6-［2-(1，2，4，5-四嗪-3-基)肼基］-1，3，5-三嗪类化合物的合成和抗肿瘤活性研究

杨珍珍，徐峰，陈红云，陈晓芳

(台州职业技术学院 生物与化学工程学院，浙江 台州 318000)

1，3，5-三嗪类衍生物因具有广泛的生物活性(如抗菌活性［1-2］、抗锥虫活性、抗炎活性［3］、抗逆转录病毒活性［4］、细胞毒活性［5］和血管新生抑制活性［6］等)而备受关注。近年来，特别是其抗癌活性引起了学者们的广泛研究［7-9］。如Moon 等［7］发现化合物2-环己基氨基-4-(4-甲氧苄基氨基)-6-(3，4-二甲氧基苄基氨基)-1，3，5-三嗪可作为异种微管解聚的化学实体，对U937 细胞具有强效的生长抑制作用(GI50=1 μmol/L)。Zheng 等［8］发现化合物2-苯基氨基-4-(4-甲氧苯基氨基)-6-吗啉基-1，3，5-三嗪对结肠直肠癌(CRC)细胞株HCT-116 具有显著的抑制活性(IC50=0.76 μmol/L)，体内抗肿瘤及代谢动力学研究表明，该化合物极有希望成为进一步开发抗肿瘤药物新的化学实体。Baindur 等［9］研究发现，化合物2-羟基-4，6-二胺-1，3，5-三嗪是一类新的血管内皮生长因子受体2(VEGF-R2)酪络氨酸激酶的强效抑制剂，在体外酶抑制浓度达到纳摩尔级(IC50=18 nmol/L)。因此，1，3，5-三嗪骨架类的衍生物在抗肿瘤活性中具有客观的应用前景，但此方面研究国外较热，国内才刚刚起步。

1，2，4，5-四嗪是一类重要的富含氮元素的杂环化合物，具有多种生理活性，如抗病毒［10］、抗菌［11］、抗炎［12］等。近年来研究发现，一些含有氨基1，2，4，5-四嗪类化合物具有潜在的抗肿瘤活性［13-15］，因而此类化合物的研究日益受到重视。

本课题组在前阶段已经合成了一系列6-(3，5-二甲基-1H-吡唑-1-基)-3-肼基-1，2，4，5-四嗪类化合物［16-17］，在此基础上，根据骨架拼接原理，我们期望将1，2，4，5-四嗪环与1，3，5-三嗪拼接后，形成一种结构新颖的含三嗪环的四嗪类化合物，并对其进行体外抗肿瘤活性的检测。以3，6-二(3，5-二甲基-1H-吡唑-1-基)-1，2，4，5-四嗪(1)为起始原料，将其制备成肼基均四嗪(2)，再与三聚氯氰和芳胺反应，得到6-［2-(1，2，4，5-四嗪-3-基)肼基］-1，3，5-三嗪类化合物(3)。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

三聚氯氰、碳酸钾、二氧六环、乙酸乙酯、无水硫酸镁均为分析纯;肼基四嗪(1)根据文献［16］合成。

XRC-1 熔点仪;Nicolex FTIR-170 红外光谱仪;Brucker AC400 (400 MHz)核磁共振仪(以TMS 为内标);HP5989A 型质谱仪;Thermo Finnigan Flash EA1112 元素分析测定仪。

1.2 合成

工艺路线如下:

1.2.1 6-(3，5-二甲基-1H-吡唑-1-基)-3-肼基-1，2，4，5-四嗪(2)的合成 根据文献工艺［16］，总收率为54.7%，熔点135 ～137 ℃(文献值［16］135 ～137 ℃)。

1.2.2 6-(2-(6-(3，5-二甲基-1H-吡唑-1-基)-1，2，4，5-四嗪-3-基)肼基)-1，3，5-三嗪-2-胺类化合物的合成(3) 将三聚氯氰(0.23 g，1.25 mmol)、碳酸钾(0.51 g，3.7 mmol)加入二氧六环30 mL 中，搅拌，降温至－5 ℃，开始缓慢滴加混合溶液［将6-(3，5-二 甲 基-1H-吡 唑-1-基)-3-肼 基-1，2，4，5-四 嗪(0.26 g，1.25 mmol)溶于二氧六环20 mL 的混合溶液］，滴加过程中控制反应温度－5 ～0 ℃。滴加完毕后，控制温度在2 ～5 ℃，继续搅拌反应2 h。反应结束后，向反应液中加入相应的胺2.5 mmol，加热升温至100 ℃，回流反应3 ～10 h。反应结束后，开始冷却，抽滤，除去体系中的固体物质，滤液减压蒸馏除溶剂二氧六环。加入乙酸乙酯20 mL，并用饱和氯化钠水溶液(3 ×30 mL)洗涤，收集有机层，加入无水硫酸镁进行干燥，抽滤，减压蒸除溶剂，得到粗品。粗品经过层析柱提纯，用正己烷∶乙酸乙酯=1∶1 的混合溶液进行洗脱，得到化合物(3)。

6-(2-(6-(3，5-二甲基-1H-吡唑-1-基)-1，2，4，5-四嗪-3-基)肼基)-N2，N4-二(2-甲氧基苯基)-1，3，5-三嗪-2，4-二胺(3a):黄色固体，产率91. 0%，m.p. 173 ～175 ℃。IR(KBr)/cm－1:3 403，3 362，2 932，1 574，1 512，1 457，1 432，1 248，1 076，1 026，969，745。1H NMR(CDCl3，400 MHz)δ:7.53 (s，2H，Ar)，6.83 ～6.99(m，6H，Ar)，6.01［s，1H，C(CH3)CH—］，3. 04 (s，6H，OCH3)，2. 51 (s，3H，N—C(CH3)CH)，2. 36 (s，3H， N C—CH3)。MS(EI):m/z(%):528(M+，20)，378(15)，347(75)，332(10)，307(30)，275(10)，231(100)，216(10)，201(8)，174(8)，159(10)。理论值C24H25-N13O2:C54.64，H4.78，N34.52;实测值C54.60，H 4.86，N34.66。

6-(2-(6-(3，5-二甲基-1H-吡唑-1-基)-1，2，4，5-四嗪-3-基)肼基)-N2，N4-二间甲苯基-1，3，5-三嗪-2，4-二胺(3b):橘红色固体，产率82.4%，m.p. 124～126 ℃。IR(KBr)/cm－1:3 384，2 923，1 578，1 515，1 488，1 416，1 384，1 079，972，807。1H NMR(CDCl3，400 MHz)δ:7.10 ～7.36(m，4H，Ar)，6.98(t，2H，J =7.6 Hz，Ar)，6.81 (d，2H，J =7.6 Hz，Ar)，5. 95 ［s，1H，—C(CH3)CH—］，2. 35 ［s，3H，N—C(CH3］CH］，2. 28 (s，3H， N C—CH3)，2. 12 (s，6H，m-ph-CH3)。MS (EI):m/z(%):495(M+，18)，396(5)，346(53)，305(20)，248(15)，215(100)，158(15)，132(13)。理论值C24H25N13:C58.17，H5.09，N36.75;实测值C58.22，H5.15，N36.59。

6-(2-(6-(3，5-二甲基-1H-吡唑-1-基)-1，2，4，5-四嗪-3-基)肼基)-N2，N4-(4-氟-3-氯苯基)-1，3，5-三嗪-2，4-二胺(3c):橘红色固体，产率77.5%，m. p.135 ～137 ℃。IR(KBr)/cm－1:3 286，2 960，1 581，1 497，1 405，1 263，1 213，1 079，970，870，807。1H NMR (CDCl3，400 MHz)δ:7.41(d，J =7.6 Hz，2H，Ar)，7.11 (d，J =7. 6 Hz，2H，Ar)，6. 88 (m，2H，Ar)，6.01［s，1H，—C(CH3)CH—］，2.41［s，3H，N—C(CH3)CH ］，2. 23 (s，3H， N C —CH3)。MS(EI):m/z(%):572(M+，20)，422(60)，382(35)，324(15)，253(100)，238(10)，196(20)，170(18)。理论值C22H17Cl2F2N13:C46.17，H2.99，N31.81;实测值C46.30，H3.11，N31.90。

6-(2-(6-(3，5-二甲基-1H-吡唑-1-基)-1，2，4，5-四嗪-3-基)肼基)-N2，N4-二邻氯苯基-1，3，5-三嗪-2，4-二胺(3d):橘红色固体，产率77.7%，m. p.202～204 ℃。IR(KBr)/cm－1:3 245，2 957，1 573，1 498，1 437，1 412，1 384，1 303，1 080，957，807。1H NMR(CDCl3，400 MHz)δ:8. 31 (d，2H，J =8.4 Hz，Ar)，7.34 ～7.37 (m，4H，Ar)，6.98 (t，2H，J=8.4 Hz，Ar)，6.01 ［s，1H，—C(CH3)CH—］，2.44 ［s，3H，N—C(CH3)CH］，2. 28(s，3H，NC—CH3)。MS(EI):m/z(%):535(M+，15)，421(25)，386(43)，351(100)，311(25)，288(17)，275(25)，235(87)，178(33)，158(22)。理论值C22H19-Cl2N13:C49. 26，H3. 57，N33. 95;实测值C49. 44，H3.60，N33.87。

6-(2-(6-(3，5-二甲基-1H-吡唑-1-基)-1，2，4，5-四嗪-3-基)肼基)-N2，N4-二苄基-1，3，5-三嗪-2，4-二胺(3e):橘红色固体，收率为92.1%，m.p. 224 ～226 ℃。IR(KBr)/cm－1:3 251，3 117，1 633，1 552，1 493，1 407，1 350，1 295，1 078，983，799。1H NMR(CDCl3，400 MHz)δ:7. 23 ～7. 30(m，10H，Ar)，6.08［s，1H，—C (CH3)CH—］，4. 55 (s，4H，PhCH2)，2.50［s，3H，N—C(CH3)CH］，2.28(s，3H， N C—CH3)。MS (EI):m/z(%):495(M+，18)，325(90)，314(3)，234(15)，220(8)，198(3)，185(4)，131(25)，106(100)，91(100)。理论值C24-H25N13:C58. 17，H5. 09，N36. 75;实测值C58. 22，H5.15，N36.59。

N2，N4-二苄基-6-(2-(6-(3，5-二甲基-1H-吡唑-1-基)-1，2，4，5-四嗪-3-基)肼基)-N2，N4-二甲基-1，3，5-三嗪-2，4-二胺(3f):橘红色固体，产率62.7%，m.p.116 ～118 ℃。IR(KBr)/cm－1:3 392，3 027，2 924，1 574，1 513，1 452，1 398，1 354，1 246，1 076，969，866，807。1H NMR (CDCl3，400 MHz)δ:6.98 ～7. 33 (m，10H，Ar)，6. 11 ［s，1H，—C (CH3)CH —］，4.73 (s，4H，2CH2)，2.96 ［s，6H，2—N(CH3)2］，2.52［s，3H，N—C(CH3)CH］，2.23(s，3H， N C —CH3)。MS (EI):m/z(%):523(M+，30)，374(85)，359(55)，333(17)，319(15)，303(13)，283(25)，214(14)，145(15)，120(57)，91(100)。理论值C26H29N13:C59.64，H5.58，N34.78;实测值C59.72，H5.54，N34.82。

N2，N2，N4，N4-四苄基-6-(2-(6-(3，5-二甲基-1H-吡唑-1-基)-1，2，4，5-四嗪-3-基)肼基)-1，3，5-三嗪-2，4-二胺(3g):红色固体，产率73.1%，m.p.169～173 ℃。IR(KBr)/cm－1:3 361，3 189，3 026，2 924，1 578，1 530，1 495，1 363，1 253，1 079，970，697。1H NMR (CDCl3，400 MHz)δ:7. 00 ～7. 36(m，20H，Ar)，6. 13［s，1H，—C(CH3)CH—］;4.68(s，8H，phenyl—CH2)，2. 50 ［s，3H，—N—C(CH3)CH］，2. 40(s，3H， N C—CH3)。MS(EI):m/z(%):676(M+，30)，498(30)，435(100)，395(45)，303(25)，131(15)，106(13)，91(100)。理论值C38H37N13:C67.54，H5.52，N26.94;实测值C67.44，H5.50，N27.10。

2 结果与讨论

2.1 目标化合物合成探讨

在合成目标化合物(3)的过程中，首先将化合物(2)与三聚氯氰低温下反应，防止多取代产物的生成。反应完全后，再加入芳胺，回流反应得到目标产物(3)。对反应过程中催化剂的使用进行初步探索，我们以合成(3a)为候选实验，其他条件不变的情况下，分别采用氢氧化钠、碳酸钾、三乙胺和吡啶作为催化剂进行筛选，发现氢氧化钠作为催化剂，对四嗪环具有较大的破坏作用，使得目标产物(3)的产率很低(25%)，而三乙胺和吡啶作为催化剂，发现其能与原料三聚氯氰低温下就能快速发生反应，因而选择碳酸钾作为最终的催化剂。

2.2 目标化合物抗肿瘤活性的研究

将合成的化合物(3)进行体外抗肿瘤活性检测。测试方法采用四氮唑盐还原法(MTT 法)，选用体外人绒毛膜癌细胞株Bewo、子宫内膜癌细胞株Ishikawa、人肺癌细胞株A549、人乳腺癌细胞株MCF-7、人白血病细胞株HL-60 的测试，作用时间为72 h，结果见表1。

表1 化合物(3)体外抗癌测试结果(IC50，μmol/L)Table 1 Antitumor measurement result of compounds 3

由表1 可知，顺铂对Bewo、Ishikawa、A549、MCF-7、Hela 的细胞有很好的抑制作用，其IC50分别为52.02，29.93，46.06，21.60，3.27 μmol/L。而相对于顺铂对上述肿瘤细胞的抑制作用，本发明的大部分化合物具有一定的肿瘤细胞抑制作用，其中部分化合物对肿瘤细胞具有更强的抑制作用，如(3b)对Ishikawa 的抑制作用(17.27 μmol/L)强于顺铂(29.93 μmol/L);(3d)和(3f)对A549 的抑制作用分 别 为 IC50为7. 66，20. 80 μmol/L，比 顺 铂(46.06 μmol/L)还要强。

3 结论

(1)本文以3，6-二(3，5-二甲基-1H-吡唑-1-基)-1，2，4，5-四嗪为原料，先合成3-肼基-1，2，4，5-四嗪(2)，再与三聚氯氰和芳胺反应，得到6-［2-(1，2，4，5-四嗪-3-基)肼基］-1，3，5-三嗪类化合物(3)，反应结果显示，当参与反应的胺是脂肪胺时，得到的是4-氯-6-［2-(1，2，4，5-四嗪-3-基)肼基］-1，3，5-三嗪-2-胺类化合物;当参与反应的胺是芳香胺时，得到的是6-［2-(1，2，4，5-四嗪-3-基)肼基］-1，3，5-三嗪-2，4-二胺类化合物。

(2)对合成的化合物进行肿瘤细胞株人白血病细胞株HL-60、人肺癌A549、人乳腺癌MCF-7、人子宫颈癌细胞株Hela 体外抗肿瘤活性的测试，结果表明，目标化合物对上述肿瘤细胞具有一定的抑制活性，其中化合物(3b)、(3d)和(3f)具有优于顺铂的抗肿瘤活性，值得进一步研究。

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