CN111548355B - 一种青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种青蒿砜‑哌嗪‑呋喃酮类衍生物及其制备方法和应用，所述衍生物的通式如下：

其中，R为

或

X为Br或Cl。本发明青蒿砜‑哌嗪‑呋喃酮类衍生物通过哌嗪的添加形成多个氢键或离子键以提高该衍生物的生物活性，以及调节该衍生物的溶解性和酸碱平衡，促进衍生物的药代动力学，再通过呋喃酮的添加能够显著提高制备衍生物的抗肿瘤活性，使得该衍生物能够显著抑制肿瘤细胞的生长。

Description

一种青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物及其制备方法和应用

技术领域

本发明实施例涉及青蒿砜衍生物技术领域，具体涉及一种青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物及其制备方法和应用。

背景技术

肝癌即肝脏恶性肿瘤，可分为原发性和继发性两大类。原发性肝脏恶性肿瘤起源于肝脏的上皮或间叶组织，前者称为原发性肝癌，是中国高发的，危害极大的恶性肿瘤；后者称为肉瘤，与原发性肝癌相比较较为少见。继发性或称转移性肝癌系指全身多个器官起源的恶性肿瘤侵犯至肝脏。一般多见于胃、胆道、胰腺、结直肠、卵巢、子宫、肺、乳腺等器官恶性肿瘤的肝转移。

青蒿素及其衍生物(例如青蒿砜)具有良好的抗疟活性，但是其抗肿瘤活性研究较少，在临床上应用多年，但仍存在油溶性和水溶性不佳，热稳定性差，易受湿、热和还原性物质的影响而分解，临床复发率高、治疗效果较差等缺点使其应用受到限制。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物，以解决现有技术中青蒿素及其衍生物易分解导致的临床复发率高、治疗效果较差的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

根据本发明实施例的第一方面提供一种青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物，所述衍生物的通式如下：

其中，R为

X为Br或Cl。

本发明以哌嗪为连接物，将呋喃酮结构引入青蒿砜分子中，制备得到青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物，通过哌嗪的添加形成多个氢键或离子键以提高该衍生物的生物活性，以及调节该衍生物的溶解性和酸碱平衡，促进衍生物的药代动力学，再通过呋喃酮的添加能够显著提高制备衍生物的抗肿瘤活性，使得该衍生物能够显著抑制肿瘤细胞的生长，尤其是抑制人肝癌细胞(SMMC-7721和MHCC97H)的生长。

根据本发明实施例的第二方面提供一种上述衍生物的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(a)将青蒿砜-哌嗪和卤代呋喃酮溶于乙腈，得到混合物；

(b)将二异丙基乙胺加入到混合物中，在搅拌条件下进行反应；

(c)待反应结束，蒸除溶剂、分离纯化，即得所述衍生物。

本发明上述方法以二异丙基乙胺作为缚酸剂，以乙腈最为反应溶剂，在温和条件下，能够高效率制备得到青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物，该制备方法操作简单，不必在苛刻的无水无氧条件下进行，无金属试剂，对环境友好且原子利用率较高。

进一步地，所述青蒿砜-哌嗪不做严格限定，例如可以通过如下方法制得：

向250mL三口烧瓶中加入3.5g无水硫代吗啉和35mL干二氯甲烷，室温搅拌至完全溶解；Ar气保护下，向200mL三口烧瓶中加入双氢青蒿素DHA(2g，7mmol)，25mL干二氯甲烷，室温搅拌5min，然后加入65μL干燥的二甲基亚砜DMSO，继续搅拌2min，随后缓慢滴加0.6-0.7mL乙二酰氯；将之前的硫代吗啉的二氯甲烷溶液缓慢滴入反应液中，室温下过夜反应，反应结束后，使用20mL饱和碳酸钠和20mL饱和氯化钠清洗反应液，水相用3x 25mL乙酸乙酯萃取，合并有机相，无水Na₂SO₄干燥，减压抽滤，减压旋除溶剂，硅胶柱层析分离得青蒿素-硫代吗啉；在100mL烧瓶中加入青蒿素-硫代吗啉(1.87g，5.1mmol)，100mg钨酸钠，60mL四氢呋喃和水混合液(V:V＝4:1)，室温搅拌5min，之后，在2h内加完1.5mL双氧水(33％)，TLC跟踪，原料点消失后，加入100mL EA(乙酸乙酯)稀释反应液，3x 30mL饱和氯化钠洗涤，无水Na₂SO₄干燥有机相，减压抽滤，减压旋除溶剂，硅胶柱层析分离得青蒿砜；在100mL烧瓶中加入1,6-己二醇(2.36g，20mmol)，叔丁基二甲基氯硅烷TBSCl(1.8g，12mmol)，无水咪唑(2.1g，30mmol)和40mL超干N,N-二甲基甲酰胺，室温搅拌过夜，反应结束后，用40mL水和80mL乙酸乙酯稀释反应液，3x 35mL饱和氯化钠洗涤，无水Na₂SO₄干燥有机相，减压抽滤，减压旋除溶剂，硅胶柱层析分离得二甲基叔丁基硅氧基己醇；在100mL烧瓶中加入二甲基叔丁基硅氧基己醇(1.6g，6mmol)，三苯基磷(1.83g，7mmol)，无水咪唑(0.84g,12mmol)和40mL干THF，室温搅拌至原料完全溶解，之后缓慢加入单质碘(1.78g，7mmol)，避光室温反应，过夜，反应结束后，用60mL乙酸乙酯稀释反应液，混合液用25mL饱和硫代硫酸钠洗，之后再用2x 40mL饱和氯化钠洗，无水Na₂SO₄干燥有机相，减压抽滤，减压旋除溶剂，硅胶柱层析分离得二甲基叔丁基硅氧基碘己烷；在无水，Ar气流中，-30℃下，向100mL双颈烧瓶中加入干的二异丙基胺(0.63g，6.3mmol)，约1mg 2,2-联吡啶和10mL干THF，搅拌至完全溶解，然后加入4mL正丁基锂(1.6M，正己烷溶液)，继续搅拌25-30min，随后降至-78℃，向双颈烧瓶中加入10mL溶有青蒿砜(1.2g，3mmol)的干四氢呋喃溶液，继续搅拌45min，之后，再加入10mL溶有化合物二甲基叔丁基硅氧基碘己烷(1.19g)干四氢呋喃溶液，继续反应3h，之后逐渐升至室温，反应结束后，反应液用80mL乙酸乙酯稀释，40mL饱和氯化铵洗涤，2x 40mL饱和氯化钠洗，无水Na₂SO₄干燥有机相，减压抽滤，减压旋除溶剂，硅胶柱层析分离得青蒿砜衍生物；取青蒿砜衍生物0.9g，四丁基氟化铵1.42g，于50mL烧瓶中用40mL THF溶解，室温反应过夜，反应结束后加入100mL乙酸乙酯稀释反应，2x 40mL饱和氯化钠洗，无水Na₂SO₄干燥有机相，减压抽滤，减压旋除溶剂，得黄色油状物，油状物用30mL干四氢呋喃溶解，在加入三苯基磷(0.4g，1.52mmol)，无水咪唑(0.21g，3mmol)，室温搅拌至完全溶解，然后加入单质碘(0.39g，1.52mmol)，避光室温搅拌过夜，反应结束后，用60mL乙酸乙酯稀释反应液，25mL饱和硫代硫酸钠洗，2x 25mL饱和氯化钠洗，无水Na₂SO₄干燥有机相，减压抽滤，减压旋除溶剂，硅胶柱层析分离得青蒿砜碘代物；在烧瓶中加入0.46g青蒿砜碘代物,0.43g无水哌嗪，约0.2mL二异丙基乙胺，用20mL干四氢呋喃和1mL干甲醇室温搅拌下完全溶解，逐渐升温至61℃，有白色沉淀生成，反应4h，反应结束后，用15mL饱和碳酸钠和20mL饱和氯化钠的混合液洗涤反应液，水相用2x 25mL乙酸乙酯萃取，合并有机相，无水Na₂SO₄干燥有机相，减压抽滤，减压旋除溶剂，硅胶柱层析分离得青蒿砜-哌嗪。

进一步地，所述青蒿砜-哌嗪与卤代呋喃酮的摩尔比为1∶(0.8-1.2)。

进一步地，所述二异丙基乙胺与青蒿砜-哌嗪的摩尔比为(2.8-3.2)∶1。

进一步地，所述反应温度为室温，反应时间为2-4h。

在本发明中，通过对上述参数的进一步限定，能够更好地促进各原料之间的反应，提高产率。

进一步地，所述卤代呋喃酮选自3,4-二氯-5-甲氧基呋喃酮、3,4-二氯-5-薄荷氧基呋喃酮、3,4-二氯-5-冰片氧基呋喃酮、3,4-二溴-5-甲氧基呋喃酮、3,4-二溴-5-薄荷氧基呋喃酮和3,4-二溴-5-冰片氧基呋喃酮中的任意一种。

进一步地，所述分离纯化方式为硅胶柱层析，所述硅胶柱层析采用的展开剂为石油醚和乙酸乙酯的混合物，其中石油醚与乙酸乙酯的体积比为(2-20)∶1。

根据本发明实施例的第三方面提供一种上述衍生物或上述制备方法制得的衍生物在制备抗肿瘤药物中的应用。

进一步地，所述肿瘤包括肝癌、乳腺癌、前列腺癌和结肠癌。

根据本发明实施例的第四方面提供一种抗肝癌的药物制剂，所述药物制剂包含治疗有效量的上述衍生物或上述制备方法制得的衍生物。

进一步地，所述药物制剂中还包括硫酸亚铁；通过硫酸亚铁的添加能够显著提高所述衍生物的抗肿瘤效果。

本发明实施例具有如下优点：

(1)本发明以哌嗪为连接物，将呋喃酮结构引入青蒿砜分子中，制备得到青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物，通过哌嗪的添加形成多个氢键或离子键以提高该衍生物的生物活性，以及调节该衍生物的溶解性和酸碱平衡，促进衍生物的药代动力学，再通过呋喃酮的添加能够显著提高制备衍生物的抗肿瘤活性，使得该衍生物能够显著抑制肿瘤细胞的生长，尤其是抑制人肝癌细胞(SMMC-7721和MHCC97H)的生长。

(2)本发明制备方法以二异丙基乙胺作为缚酸剂，以乙腈最为反应溶剂，在温和条件下，能够高效率制备得到青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物，该制备方法操作简单，不必在苛刻的无水无氧条件下进行，无金属试剂，对环境友好且原子利用率较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为本发明实施例1制备得到的青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物的¹HNMR谱图；

图2为本发明实施例1制备得到的青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物的¹³CNMR谱图；

图3为本发明实施例1制备得到的青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物的质谱图；

图4为本发明实施例2制备得到的青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物的¹HNMR谱图；

图5为本发明实施例2制备得到的青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物的¹³CNMR谱图；

图6为本发明实施例2制备得到的青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物的质谱图；

图7为本发明实施例3制备得到的青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物的¹HNMR谱图；

图8为本发明实施例3制备得到的青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物的¹³CNMR谱图；

图9为本发明实施例3制备得到的青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物的质谱图；

图10为本发明实施例4制备得到的青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物的¹HNMR谱图；

图11为本发明实施例4制备得到的青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物的¹³CNMR谱图；

图12为本发明实施例4制备得到的青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物的质谱图；

图13为本发明实施例5制备得到的青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物的¹HNMR谱图；

图14为本发明实施例5制备得到的青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物的¹³CNMR谱图；

图15为本发明实施例5制备得到的青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物的质谱图；

图16为本发明实施例6制备得到的青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物的¹HNMR谱图；

图17为本发明实施例6制备得到的青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物的¹³CNMR谱图；

图18为本发明实施例6制备得到的青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物的质谱图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下各实施例采用的原料如下：

青蒿砜-哌嗪通过如下方法制得：

向250mL三口烧瓶中加入3.5g无水硫代吗啉和35mL干二氯甲烷，室温搅拌至完全溶解；Ar气保护下，向200mL三口烧瓶中加入DHA(2g，7mmol)，25mL干二氯甲烷，室温搅拌5min，然后加入65μL干燥的DMSO，继续搅拌2min，随后缓慢滴加0.6-0.7mL乙二酰氯；将之前的硫代吗啉的二氯甲烷溶液缓慢滴入反应液中，室温下过夜反应，反应结束后，使用20mL饱和碳酸钠和20mL饱和氯化钠清洗反应液，水相用3x 25mL乙酸乙酯萃取，合并有机相，无水Na₂SO₄干燥，减压抽滤，减压旋除溶剂，硅胶柱层析分离得青蒿素-硫代吗啉；在100mL烧瓶中加入青蒿素-硫代吗啉(1.87g，5.1mmol)，100mg钨酸钠，60mL四氢呋喃和水混合液(V:V＝4:1)，室温搅拌5min，之后，在2h内加完1.5mL双氧水(33％)，TLC跟踪，原料点消失后，加入100mL EA(乙酸乙酯)稀释反应液，3x 30mL饱和氯化钠洗涤，无水Na₂SO₄干燥有机相，减压抽滤，减压旋除溶剂，硅胶柱层析分离得青蒿砜；在100mL烧瓶中加入1,6-己二醇(2.36g，20mmol)，TBSCl(1.8g，12mmol)，无水咪唑(2.1g，30mmol)和40mL超干N,N-二甲基甲酰胺，室温搅拌过夜，反应结束后，用40mL水和80mL乙酸乙酯稀释反应液，3x 35mL饱和氯化钠洗涤，无水Na₂SO₄干燥有机相，减压抽滤，减压旋除溶剂，硅胶柱层析分离得二甲基叔丁基硅氧基己醇；在100mL烧瓶中加入二甲基叔丁基硅氧基己醇(1.6g，6mmol)，三苯基磷(1.83g，7mmol)，无水咪唑(0.84g,12mmol)和40mL干THF，室温搅拌至原料完全溶解，之后缓慢加入单质碘(1.78g，7mmol)，避光室温反应，过夜，反应结束后，用60mL乙酸乙酯稀释反应液，混合液用25mL饱和硫代硫酸钠洗，之后再用2x 40mL饱和氯化钠洗，无水Na₂SO₄干燥有机相，减压抽滤，减压旋除溶剂，硅胶柱层析分离得二甲基叔丁基硅氧基碘己烷；在无水，Ar气流中，-30℃下，向100mL双颈烧瓶中加入干的二异丙基胺(0.63g，6.3mmol)，约1mg 2,2-联吡啶和10mL干THF，搅拌至完全溶解，然后加入4mL正丁基锂(1.6M，正己烷溶液)，继续搅拌25-30min，随后降至-78℃，向双颈烧瓶中加入10mL溶有青蒿砜(1.2g，3mmol)的干四氢呋喃溶液，继续搅拌45min，之后，再加入10mL溶有化合物二甲基叔丁基硅氧基碘己烷(1.19g)干四氢呋喃溶液，继续反应3h，之后逐渐升至室温，反应结束后，反应液用80mL乙酸乙酯稀释，40mL饱和氯化铵洗涤，2x 40mL饱和氯化钠洗，无水Na₂SO₄干燥有机相，减压抽滤，减压旋除溶剂，硅胶柱层析分离得青蒿砜衍生物；取青蒿砜衍生物0.9g，四丁基氟化铵1.42g，于50mL烧瓶中用40mL THF溶解，室温反应过夜，反应结束后加入100mL乙酸乙酯稀释反应，2x 40mL饱和氯化钠洗，无水Na₂SO₄干燥有机相，减压抽滤，减压旋除溶剂，得黄色油状物，油状物用30mL干四氢呋喃溶解，在加入三苯基磷(0.4g，1.52mmol)，无水咪唑(0.21g，3mmol)，室温搅拌至完全溶解，然后加入单质碘(0.39g，1.52mmol)，避光室温搅拌过夜，反应结束后，用60mL乙酸乙酯稀释反应液，25mL饱和硫代硫酸钠洗，2x 25mL饱和氯化钠洗，无水Na₂SO₄干燥有机相，减压抽滤，减压旋除溶剂，硅胶柱层析分离得青蒿砜碘代物；在烧瓶中加入0.46g青蒿砜碘代物,0.43g无水哌嗪，约0.2mL二异丙基乙胺，用20mL干四氢呋喃和1mL干甲醇室温搅拌下完全溶解，逐渐升温至61℃，有白色沉淀生成，反应4h，反应结束后，用15mL饱和碳酸钠和20mL饱和氯化钠的混合液洗涤反应液，水相用2x 25mL乙酸乙酯萃取，合并有机相，无水Na₂SO₄干燥有机相，减压抽滤，减压旋除溶剂，硅胶柱层析分离得青蒿砜-哌嗪。

实施例1

一、青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物

上述青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物结构式如式1所示：

二、制备方法

上述青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物的制备方法，包括如下步骤：

(a)将青蒿砜-哌嗪和3,4-二氯-5-甲氧基呋喃酮溶于乙腈，得到混合物，其中，青蒿砜-哌嗪与卤代呋喃酮的摩尔比为1∶1，混合物中青蒿砜-哌嗪的浓度为0.012mmol/mL；

(b)将二异丙基乙胺加入到混合物中，在搅拌条件下进行反应，其中，二异丙基乙胺与青蒿砜-哌嗪的摩尔比为3∶1，反应温度为室温，反应时间为4h；

(c)待反应结束，蒸除溶剂、采用体积比为5∶1的石油醚和乙酸乙酯的混合物作为展开剂进行硅胶柱层析分离纯化，得到上述青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物。

称取上述制备得到青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物的质量，再将称取质量÷理论产量×100％，得到上述制备方法的产量为85％。

选取上述制备得到的青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物分别进行核磁共振和质谱分析；其中¹H NMR谱、¹³C NMR谱和质谱图如图1-3所示；

由图1-3可知：¹H NMR (CDCl₃)δ5.68(s,1H),5.27(s,1H),4.18(d,J＝10.3Hz,1H),3.89(d,J＝2.4Hz,1H),3.82(d,J＝4.3Hz,2H),3.74–3.63(m,3H),3.43(q,J＝8.9,7.1Hz,2H),3.38–3.27(m,1H),3.06–2.96(m,1H),2.89(dd,J＝11.5,3.1Hz,1H),2.53(dt,J＝10.3,5.9Hz,2H),2.44(dt,J＝13.8,4.9Hz,1H),2.38–2.30(m,2H),2.00(dtd,J＝13.3,8.0,5.0Hz,2H),1.87(ddt,J＝13.6,6.7,3.5Hz,1H),1.71(ddt,J＝13.1,6.2,3.3Hz,2H),1.60–1.52(m,1H),1.51–1.42(m,5H),1.38(d,J＝4.6Hz,1H),1.32(d,J＝12.1Hz,10H),1.28–1.23(m,1H),1.22–1.16(m,1H),1.06–0.98(m,1H),0.94(d,J＝6.2Hz,3H),0.78(d,J＝7.1Hz,3H)。

¹³C NMR(CDCl₃)δ167.9,162.5,161.7,153.6,132.5,127.8,126.5,123.1,104.0,97.2,91.7,90.9,86.4,80.0,60.4,58.2,58.1,54.4,53.8,53.4,53.3,52.7(x2),52.1(x2),51.6,51.3,47.3,46.0,45.5,41.7,41.2,37.3,36.0,34.0,29.1,28.9,26.8(x2),26.5,26.3,26.2,25.8,24.6,23.1,21.4,20.8,20.1,13.3,11.9。

HRMS m/z:calcd for C₃₄H₅₅ClN₃O₉S 716.3342,found 716.3342[M+H]⁺。

因此可以确定制备得到的产物为式1所示的青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物。

实施例2

一、青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物

上述青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物结构式如式2所示：

二、制备方法

上述青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物的制备方法与实施例1中的制备方法基本相同，区别仅在于将3,4-二氯-5-薄荷氧基呋喃酮替代3,4-二氯-5-甲氧基呋喃酮。

称取上述制备得到青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物的质量，再将称取质量÷理论产量×100％，得到上述制备方法的产量为82％。

选取上述制备得到的青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物分别进行核磁共振和质谱分析；其中¹H NMR谱、¹³C NMR谱和质谱图如图4-6所示；

由图4-6可知：¹H NMR(CDCl₃)δ5.78(d,J＝15.7Hz,1H),5.27(s,1H),4.18(d,J＝10.2Hz,1H),3.74(dq,J＝10.5,5.0Hz,1H),3.61(dt,J＝14.6,5.7Hz,1H),3.57–3.49(m,1H),3.48–3.39(m,1H),3.39–3.23(m,1H),3.00(t,J＝12.6Hz,1H),2.89(dd,J＝11.2,3.1Hz,1H),2.74(s,1H),2.58–2.45(m,3H),2.32(ddd,J＝15.5,10.3,3.4Hz,3H),2.26–2.18(m,1H),2.14(qd,J＝6.9,2.4Hz,1H),2.06–1.96(m,2H),1.92–1.82(m,1H),1.68(ddp,J＝20.4,10.0,3.4Hz,4H),1.55(dt,J＝13.7,4.3Hz,1H),1.47(tt,J＝10.3,5.3Hz,5H),1.35–1.28(m,7H),1.28–1.15(m,9H),1.14–1.05(m,1H),1.04–0.97(m,1H),0.97–0.83(m,12H),0.82(s,1H),0.80–0.77(m,3H),0.74(dd,J＝7.0,4.9Hz,3H)。

¹³C NMR(CDCl₃)δ168.1,154.8,132.2,104.0,102.1,97.0,91.2,90.9,87.1,84.3,80.7,80.0,77.2(x2),60.4,58.2,52.6,51.6,51.3,47.9,47.8,47.4,46.8(x2),45.5,42.3,42.0,40.2,37.3,36.0,34.0,33.8(x2),31.5,31.4,31.3,29.1(x2),28.9,26.8,26.5,26.3,25.8,25.7,25.2,24.9,24.6,23.2,22.5,22.1,21.9,21.8,21.4,21.0,20.7(x2),20.1,18.8,15.7,15.6,13.3。

HRMS m/z:calcd for C₄₃H₇₁ClN₃O₉S 840.4594,found 840.4594[M+H]⁺。

因此可以确定制备得到的产物为式2所示的青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物。

实施例3

一、青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物

上述青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物结构式如式3所示：

二、制备方法

上述青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物的制备方法与实施例1中的制备方法基本相同，区别仅在于将3,4-二氯-5-冰片氧基呋喃酮替代3,4-二氯-5-甲氧基呋喃酮。

称取上述制备得到青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物的质量，再将称取质量÷理论产量×100％，得到上述制备方法的产量为80％。

选取上述制备得到的青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物分别进行核磁共振和质谱分析；其中¹H NMR谱、¹³C NMR谱和质谱图如图7-9所示；

由图7-9可知：¹H NMR(CDCl₃)δ5.73(s,1H),5.27(s,1H),4.27(qd,J＝7.1,5.1Hz,1H),4.18(d,J＝10.3Hz,1H),3.83(dq,J＝9.3,7.1Hz,1H),3.77–3.70(m,3H),3.70–3.61(m,1H),3.44(h,J＝6.2,4.7Hz,3H),3.37–3.28(m,1H),3.05–2.94(m,1H),2.89(dd,J＝11.0,3.1Hz,1H),2.53(ddt,J＝17.1,6.5,3.2Hz,3H),2.43(dq,J＝14.4,5.0Hz,1H),2.38–2.27(m,3H),2.03–1.96(m,2H),1.92–1.83(m,1H),1.71(dtd,J＝9.5,6.4,5.8,3.4Hz,4H),1.56(dt,J＝13.8,4.3Hz,2H),1.47(dtd,J＝11.7,8.3,5.1Hz,4H),1.32(td,J＝7.1,4.7Hz,12H),1.26(q,J＝7.0Hz,3H),1.07–0.98(m,1H),0.95(d,J＝6.2Hz,3H),0.79(d,J＝7.1Hz,3H)。

¹³C NMR(CDCl₃)δ168.5,163.1,161.6,156.4,152.2,150.2,135.9,104.0,97.5,91.8,90.9,80.0,77.2,72.6,63.7,62.8,62.7,60.2,58.2,58.1,52.8,52.7,52.1,51.6,51.3,47.4,46.0,45.5,41.3,37.3,36.0,34.0,29.1(x2),28.9,26.8(x2),26.8,26.5,26.4,26.3,25.8,24.6,23.1,21.4,20.1,14.8,13.9,13.8,13.3。

HRMS m/z:calcd for C₄₃H₆₉ClN₃O₉S 838.4438,found 838.4438[M+H]⁺。

因此可以确定制备得到的产物为式3所示的青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物。

实施例4

一、青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物

上述青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物结构式如式4所示：

二、制备方法

上述青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物的制备方法与实施例1中的制备方法基本相同，区别仅在于将3,4-二溴-5-甲氧基呋喃酮替代3,4-二氯-5-甲氧基呋喃酮。

称取上述制备得到青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物的质量，再将称取质量÷理论产量×100％，得到上述制备方法的产量为80％。

选取上述制备得到的青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物分别进行核磁共振和质谱分析；其中¹H NMR谱、¹³C NMR谱和质谱图如图10-12所示；

由图10-12可知：¹H NMR(CDCl₃)δ5.70(d,J＝10.0Hz,1H),5.28(s,1H),4.19(d,J＝10.3Hz,1H),3.69(d,J＝22.8Hz,3H),3.52–3.27(m,5H),2.90(d,J＝11.4Hz,1H),2.54(ddq,J＝15.9,10.7,5.8,5.1Hz,3H),2.44(dd,J＝9.5,4.8Hz,1H),2.39–2.28(m,3H),2.04–1.95(m,2H),1.95–1.82(m,1H),1.71(dq,J＝13.6,4.9,4.2Hz,2H),1.60(s,4H),1.47(d,J＝10.2Hz,3H),1.37(s,3H),1.33(d,J＝12.2Hz,4H),1.29–1.21(m,2H),1.08–0.99(m,1H),0.95(d,J＝6.2Hz,3H),0.91–0.82(m,8H),0.79(dd,J＝157.8,7.1Hz,3H)。

¹³C NMR(CDCl₃)δ162.1,154.6,132.2,128.9,104.2,91.9,91.0,87.3,83.3,80.1,77.2,58.3,52.9,51.8,51.5,49.4,47.9,47.5,46.2,45.6,44.9(x2),41.5,37.4,36.2,34.2,29.3,29.0,27.0,26.6,26.5,25.9,24.8,23.3,21.6,20.2,19.6(x2),18.8,13.5。

HRMS m/z:calcd for C₃₄H₅₅BrN₃O₉S 760.2837,found 760.2837[M+H]⁺。

因此可以确定制备得到的产物为式4所示的青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物。

实施例5

一、青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物

上述青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物结构式如式5所示：

二、制备方法

上述青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物的制备方法与实施例1中的制备方法基本相同，区别仅在于将3,4-二溴-5-薄荷氧基呋喃酮替代3,4-二氯-5-甲氧基呋喃酮。

称取上述制备得到青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物的质量，再将称取质量÷理论产量×100％，得到上述制备方法的产量为78％。

选取上述制备得到的青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物分别进行核磁共振和质谱分析；其中¹H NMR谱、¹³C NMR谱和质谱图如图13-15所示；

由图13-15可知：¹H NMR(CDCl₃)δ5.79(s,1H),5.28(s,1H),4.19(d,J＝10.2Hz,1H),3.83–3.71(m,1H),3.69–3.59(m,1H),3.54(td,J＝10.6,4.4Hz,1H),3.47–3.27(m,4H),2.90(d,J＝11.5Hz,1H),2.53(ddt,J＝21.4,6.8,3.9Hz,3H),2.43–2.28(m,3H),2.26–2.14(m,1H),2.00(dt,J＝14.5,4.4Hz,3H),1.89(dddd,J＝13.3,9.8,5.9,3.5Hz,1H),1.70(dddd,J＝21.2,13.4,7.1,3.4Hz,4H),1.56(dt,J＝13.7,4.2Hz,1H),1.46(q,J＝7.1,5.6Hz,4H),1.36–1.29(m,3H),1.25(t,J＝7.1Hz,2H),1.21–1.10(m,1H),1.07–0.99(m,1H),0.95(d,J＝6.2Hz,3H),0.93–0.89(m,9H),0.88–0.82(m,1H),0.79(d,J＝7.1Hz,3H),0.75(dd,J＝6.9,4.4Hz,3H)。

¹³C NMR(CDCl₃)δ168.6,163.0,161.1,157.4,135.7,104.0,98.0,91.8,90.9,80.6,80.0,77.3,77.2,73.6,60.4,58.2,52.7,51.6,51.4,48.0,47.6,46.9,46.0 45.5,42.4,40.2,37.3,36.1,34.1,33.8,31.5,31.3,29.2,28.9,26.9,26.5,26.4,25.8,25.7,24.9,24.7,23.2,22.6,22.1,21.9,21.5,21.1,20.7,20.1,19.2,15.9,15.7,13.4。

HRMS m/z:calcd for C₄₃H₇₁BrN₃O₉S 884.4089,found 884.4089[M+H]⁺。

因此可以确定制备得到的产物为式5所示的青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物。

实施例6

一、青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物

上述青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物结构式如式6所示：

二、制备方法

上述青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物的制备方法与实施例1中的制备方法基本相同，区别仅在于将3,4-二溴-5-冰片氧基呋喃酮替代3,4-二氯-5-甲氧基呋喃酮。

称取上述制备得到青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物的质量，再将称取质量÷理论产量×100％，得到上述制备方法的产量为81％。

选取上述制备得到的青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物分别进行核磁共振和质谱分析；其中¹H NMR谱、¹³C NMR谱和质谱图如图16-18所示；

由图16-18可知：¹H NMR(CDCl₃)δ5.72(d,J＝10.2Hz,1H),5.28(s,1H),4.18(d,J＝10.3Hz,1H),3.75(d,J＝5.0Hz,2H),3.68–3.61(m,1H),3.52–3.28(m,5H),3.12–2.95(m,2H),2.93–2.87(m,1H),2.52(tq,J＝10.6,5.9,5.5Hz,3H),2.42(q,J＝5.7Hz,1H),2.39–2.28(m,3H),2.00(dt,J＝14.7,4.4Hz,2H),1.88(ddt,J＝11.1,9.6,3.2Hz,1H),1.77–1.63(m,5H),1.53(s,2H),1.46(q,J＝7.1,5.2Hz,4H),1.36–1.30(m,9H),1.29–1.21(m,2H),1.10–0.99(m,6H),0.95(d,J＝6.2Hz,3H),0.90–0.83(m,8H),0.79(d,J＝7.1Hz,3H)。

¹³C NMR(CDCl₃)δ168.6,163.0,161.8,157.0,151.6,135.9,118.7,104.0,99.1,91.8,90.9,87.0,83.2,83.1,80.0(x2),77.2,73.1,60.4,58.3,58.2,53.1,52.8,52.2,51.6,51.4,49.3,49.0,47.8,47.6,47.4,46.0,45.5,44.8,44.6(x2),41.4,37.3,37.1,36.3,36.1,34.1,29.2,28.9,27.9,27.8(x2),27.0,26.9,26.8,26.5(x2),26.4(x2),25.8,24.7,23.2(x2),21.5,20.2,20.1,19.5(x2),18.7(x2),18.6,14.0,13.4(x2),13.33。

HRMS m/z:calcd for C₄₃H₆₉BrN₃O₉S 882.3932,found 882.3932[M+H]⁺。

因此可以确定制备得到的产物为式6所示的青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物。

实验例1

本实验例为实施例1-6制备得到的青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物、长春新碱(VCR)、阿糖胞苷(ARA)和双氢青蒿素(DHA)分别对肝癌细胞SMMC-7721及肝正常细胞LO2的体外抑制活性研究；

实验方法：

取对数生长期，生长状态良好的待测细胞，用1640完全培养基调整密度到5×10⁴个/mL，悬浊液接种到96孔培养板中，每孔100μL，分成6板，于37℃过夜培养(在细胞孔周围孔内加入100μL无菌PBS)；

待细胞贴壁生长良好24h后，吸收旧的培养液，向各个培养孔中加入10μL不同浓度的待测物质化合物，浓度分别为10、25、50、100、200μg/mL，每个浓度设3个平行重复孔，同时设等体积二甲基亚砜(DMSO)溶剂的和不含药物培养基的空白对照孔，于37℃，5％CO₂的培养箱内继续培养；

将待测物质培养24h后，弃去上清液，并利用倒置显微镜观察细胞形态，以及拍摄照片。然后，每孔加10μL(2mg/mL in PBS)MTT，继续培养4h后，吸出孔内培养上清液，每孔加入150μL二甲基亚砜,震荡10min使蓝紫色结晶物溶解充分后，于波长568nm处用酶标仪测定每孔样品的吸光度值(A)，取平均值。

实验结果如表1所示：

表1

μM＝μmol/mL

由表1可知：

实施例1和实施例3对肝癌细胞SMMC-7721有较高的体外抑制效果，超过抗肿瘤一线药物长春新碱和阿糖胞苷；实施例1所得化合物对肝癌SMMC-7721细胞具有高于长春新碱和阿糖胞苷的体外抑制效果，同时对肝正常LO2细胞具有很低的毒性。实施例1对肝正常LO2细胞毒性最低，低于长春新碱和阿糖胞苷。

实验例2

本实验例为采用实施例1中制备的青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物分别对肝癌细胞SMMC-7721，MHCC97H，结肠癌细胞HCT116及正常结肠细胞CCD18CO，乳腺癌细胞MCF-7及正常乳腺细胞MCF-10A，前列腺癌细胞DU145及正常前列腺细胞RWPE-1在48h的体外抑制活性研究；

实验方法：同实施例1中的检测方法，区别仅在于将浓度分别为0.01、0.1、1、10、25μg/mL替代浓度分别为10、25、50、100、200μg/mL。

实验结果如表2所示：

表2

μM＝μmol/mL

由表2可知：

实施例1所得化合物对肝癌细胞SMMC-7721，MHCC97H，结肠癌细胞HCT116，乳腺癌细胞MCF-7，前列腺癌细胞DU145，在48h均有较好的体外抑制效果，同时对肝正常细胞LO2，结肠正常细胞CCD18CO，乳腺正常细胞MCF-10A，前列腺正常细胞RWPE-1在48h具有较低的毒性。

实验例3

本实验例为采用不同浓度的实施例1中制备的青蒿砜-哌嗪-呋喃酮类衍生物对经过100μmol/L FeSO₄培养过后的肝癌细胞SMMC-7721，MHCC97H体外抑制活性的研究；

实验方法：

取对数生长期，生长状态良好的待测细胞，用1640完全培养基调整密度到5×10⁴个/mL，悬浊液接种到96孔培养板中，每孔100μL，分成6板，于37℃过夜培养(在细胞孔周围孔内加入100μL无菌PBS)。

待细胞贴壁生长良好12h后，吸收旧的培养液，更换含100μmol/L硫酸亚铁的培养基37℃培养12h；弃培养基，向各个培养孔中加入10μL不同浓度的待测物质化合物，浓度分别为0.01、0.1、1、10、25μg/mL，每个浓度设3个平行重复孔，同时设等体积二甲基亚砜(DMSO)溶剂的和不含药物培养基的空白对照孔，于37℃，5％CO₂的培养箱内继续培养。

将待测物质培养48h后，弃去上清液，并利用倒置显微镜观察细胞形态，以及拍摄照片；然后，每孔加10μL(2mg/mL in PBS)MTT，继续培养4h后，吸出孔内培养上清液，每孔加入150μL二甲基亚砜,震荡10min使蓝紫色结晶物溶解充分后，于波长568nm处用酶标仪测定每孔样品的吸光度值(A)，取平均值。

实验结果如表3所示：

表3

Reaction^a:Culture cells with 100μmol/L FeSO₄

由表3可知：

模拟体内环境，当肝癌细胞对Fe²⁺过表达时，实施例1化合物对肝癌细胞SMMC-7721，MHCC97H体外抑制效果增强。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种青蒿砜-哌嗪-呋喃醚类衍生物，其特征在于，所述衍生物的结构式如下：

2.权利要求1所述的衍生物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(a)将青蒿砜-哌嗪和卤代呋喃酮溶于乙腈，得到混合物；

(b)将二异丙基乙胺加入到混合物中，在搅拌条件下进行反应；

(c)待反应结束，蒸除溶剂、分离纯化，即得所述衍生物。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述青蒿砜-哌嗪与卤代呋喃酮的摩尔比为1∶(0.8-1.2)。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述二异丙基乙胺与青蒿砜-哌嗪的摩尔比为(2.8-3.2)∶1。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，反应温度为室温，反应时间为2-4h。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述卤代呋喃酮选自3,4-二氯-5-甲氧基呋喃酮、3,4-二氯-5-冰片氧基呋喃酮中的任意一种。

7.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于，所述分离纯化方式为硅胶柱层析，所述硅胶柱层析采用的展开剂为石油醚和乙酸乙酯的混合物，其中石油醚与乙酸乙酯的体积比为(2-20)∶1。

8.权利要求1所述的衍生物或权利要求2-7任一所述的制备方法制得的衍生物在制备抗肿瘤药物中的应用。

9.一种抗肝癌的药物制剂，其特征在于，所述药物制剂包含治疗有效量的权利要求1所述的衍生物或权利要求2-7任一所述的制备方法制得的衍生物。

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