茚并异喹啉酮N-杂化衍生物的合成及其拓扑异构酶I抑制和抗肿瘤活性研究

郑彬; 韦敏; 林雯雯; 潘成学

doi:10.6023/cjoc202504029

有机化学 >

2025 , Vol. 45 >Issue 8: 2815 - 2824

DOI: https://doi.org/10.6023/cjoc202504029

研究论文

茚并异喹啉酮N-杂化衍生物的合成及其拓扑异构酶I抑制和抗肿瘤活性研究

郑彬 ,
韦敏 ,
林雯雯 ,
潘成学 ^,^*

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广西师范大学化学与药学学院省部共建药用资源化学与药物分子工程国家重点实验室广西桂林 541004

收稿日期: 2025-04-27

修回日期: 2025-06-13

网络出版日期: 2025-08-27

基金资助

国家自然科学基金(82160656)

国家自然科学基金(81960638)

收起

Synthesis, Topo I Inhibition and Antitumor Evaluation of Aza-indenoisoquinoline Derivatives

Bin Zheng ,
Min Wei ,
Wenwen Lin ,
Chengxue Pan ^,^*

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School of Chemistry and Pharmaceutical Sciences/State Key Laboratory for Chemistry and Molecular Engineering of Medicinal Resources, Guangxi Normal University, Guilin, Guangxi 541004

*E-mail:chengxuepan@163.com

Received date: 2025-04-27

Revised date: 2025-06-13

Online published: 2025-08-27

Supported by

Natural Science Foundation of China(82160656)

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摘要

以具有良好拓扑异构酶I (Topo I)抑制和抗肿瘤活性的茚并异喹啉酮骨架为参考, 根据电子等排替换及优势结构等药物设计理论, 以邻氨基苯甲酸衍生物及邻甲酰基苯甲酸等为原料, 合成了30个新的异吲哚并喹唑啉酮化合物, 亦即茚并异喹啉酮的N-杂化合物, 并研究了它们对人肺癌细胞NCI-H460、宫颈癌细胞HeLa和胃癌细胞MGC-803的体外生长抑制及对Topo I的抑制活性. 结果表明, 只有少数目标化合物在较高浓度时显示出一定的Topo I抑制活性, 且大多数目标化合物对受试肿瘤细胞株的细胞毒性均比较弱. 通过分子对接并与母体化合物茚并异喹啉进行比较, 发现设计合成的N-杂化合物与Topo I/DNA的结合模式跟母体化合物不同, 推测其非平面的多芳香环骨架结构可能是影响其Topo I结合模式及抑制活性, 进而显示出较弱的细胞毒活性的关键因素.

关键词： 茚并异喹啉酮; 电子等排体; 拓扑异构酶I抑制剂; 抗肿瘤活性

本文引用格式

郑彬 , 韦敏 , 林雯雯 , 潘成学 . 茚并异喹啉酮N-杂化衍生物的合成及其拓扑异构酶I抑制和抗肿瘤活性研究[J]. 有机化学, 2025 , 45(8) : 2815 -2824 . DOI: 10.6023/cjoc202504029

Abstract

Based on the drug design theory of electronic isodisplacement and dominant structure, using the indeno isoquinoline ketone skeleton with good topoisomerase I (Topo I) inhibition and anti-tumor activity as a reference, 30 new indole isoquinoline ketone compounds, namely N-heterocyclic compounds of indeno isoquinoline ketone, were synthesized using derivatives of ortho-aminobenzoic acid and ortho-formylbenzoic acid as raw materials. Their anti-proliferative activity against the NCI-H460, HeLa, and MGC-803 cancer cell lines were assessed in vitro, and their Topo I inhibitory activity was evaluated. The results showed that only a few target compounds exhibited certain Topo I inhibitory activity at high concentrations, and most of the target compounds displayed weak cytotoxicity against the tested tumor cell lines. Through molecular docking and comparison with the parent compound indenoisoquinoline, it was found that the binding mode of the aza-analogues with Topo I/DNA was different from that of the parent compound, speculating that its nonplanar backbone might be the key factor affecting its Topo I binding mode and inhibitory activity, and then resulted in their weak cytotoxic activity.

Key words： indenoisoquinoline; bio-isosterism; Topo I inhibitor; antitumor activity

DNA拓扑异构酶(topoisomerase)是生物体内非常重要的酶, 分拓扑异构酶I (Topo I)和拓扑异构酶Ⅱ (Topo Ⅱ)两大类, 主要负责参与DNA复制、转录和修复等重要生物学过程, 因此是重要的抗肿瘤药物作用靶点^[1]. 如目前在临床上被广泛使用的喜树碱(Camptothecin, CPT)及其衍生物(CPTs)就是靶向Topo I的抗肿瘤药物.

虽然喜树碱类药物对许多癌症具有良好疗效, 但由于其存在化学性质不太稳定、毒副作用大以及容易产生耐药性等缺陷, 其临床应用受到一定限制^[2]. 因此, 寻找靶向Topo I的非喜树碱类抗肿瘤新药, 成为近年来抗肿瘤药物研发的重要研究方向^[3-4]. 在目前已经发现的众多可作用于Topo I的非喜树碱类抗肿瘤化合物中, 茚并异喹啉酮(Indenoisoquinolines, A)占有非常重要的地位^[5-11], 其抗肿瘤活性最早被Cushman课题组发现, 随后Cushman及王凯波团队^[7-11]对这一骨架进行了深入研究, 目前多个衍生物已经进入Ⅰ期或Ⅱ期临床试验.

基于电子等排体替换及优势结构的药物分子设计理论对一些生物活性分子进行结构改造, 以发现新的药用先导化合物, 一直是我们比较感兴趣的课题^[12-14]. 考虑到很多具有抗肿瘤活性的喹唑啉酮天然产物的作用靶点也是拓扑异构酶^[15], 因此我们设计合成了茚并异喹啉酮A的电子等排类似物N-杂茚并异喹啉酮4(图1). 由于化合物4既基本保持了母体化合物A的基本骨架, 又在其中引入了喹唑啉酮这一优势结构单元. 因此, 我们希望通过对其合成的目标化合物进行活性筛选, 发现若干具有潜在抗肿瘤或其它方面生物活性的新化合物.

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图1 母体化合物A及其结构改造物4的结构

Figure 1 A and its structural modification 4

1 结果与讨论

1.1 化合物的合成

化合物的合成路线如Scheme 1所示, 以苯甲酸类化合物为起始原料, 与三光气在四氢呋喃的溶剂中常温下生成化合物2, 化合物2同样在四氢呋喃中与不同的胺类发生开环生成化合物3, 最后化合物3在酸性条件下与邻羧基苯甲醛生成N-杂茚并异喹啉酮^[16-18].

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图式1 化合物4的合成路线

Scheme 1 Synthesis of compounds 4

合成的中间体2相当于一个内酸酐化合物, 可与胺类化合物发生内酸酐键的氨解开环, 同时发生脱羧反应而得到2-氨基苯甲酰胺3. 3转化成化合物4的反应历程可能如Scheme 2所示: 3中的氨基与2-甲酰基苯甲酸反应时, 首先是甲酰基先与氨基缩合得到亚胺中间体M1, M1酰胺的氮原子再对亚胺基进行亲核加成形成二氢喹唑酮中间体M2, M2在加热下再发生一个分子内的酰胺化反应, 最终得到具有四环骨架的目标化合物4. 可能是由于邻位羧基对中间体M1中亚胺基团及中间体M2中N,N-缩醛基团的影响, 分离出中间体M1或M2的尝试没有获得成功. 不过我们使用HRMS随机检测了在合成4cA、4cB时还没有加热到110 ℃时的反应混合液, 均可监测到它们分别对应的M1或M2中间体的精确分子量信号, 为以上推测的反应历程提供了佐证.

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图式2 化合物3转化到4的可能历程

Scheme 2 Proposed process for transformation of 3 to 4

1.2 化合物的抗肿瘤活性及构效关系

用噻唑蓝(MTT)法测试了目标化合物对人肺癌细胞NCI-H460、宫颈癌细胞HeLa和胃癌细胞MGC-803的体外生长抑制活性, 结果列于表1. 从表1可以看出, 这些化合物的体外抗肿瘤活性普遍都比较弱, 大部分化合物在最大浓度(50 μmol/L)时, 对这几种癌细胞的抑制率均未达到50%, 只有化合物4aA、4bA、4cA、4aB、4bB、4cB、4aC、4bC、4aD、4bD和4bE等11个化合物显示一定的活性. 通过与Cushman课题组^[19-20]报道的母体化合物茚并异喹啉酮化合物的抗肿瘤活性进行比较, 我们发现这些N-杂衍生物的活性比母体化合物要低得多.

表1 化合物4对NCI-H460, HeLa和MGC-803细胞的IC₅₀值

Table 1 IC₅₀ values of 4 for NCI-H460, HeLa and MGC-803 cell lines

Compd.	IC₅₀/(μmol•L^－1)
Compd.	NCI-H460	HeLa	MGC-803
4aA	27±0.13	34±0.15	37±0.55
4bA	19±0.12	32±0.17	26±0.62
4cA	>50	34±0.23	47±0.15
4dA	48±0.23	>50	>50
4eA	>50	>50	>50
4aB	49±0.27	32±0.17	>50
4bB	48±0.35	33±0.23	40±0.18
4cB	44±0.15	38±0.31	>50
4dB	>50	>50	43±0.53
4eB	>50	>50	>50
4aC	46±0.23	>50	38±0.21
4bC	30±0.12	38±0.17	42±0.13
4cC	>50	>50	>50
4dC	>50	>50	>50
4eC	>50	>50	>50
4aD	>50	28±0.36	43±0.31
4bD	46±0.21	21±0.15	32±0.33
4cD	>50	>50	>50
4dD	>50	>50	>50
4eD	>50	>50	>50
4aE	>50	>50	48±0.02
4bE	41±0.11	30±0.24	>50
4cE	>50	>50	>50
4dE	>50	>50	>50
4eE	>50	>50	>50
4aF	>50	>50	>50
4bF	>50	>50	46±0.32
4cF	>50	>50	>50
4dF	>50	>50	>50
4eF	>50	>50	>50
CPT	1.6±0.025	6.4±0.087	2.3±0.058

由于化合物进行N-杂结构改造后, 最大的改变是原来平面的多芳环骨架变成了非平面结构, 因此我们推测平面的多芳环骨架可能对化合物的抗肿瘤活性有关键影响. 为验证这一推测, 合成了两个结构与化合物4比较类似的具有平面多芳环骨架的化合物5a和5b, 它们对NCI-H460, HeLa和MGC-803的IC₅₀值分别达到(5.83±0.54), (3.02±0.37), (5.02±0.61)和(4.97±0.78), (3.22±0.31), (4.45±0.36) μmol•L^－1, 均显著强于活性最强的化合物4bA, 表明平面结构的多芳环骨架可能是关键因素.

我们进一步用琼脂糖凝胶电泳法测试了部分化合物在4×10⁻⁴ mol/L浓度下与Topo I-DNA的相互作用图2. 发现仅化合物4dA、4dB、4cA和4cB在此浓度下表现出很微弱的抑制Topo I的活性, 同样也是远低于母体化合物茚并异喹啉酮化合物的活性^[19-20].

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图2 琼脂糖凝胶电泳实验

Figure 2 Agarose gel electrophoresis assay

从构效关系上分析可发现, 化合物的侧链种类与其抗肿瘤活性的关系比较密切, 当侧链为ω-N,N-二甲胺基乙基(化合物编号中有大写字母A)、ω-N,N-二甲胺基丙基(化合物编号中有大写字母B)或ω-N吗啡啉丙基(化合物编号中有大写字母D)时, 其抑制率相对比较好, 其它侧链的化合物基本上都没有活性; 从喹唑啉酮芳环的取代基种类与对活性的影响来看, 当环上连接有F或Cl (化合物编号中有小写字母a、b、c或d)时, 其抗肿瘤活性相对较好, 并且在喹唑啉酮芳环的2位(编号中有小写字母a和c)要稍好于3位(编号中有小写字母b和d).

1.3 分子对接

为了弄清楚进行N-杂化结构改造后, 目标产物的细胞毒及Topo I的抑制活性为何改变这么大, 我们用分子对接对比了母体化合物茚并异喹啉酮MJ238^[21]与其N-杂结构改造物与Topo I/DNA的相互作用, 对接结果见图3. 从母体化合物与Topo I/DNA形成的三元复合物的晶体结构(PDB ID: 1SC7)的3D和2D图(图3A), 可看出其酮羰基与Topo I的氨基酸残基Arg364, 羧基与DNA中的碱DC112可通过氢键相互作用, 其多芳环骨架同时与多个碱基形成π-π相互作用. 而将N-杂产物对接到原配体分子所在的受体的空腔时(图3B), 其与受体分子的相互结合模式与母体化合物不同. 其羧基与氨基酸残基Leu429形成氢键相互作用, 多环骨架则与DT10, DA113和TGP11形成π-π相互作用, 但两者最大对接结合能的差值达24.53 kJ/mol, 这或许可解释N-杂结构改造产物对Topo I的抑制活性相对较弱. 同时也提示我们, 在设计类似于茚并异喹啉酮这类Topo I新骨架时, 保留其多环骨架的平面性可能是维持其强的Topo I抑制活性的关键因素.

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图3 母体化合物茚异喹啉和N-杂结构改造物4分别与Topo I/DNA的结合模式

Figure 3 Respective binding modes with Topo I/DNA of the indenoisoquinoline and the aza-indenoisoquinoline 4

2 结论

以邻氨基苯甲酸衍生物、胺类化合物及邻甲酰基苯甲酸等为原料, 经三步反应合成得到了30个异吲哚并喹唑啉酮化合物, 这些化合物在结构上相当于抗肿瘤化合物茚并异喹啉酮N-杂电子等排体. 用NMR和HRMS等对其结构进行了表征, 并对它们的抗肿瘤和抑制Topo I的活性进行了初步研究. 研究结果表明, 这些化合物只有小部分显示比较弱的抗肿瘤及Topo I的抑制活性. 进一步用分子对接对比了母体化合物茚并异喹啉与合成的N-杂化合物分别跟Topo I/DNA相互作用时的结合模式及对接结合能, 发现两者确实存在显著差异.这一实验结果也提示我们, 在设计与茚并异喹啉酮具有类似作用机制的新型Topo I抑制剂时, 保留其多芳环骨架的平面结构, 很可能是维持其良好Topo I抑制活性的关键.

3 实验部分

3.1 仪器与试剂

Bruker Avance 500超导核磁共振仪(瑞士布鲁克公司, CDCl₃为溶剂, TMS为内标); ESQUIREHCT型质谱仪(美国布鲁克•道尔顿公司); X-4数字显示显微熔点仪(北京泰克仪器有限公司); MultiskanMk3酶标仪(Thermol Labsystems公司). 薄层层析(TLC)及柱层析所用硅胶板及硅胶均为中国青岛海洋化工集团公司生产. 合成所用化学试剂均为市售的分析纯或化学纯试剂, 除特别说明, 均是购买后直接使用. 溶剂使用前根据文献进行处理纯化. RPMI1640培养基、DMEM培养基、胎牛血清、胰蛋白酶、青霉素-链霉素溶液(双抗)和PBS缓冲液均为美国Hyclone公司产品.

3.2 实验方法

3.2.1 化合物2的合成

参考文献[22]的方法, 在100 mL圆底烧瓶中依次加入2-氨基-5-氟苯甲酸(1a, 1.55 g, 10 mmol)和四氢呋喃(30 mL), 随后在冰水浴条件下分批加入三光气(1.48 g, 5 mmol). 加完后, 将烧瓶置于室温下反应12~20 h. 反应完成后(TLC检测, 展开剂: 甲醇/乙酸乙酯, V∶V=1∶4), 减压除去部分溶剂, 再进行过滤(注意: 三光气有毒, 操作必须在通风橱中进行). 最后用少量乙酸乙酯洗涤得到1.7 g白色固体产物2a, 产率94%, m.p. 261~265 ℃ (lit.^[23] 265~268 ℃). 采用相同方法合成2b~2e, 产率在88%~95%之间.

3.2.2 化合物3的合成

在100 mL圆底烧瓶中依次加入化合物2a (0.54 g, 3 mmol)、N,N-二甲基-1,3-丙二胺(0.38 mL, 3 mmol)和四氢呋喃(10 mL). 在氮气保护下于室温反应4~6 h. 待反应完成后(TLC跟踪检测, 展开剂: 甲醇/乙酸乙酯, V∶ V=1∶4), 减压除去溶剂, 粗产品经过硅胶柱层析分离提纯(洗脱剂: 三乙胺/乙酸乙酯, V∶V=5∶1000)得到0.55 g无色粘稠物3aA, 产率为83%. 采用相同方法合成3bA~3eF, 产率在80%~92%之间.

3.2.3 化合物4的合成

参考文献[24]的方法并进行了适当改进, 具体实验操作如下: 将化合物3溶解于15 mL乙酸, 随后加入等物质的量的2-醛基苯甲酸, 在氮气保护下将反应体系置于110 ℃的油浴锅中反应3~6 h. 待反应完后(TLC跟踪检测, 展开剂: 甲醇/乙酸乙酯, V∶V=1∶4), 减压除去部分有机溶剂, 粗产品经硅胶柱层析分离提纯(洗脱剂: 三乙胺/乙酸乙酯, V∶V=5∶1000), 得到目标化合物4, 产物均为白色固体.

6-(2-二甲氨基乙基)-3-氟-6,6a-二氢异吲哚并[2,1-a]喹唑啉-5,11-二酮(4aA): 产率48%, m.p. 114~115 ℃; ¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ: 8.04~7.98 (m, 2H), 7.83 (d, J=7.6 Hz, 1H), 7.76~7.70 (m, 2H), 7.67~7.64 (m, 1H), 7.32~7.27 (m, 1H), 6.20 (s, 1H), 3.94~3.84 (m, 2H), 2.51~2.34 (m, 2H), 2.22 (s, 6H); ¹³C NMR (CDCl₃, 125 MHz) δ: 164.8, 162.8, 160.8, 158.8, 137.9, 132.9, 132.7, 130.8, 125.4, 125.2, 122.3, 120.7, 120.6, 115.4, 115.2, 70.7, 56.8, 45.8, 41.6; HRMS (ESI) calcd for C₁₉H₁₉FN₃O₂ [M＋H]^＋ 340.1461, found 340.1459.

6-(2-二甲氨基乙基)-2-氟-6,6a-二氢异吲哚并[2,1-a]喹唑啉-5,11-二酮(4bA): 产率38%, m.p. 110~111 ℃; ¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ: 8.11 (dd, J=8.7, 6.1 Hz, 1H), 8.03 (d, J=7.5 Hz, 1H), 7.87 (d, J=7.6 Hz, 1H), 7.82 (dd, J=9.7, 2.5 Hz, 1H), 7.75 (td, J=7.6, 1.2 Hz, 1H), 7.69 (t, J=7.4 Hz, 1H), 7.00 (td, J=8.5, 2.5 Hz, 1H), 6.25 (s, 1H), 4.05~3.81 (m, 2H), 2.58~2.43 (m, 2H), 2.24 (s, 6H); ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃) δ: 166.7, 164.7, 163.2, 138.3, 138.0, 133.1, 132.5, 132.3, 131.5, 130.8, 125.4, 116.6, 112.9, 112.7, 107.5, 107.3, 70.9, 56.9, 45.8, 41.4; HRMS (ESI) calcd for C₁₉H₁₉FN₃O₂ [M＋H]^＋ 340.1461, found 340.1459.

6-(2-二甲氨基乙基)-3-氯-6,6a-二氢异吲哚并[2,1-a]喹唑啉-5,11-二酮(4cA): 产率50%, m.p. 103~104 ℃; ¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ: 8.07~8.04 (m, 1H), 8.03~7.96 (m, 2H), 7.84 (d, J=7.6 Hz, 1H), 7.73 (d, J=7.5 Hz, 1H), 7.67 (d, J=7.5 Hz, 1H), 7.53~7.55 (m, 1H), 6.21 (s, 1H), 3.91 (t, J=7.5 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.5 Hz, 2H), 2.23 (s, 6H); ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃) δ: 164.7, 162.7, 137.9, 135.1, 133.4, 133.0, 132.6, 131.0, 128.8, 125.4, 125.2, 121.7, 70.7, 56.8, 45.8, 41.6; HRMS (ESI) calcd for C₁₉H₁₉ClN₃O₂ [M＋H]^＋ 356.1166, found 356.1162.

6-(2-二甲氨基乙基)-2-氯-6,6a-二氢异吲哚并[2,1-a]喹唑啉-5,11-二酮(4dA): 产率32%, m.p. 112~114 ℃; ¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ: 8.13~8.11 (m, 1H), 8.06~8.02 (m, 2H), 7.87 (d, J=7.7 Hz, 1H), 7.76 (d, J=7.5Hz, 1H), 7.70 (d, J=7.5 Hz, 1H), 7.29 (d, J=2.1 Hz, 1H), 6.24 (s, 1H), 4.03~3.82 (m, 2H), 2.25 (s, 6H), 1.23~1.20 (m, 2H); ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃) δ: 164.7, 163.2, 139.7, 138.0, 137.5, 133.1, 132.5, 130.8, 130.3, 125.7, 125.4, 120.2, 118.7, 70.8, 58.3, 56.9, 45.8; HRMS (ESI) calcd for C₁₉H₁₉ClN₃O₂[M＋H]^＋ 356.1166, found 356.1159.

6-(2-二甲氨基乙基)-2-溴-6,6a-二氢异吲哚并[2,1-a]喹唑啉-5,11-二酮(4eA): 产率43%, m.p. 136~137 ℃; ¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ: 8.20 (d, J=2.3 Hz, 1H), 7.99 (d, J=7.6 Hz, 1H), 7.95 (d, J=8.6 Hz, 1H), 7.83 (d, J=7.6 Hz, 1H), 7.72 (d, J=7.5 Hz, 1H), 7.67~7.58 (m, 2H), 6.20 (s, 1H), 3.90 (t, J=7.5 Hz, 2H), 2.46~2.34 (m, 2H), 2.22 (s, 6H); ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃) δ: 164.7, 162.5, 138.0, 136.2, 135.6, 133.0, 132.6, 131.8, 130.8, 125.4, 125.2, 121.9, 118.4, 70.6, 56.8, 45.9, 41.7; HRMS (ESI) calcd for C₁₉H₁₉BrN₃O₂ [M＋H]^＋ 400.0661, found 400.0654.

6-(3-二甲氨基丙基)-3-氟-6,6a-二氢异吲哚并[2,1-a]喹唑啉-5,11-二酮(4aB): 产率60%, m.p. 69~70 ℃; ¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ: 8.00~7.90 (m, 2H), 7.78 (d, J=7.6 Hz, 1H), 7.72~7.63 (m, 1H), 7.60 (t, J=7.4 Hz, 1H), 7.48~7.42 (m, 1H), 7.25~7.19 (m, 1H), 6.16 (s, 1H), 3.86~3.66 (m, 2H), 2.28~2.13 (m, 2H), 2.11 (s, 6H), 1.62~1.53 (m, 2H); ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃) δ: 164.7, 162.6, 160.7, 158.8, 138.0, 135.1, 133.2, 132.8, 132.5, 130.8, 128.7, 125.4, 125.1, 122.2, 121.8, 121.6, 120.5, 120.3, 115.2, 115.1, 70.6, 56.8, 45.4, 41.6, 26.3; HRMS (ESI) calcd for C₂₀H₂₁FN₃O₂ [M＋H]^＋ 354.1618, found 354.1610.

6-(3-二甲氨基丙基)-2-氟-6,6a-二氢异吲哚并[2,1-a]喹唑啉-5,11-二酮(4bB): 产率55%, m.p. 60~61 ℃; ¹H NMR (500 MHz, CDCl₃), δ: 8.15~7.96 (m, 2H), 7.82~7.84 (m, 2H), 7.75~7.63 (m, 2H), 7.02~6.95 (m, 1H), 6.26~6.22 (m, 1H), 3.90~3.75 (m, 2H), 2.41~2.31 (m, 2H), 2.23~2.20 (m, 6H), 1.79~1.66 (m, 2H); ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃) δ: 166.6, 164.9, 163.3, 138.3, 138.1, 133.1, 132.4, 131.5, 130.8, 125.5, 116.7, 112.8, 112.7, 107.5, 107.3, 70.8, 56.5, 44.9, 41.2, 26.1; HRMS (ESI) calcd for C₂₀H₂₁FN₃O₂ [M＋H]^＋ 354.1618, found 354.1610.

6-(3-二甲氨基丙基)-3-氯-6,6a-二氢异吲哚并[2,1-a]喹唑啉-5,11-二酮(4cB): 产率48%, m.p. 68~70 ℃; ¹H NMR (500 MHz, CDCl₃), δ: 8.07 (d, J=2.4 Hz, 1H), 8.03~8.00 (m, 2H), 7.82 (d, J=7.5 Hz, 1H), 7.71~7.73 (m, 1H), 7.66 (t, J=7.5 Hz, 1H), 7.54 (dd, J=2.5, 8.6 Hz, 1H), 6.21 (s, 1H), 3.89~3.77 (m, 2H), 2.26~2.10 (m, 2H), 2.15 (s, 6H), 1.74~1.59 (m, 2H); ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃) δ: 164.8, 162.7, 138.1, 135.1, 133.3, 132.9, 132.6, 130.9, 130.7, 128.8, 125.4, 125.2, 121.9, 121.6, 70.6, 56.9, 45.4, 41.7, 26.4; HRMS (ESI) calcd for C₂₀H₂₁ClN₃O₂ [M＋H]^＋ 370.1322, found 370.1316.

6-(3-二甲氨基丙基)-2-氯-6,6a-二氢异吲哚并[2,1-a]喹唑啉-5,11-二酮(4dB): 产率62%, m.p. 136~137 ℃; ¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ: 8.11~8.07 (m, 1H), 8.03~7.98 (m, 2H), 7.82 (d, J=7.5 Hz, 1H), 7.71 (d, J=7.4 Hz, 1H), 7.67~7.64 (m, 1H), 7.26~7.20 (m, 1H), 6.21 (s, 1H), 3.87~3.76 (m, 2H), 2.29~2.21 (m, 2H), 2.15 (s, 6H), 1.73~1.58 (m, 2H); ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃) δ: 164.7, 163.1, 139.5, 138.1, 137.4, 133.0, 132.5, 130.7, 130.3, 125.6, 125.3, 120.2, 118.9, 70.7, 56.9, 45.4, 41.5, 26.4; HRMS (ESI) calcd for C₂₀H₂₁ClN₃O₂ [M＋H]^＋ 370.1322, found 370.1314.

6-(3-二甲氨基丙基)-2-溴-6,6a-二氢异吲哚并[2,1-a]喹唑啉-5,11-二酮(4eB): 产率55%, m.p. 98~101 ℃; ¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ: 8.21 (d, J=2.2 Hz, 1H), 7.98~7.96 (m, 2H), 7.82 (d, J=7.6 Hz, 1H), 7.68~7.69 (m, 3H), 6.20 (s, 1H), 3.90~3.73 (m, 2H), 2.26~2.30 (m, 2H), 2.16 (s, 6H), 1.74~1.57 (m, 2H); ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃) δ: 164.8, 162.5, 138.1, 136.2, 135.6, 133.0, 132.6, 131.8, 130.8, 125.4, 125.2, 122.1, 121.9, 118.4, 70.6, 56.8, 45.4, 41.6, 26.3; HRMS (ESI) calcd for C₂₀H₂₁- BrN₃O₂ [M＋H]^＋ 414.0817, found 414.0813.

6-[2-(4-吗啡啉基)乙基]-3-氟-6,6a-二氢异吲哚并[2,1-a]喹唑啉-5,11-二酮(4aC): 产率68%, m.p. 128~129 ℃; ¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ 8.40~8.32 (m, 2H), 8.15 (d, J=7.5 Hz, 1H), 8.12~8.09 (m, 1H), 8.08~7.99 (m, 2H), 7.68~7.61 (m, 1H), 6.54 (s, 1H), 4.27 (dt, J=7.8, 5.9 Hz, 2H), 3.96~3.90 (m, 4H), 2.78~2.74 (m, 4H), 2.72~2.59 (m, 2H); ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃) δ: 164.7, 162.8, 160.8, 158.9, 138.0, 132.9, 130.8, 125.3, 122.2, 120.7, 120.5, 115.3, 115.1, 70.6, 66.8, 56.1, 53.7, 40.8; HRMS (ESI) calcd for C₂₁H₂₁FN₃O₃[M＋H]^＋ 382.1567, found 382.1562.

6-[2-(4-吗啡啉基)乙基]-2-氟-6,6a-二氢异吲哚并[2,1-a]喹唑啉-5,11-二酮(4bC): 产率65%, m.p. 114~115 ℃; ¹H NMR (500 MHz, CDCl₃), δ: 8.09 (dd, J=8.7, 2.4 Hz, 1H), 8.01 (d, J=7.3 Hz, 1H), 7.84~7.80 (m, 2H), 7.73~7.65 (m, 2H), 6.98~6.70 (m, 1H), 6.23 (s, 1H), 3.93~3.78 (m, 2H), 3.65~3.64 (m, 4H), 2.35~2.20 (m, 4H), 1.76~1.64 (m, 2H); ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃) δ: 166.6, 164.7, 163.3, 138.4, 132.9, 132.6, 131.4, 130.8, 125.3, 116.7, 112.9, 112.7, 107.5, 107.3, 70.8, 66.8, 56.1, 53.7, 40.6; HRMS (ESI) calcd for C₂₁H₂₁FN₃O₃ [M＋H]^＋ 382.1567, found 382.1565.

6-[2-(4-吗啡啉基)乙基]-3-氯-6,6a-二氢异吲哚并[2,1-a]喹唑啉-5,11-二酮(4cC): 产率70%, m.p. 166~168 ℃; ¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ: 8.09~8.08 (m, 3H), 7.83 (d, J=7.3 Hz, 1H), 7.73~7.65 (m, 2H), 7.54~7.50 (m, 1H), 6.20 (s, 1H), 3.93~3.78 (m, 2H), 3.64~3.63 (m, 4H), 2.34~3.33 (m, 4H), 1.68~1.70 (m, 2H); ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃) δ: 164.6, 162.8, 138.0, 135.2, 133.4, 132.9, 132.7, 130.9, 130.8, 128.8, 125.3, 121.8, 121.6, 70.6, 66.9, 56.3, 54.0, 40.8; HRMS (ESI) calcd for C₂₁H₂₁ClN₃O₃ [M＋H]^＋ 398.1271, found 398.1264.

6-[2-(4-吗啡啉基)乙基]-2-氯-6,6a-二氢异吲哚并[2,1-a]喹唑啉-5,11-二酮(4dC): 产率66%, m.p. 145~146 ℃; ¹H NMR (500 MHz, CDCl₃), δ: 8.17~8.06 (m, 1H), 8.03 (d, J=8.3 Hz, 2H), 7.84 (d, J=7.5 Hz, 1H), 7.74 (br, 2H), 7.29~7.26 (m, 1H), 6.22 (s, 1H), 3.94~3.79 (m, 2H), 3.66~3.65 (m, 4H), 2.41~2.29 (m, 4H), 1.76~1.63 (m, 2H); ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃) δ: 164.6, 163.3, 139.7, 138.1, 137.5, 133.0, 132.6, 130.8, 130.3, 125.7, 125.4, 125.3, 120.1, 118.8, 70.7, 66.9, 56.3, 54.0, 40.7; HRMS (ESI) calcd for C₂₁H₂₁ClN₃O₃ [M＋H]^＋ 398.1271, found 398.1271.

6-[2-(4-吗啡啉基)乙基]-2-溴-6,6a-二氢异吲哚并[2,1-a]喹唑啉-5,11-二酮(4eC): 产率63%, m.p. 167~168 ℃; ¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ: 8.21 (d, J=2.1 Hz, 1H), 8.02~7.95 (m, 2H), 7.83 (d, J=7.4 Hz, 1H), 7.69~7.60 (m, 3H), 6.20 (s, 1H), 3.93~3.77 (m, 2H), 3.65 (t, J=4.5 Hz, 4H), 2.39~2.28 (m, 4H), 1.75~1.61 (m, 2H); ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃) δ: 164.7, 162.6, 138.1, 136.2, 135.6, 132.8, 132.7, 131.8, 130.8, 125.3, 122.0, 121.8, 118.4, 77.3, 77.0, 76.8, 70.6, 66.9, 56.3, 54.0, 40.8; HRMS (ESI) calcd for C₂₁H₂₁BrN₃O₃ [M＋H]^＋ 442.0766, found 442.0760.

6-[3-(4-吗啡啉基)丙基]-3-氟-6,6a-二氢异吲哚并[2,1-a]喹唑啉-5,11-二酮(4aD): 产率53%, m.p. 179~180 ℃; ¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ: 8.08~7.96 (m, 2H), 7.82 (d, J=7.3 Hz, 1H), 7.76 (dt, J=8.5, 2.9 Hz, 1H), 7.72~7.63 (m, 2H), 7.34~7.27 (m, 1H), 6.21 (s, 1H), 3.98~3.75 (m, 2H), 3.70~3.61 (m, 4H), 2.46~2.28 (m, 6H), 1.78~1.61 (m, 2H); ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃) δ: 164.7, 162.8, 160.8, 158.9, 138.0, 132.7, 130.8, 125.3, 122.2, 120.7, 120.5, 115.3, 115.1, 70.6, 66.8, 56.1, 53.7, 41.7, 25.0; HRMS (ESI) calcd for C₂₂H₂₃FN₃O₃ [M＋H]^＋ 396.1723, found 396.1718.

6-[3-(4-吗啡啉基)丙基]-2-氟-6,6a-二氢异吲哚并[2,1-a]喹唑啉-5,11-二酮(4bD): 产率55%, m.p. 122~123 ℃; ¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ: 8.09~8.01 (m, 1H), 8.01 (dd, J=2.9, 7.4 Hz, 1H), 7.84~7.79 (m, 2H), 7.74~7.65 (m, 2H), 6.98~6.88 (m, 1H), 6.22 (s, 1H), 3.97~3.86 (m, 2H), 3.59 (br, 4H), 2.14~2.23 (m, 6H), 1.81~1.58 (m, 2H); ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃) δ: 166.6, 164.7, 163.3, 138.3, 138.1, 132.9, 132.6, 131.4, 130.8, 125.3, 116.7, 112.9, 112.7, 107.5, 107.3, 70.8, 66.8, 56.1, 53.7, 41.5, 25.1; HRMS (ESI) calcd for C₂₂H₂₃FN₃O₃ [M＋H]^＋ 396.1723, found 396.1720.

6-[3-(4-吗啡啉基)丙基]-3-氯-6,6a-二氢异吲哚并[2,1-a]喹唑啉-5,11-二酮(4cD): 产率50%, m.p. 68~69 ℃; ¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ: 8.06~7.99 (m, 3H), 7.81 (d, J=7.4 Hz, 1H), 7.74~7.66 (m, 2H), 7.58~7.51 (m, 1H), 6.20 (s, 1H), 3.92~3.88 (m, 2H), 3.62~3.56 (m, 4H), 2.43~2.39 (m, 6H), 2.32~2.26 (m, 2H); ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃) δ: 164.7, 162.7, 138.1, 135.1, 133.4, 132.8, 132.7, 130.9, 130.8, 128.8, 125.4, 125.3, 121.8, 121.6, 70.6, 66.9, 56.2, 53.8, 41.7, 25.1; HRMS (ESI) calcd for C₂₂H₂₃ClN₃O₃ [M＋H]^＋ 412.1428, found 412.1423.

6-[3-(4-吗啡啉基)丙基]-2-氯-6,6a-二氢异吲哚并[2,1-a]喹唑啉-5,11-二酮(4dD): 产率58%, m.p. 126~127 ℃; ¹H NMR (500 MHz, CDCl₃), δ: 8.12~8.08 (m, 1H), 8.04~8.00 (m, 2H), 7.82 (d, J=7.6 Hz, 1H), 7.71~7.68 (m, 2H), 7.33~7.26 (m, 1H), 6.21 (s, 1H), 3.97~3.86 (m, 2H), 3.59 (br, 4H), 2.42 (br, 6H), 2.40~2.29 (m, 2H); ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃) δ: 164.6, 163.2, 139.6, 138.1, 137.4, 132.9, 132.6, 130.8, 130.3, 125.7, 125.3, 120.2, 118.8, 70.7, 66.9, 56.2, 53.8, 41.6, 25.2; HRMS (ESI) calcd for C₂₂H₂₃ClN₃O₃ [M＋H]^＋ 412.1428, found 412.1426.

6-[3-(4-吗啡啉基)丙基]-2-溴-6,6a-二氢异吲哚并[2,1-a]喹唑啉-5,11-二酮(4eD): 产率60%, m.p. 114~115 ℃; ¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ: 8.21 (d, J=1.1 Hz, 1H), 8.02~7.95 (m, 2H), 7.83 (d, J=7.4 Hz, 1H), 7.73~7.64 (m, 3H), 6.20 (s, 1H), 3.95~3.74 (m, 2H), 3.68~3.60 (m, 4H), 2.45~2.24 (m, 6H), 1.78~1.58 (m, 2H); ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃) δ: 164.7, 162.6, 138.1, 136.2, 135.6, 132.8, 132.7, 131.8, 130.8, 125.4, 125.3, 122.0, 121.8, 118.4, 70.5, 66.9, 56.2, 53.8, 41.7, 25.1; HRMS (ESI) calcd for C₂₂H₂₃BrN₃O₃ [M＋H]^＋ 456.0923, found 456.0914.

6-[3-(咪唑基)丙基]-3-氟-6,6a-二氢异吲哚并[2,1-a]喹唑啉-5,11-二酮(4aE): 产率38%, m.p. 182~184 ℃; ¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ: 8.05~7.96 (m, 2H), 7.77 (dd, J=2.3, 8.5 Hz, 1H), 7.66~7.57 (m, 2H), 7.42 (s, 1H), 7.35~7.29 (m, 1H), 7.18 (d, J=7.6 Hz, 1H), 7.09 (d, J=5.4 Hz, 1H), 6.86 (t, J=1.2 Hz, 1H), 6.12 (s, 1H), 4.04~3.87 (m, 3H), 3.72~3.60 (m, 1H), 1.91~1.73 (m, 2H); ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃) δ: 164.8, 163.2, 160.9, 158.9, 137.5, 137.2, 133.4, 132.8, 132.5, 130.9, 129.8, 125.3, 124.6, 122.4, 121.9, 121.1, 120.9, 119.0, 115.4, 115.2, 70.5, 44.6, 40.7, 30.3; HRMS (ESI) calcd for C₂₁H₁₈FN₄O₂ [M＋H]^＋ 377.1414, found 377.1395.

6-[3-(咪唑基)丙基]-2-氟-6,6a-二氢异吲哚并[2,1-a]喹唑啉-5,11-二酮(4bE): 产率32%, m.p. 190~193 ℃; ¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ: 8.08 (dd, J=2.4, 8.7 Hz, 1H), 7.96 (d, J=7.4 Hz, 1H), 7.77 (dd, J=2.4, 9.6 Hz, 1H), 7.68~7.56 (m, 2H), 7.41 (s, 1H), 7.19 (d, J=7.5 Hz, 1H), 7.05 (d, J=4.2 Hz, 1H), 7.01~6.94 (m, 1H), 6.85 (s, 1H), 6.14 (s, 1H), 4.01~3.87 (m, 3H), 3.64 (br, 1H), 1.80~1.83(m, 2H); ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃) δ: 171.1, 168.5, 163.5, 140.3, 137.1, 133.5, 132.3, 132.0, 131.5, 130.9, 129.7, 129.4, 125.4, 124.6, 119.0, 116.3, 113.0, 112.8, 107.7, 107.4, 70.6, 44.6, 40.4, 30.3; HRMS (ESI) calcd for C₂₁H₁₈FN₄O₂ [M＋H]^＋ 377.1414, found 377.1392.

6-[3-(咪唑基)丙基]-3-氯-6,6a-二氢异吲哚并[2,1-a]喹唑啉-5,11-二酮(4cE): 产率44%, m.p. 208~210 ℃; ¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ: 8.05 (d, J=2.5 Hz, 1H), 8.01~7.93 (m, 2H), 7.67~7.53 (m, 3H), 7.42 (s, 1H), 7.17 (d, J=7.6 Hz, 1H), 7.09~7.08 (m, 1H), 6.86~6.85 (m, 1H), 6.11 (s, 1H), 3.8~4.3 (m, 3H), 3.72~3.56 (m, 1H), 1.91~1.74 (m, 2H); ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃) δ: 164.7, 163.0, 137.5, 137.2, 135.1, 133.7, 133.5, 132.4, 131.0, 129.8, 128.8, 125.4, 124.7, 121.8, 121.4, 119.1, 70.4, 44.6, 40.6, 30.3; HRMS (ESI) calcd for C₂₁H₁₈Cl- N₄O₂ [M＋H]^＋ 393.1118, found 393.1095.

6-[3-(咪唑基)丙基]-2-氯-6,6a-二氢异吲哚并[2,1-a]喹唑啉-5,11-二酮(4dE): 产率56%, m.p. 187~189 ℃; ¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ: 8.07 (d, J=8.5 Hz, 1H), 7.80~7.98 (m, 2H), 7.66~7.57 (m, 2H), 7.42 (s, 1H), 7.26~7.24 (m, 1H), 7.18 (d, J=7.5 Hz, 1H), 7.09~7.07 (m, 1H), 6.86 (s, 1H), 6.12 (s, 1H), 4.03~3.88 (m, 3H), 3.65 (br, 1H), 1.91~1.76 (m, 2H); ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃) δ: 164.6, 163.5, 139.9, 137.5, 137.2, 133.5, 132.3, 130.9, 130.3, 129.7, 125.8, 125.5, 124.7, 120.3, 119.0, 118.4, 70.5, 44.6, 40.5, 30.3; HRMS (ESI) calcd for C₂₁H₁₈ClN₄O₂ [M＋H]^＋ 393.1118, found 393.1094.

6-[3-(咪唑基)丙基]-2-溴-6,6a-二氢异吲哚并[2,1-a]喹唑啉-5,11-二酮(4eE): 产率60%, m.p. 207~209 ℃; ¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ: 8.22 (d, J=2.3 Hz, 1H), 7.99~7.97 (m, 2H), 7.71 (dd, J=2.3, 8.6 Hz, 1H), 7.67~7.58 (m, 2H), 7.42 (s, 1H), 7.18 (d, J=7.6 Hz, 1H), 7.08 (s, 1H), 6.86 (s, 1H), 6.12 (s, 1H), 4.04~3.88 (m, 3H), 3.69~3.61 (m, 1H), 1.90~1.75 (m, 2H); ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃) δ: 164.7, 162.9, 137.4, 137.1, 136.5, 135.6, 133.5, 132.4, 131.8, 130.9, 129.7, 125.4, 124.7, 122.0, 121.6, 119.1, 118.6, 70.4, 44.6, 40.6, 30.3; HRMS (ESI) calcd for C₂₁H₁₈BrN₄O₂ [M＋H]^＋ 437.0613, found 437.0586.

3-(3-氟-5,11-二氧代-6a,11-二氢-5H-异吲哚并[2,1- a]-6-喹唑啉基)丙酸(4aF): 产率64%, m.p. 203~205 ℃; ¹H NMR (500 MHz, DMSO-d₆) δ: 12.36 (br, 1H), 8.07~7.99 (m, 2H), 7.95 (d, J=7.5 Hz, 1H), 7.82~7.86 (m, 1H), 7.77~7.75 (m, 1H), 7.70 (dd, J=2.5, 8.7 Hz, 1H), 7.50~7.62 (m, 1H), 6.59 (s, 1H), 4.01~3.85 (m, 2H), 2.62~2.60 (m, 1H), 2.28~2.20 (m, 1H); ¹³C NMR (125 MHz, DMSO-d₆) δ: 172.9, 164.8, 162.3, 160.4, 158.4, 138.6, 133.7, 133.4, 132.2, 131.3, 126.7, 124.8, 122.9, 122.6, 121.1, 120.9, 114.8, 114.6, 70.6, 39.4, 33.0; HRMS (ESI) calcd for C₁₈H₁₂FN₂O₄ [M－H]^－ 339.0781, found 339.0797.

3-(2-氟-5,11-二氧代-6a,11-二氢-5H-异吲哚并[2,1- a]-6-喹唑啉基)丙酸(4bF): 产率44%, m.p. 233~235 ℃; ¹H NMR (500 MHz, DMSO-d₆) δ: 12.35 (br, 1H), 8.05~8.03 (m, 2H), 7.95 (d, J=7.5 Hz, 1H), 7.81~7.85 (m, 1H), 7.71~7.78 (m, 2H), 7.12~7.18 (m, 1H), 6.59 (s, 1H), 4.03~3.79 (m, 2H), 2.52~2.62 (m, 1H), 2.36~2.20 (m, 1H); ¹³C NMR (125 MHz, DMSO-d₆) δ: 172.9, 172.5, 166.0, 164.9, 164.0, 162.7, 138.6, 133.9, 132.1, 131.7, 131.3, 126.7, 125.0, 117.3, 113.0, 112.8, 107.3, 107.1, 70.7, 39.4, 32.9; HRMS (ESI) calcd for C₁₈H₁₂FN₂O₄ [M－H]^－ 339.0781, found 339.0793.

3-(3-氯-5,11-二氧代-6a,11-二氢-5H-异吲哚并[2,1- a]-6-喹唑啉基)丙酸(4cF): 产率56%, m.p. 245~247 ℃; ¹H NMR (500 MHz, DMSO-d₆) δ: 12.39 (br, 1H), 8.06~8.03 (m, 2H), 7.97 (d, J=7.4 Hz, 1H), 7.92 (d, J=2.5 Hz, 1H), 7.87~7.85 (m, 1H), 7.83~7.72 (m, 2H), 6.59 (s, 1H), 4.03~3.83 (m, 2H), 2.61 (br, 1H), 2.34~2.17 (m, 1H); ¹³C NMR (125 MHz, DMSO-d₆) δ: 172.8, 164.9, 162.3, 138.6, 135.8, 133.8, 133.6, 132.2, 131.3, 129.6, 128.1, 126.8, 124.9, 122.4, 70.6, 39.4, 32.9; HRMS (ESI) calcd for C₁₈H₁₂ClN₂O₄ [M－H]^－ 355.0486, found 355.0493.

3-(2-氯-5,11-二氧代-6a,11-二氢-5H-异吲哚并[2,1- a]-6-喹唑啉基)丙酸(4dF): 产率66%, m.p. 268~270 ℃; ¹H NMR (500 MHz, DMSO-d₆) δ: 12.37 (br, 1H), 8.05~8.01 (m, 2H), 7.97 (dd, J=2.2, 7.8 Hz, 2H), 7.88~7.84 (m, 1H), 7.76 (t, J=7.5 Hz, 1H), 7.42 (dd, J=2.0, 8.4 Hz, 1H), 6.59 (s, 1H), 4.03~3.83 (m, 2H), 2.59~2.62 (m, 1H), 2.32~2.20 (m, 1H); ¹³C NMR (125 MHz, DMSO-d₆) δ: 172.8, 164.9, 162.6, 138.6, 138.1, 137.9, 133.9, 132.0, 131.3, 130.7, 126.7, 125.6, 125.0, 119.9, 119.43, 70.66, 39.4, 32.9; HRMS (ESI) calcd for C₁₈H₁₂ClN₂O₄ [M－ H]^－ 355.0486, found 355.0492.

3-(2-溴-5,11-二氧代-6a,11-二氢-5H-异吲哚并[2,1- a]-6-喹唑啉基)丙酸(4eF): 产率50%, m.p. 244~246 ℃; ¹H NMR (500 MHz, DMSO-d₆) δ: 8.06~8.01 (m, 2H), 7.96 (d, J=8.5 Hz, 2H), 7.91~7.83 (m, 2H), 7.76 (t, J=7.5 Hz, 1H), 6.58 (s, 1H), 4.00~3.86 (m, 2H), 2.60 (br, 1H), 2.30~2.22 (m, 1H); ¹³C NMR (125 MHz, DMSO-d₆) δ: 172.8, 164.8, 162.2, 138.6, 136.3, 136.1, 133.8, 132.2, 131.3, 131.0, 126.7, 124.9, 122.6, 117.5, 70.5, 39.4, 32.9; HRMS (ESI) calcd for C₁₈H₁₂BrN₂O₄ [M－H]^－ 398.9980, found 398.9987.

3.2.4 化合物的抗肿瘤活性研究

采用噻唑蓝(MTT)法测定细胞活性, 在已接种细胞的96孔板中, 分别加入20 μL浓度为5、10、15、25、50 μmol/L的化合物4溶液, 以喜树碱作为阳性对照, 每组均设置6个复孔. 向对照孔加入20 μL含体积分数10%二甲基亚砜(DMSO)的培养液. 将96孔板置于37 ℃、 5% CO₂的培养箱中培养48 h. 随后加入10 μL MTT溶液, 继续在相同条件下培养4 h. 吸去培养基, 在每孔加入100 μL DMSO, 置于微量震荡器上震荡10 min, 使结晶物充分溶解. 使用酶标仪在570/630 nm双波长测定各孔吸光度(OD值), 按公式计算出抑制率.

抑制率(%)=(1－样品组OD值/对照组OD值)×100%

最后用Bliss法分别计算各化合物对肿瘤细胞株的IC₅₀值, 所有实验重复3次, 取平均值并算出相对误差.

采用琼脂糖凝胶电泳法^[25], 称取1.5 g琼脂糖粉末, 再加150 mL的Tris-乙酸-乙二胺四乙酸(EDTA)缓冲液(TAE)在锥形瓶中混匀配制成的琼脂糖凝胶作为载体. 然后将其置于微波炉中加热直至琼脂糖完全溶解至透明, 并沿着插好梳子的制胶板的一侧缓慢地将琼脂糖溶液灌入, 此过程不能产生气泡以免影响电泳. 室温静置大约0.5 h, 待凝胶完全凝固后小心拔出梳子, 将凝胶放入含有TAE缓冲液的电泳槽中固定好等待上样. 每个反应体系包括质粒DNA, Topo I, 所需浓度的待测化合物, 1 g/L牛血清白蛋白(BSA)和Buffer, 用二次水补齐至最终体积为20 μL. 将反应体系混匀后置于37 ℃恒温避光孵育50 min, 然后在每个反应体系中加入DNA上样缓冲液. 最后将样本加入琼脂糖凝胶孔中在电压85 V条件下, 持续电泳70 min. 电泳结束后, 将凝胶浸泡在Gel-Red核酸染料中浸染30 min, 然后置于凝胶成像仪中拍照记录结果.

3.2.5 分子对接

使用Discovery Studio (vision 2017R2, BIOVIA, USA)软件进行分子对接实验, 对接靶标为茚并异喹啉酮化合物与Topo I/DNA形成的三元复合物(PDB ID: 1SC7)的晶体. 从Protein Data Bank (http://www.rcsb.org)下载1SC7的晶体数据作为大分子受体, 先对受体加氢, 用CHARMm力场进行受体结构优化, 受体中茚并异喹啉酮化合物结合的空腔定义为小分子结合部位. 配体分子先在ChemBioDraw软件中画好后另存为mol格式, 然后导入到Discovery Studio软件中, 进行能量优化形成其3D结构. 对接前先将三元复合物中的茚并异喹啉酮化合物小分子删除, 然后用CDOCKER protocol进行分子对接.

3.3 统计分析

所有实验均以(均数±SD)表示, 独立进行至少3次.

辅助材料(Supporting Information) 目标化合物4aA~4eF的¹H NMR、¹³C NMR、HRMS图谱数据和反应中间体M1和M2的HRMS监测结果. 这些材料可以免费从本刊网站(http://sioc-journal.cn/)上下载.

(Zhao, C.)

参考文献

原文顺序 | 文献年度倒序 | 文中引用次数倒序

[1]	Buzun, K.; Bielawska, A.; Bielawski, K.; Gornowicz, A. J. Enzyme Inhib. Med. Chem. 2020, 35, 1781.

[2]	Verma, R. P.; Hansch, C. Chem. Rev. 2009, 109, 213.

[3]	Zheng, B.; Wang, Y.-X.; Wu, Z.-Y.; Li, X.-W.; Qin, L.-Q.; Chen, N.-Y.; Su, G.-F.; Su, J.-C.; Pan, C.-X. Molecules 2025, 30, 894.

[4]	Hu, M.-H.; Lin, J.-H. J. Med. Chem. 2021, 64, 6720.

[5]	Niu, S. X.; Tang, Z. C.; Liu, C.; Wang, T. L.; You, Q. D.; Xiang, H. Chin. J. Org. Chem. 2015, 35, 2150 (in Chinese). (牛绍雄, 唐智超, 刘畅, 王天麟, 尤启冬, 向华, 有机化学, 2015, 35, 2150.) DOI

[6]	Cong, H.; Wu, X. M.; Xu, J. Y. Pharm. Clin. Res. 2014, 22, 239 (in Chinese). (丛蔚, 吴晓明, 徐进宜, 药学与临床研究, 2014, 22, 239.)

[7]	Zhang, S. M.; Sun, H. P.; Jia, J. M.; Xu, X. L.; You, Q. D. J. Chin. Pharm. Univ. 2013, 44, 589 (in Chinese). (张圣淼, 孙昊鹏, 贾剑敏, 徐晓莉, 尤启冬, 中国药科大学学报, 2013, 44, 589.)

[8]	Cushman, M. J. Med. Chem. 2021, 64, 17572. DOI PMID

[9]	Wang, K.-B.; Elsayed, M. S. A.; Wu, G.; Deng, N.; Cushman, M.; Yang, D. J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 11059.

[10]	Morrell, A.; Placzek, M.; Parmley, S.; Grella, B.; Antony, S.; Pommier, Y.; Cushman, M. J. Med. Chem. 2007, 50, 4388. PMID

[11]	Beck, D. E.; Reddy, P. V. N.; Lv, W.; Abdelmalak, M.; Tender, G. S.; Lopez, S.; Agama, K.; Marchand, C.; Pommier, Y.; Cushman, M. J. Med. Chem. 2016, 59, 3840.

[12]	Li, X. W.; Fang, S. J.; Li, Y. Z.; Qin, L. Q.; Chen, N. Y.; Zheng, B.; Mo, D. L.; Su, G. F.; Su, J. C.; Pan, C. X. Bioorg. Chem. 2024, 143, 107015.

[13]	Yuan, J. M.; Wei, K.; Zhang, G. H.; Chen, N. Y.; Wei, X. W.; Pan, C. X.; Mo, D. L.; Su, G. F. Eur. J. Med. Chem. 2019, 169, 144.

[14]	Liu, Q. Q.; Lu, K.; Zhu, H. M.; Kong, S. L.; Yuan, J. M.; Zhang, G. H.; Chen, N. Y.; Gu, C. X.; Pan, C. X.; Mo, D. L.; Su, G. F. Eur. J. Med. Chem. 2019, 165, 293.

[15]	Huang, W. Y.; Zhang, X. R.; Lyu, L.; Wang, S. Q.; Zhang, X. T. Bioorg. Chem. 2020, 99, 103814.

[16]	Devi, R. V.; Garande, A. M.; Bhate, P. M. Synlett 2016, 27, 2807.

[17]	Kolotaev, A. V.; Matevosyan, K. R.; Osipov, V. N.; Khachatryan, D. S. Tetrahedron Lett. 2019, 60, 151315.

[18]	Lohar, T.; Mane, A.; Kamat, S.; Kumbhar, A.; Salunkhe, R. Res. Chem. Intermed. 2018, 44, 1919.

[19]	Cushman, M.; Jayaraman, M.; Vroman, J. A.; Fukunaga, A. K.; Fox, B, M.; Kohlhagen, G.; Strumberg, D.; Pommier, Y. J. Med. Chem. 2000, 43, 3688. PMID

[20]	Han, Y.; Buric, A.; Chintareddy, V.; DeMoss, M.; Chen, L.; Dickerhoff, J.; De Dios, R.; Chand, P.; Riggs, R.; Yang, D.; Cushman, M. J. Med. Chem. 2024, 67, 7006.

[21]	Staker, B. L.; Feese, M. D.; Cushman, M.; Pommier, Y.; Zembower, D.; Stewart, L.; Burgin, A. B. J. Med. Chem. 2005, 48, 2336. PMID

[22]	Darras, F. H.; Kling, B.; Heilmann, J.; Decker, M. ACS Med. Chem. Lett. 2012, 3, 914. DOI PMID

[23]	Reissenweber, G.; Mangold, D. Angew. Chem., Int. Ed. 1980, 92, 196.

[24]	Madhubabu, M. V.; Shankar, R.; Reddy, G. R.; Rao, T. S.; Rao, M. V.; Akula, R. Tetrahedron Lett. 2016, 57, 5033.

[25]	Yang, X.; Wang, Z. P.; Xiang, S.; Wang, D.; Zhao, Y.; Luo, D.; Qiu, Y.; Huang, C.; Guo, J.; Dai, Y.; Zhang, S. L.; He, Y. J. Med. Chem. 2022, 65, 8040.

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Abstract

图1 母体化合物A及其结构改造物4的结构

1 结果与讨论

1.1 化合物的合成

图式1 化合物4的合成路线

图式2 化合物3转化到4的可能历程

1.2 化合物的抗肿瘤活性及构效关系

表1 化合物4对NCI-H460, HeLa和MGC-803细胞的IC50值

图2 琼脂糖凝胶电泳实验

1.3 分子对接

图3 母体化合物茚异喹啉和N-杂结构改造物4分别与Topo I/DNA的结合模式

2 结论

3 实验部分

3.1 仪器与试剂

3.2 实验方法

3.2.1 化合物2的合成

3.2.2 化合物3的合成

3.2.3 化合物4的合成

3.2.4 化合物的抗肿瘤活性研究

3.2.5 分子对接

3.3 统计分析

参考文献

表1 化合物4对NCI-H460, HeLa和MGC-803细胞的IC₅₀值