3,4'-吡喃并[2,3-c]吡唑螺吲哚酮衍生物的绿色合成及抗肺癌活性研究

doi:10.6023/cjoc202603039

有机化学

研究论文

3,4'-吡喃并[2,3-c]吡唑螺吲哚酮衍生物的绿色合成及抗肺癌活性研究

杨俊^a, 黄冬燕^a, 梁光平^a,*, 刘雄伟^b,*

^a遵义医药高等专科学校, 遵义 563006;
^b贵州中医药大学药学院, 贵州贵阳 550025

收稿日期:2026-05-09 修回日期:2026-05-26
基金资助:
贵州省卫生健康委科学技术基金(No.gzwkj[2026] 134)、遵义市科技合作计划(No.[2025] 238; No.[2024] 398; No.KCTD(2025)90)资助项目.

Green Synthesis of 3,4'-Pyrano[2,3-c]pyrazole-spirooxindole Derivatives and Their Antiproliferation Activities Against Lung Cancer

Yang Jun^a, Huang Dong-Yan^a, Liang Guang-Ping^a,*, Liu Xiongwei^b,*

^aZunyi Medical And Pharmaceutical College, Zunyi 563006;
^bCollege of Pharmacy, Guizhou University of Traditional Chinese Medicine, Guiyang 550025

Received:2026-05-09 Revised:2026-05-26
Contact: ^*E-mail: 746641572@qq.com; ashevy0819@163.com.
Supported by:
Guizhou Provincial Health Commission Science and Technology Fund Project(No.gzwkj[2026] 134) and Science and Technology Project of Zunyi City(No.[2025] 238; No.[2024] 398; No.KCTD(2025)90 ).

文章分享

1. cjoc202603039辅助材料.doc(14468KB)

摘要/Abstract

为寻找新型抗肺癌耐药活性化合物, 本文以5-苯基-2,4-二氢-3H-吡唑-3-酮、丙二腈、靛红为原料, 绿色合成3,4'-吡喃并[2,3-c]吡唑螺吲哚酮衍生物21个; 体外抗肺癌活性研究表明, 该类化合物不仅对A549细胞具有良好的抑制活性, 同时对A549/DDP也具有良好的活性, 特别是化合物HDY-3对耐药株A549/DDP的活性是阳性对照药物顺铂的92倍; 机制研究表明, 化合物HDY-3可以显著地阻滞A549/DDP细胞G₁/G₀及G₂/M期, 诱导细胞凋亡, 抑制细胞迁移; 分子对接、分子动力学模拟及MM-PBSA法计算结合自由能揭示, 化合物HDY-3-ERK1复合物表现出较高的稳定性和较强的结合能力; 化合物HDY-3可能通过抑制ERK1来影响RAS-RAF-MEK1/2-ERK1/2信号通路发挥抗肿瘤活性. 以上结果表明化合物HDY-3可以作为先导化合物进一步开发成为高效的抗肺癌药物.

关键词: 3-螺吲哚酮, 绿色合成, 衍生物, 抗肿瘤活性

Aiming to discover novel compounds active against drug-resistant lung cancer, a series of 21 3,4'-pyrano[2,3-c]pyrazole-spirooxindole derivatives were synthesized via an environmentally friendly procedure using 5-phenyl-2,4-dihydro-3H-pyrazol-3-one, malononitrile, and isatin as starting materials. In vitro anti-lung cancer activity evaluation revealed that these compounds exhibited potent inhibitory activity not only against parental A549 cells but also against cisplatin-resistant A549/DDP cells. Particularly, compound HDY-3 exhibited exceptional potency against the A549/DDP cells, with activity 92-fold higher than that of the positive control drug cisplatin. Mechanistic studies indicated that HDY-3 significantly blocked the cell cycle of A549/DDP cells at both the G₀/G₁ and G₂/M phases, induced apoptosis, and suppressed cell migration. Furthermore, molecular docking, molecular dynamics simulations, and MM-PBSA binding free energy calculations revealed that the HDY-3-ERK1 complex exhibited high stability and strong binding affinity. The antitumor activity of HDY-3 is likely mediated through inhibition of ERK1, thereby interfering with the RAS-RAF-MEK1/2-ERK1/2 signaling pathway. Collectively, these results suggest that compound HDY-3 represents a promising lead compound for further development into highly efficacious anti-lung cancer therapeutics.

Key words: 3-spirooxindoles, green synthesis, derivatives, antitumor activity

引用此文

杨俊, 黄冬燕, 梁光平, 刘雄伟. 3,4'-吡喃并[2,3-c]吡唑螺吲哚酮衍生物的绿色合成及抗肺癌活性研究[J]. 有机化学, doi: 10.6023/cjoc202603039.

Yang Jun, Huang Dong-Yan, Liang Guang-Ping, Liu Xiongwei. Green Synthesis of 3,4'-Pyrano[2,3-c]pyrazole-spirooxindole Derivatives and Their Antiproliferation Activities Against Lung Cancer[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, doi: 10.6023/cjoc202603039.

导出引用 EndNote|Reference Manager|ProCite|BibTeX|RefWorks

分享此文

参考文献

[1] (a)Siegel R. L.; Kratzer T. B.; Giaquinto A. N.; Sung H.; Jemal, A. CA. Cancer. J. Clin.2025, 75(1), 10.
(b) Han B. F.; Zheng R. S.; Zeng H. M.; Wang S. M.; Sun K. X.; Chen R.; Li L.; Wei W. Q.; He, J. J. Natl. Cancer. Cent.2024, 4(1), 47.
[2] (a)Su P. L.; Furuya N.; Asrar A.; Rolfo C.; Li Z.; Carbone D. P.; He, K. J. Hematol. Oncol.2025, 18(1), 35.
(b)Zhai X.; Zhang Z.; Chen Y.; Wu Y.; Zhen C.; Liu Y.; Lin Y.; Chen, C. J. Hematol. Oncol.2025, 18(1), 37.
[3] Zheng X. H.; Jiang Z.; Li X. L.; Zhang C.; Li Z.; Wu Y.; Wang X.; Zhang C.; Luo H. B.; Xu J.; Wu, D. Bioorg. Med. Chem.2018, 26(22), 5934.
[4] Qvortrup K.; Jensen J. F.; Sørensen M. S.; Kouskoumvekaki I.; Petersen R. K.; Taboureau O.; Kristiansen K.; Nielsen, T. E. PLoS. One.2017, 12(2), 0162642.
[5] Saundane, A. R.; Vijaykumar, K.; Vaijinath, A. V.Bioorg. Med. Chem. Lett. 2013, 23(7), 1978.
[6] Patravale A. A.; Gore A. H.; Kolekar G. B.; Deshmukh M. B.; Choudhari P. B.; Bhatia M. S.; Prabhu S.; Jamdhade M. D.; Patole M. S.; Anbhule, P. V. J. Taiwan. Inst. Chem. Eng.2016, 68(1), 105.
[7] (a)Reddy B. N.; Ramana C. V. Tetrahedron.2017, 73(7), 888.
(b)Qing B.; Yang Z.; Wu Z. W.; Zhang Z. C.; Zhou Y. Q.; Yan X. L.; Liu Y. B.; Feng, X. M. J. Am. Chem. Soc.2025, 147(9), 7729.
[8] Zhang M. M.; Sha F.; Wu, X. Y. Chin. J. Org. Chem.2025, 45(10), 1369 (in Chinese).
(张明美, 沙风, 伍新燕, 有机化学, 2025, 45(10), 1369.)
[9] Xie J.; Xing X. Y.; Sha F.; Wu Z. Y.; Wu, X. Y. Org. Biomol. Chem.2016, 14, 8346.
[10] Li Z. J.; Qu N.; Zhou J. Y.; Sun J. J.; Ren Q.; Meng J. Y.; Wang G. C.; Wang R. Y.; Liu J.; Chen Y. J.; Zhang S. L.; Zheng M. Y.; Li, X. T. Nucleic. Acids. Res.2024, 52(1), 489.
[11] Kinoshita T.; Yoshida I.; Nakae S.; Okita K.; Gouda M.; Matsubara M.; Yokota K.; Ishiguro H.; Tada, T. Biochem. Biophys. Res. Commun.2008, 377(4), 1123.
[12] (a) Degirmenci U.; Wang M.; Hu J. Cells.2020, 9(1), 198.
(b) Xiao H.; Wang A. X.; Shuai W.; Qian Y. P.; Wu C. Y.; Wang X.; Yang P. P.; Sun Q.; Wang G.; Ouyang L.; Sun, Q. Signal. Transduct. Target. Ther.2025, 10(1), 70.
[13] Yang S. H.; Sharrocks A. D.; Whitmarsh A. J. Gene.2013, 513(1), 1.
[14] Voisin L.; Saba-El-Leil M. K.; Julien C.; Frémin C.; Meloche, S. Mol. Cell. Biol.2010, 30(12), 2918.
[15] Yang, J.; Mei, M.; Wang, X. H.; Liang, G. P.; Zhuo, J. R. CN 2026103585560, 2026[3,4'-Pyrano[2,3-c]pyrazole spirooxindole derivatives, preparation method and application thereof. 2026, 3, 23].
[16] Yang J.; Liang G. P.; Liu, X. L. Synth. Commun.2023, 53(3), 262.
[17] Yin Z. G.; Liu X. W.; Wang H. J.; Zhang M.; Liu X. L.; Zhou, Y. New J. Chem.2022, 46(3), 1295.
[18] Wang S. H.; Guang Y. F.; Liu X. J.; Yuan X. J.; Yu G. X.; Li Y. R.; Zhang Y. B.; Song J.; Li W.; Zhang, S. Y. Chin. J. Org. Chem.2021, 41(9), 3617 (in Chinese).
(王胜辉, 关永风, 刘秀娟, 原信颖, 蔚广曦, 李银茹, 张雁冰, 宋健, 李雯, 张赛扬, 有机化学, 2021, 41(9), 3617.)
[19] Hu S. L.; Tong L. J.; Qin Q.; Wen J. X.; Li Y.; Feng F.; Wu K. Z.; Zhou Y.; Shang J. S.; Wang J. J.; Liu J. B.; Xie H.; Lu, X. Y. J. Med. Chem.2024, 67(22), 20531.
[20] Wang B. C.; Shi T.; Jia S. L.; Wang E. Y.; Ruan X. Q.; Sheng C. Q.; Wu S. C.; Zhou, Q. F. J. Med. Chem.2025, 68(2), 1300.
[21] (a)Zare F.; Ataollahi E.; Mardaneh P.; Sakhteman A.; Keshavarz V.; Solhjoo A.; Emami L. Sci. Rep.2024, 14, 7749.
(b)Wang L.; Li Z. C.; Hu T. C.; Li Q. Y.; Zhang L. W.; Mei X. Y.; Qi X.; Liu S.; Kong W. J.; Luo J.S.; Wu A. G.; Huang F. H.; Li S. R.; Dai S.; Zhang C. X.; Li R.; Wu, J. M. Adv. Sci.2026, 13(12), e09807.
[22] Yang J.; Huang D. Y.; Liang G. P.; Liu, X. L. Chem. J. Chin. Univ.2026, 47(5) doi: 10.7503/cjcu20260072(in Chinese).
(杨俊, 黄冬燕, 梁光平, 刘雄利, 高等学校化学学报, 2026, 47(7) doi: 10.7503/cjcu20260072)

3,4'-吡喃并[2,3-c]吡唑螺吲哚酮衍生物的绿色合成及抗肺癌活性研究

Green Synthesis of 3,4'-Pyrano[2,3-c]pyrazole-spirooxindole Derivatives and Their Antiproliferation Activities Against Lung Cancer

PDF

补充材料

可视化

摘要/Abstract

引用此文

分享此文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

相关统计

本文评价

[1]	敖选丽, 马超洁, 王淑冰, 何蕾, 赏宇, 朱锦阳, 李建秀, 张琴, 张荣平, 侯博. 2,4-二酮内酰胺衍生物的设计、合成及其抑制Mpro活性筛选[J]. 有机化学, 2026, 46(8): 3104-3113.
[2]	朱凯, 邢琳, 李璐璐, 范君婷, 盛瑞隆, 郭锐华. 新型香豆素衍生物的合成及其抗非小细胞肺癌活性研究[J]. 有机化学, 2026, 46(8): 3079-3088.
[3]	肖忠闪, 王涵, 徐露, 何瑞娟, 杨国静, 王亚坤, 刘兆敏, 张涛. 用于二氧化硫衍生物检测与成像的新型磷酸酯-吩噻嗪荧光探针[J]. 有机化学, 2026, 46(8): 3068-3078.
[4]	陈颂耀, 冯雪, 屠蔓苏, 郝文娟, 姜波. 镍(II)/双咪唑啉催化不对称高阶(5+3)环化反应构建兼具中心与轴手性的马鞍形八元桥联联芳基衍生物[J]. 有机化学, 2026, 46(7): 2796-2807.
[5]	陈珪媛, 李晟宇, 郭基林, 王相, 刘烨潼, 肖贝宁, 汪朝阳. 3-氰基吡啶类化合物的合成与应用研究进展[J]. 有机化学, 2026, 46(6): 2227-2240.
[6]	孙晓娟, 张明, 田云飞, 王志强, 郑才俊. 一种π-桥三联蒽型深蓝光材料的合成与性能研究[J]. 有机化学, 2026, 46(6): 2415-2422.
[7]	刘妍伶, 张毅涵, 陈霞, 周晓玉, 崔颖娜, 刘海龙. 铜催化的Sonogashira偶联/亲电环化构建3-(苯硒基)苯并呋喃衍生物[J]. 有机化学, 2026, 46(6): 2379-2386.
[8]	杨鹏飞, 马雨婷, 徐婉欣, 孙雨蒙, 仰海凌. 基于硅氧键断裂的N-酰基吲哚类酰胺的脱保护[J]. 有机化学, 2026, 46(5): 2112-2120.
[9]	佘慧娴, 汪晴, 查琴, 杨家强. 含膦酸酯结构的异噁唑酰胺衍生物的设计、合成及抗菌活性[J]. 有机化学, 2026, 46(5): 2059-2066.
[10]	罗倩婷, 焦丽萍, 种雪兰, 张建欣, 王庆兵, 何华锋. 碱促进的酰胺与炔丙基卤代物串联环化高效构建噁唑骨架[J]. 有机化学, 2026, 46(5): 2010-2016.
[11]	唐玉青, 杨紫娴, 杨兵, 王毅, 杜炳南. 球磨条件下机械力驱动的自由基反应研究进展[J]. 有机化学, 2026, 46(4): 1111-1145.
[12]	许俊华, 张珂瑗, 贺重隆, 段新华, 刘乐. 磺酰基衍生物介导的自由基型芳基迁移反应进展[J]. 有机化学, 2026, 46(4): 1255-1283.
[13]	杨利婷, 潘慧茹, 许晓旭, 张益恺, 来姝妤, 曹信誉, 刘国群, 乔辉杰, 焦明立. 一种无过渡金属、绿色温和的一锅法合成3-碘代/溴代咪唑并[1,2-a]吡啶类化合物[J]. 有机化学, 2026, 46(3): 915-924.
[14]	刘琳, 周璐璐, 梁天宇, 钟克利, 燕小梅, 汤立军. 基于苯并吡喃衍生物的近红外荧光探针用于二氧化硫衍生物的高灵敏检测与生物成像[J]. 有机化学, 2026, 46(3): 866-871.
[15]	鹿馨元, 董学, 孙全春, 王滔, 雷川虎, 王新平. 含噻吩基团的二氧杂硼环蓝光自由基[J]. 有机化学, 2026, 46(2): 664-669.