0；found 279.077 2。

1.2.8 11－氯－10 H－吲哚［3，2－b］喹啉－9－羧酸（8） 合成方法同化合物4。產(chǎn)率：92%。1HNMR（DMSO－d6，600 MHz）：δ10.43（1H，s，N H），8.59（1H，d，J＝7.3，1.4 Hz，Ar H），8.30－8.27（2H，m，Ar H），8.22（1H，d，J＝1.3 Hz，Ar H），7.82－7.79（1H，m，Ar H），7.78－／Z M7.75（1H，m，Ar H），7.46（1H，t，J＝7.3 Hz，Ar H）；13CNMR（DMSO－d6，151 MHz）：δ167.7，145.1，144.4，143.2，131.7，129.6，129.4，127.5，126.9，126.4，123.8，122.9，122.4，120.4，119.10 TOF MS（ES＋）：m／z（relative intensity），297.0（100%）［M＋H］＋；HRMS（ES＋）：m／z［M＋H］＋calcd for C16H10Cl N2O2：297.043 1；found 297.044 1。

2 結(jié)果與討論

2.1 合成方法

實驗室在合成四環(huán)體系羧酸化合物的研究中發(fā)現(xiàn)，環(huán)合反應(yīng)的底物如果不使用甲基保護其中的1個羧酸，難以分離純化。而且，此類底物若為雙羧酸體系在環(huán)合反應(yīng)時容易形成大環(huán)三聚物［12］。因此，本文通過改進已有吲哚并喹啉四環(huán)體系的合成方法［13］，以甲酯化合物2為環(huán)合反應(yīng)的底物，建立了1種吲哚并喹啉羧酸（6）的合成方法，并通過該方法合成了另外5個吲哚并喹啉的類似物，即化合物3，4，5，7，8。各步產(chǎn)率較高，易于制備。首先，以鄰氨基苯甲酸為起始原料與氯乙酰氯反應(yīng)得到2－［（2－氯乙酰）氨基］－苯甲酸（1）；2－［（2－氯乙酰）氨基］－苯甲酸（1）與鄰氨基苯甲酸甲酯發(fā)生縮合反應(yīng)得到化合物2；化合物2在多聚磷酸（PPA）中環(huán)合得到具有四環(huán)體系的羧酸甲酯3；化合物3與三氯氧磷發(fā)生氯代反應(yīng)得到化合物4；化合物4由鈀碳催化氫化可以得到化合物5；化合物5在氫氧化鉀水溶液中水解可制得吲哚并喹啉羧酸（6）。吲哚并喹啉羧酸（6）的制備共經(jīng)歷6歩反應(yīng)，總產(chǎn)率為34%。具有四環(huán)體系的羧酸化合物7和8可以通過類似方法以高產(chǎn)率制得，合成路線如下：

2.2 抗腫瘤活性評價

本文使用人乳腺癌細胞株MDA－231，在濃度為5μmol／L下對所合成的6個吲哚并喹啉類似物利用MTT法進行了抗腫瘤生物活性體外篩選，結(jié)果見表1?；钚詼y試結(jié)果表明合成的吲哚并喹啉類似物中，羧酸甲酯化合物3，4，5在濃度為5μmol／L時對乳腺癌細胞株的增值具有一定的抑制活性，而其對應(yīng)的羧酸化合物7，8，6的活性則相對較差。這可能是由于羧酸甲酯化合物相對于羧酸化合物，其脂溶性較好易于被細胞吸收所致。另外，根據(jù)文獻報道，在吲哚并喹啉A環(huán)11－位［8］、C環(huán)10－位［9］引入的烷基胺側(cè)鏈上的氮原子在細胞內(nèi)可以形成正電荷中心，有利于穩(wěn)定端粒酶上的G－四螺旋結(jié)構(gòu)，從而提高該類化合物的端粒酶抑制活性。本文所合成的吲哚并喹啉類似物的B環(huán)11－位、C環(huán)10－位及D環(huán)9－位易于進行結(jié)構(gòu)修飾，特別是可以通過羧酸官能團與各種脂肪胺形成酰胺鍵，從而向D環(huán)引入各種烷基胺側(cè)鏈。因此，實驗室下一步的工作即向吲哚并喹啉A環(huán)、C環(huán)及D環(huán)引入各種烷基胺側(cè)鏈，并對其進行構(gòu)效關(guān)系分析。

表1 吲哚并喹啉類化合物對人乳腺癌細胞株MDA－231的擴增抑制活性Table 1 Proliferation inhibition of indoquinoline compounds（5μmol／L）against breast cancer cell line MDA－231

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Synthesis and Antitumor Activity Evaluation of Quindoline Analogues

MENG Jun－Xiu，WAN Sheng－Biao，JIANG Tao
（The Key Laboratory of Marine Drugs，Ministry of Education，College of Medicine and Pharmacy，Ocean University of China，Qingdao 266003，China）

Abatract：A facile method for a series of indoquinoline carboxylic acids was established.Six analogues of quindoline were synthesized using anthranllic acid as starting material via acylation，condensation，cyclization，chlorination，hydrolysis and hydrogenation.All synthesized compounds were confirmed by NMR and MS techniques.Proliferation inhibitory activity against the human breast cancer cell line（MDA 231）in vitro was investigated by using standard method of MTT.

analogues of quindoline；antitumor activity；synthesis

R914.5

A

1672－5174（2011）11－091－04

科技部國際科技合作項目－CMST（2008DFA31040）資助

2011－01－10；

2011－09－29

孟俊秀（1981－），男，博士生。E－mail：jm3y07＠googlemail.com

＊＊通訊作者：E－mail：jiangtao＠ouc.edu.cn

責任編輯 徐 環(huán)