TWI422367B - An onion quinone derivative for inhibiting cancer and a method for producing the same - Google Patents
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Description
本發明係有關於一種抑制癌症之蔥醌衍生物,其係應用於抑制癌症之領域。
染色體端粒序列(telomere)位於染色體的兩端,由簡單重複核苷酸序列所組成,可提供染色體穩定性與完整性,避免與其他染色體發生融合以及重組的現象而引起染色體結構改變。發現端粒的線索要遠朔於1930年代末期。1938年,果蠅研究學家Muller發現:若染色體被強大的外力破壞(例如:X-ray)後,會變得非常不穩定而產生基因黏合等現象;1941年,McClintock利用末段染色體缺失的玉米雜交,亦發現到基因表現的混亂;因此,Muller便提出:染色體末端必定有一段穩定染色體且無重要遺傳訊息的片段來增加染色體的穩定性。並用希臘文命名為Telomere(Telos:end;meres:part);而最早確定的端粒序列是在1978年由Blackburn從一種鞭毛蟲Tetrahymena中發現的TTGGGG重複序列;後來陸續找出其他生物端粒序列的組合,發現許多真核生物,其染色體兩端都是由富含Guanine的重複序列所組成,至於人類的端粒則是在1988年Moyzis發現的由TTAGGG所組成的重複序列,其全長為15Kb。此外,另有兩種以上的相關蛋白(Telomeric repeats binding factors,TRF1及TRF2)與上述DNA構造組成一個稱為T環(T-loop)的結構。是由單股DNA經過端粒結合蛋白的作用之後,捲曲而成的一個大迴圈。在T環長鏈最前端的地方,單股的DNA會附著在雙股DNA之上,破壞雙螺旋DNA與另一股的鹼基配對,形成一種稱為替代環或D環的三股結構。
一般真核生物的染色體DNA呈直線狀,當DNA在進行半保留複製(semiconservative replication)時,引子合成酵素(primase)會先合成出引子(primer)而黏附在親代染色體DNA上,然後DNA聚合酶就會複製出子代股(daughter strand),複製完畢之後,另一個聚合酶就會將primer移走,連接酵
素(ligase)將縫隙補滿,但卻無法將子代股的5’端填滿,因而產生染色體末端複製問題(end replication problem)而留下缺口。所以染色體在每次複製時,端粒都會減少50-150bp,現今已有不少發現端粒的長度與細胞的分裂次數有很大的關聯性,當端粒長度縮短到一定程度的時候,細胞便會衰老(senescence)或是死亡,即端粒長度的變化可能是細胞分裂的時鐘(mitotic clock)。然而生殖細胞及腫瘤細胞卻有別於一般正常的體細胞,他們具有無限增殖的能力,可見以上這些細胞必須克服細胞衰老,並且也有維持telomeres長度的機制,這個機制就是telomerase酵素的再活化現象。
上述提及延長端粒長度的酵素端粒酶(telomerase)是一個人體內的反轉錄酵素(reverase transcriptase),為具專一性的核醣蛋白反轉錄酶,能夠合成telomeres末端的重複序列TTAGGG來延伸的長度。
此酵素由2個次單位組成:一、telomerase RNA:為具RNA成分的hTR含有重複的11個核甘酸,5’-CUAACCCUAAC-3’,此序列會與染色體端粒(TTAGGG)互補,主要被當作複製模板來延長端粒長度。二、telomerase catalytic subunit,簡稱hTERT,為主要的催化次元。此外,TEP1、Dyskerin、p23、hsp90、L22及hStau等結構蛋白則有穩定整個端粒酶結構的作用。因此,端粒酶是以RNA為模板,在反轉錄酵素次單元催化作用之下,端粒酵素可製造一段相同於端粒的DNA連接在染色體3’端,使染色體不會因為複製問題而縮短,使細胞具有無限分化能力。
由先前的發現可歸納出,正常體細胞偵測不到端粒酶的活性,而在高度分裂的細胞中,如:生殖細胞(germline cells)、造血母細胞(hematopoietic cells)、滋養層細胞(trophoblast)及內胚層細胞(endometric cells)以及85%~90%以上的癌細胞才有端粒酶的活性。由上述可知,端粒酶的表現是癌症的一個重要特徵。根據腫瘤之性質區分可以發現在惡性腫瘤中,高端粒酶活性意味著此細胞具有無線增殖的能力;相反的,大部分良性瘤檢體及正常組織的端粒酶活性則呈現缺失,代表其具有被限制的生長能力。由於端粒酶活性表現是腫瘤特定的現象,被廣泛用來做為診斷及治療標的研究,例如
針對端粒酶結構中的不同區域,如RNA部分hTR、主要催化酵素次元hTERT等,去尋求端粒酶抑制劑以抑制端粒酶給予腫瘤細胞不斷生長的能力。
研究指出,在正常的生理狀態下,染色體末端富含guanine的單股,在K+、Na+離子的存在下會自然形成G-quadruplex的結構。G-quadruplex的結構包含兩個部分:一是由TTA組成的小環;二是由四個guanine以氫鍵鍵結所形成的guanine-tetrad。
抑制其與端粒酶的RNA(AATCCC)的作用來穩定G-quadruplex的結構,會使端粒酶無法延長端粒的重複序列。因此,能促使或穩定端粒形成G-quadruplex的物質可能對癌症有潛在治療意義。過去以穩定G-quadruplex結構來發展具有抑制端粒酶活性的化合物之文獻中,大致可分為三環的G-tetrad ligands與多環的G-tetrad ligands。
2,6-diamidoanthraquinone是第一個被研究出能夠成功穩定G-quadruplex的三環結構,主要原因是因為包含amido group的anthraquinone骨架呈未定域化結構,能夠加強與DNA鹼基對的π-π作用力,而此支鏈上的氮原子會與guanine產生交互作用,因而在和去氧核醣核酸結合方面有著重要的角色,選擇上以三級氮和四級氮最為理想,因正電荷能與鹼基產生離子作用力。而蒽醌類化合物的抗癌活性,會受其雙支鏈上不同的官能基團影響,末端的官能基團能夠鍵結到DNA的minor groove,而quadruplex結構的平板旁的凹槽就是minor groove的部份,因此,不同的官能基團和此類化合物對去氧核醣核酸的親合力和序列選擇性有很大相關。Neidle等人做了一系列三環的Fluoreone衍生物與anthraquinone相比較,雖然降低了細胞毒性但在穩定G-quadruplex的部份卻沒有anthraquinone類衍生物表現的好,意即在9,10位置上的carbonyl group有幫助其穩定G-quadruplex的能力。而後Neidle等人合成的一系列3,6-bisamideacridines的衍生物,期望此發色基團中央的氮原子能帶正電而穩定整個結構,接著又衍生設計3,6,9-三取代的acridine衍生物BR-ACO-19,目前的研究指出此衍生物有很好的穩定G-quadruplex效果。而TMPyP4、PIPER、RHPS4與從天然物中分離出來的Telomestatine同為多環
的分子結構,能夠穩定G-quadruplex的結構,這些多環化合物均容易以他們的平面結構崁入G-quadruplex且能與G-tetrad能重疊,而他們也均有可帶正電的氮原子加強與guanine的離子交互作用。因此,發展具有穩定G-quadruplex作用的化合物其設計的要點可做以下歸納:一、需保留其平面結構以利於分子崁入G-quadruplex結構中;二、氮原子四周有正電荷取代是最理想的,且電荷數目影響其交互作用的活性為4+>3+>2+;三、氫鍵的引入以及側鏈的長度可能會影響其活性;四、某些官能基團的引入能增加與G-quadruplex的交互作用。
Anthraquinone類衍生物在1925年就廣泛應用在工業上作為染劑的用途。而在植物中也有許多有anthraquinone為基本架構的成分,比如說大黃素,蘆薈大黃素,有抑制腫瘤細胞生長的作用。其次,因為anthraquinone類結構有不錯的抗癌活性,這類衍生物便被合成與研究,例如doxorubincin等四個抗癌藥物。Doxorubicin被公認是相當有潛力的抗腫瘤藥物,至今仍然廣泛使用且對多種癌症如白血病(leukemia)等均有良好的治療效果。推測Doxorubicin的抗癌機轉包括有崁入去氧核醣核酸鹼基對中,影響去氧核醣核酸的結構或正常功能如抑制去氧核醣核酸合成;經由形成DNA-topoisomerase II的cleavable complex,抑制topoisomerase II活性,產生自由基造成DNA cleavage,這些作用都可以導致細胞走向凋亡,但是doxorubincin會產生嚴重的心毒性,所以在臨床應用受限制,而mitoxantrone和ametantrone是在臨床上應用極廣的anthraquinone類衍生物,心毒性比doxorubicin來的低,它們是在七十年代被開發出來的doxorubicin類似物,推測其抗癌機轉可能和doxorubicin相同。抑制topoisomerase II的活性,臨床上被用來治療白血病、前列腺癌與治療多發性硬化症。
過去文獻中提到Amidoanthraquinone的衍生物在癌細胞試驗中有抑制癌細胞的效果,一開始是先在1,4位置上做修飾,在1988年Neidle在J.Med.Chem
發表的文章中提到,以1,4-diaminoanthraquinone當作起始物,在支鏈接上取代物會使的化合物對L1210癌細胞有抑制作用,而目前臨床上使用的
抗癌藥mitoxantrone也是1,4-diaminoanthraquinone的衍生物,因此本實驗室就從1,4位置的取代著手,以1,4-diaminoanthraquinone當作起始物並於支鏈上以不同的取代基做取代,並於2004年發表一系列1,4-diaminoanthraquinone的衍生物,文中提到1,4-diamindoanthraquinone類衍生物的合成方法;方法一是將1,4-diaminoanthraquinone溶於N,N-diethylacetamide中,醯化接上含有氯的取代基(化合物I 2-4
),之後將所得產物溶於乙醇,加入含有胺的取代基,加熱迴流得到化合物I 5-9
;方法二是將1,4-diaminoanthraquinone溶於N,N-diethylacetamide中,醯化接上不同取代基,得到化合物I 10-38
(如第一圖所示)。
文章中藥物作用的機轉提到1,4-isomers能藉由鍵結到G-quadruplex並穩定此結構來達到抑制telomerase的效果,之後我們分別使用C6 Cell(老鼠神經膠質癌細胞)、Hep G2(人體肝癌細胞)、2.2.15(具有肝癌細胞珠的B型肝炎病毒)等癌細胞來檢測化合物I 2-38
對細胞毒殺的作用,藥理實驗結果顯示在C6 Cell的毒性試驗中化合物I 5-7
、I 9
、I 28
及I 31
對癌細胞皆具有不錯的毒殺作用,尤其以I 9
及I 28
毒殺作用最強,比adriamycin作用(IC50)強一倍,但還是不如mitoxantrone,化合物I 5-7
、I 9
、I 28
及I 31
的結構式如第二圖所示。在Hep G2的毒性試驗中以化合物I 5
、I 6
、I 9
及I 11
(如第三圖所示)毒殺作用最佳,其中以I 11
的活性較adriamycin略強一些,此4個化合物活性皆比mitoxantrone好;在細胞毒性試驗中,以化合物I 5
、I 6
及I 11
最具有活性,以I 6
作用較adriamycin強,但不會比mitoxantrone好。整體來講,以化合物I 5
及I 6
對此三種癌細胞株來說,最具有毒殺作用。
由於1,4位置取代的化合物能對癌細胞有抑制的效果,本實驗室再進一步探討1,5-diaminoanthraquinone衍生物的合成,於1,5支鏈上以不同取代基取代,並於2006年發表一系列1,5-diaminoanthraquinone的衍生物,文中提到1,5-diamido-isomers合成方法如下;方法一將1,5-diaminoanthraquinone溶於DMF中加熱迴流,醯化接上含有氯的取代基(化合物Ⅱ 2-4
),之後將所得產物溶於DMSO,加入含有胺的取代基,加熱迴流得到化合物Ⅱ 5-10
;方法二將
1,5-diaminoanthraquinone溶於DMF中加熱迴流,醯化接上含有氯的取代基,之後將所得產物溶於DMSO,加入含有胺的取代基,加熱迴流得到化合物Ⅱ 12-18
;或取1,5-diaminoanthraquinone溶於DMF中加熱迴流,醯化接上不同取代基,得到化合物Ⅱ 19-27
(如第四圖所示)。
而藥物作用的機轉,之前提到1,4-diaminoanthraquinone的衍生物能藉由鍵結到G-quadruplex並穩定此結構來達到抑制telomerase的效果,而在這裡我們發現1,5-diamido-isomers作用機轉除了之前所提的能抑制telomerase,另外作用方式可能是嵌入DNA中並抑制topoisomerase II的作用,另一方面也能藉由產生自由基直接造成DNA傷害。藥理試驗上我們分別使用C6 Cell(老鼠神經膠質癌細胞)、Hep G2(人體肝癌細胞)、具有肝癌細胞珠的B型肝炎病毒等癌細胞來檢測化合物Ⅱ 2-27
對細胞毒殺的作用,藥理實驗結果顯示相對於mitoxantrone化合物Ⅱ 5
、Ⅱ 16
及Ⅱ 18
較有毒殺細胞的效果,在G2 Cell的毒性試驗中化合物Ⅱ 5
、Ⅱ 18
對癌細胞皆具有不錯的毒殺作用,尤其化合物Ⅱ 18
對具有肝癌細胞珠的B型肝炎病毒的毒殺作用比mitoxantrone強。mitoxantrone及Ⅱ 5
、Ⅱ 16
及Ⅱ 18
之化學結構如第五圖所示。
接著實驗室合成另一系列2,6-diaminoanthraquinone衍生物來跟合成過的1,4-diamido-isomers、1,5-diamino-isomers、1,5-diamido-isomers、1,5-diacyloxy-isomers及1,5-dithio-isomers做比較,檢視這些化合物於癌細胞抑制上的效果,並於2007年發表一系列的文章;文中提到2,6-diamido-isomers合成方法如下;方法一將2,6-diaminoanthraquinone溶於DMF中,醯化接上含有氯的取代基(化合物Ⅲ 31-32
、Ⅲ 39
),之後將所得產物溶於DMF,加入含有胺的取代基,加熱迴流得到化合物Ⅲ 33-38
、Ⅲ 40-44
;方法二是將2,6-diaminoanthraquinone溶於DMF中,醯化接上不同取代基,得到化合物Ⅲ 45-47
(如第六圖所示)。
而在1,5-diamido-isomers、2,6-diamido-isomers藥理活性比較上我們使用的細胞株為hTERT-BJ1(人類前皮纖維母細胞株)以及H1299(人類肺癌細胞株),藥理實驗方法中使用端粒序列複製法TRAP assay(主要看化合物是否能
穩定端粒的特殊結構G-quadruplex)及分泌型鹼性磷酸酶分析SEAP assay(主要為活化與抑制端粒酶活性(PhTERT)的評估)結果發現在TRAP assay中化合物Ⅱ 5
、Ⅱ 17
、Ⅲ 33
及Ⅲ 34
(如七圖所示)在於穩定G-quadruplex進而抑制telomerase有不錯的效果,另外在文中比較特別的是我們發現大部分1,5-diacyloxy-isomers、1,5-dithio-isomers衍生物對於telomerase沒有抑制效果而在我們之前合成的1,4-diamino、1,5-diamino、1,5-diamido、2,6-diamido-isomers中若接上類似mitoxantrone支鏈作為取代基的化合物有較強的活性,在SEAP assay中我們發現1,5-diacyloxy-isomers、1,5-dithio-isomers、1,4-diamido-isomers能活化hTERT-BJ1細胞但在1,5-diamido-isomers、2,6-diamido-isomers的衍生物中並不會影響hTERT-BJ1或H1299細胞。
本實驗室至今已合成許多不同位置取代的anthraquinone類化合物,不管是1,4、1,5、2,6、2,7位置取代的衍生物,藥理實驗中都可發現對telomerase的抑制效果,尤其是支鏈上以amido的取代具有明顯抑制端粒酶活性的情形。
因此,有鑑於習知抑制癌症藥物doxorubicin之缺點及先前合成不同位置取代的anthraquinone類化合物之抑癌原理,本發明人提供一種抑制癌症之蔥醌衍生物及其製造方法,該抑制癌症之蔥醌衍生物為一種全新化學結構的化合物(其為一系列導入胺基化合物的1,8-diamidoanthraquinone類的衍生物),並能解決習知使用抑制癌症藥物doxorubicin會產生嚴重的心毒性之缺點。
本發明之主要目的,在於提供一種抑制癌症之蔥醌衍生物及其製造方法,該抑制癌症之蔥醌衍生物為一種全新化學結構的化合物(其為一系列導入胺基化合物的1,8-diamidoanthraquinone類的衍生物)。
本發明之另一目的,在於提供一種抑制癌症之蔥醌衍生物及其製造方
法,其能解決習知使用抑制癌症藥物doxorubicin會產生嚴重的心毒性之缺點。
本發明提供一種抑制癌症之蔥醌衍生物及其製造方法,該抑制癌症之化合物,包括:
其中n=1,R為NHCH2
CO2
CH3
、NHCH(CH2
CH2
SCH3
)CO2
CH3
、N(CH2
CH2
CH2
CH2
)CO2
CH3
、NHCH(CH(CH3
)2
)CO2
CH3
、(D)-NHCH(CH(CH3
)2
)CO2
CH3
、N(CH3
)CH2
CO2
CH3
、NHCH(CH2
CH(CH3
)2
)CO2
CH3
、NHCH(CH3
)CO2
CH3
、(D)-NHCH(CH3
)CO2
CH3
、NHCH(C6
H5
)CO2
CH3
、NHCH2
CH(CH3
)2
、N(CH2
CH3
)2
、N(CH3
)2
、N(CH2
CH2
CH3
)2
、NHCH(CH3
)2
、NHCH2
CH3
、3-(CF3
)C6
H4
CH2
NH、N(CH3
)CH2
CH3
、N(CH3
)CH2
CH2
CH3
及NHCH(CH2
OCH(CH3
)3
)CO2
CH3
所組成之群組之其中之一者;及其中n=2,R為N(CH2
CH3
)2
、NHCH2
CH(CH3
)2
、3,5-F2
C6
H3
CH2
NH、NHCH2
CH2
NHCO2
C(CH3
)、NHCH2
CH2
N(CH3
)2
、N(CH3
)2
、N(CH2
CH2
CH3
)2
、NHCH3
、NHCH(CH3
)2
、NHCH2
CH2
CH2
N(CH3
)2
及N(CH3
)CH2
CH3
所組成之群組之其中之一者。
該抑制癌症之蔥醌衍生物之製造方法,其步驟包括:將1,8-bis(chloroacetamido)anthraquinone或1,8-bis(3-chloropropionamido)anthraquinone加入胺類化合物、催化劑及無水DMF,形成混合液進行反應;及純化並再結晶得到抑制癌症之化合物。
茲為使貴審查委員對本發明之技術特徵及所達成之功效更有進一步之瞭解與認識,謹佐以較佳之實施例圖及配合詳細之說明,說明如後:
如第八圖所示,本發明抑制癌症之蔥醌衍生物,其為下式(I):
其中n=1,R為NHCH2
CO2
CH3
、NHCH(CH2
CH2
SCH3
)CO2
CH3
、N(CH2
CH2
CH2
CH2
)CO2
CH3
、NHCH(CH(CH3
)2
)CO2
CH3
、(D)-NHCH(CH(CH3
)2
)CO2
CH3
、N(CH3
)CH2
CO2
CH3
、NHCH(CH2
CH(CH3
)2
)CO2
CH3
、NHCH(CH3
)CO2
CH3
、(D)-NHCH(CH3
)CO2
CH3
、NHCH(C6
H5
)CO2
CH3
、NHCH2
CH(CH3
)2
、N(CH2
CH3
)2
、N(CH3
)2
、N(CH2
CH2
CH3
)2
、NHCH(CH3
)2
、NHCH2
CH3
、3-(CF3
)C6
H4
CH2
NH、N(CH3
)CH2
CH3
、N(CH3
)CH2
CH2
CH3
及NHCH(CH2
OCH(CH3
)3
)CO2
CH3
所組成之群組之其中之一者;及其中n=2,R為N(CH2
CH3
)2
、NHCH2
CH(CH3
)2
、3,5-F2
C6
H3
CH2
NH、NHCH2
CH2
NHCO2
C(CH3
)、NHCH2
CH2
N(CH3
)2
、N(CH3
)2
、N(CH2
CH2
CH3
)2
、NHCH3
、NHCH(CH3
)2
、NHCH2
CH2
CH2
N(CH3
)2
及N(CH3
)CH2
CH3
所組成之群組之其中之一者。
本發明抑制癌症之蔥醌衍生物之製造方法,其步驟包括(如第九圖所示):S1將1,8-雙(氯乙醯胺基)蒽醌(1,8-bis(chloroacetamido)anthraquinone)或
1,8-雙(3-氯丙醯胺基)蒽醌(1,8-bis(3-chloropropionamido)anthraquinone)加入胺類化合物、催化劑及無水二甲基甲醯胺(dimethylformamide,簡稱DMF),形成混合液進行反應;及S2純化並再結晶得到抑制癌症之蔥醌衍生物。
其中步驟S1中該胺類化合物係選自甘氨酸甲酯鹽酸鹽(glycine methyl ester hydrochloride)、蛋氨酸甲酯鹽酸鹽(methionine methyl ester hydrochloride)、脯氨酸甲酯鹽酸鹽(proline methyl ester hydrochloride)、(L)-丙氨酸甲脂鹽酸鹽((L)-valine methyl ester hydrochloride)、(D)-丙氨酸甲脂鹽酸鹽((D)-valine methyl ester hydrochloride)、sacrocine甲脂鹽酸鹽(sacrocine methyl ester hydrochloride)、亮氨酸甲酯鹽酸鹽(leucine methyl ester hydrochloride)、(L)-alaline甲酯鹽酸鹽((L)-alaline methyl ester hydrochloride)、(D)-alaline甲酯鹽酸鹽((D)-alaline methyl ester hydrochloride)、(S)-苯甘氨酸甲酯鹽酸鹽((S)-phenylglycine methyl ester hydrochloride)、異丁胺(isobutylamine)、二乙基胺(diethylamine)、二甲基胺(dimethylamine)、二丙基胺(dipropylamine)、異丙基胺(isopropylamine)、乙胺(ethanamine)、3-(三氟甲基)苯胺(3-(trifluoromethyl)benzylamine)、N-乙基甲基胺(N-ethylmethylamine)、N-甲基丙基胺(N-methylpropylamine)、O-四
-丁基-絲氨酸甲酯鹽酸鹽(O-tert
-butyl-serine methyl ester hydrochloride)、3,5-二氟苯胺(3,5-difluorobenzylamine)、N-Boc-乙二胺(N-Boc-ethanediamine)、N,N-二甲基乙二胺(N,N-dimethylethanediamine)、甲基胺(methylamine)及N,N-二甲基丙烷-1,3-二胺(N,N-dimethylpropane-1,3-diamine)所組成之群組之其中之一者。
步驟S1中該催化劑係選自N,N-二異丙基乙基胺(N,N-Diisopropylethylamine,簡稱DIPEA)、砒啶(pyridine)及三乙胺(triethylamine,簡稱TEA)所組成之群組之其中之一者。且步驟(1)更包括在一密閉裝置中反應之步驟及該混合液在一油浴下反應後,再將該混合液倒於冰水中之步驟。該油浴之溫度為70~150℃,且反應時間為0.5~6小時。
步驟S2中該純化之步驟包括過濾、減壓濃縮或萃取之步驟,且該萃取之步驟係使用乙酸乙酯(ethyl acetate)進行萃取。步驟S2中更包括使用乙醇(ethanol)進行再結晶之步驟。
步驟S1中該1,8-雙(氯乙醯胺基)蒽醌(1,8-bis(chloroacetamido)anthraquinone)之製造方法,其步驟包括:將1,8-二硝基蒽醌(1,8-dinitroanthraquinone)加入乙醇,再加入無水硫酸鈉(sodium sulfide nonahydrate)和氫氧化鈉(sodium hydroxide)之水溶液進行混合後迴流;靜置並過濾後,再結晶得到1,8-二氨基蒽醌(1,8-diaminoanthraquinone);將該1,8-二氨基蒽醌溶於N,N-二甲基甲醯胺(N,N-dimethylform amide),並加入砒啶(pyridine)催化,再加入氯乙醯氯(chloroacetyl chloride)混合反應;及倒入冰水中,過濾後再結晶得到1,8-雙(氯乙醯胺基)蒽醌(1,8-bis(chloroacetamido)anthraquinone),其中加入砒啶催化之步驟在一冰浴下進行。再加入氯乙醯氯(chloroacetyl chloride)混合反應之步驟需移去該冰浴,並通入氮氣,且在避光的條件下進行。
再加入氯乙醯氯(chloroacetyl chloride)混合反應之步驟係於室溫下進行24小時。
步驟S1中該1,8-雙(3-氯丙醯胺基)蒽醌(1,8-bis(3-chloropropionamido)anthraquinone)之製造方法,其步驟包括:將該1,8-二硝基蒽醌(1,8-diaminoanthraquinone)溶於N,N-二甲基甲醯胺(N,N-dimethylformamide),加入砒啶(pyridine)催化,再加入3-氯丙醯氯(3-chloropropioyl chloride)混合反應;及倒入冰水中,過濾後再結晶得到1,8-雙(3-氯丙醯胺基)蒽醌(1,8-bis(3-chloropropionamido)anthraquinone),其中加入砒啶(pyridine)催化之步驟在一冰浴下進行。再加入3-氯丙醯氯(3-chloropropioyl chloride)混合反應之步驟需移去該冰浴,並通入氮氣,且在避光的條件下進行。再加入3-氯丙醯氯(3-chloropropioyl chloride)混合反應之步驟係於室溫下進行24小時。
1,8-diaminoanthraquinone(2)
取1,8-dinitroanthraquinone(1.49g,5mmol)加入ethanol(56ml)攪拌,再加入一還原液內含sodium sulfide nonahydrate(5.4g,22.5mmol),sodium hydroxide(2.14g,53.5mmol)溶於水(95ml)。將此混合溶液迴流六個小時,並靜置整晚,將沉澱物過濾,最後將此沉澱物以ethanol再結晶,得到紅色蔥醌衍生物2
。
Mol.Wt.:238.0742(C14
H10
N2
O2
)
Yield:73%
Mp:272-273℃(EtOH)
HRMS(EI)m/z calcd for C14
H10
N2
O2 +
[M+H]+
:238.0742.Found:238.0742.
1
H-NMR(300MHz,CDCl3
)δ(ppm):7.15(dd,J
=8.1Hz,1.2Hz,2 H,Ar-H2,7
),7.34(dd,J
=7.5Hz,1.2Hz,2 H,Ar-H4,5
),7.44(t,J
=7.2Hz,2 H,Ar-H3,6
),12.86(b,7.84,2 H,Ar-NH-)
1,8-Bis(chloroacetamido)anthraquinone(3)
取1,8-diaminoanthraquinone(0.476g,2.0mmol)溶於DMF(20ml)中,冰浴下加入pyridine(0.5ml)催化,之後加入chloroacetyl chloride(0.5ml,6mmol),移去冰浴,通入氮氣,避光,室溫下攪拌反應24小時。將反應完的混合液倒入冰水中(50ml),過濾取沉澱,最後將沉澱物以ethanol再結晶,得到黃色蔥醌衍生物3
。
Mol.Wt.:390.0174(C18
H12
C2
N2
O4
)
Yield:80%
Mp:280-281℃(EtOH)
HRMS(EI)m/z calcd for C18
H12
C2
N2
O4 +
[M+H]+
:390.0174.Found:390.0174.
1
H-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm):4.30(s,8 H,-CH2
-),7.83(t,J
=7.8Hz,2 H,Ar-H3,6
),8.13(d,J
=7.2Hz,2 H,Ar-H4,5
),9.17(d,J
=8.1Hz,2 H,Ar-H2,7
),13.02(s,2 H,Ar-NH-)
1,8-Bis[2-(glycin methyl ester)acetamido]anthraquinone(3a)
取化合物glycine methyl ester hydrochloride(0.75g,6mmole)加入DIPEA(2ml,12mmole)以及20ml無水DMF中攪拌10分鐘,之後加入3
(0.3g,0.75mmol),此混合液於mini-reactor密閉裝置中反應,反應溫度約為油浴下130-150℃,反應90分鐘。將反應完的混合液倒入50ml的冰水中,用ethyl acetate萃取,減壓濃縮後,以ethanol再結晶,得到土黃色蔥醌衍生物3a
。
Mol.Wt.:496.1594(C24
H24
N4
O8
)
Yield:42%
Mp:173-174℃(EtOH)
IR(KBr)cm-1:3187(NH),2938(NH),1732(CO),1693(CO)
HRMS(EI)m/z calcd for C24
H24
N4
O8 +
[M+H]+
:496.1594.Found:496.1596.
1
H-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm):3.60(s,8 H,-CH2
-),3.75(s,6H,-OCH3
-),7.75(t,J
=8.1Hz,2 H,Ar-H3,6
),8.02(d,J
=7.8Hz,2 H,Ar-H4,5
),9.18(d,J
=8.7Hz,2 H,Ar-H2,7
),12.86(s,2 H,Ar-NH-)
13
C-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm):50.07,51.23,53.13,118.60(C8a,9a
),121.91(C2,7
),126.18(C4,5
),132.87(C3,6
),134.92(C4a,5a
),140.63(C1,8
),171.07(NCO),172.02(CCO),181.93(C10
O),189.77(C9
O)
1,8-Bis[2-(methioine methyl ester)acetamido]anthraquinone(3b)
取化合物methionine methyl ester hydrochloride(1.2g,6mmole)加入DIPEA(2ml,12mmole)以及20ml無水DMF中攪拌10分鐘,之後加入3
(0.3g,0.75mmol),此混合液於mini-reactor密閉裝置中反應,反應溫度約為油浴下130-150℃,反應90分鐘。將反應完的混合液倒入50ml的冰水中,用ethyl acetate萃取,減壓濃縮後,以ethanol再結晶,得到土黃色蔥醌衍生物3b
。
Mol.Wt.:644.1975(C30
H36
N4
O8
S2
)
Yield:40%
Mp:126-127℃(EtOH)
IR(KBr)cm-1:3194(NH),2938(NH),1738(CO),1694(CO),1628(CO)
HRMS(EI)m/z calcd for C30
H36
N4
O8
S2 +
[M+H]+
:644.1975.Found:644.1976.
1
H-NMR(300MHz,CDCl3
)δ(ppm):1.98(s,6 H,SCH3),2.01-2.11(m,4 H,-CH2
),2.65-2.71(m,4 H,-CH2
-),3.48(t,J
=6.3Hz 2H,CH),3.34(d,J
=17.1Hz,2 H,-CH-),3.74(s,6 H,-OCH3),3.76(d,J
=17.1Hz,2 H,-CH2
-),7.67(t,J
=8.1Hz,2 H,Ar-H3,6
),7.94(d,J
=7.2Hz,2 H,Ar-H4,5
),9.46(d,J
=8.4Hz,2 H,Ar-H2,7
),12.61(s,2 H,Ar-NH-)
13
C-NMR(300MHz,CDCl3
)δ(ppm):14.58,29.72,32.06,51.46,52.01,59.76,118.39(C8a,9a
),121.97(C2,7
),126.20(C4,5
),132.85(C3,6
),135.02(C4a,5a
),140.80(C1,8
),171.16(NCO),174.20(CCO),181.90(C10
O),189.85(C9
O)
1,8-Bis[2-(proline methyl ester)acetamido]anthraquinone(3c)
取化合物proline methyl ester hydrochloride(1.2g,6mmole)加入DIPEA(2ml,12mmole)以及20ml無水DMF中攪拌20分鐘,之後加入3
(0.3g,0.75mmol),此混合液於mini-reactor密閉裝置中反應,反應溫度約為油浴下130-150℃,反應90分鐘。將反應完的混合液倒入50ml的冰水中,用ethyl acetate萃取,減壓濃縮後,以ethanol再結晶,得到黃色蔥醌衍生物3c
。
Mol.Wt.:576.2220(C30
H32
N4
O8
)
Yield:60%
Mp:170-171℃(EtOH)
IR(KBr)cm-1:3202(NH),2952(NH),1732(CO),1694(CO),1627(CO)
HRMS(EI)m/z calcd for C30
H32
N4
O8 +
[M+H]+
:576.2220.Found:576.2224.
1
H-NMR(300MHz,CDCl3
)δ(ppm):1.92-2.23(m,8 H,-CH2
-),2.78(dd,2 H,J
=7.5Hz,15.3Hz,-CH-),3.23-3.67(m,4 H,NCH2
),3.53(d,J
=16.8Hz,2 H,-CH-),3.67(s,6 H,-OCH3
),3.75(d,J
=16.8Hz,2 H,-CH2
-),7.62(t,J
=8.1Hz,2 H,Ar-H3,6
),7.86(d,J
=7.5Hz,2 H,Ar-H4,5
),9.06(d,J
=8.7Hz,2 H,Ar-H2,7
),12.33(s,2 H,Ar-NH-)
13
C-NMR(300MHz,CDCl3
)δ(ppm):23.55,28.95,51.03,53.18,57.28,63.96,118.22(C8a,9a
),121.70(C2,7
),126.07(C4,5
),132.77(C3,6
),134.93(C4a,5a
),141.01(C1,8
),170.34(NCO),173.44(CCO),181.78(C10
O),189.97(C9
O)
(L)-1,8-Bis[2-(valine methyl ester)acetamido]anthraquinone(3d)
取化合物(L)-valine methyl ester hydrochloride(1.0g,6mmole)加入DIPEA(2ml,12mmole)以及20ml無水DMF中攪拌10分鐘,之後加入3
(0.3g,0.75mmol),此混合液於mini-reactor密閉裝置中反應,反應溫度約為油浴下130-150℃,反應90分鐘。將反應完的混合液倒入50ml的冰水中,用ethyl
acetate萃取,減壓濃縮後,以ethanol再結晶,得到黃色蔥醌衍生物3d
。
Mol.Wt.:580.2533(C30
H36
N4
O8
)
Yield:47%
Mp:150-151℃(EtOH)
IR(KBr)cm-1:3225(NH),2961(NH),1736(CO),1693(CO),1630(CO)
HRMS(EI)m/z calcd for C30
H36
N4
O8 +
[M+H]+
:580.2533.Found:580.2532.
1H-NMR(300MHz,CDCl3
)δ(ppm):0.98(d,J
=6.6Hz,6 H,-CH3
),1.02(d,J
=6.6Hz,6 H,-CH3
),2.01-2.08(m,2 H,-CH2
-),2.27(s,2H,NH),3.09(d,J
=5.4Hz,2 H,-CH-),3.28(d,J
=16.8Hz,2 H,-CH2
-),3.63(d,J
=16.8Hz,2 H,-CH2
-),3.71(s,6 H,-OCH3
),7.63(t,J
=7.8Hz,2 H,Ar-H3,6
),7.90(d,J
=7.2Hz,2 H,Ar-H4,5
),9.07(d,J
=8.4Hz,2 H,Ar-H2,7
),12.44(s,2 H,Ar-NH-)
13C-NMR(300MHz,CDCl3
)δ(ppm):18.05,18.46,30.94,51.00,52.52,66.90,118.45(C8a,9a
),121.92(C2,7
),126.29(C4,5
),132.87(C3,6
),134.93(C4a,5a
),140.77(C1,8
),170.95(NCO),174.11(CCO),181.83(C10
O),189.69(C9
O)
(D)-1,8-Bis[2-(valine methyl ester)acetamido]anthraquinone(3e)
取化合物(D)-valine methyl ester hydrochloride(1.0g,6mmole)加入DIPEA(2ml,12mmole)以及20ml無水DMF中攪拌10分鐘,之後加入3
(0.3g,0.75mmol),此混合液於mini-reactor密閉裝置中反應,反應溫度約為油浴下130-150℃,反應90分鐘。將反應完的混合液倒入50ml的冰水中,用ethyl acetate萃取,減壓濃縮後,以ethanol再結晶,得到黃色蔥醌衍生物3e
。
Mol.Wt.:580.2533(C30
H36
N4
O8
)
Yield:35%
Mp:150-151℃(EtOH)
IR(KBr)cm-1
:3215(NH),2960(NH),1732(CO),1694(CO),1632(CO)
HRMS(EI)m/z calcd for C30
H36
N4
O8 +
[M+H]+
:580.2533.Found:580.2527.
1
H-NMR(300MHz,CDCl3
)δ(ppm):1.01(d,J
=6.9Hz,6 H,-CH3
),1.05(d,J
=6.6Hz,6 H,-CH3
),2.04-2.08(m,2H,-CH2
-),3.11(d,J
=5.7Hz,2 H,-CH-),3.30(d,J
=16.8Hz,2 H,-CH2
-),3.68(d,J
=17.1Hz,2 H,-CH2
-),3.75(s,6 H,-OCH3),7.73(t,J
=8.4Hz,2 H,Ar-H3,6
),8.02(dd,J
=7.5Hz,0.9Hz,2 H,Ar-H4,5
),9.16(dd,J
=8.7Hz,0.9Hz,2 H,Ar-H2,7),12.59(s,2 H,Ar-NH-)
13
C-NMR(300MHz,CDCl3
)δ(ppm):18.04,18.48,30.97,51.02,52.57,66.94,118.61(C8a,9a
),122.05(C2,7
),126.39(C4,5
),133.00(C3,6
),135.01(C4a,5a
),140.81(C1,8
),171.01(NCO),174.15(CCO),182.02(C10
O),189.81(C9
O)
1,8-Bis[2-(sacrocine methyl ester)acetamido]anthraquinone(3f)
取化合物Sacrocine methyl ester hydrochloride(0.84g,6mmole)加入DIPEA(2ml,12mmole)以及20ml無水DMF中攪拌10分鐘,之後加入3
(0.3g,0.75mmol),此混合液於mini-reactor密閉裝置中反應,反應溫度約為油浴下130-150℃,反應90分鐘。將反應完的混合液倒入50ml的冰水中,用ethyl acetate萃取,減壓濃縮後,以ethanol再結晶,得到黃色蔥醌衍生物3f
。
Mol.Wt.:524.1907(C26
H28
N4
O8
)
Yield:65%
Mp:129-130℃(EtOH)
IR(KBr)cm-1:3206(NH),2947(NH),1739(CO),1691(CO),1630(CO)
HRMS(EI)m/z calcd for C26
H28
N4
O8 +
[M+H]+
:524.1907.Found:524.1906.
1H-NMR(300MHz,CDCl3
)δ(ppm):2.62(s,6 H,-NCH3
),3.56(s,4 H,-CH2
-),3.58(s,4H,-CH2
-),3.69(s,6H,-OCH3
),7.66(t,J
=7.8Hz,2 H,Ar-H3,6
),7.92(d,J
=6.9Hz,2 H,Ar-H4,5
),9.08(d,J
=8.1Hz,2 H,Ar-H2,7
),12.52(s,2 H,Ar-NH-)
13C-NMR(300MHz,CDCl3
)δ(ppm):42.18,50.78,57.15,60.89,118.62(C8a,9a
),121.92(C2,7
),126.36(C4,5
),132.87(C3,6
),134.84(C4a,5a
),140.73(C1,8
),170.23(NCO),170.31(CCO),181.90(C10
O),189.73(C9
O)
1,8-Bis[2-(leucine methyl ester)acetamido]anthraquinone(3g)
取化合物Leucine methyl ester hydrochloride(1.1g,6mmole)加入DIPEA(2ml,12mmole)以及20ml無水DMF中攪拌10分鐘,之後加入3
(0.3g,0.75mmol),此混合液於mini-reactor密閉裝置中反應,反應溫度約為油浴下130-150℃,反應90分鐘。將反應完的混合液倒入50ml的冰水中,之後使用ethyl acetate萃取,最後再以ethanol再結晶,得到蔥醌衍生物3g
。
Mol.Wt.:608.2846(C32
H40
N4
O8
)
Yield:40%
Mp:238-239℃(EtOH)
IR(KBr)cm-1:3206(NH),2955(NH),1737(CO),1693(CO),1630(CO)
HRMS(EI)m/z calcd for C32
H40
N4
O8 +
[M+H]+
:608.2846.Found:608.2832.
1
H-NMR(300MHz,CDCl3
)δ(ppm):0.83(d,J
=6.6Hz,6 H,-CH3
),0.88(d,J
=6.6Hz,6 H,-CH3
),1.54-1.73(m,4H,-CH2
-),1.88-1.93(m,2H,-CH-),3.33-3.38(m,H,-CH-),3.35(d,J
=17.1Hz,2 H,-CH2
-),3.68(d,J
=17.1Hz,2 H,-CH2
-),3.75(s,6 H,-OCH3
),7.80(t,J
=8.1Hz,2 H,Ar-H3,6
),8.08(dd,J
=7.5Hz,1.2Hz,2 H,Ar-H4,5
),9.26(dd,J
=8.4Hz,1.2Hz,2 H,Ar-H2,
7),12.82(s,2 H,Ar-NH-)
13
C-NMR(300MHz,CDCl3
)δ(ppm):22.06,24.15,42.09,51.17,51.90,59.36,118.35(C8a,9a
),121.91(C2,7
),126.15(C4,5
),132.89(C3,6
),134.99(C4a,5a
),140.74(C1,8
),171.04(NCO),174.97(CCO),181.83(C10
O),189.65(C9
O)
(L)-1,8-Bis[2-(alaline methyl ester)acetamido]anthraquinone(3h)
取化合物(L)Alaline methyl ester hydrochloride(0.84g,6mmole)加入DIPEA(2ml,12mmole)以及20ml無水DMF中攪拌10分鐘,之後加入3
(0.3g,0.75mmol),此混合液於mini-reactor密閉裝置中反應,反應溫度約為油浴下130-150℃,反應90分鐘。將反應完的混合液倒入50ml的冰水中,之後使用ethyl acetate萃取,最後再以ethanol再結晶,得到蔥醌衍生物3h
。
Mol.Wt.:524.1907(C26
H28
N4
O8
)
Yield:41%
Mp:119-120℃(EtOH)
IR(KBr)cm-1:3194(NH),2938(NH),1738(CO),1694(CO),1628(CO)
HRMS(EI)m/z calcd for C26
H28
N4
O8 +
[M+H]+
:524.1907.Found:524.1904.
1
H-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm):1.46(d,J
=6.9Hz,6 H,-CH3
),3.38(d,J
=17.4Hz,2 H,-CH2
-),3.46(q,J
=6.9Hz,2 H,-CH-),3.70(d,J
=17.4Hz,2 H,-CH2
-),3.75(s,6 H,-OCH3
),7.77(t,J
=7.8Hz,2 H,Ar-H3,6
),8.06(dd,J
=7.5Hz,1.2Hz,2 H,Ar-H4,5
),9.23(dd,J
=8.4Hz,1.2Hz,2 H,Ar-H2,7
),12.84(s,2 H,Ar-NH-)
13
C-NMR(300MHz,CDCl3
)δ(ppm):18.29,51.36,51.52,55.94,118.18(C8a,9a
),121.79(C2,7
),126.01(C4,5
),132.67(C3,6
),134.93(C4a,5a
),140.69(C1,8
),170.18(NCO),174.86(CCO),181.70(C10
O),189.60(C9
O)
(D)-1,8-Bis[2-(alaline methyl ester)acetamido]anthraquinone(3i)
取化合物(D)Alaline methyl ester hydrochloride(0.84g,6mmole)加入DIPEA(2ml,12mmole)以及20ml無水DMF中攪拌10分鐘,之後加入3
(0.3g,0.75mmol),此混合液於mini-reactor密閉裝置中反應,反應溫度約為油浴下130-150℃,反應90分鐘。將反應完的混合液倒入50ml的冰水中,之後使用ethyl acetate萃取,最後再以ethanol再結晶,得到蔥醌衍生物3i
。
Mol.Wt.:524.1907(C26
H28
N4
O8
)
Yield:45%
Mp:118-119℃(EtOH)
IR(KBr)cm-1:3194(NH),2952(NH),1738(CO),1694(CO),1628(CO)
HRMS(EI)m/z calcd for C26
H28
N4
O8 +
[M+H]+
:524.1907.Found:524.1908.
1
H-NMR(300MHz,CDCl3
)δ(ppm):1.45(d,J
=7.2Hz,6 H,-CH3
),3.38(d,J
=17.4Hz,2 H,-CH2
-),3.46(q,J
=6.9Hz,2 H,-CH-),3.70(d,J
=17.4Hz,2 H,-CH2-),3.75(s,6 H,-OCH3
),7.77(t,J
=7.8Hz,2 H,Ar-H3,6
),8.06(dd,J
=7.5Hz,1.2Hz,2 H,Ar-H4,5
),9.24(dd,J
=8.4Hz,1.2Hz,2 H,Ar-H2,7
),12.85(s,2 H,Ar-NH-)
13
C-NMR(300MHz,CDCl3
)δ(ppm):18.23,51.28,51.45,55.89,118.03(C8a,9a
),121.64(C2,7
),125.90(C4,5
),132.54(C3,6
),134.83(C4a,5a
),140.63(C1,8
),170.08(NCO),174.77(CCO),181.51(C10
O),189.43(C9
O)
(S)-1,8-Bis[2-(phenylglycin methyl ester)acetamido]anthraquinone(3j)
取化合物(S)-phenylglycine methyl ester hydrochloride(1.2g,6mmole)加入DIPEA(2ml,12mmole)以及20ml無水DMF中攪拌10分鐘,之後加入3
(0.3g,0.75mmol),此混合液於mini-reactor密閉裝置中反應,反應溫度約為油浴下130-150℃,反應90分鐘。將反應完的混合液倒入50ml的冰水中,之後使用ethyl acetate萃取,最後再以ethanol再結晶,得到蔥醌衍生物3j
。
Mol.Wt.:648.2220(C36
H32
N4
O8
)
Yield:33%
Mp:256-260℃(EtOH)
IR(KBr)cm-1
:3249(NH),2938(NH),1741(CO)1702(CO),1629(CO)
HRMS(EI)m/z calcd for C36
H32
N4
O8 +
[M+H]+
:648.2220.Found:648.2226.
1
H-NMR(300MHz,CDCl3
)δ(ppm):3.42(d,J=17.4Hz,2H,-CH2
-),3.51(d,J=17.7Hz,2H,-CH2
-),3.69(s,6H,-OCH3
),4.52(s,2H,-CH-),7.33-7.36(m,10H,-C6
H5
)7.69(t,J
=8.1Hz,2 H,Ar-H3,6
),7.94(d,J
=7.2Hz,2 H,Ar-H4,5
),9.07(d,J
=8.1Hz,2 H,Ar-H2,7
),11.94(s,2 H,Ar-NH-)
13
C-NMR(300MHz,CDCl3
)δ(ppm):24.89,51.70,51.45,64.39,117.62(C8a,9a
),121.84(C2,7
),125.98(C4,5
),127.14,128.15,128.47,132.79(C3,6
),135.10(C4a,5a
),135.43,141.69(C1,8
),169.04(NCO),172.20(CCO),181.66(C10
O),191.16(C9
O)
1,8-Bis[2-(isobutvlamino)acetamido]anthraquinone(3k)
取1,8-bis(chloroacetamido)anthraquinone(3
,0.4g,1.0mmol)加pyridine(0.5ml)以及Isobutylamine(0.6ml,6mmole)溶於20ml的無水DMF中。此混合液於mini-reactor密閉裝置中反應,反應溫度約為油浴下120℃,反應30分鐘。將反應完的混合液倒入50ml的冰水中,過濾收集沉澱,最後再以ethanol再結晶,得到黃色蔥醌衍生物3k
。
Mol.Wt.:464.2424(C26
H32
N4
O4
)
Yield:40%
Mp:139-140℃(EtOH)
IR(KBr)cm-1:3196(NH),2947(NH),1693(CO),1630(CO)
HRMS(EI)m/z calcd for C26
H32
N4
O4 +
[M+H]+
:464.2424.Found:464.2424.
1
H-NMR(300MHz,CDCl3
)δ(ppm):0.95(d,J
=6.3Hz,12 H,-CH3
),1.85-1.89(m,2 H,-CH-),2.55(d,J
=6.9Hz,4 H,-CH2
-),3.55(s,4 H,-CH2
-),7.77(t,J
=8.1Hz,2 H,Ar-H3,6
),8.06(d,J
=7.5Hz,2 H,Ar-H4,5
),9.23(d,J
=8.4Hz,2 H,Ar-H2,7
),12.75(s,2 H,Ar-NH-)
13
C-NMR(300MHz,CDCl3
)δ(ppm):19.92,27.79,53.72,57.64,118.60(C8a,9a
),121.93(C2,7
),126.32(C4,5
),132.98(C3,6
),134.69(C4a,5a
),140.91(C1,8
),171.83(NCO),182.12(C10
O),189.93(C9
O)
1,8-Bis[2-(diethylamino)acetamido]anthraquinone(3l)
取1,8-bis(chloroacetamido)anthraquinone(3
,0.4g,1.0mmol)加pyridine(0.5ml)以及Diethylamine(0.6ml,6mmole)溶於20ml的無水DMF中。此混合液於mini-reactor密閉裝置中反應,反應溫度約為油浴下120℃,反應30分鐘。將反應完的混合液倒入50ml的冰水中,過濾收集沉澱,最後再以ethanol再結晶,得到黃色蔥醌衍生物3l
。
Mol.Wt.:464.2424(C26
H32
N4
O4
)
Yield:70%
Mp:228-229℃(EtOH)
IR(KBr)cm-1:3187(NH),2968(NH),1693(CO),1628(CO)
HRMS(EI)m/z calcd for C26
H32
N4
O4 +
[M+H]+
:464.2424.Found:464.2424.
1
H-NMR(300MHz,CDCl3
)δ(ppm):1.133(t,J
=6.9Hz,12 H,-CH3
),2.75(q,J
=7.2Hz,8 H,-CH2
-),3.33(s,4 H,-CH2
-),7.71(t,J
=8.1Hz,2 H,Ar-H3,6
),8.00(dd,J
=7.5Hz,1.2Hz,2 H,Ar-H4,5
),9.19(dd,J
=8.4Hz,1.2Hz,2 H,Ar-H2,7
),12.75(s,2 H,Ar-NH-)
13
C-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm):11.28,47.97,58.27,118.88(C8a,9a
),121.89(C2,7
),126.55(C4,5
),133.03(C3,6
),134.67(C4a,5a
),140.82(C1,8
),172.01(NCO),182.19(C10
O),189.47(C9
O)
1,8-Bis[2-(dimethylamino)acetamido]anthraquinone(3m)
取1,8-bis(chloroacetamido)anthraquinone(3
,0.4g,1.0mmol)加TEA(0.5ml)以及Dimethylamine(0.4ml,6mmole)溶於20ml的無水DMF中。此混合液於mini-reactor密閉裝置中反應,反應溫度約為油浴下120℃,反應30分鐘。將反應完的混合液倒入50ml的冰水中,過濾收集沉澱,最後再以ethanol再結晶,得到黃色蔥醌衍生物3m
。
Mol.Wt.:408.1798(C22
H24
N4
O4
)
Yield:64%
Mp:194-195℃(EtOH)
IR(KBr)cm-1:3206(NH),2779(NH),1693(CO),1633(CO)
HRMS(EI)m/z calcd for C22
H2
4N4
O4 +
[M+H]+
:408.1798.Found:408.1798.
1
H-NMR(300MHz,CDCl3
)δ(ppm):2.49(s,8 H,-CH3
),3.25(s,4 H,-CH2
-),7.77(t,J
=7.8Hz,2 H,Ar-H3,6
),8.06(dd,J
=7.5Hz,1.2Hz,2 H,Ar-H4,5
),9.24(dd,J
=8.7Hz,1.2Hz,2 H,Ar-H2,7
),12.69(s,2 H,Ar-NH-)
13
C-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm):45.46,64.23,118.64(C8a,9a
),121.79(C2,7
),126.36(C4,5
),132.80(C3,6
),134.62(C4a,5a
),140.64(C1,8
),170.50(NCO),181.88(C10
O),189.35(C9
O)
1,8-Bis[2-(dipropylamino)acetamido]anthraquinone(3n)
取1,8-bis(chloroacetamido)anthraquinone(3
,0.4g,1.0mmol)加TEA(0.5ml)以及Dipropylamine(0.7ml,6mmole)溶於20ml的無水DMF中。此混合液於mini-reactor密閉裝置中反應,反應溫度約為油浴下120℃,反應30分鐘。將反應完的混合液倒入50ml的冰水中,過濾收集沉澱,最後再以ethanol再結晶,得到黃色蔥醌衍生物3n
。
Mol.Wt.:520.3050(C30
H40
N4
O4
)
Yield:82%
Mp:129-130℃(EtOH)
IR(KBr)cm-1:3167(NH),2957(NH),1694(CO),1628(CO)
HRMS(EI)m/z calcd for C30
H40
N4
O4 +
[M+H]+
:520.3050.Found:520.3048.
1H-NMR(300MHz,CDCl3
)δ(ppm):0.91(t,J
=7.5Hz,12 H,-CH3
),1.55-1.62(m,8 H,-CH2
-),2.62-2.67(m,8 H,-N-CH2
-),3.38(s,4 H,-CH2
-),7.76(t,J
=8.1Hz,2 H,Ar-H3,6
),8.07(dd,J
=7.8Hz,1.5Hz,2 H,Ar-H4,5
),9.23(dd,J
=8.7Hz,1.5Hz,2 H,Ar-H2,7
),12.53(s,2 H,Ar-NH-)
13
C-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm):11.11,19.53,56.73,59.37,118.63(C8a,9a
),121.73(C2,7
),126.33(C4,5
),132.97(C3,6
),134.70(C4a,5a
),140.94(C1,8
),171.68(NCO),181.95(C10
O),189.58(C9
O)
1,8-Bis[2-(isopropylamino)acetamido]anthraquinone(3o)
取1,8-bis(chloroacetamido)anthraquinone(3
,0.4g,1.0mmol)加TEA(0.5ml)以及isopropylamine(0.6ml,6mmole)溶於20ml的無水DMF中。此混合液於mini-reactor密閉裝置中反應,反應溫度約為油浴下120℃,反應30分鐘。將反應完的混合液倒入少量的冰水中,過濾收集沉澱,最後再以ethanol再結晶,得到黃色蔥醌衍生物3o
。
Mol.Wt.:436.2111(C24
H28
N4
O4
)
Yield:65%
Mp:196-197℃(EtOH)
IR(KBr)cm-
1:3183(NH),2962(NH),1698(CO),1628(CO)
HRMS(EI)m/z calcd for C24
H28
N4
O4 +
[M+H]+
:436.2111.Found:436.2101.
1
H-NMR(300MHz,CDCl3
)δ(ppm):1.17(d,J
=5.4Hz,12 H,-CH3
),2.89-2.93(m,2 H,-CH-),3.55(s,4 H,-CH2
-),7.76(t,J
=8.4Hz,2 H,Ar-H3,6
),8.04(d,J
=7.5Hz,2 H,Ar-H4,5
),9.23(d,J
=8.7Hz,2 H,Ar-H2,7
),12.76(s,2 H,Ar-NH-)
13
C-NMR(300MHz,CDCl3
)δ(ppm):22.38,48.67,51.30,118.57(C8a,9a
),121.95(C2,7
),126.27(C4,5
),133.01(C3,6
),135.04(C4a,5a
),140.95(C1,8
),172.27(NCO),182.22(C10
O),189.96(C9
O)
1,8-Bis[2-(ethanamino)acetamido]anthraquinone(3p)
取1,8-bis(chloroacetamido)anthraquinone(3
,0.4g,1.0mmol)加TEA(0.5ml)以及ethanamine(0.5ml,6mmole)溶於20ml的無水DMF中。此混合液於mini-reactor密閉裝置中反應,反應溫度約為油浴下120℃,反應30分鐘。將反應完的混合液倒入50ml的冰水中,過濾收集沉澱,最後再以ethanol再結晶,得到黃色蔥醌衍生物3p
。
Mol.Wt.:408.1798(C22
H24
N4
O4
)
Yield:52%
Mp:182-183℃(EtOH)
IR(KBr)cm-1
:3175(NH),2957(NH),1694(CO),1628(CO)
HRMS(EI)m/z calcd for C22
H24
N4
O4 +
[M+H]+
:408.1798.Found:408.1801.
1
H-NMR(300MHz,CDCl3
)δ(ppm):1.24(t,J
=6.9Hz,6 H,-CH3
),2.79(q,J
=6.9Hz,4 H,-CH2
-),3.55(s,4H,-CH2
-),7.75(t,J
=8.1Hz,2 H,Ar-H3,6
),8.04(d,J
=7.5Hz,2 H,Ar-H4,5
),9.23(d,J
=8.4Hz,2 H,Ar-H2,7
),12.82(s,2 H,Ar-NH-)
13
C-NMR(300MHz,CDCl3
)δ(ppm):14.70,43.71,53.24,118.52(C8a,9a
),121.63(C2,7
),126.01(C4,5
),132.70(C3,6
),134.75(C4a,5a
),140.77(C1,8
),171.79(NCO),181.73(C10
O),189.48(C9
O)
1,8-Bis[2-(3-(trifluoromethyl)benzylamino)acetamido]anthraquinone
(3q)
取1,8-bis(chloroacetamido)anthraquinone(3
,0.4g,1.0mmol)加TEA(0.5ml)以及3-(trifluoromethyl)benzylamine(0.8ml,6mmole)溶於20ml的無水
DMF中。此混合液於mini-reactor密閉裝置中反應,反應溫度約為油浴下120℃,反應30分鐘。將反應完的混合液倒入50ml的冰水中,過濾收集沉澱,最後再以ethanol再結晶,得到黃色蔥醌衍生物3q
。
Mol.Wt.:668.1858(C34
H26
F6
N4
O4
)
Yield:66%
Mp:190-191℃(EtOH)
IR(KBr)cm-1
:3202(NH),2836(NH),1693(CO),1632(CO)
HRMS(EI)m/z calcd for C34
H26
F6
N4
O4 +
[M+H]+:668.1858.Found:668.1859.
1
H-NMR(300MHz,CDCl3
)δ(ppm):3.40(s,4 H,-CH2
-),3.77(s,4 H,-CH2
-),7.74-7.54(m,6 H,Ar’-H4,5,6
),7.65(s,2 H,Ar’-H2
)7.75(t,J
=8.1Hz,2 H,Ar-H3,6
),8.08(d,J
=7.2Hz,2 H,Ar-H4,5
),9.23(d,J
=8.4Hz,2 H,Ar-H2,7
),12.91(s,2 H,Ar-NH-)
13
C-NMR(300MHz,CDCl3
)δ(ppm):52.80,52.87,114.95,118.67(C8a,9a
),122.17(C2,7
),123.87,124.52,126.29(C4,5
),128.50,131.17,133.04(C3,6
),135.21(C4a,5a
),139.85,140.81(C1,8
),171.05(NCO),182.14(C10
O),190.28(C9
O)
1,8-Bis[2-(ethylmethylamino)acetamido]anthraquinone(3r)
取1,8-bis(chloroacetamido)anthraquinone(3
,0.4g,1.0mmol)加pyridine(0.5ml)以及N-ethylmethylamine(0.5ml,6mmole)溶於20ml的無水DMF中。此混合液於mini-reactor密閉裝置中反應,反應溫度約為油浴下120℃,
反應30分鐘。將反應完的混合液倒入50ml的冰水中,過濾收集沉澱,最後再以ethanol再結晶,得到黃色蔥醌衍生物3r
。
Mol.Wt.:436.2111(C24
H28
N4
O4
)
Yield:79%
Mp:186-187℃(EtOH)
IR(KBr)cm-1
:3215(NH),2967(NH),1665(CO)
HRMS(EI)m/z calcd for C24
H28
N4
O4 +
[M+H]+
:436.2111.Found:436.2108.
1
H-NMR(300MHz,CDCl3
)δ(ppm):1.18(t,J
=7.2Hz,6 H,-CH3
),3.48(s,6 H,-CH3
),2.64(q,J
=7.2Hz,4 H,-CH2
-),3.29(s,4 H,-CH2
-),7.76(t,J
=8.4Hz,2 H,Ar-H3,6
),8.06(d,J
=7.5Hz,2 H,Ar-H4,5
),9.22(d,J
=8.7Hz,2 H,Ar-H2,7
),12.62(s,2 H,Ar-NH-)
13
C-NMR(300MHz,CDCl3
)δ(ppm):11.66,42.25,51.15,61.73,118.84(C8a,9a
),121.93(C2,7
),126.52(C4,5
),132.94(C3,6
),134.73(C4a,5a
),140.74(C1,8
),171.20(NCO),182.19(C10
O),189.49(C9
O)
1,8-Bis[2-(methylethylamino)acetamido]anthraquinone(3s)
取1,8-bis(chloroacetamido)anthraquinone(3
,0.4g,1.0mmol)加pyridine(0.5ml)以及N-methylpropylamine(0.6ml,6mmole)溶於20ml的無水DMF中。此混合液於mini-reactor密閉裝置中反應,反應溫度約為油浴下120℃,
反應30分鐘。將反應完的混合液倒入50ml的冰水中,過濾收集沉澱,最後再以ethanol再結晶,得到黃色蔥醌衍生物3s
。
Mol.Wt.:464.2424(C26
H32
N4
O4
)
Yield:67%
Mp:159-160℃(EtOH)
IR(KBr)cm-1
:3215(NH),2958(NH),1692(CO),1631(CO)
HRMS(EI)m/z calcd for C26
H32
N4
O4 +
[M+H]+
:464.2424.Found:464.1654.
1
H-NMR(300MHz,CDCl3
)δ(ppm):0.92(t,J
=7.2Hz,6 H,-CH3
),1.61(q,J
=7.2Hz,4 H,-CH2-),2.48(s,6 H,-CH3
),2.51(t,J
=7.5Hz,4 H,-CH2
-),3.28(s,4 H,-CH2
-),7.73(t,J
=8.4Hz,2 H,Ar-H3,6
),8.02(d,J
=7.5Hz,2 H,Ar-H4,5
),9.18(d,J
=8.7Hz,2 H,Ar-H2,7
),12.55(s,2 H,Ar-NH-)
13
C-NMR(300MHz,CDCl3
)δ(ppm):11.04,19.76,42.80,59.44,62.33,118.90(C8a,9a
),121.92(C2,7
),126.53(C4,5
),133.04(C3,6
),134.73(C4a,5a
),140.79(C1,8
),171.07(NCO),182.20(C10
O),189.52(C9
O)
1,8-Bis[2-(tert
-butyl-serine methyl ester)acetamido]anthraquinone(3t)
取化合物O-tert
-butyl-serine methyl ester hydrochloride(1.2g,6mmole)加入DIPEA(2ml,12mmole)以及20ml無水DMF中攪拌10分鐘,之後加入3
(0.3g,0.75mmol),此混合液於mini-reactor密閉裝置中反應,反應溫度約為
油浴下130-150℃,反應90分鐘。將反應完的混合液倒入50ml的冰水中,之後使用ethyl acetate萃取,最後再以ethanol再結晶,得到黃色蔥醌衍生物3t
。
Mol.Wt.:668.3057(C34
H44
N4
O10
)
Yield:44%
Mp:139-140℃(EtOH)
IR(KBr)cm-1
:3206(NH),2967(NH),1691(CO)
FAB-MS m/z(%):670([M+2]+,100),671([M+1]+,44.33)
1
H-NMR(300MHz,CDCl3
)δ(ppm):1.11(s,18 H,-CH3
),3.46-3.55(m,8 H,-CH2
-),3.70(s,6 H,-OCH3
),3.73(s,4 H,-CH2
-),4.21-4.30(m,2 H,-CH-),7.69(t,J
=8.1Hz,2 H,Ar-H3,6
),7.96(d,J
=6.3Hz,2 H,Ar-H4,5
),9.15(d,J
=8.4Hz,2 H,Ar-H2,7
),12.85(s,2 H,Ar-NH-)
13
C-NMR(300MHz,CDCl3
)δ(ppm):26.69,42.88,51.22,61.17,62.09,72.81,118.64(C8a,9a
),121.75(C2,7
),126.14(C4,5
),132.92(C3,6
),134.86(C4a,5a
),140.79(C1,8
),165.57(NCO),172.30(CCO),182.08(C10
O),189.89(C9
O)
1,8-Bis(3-chloropropionamido)anthraquinone(4)
取1,8-diaminoanthraquinone(0.476g,2mmol)溶於N,N-dimethylformamide(20ml)中,冰浴下加入pyridine(0.5ml)催化,之後加入3-chloropropioyl chloride(0.6ml,6mmol),移去冰浴,通入氮氣,避光,
室溫下攪拌反應一天。將反應完的混合液倒入50ml的冰水中,過濾取沉澱,最後將沉澱物以ethanol再結晶,得到橘色蔥醌衍生物4
。
Mol.Wt.:418.0487(C20
H16
C12
N2
O4
)
Yield:58%
Mp:248-249℃(EtOH)(lit.37 mp:249-250℃)
HRMS(EI)m/z calcd for C20
H16
C12
N2
O4 +
[M+H]+
:418.0487.Found:418.0487.
1
H-NMR(300MHz,CDCl3
)δ(ppm):3.06(t,J
=6.6Hz,4 H,-CH2
-),3.97(t,J
=6.6Hz,4 H,-CH2
-),7.80(t,J
=8.1Hz,2 H,Ar-H3,6
),8.08(dd,J
=7.8Hz,1.2Hz,2 H,Ar-H4,5
),9.17(dd,J
=8.7Hz,1.2Hz,2 H,Ar-H2,7
),12.17(s,2 H,Ar-NH-)
1,8-Bis[3-(diethylamino)propionamido]anthraquinone(4a)
取1,8-Bis(3-chloropropionamido)anthraquinone(4
,0.42g,1.0mmol)加pyridine(0.5ml)以及diethylamine(0.6ml,6mmole)溶於20ml的無水THF中。此混合液於mini-reactor密閉裝置中反應,反應溫度約為油浴下70-80℃,反應6小時。將反應完的混合液倒入50ml的冰水中,之後使用ethyl acetate萃取,最後再以ethanol再結晶,得到橘黃色蔥醌衍生物4a
。
Mol.Wt.:492.2737(C28
H36
N4
O4
)
Yield:72%
Mp:166-167℃(EtOH)(lit.37 mp:175-176℃)
IR(KBr)cm-1:3240(NH),2969(NH),1699(CO),1625(CO)
HRMS(EI)m/z calcd for C28
H36
N4
O4 +
[M+H]+
:492.2737.Found:492.2747.
1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm):1.05(t,J
=7.2Hz,12H,-CH3),2.60(q,J
=7.2Hz,8H,-CH2-),2.63(t,J
=7.2Hz,4 H,-CH2-),2.92(t,J
=7.2Hz,4 H,-CH2-),7.66(t,J
=7.8Hz,2 H,Ar-H3,6),7.92(dd,J
=7.2Hz,1.2Hz,2 H,Ar-H4,5),9.04(dd,J
=8.4Hz,1.2Hz,2 H,Ar-H2,7),12.01(s,2 H,Ar-NH-)
13C-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm):11.12,36.46,46.40,48.08,117.99(C8a,9a),121.77(C2,7),126.35(C4,5),132.83(C3,6),135.18(C4a,5a),141.49(C1,8),171.40(NCO),181.79(C10O),190.71(C9O)
1,8-Bis[3-(isobutylamino)propionamido]anthraquinone(4b)
取1,8-Bis(3-chloropropionamido)anthraquinone(4
,0.42g,1.0mmol)加pyridine(0.5ml)以及isobutylamine(0.6ml,6mmole)溶於20ml的無水THF中。此混合液於mini-reactor密閉裝置中反應,反應溫度約為油浴下70-80℃,反應6小時。將反應完的混合液倒入50ml的冰水中,之後使用ethyl acetate萃取,最後再以ethanol再結晶,得到蔥醌衍生物4b
。
Mol.Wt.:492.2737(C28H36N4O4)
Yield:54%
Mp:224-225℃(EtOH)
IR(KBr)cm-1:3249(NH),2954(NH),1690(CO),1627(CO)
HRMS(EI)m/z calcd for C28H36N4O4+[M+H]+:492.2737.Found:492.2728.
1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm):0.93(dJ
=6.6Hz,12H,CH3),1.74-1.81(m,2H,CH),2.51(d,J
=6.6Hz,4H,CH2),2.78(t,J
=6.3Hz,4 H,-CH2-),3.06(t,J
=6.3Hz,4 H,-CH2-),7.77(t,J
=8.1Hz,2 H,Ar-H3,6),8.05(dd,J
=7.8Hz,1.2Hz,2 H,Ar-H4,5),9.15(dd,J
=8.4Hz,1.2Hz,2 H,Ar-H2,7),12.13(s,2 H,Ar-NH-)
13C-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm):19.72,27.28,38.00,44.54,57.12,117.20(C8a,9a),121.36(C2,7),125.74(C4,5),132.19(C3,6),134.91(C4a,5a),141.11(C1,8),170.92(NCO),180.98(C10O),190.10(C9O)
1,8-Bis[3-(3,5-difluorobenzylamino)propionamido]anthraquinone(4c)
取1,8-Bis(3-chloropropionamido)anthraquinone(4
,0.42g,1.0mmol)加pyridine(0.5ml)以及3,5-difluorobenzylamine(0.7ml,6mmole)溶於20ml的無水THF中。此混合液於mini-reactor密閉裝置中反應,反應溫度約為油浴下70-80℃,反應6小時。將反應完的混合液倒入50ml的冰水中,之後使用ethyl acetate萃取,最後再以ethanol再結晶,得到蔥醌衍生物4c
。
Mol.Wt.:632.2047(C34H28F4N4O4)
Yield:40%
Mp:190-191℃(EtOH)
IR(KBr)cm-1:3246(NH),2909(NH),1702(CO),1626(CO)
HRMS(EI)m/z calcd for C34H28F4N4O4+[M+H]+:632.2047.Found:632.2044.
1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm):2.76(t,J
=6.3Hz,4 H,-CH2-),3.05(t,J
=6.3Hz,4 H,-CH2-),3.86(s,4H,-CH2-),6.62(tt,J
=9.0Hz,2.1Hz,2 H,Ar’-H4),6.89(dd,J
=8.1Hz,1.8Hz,4 H,Ar’-H2,6),7.78(t,J
=8.1Hz,2 H,Ar-H3,6),8.06(dd,J
=7.8Hz,1.2Hz,2 H,Ar-H4,5),9.15(dd,J
=8.4Hz,1.2Hz,2 H,Ar-H2,7),12.09(s,2 H,Ar-NH-)
13C-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm):38.40,44.15,52.41,101.68,109.76,110.08,117.76(C8a,9a),121.88(C2,7),126.10(C4,5),132.83(C3,6),135.36(C4a,5a),141.46(C1,8),144.18,161.16,164.29,170.91(NCO),181.53(C10O),191.00(C9O)
1,8-Bis[2-(N-Boc-ethanediamino)propionamido]anthraquinone(4d)
取1,8-Bis(3-chloropropionamido)anthraquinone(4
,0.42g,1.0mmol)加pyridine(0.5ml)以及N-Boc-ethanediamine(0.9ml,6mmole)溶於20ml的無水THF中。此混合液於mini-reactor密閉裝置中反應,反應溫度約為油浴下70-80℃,反應6小時。將反應完的混合液倒入50ml的冰水中,之後使用ethyl acetate萃取,最後再以ethanol再結晶,得到蔥醌衍生物4d
。
Mol.Wt.:666.3377(C34H46N6O8)
Yield:30%
Mp:101-102℃(EtOH)
IR(KBr)cm-1:3359(NH),2967(NH),1692(CO)
FAB-MS m/z(%):666(M+,2.17),668([M+2]+,100)
1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm):1.39(s,18H,CH3),2.76(t,J
=6.3Hz,4 H,-CH2-),2.83(t,J
=5.7Hz,4 H,-CH2-),3.08(t,J
=6.3Hz,4 H,-CH2-),3.28(q,J
=5.7Hz,4 H,-CH2-),5.18(s,2 H,NH),7.77(t,J
=8.4Hz,2 H,Ar-H3,6),8.05(dd,J
=7.5Hz,1.2Hz,2 H,Ar-H4,5),9.14(dd,J
=8.7Hz,1.2Hz,2 H,Ar-H2,7),12.13(s,2 H,Ar-NH-)
13C-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm):27.93,40.11,49.33,53.32,78.75,118.39(C8a,9a),121.77(C2,7),126.07(C4,5),132.77(C3,6),134.90(C4a,5a),140.85(C1,8),155.97(CCO),171.92(NCO),181.90(C10O),189.71(C9O)
1,8-Bis[2-(dimethylethanediamino)pr0pi0namido]anthraquinone(4e)
取1,8-Bis(3-chloropropionamido)anthraquinone(4
,0.42g,1.0mmol)加pyridine(0.5ml)以及N,N-dimethylethanediamine(0.7ml,6mmole)溶於20ml的無水THF中。此混合液於mini-reactor密閉裝置中反應,反應溫度約為油浴下70-80℃,反應6小時。將反應完的混合液倒入50ml的冰水中,之後使用ethyl acetate萃取,最後再以ethanol再結晶,得到蔥醌衍生物4e
。
Mol.Wt.:522.2955(C28H38N6O4)
Yield:18%
Mp:100-102℃(EtOH)
IR(KBr)cm-1:3248(NH),2938(NH),1690(CO)
HRMS(EI)m/z calcd for C28H38N6O4+[M+H]+:522.2955.Found:522.2964.
1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm):2.22(s,8 H,-CH3),2.44(t,J
=6.0Hz,4 H,-CH2-),2.77(t,J
=6.3Hz,4 H,-CH2-),2.80(t,J
=6.0Hz,4 H,-CH2-),3.09(t,J
=6.3Hz,4 H,-CH2-),7.76(t,J
=8.1Hz,2 H,Ar-H3,6),8.04(dd,J
=7.8Hz,1.5Hz,2 H,Ar-H4,5),9.14(dd,J
=8.7Hz,1.5Hz,2 H,Ar-H2,7),12.13(s,2 H,Ar-NH-)
13C-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm):38.60,44.87,45.29,46.83,58.57,118.03(C8a,9a),121.82(C2,7),126.30(C4,5),132.91(C3,6),135.23(C4a,5a),141.53(C1,8),171.12(NCO),181.77(C10O),190.92(C9O)
1,8-Bis[2-(dimethylamino)propionamido]anthraquinone(4f)
取1,8-Bis(3-chloropropionamido)anthraquinone(4
,0.42g,1.0mmol)加pyridine(0.5ml)以及dimethylamine(0.6ml,6mmole)溶於20ml的無水THF中。此混合液於mini-reactor密閉裝置中反應,反應溫度約為油浴下70-80℃,反應6小時。將反應完的混合液倒入50ml的冰水中,之後使用ethyl
acetate萃取,最後再以ethanol再結晶,得到蔥醌衍生物4f
。
Mol.Wt.:436.2111(C24H28N4O4)
Yield:74%
Mp:116-117℃(EtOH)(lit.37 mp:126℃)
IR(KBr)cm-1:3251(NH),2949(NH),1697(CO),1626(CO)
HRMS(EI)m/z calcd for C24H28N4O4+[M+H]+:436.2111.Found:436.2111.
1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm):2.36(s,12 H,-CH3),2.71(t,J
=6.3Hz,4 H,-CH2-),2.80(t,J
=6.3Hz,4H,-CH2-),7.76(t,J
=8.1Hz,2 H,Ar-H3,6),8.05(dd,J
=7.5Hz,1.2Hz,2 H,Ar-H4,5),9.14(dd,J
=8.4Hz,1.2Hz,2 H,Ar-H2,7),12.22(s,2 H,Ar-NH-)
13C-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm):36.29,44.66,54.34,117.89(C8a,9a),121.66(C2,7),126.33(C4,5),132.61(C3,6),135.01(C4a,5a),141.29(C1,8),170.84(NCO),181.52(C10O),190.34(C9O)
1,8-Bis[2-(dipropylamino)propionamido]anthraquinone(4g)
取1,8-Bis(3-chloropropionamido)anthraquinone(4
,0.42g,1.0mmol)加pyridine(0.5ml)以及dipropylamine(0.7ml,6mmole)溶於20ml的無水THF中。此混合液於mini-reactor密閉裝置中反應,反應溫度約為油浴下70-80℃,反應6小時。將反應完的混合液倒入50ml的冰水中,之後使用ethyl acetate萃取,最後再以ethanol再結晶,得到蔥醌衍生物4g
。
Mol.Wt.:548.3363(C32H44N4O4)
Yield:79%
Mp:129-130℃(EtOH)
IR(KBr)cm-1:3234(NH),2959(NH),1698(CO),1626(CO)
HRMS(EI)m/z calcd for C32H44N4O4+[M+H]+:548.3363.Found:548.3374.
1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm):0.87(t,J
=7.5Hz,12 H,-CH3),1.46-1.53(m,8H,-CH2-),2.46(t,J
=5.4Hz,8 H,-CH2-),2.67(t,J
=6.9Hz,4 H,-CH2-),2.96(t,J
=6.9Hz,4 H,-CH2-),7.76(t,J
=8.1Hz,2 H,Ar-H3,6),8.04(d,J
=7.5Hz,2 H,Ar-H4,5),9.15(d,J
=8.7Hz,2 H,Ar-H2,7),12.11(s,2 H,Ar-NH-)
13C-NMR11.21,19.66,36.72,49.46,55.61,117.79(C8a,9a),121.68(C2,7),126.19(C4,5),132.77(C3,6),135.18(C4a,5a),141.58(C1,8),171.43(NCO),181.69(C1OO),190.78(C9O)
1,8-Bis[2-(methylamino)propionamido]anthraquinone(4h)
取1,8-Bis(3-chloropropionamido)anthraquinone(4
,0.42g,1.0mmol)加pyridine(0.5ml)以及methylamine(0.4ml,6mmole)溶於20ml的無水THF中。此混合液於mini-reactor密閉裝置中反應,反應溫度約為油浴下70-80℃,反應6小時。將反應完的混合液倒入50ml的冰水中,之後使用ethylaeetate萃取,最後再以ethanol再結晶,得到蔥醌衍生物4h
。
Mol.Wt.:408.1798(C22H24N4O4)
Yield:32%
Mp:233-234℃(EtOH)
IR(KBr)cm-1:3249(NH),2967(NH),1690(CO),1624(CO)
HRMS(EI)m/z calcd for C22H24N4O4+[M+H]+:408.1798.Found:408.1783.
1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm):2.53(s,6 H,-CH3),2.78(t,J
=6.3Hz,4 H,-CH2-),3.05(t,J
=6.3Hz,4 H,-CH2-),7.77(t,J
=8.1Hz,2 H,Ar-H3,6),8.05(dd,J
=7.5Hz,1.2Hz,2 H,Ar-H4,5),9.14(dd,J
=8.4Hz,1.2Hz,2 H,Ar-H2,7),12.17(s,2 H,Ar-NH-)
13C-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm):35.65,38.03,46.82,118.06(C8a,9a),121.99(C2,7),126.33(C4,5),132.90(C3,6),135.35(C4a,5a),141.43(C1,8),171.19(NCO),181.83(C10O),190.97(C9O)
1,8-Bis[2-(isopropylamino)propionamido]anthraquinone(4i)
取1,8-Bis(3-chloropropionamido)anthraquinone(4
,0.42g,1.0mmol)加pyridine(0.5ml)以及isopropylamine(0.6ml,6mmole)溶於20ml的無水THF中。此混合液於mini-reactor密閉裝置中反應,反應溫度約為油浴下70-80℃,反應6小時。將反應完的混合液倒入50ml的冰水中,之後使用ethyl acetate萃取,最後再以ethanol再結晶,得到蔥醌衍生物4i
。
Mol.Wt.:464.2424(C26H32N4O4)
Yield:58%
Mp:105-106℃(EtOH)
IR(KBr)cm-1:3249(NH),2967(NH),1689(CO),1624(CO)
HRMS(EI)m/z calcd for C26H32N4O4+[M+H]+:464.2424.Found:464.2425.
1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm):1.11(d,J
=6.3Hz,12 H,-CH3),2.78(t,J
=6.3Hz,4 H,-CH2-),2.88-2.92(m,2 H,-CH),3.06(t,J
=6.3Hz,4 H,-CH2-),7.77(t,J
=7.8Hz,2 H,Ar-H3,6),8.05(dd,J
=7.8Hz,1.5Hz,2 H,Ar-H4,5),9.14(dd,J
=8.7Hz,1.5Hz,2 H,Ar-H2,7),12.14(s,2 H,Ar-NH-)
13C-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm):22.20,38.61,42.12,48.04,117.59(C8a,9a),121.65(C2,7),126.04(C4,5),132.59(C3,6),135.15(C4a,5a),141.36(C1,8),171.11(NCO),181.37(C10O),190.55(C9O)
1,8-Bis[2-(dimethylpropanediamino)propionamido]anthraquinone(4j)
取1,8-Bis(3-chloropropionamido)anthraquinone(4
,0.42g,1.0mmol)加pyridine(0.5ml)以及N,N-dimethylpropane-1,3-diamine(0.7ml,6mmole)溶於20ml的無水THF中。此混合液於mini-reactor密閉裝置中反應,反應溫度約為油浴下70-80℃,反應6小時。將反應完的混合液倒入50ml的冰水中,之後使用ethyl acetate萃取,最後再以ethanol再結晶,得到蔥醌衍生物4j
。
Mol.Wt.:550.3268(C30H42N6O4)
Yield:44%
Mp:107-108℃(EtOH)
IR(KBr)cm-1:3254(NH),2928(NH),1688(CO)
FAB-MS m/z(%):552([M+2]+,100)
1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm):1.67-1.74(m,4 H,-CH2-),2.19(s,12 H,-CH3),2.32(t,J
=7.2Hz,4 H,-CH2-),2.73(t,J
=6.9Hz,4 H,-CH2-),2.79(t,J
=6.3Hz,4 H,-CH2-),3.06(t,J
=6.3Hz,4 H,-CH2-),7.76(t,J
=7.8Hz,2 H,Ar-H3,6),8.04(dd,J
=7.5Hz,1.2Hz,2 H,Ar-H4,5),9.14(d,J
=8.4Hz,2 H,Ar-H2,7),12.12(s,2 H,Ar-NH-)
13C-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm):27.33,38.41,44.79,47.70,57.33,117.93(C8a,9a),121.84(C2,7),126.24(C4,5),132.85(C3,6),135.26(C4a,5a),141.48(C1,8),171.19(NCO),181.73(C10O),190.88(C9O)
1,8-Bis[2-(N-ethylmethylamino)propionamido]anthraquinone(4k)
取1,8-Bis(3-chloropropionamido)anthraquinone(4
,0.42g,1.0mmol)加pyridine(0.5ml)以及N-ethylmethylamine(0.6ml,6mmole)溶於20ml的無水THF中。此混合液於mini-reactor密閉裝置中反應,反應溫度約為油浴下70-80℃,反應6小時。將反應完的混合液倒入50ml的冰水中,之後使用ethyl acetate萃取,最後再以ethanol再結晶,得到蔥醌衍生物4k
。
Mol.Wt.:464.2424(C26H32N4O4)
Yield:79%
Mp:129-130℃(EtOH)
IR(KBr)cm-1:3233(NH),2969(NH),1700(CO),1624(CO)
HRMS(EI)m/z calcd for C26H32N4O4+[M+H]+:464.2424.Found:464.2419.
1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm):1.09(t,J
=7.2Hz,6 H,-CH3),2.33(s,4 H,-CH3),2.54(q,J
=7.2Hz,4 H,-CH2-),2.70(t,J
=6.9Hz,4 H,-CH2-),2.86(t,J
=6.6Hz,4 H,-CH2-),7.72(t,J
=8.4Hz,2 H,Ar-H3,6),8.00(dd,J
=7.5Hz,1.2Hz,2 H,Ar-H4,5),9.09(dd,J
=8.7Hz,1.2Hz,2 H,Ar-H2,7),12.14(s,2 H,Ar-NH-)
13C-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm):11.41,36.20,40.80,50.74,51.93,117.89(C8a,9a),121.70(C2,7),126.33(C4,5),132.67(C3,6),135.08(C4a,5a),141.36(C1,8),171.07(NCO),181.60(C10O),190.45(C9O)
MTT分析法
MTT比色法抗癌活性測試的基本原理是以脫氫酵素(dehydrogenase)活性的測量來反應細胞的生長狀況:利用MTT[3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetra zolium bromide]在活細胞中會被活動中的粒腺體內的脫氫酵素切斷其tetrazolium環,形成formazan使顏色由黃色轉為紫色,在顯微鏡下明顯可見formazan結晶,而死細胞中的粒腺體不具活化的脫氫酵素,無法反應產生結晶,仍維持黃色。MTT在加入經數天培養的細胞培養物中作用約2小時後,可產生與脫氫酵素總量成比例的formazan沉澱。在去除培養液後,加入DMSO溶出此紫色沉澱物,即可以560/670nm的光度計讀出其吸光值。從而可初步看出藥物對正常細胞以及癌
細胞的抑制效果。
選用GBM 8401、GBM 8901(human brain glioblastoma)及SVG p12(human brain astroglia)為實驗用的細胞株,使用96孔培養皿,每孔注入等數目的細胞,約5000 cells/well。待細胞培養24小時貼壁完成,將96孔培養盤規劃出實驗組與不含樣品的控制組,將樣品以培養液稀釋成10μg/mL,各取200μL加到實驗組中,而控制組則加入200μL不加樣品的培養液。培養46小時後於每孔加入MTT solution 10μL,於37℃,5% CO2下培養2小時,之後每孔加入DMSO 100μL溶解formazan,振搖10分鐘,以560/670nm的光度計讀出其吸光值,將所得實驗組數據除以控制組,便可初估cell viability。
MTT assay篩選結果
GBM 8401之篩選結果,如第十圖所示;GBM 8901篩選結果,如第十一圖所示;SVG p12篩選結果,如第十二圖所示及MTT assay篩選結果如表一所示。
利用GBM 8401,GBM 8901,SVG p12(normal)三株細胞株來進行1,8-bis-substituted amidoanthraquinone之細胞毒性試驗,細胞經由藥物處理後46小時與定量的MTT solution反應,2小時後再用DMSO回溶formazan,測在560/670nm的O.D.值,再計算實驗組(加藥組)之於控制組(不加藥組)的比例。
在此次初步篩選後以小於80%存活率作抑制效果的討論,發現3i
、3j
、3m
、3o
、3p
、4a-4k
對於GBM 8401腫瘤細胞有抑制效果,3j
、3k
、3n
、3o
、3p
、3t
、4a-4k
對於GBM 8901腫瘤細胞有抑制效果;而其中尤以3i
、3j
、3k
、3m
、3t
及4c
對SVG p12有80%以上的存活率,是此次結果中具有潛力的蔥醌衍生物。
端粒序列複製法(Telomeric repeat amplification protocol,TRAP)
端粒序列複製法是目前較常使用來偵測端粒酶活性的方法,此方法分成兩個主要階段,第一階段:端粒酶延長帶有端粒序列的寡核酸(TSG4 primer:5’ GGG ATT GGG ATT GGG ATT GGG TT3’);第二階段:聚合酶連鎖反應大量複製端粒酶產物(CX primer:5’CCCTTA CCCTTA CCCTTA CCCTAA3’),當化合物有抑制端粒酶活性時,將無法再做端粒序列的複製。內標準對照實驗(Internal control)於TRAP分析反應中加入一段36 bases的寡核酸(TSNT:5’ AAT CCG TCG AGC AGA GTT AAA AGG CCG AGA AGC GAT 3’),此段寡核酸可與TRAP反應在PCR放大的過程中共用TS導引子,但須加入另一段反向導引子(NT primer:5’ ATC GCT TCTCGG CCT TTT-3’)才能在PCR過程被放大,此對照組主要是監測Taq polymerase的活性。
分析方法之進行,首先將反應所需使用之360nM CX引子,185nM NT引子,與400 aM寡核酸TSNT置於試管底部,並於試管中置入蠟塊(PERKIN ELMER AmpliWax PCR Gem 50),利用PCR熱循環機(PERKIN ELMER 9700)以90℃、10分鐘,72℃、3分鐘,50℃、1分鐘,20℃、1分鐘待温度降至4℃時再將封好蠟塊之試管取出。
將欲分析之細胞萃出物4μl約含0.5~2μl細胞萃出物總蛋白含量(相當於103~104個細胞的萃出物),置於50μl反應混合試劑中,其中包含有50μM dNTP,3000cpm以上標定TS引子,360nM未標定TSG4引子,1μg Taq polymerase,T-PCR緩衝液(10×T-PCR buffer:200mM Tris,15mM MgCl2,680mM KCl,0.5% Tween 20,10mM EGTA,pH 8.3),反應中所使用之無菌二次水需以0.1% DEPC(USB)處理24小時再以殺菌釜加熱滅菌,此步驟可除去水中之RNase以避免影響反應進行。
將細胞萃出物與反應試劑置於0.2ml PCR專用試管,30℃反應30分鐘,使分析之細胞萃出物中之端粒酶延長TSG4引子,再將整個反應混合物加熱至94℃、3分鐘,再以94℃、30秒,50℃、30秒,72℃、1分鐘的
條件下進行45次PCR循環反應,最後以94℃、30秒,50℃、30秒,72℃、1分鐘的條件下進行1個循環反應,之後終止整個反應。TRAP分析法中陰性對照組為整個反應中加入5μl mg/ml RNase A。由已完成PCR反應的50μ
L反應混合物中,加入10μ
L DNA dye混合均勻,取50μ
L混合液填充入10% acrylamide gel,以125Volt、400mA進行約3小時膠體電泳,取下電泳膠片,以SYBR Green I(稀釋一萬倍)染色並震搖30分鐘,再以UV燈激發後,經由相機拍照可得顯像圖片。
TRAP assay篩選結果
TRAP assay端粒酶抑制劑篩選結果(如第十三圖所示)。TRAP分析法中,理論上主要是因為TSG4引子為一端粒序列,正常的情形之下會自行形成G-quadruplex的特殊結構,我們希望化合物能穩定此結構,使端粒酶無法與端粒作用,進而達到抑制端粒酶的作用,但是此實驗無法確定其對端粒酶無直接的抑制作用,可是不論其是經由穩定G-quadruplex來達到抑制效果或是直接抑制端粒酶,皆是我們試驗希望達成的目標,希望找出對端粒酶具有抑制效果的蔥醌衍生物。在膠體電泳的結果中,陽性對照組(P)是以DMSO來代替化合物進行分析,陰性對照組(N)是以5μ
L 0.1mg/mL RNase A(CLONTECH)來代替化合物進行分析。陽性對照組(P)會製造出許多的端粒片段,陰性對照組(N)則無,本來使用1mM當做初步篩選,但基於水溶性較差會有析出的問題,所以改用10μM篩選,具有端粒酶抑制效果的是以蔥醌衍生物4e
、4i
及4j
這3個化合物。
化學合成
實驗過程中催化劑的討論:
a.pyridine:本實驗於醯化反應中加入pyridine當作催化劑,由於1,8-aminoanthraquinone在醯化過程中反應產生大量HCl,因此利用pyridine來中和HCl,另一方面pyridine可以活化aminoanthraquinone上的氮原子,使醯化反應更易進行。進行4
series的合成時,在第二步接上所選擇amine,
發現使用pyridine作為催化劑時較容易反應完全。
b.N,N-Diisopropylethylamine(DIPEA):本實驗使用DIPEA當作接上胺基酸側鏈的催化劑,由於購入的胺基酸COOH端以酯化方式保護,NH端作成HCl的鹽類,因此反應過程中必須將NH端活化,所以選擇鹼性製劑當催化劑,反應過程中須加溫至130℃,若選用鹼性過強的催化劑會造成COOH端的酯鏈水解而失去保護的效果,因此選用N,N-Diisopropylethylamine(DIPEA)當作催化劑。
c.Triethylamine(TEA):本實驗進行3
series的合成時,在第二步接上所選擇amine,原本使用pyridine作為催化劑,後來發現使用TEA作為催化劑配合130℃高溫反應30分鐘,可以得到純度較高的產物。
實驗過程中溶劑、溫度的討論:
醯化反應時,由於醯氯本身即為高活性物質,會與anthraquinone產生劇烈的反應,產生HCl,所以必須在冰浴之下進行加醯氯的步驟,再進行室溫反應24小時。進行蔥醌衍生物3
接上胺基酸的反應時,必定要先使胺基酸先全部溶於DMF再加入3
,否則難以反應完全。而反應時間更要在130℃下要一個半小時才能反應完全,可能是受HCl保護的NH端活性較差的關係。而蔥醌衍生物3
若只是接上一般amine在130℃下只需要半個小時內就可以反應完畢,反應越長,產率越低。蔥醌衍生物3
相當難溶,嘗試過迴流的方法數天還是無法溶解,唯有使用可以密閉加壓的mini-reactor裝置在高溫高壓下才能使之溶解。而蔥醌衍生物4
接上一般的amine時一開始是使用DMF在130℃下反應半個小時,發現非常難以純化,即使將時間縮短也是一樣,難以控制。後來使用THF當溶劑,搭配mini-reactor,將溫度調在60℃,降低反應的碰撞速率,延長反應時間至六個小時,最後得到較純的產物。
反應過程中純化與產物產率的討論:
在純化的部份都是用酒精做再結晶,原因是因為蔥醌衍生物3,4
皆具有不溶於酒精的特性,而進行粗產物的純化時,利用酒精做再結晶可以將
起始物過濾掉。而比較產率(表二)的時候,發現到如3c
、3f
、3l
、3m
、3n
、3r
、3s
、4a
、4f
、4g
、4k
這些側鏈上接上三級胺的產率高於接上二級胺的,推估可能是這些接二級胺側鏈上的NH會當親核基生成其他副產物。而接上胺基酸的3a-3j,3t
的產率略低於接上alkylamine的,推估是因為此類蔥醌衍生物極性比較大,在萃取的時候部分溶於水中造成產率降低。
實驗過程中熔點的討論:
我們可以發現此類蔥醌衍生物在熔點上的差異(表二),大部分化合物側鏈接上較短的直鏈其融點較高;直鏈越長,熔點有下降的趨勢,例如:3m
(194-195℃)>3r
(186-187℃)>3s
(159-166℃)而分子量較大的胺基酸,會增加分子之間的接觸面積近而增加分子間的作用力,因為如此其熔點較高,例如:3g
(238-239℃)>3d
(150-151℃)>3h
(119-120℃),另外支鏈含芳香環的熔點相對越高,例如:3j
(119-120℃)、3q
(190-191℃)、4c
(190-191℃);另一方面我們也發現光學異構物有相似的熔點,例如:3d
、3e
;3h
、3i
。
從NMR圖譜來探討disubstituted peptidyl anthraquinone光學異構物的合成:
由於光學異構物本身的物理性質(如熔點、沸點)及其化學反應性大致類似,因從實驗中所檢測的數據即可看出左右旋的異構物在NMR圖譜中,氫譜及碳譜的差異很小,例如:蔥醌衍生物3h
、3i
在NMR圖譜中(表三),可以看出蔥醌衍生物3h
中δ1.46是支鏈C1上H的分裂訊號,而在蔥醌衍生物3i
中δ1.44有與蔥醌衍生物3h
一樣的分裂訊號,一樣分裂成兩根;接著在δ3.38以及δ3.70是蔥醌衍生物3h
直鏈C2上H的分裂訊號,由於後面所接的分子屬於不對稱型式,因此C2上的兩個H是環境不同的兩個H,彼此會互相影響而各分裂成兩根訊號,而在蔥醌衍生物3i
中δ3.38以及δ3.70有與蔥醌衍生物3h
一樣的分裂訊號,一樣各分裂成兩根訊號,且偶合常數相似;接著在δ3.46是蔥醌衍生物3h
直鏈C3上H的分裂訊號,而在蔥醌衍生物3i
中δ3.46有與蔥醌衍生物3h
一樣的分裂訊號,且偶合常數相似;之後C4上H的分裂訊號以及苯環上H的分裂兩蔥醌衍生物3h
、3i
都是相似的。而在於碳譜的分析中結果跟氫譜類似,兩蔥醌衍生物3h
、3i
的化學位移都大致相同,由於在合成的過程中,未涉及改變光學異構物中心碳的組態,加上由熔點以及質譜儀中的數據判定可確定蔥醌衍生物3h
、3i
已被合成出來。而其它的光學異構物3d
、3e
也是依照上述的方式依序來判讀。
MTT assay:
分析的結果顯示在此次初步篩選後,3i
、3j
、3m
、3o
、3p
、4a-4k
在10μM濃度下對於GBM 8401腫瘤細胞有不錯的抑制效果;3j
、3k
、3n-3p
、3t
、4a-4k
在10μM濃度下對於GBM 8901腫瘤細胞有不錯的抑制效果。而其中尤以3i-3k
、3m
、3t
、4c
等六個蔥醌衍生物對於SVG p12正常細胞在10μM濃度下有80%以上的存活率,是此次結果中具有潛力的蔥醌衍生物。
TRAP assay:
a.在TRAP assay中,TSG4 primer會自動形成G-quadruplex的結構,當蔥醌衍生物穩定G-quadruplex時,telomerase將無法進行染色體末端的延伸,所以電泳膠上就不會看到telomere的片段。
b.本次測的蔥醌衍生物中,在10μM濃度下具有端粒酶抑制作用的為4e
、4i
及4j
這3個蔥醌衍生物。
Structure activity relationship討論:
a.支鏈長度的討論:
由藥理實驗可看出,amido group到側鏈上氮原子最好是間隔兩個碳原子,有可能是鏈長會影響末端group上的氮原子與Guanine的氫鍵鍵結而影響他穩定G-quadruplex的能力。
b.末端group的討論:
由MTT實驗可看出,末端有芳香環取代(如3j
、4c
)的效果較好,但並沒有作一系列芳香環的取代並無法準確評估。
末端接上胺基酸:較有效果的為接上(D)alaline、phenylalaline的衍生物。
末端接上三級氮:本次實驗中,末端有三級氮的蔥醌衍生物(如3e,3j
)在TRAP assay的評估下有抑制端粒酶的能力,或許是末端帶正電之氮原子與可與鹼基對行離子間作用力而有更佳的親和力。與端粒酶抑制劑BR-ACO-19、dibenzo[b,j](1,7)phenathroline(其化學結構如第十四圖所示)對
照,其共同特色皆為末端有N,N-dimethyl group的有效基團、而BR-ACO-19之側鏈更導入芳香團的取代,或許可以增加其選擇性,可見這樣的支鏈為有很有潛力的側鏈。
本發明化學合成31個蔥醌衍生物。
1.在MTT assay中,3
series的毒殺效果較弱,對正常細胞的毒性也較弱,當中3i
、3j
、3k
、3m
、3t
為有潛力的衍生物。
2.在MTT assay中,4
series的毒殺效果較強,對正常細胞的毒性也較強,當中4c
為比較有潛力的衍生物。
3.在TRAP assay中,3e
、4i
、4j
為有抑制端粒酶效果之蔥醌衍生物。化合物
綜上所述,本發明提供一種抑制癌症之蔥醌衍生物及其製造方法,該抑制癌症之蔥醌衍生物為一種全新化學結構的化合物(其為一系列導入胺基化合物的1,8-diamidoanthraquinone類的衍生物),其具有抑制癌症之功效,並能解決習知使用抑制癌症藥物doxorubincine會產生嚴重的心毒性之缺點。
故本發明實為一具有新穎性、進步性及可供產業上利用者,應符合我國專利法專利申請要件無疑,爰依法提出發明專利申請,祈 鈞局早日賜准專利,至感為禱。
惟以上所述者,僅為本發明較佳實施例而已,並非用來限定本發明實施之範圍,故舉凡依本發明申請專利範圍所述之構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾,均應包括於本發明之申請專利範圍內。
第一圖為習知化合物I 2-4
、I 5-9
及I 10-38
的合成示意圖。
第二圖為習知化合物I 5-7
、I 9
、I 28
及I 31
的化學結構圖。
第三圖為習知化合物I 5
、I 6
、I 9
及I 11
的化學結構圖。
第四圖為習知化合物Ⅱ 2-4
、Ⅱ 5-10
、Ⅱ 12-18
及Ⅱ 19-27
的合成示意圖。
第五圖為習知化合物mitoxantrone、Ⅱ 5
、Ⅱ 16
及Ⅱ 18
之化學結構圖。
第六圖為習知化合物Ⅲ 31-32
、Ⅲ 33-38
、Ⅲ 40-44
及Ⅲ 45-47
的合成示意圖。
第七圖為習知化合物Ⅱ 5
、Ⅱ 17
、Ⅲ 33
及Ⅲ 34
之化學結構圖。
第八圖為本發明抑制癌症之化合物之化學結構圖。
第九圖為本發明抑制癌症之化合物之製造步驟流程圖。
第十圖為本發明抑制癌症之化合物3a-4k
在10μM濃度下,GBM 8401細胞株的cell viability(%)。
第十一圖為本發明抑制癌症之化合物3a-4k
在10μM濃度下,GBM 8901細胞株的cell viability(%)。
第十二圖為本發明抑制癌症之化合物3a-4k
在10μM濃度下,SVG p12細胞株的cell viability(%)。
第十三圖為本發明抑制癌症之化合物3a-4k
在10μM濃度下,端粒序列複製法分析結果圖。
第十四圖為端粒酶抑制劑BR-ACO-19及dibenzo[b,i](1,7)phenathroline之化學結構圖。
其中n=1,R為NHCH2
CO2
CH3
、NHCH(CH2
CH2
SCH3
)CO2
CH3
、N(CH2
CH2
CH2
CH2
)CO2
CH3
、NHCH(CH(CH3
)2
)CO2
CH3
、(D)-NHCH(CH(CH3
)2
)CO2
CH3
、N(CH3
)CH2
CO2
CH3
、NHCH(CH2
CH(CH3
)2
)CO2
CH3
、NHCH(CH3
)CO2
CH3
、(D)-NHCH(CH3
)CO2
CH3
、NHCH(C6
H3
)CO2
CH3
、NHCH3
CH(CH3
)2
、N(CH2
CH3
)2
、N(CH3
)2
、N(CH2
CH2
CH3
)2
、NHCH(CH3
)2
、NHCH2
CH3
、3-(CF3
)C6
H4
CH2
NH、N(CH3
)CH2
CH3
、N(CH3
)CH2
CH2
CH3
及NHCH(CH2
OCH(CH3
)3
)CO2
CH3
所組成之群組之其中之一者;及其中n=2,R為N(CH2
CH3
)2
、NHCH2
CH(CH3
)2
、3,5-F2
C6
H3
CH2
NH、NHCH2
CH2
NHCO2
C(CH3
)、NHCH2
CH2
N(CH3
)2
、N(CH3
)2
、N(CH2
CH2
CH3
)2
、NHCH3
、NHCH(CH3
)2
、NHCH2
CH2
CH2
N(CH3
)2
及N(CH3
)CH2
CH3
所組成之群組之其中之一者。
Claims (17)
- 一種抑制癌症之蔥醌衍生物,其為下式(I):
其中n=1,R為NHCH(CH2 OCH(CH3 )3 )CO2 CH3 ;或其中n=2,R為3,5-F2 C6 H3 CH2 NH。 - 一種如申請專利範圍第1項之抑制癌症之蔥醌衍生物之製造方法,其中當n=1時,其步驟包括:(1)將1,8-雙(氯乙醯胺基)蒽醌(1,8-bis(chloroacetamido)anthraquinone)或1,8-雙(3-氯丙醯胺基)蒽醌(1,8-bis(3-chloropropionamido)anthraquinone)加入胺類化合物、催化劑及無水二甲基甲醯胺(dimethylformamide,簡稱DMF),形成混合液進行反應,反應溫度為油浴130-150℃,隨後置入冰水中;及(2)使用ethyl acetate萃取,並以ethanol再結晶得到抑制癌症之化合物;其中,該胺類化合物係選自O-四 -丁基-絲氨酸甲酯鹽酸鹽(O-tert -butyl-serine methyl ester hydrochloride)以及3,5-二氟苯胺(3,5-difluorobenzylamine),該催化劑為N,N-二異丙基乙基胺(N,N-Diisopropylethylamine,簡稱DIPEA。
- 一種如申請專利範圍第1項之抑制癌症之蔥醌衍生物之製造方法,其中當n=2時,該製造方法之步驟包括:(1)將1,8-雙(3-氯丙醯胺基)蒽醌(1,8-bis(3-chloropropionamido)anthraquinone)加入胺類化合物、催化劑及無水二甲基甲醯胺(dimethylformamide,簡稱DMF),形成混合液進行反應,反應溫度為油浴70-80℃,隨後置入冰水中;及 (2)使用ethyl acetate萃取,並以ethanol再結晶得到該抑制癌症之衍生物;其中,該胺類化合物為3,5-二氟苯胺(3,5-difluorobenzylamine),該催化劑為砒啶(pyridine)。
- 如申請專利範圍第2或3項所述之抑制癌症之蔥醌衍生物之製造方法,其中步驟(1)更包括在一密閉裝置中反應之步驟。
- 如申請專利範圍第2或3項所述之抑制癌症之化合物之製造方法,其中步驟(1)更包括該混合液在一油浴下反應後,再將該混合液倒於冰水中之步驟。
- 如申請專利範圍第5項所述之抑制癌症之蔥醌衍生物之製造方法,其中該油浴之溫度為70~150℃,且反應時間為0.5~6小時。
- 如申請專利範圍第2或3項所述之抑制癌症之化合物之製造方法,其中步驟(2)中該純化之步驟包括過濾、減壓濃縮或萃取之步驟。
- 如申請專利範圍第7項所述之抑制癌症之蔥醌衍生物之製造方法,該萃取之步驟係使用乙酸乙酯(ethyl acetate)進行萃取。
- 如申請專利範圍第2或3項所述之抑制癌症之化合物之製造方法,其中步驟(2)中更包括使用乙醇(ethanol)進行再結晶之步驟。
- 如申請專利範圍第2或3項所述之抑制癌症之蔥醌衍生物之製造方法,其中步驟(1)中該1,8-雙(氯乙醯胺基)蒽醌(1,8-bis(chloroacetamido)anthraquinone)之製造方法,其步驟包括:將1,8-二硝基蒽醌(1,8-dinitroanthraquinone)加入乙醇,再加入無水硫酸鈉(sodium sultide nonahydrate)和氫氧化鈉(sodium hydroxide)之水溶液進行混合後迴流;靜置並過濾後,再結晶得到1,8-二氨基蒽醌(1,8-diaminoanthraquinone);將該1,8-二氨基蒽醌溶於N,N-二甲基甲醯胺(N,N-dimethylform amide),並加入砒啶(pyridine)催化,再加入氯乙醯氯(chloroacetyl chloride)混合反應;及倒入冰水中,過濾後再結晶得到1,8-雙(氯乙醯胺基)蒽醌。
- 如申請專利範圍第10項所述之抑制癌症之蔥醌衍生物之製造方法,其中加入砒啶催化之步驟在一冰浴下進行。
- 如申請專利範圍第11項所述之抑制癌症之蔥醌衍生物之製造方法,其中再加入氯乙醯氯(chloroacetyl chloride)混合反應之步驟需移去該冰浴,並通入氮氣,且在避光的條件下進行。
- 如申請專利範圍第10項所述之抑制癌症之蔥醌衍生物之製造方法,其中再加入氯乙醯氯(chloroacetyl chloride)混合反應之步驟係於室溫下進行24小時。
- 如申請專利範圍第2或3項所述之抑制癌症之蔥醌衍生物之製造方法,其中步驟(1)中該1,8-雙(3-氯丙醯胺基)蒽醌(1,8-bis(3-chloropropionamido)anthraquinone)之製造方法,其步驟包括:將該1,8-二硝基蒽醌(1,8-diaminoanthraquinone)溶於N,N-二甲基甲醯胺(N,N-dimethylform amide),加入砒啶(pyridine)催化,再加入3-氯丙醯氯(3-chloropropioyl chloride)混合反應;及倒入冰水中,過濾後再結晶得到1,8-雙(3-氯丙醯胺基)蒽醌。
- 如申請專利範圍第14項所述之抑制癌症之蔥醌衍生物之製造方法,其中加入砒啶催化之步驟在一冰浴下進行。
- 如申請專利範圍第15項所述之抑制癌症之蔥醌衍生物之製造方法,其中再加入3-氯丙醯氯(3-chloropropioyl chloride)混合反應之步驟需移去該冰浴,並通入氮氣,且在避光的條件下進行。
- 如申請專利範圍第14項所述之抑制癌症之蔥醌衍生物之製造方法,其中再加入3-氯丙醯氯(3-chloropropioyl chloride)混合反應之步驟係於室溫下進行24小時。
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