靶向CDK和DNA的β‑咔啉衍生物及其制备方法和医药用途

摘要

本发明公开了一种靶向CDK和DNA的β‑咔啉衍生物及其制备方法和医药用途，β‑咔啉衍生物，具有下述通式Ⅰ的结构：。本发明化合物可以与其他抗肿瘤药物联合应用，另外还可以与放射治疗联合应用。这些其他抗肿瘤药物或放射治疗可以与本发明化合物同时或在不同时间给予。这些联合治疗可以产生协同作用从而有助于改善治疗效果。

说明书

技术领域

本发明涉及药物领域，具体涉及一类具有靶向周期蛋白依赖性激酶(CDK)和DNA损伤双重作用的β-咔啉类衍生物及其药学上可接受的盐，它们的制备方法，含有这些衍生物的药用组合物以及它们的医药用途，特别是在制备针对恶性肿瘤和抗耐药性恶性肿瘤药物中的应用。

背景技术

肿瘤是仅次于心血管疾病的人类第二大致死病因，据WHO统计，2012年有超过8百万人死于癌症。近三十年来，世界癌症发病率以年均3-5％的速度递增，预计到2020年前，全球癌症发病率将比2008年增加50％，即每年将新增1500万癌症患者。临床上虽有多种抗肿瘤药物可供使用，但由于肿瘤病因的复杂性、肿瘤的耐药性以及抗肿瘤药物的毒副作用等因素，现有药物仍然不能满足治疗的需要。因此，寻找药效高、靶向性强、毒副作用小的新型抗肿瘤药物具有重要意义。

大量研究表明，从天然产物中寻找新药是防治肿瘤的一条重要途径。天然产物特有的生物活性多样性和良好的类药性，奠定了其成药的较高机率。据统计，从上世纪80年代到现在全世界上市的小分子抗肿瘤新药中，约79.8％来源于天然产物或以其结构为模板进行设计、合成的衍生物或类似物，正在临床或临床前研究的此类化合物为数更多。β-咔啉类化合物是一大类天然存在的吲哚类生物碱，具有结构类似于咔唑的吡啶[3,4-b]并吲哚的平面三环结构骨架。天然存在的β-咔啉类化合物分布广泛，种类多样，主要存在于多种陆地植物和海洋无脊椎动物中。这些化合物一般具有抗肿瘤、抗病毒、抗锥虫等多种生物活性，尤其在抗肿瘤活性方面，作用于多个生物靶点，且其毒性却非常低，这些独特的生物学特性与作用机制受到国内外研究者越来越多的重视。天然产物harmine是骆驼蓬属植物的种子和根中主要一种β-咔啉生物碱，研究发现在较低浓度下阻断DNA复制来抑制癌细胞增殖。近年来研究发现，利用β-咔啉生物碱来设计新的药物分子，通常在β-咔啉的1位和3位进行适当的取代往往能够增强其抗肿瘤活性，降低毒性，在β-咔啉的3位引入碱性基团，能够大大增强其与DNA的亲和性等构效关系信息，这也为β-咔啉类化合物在其它领域的应用提供了基础。

化合物的设计将同时兼顾生物活性，成药性，合成难易三个方面。结合β-咔啉生物碱骨架的结构特点和分子生物学功能特点出发，并结合己经文献报道的β-咔啉衍生物构效关系和药物结构脂水分布系数，本项目以β-咔啉芳杂环看做片状疏水区，饱和的含氮杂环作为亲水区，并通过酰胺或者脲等基团连接到β-咔啉3位，从而设计并合成出具有的新型β-咔啉类衍生物，研究其对肿瘤细胞抑制作用，发现该类化合物对多种肿瘤细胞(包括肝癌、乳腺癌、结肠癌、肺癌、子宫癌等)和耐药肿瘤细胞(包括肝癌、结肠癌、乳腺癌等)增殖都具有强烈的抑制效果，并能够显著阻滞肿瘤细胞周期，抑制细胞周期蛋白CDK1、cycln B，考察β-咔啉芳香环与DNA嵌入结合引起的DNA损伤作用。深入研究这类化合物的药物作用机制和生物学特性，本发明公开了一类具有靶向CDK和DNA损伤的新型β-咔啉类衍生物及其药学上可接受的盐，目前尚未见对此类化合物的任何报道。

本发明的目的在于提供一种靶向CDK和DNA损伤的β-咔啉衍生物及其制备方法和医药用途。

本发明的技术解决方案是：

一种具有靶向CDK和DNA损伤的β-咔啉衍生物，具有下述通式Ⅰ的结构：

通式Ⅰ中：R代表或者或者

R¹代表CH₃-，或者R¹代表H，对甲基苯基，4-甲氧基苯基，3-甲氧基苯基，3,4-二甲氧基苯基，3,5-二甲氧基苯基，3,4,5-三甲氧基苯基，4-氟苯基，4-溴苯基，4-硝基苯基，3-硝基苯基；

Y为形式，可为饱和或不饱和的环状基团，其中R²可以分别独立地选自基团选自H，或C1～C12的饱和或不饱和的烷基、环烷基、链烯基,或带有O,N,S，卤素等杂原子的C1～C12的饱和或不饱和的烷基、环烷基、链烯基,或苯基、取代苯基，及各种杂环基团；X可以为O，或S，或CH₂，或NH，或含取代基团的CH，或含取代基团的N等。

根据上面所述的具有靶向CDK和DNA损伤双重作用的β-咔啉衍生物，其特征是：Y基团尤其特别优选含有各种羟基、巯基、氨基、卤素及烷基取代的饱和含氮杂环如哌啶环、哌啶基哌啶环、吡咯环、哌嗪环、高哌嗪环或吗啉环等。

所述通式Ⅰ的结构中的R、R¹和Y选自如下组合：

R¹＝4-甲氧基苯基，

或者R¹＝4-甲氧基苯基，

或者R¹＝4-甲氧基苯基，

或者R¹＝4-甲氧基苯基，

或者R¹＝4-甲氧基苯基，

或者R¹＝4-甲氧基苯基，

或者R¹＝4-甲氧基苯基，

或者R¹＝4-甲氧基苯基，

或者R¹＝4-甲氧基苯基，

或者R¹＝4-甲氧基苯基，

或者R¹＝3-甲氧基苯基，

或者R¹＝3-甲氧基苯基，

或者R¹＝3-甲氧基苯基，

或者R¹＝3,4-二甲氧基苯基，

或者R¹＝3,4-二甲氧基苯基，

或者R¹＝甲基，

或者R¹＝4-甲基苯基，

或者R¹＝4-甲基苯基，

或者R¹＝甲基，

或者R¹＝3-硝基苯基，

或者R¹＝4-硝基苯基，

或者R¹＝4-硝基苯基，

或者R¹＝3,5-二甲氧基苯基，

或者R¹＝3,5-二甲氧基苯基，

或者R¹＝4-氟苯基，

或者R¹＝4-溴苯基，

或者R¹＝H，

或者R¹＝H，

上述结构通式Ⅰ优选化合物代号及其对应的结构如表1所示

表1通式I优选化合物代号及其对应的结构

本发明的另一目的在于提供本发明通式Ⅰ所述化合物的制备方法。

通式Ⅰ所示具有靶向CDK和DNA损伤双重作用的β-咔啉类衍生物的合成路线如下所示：

由L-色氨酸与不同取代醛在酸或碱催化下通过Pictet–Spengler反应得到的1-R¹-3-羧基-1,2,3,4-四氢-β-咔啉(1)，直接KMnO₄氧化得到1-R¹-3-羧基-β-咔啉(2)，化合物(1)还可以在含有二氯亚砜催化下与甲醇溶剂进行甲酯化得到化合物(3)，再经过KMnO₄氧化得到化合物(4)，化合物(4)与水合肼通过酯交换反应得到化合物(5)，化合物(5)和NaNO₂溶液在酸性环境下反应得到含有酰基叠氮基团的化合物(6)，化合物(6)在HAc和H₂O混合液中还原为化合物(7)；将对氯甲基苯甲酸(8)酰氯化后与化合物(7)反应得到中间体(9)，中间体(9)再与各种氮杂环反应得到目标化合物I_a；

4-硝基溴苄(10)与各种氮杂环反应得到中间体(11)，再经过钯碳催化氢气下还原得到中间体(12)，中间体(12)与化合物(2)在在1-乙基-3-(3-二甲胺丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDCI)和4-二甲氨基吡啶(DMAP)的二氯甲烷或DMF溶液中反应得到缩合目标产物I_b；

中间体(12)与含有酰基叠氮基团的化合物(6)在DMF溶液缩合重排反应得到目标化合物I_c，具体合成路线如下：

其中，Ⅰ_a、Ⅰ_b和Ⅰ_c均属于通式Ⅰ化合物。R¹代表CH₃-，或者R¹代表H，对甲基苯基，4-甲氧基苯基，3-甲氧基苯基，3,4-二甲氧基苯基，3,5-二甲氧基苯基，3,4,5-三甲氧基苯基，4-氟苯基，4-溴苯基，4-硝基苯基，3-硝基苯基；

Y为形式，可为饱和或不饱和的环状基团，其中R²可以分别独立地选自基团选自H，或C1～C12的饱和或不饱和的烷基、环烷基、链烯基,或带有O,N,S，卤素等杂原子的C1～C12的饱和或不饱和的烷基、环烷基、链烯基,或苯基、取代苯基，及各种杂环基团；X可以为O，或S，或CH₂，或NH，或含取代基团的CH，或含取代基团的N等。

一种药物组合物，由治疗上有效剂量的通式Ⅰ化合物或其医学上可接受的盐与药学上可接受的载体或辅料的药物组成的组合物。

一种具有靶向CDK和DNA损伤双重作用的β-咔啉类衍生物或其药学上可接受的盐在制备用于治疗普通敏感恶性肿瘤和耐药恶性肿瘤的药物中的应用。

具有靶向CDK和DNA损伤双重作用的β-咔啉类衍生物或其药学上可接受的盐在制备用于治疗普通敏感恶性肿瘤和耐药恶性肿瘤的药物中的应用，其特征在于：所述普通敏感恶性肿瘤是指肝癌、乳腺癌、结肠癌、肺癌、子宫癌等，耐药恶性肿瘤是指肝癌、结肠癌、乳腺癌等。

本发明化合物可以单独或与一种或一种以上的药学上可接受的载体组合制成制剂以供给药。例如，溶剂、稀释剂等，可以用口服剂型给药，如片剂、胶囊、可分散粉末、颗粒剂等。本发明药物组合物的各种剂型可以按照药学领域中熟知的方法进行制备。这些药用制剂中可以含有与载体组合的例如0.05％～90％重量的活性成分，更常见约15％～60％之间重量的活性成分。本发明化合物剂量可以是0.005～5000mg/kg/天，也可根据疾病严重程度或剂型的不同使用剂量超出此剂量范围。

本发明化合物可以与其他抗肿瘤药物例如烷化剂(如环磷酰胺或顺铂)、抗代谢药(如5-氟尿嘧啶或羟基脲)、拓扑异构酶抑制剂(如喜树碱)、有丝分裂抑制剂(如紫杉醇或长春碱)、DNA插入剂(如阿霉素)联合应用，另外还可以与放射治疗联合应用。这些其他抗肿瘤药物或放射治疗可以与本发明化合物同时或在不同时间给予。这些联合治疗可以产生协同作用从而有助于改善治疗效果。

本发明化合物的部分药理试验结果如下：

(1)四甲基氮唑蓝比色法(MTT)体外抗肿瘤试验

药理实验结果表明：本发明化合物Ⅰ₁-Ⅰ₂₈对人类肿瘤细胞的增殖具有不同程度的抑制作用，大部分化合物抗肿瘤活性显示出比阳性对照药系系他滨(Gem)稍强或相当。多数化合物抗肿瘤活性经过一系列肿瘤细胞测试，尤其表2中和化合物在12.5μmol/L浓度下抑制率均超过阳性对照药。随后将活性较好β-咔啉类衍生物进行对人结肠癌耐药细胞株HCT-8/5-FU和人肝癌耐药细胞株Bel-7402/FU抗肿瘤活性测试，从表3的研究结果发现，化合物在12.5μmol/L浓度下均有较好的抗增殖抑制活性，尤其是化合物Ⅰ_8-10和Ⅰ₁₂-22的抑制率均显著超过阳性对照药。由此说明本发明化合物不仅能够显著抑制普通敏感性肿瘤细胞增殖，而且能够有效抑制耐药性肿瘤细胞增殖。

表2本发明部分化合物对肿瘤细胞增殖的抑制率％(12.5μmol/L)

ND:未检测.

表3本发明部分化合物对耐药肿瘤细胞增殖的抑制率％(12.5μmol/L)

ND:未检测.

3、Western blot检测活性较好的β-咔啉类衍生物I₈、Ⅰ₁₂和Ⅰ₂₂对人肝癌细胞HepG2的细胞周期蛋白CDK1和Cyclin>8、Ⅰ₁₂和Ⅰ₂₂抑制能够剂量依赖性地抑制细胞周期蛋白CDK1和Cyclin>8、Ⅰ₁₂和Ⅰ₂₂抑制细胞增殖的方式是通过抑制细胞周期蛋白CDK1和Cyclin>

上述实验结果为本发明通式Ⅰ化合物中优选化合物I₈、Ⅰ₁₂和Ⅰ₂₂的药理实验结果，对本发明符合通式Ⅰ结构的其他化合物的药理药效亦有指导意义，由于本发明通式Ⅰ化合物具有相似的化学结构和空间结构，因而具有相同或相似的药理药效作用，经过上述药理实验的验证，说明通式Ⅰ化合物具有显著抗肿瘤活性。

具体实施方式

为了进一步阐明本发明，下面给出一系列实施例，这些实施例完全是例证性的，它们仅用来对本发明具体描述，不应当理解为对本发明的限制。

实施例1N-(1-(4-甲氧基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)-4-((4-甲基哌嗪-1-基)甲基)苯甲酰胺(Ⅰ₁)的制备

1-(4-甲氧基苯基)-2,3,4,9-四氢-1H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-羧酸(1a)

将L-色氨酸(10.20g,50mmol)溶解于80ml CH₃COOH溶液中，加入6.8ml4-甲氧基苯甲醛(55mmol)，90℃下搅拌3h。反应完毕，用2M的NaOH溶液将反应液调至PH＝5-6，析出大量白色固体，抽滤，用水洗涤，真空干燥得到白色固体13.50g，产率84％。

1-(4-甲氧基苯基)-2,3,4,9-四氢-1H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-羧酸甲酯(3a)

将1a(16.10g,50mmol)溶于140ml甲醇中，-5℃低温剧烈搅拌下缓慢滴加10.90ml SOCl₂(17.85g,150mmol)，半小时后加热回流4h，反应完毕减压浓缩除去溶剂，浓缩物中加入适量水溶解，用1M>

1-(4-甲氧基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-羧酸甲酯(4a)

将3a(16.80g,50mmol)溶于150ml DMF溶剂中，-5℃机械搅拌下，分批加入KMnO₄(11.05g,70mmol)，继续搅拌1h后，抽滤，反应液加入到200ml冷水中，析出沉淀，抽虑得淡棕色固体10.80g，总收率65％。

1-(4-甲氧基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-羰酰肼(5a)

将4a(16.60g,50mmol)溶于130ml甲醇中，再向其中加入88.20ml 85％水合肼(75.00g,1500mmol)，加热回流4h，反应完毕后冷却至0℃，抽滤得到淡棕色固体。再向滤液中加入大量冷水，会继续析出固体，抽滤，滤饼减压干燥总共得到固体14.30g，产率86％。

1-(4-甲氧基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-叠氮化羰基(6a)

将5a(16.60g,50mmol)溶于100ml 2M HCl溶液中，再将NaNO₂(10.35g,150mmol)溶于80ml>2O中，-5℃机械搅拌下，将NaNO₂溶液缓缓滴入5a溶液中，继续搅拌1h后，用1M>

1-(4-甲氧基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-胺(7a)

将6a(17.15g,50mmol)溶于150ml>2O和冰醋酸(1:1)的混合液中，90℃下回流5h，反应完毕后，减压浓缩去除溶剂，柱层析得到9.80g淡黄色固体，总收率68％。MS(ESI)m/z:290[M+H]⁺.

4-(氯甲基)-N-(1-(4-甲氧基苯基)-9H-吡啶并[3,4b]吲哚-3-基)苯甲酰胺(9a)的制备

将7a(0.58g,2mmol)溶于5ml无水二氯甲烷中，加入1.10ml三乙胺(0.81g,8mmol)，再将酰氯化的对氯甲基苯甲酸(0.38g,2mmol)溶于3ml无水二氯甲烷中，并在-5℃冰浴下缓缓滴加入7a中，0.5h后，反应完毕。蒸除反应液中的二氯甲烷溶剂，加入100mL水，乙酸乙酯(3×50mL)萃取，合并有机层，清水洗(30mL×2)，饱和食盐水(30mL)洗，干燥，过滤，浓缩得淡黄色固体0.81g，收率91％。N-(1-(4-甲氧基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)-4-((4-甲基哌嗪-1-基)甲基)苯甲酰胺(Ⅰ₁)的制备

将9a(0.44g,1mmol)溶于8ml乙腈溶剂中，再加入K₂CO₃(0.28g,2mmol),KI(0.02g,0.1mmol)，然后向其中加入N-甲基哌嗪(0.15g,1.5mmol)，10h后，反应完毕，浓缩，柱层析得到0.47g淡黄色固体，收率93％。¹H>6,300MHz):δ11.42(s,1H,NH),10.58(s,1H,NH),8.74(s,1H,Ar-H),8.25(s,1H,Ar-H),8.22(m,4H,J＝6.0Hz,Ar-H),7.65(d,1H,Ar-H),7.57(t,1H,J＝6.0Hz,Ar-H),7.48(d,2H,Ar-H),7.28(d,1H,Ar-H),7.20(d,2H,Ar-H),3.89(s,3H,OCH₃),3.63(s,2H,Ar-CH₂),3.45(m,4H,CH₂),3.43(m,4H,CH₂),2.85(s,3H,CH₃).MS(ESI)m/z:506[M+H]⁺.HRMS(ESI)m/z>31H₃₁N₅O₂,505.2478；found,506.2511[M+H]⁺.

实施例2 1-(1-(4-甲氧基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)-3-(4-(吗啉基甲基)苯基)脲(Ⅰ₂)的制备

4-(4-硝基苄基)吗啉(11a)

将4-硝基溴苄(4.30g,20mmol)溶于40ml乙腈溶剂中，再加入K₂CO₃(5.52g,40mmol)，KI(0.33g,2mmol)，然后向其中加入吗啉(1.91g,22mmol)，5h后，反应完全。将反应液浓缩旋干，再向其中加入100ml>2O，用乙酸乙酯(150ml×3)萃取，收集有机层，浓缩，得到4.17g固体，产率94％。

4-(吗啉基甲基)苯胺(12a)

将11a(2.22g,10mmol)溶于甲醇溶剂中，在氮气保护下加入200mg Pd/C，然后通入H₂反应，6h后反应完全。过滤，收集滤液，浓缩，得到1.83g固体。产率95％。

1-(1-(4-甲氧基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)-3-(4-(吗啉基甲基)苯基)脲(Ⅰ₂)的制备

将6a(0.34g,1mmol)溶于10ml无水甲苯中，并加入少量无水DMF助溶，然后向反应瓶中加入12a(0.19g,1mmol)，130℃回流3-4h，反应完全。浓缩，柱层析得到0.35g淡黄色固体，收率69％。¹H>6,300MHz):δ11.42(s,1H,NH),10.58(s,1H,NH),8.74(s,1H,Ar-H),8.24(d,1H,J＝0.60Hz,Ar-H),8.07(m,4H,Ar-H),7.55(m,4H,Ar-H),7.23(m,3H,Ar-H),3.89(s,3H,OCH₃),3.60(m,4H,CH₂),3.56(s,2H,Ar-CH₂),2.39(s,4H,CH₂).MS(ESI)m/z:508[M+H]⁺.实施例3N-(1-(4-甲氧基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)-4-(哌嗪-1-亚甲基)苯甲酰胺(Ⅰ₃)的制备

将9a(0.44g,1mmol)溶于8ml乙腈溶剂中，再加入K₂CO₃(0.28g,2mmol),KI(0.02g,0.1mmol)，然后向其中加入哌嗪(0.34g,4mmol)，10h后，反应完毕，浓缩，柱层析得到0.44g淡黄色固体，收率90％。¹H>6,300MHz):δ11.43(s,1H,NH),10.60(s,1H,NH),8.74(s,1H,Ar-H),8.24(d,1H,J＝0.60Hz,Ar-H),8.10(d,2H,J＝0.60Hz,Ar-H),8.06(d,2H,J＝0.60Hz,Ar-H),7.64(d,1H,J＝0.60Hz,Ar-H),7.56(m,1H,Ar-H),7.49(d,2H,J＝0.60Hz,Ar-H),7.26(t,1H,Ar-H),7.19(d,2H,J＝0.60Hz,A-r),3.89(s,3H,OCH₃),3.65(s,2H,Ar-CH₂),3.10(m,4H,CH₂),2.55(m,4H,CH₂),2.00(s,1H,NH).MS(ESI)m/z:492[M+H]⁺.HRMS(ESI)m/z>30H₂₉N₅O₂,491.2321；found,492.2355[M+H]⁺.

实施例4 4-((4-(2-羟乙基)哌嗪-1-基)甲基)-N-(1-(4-甲氧基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)苯甲酰胺(Ⅰ₄)的制备

将9a(0.44g,1mmol)溶于8ml乙腈溶剂中，再加入K₂CO₃(0.28g,2mmol),KI(0.02g,0.1mmol)，然后向其中加入N-羟乙基哌嗪(0.19g,1.5mmol)，10h后，反应完毕，浓缩，柱层析得到0.51g淡黄色固体，收率95％。¹H>6,300MHz):δ11.42(s,1H,NH),10.58(s,1H,NH),8.74(s,1H,Ar-H),8.24(d,1H,J＝0.60Hz,Ar-H),8.07(m,4H,Ar-H),7.63(d,1H,J＝0.60Hz,Ar-H),7.55(s,1H,Ar-H),7.45(d,2H,J＝0.60Hz,Ar-H),7.25(t,1H,Ar-H),7.18(d,2H,J＝0.60Hz,A-r),4.39(s,1H,OH),3.89(s,3H,OCH₃),3.55(s,2H,Ar-CH₂),3.49(d,2H,J＝0.60Hz,CH₂),2.39(m,10H,CH₂).MS(ESI)m/z:536[M+H]⁺.HRMS(ESI)m/zcalcd>32H₃₃N₅O₃,535.2583；found,536.2617[M+H]⁺.

实施例5 4-((4-羟基哌啶-1-基)甲基)-N-(1-(4-甲氧基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)苯甲酰胺(Ⅰ₅)的制备

将9a(0.44g,1mmol)溶于8ml乙腈溶剂中，再加入K₂CO₃(0.28g,2mmol),KI(0.02g,0.1mmol)，然后向其中加入4-羟基哌啶(0.15g,1.5mmol)，10h后浓缩，柱层析得到0.48g淡黄色固体，收率94％。¹H>6,300MHz):δ11.42(s,1H,NH),10.57(s,1H,NH),8.74(s,1H,Ar-H),8.24(d,1H,J＝0.60Hz,Ar-H),8.06(m,4H,Ar-H),7.63(d,1H,Ar-H),7.55(m,1H,Ar-H),7.44(d,2H,J＝0.60Hz,Ar-H),7.24(t,1H,J＝0.60Hz,Ar-H),7.18(d,2H,J＝0.60Hz,Ar-H),3.88(s,3H,OCH₃),3.52(s,2H,Ar-CH₂),3.47(s,1H,OH),2.67(s,2H,CH₂),2.07(s,2H,CH₂),1.72(d,2H,CH₂),1.41(m,2H,CH₂).MS(ESI)m/z:507[M+H]⁺.HRMS(ESI)m/z>31H₃₀N₄O₃,506.2318；found,507.2351[M+H]⁺.

实施例6 1-(4-甲氧基苯基)-N-(4-(吡咯烷-1-亚甲基)苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-甲酰胺(Ⅰ₆)的制备

1-(4-甲氧基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-羧酸(2a)

将1a(16.10g,50mmol)溶于150ml DMF溶剂中，-5℃机械搅拌下，分批加入KMnO₄(11.05g,70mmol)，继续搅拌1h后，抽滤，反应液加入到200ml冷水中，析出沉淀，抽虑得淡棕色固体11.00g，收率69％。

4-(4-硝基苄基)吡咯烷(11b)

将4-硝基溴苄(4.30g,20mmol)溶于40ml乙腈溶剂中，再加入K₂CO₃(5.52g,40mmol)，KI(0.33g,2mmol)，然后向其中加入吡咯烷(1.56g,22mmol)，5h后，反应完全。将反应液浓缩旋干，再向其中加入100ml>2O，用乙酸乙酯(150ml×3)萃取，收集有机层，浓缩，得到3.83g固体，产率93％。

4-(吗啉基甲基)苯胺(12b)

将11b(2.06g,10mmol)溶于甲醇溶剂中，在氮气保护下加入200mg Pd/C，然后通入H₂反应，6h后反应完全。过滤，收集滤液，浓缩，得到1.67g固体。产率95％。

1-(4-甲氧基苯基)-N-(4-(吡咯烷-1-亚甲基)苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-甲酰胺(Ⅰ₆)

将2a(0.32g,1mmol)溶于10mml无水二氯甲烷中，再向其中加入EDCI(0.38g,2mmol)和DMAP(0.06g,0.5mmol),然后向其中加入12b(0.18g,1mmol),10h后，反应结束，浓缩，柱层析得到0.46g淡黄色固体，收率97％。¹H>6,300MHz):δ11.43(s,1H,NH),10.61(s,1H,NH),8.75(s,1H,Ar-H),8.24(d,1H,J＝0.60Hz,Ar-H),8.05(m,4H,Ar-H),7.64(d,1H,J＝0.60Hz,Ar-H),7.55(m,3H,Ar-H),7.26(t,1H,Ar-H),7.19(d,2H,J＝0.60Hz,A-r),3.89(s,3H,OCH₃),3.70(s,2H,Ar-CH₂),2.54(s,4H,CH₂),1.73(s,4H,CH₂).MS(ESI)m/z:477[M+H]⁺.

实施例7 1-(1-(4-甲氧基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)-3-(4-(哌啶-1-亚甲基)苯基)脲(Ⅰ₇)的制备

4-(4-硝基苄基)吗啉(11c)

将4-硝基溴苄(4.30g,20mmol)溶于40ml乙腈溶剂中，再加入K₂CO₃(5.52g,40mmol)，KI(0.33g,2mmol)，然后向其中加入哌啶(1.87g,22mmol)，5h后，反应完全。将反应液浓缩旋干，再向其中加入100ml>2O，用乙酸乙酯(150ml×3)萃取，收集有机层，浓缩，得到4.09g固体，产率93％。

4-(吗啉基甲基)苯胺(12c)

将11c(2.20g,10mmol)溶于甲醇溶剂中，在氮气保护下加入200mg Pd/C，然后通入H₂反应，6h后反应完全。过滤，收集滤液，浓缩，得到1.75g固体。产率92％。

1-(1-(4-甲氧基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)-3-(4-(哌啶-1-亚甲基)苯基)脲(Ⅰ₇)

将6a(0.34g,1mmol)溶于10ml无水甲苯中，并加入少量无水DMF助溶，然后向反应瓶中加入12c(0.19g,1mmol)，130℃回流3-4h，反应完全。浓缩，柱层析得到0.33g淡黄色固体，收率65％。¹H>6,300MHz):δ11.42(s,1H,NH),10.57(s,1H,NH),8.74(s,1H,Ar-H),8.24(d,1H,J＝0.60Hz,Ar-H),8.06(m,4H,Ar-H),7.64(d,1H,J＝0.60Hz,Ar-H),7.55(t,1H,Ar-H),7.45(d,2H,J＝0.60Hz,Ar-H),7.25(t,1H,Ar-H),7.19(d,2H,J＝0.60Hz,A-r),3.89(s,3H,OCH₃),3.52(s,2H,Ar-CH₂),2.36(s,4H,CH₂),1.53(s,4H,CH₂),1.41(s,2H,CH₂).MS(ESI)m/z:506[M+H]⁺.

实施例8 4-([1,4’-二哌啶基]-1’-亚甲基)-N-(1-(4-甲氧基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)苯甲酰胺(Ⅰ₈)的制备

将9a(0.44g,1mmol)溶于8ml乙腈溶剂中，再加入K₂CO₃(0.28g,2mmol),KI(0.02g,0.1mmol)，然后向其中加入4-哌啶基哌啶(0.25g,1.5mmol)，10h后，反应完毕，浓缩，柱层析得到0.54g淡黄色固体，收率94％。¹H>6,300MHz):δ11.43(s,1H,NH),10.59(s,1H,NH),8.74(s,1H,Ar-H),8.24(d,1H,J＝0.60Hz,Ar-H),8.08(m,4H,Ar-H),7.64(d,1H,J＝0.60Hz,Ar-H),7.56(m,1H,Ar-H),7.46(d,2H,J＝0.60Hz,Ar-H),7.26(t,1H,Ar-H),7.19(d,2H,J＝0.60Hz,A-r),3.89(s,3H,OCH₃),3.60(s,2H,Ar-CH₂),3.17(s,2H,CH₂),2.96(s,4H,CH₂),2.00(m,4H,CH₂),1.82(s,2H,CH₂),1.68(s,6H,CH₂).MS(ESI)m/z:574[M+H]⁺.HRMS(ESI)m/z>36H₃₉N₅O₂,573.3104；found,574.3137[M+H]⁺.

实施例9 4-((1,4-二氮环庚烷-1-基)甲基)-N-(1-(4-甲氧基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)苯甲酰胺(Ⅰ₉)的制备

将9a(0.44g,1mmol)溶于8ml乙腈溶剂中，再加入K₂CO₃(0.28g,2mmol),KI(0.02g,0.1mmol)，然后向其中加入高哌嗪(0.40g,4mmol)，10h后，反应完毕，浓缩，柱层析得到0.46g淡黄色固体，收率91％。¹H>6,300MHz):δ11.43(s,1H,NH),10.59(s,1H,NH),8.74(s,1H,Ar-H),8.23(d,1H,J＝0.60Hz,Ar-H),8.07(m,4H,Ar-H),7.63(d,1H,Ar-H),7.54(m,3H,Ar-H),7.25(t,1H,J＝0.60Hz,Ar-H),7.18(d,2H,J＝0.60Hz,Ar-H),3.88(s,3H,OCH₃),3.74(d,2H,Ar-CH₂),3.20(m,2H,CH₂),3.15(m,2H,CH₂),2.81(d,2H,CH₂),2.69(m,2H,CH₂),1.89(m,2H,CH₂),1.23(s,1H,NH).MS(ESI)m/z:506[M+H]⁺.

实施例10N-(1-(4-甲氧基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)-4-((4-甲基-1,4二氮环庚烷-1-基)甲基)苯甲酰胺(Ⅰ₁₀)的制备

将9a(0.44g,1mmol)溶于8ml乙腈溶剂中，再加入K₂CO₃(0.28g,2mmol),KI(0.02g,0.1mmol)，然后向其中加入N-甲基高哌嗪(0.17g,1.5mmol)，10h后，反应完毕，浓缩，柱层析得到0.48g淡黄色固体，收率92％。¹H>6,300MHz):δ11.42(s,1H,NH),10.58(s,1H,NH),8.74(s,1H,Ar-H),8.23(d,1H,J＝0.60Hz,Ar-H),8.08(m,4H,Ar-H),7.62(t,1H,Ar-H),7.54(m,3H,Ar-H),7.26(t,1H,J＝0.60Hz,Ar-H),7.19(d,2H,J＝0.60Hz,Ar-H),3.89(s,3H,OCH₃),3.79(d,2H,Ar-CH₂),2.82(s,4H,CH₂),2.71(s,2H,CH₂),1.97(s,2H,CH₂),1.21(d,3H,J＝0.60Hz,N-CH₃),0.83(m,2H,CH₂).MS(ESI)m/z:520[M+H]⁺.

实施例11 4-((4-异丙基哌嗪-1-基)甲基)-N-(1-(3-甲氧基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)苯甲酰胺(Ⅰ₁₁)的制备

1-(3-甲氧基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-胺(7b)的制备

参照1a-7a的制备方法，将L-色氨酸与间甲氧基苯甲醛经过五步反应，制备出化合物7b。MS(ESI)m/z:290[M+H]⁺.

1-(3-甲氧基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-胺(7b)。

4-(氯甲基)-N-(1-(3-甲氧基苯基)-9H-吡啶并[3,4b]吲哚-3-基)苯甲酰胺(9b)的制备将7b(0.58g,2mmol)溶于5ml无水二氯甲烷中，加入1.10ml三乙胺，再将酰氯化的对氯甲基苯甲酸(0.38g,2mmol)溶于3ml无水二氯甲烷中，并在-5℃冰浴下缓缓滴加入7b中，0.5h后，反应完毕。蒸除反应液中的二氯甲烷溶剂，加入100mL水，乙酸乙酯(3×50mL)萃取，合并有机层，清水洗(30mL×2)，饱和食盐水(30mL)洗，干燥，过滤，浓缩得淡黄色固体0.79g，收率90％。

4-((4-异丙基哌嗪-1-基)甲基)-N-(1-(3-甲氧基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)苯甲酰胺(Ⅰ₁₁)的制备

将9b(0.44g,1mmol)溶于8ml乙腈溶剂中，再加入K₂CO₃(0.28g,2mmol),KI(0.02g,0.1mmol)，然后向其中加入N-异丙基哌嗪(0.19g,1.5mmol)，10h后，反应完毕，浓缩，柱层析得到0.51g淡黄色固体，收率95％。¹H>6,300MHz):δ11.41(s,1H,NH),10.56(s,1H,NH),8.74(s,1H,Ar-H),8.24(d,1H,J＝0.60Hz,Ar-H),8.07(m,4H,Ar-H),7.64(d,1H,Ar-H),7.55(t,1H,J＝0.60Hz,Ar-H),7.45(d,2H,J＝0.60Hz,Ar-H),7.26(t,1H,J＝0.60Hz,Ar-H),7.19(d,2H,J＝0.60Hz,Ar-H),3.89(s,3H,OCH₃),3.56(s,2H,Ar-CH₂),2.64(d,2H,CH₂),2.34(s,6H,CH₂),1.24(s,1H,CH),0.98(s,6H,CH₃).MS(ESI)m/z:534[M+H]⁺.

实施例12 4-([1,4’-二哌啶基]-1’-亚甲基)-N-(1-(3-甲氧基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)苯甲酰胺(Ⅰ₁₂)的制备

将9b(0.44g,1mmol)溶于8ml乙腈溶剂中，再加入K₂CO₃(0.28g,2mmol),KI(0.02g,0.1mmol)，然后向其中加入4-哌啶基哌啶(0.25g,1.5mmol)，10h后，反应完毕，浓缩，柱层析得到0.53g淡黄色固体，收率92％。¹H>6,300MHz):δ11.45(s,1H,NH),10.59(s,1H,NH),8.80(s,1H,Ar-H),8.26(d,1H,J＝0.60Hz,Ar-H),8.08(d,2H,J＝0.60Hz,Ar-H),7.67(t,3H,J＝0.60Hz,Ar-H),7.58(m,2H,Ar-H),7.45(d,2H,J＝0.60Hz,Ar-H),7.28(t,1H,Ar-H),7.12(d,1H,J＝0.60Hz,A-r),3.90(s,3H,OCH₃),3.54(s,2H,Ar-CH₂),2.90(d,2H,J＝0.60Hz,CH₂),2.68(s,2H,CH₂),1.99(t,2H,J＝0.60Hz,CH₂),1.78(s,2H,CH₂),1.57(s,6H,CH₂),1.43(s,2H,CH₂),1.22(d,2H,CH₂).MS(ESI)m/z:574[M+H]⁺.

实施例13N-(1-(3-甲氧基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)-4-((4-甲基-1,4二氮环庚烷-1-基)甲基)苯甲酰胺(Ⅰ₁₃)的制备

将9b(0.44g,1mmol)溶于8ml乙腈溶剂中，再加入K₂CO₃(0.28g,2mmol),KI(0.02g,0.1mmol)，然后向其中加入N-甲基高哌嗪(0.17g,1.5mmol)，反应完浓缩，柱层析得到0.49g淡黄色固体，收率94％。¹H>6,300MHz):δ11.46(s,1H,NH),10.61(s,1H,NH),8.80(s,1H,Ar-H),8.26(d,1H,J＝0.60Hz,Ar-H),8.11(d,2H,J＝0.60Hz,Ar-H),7.66(t,3H,J＝0.60Hz,Ar-H),7.58(m,4H,Ar-H),7.28(t,1H,J＝0.60Hz,Ar-H),7.13(d,2H,J＝0.60Hz,A-r),3.91(s,3H,OCH₃),3.79(s,2H,Ar-CH₂),3.33(t,2H,CH₂),2.84(t,4H,CH₂),2.73(t,2H,CH₂),1.95(s,3H,CH₂),1.23(d,2H,J＝1.20Hz,CH₂).MS(ESI)m/z:520[M+H]⁺.

实施例14 4-([1,4’-二哌啶基]-1’-亚甲基)-N-(1-(3,4-二甲氧基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)苯甲酰胺(Ⅰ₁₄)的制备

1-(3,4-二甲氧基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-胺(7c)的制备

参照1a-7a的制备方法，将L-色氨酸与3,4-二甲氧基苯甲醛经过五步反应，制备出化合物7c。MS(ESI)m/z:320[M+H]⁺.

4-(氯甲基)-N-(1-(3,4-二甲氧基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)苯甲酰胺(9c)的制备

将7c(0.63g,2mmol)溶于5ml无水二氯甲烷中，加入三乙胺(0.81g,8mmol)，再将酰氯化的对氯甲基苯甲酸(0.38g,2mmol)溶于3ml无水二氯甲烷中，并在-5℃冰浴下缓缓滴加入7c中，0.5h后，反应完毕。蒸除反应液中的二氯甲烷溶剂，加入100mL水，乙酸乙酯(3×50mL)萃取，合并有机层，清水洗(30mL×2)，饱和食盐水(30mL)洗，干燥，过滤，浓缩得淡黄色固体0.88g，收率93％。4-([1,4’-二哌啶基]-1’-亚甲基)-N-(1-(3,4-二甲氧基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)苯甲酰胺(Ⅰ₁₄)的制备

将9c(0.47g,1mmol)溶于8ml乙腈溶剂中，再加入K₂CO₃(0.28g,2mmol),KI(0.02g,0.1mmol)，然后向其中加入4-哌啶基哌啶(0.25g,1.5mmol)，10h后，反应完毕，浓缩，柱层析得到0.56g淡黄色固体，收率93％。¹H>6,300MHz):δ11.44(s,1H,NH),10.61(s,1H,NH),8.75(s,1H,Ar-H),8.24(d,1H,J＝0.60Hz,Ar-H),8.09(d,2H,J＝0.60Hz,Ar-H),7.59(m,4H,Ar-H),7.47(d,2H,J＝0.60Hz,Ar-H),7.23(m,2H,Ar-H),3.92(s,3H,OCH3),3.89(s,3H,OCH₃),3.60(s,2H,Ar-CH₂),2.94(t,4H,CH₂),2.01(m,4H,CH₂),1.83(d,2H,CH₂),1.67(d,7H,CH₂),1.42(s,2H,CH₂).MS(ESI)m/z:604[M+H]⁺.

实施例15N-(1-(3,4-二甲氧基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)-4-((4-甲基-1,4二氮环庚烷-1-基)甲基)苯甲酰胺(Ⅰ₁₅)的制备

将9c(0.47g,1mmol)溶于8ml乙腈溶剂中，再加入K₂CO₃(0.28g,2mmol),KI(0.02g,0.1mmol)，然后向其中加入N-甲基高哌嗪(0.17g,1.5mmol)，10h后，反应完毕，浓缩，柱层析得到0.52g淡黄色固体，收率95％。¹H>6,300MHz):δ11.44(s,1H,NH),10.62(s,1H,NH),8.75(s,1H,Ar-H),8.24(d,1H,J＝0.60Hz,Ar-H),8.10(d,2H,J＝0.60Hz,Ar-H),7.64(d,3H,Ar-H),7.55(m,3H,Ar-H),7.24(m,2H,Ar-H),3.92(s,3H,OCH₃),3.89(s,3H,OCH₃),3.79(s,2H,Ar-CH₂),2.83(s,6H,CH₂),1.98(s,3H,N-CH₃),1.21(d,2H,CH₂).MS(ESI)m/z:550[M+H]⁺.

实施例16 4-([1,4’-二哌啶基]-1’-亚甲基)-N-(1-甲基-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)苯甲酰胺(Ⅰ₁₆)的制备

1-甲基-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-胺(7d)的制备

参照1a-7a的制备方法，将L-色氨酸与40％乙醛溶液经过五步反应，制备出化合物1-甲基-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-胺(7d)。MS(ESI)m/z:198[M+H]⁺.

4-(氯甲基)-N-(1-甲基-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)苯甲酰胺(9d)的制备

将7d(0.41g,2mmol)溶于5ml无水二氯甲烷中，加入1.10ml三乙胺(0.81g,8mmol)，再将酰氯化的对氯甲基苯甲酸(0.38g,2mmol)溶于3ml无水二氯甲烷中，并在-5℃冰浴下缓缓滴加入7d中，0.5h后，反应完毕。蒸除反应液中的二氯甲烷溶剂，加入100mL水，乙酸乙酯(3×50mL)萃取，合并有机层，清水洗(30mL×2)，饱和食盐水(30mL)洗，干燥，过滤，浓缩得淡黄色固体0.66g，收率94％。4-([1,4’-二哌啶基]-1’-亚甲基)-N-(1-甲基-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)苯甲酰胺(Ⅰ₁₆)的制备

将9d(0.35g,1mmol)溶于8ml乙腈溶剂中，再加入K₂CO₃(0.28g,2mmol),KI(0.02g,0.1mmol)，然后向其中加入4-哌啶基哌啶(0.25g,1.5mmol)，10h后，反应完毕，浓缩，柱层析得到0.45g淡黄色固体，收率94％。¹H>6,300MHz):δ11.53(s,1H,NH),10.55(s,1H,NH),8.66(s,1H,Ar-H),8.19(d,1H,J＝0.60Hz,Ar-H),8.09(d,2H,J＝0.60Hz,Ar-H),7.56(m,2H,Ar-H),7.44(d,2H,J＝0.60Hz,Ar-H),7.23(m,1H,Ar-H),3.59(s,2H,Ar-CH₂),2.77(s,3H,Ar-CH₃),1.96(m,6H,CH₂),1.68(m,10H,CH₂),1.19(m,2H,CH₂).MS(ESI)m/z:482[M+H]⁺.

实施例17 4-([1,4’-二哌啶基]-1’-亚甲基)-N-(1-(对甲基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)苯甲酰胺(Ⅰ₁₇)的制备

1-(对甲基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-胺(7e)的制备

参照1a-7a的制备方法，将L-色氨酸与对甲基苯甲醛经过五步反应，制备出化合物(7e)。MS(ESI)m/z:274[M+H]⁺.

4-(氯甲基)-N-(1-甲基-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)苯甲酰胺(9e)的制备

将7e(0.55g,2mmol)溶于5ml无水二氯甲烷中，加入1.10ml三乙胺(0.81g,8mmol)，再将酰氯化的对氯甲基苯甲酸(0.38g,2mmol)溶于3ml无水二氯甲烷中，并在-5℃冰浴下缓缓滴加入7e中，0.5h后，反应完毕。蒸除反应液中的二氯甲烷溶剂，加入100mL水，乙酸乙酯(3×50mL)萃取，合并有机层，清水洗(30mL×2)，饱和食盐水(30mL)洗，干燥，过滤，浓缩得淡黄色固体0.80g，收率94％。4-([1,4’-二哌啶基]-1’-亚甲基)-N-(1-(对甲基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)苯甲酰胺(Ⅰ₁₇)的制备

将9e(0.43g,1mmol)溶于8ml乙腈溶剂中，再加入K₂CO₃(0.28g,2mmol),KI(0.02g,0.1mmol)，然后向其中加入4-哌啶基哌啶(0.25g,1.5mmol)，10h后，反应完毕，浓缩，柱层析得到0.54g淡黄色固体，收率97％。¹H>6,300MHz):δ11.41(s,1H,NH),10.58(s,1H,NH),8.76(s,1H,Ar-H),8.24(d,1H,J＝0.60Hz,Ar-H),8.09(d,2H,J＝0.60Hz,Ar-H),8.00(d,2H,J＝0.60Hz,Ar-H),7.63(d,1H,J＝0.60Hz,Ar-H),7.56(t,1H,J＝0.60Hz,Ar-H),7.45(t,4H,J＝0.60Hz,Ar-H),7.25(t,1H,J＝0.60Hz,Ar-H),3.60(s,2H,Ar-CH₂),2.97(d,4H,CH₂),2.89(s,1H,CH),2.45(s,3H,Ar-CH₃),2.00(m,6H,CH₂),1.69(m,8H,CH₂).MS(ESI)m/z:558[M+H]⁺.

实施例18 4-((4-甲基-1,4-二氮环庚烷-1-基)甲基)-N-(1-(对甲基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)苯甲酰胺(Ⅰ₁₈)的制备

将9e(0.43g,1mmol)溶于8ml乙腈溶剂中，再加入K₂CO₃(0.28g,2mmol),KI(0.02g,0.1mmol)，然后向其中加入N-甲基高哌嗪(0.17g,1.5mmol)，10h后，反应完毕，浓缩，柱层析得到0.48g淡黄色固体，收率95％。¹H>6,300MHz):δ11.41(s,1H,NH),10.59(s,1H,NH),8.76(s,1H,Ar-H),8.24(d,1H,J＝0.60Hz,Ar-H),8.10(d,2H,J＝0.60Hz,Ar-H),8.00(d,2H,J＝0.60Hz,Ar-H),7.63(d,1H,J＝0.60Hz,Ar-H),7.56(d,1H,J＝0.60Hz,Ar-H),7.52(d,2H,J＝0.60Hz,Ar-H),7.44(d,2H,J＝0.60Hz,Ar-H),7.26(t,1H,J＝0.60Hz,Ar-H),3.78(s,2H,Ar-CH₂),2.82(d,6H,CH₂),2.70(m,2H,CH₂),2.45(s,3H,Ar-CH₃),1.97(s,3H,N-CH₃),1.20(d,2H,CH₂).MS(ESI)m/z:503[M+H]⁺.

实施例19 1-(4-((4-羟基哌啶-1-基)甲基)苯基)-3-(1-甲基-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)脲(Ⅰ₁₉)的制备

1-(4-硝基苄基)哌啶-4-醇(11d)

将4-硝基溴苄(4.30g,20mmol)溶于40ml乙腈溶剂中，再加入K₂CO₃(5.52g,40mmol)，KI(0.33g,2mmol)，然后向其中加入4-羟基哌啶(2.22g,22mmol)，5h后，反应完全。将反应液浓缩旋干，再向其中加入100ml>2O，用乙酸乙酯(150ml×3)萃取，收集有机层，浓缩，得到4.30g固体，产率91％。

1-(4-氨基苄基)哌啶-4-醇(12d)

将11d(2.36g,10mmol)溶于甲醇溶剂中，在氮气保护下加入200mg Pd/C，然后通入H₂反应，6h后反应完全。过滤，收集滤液，浓缩，得到1.94g固体。产率94％。

1-(4-((4-羟基哌啶-1-基)甲基)苯基)-3-(1-甲基-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)脲(Ⅰ₁₉)

将6d(0.25g,1mmol)溶于10ml无水甲苯中，并加入少量无水DMF助溶，然后向反应瓶中加入12d(0.21g,1mmol)，130℃回流3-4h，反应完全。浓缩，柱层析得到0.30g淡黄色固体，收率70％。MS(ESI)m/z:430[M+H]⁺.

实施例20 4-((4-羟基哌啶-1-基)甲基)-N-(1-(3-硝基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)苯甲酰胺(Ⅰ₂₀)的制备

1-(3-硝基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-胺(7f)的制备

参照1a-7a的制备方法，将L-色氨酸与3-硝基苯甲醛经过五步反应，制备出化合物1-(3-硝基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-胺(7f)。MS(ESI)m/z:305[M+H]⁺.

4-(氯甲基)-N-(1-(3-硝基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)苯甲酰胺(9f)的制备

将7f(0.61g,2mmol)溶于5ml无水二氯甲烷中，加入1.10ml三乙胺(0.81g,8mmol)，再将酰氯化的对氯甲基苯甲酸(0.38g,2mmol)溶于3ml无水二氯甲烷中，并在-5℃冰浴下缓缓滴加入7f中，0.5h后，反应完毕。蒸除反应液中的二氯甲烷溶剂，加入100mL水，乙酸乙酯(3×50mL)萃取，合并有机层，清水洗(30mL×2)，饱和食盐水(30mL)洗，干燥，过滤，浓缩得淡黄色固体0.79g，收率92％。4-((4-羟基哌啶-1-基)甲基)-N-(1-(3-硝基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)苯甲酰胺(Ⅰ₂₀)的制备

将9f(0.43g,1mmol)溶于8ml乙腈溶剂中，再加入K₂CO₃(0.28g,2mmol),KI(0.02g,0.1mmol)，然后向其中加入4-羟基哌啶(0.15g,1.5mmol)，10h后，反应完毕，浓缩，柱层析得到0.50g淡黄色固体，收率96％。MS(ESI)m/z:522[M+H]⁺.

实施例21 1-(4-([1,4’-二哌啶基]-1’-亚甲基)苯基)-3-(1-(4-硝基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)脲(Ⅰ₂₁)的制备

1-(4-硝基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-胺(7g)的制备

参照1a-7a的制备方法，将L-色氨酸与4-硝基苯甲醛经过五步反应，制备出化合物(7g)。MS(ESI)m/z:305[M+H]⁺.

1’-(4-硝基苄基)-1,4’-二哌啶(11e)

将4-硝基溴苄(4.30g,20mmol)溶于40ml乙腈溶剂中，再加入K₂CO₃(5.52g,40mmol)，KI(0.33g,2mmol)，然后向其中加入4-哌啶基哌啶(3.70g,22mmol)，5h后，反应完全。将反应液浓缩旋干，再向其中加入100ml>2O，用乙酸乙酯(150ml×3)萃取，收集有机层，浓缩，得到5.58g固体，产率92％。

4-([1,4’-二哌啶基]-1’-亚甲基)苯胺(12e)

将11e(3.03g,10mmol)溶于甲醇溶剂中，加入300mg Pd/C，然后通入H₂反应，6h后过滤，收集滤液，浓缩，得到2.46g固体，产率90％。

1-(4-([1,4’-二哌啶基]-1’-亚甲基)苯基)-3-(1-(4-硝基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)脲(Ⅰ₂₁)

将6g(0.36g,1mmol)溶于10ml无水甲苯中，并加入少量无水DMF助溶，然后向反应瓶中加入12e(0.27g,1mmol)，130℃回流3-4h，反应完全。浓缩，柱层析得到0.41g淡黄色固体，收率68％。MS(ESI)m/z:604[M+H]⁺.

实施例22 4-((4-甲基-1,4-二氮环庚烷-1-基)甲基)-N-(1-(4-硝基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)苯甲酰胺(Ⅰ₂₂)的制备

4-(氯甲基)-N-(1-(4-硝基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)苯甲酰胺(9g)

将7g(0.61g,2mmol)溶于5ml无水二氯甲烷中，加入1.10ml三乙胺(0.81g,8mmol)，再将酰氯化的对氯甲基苯甲酸(0.38g,2mmol)溶于3ml无水二氯甲烷中，并在-5℃冰浴下缓缓滴加入7g中，0.5h后，反应完毕。蒸除反应液中的二氯甲烷溶剂，加入100mL水，乙酸乙酯(3×50mL)萃取，合并有机层，清水洗(30mL×2)，饱和食盐水(30mL)洗，干燥，过滤，浓缩得淡黄色固体0.86g，收率94％。4-((4-甲基-1,4-二氮环庚烷-1-基)甲基)-N-(1-(4-硝基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)苯甲酰胺(Ⅰ₂₂)

将9g(0.46g,1mmol)溶于8ml乙腈溶剂中，再加入K₂CO₃(0.28g,2mmol),KI(0.02g,0.1mmol)，然后向其中加入N-甲基高哌嗪(0.17g,1.5mmol)，10h后，反应完毕，浓缩，柱层析得到0.52g淡黄色固体，收率97％。MS(ESI)m/z:535[M+H]⁺.

实施例23 1-(3,5-二甲氧基苯基)-N-(4-((4-羟基哌啶-1-基)甲基)苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-甲酰胺(Ⅰ₂₃)的制备

1-(3,5-二甲氧基苯基)-2,3,4,9-四氢-1H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-羧酸(1h)

将L-色氨酸(10.20g,50mmol)溶解于80ml CH₃COOH溶液中，加入3,5-二甲氧基苯甲醛(9.13g,55mmol)，90℃下搅拌3h。反应完毕，用2M的NaOH溶液将反应液调至PH＝5-6，析出大量白色固体，抽滤，用水洗涤，真空干燥得到白色固体15.12g，产率86％。

1-(3,5-二甲氧基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-羧酸(2h)

将1h(17.60g,50mmol)溶于150ml DMF溶剂中，-5℃机械搅拌下，分批加入KMnO₄(11.05g,70mmol)，继续搅拌1h后，抽滤，反应液加入到200ml冷水中，析出沉淀，抽虑得淡棕色固体10.62g，收率61％。

1-(3,5-二甲氧基苯基)-N-(4-((4-羟基哌啶-1-基)甲基)苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-甲酰胺(Ⅰ₂₃)

将2h(0.35g,1mmol)溶于10mml无水二氯甲烷中，再向其中加入EDCI(0.38g,2mmol)和DMAP(0.06g,0.5mmol),然后向其中加入12d(0.18g,1mmol),10h后，反应结束，浓缩，柱层析得到0.51g淡黄色固体，收率95％。MS(ESI)m/z:537[M+H]⁺.

实施例24 1-(4-((1,4-二氮环庚烷-1-基)甲基)苯基)-3-(1-(3,5二甲氧基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)脲(Ⅰ₂₄)的制备

1-(3,5-二甲氧基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-胺(7h)的制备

参照1a-7a的制备方法，将L-色氨酸与3,5-二甲氧基苯甲醛经过五步反应，制备出化合物1-(3,5-二甲氧基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-胺(7h)。MS(ESI)m/z:320[M+H]⁺.

1-(4-硝基苄基)-1,4-二氮环庚烷(11f)

将4-硝基溴苄(4.30g,20mmol)溶于40ml乙腈溶剂中，再加入K₂CO₃(5.52g,40mmol)，KI(0.33g,2mmol)，然后向其中加入高哌嗪(4.00g,40mmol)，5h后，反应完全。将反应液浓缩旋干，再向其中加入100ml>2O，用乙酸乙酯(150ml×3)萃取，收集有机层，浓缩，得到4.37g固体，产率93％。

4-((1,4-二氮环庚烷-1-基)甲基)苯胺(12f)

将11f(2.35g,10mmol)溶于甲醇溶剂中，在氮气保护下加入200mg Pd/C，然后通入H₂反应，6h后反应完全。过滤，收集滤液，浓缩，得到1.87g固体。产率91％。

1-(4-((1,4-二氮环庚烷-1-基)甲基)苯基)-3-(1-(3,5二甲氧基苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)脲(Ⅰ₂₄)

将6h(0.37g,1mmol)溶于10ml无水甲苯中，并加入少量无水DMF助溶，然后向反应瓶中加入12f(0.21g,1mmol)，130℃回流3-4h，反应完全。浓缩，柱层析得到0.36g淡黄色固体，收率65％。MS(ESI)m/z:551[M+H]⁺.

实施例25N-(1-([1,4’-二哌啶基]-1’-亚甲基)苯基)-1-(4-氟苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-甲酰胺(Ⅰ₂₅)的制备

1-(4-氟苯基)-2,3,4,9-四氢-1H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-羧酸(1i)

将L-色氨酸(10.20g,50mmol)溶解于80ml CH₃COOH溶液中，加入5.88ml4-氟苯甲醛(55mmol)，90℃下搅拌3h。反应完毕，用2M的NaOH溶液将反应液调至PH＝5-6，析出大量白色固体，抽滤，用水洗涤，真空干燥得到白色固体12.72g，产率82％。

1-(4-氟苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-羧酸(2i)

将1i(15.50g,50mmol)溶于150ml DMF溶剂中，-5℃机械搅拌下，分批加入KMnO₄(11.05g,70mmol)，继续搅拌1h后，抽滤，反应液加入到200ml冷水中，析出沉淀，抽虑得淡棕色固体9.95g，收率65％。

N-(1-([1,4’-二哌啶基]-1’-亚甲基)苯基)-1-(4-氟苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-甲酰胺

将2i(0.31g,1mmol)溶于10mml无水二氯甲烷中，再向其中加入EDCI(0.38g,2mmol)和DMAP(0.06g,0.5mmol),然后向其中加入12e(0.27g,1mmol),10h后，反应结束，浓缩，柱层析得到0.53g淡黄色固体，收率94％。MS(ESI)m/z:562[M+H]⁺.

实施例26N-(1-(4-溴苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)-4-((4-甲基-1,4-二氮环庚烷-1-基)甲基)苯甲酰胺(Ⅰ₂₆)的制备

1-(4-溴苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-胺(7j)的制备

参照1a-7a的制备方法，将L-色氨酸与4-溴苯甲醛经过五步反应，制备出化合物1-(4-溴苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-胺(7j)。MS(ESI)m/z:338[M+H]⁺.N-(1-(4-溴苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)-4-(氯甲基)苯甲酰胺(9j)

将7j(0.67g,2mmol)溶于5ml无水二氯甲烷中，加入1.10ml三乙胺(0.81g,8mmol)，再将酰氯化的对氯甲基苯甲酸(0.38g,2mmol)溶于3ml无水二氯甲烷中，并在-5℃冰浴下缓缓滴加入7j中，0.5h后，反应完毕。蒸除反应液中的二氯甲烷溶剂，加入100mL水，乙酸乙酯(3×50mL)萃取，合并有机层，清水洗(30mL×2)，饱和食盐水(30mL)洗，干燥，过滤，浓缩得淡黄色固体0.93g，收率95％。N-(1-(4-溴苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)-4-((4-甲基-1,4-二氮环庚烷-1-基)甲基)苯甲酰胺(Ⅰ₂₆)

将9j(0.49g,1mmol)溶于8ml乙腈溶剂中，再加入K₂CO₃(0.28g,2mmol),KI(0.02g,0.1mmol)，然后向其中加入N-甲基高哌嗪(0.17g,1.5mmol)，10h后，反应完毕，浓缩，柱层析得到0.54g淡黄色固体，收率95％。MS(ESI)m/z:568[M+H]⁺.

实施例27 4-([1,4’-二哌啶基]-1’-亚甲基)-N-(9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)苯甲酰胺(Ⅰ₂₇)的制备

9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-胺(7k)的制备

参照1a-7a的制备方法，将L-色氨酸与甲醛经过五步反应，制备出化合物9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-胺(7k)。MS(ESI)m/z:184[M+H]⁺.

4-(氯甲基)-N-(9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)苯甲酰胺(9k)

将7k(0.37g,2mmol)溶于5ml无水二氯甲烷中，加入1.10ml三乙胺，再将酰氯化的对氯甲基苯甲酸(0.38g,2mmol)溶于3ml无水二氯甲烷中，并在-5℃冰浴下缓缓滴加入7k中，0.5h后，反应完毕。蒸除反应液中的二氯甲烷溶剂，加入100mL水，乙酸乙酯(3×50mL)萃取，合并有机层，清水洗(30mL×2)，饱和食盐水(30mL)洗，干燥，过滤，浓缩得淡黄色固体0.54g，收率86％。

4-([1,4’-二哌啶基]-1’-亚甲基)-N-(9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-基)苯甲酰胺(Ⅰ₂₇)

将9k(0.34g,1mmol)溶于8ml乙腈溶剂中，再加入K₂CO₃(0.28g,2mmol),KI(0.02g,0.1mmol)，然后向其中加入4-哌啶基哌啶(0.25g,1.5mmol)，10h后，反应完毕，浓缩，柱层析得到0.45g淡黄色固体，收率96％。MS(ESI)m/z:468[M+H]⁺.

实施例28N-(4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-甲酰胺(Ⅰ₂₈)的制备

2,3,4,9-四氢-1H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-羧酸(1k)

将L-色氨酸(10.2g,50mmol)溶解于20ml 2.5N的H₂SO₄溶液中，加入13.8ml甲醛溶液(115mmol)，60℃下搅拌2h。反应完毕，用2N的HCl将反应液调至PH＝5，析出大量白色固体，用水洗涤，真空干燥得到白色固体9.8g，产率85％。9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-羧酸(2k)

将1k(10.80g,50mmol)溶于150ml DMF溶剂中，-5℃机械搅拌下，分批加入KMnO₄(11.05g,70mmol)，继续搅拌1h后，抽滤，反应液加入到200ml冷水中，析出沉淀，抽虑得淡棕色固体7.21g，收率68％。

1-甲基-4-(4-硝基苄基)哌嗪(11g)

将4-硝基溴苄(4.30g,20mmol)溶于40ml乙腈溶剂中，再加入K₂CO₃(5.52g,40mmol)，KI(0.33g,2mmol)，然后向其中加入4-甲基哌嗪(2.20g,22mmol)，5h后，反应完全。将反应液浓缩旋干，再向其中加入100ml>2O，用乙酸乙酯(150ml×3)萃取，收集有机层，浓缩，得到4.32g固体，产率92％。

4-((4-甲基哌嗪-1-基)甲基)苯胺(12g)

将11g(2.35g,10mmol)溶于甲醇溶剂中，在氮气保护下加入200mg Pd/C，然后通入H₂反应，6h后反应完全。过滤，收集滤液，浓缩，得到1.89g固体。产率92％。

N-(4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基)-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-甲酰胺(Ⅰ₂₈)

将2k(0.21g,1mmol)溶于10mml无水二氯甲烷中，再向其中加入EDCI(0.38g,2mmol)和DMAP(0.06g,0.5mmol),然后向其中加入12g(0.21g,1mmol),10h后，反应结束，浓缩，柱层析得到0.37g淡黄色固体，收率94％。MS(ESI)m/z:386[M+H]⁺.

实施例29四甲基氮唑蓝比色法(MTT)体外抗肿瘤试验

采用MTT评价了本发明化合物对3种人癌细胞株的抗增殖活性。MTT法已广泛用于大规模的抗肿瘤药物筛选、细胞毒性试验等。选择吉西他滨(Gem)作为阳性对照药。

人普通癌细胞株：人结肠癌细胞HCT116、人肝癌细胞HepG2、人肺癌细胞H1299、人乳腺癌细胞Mcf-7、人子宫癌细胞Hela。人耐药肿瘤细胞株：人耐药结肠癌细胞HCT-8/5-FU、人耐药肝癌细胞Bel-7402/FU。

实验方法如下：取处于指数生长期状态良好的细胞一瓶，加入0.25％胰蛋白酶消化，使贴壁细胞脱落，制成每毫升含2×10⁴～4×10⁴个细胞的悬液。取细胞悬液接种于96孔板上，每孔100μL，置恒温CO₂培养箱中培养24小时。换液，加入受试化合物Ⅰ₁-Ⅰ₂₈(化合物用DMSO溶解后用完全培养基稀释，受试化合物浓度分别为(12.5×10^-6mol/L)，每孔100μL，培养72小时。将MTT加入96孔板中，每孔10μL，培养箱中反应4小时。吸去上清液，加入DMSO，每孔100μL，平板摇床上振摇5min。用酶联免疫检测仪在波长为570nm处测定每孔的吸收度，计算细胞抑制率。实验结果如表1和2所示。

细胞抑制率＝(阴性对照组OD值–受试物组OD值)/阴性对照组OD值×100％。

实施例30Western blot检测β-咔啉衍生物对结肠癌细胞HCT116的细胞周期蛋白CDK1、Cyclin B和DNA损伤标志H2AX(S139ph)蛋白表达的影响

a.细胞处理：取处于对数生长期的HCT116细胞，用0.25％胰蛋白酶消化后调整细胞密度为10⁶/ml接种于6孔培养板中，每孔1.0ml，加入不同浓度受试药物I₈、I₁₂、I₂₂，继续培养48小时。

b.总蛋白提取及蛋白浓度测定：加入细胞蛋白裂解液及蛋白酶抑制剂提取总蛋白。以上均于冰浴中进行。4℃离心12000g，15min，吸出上清(细胞裂解液)。

c.BCA法测定总蛋白浓度。

d.SDS-PAGE和Western blot分析：分别使用CDK1、Cyclin B和H2AX(S139ph)一抗和二抗。

e.进行灰度扫描，PDQuest7.2.0软件分析结果。以β-actin作为内参，相同实验重复3次。