全 文 ：学 报
Journal of China Pharmaceutical University 2012，43(2) :113 － 119
·论 文·
刺芒柄花素氮芥衍生物的合成及抗肿瘤活性
胡 昆，徐华金，辛文群，陈 新
*，任 杰
＊＊
(常州大学制药与生命科学学院，常州 213164)
摘 要 设计合成了一系列刺芒柄花素氮芥衍生物，采用 MTT 法评价目标化合物对 HCT-116(人体结肠癌细胞系) ，
HeLa(人体宫颈癌细胞系) ，DU-145(人体前列腺癌细胞系) ，SGC-7901(人体胃癌细胞系)和 SH-SY5Y(人体神经母细胞癌
细胞系)的抗肿瘤活性。其体外抗肿瘤活性实验表明，许多衍生物具有明显的抗肿瘤活性，而且大部分衍生物的抗肿瘤活
性高于刺芒柄花素。
关键词 刺芒柄花素;氮芥;衍生物;合成;抗肿瘤活性
中图分类号 R914. 5 文献标识码 A 文章编号 1000 － 5048(2012)02 － 0113 － 07
Synthesis and antitumor activity of nitrogen mustard derivatives of formononetin
HU Kun，XU Hua-jin，XIN Wen-qun，CHEN Xin* ，REN Jie＊＊
School of Pharmaceutical Engineering ＆ Life Science，Changzhou University，Changzhou 213164，China
Abstract A series of formononetin nitrogen mustard derivatives were designed and synthesized. Their in vitro
cytotoxicity against SH-SY5Y( human neuroblastoma cell line) ，HCT-116( human colon cancer cell line) ，DU-145
( human prostate carcinoma cell line) ，HeLa( human cervical carcinoma cell line) and SGC-7901( human gastric
cancer cell line) was evaluated by standard MTT assay. It was found that many of the derivatives displayed
significant antitumor activity， and most of the compounds showed more potent antitumor activity than that of
formononetin.
Key words formononetin; nitrogen mustard; derivatives; synthesis; antitumor activity
This study was supported by 2010 Industry for Attracting Ph． D． Scientists Program of Jiangsu Province and Changzhou Key Technology
R＆D Program ( Society Development) ( No． CE 20115050)
恶性肿瘤是严重危害人类健康的重大疾病之
一，通过对天然产物进行结构改造是寻找新型抗肿
瘤药物的一个重要途径［1－ 5］。刺芒柄花素(7-羟
基-4-甲氧基异黄酮)是一种广泛存在于红车轴草
中的一种异黄酮类化合物，具有一定的抗肿瘤活
性［6］，但是与其他异黄酮类化合物相比，其抗肿瘤
活性较弱［7］。氮芥类化合物被广泛用于治疗多种
肿瘤［8］，但是由于氮芥类化合物是一种高度活泼
的化合物，会产生许多不良反应，包括骨髓毒性及
基因毒性［9－ 10］。因此，本研究设计合成了刺芒柄
花素氮芥衍生物，以期获得活性较好、选择性较高
的新型抗肿瘤药物。研究以刺芒柄花素为母体，经
过硝化、酚羟基醚化、还原、氨基取代、氯取代简单
的 5 步反应，设计合成了 15 种未见文献报道的氮
芥衍生物。其结构经1H NMR、13 C NMR、IR 和 MS
确证。目标化合物合成路线见路线 1。利用 MTT
法，以美法仑(melphalan)为阳性对照物，评价了目
标化合物对 HCT-116(人体结肠癌细胞系) ，HeLa
(人体宫颈癌细胞系) ，DU-145(人体前列腺癌细胞
系) ，SGC-7901(人体胃癌细胞系)和 SH-SY5Y(人
311
* 收稿日期 2012-01-14 通讯作者 * Tel:13915835952 E-mail:xinchen@ cczu. edu. cn
＊＊Tel:0519 － 86334598 E-mail:renjie@ cczu. edu. cn
基金项目 江苏省企业博士集聚计划资助项目(2010)和常州市科技支撑计划(社会发展)资助项目(No． CE20115050)
学 报 Journal of China Pharmaceutical University 第 43 卷
体神经母细胞癌细胞系)的抗肿瘤活性。
1 仪器与材料
Avance核磁共振仪(TMS 为内标，瑞士 Bruker
公司) ;ZAB-HS 质谱仪(英国 VG 公司) ;酶标仪
(美国 BioTek 公司) ;倒置相差荧光显微镜(日本
Nikon公司)。
Scheme 1 General Synthesis of the target compounds 6a-6o
GF254色谱硅胶(青岛海洋化工厂) ;DMEM、
RPMI 1640 培养基(美国 Gibco 公司) ;刺芒柄花素
(纯度 98%，南京泽朗医药生物科技有限公司) ;美
法仑(纯度 99. 9%，苏州开元民生科技股份有限公
司) ，其余所用试剂均为市售化学纯。
2 化学合成
2. 1 3-硝基-7-羟基-4-甲氧基异黄酮(2)的合成
在 100 mL圆底烧瓶中依次加入刺芒柄花素(1) (2. 68 g，
0. 01 mol)、冰醋酸 100 mL、浓硝酸(0. 788 g，0. 0125 mol)和
浓硫酸(0. 49 g，0. 005 mol) ，在 50 ℃条件下搅拌反应12 h，
反应结束后将反应液慢慢倒入冰水中，有黄色颗粒状固体
析出，过滤，干燥得黄色固体，经无水乙醇重结晶得黄色固
体 2(2. 34 g) ，产率 75%。
2. 2 3-硝基-7-烷氧基-4-甲氧基异黄酮系列衍生物的合成
2. 2. 1 化合物 3a ～ 3l的一般合成方法 在 50 mL圆底烧
瓶加入化合物 2(1 g，0. 003 mol)、无水丙酮 50 mL、无水碳
酸钾(2. 2 g，0. 016 mol)和不同的溴代物(0. 057 mol) ，加热
回流 3 ～ 8 h至反应原料 2 反应完全。蒸馏除去丙酮后慢
慢加水至碳酸钾全部溶解，有固体析出，过滤，用无水乙醇
重结晶纯化得淡黄色粉末 3a ～ 3l，收率 79% ～87%。
2. 2. 2 化合物 3m ～ 3o的一般合成方法 向 100 mL圆底
烧瓶中依次加入无水 THF(50 mL)、化合物 2(1 g，
0. 003 mol)、环烷烃醇(0. 006 mol)和三苯基磷(0. 006 mol) ，
冰浴搅拌条件下，向混合物中慢慢滴加偶氮二甲酸二异丙
酯(DIAD) (0. 006 mol)并持续搅拌 1 h，然后慢慢升至室温
并搅拌过夜。真空条件下蒸除溶剂得粗产品，经柱色谱
(石油醚-乙酸乙酯，10∶ 1)纯化得淡黄色粉末 3m ～ 3o，收率
65% ～77%。
2. 3 3-氨基-7-烷氧基-4-甲氧基异黄酮系列衍生物(4a ～
4o)的合成
在 50 mL 圆底烧瓶中依次加入化合物 3a ～ 3o
(500 mg) ，无水乙醇 25 mL，锌粉(2. 5 equiv) ，加入冰醋酸
(0. 2 mL) ，加热回流 1 ～ 2 h 至反应完全，减压蒸除溶剂乙
醇后加入二氯甲烷，过滤，滤液浓缩得粗品，经柱色谱
(石油醚-乙酸乙酯，5 ∶ 1)纯化得白色粉末 4a ～ 4o，收率
78% ～85%。
2. 4 3-(3-(二(2-羟基乙氧基)氨基-7-烷氧基-4-甲氧基
异黄酮系列衍生物(5a ～ 5o)的合成
在 25 mL 圆底烧瓶中依次加入化合物 4a ～ 4o
(300 mg) ，冰醋酸 10 mL，冰浴搅拌下加入环氧乙烷
(1 mL)反应过夜。反应结束后向反应体系中加水 100 mL，
经二氯甲烷萃取(30 mL × 3)合并二氯甲烷层，无水硫酸镁
干燥，减压蒸除二氯甲烷得粗品。经柱色谱(二氯甲烷-甲
醇，50∶ 1)纯化得无色油状物 5a ～ 5o，收率 70% ～82%。
文中所有中间体的碳谱、氢谱均已测定，与结构相吻
合，限于篇幅，此处略去。
2. 5 3-(二-2-(氯乙基)氨基)-7-烷氧基-4-甲氧基异黄酮
系列衍生物(6a ～ 6o)的合成
在 25 mL 圆底烧瓶中依次加入化合物 5a ～ 5o
(100 mg) ，二氯甲烷 20 mL，氯化亚砜(2. 5 equiv) ，加热回
411
第 2 期 胡 昆等:刺芒柄花素氮芥衍生物的合成及抗肿瘤活性
流反应 1 ～ 2 h，反应结束后向反应体系中加水 100 mL，经
二氯甲烷萃取(30 mL × 3) ，合并二氯甲烷层，无水硫酸镁
干燥，减压蒸除二氯甲烷得粗品。经柱色谱(石油醚-乙酸
乙酯，10∶ 1)纯化得白色固体 6a ～ 6o。
7-乙氧基-3-(3-(二(2-氯乙氧基)氨基)-4-甲氧基苯
基)-4H-苯并吡喃-4-酮(6a) 收率 72%;IR(KBr，ν) :
3 076，2 928，2 849，1 728，1 630，1 600，1 470，1 412，1 302，
1 243，1 172，1 134，1 012，839，729，679 cm －1;1H NMR
(CDCl3，500 MHz)δ:1. 48(3H，t，J = 6. 95 Hz，CH3) ，3. 53
(4H，t，J = 5. 15 Hz，2 × CH2Cl) ，3. 57(4H，t，J = 5. 0 Hz，2 ×
CH2N) ，3. 88(3H，s，OCH3) ，4. 14(2H，q，J = 6. 95 Hz，
CH2) ，6. 83(1H，d，J = 2. 25 Hz，8-H) ，6. 93(1H，d，J = 8. 3
Hz，5-H) ，6. 99(1H，dd，J = 6. 45，2. 3 Hz，6-H) ，7. 24(1H，
d，J = 2. 1 Hz，2-H) ，7. 27(1H，dd，J = 7. 95，2. 05 Hz，6-
H) ，7. 91(1H，s，2-H) ，8. 19(1H，d，J = 8. 95 Hz，5-H) ;
13C NMR(CDCl3，125 MHz) δ:14. 6 (CH3) ，41. 28 (2 ×
CH2N) ，55. 79(2 × CH2Cl) ，55. 82(OCH3) ，62. 49(CH2O) ，
101. 66(C-8) ，112. 44(C-2) ，115. 63(C-6) ，118. 08(C-3) ，
124. 24(C-10，1) ，124. 58(C-5) ，124. 91(C-6) ，127. 76(C-
5) ，137. 02(C-3) ，152. 17(C-2) ，154. 12(C-4) ，158. 02(C-
9) ，162. 5(C-7) ，175. 75(C-4) ;FAB-MS:m/z 436［M］+，438
［M +2］+。
7-丙氧基-3-(3-(二(2-氯乙氧基)氨基)-4-甲氧基苯
基)-4H-苯并吡喃-4-酮(6b) 收率 69%;IR(KBr，ν) :
3 078，2 962，2 877，1 738，1 626，1 566，1 508，1 442，1 258，
1 201，1 094，955，840，802，778，652 cm －1;1H NMR(CDCl3)
δ:1. 07(3H，t，J = 7. 5 Hz，CH3) ，1. 85 ～ 1. 89(2H，m，CH2) ，
3. 52(4H，t，J = 5. 5 Hz，2 × CH2Cl) ，3. 58(4H，t，J = 6. 0 Hz，
2 × CH2N) ，3. 88(3H，s，OCH3) ，4. 02(2H，t，J = 6. 5 Hz，
CH2O) ，6. 84(1H，d，J = 2. 0 Hz，8-H) ，6. 94(1H，d，J = 8. 5
Hz，5-H) ，6. 98(1H，dd，J = 6. 5，2. 5 Hz，6-H) ，7. 24(1H，s，
2-H) ，7. 27(1H，d，J = 9. 5 Hz，6-H) ，7. 92(1H，s，2-H) ，
8. 19(1H，d，J = 8. 95 Hz，5-H) ;13 C NMR(CDCl3，125 MHz)
δ:10. 53(CH3) ，22. 45(CH2) ，40. 85(2 × CH2N) ，55. 90(2 ×
CH2Cl) ，55. 96(OCH3) ，70. 24(CH2O) ，101. 73(C-8) ，112. 57
(C-2) ，115. 75 (C-6) ，118. 10 (C-3) ，124. 58 (C-10，1) ，
125. 05(C-5) ，125. 23(C-6) ，127. 83(C-5) ，136. 82(C-3) ，
152. 40(C-2) ，154. 04(C-4) ，158. 10(C-9) ，162. 97(C-7) ，
175. 77(C-4) ;FAB-MS:m/z 450［M］+，452［M +2］+。
7-丁氧基-3-(3-(二(2-氯乙氧基)氨基)-4-甲氧基苯
基)-4H-苯并吡喃-4-酮(6c) 收率 73%;IR(KBr，ν) :
3 079，2 960，2 880，1 730，1 625，1 600，1 470，1 381，1 340，
1 242，1 161，1 030，918，778，679 cm －1;1H NMR(CDCl3)δ:
1. 00(3H，t，J = 7. 4 Hz，CH3) ，1. 50 ～ 1. 55(2H，m，β-CH2) ，
1. 80 ～ 1. 85(2H，m，γ-CH2) ，3. 53(4H，t，J = 6. 0 Hz，2 ×
CH2Cl) ，3. 56(4H，t，J = 6. 0 Hz，2 × CH2N) ，3. 87(3H，s，
OCH3) ，4. 06(2H，t，J = 6. 5 Hz，CH2O) ，6. 84(1H，d，J =
2. 15 Hz，8-H) ，6. 94(1H，d，J = 8. 3 Hz，5-H) ，6. 98(1H，
dd，J = 6. 45，2. 3 Hz，6-H) ，7. 24(1H，d，J = 2. 1 Hz，2-H) ，
7. 27(1H，dd，J = 7. 95，2. 05 Hz，6-H) ，7. 92(1H，s，2-H) ，
8. 19(1H，d，J = 8. 95 Hz，5-H) ;13 C NMR(CDCl3，125 MHz)
δ:13. 81(CH3) ，19. 19(γ-CH2) ，31. 93(β-CH2) ，41. 93(2 ×
CH2N) ，55. 63(2 × CH2Cl) ，55. 68(OCH3) ，68. 24(CH2O) ，
100. 58(C-8) ，112. 21(C-2) ，114. 94(C-6) ，118. 20(C-3) ，
124. 56(C-10，1) ，124. 63(C-5) ，124. 97(C-6) ，127. 64(C-
5) ，136. 80(C-3) ，152. 14(C-2) ，154. 28(C-4) ，157. 95(C-
9) ，163. 60(C-7) ，175. 84(C-4) ;FAB-MS:m/z 464［M］+，
466［M +2］+。
7-异丙氧基-3-(3-(二(2-氯乙氧基)氨基)-4-甲氧基苯
基)-4H-苯并吡喃-4-酮(6d) 收率 70%;IR(KBr，ν) :
3 080，2 965，2 852，1 723，1 638，1 599，1 508，1 466，1 416，
1 366，1 293，1 255，1 172，1 093，975，916，802，718，652
cm －1;1H NMR(CDCl3)δ:1. 41(6H，d，J = 6. 05 Hz，2 ×
CH3) ，3. 52(4H，t，J = 5. 15 Hz，2 × CH2Cl) ，3. 58(4H，t，J =
5. 0 Hz，2 × CH2N) ，3. 90(3H，s，OCH3) ，4. 65 ～ 4. 70(1H，
m，CH) ，6. 83(1H，d，J = 2. 25 Hz，8-H) ，6. 94(1H，d，J = 8. 3
Hz，5-H) ，6. 95(1H，dd，J = 6. 45，2. 3 Hz，6-H) ，7. 24(1H，
d，J = 2. 1 Hz，2-H) ，7. 27(1H，dd，J = 7. 95，2. 05 Hz，6-
H) ，7. 91(1H，s，2-H) ，8. 18(1H，d，J = 8. 95 Hz，5-H) ;
13C NMR(CDCl3，125 MHz)δ:21. 84(2 × CH3) ，41. 96(2 ×
CH2N) ，55. 70(2 × CH2Cl) ，55. 74(OCH3) ，70. 79(CHO) ，
101. 66(C-8) ，112. 27(C-2) ，115. 55(C-6) ，118. 12(C-3) ，
124. 56(C-10，1) ，124. 72(C-5) ，125. 03(C-6) ，127. 78(C-
5) ，136. 87(C-3) ，152. 12(C-2) ，154. 35(C-4) ，158. 00(C-
9) ，162. 47(C-7) ，175. 82(C-4) ;FAB-MS:m/z 450［M］+，
452［M +2］+。
7-异丁氧基-3-(3-(二(2-氯乙氧基)氨基)-4-甲氧基苯
基)-4H-苯并吡喃-4-酮(6e) 收率 69%;IR(KBr，ν) :
3 075，2 959，2 853，1 731，1 625，1 566，1 438，1 323，1 258，
1 200，1 094，1 008，955，838，722 cm －1;1H NMR(CDCl3)δ:
1. 02(3H，t，J = 7. 0 Hz，γ-CH3) ，1. 36(3H，d，J = 6. 0 Hz，α-
CH3) ，1. 79(2H，m，CH2) ，3. 53(4H，t，J = 6. 0 Hz，2 ×
CH2Cl) ，3. 58(4H，t，J = 6. 0 Hz，2 × CH2N) ，3. 88(3H，s，
OCH3) ，4. 41 ～ 4. 45(1H，m，CH) ，6. 84(1H，d，J = 2. 0 Hz，
8-H) ，6. 94(1H，d，J = 8. 3 Hz，5-H) ，6. 97(1H，dd，J =
6. 45，2. 5 Hz，6-H) ，7. 24(1H，d，J = 2. 1 Hz，2-H) ，7. 27
(1H，dd，J = 7. 95，2. 05 Hz，6-H) ，7. 92(1H，s，2-H) ，8. 18
(1H，d，J = 8. 95 Hz，5-H) ;13 C NMR(CDCl3，125 MHz)δ:
10. 45(β-CH3) ，22. 39(α-CH3) ，29. 71(CH2) ，41. 13(2 ×
CH2N) ，55. 79(2 × CH2Cl) ，55. 83(OCH3) ，75. 8(CHO) ，
100. 68(C-8) ，112. 47(C-2) ，114. 86(C-6) ，118. 24(C-3) ，
124. 56(C-10，1) ，124. 64(C-5) ，124. 98(C-6) ，127. 69(C-
511
学 报 Journal of China Pharmaceutical University 第 43 卷
5) ，136. 80(C-3) ，152. 30(C-2) ，154. 12(C-4) ，158. 01(C-
9) ，163. 70(C-7) ，175. 76(C-4) ;FAB-MS:m/z 464［M］+，
466［M +2］+。
7-(2-戊氧基)-3-(3-(二(2-氯乙氧基)氨基)-4-甲氧
基苯基)-4H-苯并吡喃-4-酮(6f) 收率 72%;IR(KBr，ν) :
3 077，2 955，2 852，1 730，1 625，1 507，1 439，1 366，1 258，
1 199，1 029，959，802，729 cm －1;1H NMR(CDCl3)δ:0. 98
(6H，d，J = 6. 5 Hz，2 × CH3) ，1. 72 ～ 1. 76(2H，m，CH2) ，
1. 84 ～ 1. 88(1H，m，CH) ，3. 51(4H，t，J = 6. 0 Hz，2 ×
CH2Cl) ，3. 58(4H，t，J = 6. 0 Hz，2 × CH2N) ，3. 87(3H，s，
OCH3) ，4. 08(2H，t，J = 6. 5 Hz，CH2) ，6. 84(1H，d，J = 2. 0
Hz，8-H) ，6. 93(1H，d，J = 8. 5 Hz，5-H) ，6. 98(1H，dd，J =
6. 5，2. 5 Hz，6-H) ，7. 23(1H，d，J = 2. 1 Hz，2-H) ，7. 27
(1H，dd，J = 7. 95，2. 05 Hz，6-H) ，7. 91(1H，s，2-H) ，8. 18
(1H，d，J = 9 Hz，5-H) ;13C NMR(CDCl3，125 MHz)δ:22. 55
(2 × CH3) ，25. 05(CH) ，37. 66(CH2) ，41. 93(2 × CH2N) ，
55. 64(2 × CH2Cl) ，55. 68(OCH3) ，67. 14(CH2O) ，100. 58
(C-8) ，112. 21(C-2) ，114. 96(C-6) ，118. 21(C-3) ，124. 56
(C-10，1) ，124. 63(C-5) ，124. 98(C-6) ，127. 66(C-5) ，
136. 80(C-3) ，152. 14(C-2) ，154. 29(C-4) ，157. 96(C-9) ，
163. 58(C-7) ，175. 84(C-4) ;FAB-MS:m/z 478［M］+，480
［M +2］+。
7-烯丙氧基-3-(3-(二(2-氯乙氧基)氨基)-4-甲氧基苯
基)-4H-苯并吡喃-4-酮(6g) 收率 71%;IR(KBr，ν) :
3 100，3 077，2 982，2 924，2 859，1 734，1 634，1 569，1 466，
1 417，1 305，1 254，1 199，1 094，914，863，803，776，716
cm －1;1H NMR(CDCl3) δ:3. 53(4H，t，J = 6. 0 Hz，2 ×
CH2Cl) ，3. 58(4H，t，J = 6. 0 Hz，2 × CH2N) ，3. 88(3H，s，
OCH3) ，4. 65(2H，d，J = 5. 0 Hz，CH2) ，5. 37(1H，d，J = 9. 5
Hz，CH2 = CH) ，5. 47(1H，d，J = 17 Hz，CH2 = CH) ，6. 04 ～
6. 10(1H，m，CH) ，6. 87(1H，d，J = 2. 0 Hz，8-H) ，6. 94(1H，
d，J = 7. 5 Hz，5-H) ，7. 01(1H，dd，J = 7. 0，2. 0 Hz，6-H) ，
7. 23(1H，d，J = 2. 0 Hz，2-H) ，7. 27(1H，dd，J = 6. 5，2. 5
Hz，6-H) ，7. 92(1H，s，2-H) ，8. 20(1H，d，J = 9. 0 Hz，5-
H) ;13C NMR(CDCl3，125 MHz)δ:41. 93(2 × CH2N) ，55. 64
(2 × CH2Cl) ，55. 69(OCH3) ，69. 31(CH2O) ，101. 08(C-8) ，
112. 22(C-2) ，114. 97(C-6) ，118. 50(C-3) ，118. 55(CH) ，
124. 57(C-10，1) ，124. 62(C-5) ，124. 98(C-6) ，127. 79(C-
5) ，132. 08(CH2 = CH) ，136. 82(C-3) ，152. 17 (C-2) ，
154. 31(C-4) ，157. 85(C-9) ，162. 93(C-7) ，175. 82(C-4) ;
FAB-MS:m/z 448［M］+，450［M +2］+。
7-(2-甲基烯丙氧基)-3-(3-(二(2-氯乙氧基)氨基)-4-
甲氧基苯基)-4H-苯并吡喃-4-酮(6h) 收率 73%;IR
(KBr，ν) :3 091，3 077，2 969，2 833，1 728，1 626，1 569，
1 442，1 305，1 254，1 140，1 028，975，863，803，716 cm －1;
1H NMR(CDCl3)δ:1. 86(3H，s，CH3) ，3. 51(4H，t，J = 6. 0
Hz，2 × CH2Cl) ，3. 57(4H，t，J = 6. 0 Hz，2 × CH2N) ，3. 88
(3H，s，OCH3) ，4. 54(2H，s，OCH2) ，5. 05(1H，s，CH2 = C) ，
5. 13(1H，s，CH2 = C) ，6. 87(1H，d，J = 2. 0 Hz，8-H) ，6. 93
(1H，d，J = 8. 0 Hz，5-H) ，7. 02(1H，dd，J = 6. 0，2. 0 Hz，6-
H) ，7. 23(1H，d，J = 2. 0 Hz，2-H) ，7. 27(1H，dd，J = 6. 0，
2. 0 Hz，6-H) ，7. 92(1H，s，2-H) ，8. 20(1H，d，J = 9. 0 Hz，5-
H) ;13C NMR(CDCl3，125 MHz)δ:19. 34(CH3) ，41. 94(2 ×
CH2N) ，55. 65(2 × CH2Cl) ，55. 70(OCH3) ，72. 24(CH2O) ，
101. 12(C-8) ，112. 23(C-2) ，113. 58(CH2 = C)115. 03(C-
6) ，118. 49(C-3) ，124. 63(C-10，1) ，124. 99(C-5) ，125. 05
(C-6) ，127. 75(C-5) ，136. 83(C-3) ，152. 17(C-2) ，154. 32
(C-4) ，157. 85(C-9) ，163. 09(C-7) ，175. 83(C-4) ;FAB-
MS:m/z 462［M］+，464［M +2］+。
7-(3-甲基丁基-2-烯氧基)-3-(3-(二(2-氯乙氧基)氨
基)-4-甲氧基苯基)-4H-苯并吡喃-4-酮(6i) 收率 74%;IR
(KBr，ν) :3 097，3 078，2 947，2 814，1 734，1 636，1 569，
1 445，1 316，1 274，1 202，1 139，1 024，968，864，806，750
cm －1;1H NMR(CDCl3)δ:1. 86(3H，s，CH3) ，3. 52(4H，t，
J = 6. 0 Hz，2 × CH2Cl) ，3. 57(4H，t，J = 6. 0 Hz，2 × CH2N) ，
3. 88(3H，s，OCH3) ，4. 55(2H，s，OCH2) ，5. 09(2H，s，
CH2) ，6. 86(1H，d，J = 2. 0 Hz，8-H) ，6. 94(1H，d，J = 8. 5
Hz，5-H) ，7. 01(1H，dd，J = 7. 0，2. 0 Hz，6-H) ，7. 24(1H，s，
2-H) ，7. 26(1H，d，J = 8 Hz，6-H) ，7. 91(1H，s，2-H) ，8. 20
(1H，d，J = 9 Hz，5-H) ;13C NMR(CDCl3，125 MHz)δ:18. 31
(CH3) ，25. 84 (CH3) ，41. 93 (2 × CH2N) ，55. 64 (2 ×
CH2Cl) ，55. 70 (OCH3) ，65. 48 (CH2O) ，100. 89 (C-8) ，
112. 22(C-2) ，115. 08(C-6) ，118. 29(C-3) ，118. 57(CH =
C) ，124. 59 (C-10，1) ，124. 63 (C-5) ，125. 00 (C-6) ，
127. 69(C-5) ，136. 81(C-3) ，139. 38(CH = C) ，152. 14(C-
2) ，154. 30(C-4) ，157. 90(C-9) ，163. 29(C-7) ，175. 85(C-
4) ;FAB-MS:m/z 476［M］+，478［M +2］+。
7-(苄氧基)-3-(3-(二(2-氯乙氧基)氨基)-4-甲氧基
苯基)-4H-苯并吡喃-4-酮(6j) 收率 70%;IR(KBr，ν) :
3 069，2 957，2 924，2 852，1 729，1 636，1 508，1 442，1 364，
1 249，1 199，1 094，1 026，961，848，805，759 cm －1;1H NMR
(CDCl3)δ:3. 53(4H，t，J = 6. 0 Hz，2 × CH2Cl) ，3. 58(4H，t，
J = 6. 0 Hz，2 × CH2N) ，3. 88(3H，s，OCH3) ，5. 12(2H，s，
CH2) ，6. 93(1H，d，J = 2. 0 Hz，8-H) ，7. 01(1H，d，J = 8. 5
Hz，5-H) ，7. 08(1H，dd，J = 7. 0，2. 0 Hz，6-H) ，7. 24(1H，d，
J = 2. 5 Hz，2-H) ，7. 26(1H，d，J = 8. 0，2. 5 Hz，6-H) ，
7. 35 ～ 7. 46(5H，m，5 × Ar-H) ，7. 92(1H，s，2-H) ，8. 20(1H，
d，J = 9. 0 Hz，5-H) ;13 C NMR(CDCl3，125 MHz)δ:41. 93
(2 × CH2N) ，55. 64(2 × CH2Cl) ，55. 70(OCH3) ，70. 57
(CH2O) ，101. 28 (C-8) ，112. 23 (C-2) ，115. 10 (C-6) ，
118. 59(C-3) ，124. 56(C-10，1) ，124. 63(C-5) ，125. 00(C-
6) ，127. 54(2 × A2-C) ，127. 85(C-5) ，128. 44(A4-C) ，
611
第 2 期 胡 昆等:刺芒柄花素氮芥衍生物的合成及抗肿瘤活性
128. 79(2 × A3-C) ，135. 71(A1-C) ，136. 82(C-3) ，152. 18
(C-2) ，154. 33(C-4) ，157. 85(C-9) ，163. 05(C-7) ，175. 82
(C-4) ;FAB-MS:m/z 498［M］+，500［M +2］+。
7-苯乙氧基-3-(3-(二(2-氯乙氧基)氨基)-4-甲氧基苯
基)-4H-苯并吡喃-4-酮(6k) 收率 70%;IR(KBr，ν) :
3 087，2 967，2 922，2 854，2 814，1 740，1 632，1 596，1 445，
1 274，1 201，1 097，1 024，968，864，806，750 cm －1;1H NMR
(CDCl3)δ:3. 15(2H，t，J = 6. 5 Hz，CH2Ph) ，3. 53(4H，t，
J = 6. 0 Hz，2 × CH2Cl) ，3. 58(4H，t，J = 6. 0 Hz，2 × CH2N) ，
3. 88(3H，s，OCH3) ，4. 26(2H，t，J = 7. 0 Hz，CH2O) ，6. 83
(1H，d，J = 2. 0 Hz，8-H) ，6. 94(1H，d，J = 8. 5 Hz，5-H) ，
6. 98(1H，dd，J = 7. 0，2. 0 Hz，6-H) ，7. 23(1H，d，J = 2. 0
Hz，2-H)7. 26(1H，dd，J = 7. 0，2. 0 Hz，H-6) ，7. 28 ～ 7. 36
(5H，m，5 × Ph-H) ，7. 91(1H，s，2-H) ，8. 19(1H，d，J = 9 Hz，
5-H) ;13 C NMR(CDCl3，125 MHz)δ:35. 54(CH2) ，41. 96
(2 × CH2N) ，55. 69(2 × CH2Cl) ，55. 73(OCH3) ，69. 32
(CH2O) ，100. 80 (C-8) ，112. 28 (C-2) ，114. 89 (C-6) ，
118. 45(C-3) ，124. 63(C-10，1) ，124. 74(C-5) ，125. 02(C-
6) ，126. 78(A4-C) ，127. 78(C-5) ，128. 64(2 × A2-C) ，
129. 00(2 × A3-C) ，136. 89(A1-C) ，137. 63(C-3) ，152. 16
(C-2) ，154. 37(C-4) ，157. 92(C-9) ，163. 23(C-7) ，175. 82
(C-4) ;FAB-MS:m/z 512［M］+，514［M +2］+。
7-(4-甲基苄氧基)-3-(3-(二(2-氯乙氧基)氨基)-4-甲
氧基苯基)-4H-苯并吡喃-4-酮(6l) 收率 75%;IR(KBr，
ν) :3 075，2 957，2 924，2 855，2 819，1 731，1 624，1 595，
1 508，1 440，1 363，1 250，1 197，1 138，1 093，962，863，807，
747 cm －1;1H NMR(CDCl3)δ:2. 39(3H，s，CH3Ph) ，3. 53
(4H，t，J = 6. 0 Hz，2 × CH2Cl) ，3. 58(4H，t，J = 6. 0 Hz，2 ×
CH2N) ，3. 88(3H，s，OCH3) ，5. 13(2H，s，CH2O) ，6. 92(1H，
d，J = 2. 0 Hz，8-H) ，6. 95(1H，d，J = 8. 5 Hz，5-H) ，7. 05
(1H，dd，J = 7. 0，2. 0 Hz，6-H) ，7. 22(2H，d，J = 8. 0 Hz，2 ×
A3-H) ，7. 24(1H，d，J = 2. 5 Hz，2-H) ，7. 27(1H，dd，J =
6. 5，2. 0 Hz，H-6) ，7. 34(2H，d，J = 7. 5 Hz，2 × A2-H) ，7. 91
(1H，s，2-H) ，8. 20(1H，d，J = 9. 0 Hz，5-H) ;13 C NMR
(CDCl3，125 MHz) δ:21. 22(CH3) ，41. 98(2 × CH2N) ，
55. 73(2 × CH2Cl) ，55. 76(OCH3) ，70. 59(CH2O) ，101. 33
(C-8) ，112. 32(C-2) ，115. 13(C-6) ，118. 59(C-3) ，124. 58
(C-10，1) ，124. 80 (C-5) ，125. 05 (C-6) ，127. 69 (2 ×
A2-C) ，127. 83(C-5)129. 47(2 × A3-C) ，132. 73(A4-C) ，
136. 95(A1-C) ，138. 32(C-3) ，152. 15(C-2) ，154. 42(C-
4) ，157. 89(C-9) ，163. 18(C-7) ，175. 80(C-4) ;FAB-MS:
m/z 512［M］+，514［M +2］+。
7-环戊氧基-3-(3-(二(2-氯乙氧基)氨基)-4-甲氧基苯
基)-4H-苯并吡喃-4-酮(6m) 收率 72%;IR(KBr，ν) :
3 077，2 925，2 855，1 731，1 623，1 597，1 509，1 439，1 363，
1 255，1 187，1 139，1 094，988，878，811，734 cm －1;1H NMR
(CDCl3)δ:1. 25 ～ 2. 01(8H，m，4 × CH2) ，3. 53(4H，t，J =
6. 0 Hz，2 × CH2Cl) ，3. 57(4H，t，J = 6. 0 Hz，2 × CH2N) ，
3. 88(3H，s，OCH3) ，4. 83 ～ 4. 86(1H，m，CH) ，6. 82(1H，d，
J = 2. 0 Hz，8-H) ，6. 94(1H，d，J = 8. 3 Hz，5-H) ，6. 97(1H，
dd，J = 6. 45，2. 5 Hz，6-H) ，7. 24(1H，d，J = 2. 0 Hz，2-H) ，
7. 27(1H，d，J = 7. 5，2. 5 Hz，6-H) ，7. 90(1H，s，2-H) ，8. 17
(1H，d，J = 8. 95 Hz，5-H) ;13 C NMR(CDCl3，125 MHz)δ:
24. 14(2 × CH2) ，32. 87(2 × CH2) ，41. 99(2 × CH2N) ，55. 70
(2 × CH2Cl) ，55. 75(OCH3) ，80. 34(CH) ，101. 62(C-8) ，
112. 28(C-2) ，115. 71(C-6) ，118. 03(C-3) ，124. 58(C-10，
1) ，124. 75(C-5) ，125. 04(C-6) ，127. 67(C-5) ，136. 86(C-
3) ，152. 15(C-2) ，154. 33(C-4) ，157. 95(C-9) ，162. 73(C-
7) ，175. 91(C-4) ;FAB-MS:m/z 476［M］+，478［M +2］+。
7-环己氧基-3-(3-(二(2-氯乙氧基)氨基)-4-甲氧基苯
基)-4H-苯并吡喃-4-酮(6n) 收率 70%;IR(KBr，ν) :
3 078，2 927，2 853，1 738，1636，1 597，1 509，1 439，1 305，
1 255，1 202，1 139，1 019，988，836，781，734 cm －1;1H NMR
(CDCl3)δ:1. 30 ～ 2. 01(10H，m，5 × CH2) ，3. 53(4H，t，J =
6. 0 Hz，2 × CH2Cl) ，3. 57(4H，t，J = 6. 0 Hz，2 × CH2N) ，
3. 86(3H，s，OCH3) ，4. 34 ～ 4. 38(1H，m，CH) ，6. 83(1H，d，
J = 2. 0 Hz，8-H) ，6. 94(1H，d，J = 8. 3 Hz，5-H) ，6. 97(1H，
dd，J = 6. 45，2. 5 Hz，6-H) ，7. 24(1H，d，J = 2. 0 Hz，2-H) ，
7. 27(1H，dd，J = 8. 0，2. 5 Hz，6-H) ，7. 90(1H，s，2-H) ，
8. 17(1H，d，J = 8. 95 Hz，5-H) ;13 C NMR(CDCl3，125 MHz)
δ:23. 59(2 × CH2) ，25. 47(CH2) ，31. 49(2 × CH2) ，41. 94
(2 × CH2N) ，55. 67(2 × CH2Cl) ，55. 70(OCH3) ，76. 23
(CH) ，101. 78(C-8) ，112. 29(C-2) ，115. 71(C-6) ，118. 03
(C-3) ，124. 58(C-10，1) ，124. 75(C-5) ，125. 04(C-6) ，
127. 67(C-5) ，136. 86(C-3) ，152. 15(C-2) ，154. 35(C-4) ，
158. 00(C-9) ，162. 57(C-7) ，175. 84(C-4) ;FAB-MS:m/z
490［M］+，492［M +2］+。
7-环庚氧基-3-(3-(二(2-氯乙氧基)氨基)-4-甲氧基苯
基)-4H-苯并吡喃-4-酮(6o) 收率 66%;IR(KBr，ν) :
3 078，2 933，2 860，1 738，1 643，1 609，1 499，1 440，1 293，
1 253，1 200，1 137，1 022，993，865，829，743 cm －1;1H NMR
(CDCl3)δ:1. 51 ～ 2. 01(12H，m，6 × CH2) ，3. 53(4H，t，J =
6. 0 Hz，2 × CH2Cl) ，3. 57(4H，t，J = 6. 0 Hz，2 × CH2N) ，
3. 88(3H，s，OCH3) ，4. 52 ～ 4. 55(1H，m，CH) ，6. 79(1H，d，
J = 2. 0 Hz，8-H) ，6. 92(1H，d，J = 8. 3 Hz，5-H) ，6. 95(1H，
d，J = 6. 0，2. 5 Hz，6-H) ，7. 23(1H，d，J = 2. 0 Hz，2-H) ，
7. 27(1H，dd，J = 8. 0，2. 0 Hz，6-H) ，7. 90(1H，s，2-H) ，
8. 18(1H，d，J = 8. 95 Hz，5-H) ;13 C NMR(CDCl3，125 MHz)
δ:22. 97(2 × CH2) ，28. 34(2 × CH2) ，33. 56(2 × CH2) ，
41. 97(2 × CH2N) ，55. 72(2 × CH2Cl) ，55. 75(OCH3) ，
78. 73(CH) ，101. 78(C-8) ，112. 31(C-2) ，115. 69(C-6) ，
118. 05(C-3) ，124. 55(C-10，1) ，124. 78(C-5) ，125. 08(C-
711
学 报 Journal of China Pharmaceutical University 第 43 卷
6) ，127. 75(C-5) ，136. 91(C-3) ，152. 08(C-2) ，154. 37(C-
4) ，158. 02(C-9) ，162. 46(C-7) ，175. 80(C-4) ;FAB-MS:
m/z 504［M］+，506［M +2］+。
3 抗肿瘤活性
将 SH-SY5Y、HCT-116、DU-145、HeLa以及 SGC-
7901作为待测细胞株，采用 MTT法对所合成的新型
化合物进行体外抗肿瘤活性评价，以美法仑作为阳
性对照。取对数生长期的肿瘤细胞，离心后加入
RPMI 1640或者 DMEM培养基稀释到每毫升 3 ×104
个细胞，接种于 96 孔板上。37 ℃培养过夜后加入
不同浓度的样品，再孵育 72 h，加入 5 g /L MTT溶液
10 μL，孵育 4 h 后，加入 DMSO 100 μL，在 570 和
630 nm处测定吸收度，并计算 IC50，结果见表 1。
4 结果与讨论
如表 1 所示，所合成的 15 种衍生物对于
HCT-116，SH-SY5Y 和 DU-145 细胞的增殖抑制
作用整体优于其先导化合物刺芒柄花素。虽然
部分衍生物对于 SGC-7901 和 HeLa 的增殖抑制
作用弱于先导化合物刺芒柄花素，但整体的增殖
抑制作用优于阳性对照美法仑。其中化合物 6d
对于 HCT-116 细胞具有最强的作用，其 IC50为
3. 80 μmol /L，化合物 6d 和 6k 对于 DU-145 细胞
具有较强的作用，其 IC50分别为 6. 60 和 7. 57
μmol /L，化合物 6n对于 HeLa细胞具有一定的作
用，其 IC50为 8. 29 μmol /L。相比阳性对照美法
仑，化合物 6d、6e、6k、6n 和 6o 对于 SH-SY5Y 细
胞具有很强的作用，其 IC50分别为 2. 17，3. 58，
3. 84，4. 44，2. 08 μmol /L，因此推断新合成的刺
芒柄花素氮芥衍生物可能对人神经母细胞瘤细
胞系具有一定的选择性作用。
如表 1 所示，在 7 位上连有支链烷烃类(6d、
6e、6f)、苯环类(6j、6k、6l)以及环烷基类(6m、6n、
6o)的化合物对于 HCT-116 细胞的作用明显优于
在 7 位上连有直链烷基类(6a、6b、6c)以及烯烃类
(6g、6h、6i)化合物。对于 SH-SY5Y 细胞系，在 7
位上连有支链烷烃类(6d、6e、6f)以及环烷基类
(6m、6n、6o)化合物的作用优于苯环类(6j、6k、6l)
以及直链烷烃类(6a、6b、6c)化合物的作用。对于
DU-145 以及 HeLa细胞系，环烷基类(6m、6n、6o)
的化合物相比其他化合物具有较强的作用。但是
也有一些特例，例如化合物 6e 具有最低的细胞毒
性，化合物 6a 和 6g 对于 HCT-116 细胞具有较高
的细胞毒性，而化合物 6k对于 SH-SY5Y具有较强
的细胞毒性。有趣的是在 7 位上引入环烷基(6m、
6n、6o)的化合物具有很好的增殖抑制作用，且其
增殖抑制作用与环的大小成正比，大致的活性趋势
由小到大是环戊基(6m)、环己基(6n)、环庚基
(6o)。从这些结果可以推断在 7 位的羟基引入体
积较大的环烷烃可以增强其对于肿瘤细胞的增殖
抑制作用。
Table 1 Cytotoxicity of formononetin nitrogen mustard derivatives(6a-6o)against five tumor cell lines
Compd.
IC50 /(μmol /L)
HCT-116 SH-SY5Y DU-145 HeLa SGC-7901
6a 8. 47 11. 92 23. 88 10. 73 12. 97
6b 15. 23 7. 89 28. 84 12. 76 ＞ 100
6c 17. 05 16. 28 8. 28 11. 80 11. 78
6d 3. 80 2. 17 19. 53 12. 48 9. 21
6e 20. 17 3. 58 28. 84 18. 85 47. 51
6f 7. 67 10. 41 6. 60 9. 81 9. 47
6g 7. 54 4. 51 15. 42 9. 22 10. 21
6h 14. 59 10. 83 15. 60 18. 32 15. 42
6i 13. 79 5. 25 12. 15 18. 02 19. 79
6j 4. 97 11. 41 26. 48 16. 37 18. 81
6k 8. 05 3. 84 7. 57 17. 79 11. 04
6l 9. 41 49. 93 18. 76 12. 63 7. 73
6m 8. 75 5. 13 11. 06 19. 31 15. 22
6n 6. 54 4. 44 11. 18 8. 29 15. 76
6o 5. 72 2. 08 10. 09 8. 85 14. 26
Formononetin 60. 97 ＞ 100 ＞ 100 8. 51 2. 17
Melphalan 20. 90 5. 5 96. 31 23. 99 50. 96
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第 2 期 胡 昆等:刺芒柄花素氮芥衍生物的合成及抗肿瘤活性
总之，通过在刺芒柄花素的 3位引入氮芥确
实增强了刺芒柄花素的体外抗肿瘤活性。当 7 位
上出现环烷烃取代基时，化合物的抗肿瘤活性变化
趋势最明显。因此，在进一步以刺芒柄花素为母体
寻求更有效、选择性更高的抗肿瘤药物时，本研究
可以提供一些有价值的信息，探讨其分子作用机制
的药理活性研究有待进一步深入。
参 考 文 献
［1］ Karen MM，Stefan P，Jain PK，et al． 1-Amino-4-benzylphthalazines
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·新药信息·
2011 年美国 FDA批准新药(2)
英文通用名(商品名) 中文通用名 研发单位 适应证
批准日期
(审批类型)
Vemurafenib (Zelboraf) 维罗非尼 罗氏公司 转移性黑素瘤 8月 17日
(P;O)
Brentuximab vedotin (Adcetris) Seattle Genetics 复发或难治性霍奇金淋巴瘤 8月 19日
(P;O)
Icatibant (Firazyr) 艾替班特 Shire 18岁及以上人群治疗遗传性血管性
水肿(HAE)的急性发作
8月 25日
(P;O)
Crizotinib (Xalkori) 克里唑替尼 辉瑞 局部晚期或转移性非小细胞肺癌
(NSCLC)
8月 26日
(P;O)
Deferiprone (Ferriprox) 去铁酮 ApoPharma 既往接受螯合剂治疗无效的地中海贫
血患者因输血导致的铁过量
10月 14日
(S;O)
Clobazam (Onfi) 氯巴詹 丹麦灵北(Lundbeck)公司 Lennox-Gastaut综合征(LGS)相关的
癫痫症状
10月 21日
(S;O)
Ruxolitinib (Jakafi) 美国 Incyte生物制药公司 骨髓纤维化 11月 16日
(P;O)
Aflibercept (Eylea) 阿柏西普 美国生物技术公司 Regeneron 湿性年龄相关性黄斑变性 11月 18日
(P)
Asparaginase Erwinia chrysanthemi
(Erwinaze)
天门冬酰胺酶
菊欧氏杆菌
EUSA Pharma (USA) 急性淋巴细胞白血病(ALL) 11月 18日
(P;O)
S:标准评审;P:优先评审 ;O:罕见病药物
(摘自 Nature Reviews Drug Discovery，陈玲 编译)
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