二苯并-1,3-氧氮杂环戊烷并异喹啉-1(2H)-酮类化合物及其制备方法和抗肿瘤应用

本发明属于杂环化合物，具体涉及一类二苯并-1,3-氧氮杂环戊烷并异喹啉-1(2h)-酮类化合物，以及该化合物的制备方法和在制备抗肿瘤药物中的应用。

背景技术：

1、异喹啉-1(2h)-酮通常被认为是天然产物化学中具有重要生物活性的骨架结构，在一些天然产物中含有异喹啉-1(2h)-酮类化合物的结构片段，其具有广泛的生理活性，可作nk3拮抗剂、褪黑素mt1和mt2受体激动剂、rho激酶抑制剂、jnk抑制剂、ht3拮抗剂和胸苷酸合成酶(ts)抑制剂，并显示出较好的抗肿瘤活性。1995年，monroe wall等人首次从植物中发现一种名为喜书碱(camptothecin)的生物碱，该生物碱含有异喹啉-1(2h)-酮骨架并被发现具有抑制拓扑异构酶ⅰ活性的作用，还对大肠癌、乳腺癌、肺癌和卵巢癌均有较强的抗肿瘤活性，可用于抗肿瘤药物的研究。另外，玫瑰花素对拓扑异构酶ⅰ(top1)也有显著的抑制活性和抗高血压活性；异喹啉-1(2h)-酮结构片段还存在治疗胃肿瘤和人脑细胞疾病的药物中。异喹啉-1(2h)-酮类化合物的生物学特性刺激了研究人员开发各种合成的方法。

2、2013年，fan课题组发展了一种以2-溴苄溴和氰乙酰胺为起始原料，以乙二醇为溶剂，在100℃的温度下，通过铜催化的酰胺n-芳基化反应高效合成了3-氰基异喹啉-1(2h)-酮类化合物。2014年，jeganmohan研究小组发展了萘胺与丙炔酸酯钌催化的氧化环化反应。该反应是以萘胺和丙炔酸酯为起始原料，以钌配合物作催化剂，在六氟锑酸银、二甲基丙酸的作用下，以异丙醇为溶剂，130℃反应24小时，发生环化反应得到苯并异喹啉-1(2h)-酮类化合物。2018年，cho课题组利用弱碱促进微波辐射下的内酰胺环化反应合成了苯并异喹啉-1(2h)-酮类化合物。该方法以内酰胺化合物为原料，以碳酸钾作碱，n,n-二甲基甲酰胺为溶剂，150℃条件下进行微波辐射，通过自由基环化的反应进行。这些方法需要昂贵的过渡金属或者强酸作催化剂，回收难而且会对环境造成污染。

3、肿瘤是一种会危害身体健康，使机体组织受损，发生疼痛感染，导致器官功能下降，甚至造成生命危险疾病。肿瘤分良性肿瘤和恶性肿瘤。良性肿瘤对身体危害性比较小，一般会有压迫和阻塞的现象。但是恶性肿瘤危害性比较大，会使组织结构受到严重破坏，器官功能下降，抵抗力低下，机体疼痛发热感染，发生恶液质的变化，造成极度消瘦，各系统功能衰竭导致死亡。肿瘤对人体的伤害极大，因此，科学家们不断研制出许多抗肿瘤的药物，但是一些药物会对人体产生许多副作用，伤害人体，所以迫切需要新的更安全更高效的抗肿瘤活性药品来取代。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一类具有抗肿瘤细胞活性的二苯并-1,3-氧氮杂环戊烷并异喹啉-1(2h)-酮类化合物。

2、本发明的另一个目的在于提供一种以3-联苯基-1-羟乙基吡啶-2(1h)-酮类化合物为原料制备二苯并-1,3-氧氮杂环戊烷并异喹啉-1(2h)-酮类化合物的方法。

3、本发明的进一步目的在于提供一种二苯并-1,3-氧氮杂环戊烷并异喹啉-1(2h)-酮类化合物的应用。

4、针对上述目的，本发明提供的二苯并-1,3-氧氮杂环戊烷并异喹啉-1(2h)-酮类化合物的结构式如下所示：

5、

6、式中r1、r2、r3各自独立的代表h、c1～c4烷基、c1～c4烷氧基、三氟甲基、氟、氯中任意一种。优选r1代表氢、甲基、甲氧基、氯、三氟甲基中任意一种，r2代表氢、甲基、甲氧基、三氟甲基、氟中任意一种，r3代表氢、三氟甲基、甲氧基中任意一种。

7、本发明的二苯并-1,3-氧氮杂环戊烷并异喹啉-1(2h)-酮类化合物进一步优选

8、

9、上述二苯并-1,3-氧氮杂环戊烷并异喹啉-1(2h)-酮类化合物的制备方法为：将式i所示的3-联苯基-1-羟乙基吡啶-2(1h)-酮类化合物和盐酸溶解在有机溶剂中，在氩气保护及300～365nm的紫外光辐射下反应30～90分钟，反应结束后，将反应液减压蒸馏后经柱层析分离提纯，得到二苯并-1,3-氧氮杂环戊烷并异喹啉-1(2h)-酮类化合物；

10、

11、上述制备方法中，优选3-联苯基-1-羟乙基吡啶-2(1h)-酮类化合物与盐酸中hcl的摩尔比为1:1～2。

12、上述制备方法中，优选有机溶剂为甲苯、二氯甲烷、二氧六环中任意一种。

13、本发明的二苯并-1,3-氧氮杂环戊烷并异喹啉-1(2h)-酮类化合物对白血病细胞hl-60、肺癌细胞a549、肝癌细胞smmc-7721、乳腺癌细胞mda-mb-231表现出良好的抑制效果，可用于制备抗肿瘤药物，按常规药用制剂，与药学上可接受的载体按照各种制剂的常规制备工艺制成，可以是片剂、颗粒剂、胶囊剂等。所述的肿瘤为白血病、肺癌、肝癌、乳腺癌中任意一种。

14、本发明的有益效果如下：

15、1、本发明二苯并-1,3-氧氮杂环戊烷并异喹啉-1(2h)-酮类化合物均具有较强的抗肿瘤细胞活性。以商业化顺铂为对照，本发明化合物2b-α、2b-β对白血病细胞hl-60、肺癌细胞a549、肝癌细胞smmc-7721表现出良好的抑制效果，2j-β对肝癌细胞smmc-7721、乳腺癌细胞mda-mb-231有明显抑制效果，2k-α对乳腺癌细胞mda-mb-231有抑制效果。而且从实验数据上看，针对这4种肿瘤细胞，本发明二苯并-1,3-氧氮杂环戊烷并异喹啉-1(2h)-酮类化合物中的一些化合物的抑制活性高于或者与顺铂相似，若将它们用于制备抗肿瘤细胞的药品，预期将会有较好的治疗肿瘤效果。

16、2、本发明采用廉价易得的3-联苯基-1-羟乙基吡啶-1(2h)-酮类化合物为原料，用廉价盐酸做催化剂，利用光化学反应合成一系列二苯并-1,3-氧氮杂环戊烷并异喹啉-1(2h)-酮类化合物，具有合成路线短、工艺简便、所用的设备简单、产品的收率高、生产成本低和环保等优点。

技术特征：

1.一类二苯并-1,3-氧氮杂环戊烷并异喹啉-1(2h)-酮类化合物，其特征在于该化合物的结构式为：

2.根据权利要求1所述的二苯并-1,3-氧氮杂环戊烷并异喹啉-1(2h)-酮类化合物，其特征在于：所述r1代表氢、甲基、甲氧基、氯、三氟甲基中任意一种，r2代表氢、甲基、甲氧基、三氟甲基、氟中任意一种，r3代表氢、三氟甲基、甲氧基中任意一种。

3.根据权利要求1所述的二苯并-1,3-氧氮杂环戊烷并异喹啉-1(2h)-酮类化合物，其特征在于该化合物为

4.一种权利要求1所述的二苯并-1,3-氧氮杂环戊烷并异喹啉-1(2h)-酮类化合物的制备方法，其特征在于：将式i所示的3-联苯基-1-羟乙基吡啶-2(1h)-酮类化合物和盐酸溶解在有机溶剂中，在氩气保护及300～365nm的紫外光辐射下反应30～90分钟，反应结束后，将反应液减压蒸馏后经柱层析分离提纯，得到二苯并-1,3-氧氮杂环戊烷并异喹啉-1(2h)-酮类化合物；

5.根据权利要求4所述的二苯并-1,3-氧氮杂环戊烷并异喹啉-1(2h)-酮类化合物的制备方法，其特征在于：所述3-联苯基-1-羟乙基吡啶-2(1h)-酮类化合物与盐酸中hcl的摩尔比为1:1～2。

6.根据权利要求4所述的二苯并-1,3-氧氮杂环戊烷并异喹啉-1(2h)-酮类化合物的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为甲苯、二氯甲烷、二氧六环中任意一种。

7.权利要求1所述的二苯并-1,3-氧氮杂环戊烷并异喹啉-1(2h)-酮类化合物在制备抗肿瘤药物中的应用。

8.根据权利要求7所述的二苯并-1,3-氧氮杂环戊烷并异喹啉-1(2h)-酮类化合物在制备抗肿瘤细胞药物中的应用，其特征在于：所述肿瘤为白血病、肺癌、肝癌、乳腺癌中任意一种。

技术总结本发明公开了一类二苯并‑1,3‑氧氮杂环戊烷并异喹啉‑1(2H)‑酮类化合物及其制备方法和抗肿瘤应用，该化合物的结构式为或式中R1、R2、R3各自独立的代表H、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、三氟甲基、氟、氯中任意一种。其制备方法为：将3‑联苯基‑1‑羟乙基吡啶‑2(1H)‑酮类化合物和盐酸溶解在甲苯等有机溶剂中，在氩气保护下用紫外光辐射，反应结束后分离纯化，即得到目标化合物的纯品。本发明合成方法具有工艺简便、操作简单、产品产率高和生产成本低等优点，所得化合物具有良好抗肿瘤细胞活性效果，可开发为具有抗肿瘤细胞活性的新型医药产品。技术研发人员：贺云,隋敬芝,张尊听,王丁,王涛受保护的技术使用者：陕西师范大学技术研发日：技术公布日：2024/6/13