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编号:10239373
6-(4-取代-1-哌嗪乙酰胺基)-3,4-二氢-2(1H)-喹啉酮类化合物的合成及正性肌力作用初探1
http://www.100md.com 《中国药物化学杂志》 1999年第2期
     作者:朴虎日2 全哲山 徐鸣夏 邓大为

    单位:朴虎日2 全哲山 延边大学药学院,延吉 133000;徐鸣夏 邓大为 华西医科大学药学院,成都 610041

    关键词:正性肌力作用;扩血管作用;强心药;二氢喹啉酮

    中国药物化学杂志/990201 摘 要 设计并合成了10个6-(4-取代-1-哌嗪乙酰胺基)-3,4-二氢-2(1H)-喹啉酮类化合物,其结构经元素分析、红外光谱和核磁共振氢谱确证.初步药理实验表明:6-(4-苄基-1-哌嗪乙酰胺基)-3,4-二氢-2(1H)-喹啉酮具有较明显的正性肌力及扩血管作用.

    Synthesis and Positive Inotropic Activities of 3,4-Dihydro-
, 百拇医药
    6-(4-Substituted-1-Piperazinylacetamino)-2(1H)-Quinolinone Derivatives

    Piao Huri,Quan Zheshan

    School of Pharmacy,Yanbian University,Yanji 133000

    Xu Mingxia,Deng Dawei

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

    Abstract 10 new compounds of 3,4-dihydro-6-(4-substituted-1-piperazinylacetamino)-2(1H)-quinolinones were designed and synthesized.The structures of all the compounds have been confirmed by elemental analysis,IR and 1H-NMR.Preliminary pharmacological tests showed that 3,4-dihydro-6-(4-substituted-1-piperazinylacetamino)-2(1H)-quinolinone had a significant positive inotropic activity and angiectatic effect.
, 百拇医药
    Key words positive inotropic activity;angiectatic effect;cardiotonics;dihydroquinolinone

    M.Tominaga等〔1,2〕首先报道了取代喹啉酮类化合物的正性肌力作用,Vesnarinone即是从此类化合物中筛选出并在近几年上市的新型口服强心药,但仍有一些不良反应〔3〕.为了寻找正性肌力作用更强、副作用较小的药物,本文设计合成了一系列6-(4-取代-1-哌嗪乙酰胺基)-3,4-二氢-2(1H)-喹啉酮类化合物,并初步测定了它们的正性肌力活性.

    1 合成路线

    以苯胺为起始原料,经酰化、环合、硝化及氢化还原得6-氨基-3,4-二氢-2(1H)-喹啉酮(Ⅰ).化合物(Ⅰ)用氯乙酰氯酰化得化合物(Ⅱ),再与哌嗪反应得化合物(Ⅲ).目标化合物(Ⅳ)由(Ⅱ)与单取代哌嗪(Ⅴ)反应或(Ⅲ)与一系列卤代化合物反应而制得.其合成路线见图1.
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    Fig.1 Route of synthesis

    化合物(Ⅳ1~Ⅳ10)的结构均经红外光谱、核磁共振谱及元素分析得以确证,其合成采用了两种不同的方法,化合物(Ⅳ2~Ⅳ10)是将中间体(Ⅲ)用不同酰氯酰化而制得.此法便于合成系列衍生物,但制备中间体(Ⅲ)的反应收率很低(20.8%),有待于进一步提高.化合物(Ⅳ1)的制备则改用了中间体(Ⅱ)与单取代哌嗪(Ⅴ)反应的方法,化合物(Ⅴ)按文献〔5〕方法可方便地制得.

    2 合成实验

    熔点用毛细管法测定,温度未校正.红外光谱仪为FTIR-8101型,KBr压片法.核磁共振仪为JEOL FX-90Q型,TMS为内标.元素分析仪为Carbalo-1106型.

    2.1 6-氨基-3,4-二氢-2(1H)-喹啉酮(Ⅰ)的制备
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    按文献〔4〕合成,收率为58.6%(以苯胺计),mp 175~177℃.

    2.2 6-氯乙酰胺基-3,4-二氢-2(1H)-喹啉酮(Ⅱ)的制备

    将8.0 g(0.05 mol)6-氨基-3,4-二氢-2(1H)-喹啉酮和4.0 mL(0.05 mol)氯乙酰氯溶于50 mL环己烷中,搅拌下回流反应6 h.冷却,过滤,少量95%乙醇洗,水洗,干燥,得白色固体11.2 g,收率为95.8%,mp 223~225℃.元素分析C11H11N2O2Cl,理论值(%):C 55.35,H 4.65,N 11.74;实测值(%):C 55.31,H 4.62,N 11.69.IR(KBr) cm-1:3503~2900,1681,1660,1633,1510.1H-NMR(CDCl3)δ:1.28(s,1H,—NH—),2.54~3.15(m,5H,—NH—,—CH2CH2—),4.25(s,2H,—CH2—),7.24~7.56(m,3H,Ar—H).
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    2.3 6-(1-哌嗪乙酰胺基)-3,4-二氢-2(1H)-喹啉酮(Ⅲ)的制备

    将29.32 g(0.151 mol)水合哌嗪溶于150 mL甲苯中,加热回流,用分水器分去水,冷却,搅拌下加入4.0 g(16.80 mmol)6-氯乙酰胺基-3,4-二氢-2(1H)-喹啉酮(Ⅱ),于80℃反应3 h.加入150 mL水,搅拌5 min,过滤,滤液冷却,过滤,水洗,干燥,得白色固体1.0 g,收率为20.8%,mp 194~196℃.元素分析C15H20N4O2,理论值(%):C 62.48,H 6.99,N 19.43;实测值(%):C 62.42,H 6.89,N 19.61.IR(KBr) cm-1:3471~3422,1692,1648,1562,1509.1H-NMR(CDCl3)δ:2.32~3.52(m,12H,—CH2CH2—),4.16(s,2H, N —CH2—),6.76~7.44(m,3H,Ar—H),9.90(br,1H,—NH—),10.04(s,1H,—NH—),10.72(s,1H,—NH—).
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    2.4 1-(4-甲基苯磺酰基)哌嗪(Ⅴ)的制备

    将6.80 g(0.035 mol)水合哌嗪溶于50 mL冰醋酸中,冰浴冷却,搅拌下滴加溶于20 mL冰醋酸中的5.72 g(0.030 mol)对甲基苯磺酰氯,于室温放置2 h.用12 mol.L-1氢氧化钠调pH 12,冷却,过滤,氯仿萃取,无水硫酸镁干燥,蒸去氯仿,残留物用甲醇重结晶,得白色固体5.8 g,收率为81%,mp 100~102℃.IR(KBr) cm-1:3443,1626.1H-NMR(CDCl3)δ:1.72(s,1H,—NH—),2.42(s,3H,—CH3),2.55~3.35(m,8H,—CH2CH2—),7.27~7.67(m,4H,Ar—H).
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    2.5 6-[4-(4-甲基苯磺酰基)-1-哌嗪乙酰胺基]-3,4-二氢-2(1H)-喹啉酮(Ⅳ1)的合成

    将1.0 g(4.2 mmol)化合物(Ⅱ),1.2 g(4.9 mmol)化合物(Ⅴ)及0.5 g甲醇钠溶于50 mL甲醇中,搅拌,回流,TLC跟踪至化合物(Ⅲ)基本反应完全.蒸去溶剂,加入氯仿,用饱和氯化钠及水洗,无水硫酸镁干燥,蒸去氯仿,残留物用甲醇重结晶,得白色固体1.1 g,收率为60.4%,mp 267~268℃.元素分析及波谱数据见表1和表2.

    2.6 6-[4-乙基-1-哌嗪乙酰胺基)-3,4-二氢-2(1H)-喹啉酮(Ⅳ10)的合成

    将0.60 g(2.08 mmol)化合物(Ⅲ)和0.3 mL三乙胺溶于30 mL二氯甲烷中,搅拌,于室温滴加溶解于10 mL二氯甲烷中的0.14 g(2.10 mmol)氯乙烷,反应2 h.将反应液倾入水中,分取有机层,水层用氯仿萃取,合并有机层,无水硫酸镁干燥,蒸去溶剂,残留物经硅胶柱层析,以氯仿-甲醇(v∶v=9∶1)洗脱,得产物(Ⅳ10)0.49 g,收率为75.0 %,mp 232~233℃.
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    化合物(Ⅳ2~Ⅳ9)按类似方法制得,其理化常数、元素分析及波谱数据见表1和表2.

    Tab.1 Physical properties and spectral data of compounds(Ⅳ1~Ⅳ10) Compd.

    R

    mp/℃

    Yield/%

    IR(KBr)/cm-1

    Elemental analysis/%
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    C,H,N Calc(Found)

    Ⅳ1

    p-CH\-3C6H4SO2

    267~268

    60.4

    3444,1676,1534,1512

    59.71

    5.92

    12.66

    (59.64

    5.91
, 百拇医药
    12.46)

    Ⅳ2

    C6H5CH2

    230~231

    56.0

    3312,1687,1676,1604

    69.81

    6.93

    14.80

    (69.84

    6.92
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    14.72)

    Ⅳ3

    CH3CO—

    162~163

    68.0

    3384,1683,1673,1624

    61.80

    6.71

    16.96

    (61.79

    6.70

    16.87)
, 百拇医药
    Ⅳ4

    CH3OCO—

    261~263

    42.8

    3290,1697,1676,1623

    58.94

    6.40

    16.18

    (58.92

    6.39

    15.96)

    Ⅳ5
, 百拇医药
    ClCH2CO—

    215~217

    65.8

    3280,1675,1661,1647

    55.96

    5.80

    15.36

    (55.91

    5.78

    15.18)

    Ⅳ6

    (C\-6H\-5)2CH—
, 百拇医药
    248~249

    60.4

    3338,1679,1532,1503

    73.98

    6.65

    12.32

    (73.96

    6.64

    12.27)

    Ⅳ7

    CH2CHCH2

, 百拇医药     204~207

    59.5

    3424,1686,1674,1623

    65.83

    7.37

    17.06

    (65.82

    7.32

    16.97)

    Ⅳ8

    C\-6H\-5COCH\-2—

    219~221
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    67.5

    3414,1676,1623,1603

    67.96

    6.45

    13.78

    (67.93

    6.42

    13.58)

    Ⅳ9

    CH3COCH2

    202~203

, 百拇医药     62.1

    3319,1708,1675,1623

    62.58

    7.29

    16.22

    (62.59

    7.30

    16.29)

    Ⅳ10

    CH3CH2

    232~233

    75.0
, 百拇医药
    3442,1685,1675,1623

    64.53

    7.65

    17.71

    (64.51

    7.63

    17.59)

    Tab.2 1H-NMR data of compounds(Ⅳ1~Ⅳ10) Compd.

    1H-NMR(CDCl3

    Ⅳ1
, 百拇医药
    2.44(s,3H,Ar—CH3),2.60~3.18(m,14H,> N —CH2—,—CH2CH2—),6.62~7.72(m,7H,Ar—H),8.20(br,1H,—CONH—),8.65(br,1H,—CONH—)

    Ⅳ2

    2.06~3.02(m,12H,—CH2CH2—),3.15(s,2H,>N —CH2—CO—),3.58(s,2H,Ar—CH2— N<),6.74~7.60(m,8H,Ar—H),9.10(s,1H,—CONH—),9.16(s,1H,—CONH—)

    Ⅳ3

    2.54~3.06(m,12H,—CH2CH2—),3.54(s,3H,CH3—CO),6.75~7.56(m,3H,Ar—H),8.22(s,1H,—CONH—),9.13(s,1H,—CONH—)
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    Ⅳ4

    2.34~3.48(m,12H,—CH2CH2—),3.15(s,2H,—CH2—),3.62(s,3H,CH3—O—),6.71~7.42(m,3H,Ar—H),9.57(s,1H,—CONH—),9.97(s,1H,—CONH—)

    Ⅳ5

    2.34~3.60(m,12H,—CH2CH2—),3.17(s,2H,> N —CH2—CO—),4.37(s,2H,ClCH2CO—),6.72~7.44(m,3H,Ar—H),9.58(s,1H,—CONH—),9.98(s,1H,—CONH—)

, http://www.100md.com     Ⅳ6

    2.20~3.32(m,12H,—CH2CH2—),3.09(s,2H,—CH2—),4.28(s,1H,Ar—CH2— N<),6.71~7.38(m,13H,Ar—H),9.47(s,1H,—CONH—),9.97(s,1H,—CONH—)

    (to be continued)

    Continued Tab.2 Compd.

    1H-NMR(CDCl3

    Ⅳ7

    2.52~3.10(m,14H, C —CH2—,—CH2CH2—),3.12(s,2H,> N —CH2—CO—),5.08~6.12(m,3H,— CH2 CH—),6.74~7.58(m,3H,Ar—H),9.02(s,1H,—CONH—),9.08(s,1H,—CONH—)
, 百拇医药
    Ⅳ8

    2.58~3.10(m,12H,—CH2CH2—),3.18(s,2H,—CH2—),3.88(s,2H,ArCO—CH2— N<),6.72~8.08(m,8H,Ar—H),8.40(s,1H,—CONH—),9.08(s,1H,—CONH—)

    Ⅳ9

    2.18(s,3H,CH3—CO—),2.42~3.10(m,12H,—CH2CH2—),3.18(s,2H,—CO—CH2— N<),3.32(s,2H,>N —CH2—CO—),6.77~7.58(m,3H,Ar—H),9.02(s,1H,—CONH—),9.44(s,1H,—CONH—)
, 百拇医药
    Ⅳ10

    1.12(t,3H,CH3CH2—),2.32~2.97(m,14H,—CH2CH2—,>N —CH2—),6.74~7.55(m,3H,Ar—H),9.02(s,1H,—CONH—),9.32(s,1H,—CONH—)

    3 药理试验

    部分目标化合物的生物活性试验采用离体豚鼠心脏与主动脉,主要观察心肌收缩力、扩血管作用及心率.以0.5%二甲亚砜溶液作溶剂,调制成10 μmol/L和100 μmol/L溶液供用.豚鼠系英国短毛种,按文献〔6〕制备离体主动脉标本,并按离体血管段溶剂法测定扩血管作用.按文献〔7〕制备离体心房标本,将制备好的标本两端各系一线,一端固定于装有自制铂金丝电极的L型玻钩上,另一端连接MS-2B型二道生理仪位移换能器,置于盛有含95%O2+5%CO2混合气Kreb-Henselet(K-H)营养液(恒温,30±1℃)的浴槽内,使之保持一定张力,平衡1 h.分别加入各试验化合物(每次换化合物后,用K-H液冲洗3次,再平衡),观察化合物所致心房收缩幅度和心率变化,并用二甲亚砜为空白溶剂对照进行比较,所得实验结果见表3.
, 百拇医药
    试验结果表明:化合物(Ⅳ2),(Ⅳ3)和(Ⅳ7)均显示强心和扩血管作用,对心率影响甚微.其中化合物(Ⅳ2)的强心、扩血管作用最强,且不影响心搏频率.有关化合物(Ⅳ2)衍生物的合成与生物活性试验正在进行.由于溶解度问题,化合物(Ⅳ1),(Ⅳ6)和(Ⅳ10)尚未做活性试验.Tab.3 Biological activities of 3,4-dihydro-6-(4-substituted-1-piperazinylacetamino)-2(1H)-quinolinonederivatives on the isolated guinea pig hearts and aortas Compd.

    Conctn./μmol·L-1

    Cardiac contractility/%
, 百拇医药
    Heart rate/%

    Angiectatic effect/%

    left atrium

    right atrium

    Ⅳ2

    10

    11.4±10.3

    13.5±6.9

    -0.2±8.0

    -100±0

    100

, http://www.100md.com     53.2±20.9

    64.4±61.6

    -4.6±13.1

    ——

    Ⅳ3

    10

    17.7±17.7

    14.6±15.1

    4.1±7.4

    -74±30

    100

    31.6±29.9
, http://www.100md.com
    28.0±29.1

    1.9±3.9

    -93±9

    Ⅳ4

    10

    1.6±8.7

    -5.3±10.5

    0.03±13.3

    -48±30

    100

    10.3±19.7

    15.4±38.6
, 百拇医药
    -5.1±11.8

    -87±23

    Ⅳ5

    10

    -2.5±6.8

    -9.6±3.5

    0

    -1±1

    100

    -6.8±14.4

    21.2±4.7

    -4.1±7.8
, 百拇医药
    -35±22

    Ⅳ7

    10

    5.6±21.5

    0.1±12.2

    -5.8±5.5

    -14±10

    100

    43.1±24.7

    4.7±22.8

    -10.3±2.3

    -60±41
, 百拇医药
    Ⅳ8

    10

    4.6±9.5

    -0.6±9.2

    -5.3±6.0

    -86±12

    100

    12.7±20.5

    11.3±19.2

    -17.0±11.0

    -95±7

    Ⅳ9
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    10

    -3.7±6.4

    -23.9±18.2

    -16.4±17.3

    -37±33.0

    100

    -10.4±10.0

    -8.6±25.1

    -13.5±13.2

    -100±0

    致谢:生物活性实验由中国医学科学院药物研究所范礼理、袁国清和滕健等同志完成.
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    1吉林省科委资助课题 No.953546

    参 考 文 献

    1.Tominaga M,Yo E,Ogawa H,et al.Studies on positive inotropic agents I.Synthesis of 3,4-dihydro-6-[4-(3,4-dimethoxybenzoyl)-1-piperazinyl]-2(1H)-quinolinone and related compounds.Chem Pharm Bull,1984,32(6):2100~2109

    2.Tominaga M,Yo E,Ogawa H,et al.Studies on positive inotropic agents Ⅱ.Synthesis of (4-substituted-1-piperazinylcarbonyl)-2-(1H)-quinolinone derivatives.Chem Pharm Bull,1986,34(2):682~693
, http://www.100md.com
    3.Feldman AM.Pharmacologic properties and clinical evaluation of the new inotropic agent OPC-8212(vesnarinone).Cardiovasc Drug Rev,1993,11(1):1~11

    4.邓大为.新型正性肌力药Piperanometozine及其衍生物的合成研究:[硕士论文].成都:华西医科大学,1988

    5.廖新成.1-苯甲酰基哌嗪的制备.中国医药工业杂志(信息版),1993,(1):21

    6.徐叔云,卞如濂,陈修主编.药理实验方法学.第2版.北京:人民卫生出版社,1991.984~986

    7.徐叔云,卞如濂,陈修主编.药理实验方法学.第2版.北京:人民卫生出版社,1991.866~871

    收稿日期:1999-01-13, 百拇医药(朴虎日2 全哲山 徐鸣夏 邓大为)