4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二
碘苄氨基)噻唑及其单晶结构
技术领域
[0001] 本
发明涉及新化合物4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻唑及其制备方法与单晶结构。
背景技术
[0002] 胡
艾希等[ZL200910043920.0,2011.3.16授权;ZL 200910226728.5,2011.5.18授权;ZL201010533798.8,2013.4.24授 权;ZL201210528020.7,2014.7.23 授权 ]描 述了4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-苄亚氨基噻唑、4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-芳氨基噻唑和N-[4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)噻唑-2-基]苯甲酰
胺的制备与
生物活性。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供了化学结构式Ⅰ所示的4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻唑:
Ⅰ
本发明的目的在于提供的4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘
苄氨基)噻唑的制备方法,其特征在于它的制备反应如下:
。
[0004] 本发明的目的在于提供的4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻唑或其盐在制备抗人
宫颈癌细胞药物中应用。
[0005] 本发明的目的在于提供了4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻唑的单晶结构;
原子编号如下:
其特征在于4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻
唑晶体属单斜晶系,空间群为P21/c,晶胞参数为:a = 7.91944(19) Å,b = 10.5250(3) Å,
3 3
c = 24.4985(6) Å;Z=4,V=2041.66(9) Å ,Dc =1.949 Mg/m,F(000) =1152,μ=-1
3.203 mm ,3490个可观测点 [I>2σ(I)],可观测点精修最终偏离因子R = 0.0283,wR =
3
0.0592,(Δ/σ)max =0.001,S = 1.12,(∆ ρ)max = 0.569 e/Å,(∆ ρ)min = – 0.916 e/
3
Å。
[0006] 本发明的目的在于提供了4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻唑的单晶体,其中含一分子结晶
水,4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻唑分子与水分子间存在3种分子间氢键:N—H…O氢键、O—H…O氢键和O—H…N分子间氢键。
[0007] 本发明的目的在于提供了4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻唑的单晶体,其特征在于单晶结构中在分子内形成了八元环的氢键:
。
[0008] 本发明与
现有技术相比具有如下优点:(1)首次制得4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻
唑新化合物;4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻唑较
5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄亚氨基)噻唑稳定;
(2)在作为抗
肿瘤药物时,4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻唑较5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄亚氨基)噻唑的活性高。
附图说明
[0009] 图 1 是4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻唑晶体的分子结构。
[0010] 图 2是4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻唑晶体的氢键图。
[0011] 图 3是4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻唑晶体的晶体堆积图。
具体实施方式
[0012] 以下
实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。
[0013] 实施例 14-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻唑的制备
1.16 g(2 mmol)4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄亚氨
基)噻唑[其制备方法见中国发明
专利ZL200910043920.0]、20 mL
乙醇,0.07 g(2 mmol)
硼氢化钠,反应15 min,
盐酸调节pH=6-7,倒入100 mL水中,固体析出,抽滤,干燥得到1.03 g白色固体4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻唑,收率
1
89%,m.p. 178~180℃;H NMR (CDCl3,400 MHz) δ:1.21(d,J = 3.8 Hz,9H,3×CH3),4.48(s,2H,NCH2),7.46(s,1H,C2N3H2 3-H),7.98(s,1H,C2N3H2 5-H),8.09(d,J = 6.0 Hz,1H,C6H2 4-H),8.23(d,J = 6.0 Hz,1H,C6H2 6-H)。
[0014] 实施例 24-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻唑的抗肿瘤活
性
1. 抗肿瘤活性原理
MTT法生物活性测试又称MTT比色法,是一种检测细胞存活和生长的方法。MTT分析
法以活细胞
代谢物还原剂噻唑蓝[3-(4,5-二甲基-2-噻唑)-2,5-二苯基溴化四氮唑;
3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-tetrazolium bromide,MTT]为
基础。MTT为黄色化合物,是一种接受氢离子的染料,可作用于活细胞线粒体中的呼吸链,在
琥珀酸脱氢酶和细胞色素C的作用下四氮唑环(tetrazolium)开裂,生成蓝色水不溶性的甲瓒(Formazan)结晶并沉积在细胞中,甲瓒结晶的生成量仅与活细胞数目成正比(死细胞中琥珀酸脱氢酶消失,不能将MTT还原)。二甲基亚砜(DMSO)能溶解细胞中的甲瓒,用酶联免疫检测仪在570 nm
波长处测定其光吸收值,可间接反映活细胞数量。在一定细胞数范围内,MTT结晶形成的量与细胞数成正比。
[0015] 2. 抗肿瘤活性实验试 样: 4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻唑:
细胞系:
宫颈癌细胞系Hela(中南大学湘雅医学院细胞库提供)。
[0016] 试 剂:噻唑蓝(MTT)、RPMI 1640培养液、新生
牛血清、抗生素(美国英杰生命技术公司);胰酶(美国AMRESCO公司);96孔培养板(美国英杰生命技术公司);二甲基亚砜(美国Sigma公司)。
[0017] 仪 器:HFsafe-1500型超净
工作台、HF151UV型CO2
培养箱(上海
力申科学仪器有限公司);XSP-15C型倒置
显微镜(上海长方光学仪器有限公司);Multiskan MK3型酶标仪(美国Thermo公司);超纯水制备仪(美国Milli-Q公司)。
[0018] 实验操作:试样对于hela细胞的测试。细胞的实验操作过程相同,一次实验过程中,每种试样设置5个浓度梯度,每个浓度四个平行试样,并通过空白组对照得出结论。
[0019] 1)倒掉长满癌细胞的培养瓶中的培养基,加入5 mL PBS清洗,倒掉PBS,加入1 mL胰酶,放入37℃、5%CO2培养箱。
[0020] 2)取出培养瓶,加入RPMI 1640培养基,用吸管反复吸打吹散细胞。
[0021] 3)细胞悬液接种于96孔培养板,第1孔不加细胞悬液,其余每板100 μL(约10000个细胞),放入37℃、5%CO2培养箱中培养中48小时。
[0022] 4) 试样配置。用DMSO作为
溶剂,配置浓度梯度为1.0 μmol/mL、0.3 μmol/mL、0.1 μmol/mL、0.03 μmol/mL、0.01 μmol/mL的溶液。
[0023] 5) 吸取每孔内的悬浮液,加入试样,放入37℃、5%CO2培养箱中培养中48小时。每组实验平行3次。
[0024] 6) 取出上药48小时的96孔培养板,吸出每孔培养液,每孔120μL PBS清洗一次,加入每孔20μL 5 mg/mLMTT液,放入37℃、5%CO2培养箱中培养中3~4小时。
[0025] 7) 吸出孔内MTT后,加入每孔150 μL DMSO液(包括第1空),将培养板置于微孔板扳荡器上振荡,使结晶物溶解。
[0026] 8) 酶标仪检测各孔OD值(检测波长570 nm)。
[0027] 3. 抗肿瘤活性评价1) 细胞抑制率计算:
细胞抑制率(%)=(正常OD值-加药OD值)/正常OD值 × 100%
2) IC50值计算
试样浓度对数值与细胞抑制率线性回归,计算试样对细胞的半数抑制浓度IC50值。
4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻唑和5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄亚氨基)噻唑对于hela细胞的IC50分别为0.026 mmol/L和0.073 mmol/L。
[0028] 测试结果显示,被测试的4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻唑对于人宫颈癌细胞(hela细胞)具有良好的抑制活性,可用于制备抗肿瘤药物。
[0029] 实施例 34-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻唑的单晶体的
制备
2 g 4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻唑溶
入20 mL乙醇或甲醇中,室温放置,缓慢挥发,10~12天后析出4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻唑晶体,选取
质量好的单晶体。
[0030] 实施例 44-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻唑的单晶体的
制备
2 g 4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻唑
溶入20 mL丙
酮中,室温放置,缓慢挥发,9~10天后析出4-叔丁基-5-(1,2,4-三
唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻唑晶体,选取质量好的单晶体。
[0031] 实施例 54-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻唑的单晶结构
(1)X-射线结构测定
选取 0.41 mm×0.29 mm×0.18 mm单晶体,在BRUKER SMART APEX 1000 CCD 衍射仪
上收集衍射数据,利用
石墨单色器单色化了的Mo Kα 射线 (λ = 0.71073 Å),在152 K下以ω-φ扫描方式收集衍射数据,在2.69° ≤2θ ≤26.00°范围收集 10238个数据,其中独立衍射点4007个,可观测点3490个。然后运用 Bruker 的 SAINTPLUS 程序将数据还原,同时运用 SADABS 程序进行经验吸收校正。应用SHELXS-97 和 SHELXL-97 程序[Sheldrick,G. M. SHELXS97 and SHELXL97, University of Göttingen, Germany, 1997] 直接法解析和精修结构。所有的非氢原子采用全矩阵最小二乘法进行结构精修。所有非氢原子都做
各向异性精修。理论加氢,氢原子各向同性热参数修正。晶体数据与结构参数列入表 1。
[0032] 表 1 4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻唑的晶体数据与结构参数(2)4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻唑的晶体
结构
4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻唑的非氢原子
坐标和热参数列于表 2,部分键长、键
角和氢键列于表 3、表 4 和表 5。
[0033] 表 2 4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻唑4 3 2
晶体的原子坐标(×10 )和热参数(×10 Å )
Atom x y z Ueq
C(1) 3889(5) 8672(4) 1438(2) 24(1)
C(2) 4910(5) 8263(4) 676(2) 20(1)
C(3) 6076(4) 6132(3) 923(1) 16(1)
C(4) 7712(4) 5766(3) 912(1) 14(1)
C(5) 9311(4) 6552(3) 980(1) 17(1)
C(6) 10232(5) 6155(4) 1508(1) 26(1)
C(7) 10448(5) 6311(4) 491(1) 21(1)
C(8) 8950(5) 7967(4) 1011(2) 29(1)
C(9) 6439(4) 3884(3) 778(1) 16(1)
C(10) 7596(5) 1725(3) 705(1) 17(1)
C(11) 8441(4) 1533(3) 1259(1) 15(1)
C(12) 9959(4) 2146(3) 1391(1) 14(1)
C(13) 10817(4) 1829(3) 1873(1) 15(1)
C(14) 10151(5) 957(3) 2238(1) 18(1)
C(15) 8607(4) 400(3) 2115(1) 14(1)
C(16) 7752(4) 679(3) 1633(1) 16(1)
I(1) 13175(1) 2648(1) 2048(1) 23(1)
I(2) 7617(1) -963(1) 2643(1) 22(1)
N(1) 4033(4) 9149(3) 921(1) 23(1)
N(2) 4619(4) 7586(3) 1522(1) 22(1)
N(3) 5298(4) 7320(3) 1022(1) 16(1)
N(4) 7906(3) 4466(3) 827(1) 13(1)
N(5) 6224(4) 2640(3) 696(1) 18(1)
O(1) 10645(3) 3003(2) 1044(1) 17(1)
O(2) 3032(3) 1511(3) 452(1) 23(1)
S(1) 4689(1) 4857(1) 830(1) 20(1)
表 3 4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻唑晶体的
部分键长 (Å)
Bond Dist. Bond Dist. Bond Dist.
C(1)-N(2) 1.296(5) C(5)-C(7) 1.532(5) C(13)-I(1) 2.094(3)
C(1)-N(1) 1.370(5) C(9)-N(4) 1.317(4) C(14)-C(15) 1.385(5)
C(1)-H(1) 0.9500 C(9)-N(5) 1.335(5) C(14)-H(14) 0.9500
C(2)-N(1) 1.314(5) C(9)-S(1) 1.730(4) C(15)-C(16) 1.382(5)
C(2)-N(3) 1.338(4) C(10)-N(5) 1.452(5) C(15)-I(2) 2.094(3)
C(2)-H(2) 0.9500 C(10)-C(11) 1.517(4) C(16)-H(16) 0.9500
C(3)-C(4) 1.353(5) C(10)-H(10A) 0.9900 N(2)-N(3) 1.375(4)
C(3)-N(3) 1.417(5) C(10)-H(10B) 0.9900 N(5)-H(5) 0.80(4)
C(3)-S(1) 1.747(4) C(11)-C(12) 1.398(5) O(1)-H(1A) 0.83(4)
C(4)-N(4) 1.393(4) C(11)-C(16) 1.400(5) O(2)-H(2A) 0.77(4)
C(4)-C(5) 1.519(5) C(12)-O(1) 1.360(4) O(2)-H(2B) 0.812(10)
C(5)-C(8) 1.518(5) C(12)-C(13) 1.391(4)
C(5)-C(6) 1.531(5) C(13)-C(14) 1.392(5)
表 4 4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻唑晶体的
部分键角(°)
Angle (°) Angle (°) Angle (°)
N(2)-C(1)-N(1) 115.2(3) N(4)-C(9)-S(1) 115.1(3) C(13)-C(14)-H(14) 120.5
N(2)-C(1)-H(1) 122.4 N(5)-C(9)-S(1) 119.4(3) C(16)-C(15)-C(14) 120.9(3)
N(1)-C(1)-H(1) 122.4 N(5)-C(10)-C(11) 114.8(3) C(16)-C(15)-I(2) 119.4(3)
N(1)-C(2)-N(3) 110.8(3) N(5)-C(10)-H(10A) 108.6 C(14)-C(15)-I(2) 119.7(2)
N(1)-C(2)-H(2) 124.6 C(11)-C(10)-H(10A) 108.6 C(15)-C(16)-C(11) 120.3(3)
N(3)-C(2)-H(2) 124.6 N(5)-C(10)-H(10B) 108.6 C(15)-C(16)-H(16) 119.9
C(4)-C(3)-N(3) 132.4(3) C(11)-C(10)-H(10B) 108.6 C(11)-C(16)-H(16) 119.9
C(4)-C(3)-S(1) 112.3(3) H(10A)-C(10)-H(10B)107.5 C(2)-N(1)-C(1) 102.4(3)
N(3)-C(3)-S(1) 115.2(3) C(12)-C(11)-C(16) 119.3(3) C(1)-N(2)-N(3) 102.6(3)
C(3)-C(4)-N(4) 113.0(3) C(12)-C(11)-C(10) 120.6(3) C(2)-N(3)-N(2) 108.9(3)
C(3)-C(4)-C(5) 129.8(3) C(16)-C(11)-C(10) 120.0(3) C(2)-N(3)-C(3) 129.9(3)
N(4)-C(4)-C(5) 117.2(3) O(1)-C(12)-C(13) 119.7(3) N(2)-N(3)-C(3) 120.7(3)
C(8)-C(5)-C(4) 112.5(3) O(1)-C(12)-C(11) 120.9(3) C(9)-N(4)-C(4) 111.8(3)
C(8)-C(5)-C(6) 108.2(3) C(13)-C(12)-C(11) 119.4(3) C(9)-N(5)-C(10) 123.7(3)C(4)-C(5)-C(6) 109.1(3) C(12)-C(13)-C(14) 121.2(3) C(9)-N(5)-H(5) 120(3)
C(8)-C(5)-C(7) 108.4(3) C(12)-C(13)-I(1) 119.7(3) C(10)-N(5)-H(5) 115(3)
C(4)-C(5)-C(7) 109.0(3) C(14)-C(13)-I(1) 119.1(2) C(12)-O(1)-H(1A) 102(3)
C(6)-C(5)-C(7) 109.7(3) C(15)-C(14)-C(13) 118.9(3) H(2A)-O(2)-H(2B) 112(4)
N(4)-C(9)-N(5) 125.5(3) C(15)-C(14)-H(14) 120.5 C(9)-S(1)-C(3) 87.77(17)
表 5 4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻唑晶体的
氢键[Å和°]
D—H...A d(D—H) d(H...A) d(D...A) ∠(DHA)
O(2) —H(2B)...N(1)#1 0.812(10) 2.069(18) 2.844(4) 160(4)
O(2) —H(2A)...O(1)#2 0.77(4) 2.10(4) 2.871(4) 173(4)
O(1) —H(1A)...N(4) 0.83(4) 1.89(4) 2.705(4) 170(4)
N(5) —H(5)...O(2) 0.80(4) 2.08(4) 2.847(4) 161(3)
#1:x,y-1,z #2:x-1,y,z
4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻唑晶体的分子
结构如图1所示;氢键图如图2所示;晶胞堆积图如图3所示。
[0034] 4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻唑晶体属单斜晶系,空间群为P21/c。晶胞参数为:a = 7.91944(19) Å,b = 10.5250(3) Å,
3 3
c = 24.4985(6) Å;Z=4,V=2041.66(9) Å ,Dc =1.949 Mg/m,F(000) =1152,μ=-1
3.203 mm ,3490个可观测点 [I>2σ(I)],可观测点精修最终偏离因子R = 0.0283,wR =
3
0.0592,(Δ/σ)max =0.001,S = 1.12,(∆ ρ)max = 0.569 e/Å,(∆ ρ)min = – 0.916 e/
3
Å。
[0035] 在4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻唑晶体中,含一个结晶水,目标分子与1分子通过N—H…O、O—H…O和O—H…N分子间氢键作用结合,形成稳定的分子结构。
[0036] 在4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)-2-(2-羟基-3,5-二碘苄氨基)噻唑晶体中存在八元环的分子内氢键: