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编号:10219950
3-苯基-4(1H)-喹啉酮新衍生物的合成及其心血管活性(Ⅰ)
http://www.100md.com 《中国药物化学杂志》 2000年第1期
     作者:徐鸣夏 王晓莉 莫尚武 李瑞雪 蔡绍辉

    单位:徐鸣夏(华西医科大学药学院,成都 610041);王晓莉(华西医科大学药学院,成都 610041);李瑞雪(华西医科大学药学院,成都 610041);莫尚武(四川大学原子核科学技术所,成都 610064);蔡绍辉(华西医科大学基础医学院,成都 610041)

    关键词:3-苯基-4(1H)-喹啉酮;降压;钙拮抗活性;45Ca跨膜流动技术

    中国药物化学杂志000103 摘 要:为了寻找理想的具心血管活性的药物,设计并合成了14个3-苯基-4(1H)-喹啉酮衍生物,均未见文献报道,其结构经核磁共振氢谱、质谱、红外光谱以及元素分析确证.对部分目标物进行了麻醉狗血压初步测定实验及钙拮抗活性实验,结果表明化合物(2)有一定降压及钙拮抗活性.

    Synthesis and Cardiovascular Activities of 3-Phenyl-
, 百拇医药
    4(1H)-Quinolinone Derivatives

    Xu Mingxia Wang Xiaoli Li Ruixue Mo Shangwu,Cai Shaohui

    (School of Pharmacy,West China University of Medical Science,Chengdu 610041)

    Abstract:Isoflavonoids possess broad biological activities,including cardiovascular activity.3-Phenyl-4(1H)-quinolinone derivatives are isosteres of isoflavonoids.3-Phenyl-4(1H)-quinolinone derivatives were synthesized.They all have not been reported in literature.The chemical structures were confirmed by EA,1H-NMR,MS and IR.The preliminary pharmacological tests on dogs showed that (2) exhibited some antihypertensive activity and calcium antagonistic activity.
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    Key words;3-phenyl-4(1H)-quinolinone derivatives;antihypertensive;calcium antagonistic activity;45Ca transmembrane influx technique▲

    异黄酮化合物具有广泛的生物活性,主要有心血管活性〔1〕、雌激素活性〔2〕及抗骨质疏松〔3〕、抗肿瘤〔4〕、抗炎〔5〕、抗病毒等活性.3-苯基-4(1H)-喹啉酮衍生物是异黄酮化合物的电子等排体.二者在空间结构上非常相似,预测可能有相似的生物活性.另外,文献报道3-苯基-4(1H)-喹啉酮类化合物具有心血管活性〔6〕,3-(2-甲氧基苯基)-6-吡咯啶基-4-(1H)-喹啉酮具有抗肿瘤活性〔7〕,因此以3-苯基-4(1H)-喹啉酮类化合物作为研究对象,希望从中找到生物活性理想的新化合物.
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    1 目标化合物及合成路线设计

    大豆黄素、芒柄花黄素、鸡豆黄素等异黄酮化合物的7位含有羟基,它们能降低血中甘油三酯的含量,具有降血脂以及其它生物活性.因此,首先设计4个7-羟基-3-苯基-4(1H)-喹啉酮衍生物(1)~(4),合成路线见图1.

    Fig.1 The route of synthesis for compounds (1)~(4)

    若化合物结构中的羟基或1位活泼氢被烷基取代,脂溶性以及渗入细胞膜的量将明显增加,生物活性也应有所改变,因此设计化合物(5)~(12).

    为了考察侧链烷基含卤原子以及环上含吸电子基时,生物活性的改变,设计化合物(13)及(14),结构见图2.
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    Fig.2 Structures of compounds (5)~(14)

    2 合成实验

    熔点用RD-1型以及1A 6304型电热熔点仪测定,温度未经校正;核磁共振谱用Varian INOVA-400型核磁共振仪测定,TMS为内标,d6-DMSO为溶剂;质谱用GC-MS 4510型质谱仪测定;红外光谱用PE-983型红外光谱仪测定;紫外光谱用UV-2201型紫外吸收光谱仪测定;元素分析用Carlo-Erba 1106型元素分析仪测定.

    2.1 7-羟基-3-苯基-4(1H)-喹啉酮(1)的制备

    取4.36 g(0.04 mol)间氨基酚于反应瓶中,加入25 mL 10%的盐酸,搅拌溶解后滴加自制的0.08 mol α-苯基丙醛酸乙酯〔8〕.滴完后继续反应2 h,生成沉淀,过滤,精制得α-苯基-β-(3-羟基苯氨基)-丙烯酸乙酯9.75 g,收率:86.1%,mp 145~147℃.再将9.75 g α-苯基-β-(3-羟基苯氨基)-丙烯酸乙酯溶于150 mL二苯醚中,加热沸腾30 min,自然冷却,析出固体,过滤,柱色谱〔以石油醚-丙酮(V∶V=4∶1)为展开剂〕分离,得化合物(1)5.29 g,收率:64.8%,mp 286~287℃.
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    按类似方法合成化合物(2)~(4).

    2.2 7-异丙氧基-3-苯基-4(1H)-喹啉酮(5)的制备

    取0.95 g(4 mmol)化合物(1)置于反应瓶中,加入20 mL DMF和50 mL丁酮,搅拌溶解后加入1.38 g(10 mmol)无水碳酸钾粉末以及4 mL(40 mmol)异碘丙烷.回流反应9 h后,蒸去溶剂,残留固体重结晶得化合物(5)0.98 g,收率:87.6%,mp 240~242℃(分解).

    按类似方法合成化合物(6)~(8).

    2.3 7-甲氧基-3-苯基-4(1H)-喹啉酮(9)的制备

    4.92 g(0.04 mol)苯甲醚与0.08 mol自制的α-苯基丙醛酸乙酯缩合反应8 h,静置分层,分出有机层,水层用乙醚萃取,合并有机层,依次用水和饱和食盐水洗涤,蒸出溶剂,得油状物,柱色谱得10.01 g α-苯基-β-(3-甲氧苯氨基)-丙烯酸乙酯,收率:92.6%,mp 77~78℃.
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    10.0 g α-苯基-β-(3-甲氧苯氨基)-丙烯酸乙酯溶于200 mL二苯醚中,加热沸腾反应30 min,冷却,析出固体,过滤,精制得化合物(9)7.82 g,收率:92.4%,mp 300~302℃.

    按类似方法制备化合物(10).

    2.4 1-甲基-7-羟基-3-苯基-4(1H)-喹啉酮(11)和1-甲基-7-甲氧基-3-苯基-4(1H)-喹啉酮(12)的制备

    1.0 g(0.025 mol)氢氧化钠溶于10 mL水中,加入4.0 g(0.013 mol)7-羟基-3-苯基-4(1H)-喹啉酮(1),在10℃左右滴加3.2 g(0.02 mol)硫酸二甲酯,100℃保温反应3 h,再用稀盐酸调pH至7,过滤,水洗得粗品3.92 g,显示为两斑点,柱色谱得化合物(11)0.48 g和化合物(12)2.8 g,(11)为黄色结晶,mp 286~287℃(分解),(12)为白色粉末,mp 180~182℃.
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    2.5 7-溴乙氧基-3-苯基-4(1H)-喹啉酮(13)的制备

    474 mg(2 mmol)7-羟基-3-苯基-4-(1H)-喹啉酮(1)与2 mL(23.10 mmol)1,2-二溴乙烷在200 mL丙酮中,加入200 mg(5.8 mmol)无水碳酸钾粉末作催化剂,回流反应24 h.蒸尽溶剂,残留物精制得440 mg白色粉末,收率:64.0%,mp 243℃(分解).

    2.6 3-苯基-4(1H)-喹啉酮-6-羧酸(14)的制备

    α-苯基-β-(4-羧基苯氨基)-丙烯酸乙酯的合成方法与α-苯基-β-(3-羟基苯氨基)-丙烯酸乙酯的合成方法类似,收率:94.2%,mp 136~139℃.2.1 g(0.01 mol)α-苯基-β-(4-羧基苯氨基)-丙烯酸乙酯于二苯醚中,沸腾反应30 min,得化合物(14)2.55 g,收率:96.5%,mp 236~239℃.
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    以上14个3-苯基-4(1H)-喹啉酮化合物均未见文献报道.经核磁共振氢谱、质谱、红外光谱及元素分析确证其结构,理化性质及波谱数据见表1.

    Tab.1 Physical and chemical data of the compounds Compd.

    mp/℃

    Yield/%

    Elemental analysis/%

    Calcd.(Found)

    1H-NMR δ

    MS m/z
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    C

    H

    N

    O

    1

    286~287

    (dec)

    65

    75.94

    (75.87

    4.67

    4.65

    5.90
, 百拇医药
    5.94

    13.49

    13.54)

    6.88(d,1H),6.92(d,1H),7.38(m,5H),7.38~7.74(m,5H),7.94(d,1H),8.22(d,1H),9.42(s,1H),10.84(d,1H)

    237

    3340, 3043, 1621,1544, 1492, 1464

    2

    282~284

    (dec)

    61
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    71.90

    (71.48

    4.90

    5.18

    5.24

    5.52

    17.96

    17.82)

    3.77(s,3H),6.77(d,1H),6.84(d,1H),6.96~7.64(dd,4H),8.00(d,1H),8.08(d,1H),10.29(s,1H),11.73(d,1H)

    267

    3224, 3027, 1624,1595, 1558, 1511
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    3

    295~296

    (dec)

    41

    3.68(s,3H),3.78(s,3H),6.58~6.80(m,4H),7.20(d,1H),7.71(d,1H),7.97(d,1H),10.24(s,1H),11.53(d,1H)

    297

    3234, 3118, 2965,2839, 1618, 1556,1505, 1461

    4

    325

    (dec)
, 百拇医药
    58

    3.70(s,3H),3.83(s,3H),6.76~7.04(m,5H),7.80(d,1H),7.97(d,1H),10.27(s,1H),12.07(d,1H)

    297

    3119, 2937, 2836,1621, 1554, 1490

    5

    240~242

    (dec)

    88

    77.40

    (76.81
, 百拇医药
    6.13

    6.92

    11.46

    11.38

    5.01

    4.89)

    1.36(d,6H),4.70(hep,1H),6.90(d,1H),6.97(d,1H),7.22~7.72(m,5H),8.06(d,1H),8.22(d,1H),11.80(d,1H)

    279

    3460, 3075, 2928,2840, 1628, 1600,1530, 1515, 1381,1360

, 百拇医药     6

    233~234

    (dec)

    86

    1.35(d,6H),3.77(s,3H),4.75(hep,1H),6.98(m,4H),7.65(d,2H),8.04(d,1H),8.16(d,1H),11.74(d,1H)

    309

    3460, 3078, 2985,2840, 1628, 1550,1520, 1480, 1385,1360

    7

    200

    (dec)
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    76

    1.34(d,6H),3.68(s,3H),3.78(s,3H),4.69(hep,1H),6.54~6.92(m,4H),7.21(d,1H),7.76(d,1H),8.02(d,1H),11.56(d,1H)

    339

    3460, 3085, 2985,2840, 1640, 1615,1550, 1515, 1385,1360

    8

    243~244

    (dec)

    43

    1.32(d,6H),3.64(s,3H),3.70(s,3H),4.70(hep,1H),6.83~6.94(m,5H),7.88(d,1H),8.04(d,1H),11.70(d,1H)
, 百拇医药
    339

    3460, 3060, 2960,2860, 1640, 1600,1560, 1525, 1395,1362

    9

    300~302

    (dec)

    92

    3.86(s,3H),6.91(d,1H),6.97(d,1H),7.26~7.41(m,3H),7.71(d,2H),8.08(d,1H),8.12(d,1H),11.82(d,1H)

    251

    3480, 3080, 2980,2950, 2845, 1635,1598, 1560, 1520
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    10

    327~329

    (dec)

    91

    3.77(s,3H),3.85(s,3H),6.90~6.96(m,4H),7.86(d,2H),8.03(d,1H),8.10(d,1H),11.80(d,1H)

    281

    3480, 3080, 2980,2845, 1635, 1598,1565, 1520

    11

    286~288

    (dec)
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    3.77(s,3H),6.85~6.96(m,5H),7.74(d,2H),8.11(d,1H),8.14(s,1H),10.40(s,1H)

    251

    3480, 3075, 2980,2955, 2840, 1621,1540, 1500, 1480

    12

    180~182

    3.84(s,1H),3.94(s,3H),6.93~7.05(m,5H),7.68(d,2H),8.17(d,1H),8.22(s,1H)

    265

    3440, 3075, 2995,2960, 1640, 1575,1495, 1454
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    13

    243

    (dec)

    64

    6.95~7.00(m,2H),7.24~7.72(m,5H),8.09(d,1H),8.13(d,1H),11,87(d,1H)

    344

    3300, 3180, 1685,1605, 1548, 1491

    14

    236~239

    97

    7.29~7.74(m,5H),7.94(d,1H),8.24(d,1H),8.38(s,1H),8,87(d,1H),11.54(d,1H),12.30(br,1H)
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    265

    3220, 3140, 3060,2700~2600, 1680,1635, 1550, 1522,1440

    3 初步药理实验

    实验材料:45CaCl2中国原子能研究院产品,放射性比活度MBq/gea;Wistar大鼠6只,体重(210±30)g.

    实验用液:PSS溶液:氯化钠137 mmol/L,氯化钙1.5 mmol/L,氯化镁1.0 mmol/L,氯化钾4.6 mmol/L,HEPES(羟乙基哌嗪乙磺酸)20 mmol/L,葡萄糖10 mmol/L.高钾PSS溶液:氯化钾100 mmol/L,氯化钠41.6 mmol/L,其余成分同PSS溶液.无Ca2+-EGTA洗涤液:无氯化钙其余成分同PSS溶液.以上溶液用重蒸水配制,pH 7.4.甲苯闪烁液:PPO(二苯唑-闪烁剂)7 g,萘60 g,乙二醇乙醚300 mL,加甲苯至1 L.
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    3.1 测定麻醉狗血压实验

    实验动物为成年健康杂种狗,化合物(1)~(4)均用0.5%羧甲基纤维素生理盐水配制成10%混悬液,血压与呼吸频率使用成都仪器厂生产的LMS-2B型二道生理仪测量.

    取狗一只,称重后腹腔内注射2.5%戊巴比妥(30 mg/kg),使之麻醉,背位固定于手术台上.剪去颈部的毛,正中切开颈部皮肤,分离气管.在气管上作一个“T”形切口,插入气管插管,结扎固定.气管插管一端与二道生理仪连接,记录呼吸情况.分离颈总动脉,插入与二道生理仪相连的动脉插管,记录血压变化.先描记一段正常曲线后,依次灌服化合物(1)~(4),灌服剂量为1 mL/kg,每次给药后10 min开始观察,观察2 h,记录血压和呼吸变化.

    结果表明,化合物(2)有一定降压活性,2 h内收缩压从(17.4±0.3)kPa降为(15.4±0.3)kPa,降低11.5%;舒张压从(13.8±0.3)kPa降为(11.5±0.3)kPa,降低16.7%,其余化合物未见明显降压作用.
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    3.2 测定钙拮抗活性实验

    化合物(2)有明显降压作用,降压机理尚不清楚,故将其进行钙拮抗活性试验,考察其是否具有钙拮抗活性.

    45Ca跨膜内流动测定方法:击昏大鼠取出胸主动脉,PSS液中取净结缔组织,剪成5~6 mm置于37℃ PSS生理液中平衡40 min后,移入加有被测样品的PSS试管,20 min后移入含45Ca的PSS液试管,预处理10 min,移入高钾PSS液中处理10 min.预处理和处理阶段所用溶液中均含等浓度被测样品,以上步骤均在连续通氧下进行.随后动脉环全部移入0℃ EGTA液中60 min,洗去细胞间隙中的45Ca,取出动脉环,滤纸吸干,称重.加入70%HClO4 25 μL和30% H2O2 50 μL,于75℃消化30 min,冷却后加入3.5 mL甲苯闪烁液,黑暗中放置3 h后用FJ-210 P型液体闪烁计数器测量45Ca计数率(c/min).采用外标准道比法(ESCR)对样品进行淬灭校正.
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    动脉环Ca2+内流量由公式确定:Ca2+内流量(μmol/kg)=〔动脉环45Ca活度(d/min)/动脉环湿重(kg)〕×〔溶液中Ca2+(mmol/L)溶液中45Ca浓度(dmin-1。mL-1)〕.

    Ca2+内流量(±s,μmol/kg)测定结果如下:

    空白对照:n=155.25±12.30(n=6)

    阳性对照(异搏定):n=106.93±4.11(n=6)
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    化合物(2):n=124.65±8.08(n=6)

    从上述试验可初步得出如下结论:化合物(2)的降压活性可能是通过抑制钙内流,松弛血管平滑肌,扩张血管,从而达到降低血压的作用,其降压作用弱于钙拮抗剂异搏定.

    所有目标物的降压活性以及其它心血管活性正在研究之中.■

    参考文献

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    收稿日期:1999-09-13, http://www.100md.com