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• 吡唑(Parazole)是一类非常重要的含氮五元杂环化合物, 其衍生物具有优良的生物活性, 如抗肿瘤、抗炎、杀虫除草和抗菌等^[1~4], 在医药和农药等方面都有着广泛的应用.目前临床上使用的吡唑啉药物有很多, 如广谱抗菌药磺胺苯吡唑(Sulfaphenazole), 解热镇痛药安替比林(Phenazone), 中枢神经系统药SLV-330, 骨关节炎药E-6087等, 见图 1.由于吡唑衍生物有着独特的五元杂环结构, 能够通过在杂环上引入不同的取代基, 从而改变它的结构与性质, 因此在生物和非生物领域均受到越来越多的关注, 国内外对不同的吡唑杂环体系的研究也日益增多^[5~8].据文献报道, 3-芳基-5-呋喃基二氢吡唑酰胺衍生物普遍具有良好的的抗炎和抗肿瘤活性, 如Scheme 1所示, 呋喃取代的二氢吡唑类化合物A具有很好的抗炎活性和镇痛活性, 且活性与药物吲哚美辛和曲马多相当^[9];化合物B对肿瘤细胞具有显著地抑制活性^[10].

  图 1

  

  图 1.  代表性吡唑/二氢吡唑类药物

  Figure 1.  Structures of some drugs containing pyrazole/pyrazoline

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  图式 1

  

  图式 1.  二氢吡唑啉衍生物的设计策略

  Scheme 1.  Synthetic strategy of dihydropyrazole derivatives

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  N-芳基哌嗪片段具有较好的生物活性和低毒性的特点, 常用于药物分子的设计.含有该结构单元的临床药物有很多, 如喹诺酮类抗菌药环丙沙星和诺氟沙星, 镇咳药左羟基丙哌嗪等.在前期研究中, 本课题组也对N-芳基哌嗪取代的类天然产物进行了研究, 结果发现含有哌嗪片段的苯并呋喃和查尔酮类化合物均表现出较好的抗炎和抗肿瘤活性.如苯并呋喃类化合物C表现出较好的抗炎和抗肿瘤活性^[11];查尔酮类化合物D不仅能抑制炎症因子NO的生成, 还能显著抑制肿瘤细胞A549和Hela的增殖^{[12, 13]}.基于此, 我们采用活性亚结构拼合方法, 将呋喃环和N-芳基哌嗪片段引入到二氢吡唑分子中, 以期望得到具有更优生物活性的化合物, 如Scheme 1所示.

  本研究采用活性亚结构拼接的方法, 以2-呋喃甲醛和4-氟苯乙酮为原料, 经Aldol缩合得到4-氟呋喃查尔酮(1)后, 与N-甲基哌嗪取代、水合肼环化缩合生成关键中间体3-芳基-5-呋喃基-4, 5-二氢吡唑(3), 最后吡唑啉环上的NH基团与酰氯反应, 得到16个未见文献报道的哌嗪取代3-芳基-5-呋喃基-4, 5-二氢吡唑啉酰胺衍生物4~19, 结构经¹H NMR、¹³C NMR和HRMS确证.以地塞米松为阳性对照, 采用小鼠巨噬细胞Raw264.7模型测试了化合物的体外抗炎活性; 以5-氟尿嘧啶(5-FU)为阳性对照, 以人肺癌细胞(A549)、人宫颈癌细胞(Hela)和人胃癌细胞(SGC-7901)为待测肿瘤细胞株, 采用噻唑蓝(MTT)法对化合物的体外抗肿瘤活性进行了测试.研究结果发现, 酰胺不同酰基对化合物的生物活性有较大影响, 为该类化合物进一步的构效关系研究提供了参考.

  1.   结果与讨论

  1.1   目标化合物的合成

  目标化合物4~19的合成路线如Scheme 2所示.以4-氟苯乙酮和2-呋喃甲醛为起始原料, 参照文献[14]的方法制备得到化合物2后, 再与水合肼经加成和缩合反应生成关键中间体3-芳基-5-呋喃基-4, 5-二氢吡唑啉(3), 最后与酰氯反应得到目标产物.所有反应条件均很温和, 且反应收率较高.

  图式 2

  

  图式 2.  二氢吡唑衍生物的合成

  Scheme 2.  Synthesis of dihydropyrazole derivatives

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  表 1

  

  表 1  目标化合物结构

  Table 1.  Structures of title compounds

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  Compd.	R
  4	CH3
  5	ClCH2
  6	ClCH2CH2
  7
  8
  9
  10
  11
  12
  13
  14
  15
  16
  17
  18
  19

  1.2   抗炎活性

  以地塞米松(Dexamethasone)为阳性对照药, 采用细菌脂多糖诱导小鼠巨噬细胞炎症模型(LPS-RAW264.7)测试目标化合物的体外抗炎活性, 结果见表 2.从表中可以看出, 化合物3、4、7和9具有一定的抗炎活性(IC₅₀值与地塞米松相当).从化合物的结构来看, 化合物3能够显著抑制NO的生成(IC₅₀＝6.46 μmol/L), 而当二氢吡唑啉环上的NH基团被酰化后, 其抗炎活性降低(化合物9除外).另外, 不同酰基对化合物活性影响较大, 特别是酰基电子云密度较大时能增强目标化合物的抗炎活性, 如化合物4 (IC₅₀＝8.24 μmol/L)、化合物7 (IC₅₀＝10.62 μmol/L)和化合物9 (IC₅₀＝5.08 μmol/L); 而芳基酰胺化合物抑制NO生成的活性均较弱, 如化合物8, 10~18.在所有芳香酰胺化合物中, 芳环上的取代基对化合物活性的影响不大, 如卤素、供电子基团或吸电子基团等; 另外, 芳环上取代基的数目和位置对化合物的活性没有明显作用, 如化合物12、13、15和16.在所有化合物中, 共轭酸酰胺化合物9的体外抗炎活性最强, IC₅₀值为5.08 μmol•L^-1.由此可以看出, 富电子基团和共轭结构均能增加该类化合物抑制NO生成的活性.

  表 2

  

  表 2  目标化合物的体外抗炎活性[IC₅₀/(μmol•L^-1)]

  Table 2.  In vitro anti-inflammatory activities of title compounds [IC₅₀/(μmol•L^-1)]

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  Compd.	NO generation
  3	6.46
  4	8.24
  5	28.15
  6	35.31
  7	10.62
  8	＞40
  9	5.08
  10	＞40
  11	＞40
  12	＞40
  13	＞40
  14	27.66
  15	30.02
  16	＞40
  17	37.34
  18	＞40
  19	26.84
  Dexamethasone	10.80

  1.3   抗肿瘤活性

  以5-氟尿嘧啶(5-FU)为对阳性对照药, 采用MTT法测试了二氢吡唑衍生物对肿瘤细胞株(人肺癌细胞A549、人宫颈癌细胞Hela和人胃癌细胞SGC7901)的体外抑制活性, 结果如表 3所示.从活性结果可以看出, 化合物5、9和13对肿瘤细胞株表现出良好的选择性细胞毒活性, 且与阳性对照药5-氟尿嘧啶活性相当.其中, 化合物5对肿瘤细胞Hela和SGC7901表现出选择性的抑制活性, IC₅₀值分别为1.42和2.06 μmol/L; 化合物9对肿瘤细胞A549和SGC7901具有选择性的细胞毒活性, IC₅₀值分别为10.22和12.62 μmol/L; 化合物13对A549和SGC7901显示出选择性的抑制活性, IC₅₀值分别为11.56和8.14 μmol/L.除此之外, 化合物6和15分别对A549和SGC7901还具有与5-FU相当的细胞毒活性.

  表 3

  

  表 3  目标化合物的体外抗肿瘤活性[IC₅₀/(μmol•L^-1)]

  Table 3.  In vitro anticancer activities of title compounds [IC₅₀/ (μmol•L^-1)]

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  Compd.	A549	Hela	SGC7901
  4	＞40	18.42	24.18
  5	16.28	1.42	2.06
  6	8.25	13.82	19.15
  7	＞40	＞40	＞40
  8	＞40	30.84	＞40
  9	10.22	23.16	12.62
  10	＞40	＞40	＞40
  11	29.43	＞40	＞40
  12	＞40	28.42	22.16
  13	11.56	23.34	8.14
  14	＞40	＞40	＞40
  15	16.64	26.14	11.25
  16	20.40	22.18	15.37
  17	＞40	＞40	＞40
  18	＞40	26.65	＞40
  19	19.52	30.34	26.08
  5-FU	10.55	10.72	11.96

  从化合物结构上看, 在二氢吡唑酰胺分子中, 吡唑环上酰胺基团对化合物的抗肿瘤活性有明显的影响.当酰基含有卤素或共轭结构时, 抗肿瘤活性较好, 如化合5、9和13; 当含有其它取代基时, 细胞毒活性较弱.另外, 卤素取代的化合物中, 氯原子取代的衍生物活性要优于氟原子, 且随着氯原子个数增加而增强, 如化合物12和13.由此, 我们推测除母核结构因素外, 酰基上的取代基也是目标化合物抗肿瘤活性的关键因素, 特别是氯原子表现出潜在的研究前景.

  2.   结论

  本文采用活性亚结构单元拼合的原理, 设计合成了16个未见文献报道的新型哌嗪取代3-芳基-5-呋喃基- 4, 5-二氢吡唑酰胺衍生物4~19.分别采用小鼠巨噬细胞Raw264.7模型和MTT法测试了化合物的体外抗炎活性和抗肿瘤活性.从活性结果看出, 该类化合物具有较好的抑制NO生成和抑制肿瘤细胞增殖的作用.特别是化合物4、7和9的抗炎活性与地塞米松活性相当, 化合物5、9和13对肿瘤细胞株的体外细胞毒活性与5-FU相当.

  3.   实验部分

  3.1   仪器与试剂

  Bruker AM 400核磁共振波谱仪, TMS为内标; YANACO显微熔点仪, 温度未校正; AutoSpec Premier P776型双聚焦三扇型磁质谱仪; 二氧化碳培养箱(美国Thermo-fisher); Epoch连续波长酶标仪(美国Bio-Tek公司).所有试剂与溶剂均为市售分析纯.

  3.2   实验方法

  3.2.1   4'-(N-甲基-1-哌嗪基)呋喃查尔酮(2)的合成

  按照参考文献[14]的方法制备化合物2, 两步收率58%. m.p. 153~155 ℃; ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 8.00 (d, J＝9.0 Hz, 2H), 7.59 (d, J＝15.3 Hz, 1H), 7.50 (s, 1H), 7.49 (d, J＝15.4 Hz, 1H), 6.91 (d, J＝9.1 Hz, 2H), 6.66 (d, J＝3.4 Hz, 1H), 6.48~6.49 (dd, J＝1.8, 1.8 Hz, 1H), 3.39 (t, J＝5.0 Hz, 4H), 2.56 (t, J＝5.2 Hz, 4H), 2.34 (s, 3H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ: 187.5, 154.1, 152.1, 144.5, 130.6, 129.3, 128.3, 119.6, 115.3, 113.6, 112.6, 54.8, 47.3, 46.1.

  3.2.1   3-[4-(N-甲基-1-哌嗪基)]苯基-5-(2-呋喃基)-4, 5-二氢吡唑(3)的合成

  称取化合物2 (2.82 g, 10 mmol)和水合肼(2 mL)于50 mL圆底烧瓶中, 加入40 mL无水乙醇加热回流反应6 h.薄层色谱(TLC)检测反应完成后, 冷却, 将反应物倒入100 mL水中, 并用二氯甲烷(DCM)萃取(20 mL×3).有机相经无水硫酸钠干燥后真空浓缩, 残余物经异丙醇重结晶得到淡黄色固体2.14 g, 收率64%.无需进一步纯化, 直接进行下一步反应.

  3.2.2   化合物4~19的合成

  称取90 mg (0.3 mmol)化合物3于25 mL圆底烧瓶中, 依次加入10 mL无水DCM, 138 mg (1 mmol) K₂CO₃和0.5 mmol酰氯, 于室温下反应3~5 h. TLC检测反应完成后, 加10 mL 5% NaOH水溶液搅拌30 min. DCM萃取(10 mL×3), 有机相经无水硫酸钠干燥后真空浓缩, 残余物经柱层析(以2% CH₃OH/DCM为洗脱剂)分离得到目标化合物.

  1-乙酰基-3-[4-(N-甲基-1-哌嗪基)]苯基-5-(2-呋喃基)-4, 5-二氢吡唑(4):黄色固体, m.p. 150~152℃; ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 7.65 (d, J＝8.9 Hz, 2H), 7.28 (s, 1H), 6.92 (d, J＝9.0 Hz, 2H), 6.30 (s, 2H), 5.63~5.67 (dd, J＝4.6, 4.6 Hz, 1H), 3.49~3.56 (dd, J＝11.5, 11.5 Hz, 1H), 3.36~3.41 (dd, J＝4.6, 4.6 Hz, 1H), 3.33 (t, J＝5.0 Hz, 4H), 2.62 (t, J＝5.1 Hz, 4H), 2.37 (s, 3H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ: 168.8, 154.3, 152.6, 52.5, 141.9, 128.0, 121.9, 115.0, 110.6, 107.4, 54.8, 53.2, 48.0, 46.1, 38.4, 22.0; HRMS-ESI calcd for C₂₀H₂₄N₄O₂Na (M+Na)⁺ 375.1791, found 375.1789.

  1-氯乙酰基-3-[4-(N-甲基-1-哌嗪基)]苯基-5-(2-呋喃基)-4, 5-二氢吡唑(5):淡褐色粘稠状. ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 7.65 (d, J＝8.9 Hz, 2H), 7.29 (s, 1H), 6.93 (d, J＝9.0 Hz, 2H), 6.37 (d, J＝3.3 Hz, 1H), 6.31 (d, J＝1.8 Hz, 1H), 5.63~5.67 (dd, J＝4.9, 4.8 Hz, 1H), 4.55 (d, J＝6.5 Hz, 2H), 3.52~3.59 (dd, J＝11.4, 11.3 Hz, 1H), 3.42~3.47 (dd, J＝4.9, 4.9 Hz, 1H), 3.33 (t, J＝5.0 Hz, 4H), 2.63 (t, J＝5.1 Hz, 4H), 2.36 (s, 3H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ: 163.8, 155.7, 152.9, 151.4, 142.2, 128.3, 121.0, 114.8, 110.7, 108.2, 54.9, 53.8, 47.9, 46.2, 42.5, 38.2; HRMS-ESI calcd for C₂₀H₂₄N₄O₂Cl (M+H)⁺ 387.1582, found 387.1580.

  1-(3-氯乙酰基)-3-[4-(N-甲基-1-哌嗪基)]苯基-5-(2-呋喃基)-4, 5-二氢吡唑(6):淡黄色固体, m.p. 157~159 ℃; ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 7.65 (d, J＝8.9 Hz, 2H), 7.29 (s, 1H), 6.93 (d, J＝8.8 Hz, 2H), 6.30~6.33 (m, 2H), 5.63~5.67 (dd, J＝4.7, 4.7 Hz, 1H), 3.89 (t, J＝7.3 Hz, 2H), 3.51~3.58 (dd, J＝11.6, 11.5 Hz, 1H), 3.36~3.43 (dd, J＝4.7, 4.7 Hz, 1H), 3.35 (t, J＝4.9 Hz, 4H), 3.27 (t, J＝7.0 Hz, 2H), 2.64 (t, J＝5.0 Hz, 4H), 2.40 (s, 3H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ: 167.6, 154.9, 152.6, 152.1, 142.1, 128.1, 121.7, 115.0, 110.6, 107.7, 54.8, 53.5, 47.9, 46.0, 39.7, 38.3, 37.5; HRMS-ESI calcd for C₂₁H₂₆N₄O₂Cl (M+H)⁺ 401.1739, found 401.1736.

  1-(2-羧酸甲脂乙酰基)-3-[4-(N-甲基-1-哌嗪基)]苯基-5-(2-呋喃基)-4, 5-二氢吡唑(7):黄色固体, m.p. 144~146 ℃; ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 7.61 (d, J＝9.0 Hz, 2H), 7.30 (s, 1H), 6.91 (d, J＝9.0 Hz, 2H), 6.37 (d, J＝3.3 Hz, 1H), 6.30~6.31 (dd, J＝1.8, 1.8 Hz, 1H), 5.64~5.68 (dd, J＝4.6, 4.6 Hz, 1H), 3.86 (d, J＝15.8 Hz, 1H), 3.76 (d, J＝15.9 Hz, 1H), 3.72 (s, 3H), 3.52~3.59 (dd, J＝11.4, 11.4 Hz, 1H), 3.39~3.45 (dd, J＝4.6, 4.6 Hz, 1H), 3.32 (t, J＝5.0 Hz, 4H), 2.59 (t, J＝5.1 Hz, 4H), 2.36 (s, 3H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ: 168.5, 163.7 155.1, 152.7, 151.8, 142.1, 128.1, 121.3, 114.9, 110.7, 107.7, 54.9, 53.5, 52.3, 48.0, 46.2, 42.1, 38.6; HRMS-ESI calcd for C₂₂H₂₇N₄O₄ (M+H)⁺ 411.2027, found 411.2025.

  1-苯乙酰基-3-[4-(N-甲基-1-哌嗪基)]苯基-5-(2-呋喃基)-4, 5-二氢吡唑(8):褐色固体, m.p. 152~154 ℃; ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 7.64 (d, J＝8.8 Hz, 2H), 7.37 (d, J＝7.3 Hz, 2H), 7.27 (d, J＝7.2 Hz, 1H), 7.25 (d, J＝7.8 Hz, 2H), 7.19 (d, J＝7.3 Hz, 1H), 6.90 (d, J＝8.9 Hz, 2H), 6.24 (t, J＝3.2 Hz, 1H), 6.20 (d, J＝3.2 Hz, 1H), 5.56~5.60 (dd, J＝4.9, 4.8 Hz, 1H), 4.16 (d, J＝14.0 Hz, 1H), 4.02 (d, J＝14.0 Hz, 1H), 3.39~3.46 (dd, J＝11.4, 11.0 Hz, 1H), 3.29~3.36 (dd, J＝4.9, 5.0 Hz, 1H), 3.29 (t, J＝4.9 Hz, 4H), 2.56 (t, J＝5.0 Hz, 4H), 2.33 (s, 3H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ: 168.8, 154.3, 152.4, 141.7, 135.6, 129.5, 128.3, 127.9, 126.5, 121.6, 114.8, 110.5, 107.4, 54.7, 53.4, 47.8, 46.0, 41.1, 38.2; HRMS-ESI calcd for C₂₆H₂₉N₄O₂ (M+H)⁺ 429.2285, found 429.2283.

  1-肉桂酰基-3-[4-(N-甲基-1-哌嗪基)]苯基-5-(2-呋喃基)-4, 5-二氢吡唑(9):淡黄色固体, m.p. 171~173 ℃; ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 7.76 (d, J＝16.0 Hz, 1H), 7.71 (d, J＝8.9 Hz, 2H), 7.61 (d, J＝8.0 Hz, 2H), 7.60 (d, J＝16.0 Hz, 1H), 7.33~7.37 (m, 3H), 7.29 (d, J＝1.0 Hz, 1H), 6.94 (d, J＝8.9 Hz, 2H), 6.37 (d, J＝3.2 Hz, 1H), 6.30~6.31 (dd, J＝1.8, 1.9 Hz, 1H), 5.76~5.80 (dd, J＝4.6, 4.6 Hz, 1H), 3.52~3.59 (dd, J＝11.5, 11.4 Hz, 1H), 3.39~3.45 (dd, J＝4.7, 4.7 Hz, 1H), 3.33 (t, J＝4.9 Hz, 4H), 2.60 (t, J＝5.0 Hz, 4H), 2.36 (s, 3H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ: 163.6, 154.6, 52., 152.3, 142.1, 142.0 135.6, 129.6, 128.8, 128.2, 128.1, 121.8, 118.7, 115.0, 110.6, 107.6, 54.8, 53.7, 47.9, 46.1, 38.1; HRMS-ESI calcd for C₂₇H₂₉N₄O₂ (M+H)⁺ 441.2285, found 441.2284.

  1-苯甲酰基-3-[4-(N-甲基-1-哌嗪基)]苯基-5-(2-呋喃基)-4, 5-二氢吡唑(10):黄色固体, m.p. 152~154 ℃; ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 8.02 (d, J＝7.1 Hz, 2H), 7.61 (d, J＝8.9 Hz, 2H), 7.42~7.46 (m, 1H), 7.41 (d, J＝8.4 Hz, 2H), 7.31 (d, J＝1.0 Hz, 1H), 6.89 (d, J＝8.9 Hz, 2H), 6.39 (d, J＝2.6 Hz, 1H), 6.30~6.32 (dd, J＝1.8, 1.9 Hz, 1H), 5.86~5.90 (dd, J＝5.0, 5.0 Hz, 1H), 3.52~3.59 (dd, J＝11.5, 11.5 Hz, 1H), 3.39~3.45 (dd, J＝5.1, 5.1 Hz, 1H), 3.30 (t, J＝5.0 Hz, 4H), 2.58 (t, J＝5.1 Hz, 4H), 2.34 (s, 3H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ: 166.2, 155.0, 152.5, 152.4, 142.0, 134.5, 130.9, 130.2, 128.1, 127.6, 121.7, 114.9, 110.6, 107.7, 54.8, 54.6, 47.9, 46.1, 37.6; HRMS-ESI calcd for C₂₅H₂₇N₄O₂ (M+H)⁺ 415.2129, found 415.2128.

  1-(4-氟苯甲酰基)-3-[4-(N-甲基-1-哌嗪基)]苯基-5-(2-呋喃基)-4, 5-二氢吡唑(11):褐色固体, m.p. 157~159 ℃; ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 8.06~8.09 (dd, J＝5.6, 5.6 Hz, 2H), 7.61 (d, J＝8.9 Hz, 2H), 7.31 (s, 1H), 7.11 (t, J＝8.7 Hz, 2H), 6.91 (d, J＝8.9 Hz, 2H), 6.40 (d, J＝3.2 Hz, 1H), 6.31~6.32 (dd, J＝1.8, 1.8 Hz, 1H), 5.85~5.89 (dd, J＝5.1, 5.1 Hz, 1H), 3.52~3.60 (dd, J＝11.5, 11.5 Hz, 1H), 3.40~3.46 (dd, J＝5.2, 5.1 Hz, 1H), 3.35 (t, J＝5.0 Hz, 4H), 2.67 (t, J＝5.0 Hz, 4H), 2.40 (s, 3H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ: 165.0, 155.2, 152.5, 152.3, 142.1, 132.8, 132.7, 128.2, 121.8, 115.0, 114.9, 114.5, 110.7, 107.8, 54.6, 54.5, 47.7, 45.7, 37.6; HRMS-ESI calcd for C₂₅H₂₆N₄O₂F (M+H)⁺ 433.2034, found 433.2032.

  1-(2-氯苯甲酰基)-3-[4-(N-甲基-1-哌嗪基)]苯基- 5-(2-呋喃基)-4, 5-二氢吡唑(12):淡褐色固体, m.p. 161~163 ℃; ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 7.49 (d, J＝8.9 Hz, 2H), 7.41~7.44 (dd, J＝2.1, 2.1 Hz, 1H), 7.37~7.39 (dd, J＝1.4, 1.2 Hz, 1H), 7.27~7.33 (m, 3H), 6.83 (d, J＝9.0 Hz, 2H), 6.46 (d, J＝3.2 Hz, 1H), 6.33~6.34 (dd, J＝1.8, 1.8 Hz, 1H), 5.82~5.86 (dd, J＝4.5, 4.6 Hz, 1H), 3.56~3.63 (dd, J＝11.4, 11.4 Hz, 1H), 3.42~3.48 (dd, J＝4.6, 4.6 Hz, 1H), 3.26 (t, J＝4.9 Hz, 4H), 2.54 (t, J＝5.0 Hz, 4H), 2.32 (s, 3H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ: 165.0, 155.5, 152.6, 151.8, 142.0, 136.2, 131.5, 130.2, 129.3, 129.1, 128.1, 126.3, 121.4, 114.8, 110.6, 107.8, 54.8, 53.9, 47.9, 46.1, 38.4; HRMS-ESI calcd for C₂₅H₂₆N₄O₂Cl (M+H)⁺ 449.1739, found 449.1735.

  1-(3, 5-二氯苯甲酰基)-3-[4-(N-甲基-1-哌嗪基)]苯基-5-(2-呋喃基)-4, 5-二氢吡唑(13):黄色固体, m.p. 149~151 ℃; ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 7.93 (s, 2H), 7.61 (d, J＝8.9 Hz, 2H), 7.44 (s, 1H), 7.32 (d, J＝1.1 Hz, 1H), 6.92 (d, J＝9.0 Hz, 2H), 6.40 (d, J＝3.1 Hz, 1H), 6.32~6.33 (dd, J＝1.8, 1.9 Hz, 1H), 5.82~5.86 (dd, J＝5.0, 5.0 Hz, 1H), 3.54~3.61 (dd, J＝11.4, 11.4 Hz, 1H), 3.42~3.48 (dd, J＝5.1, 5.0 Hz, 1H), 3.34 (t, J＝5.0 Hz, 4H), 2.62 (t, J＝5.0 Hz, 4H), 2.37 (s, 3H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ: 163.1, 156.0, 152.7, 151.8, 142.2, 137.2, 134.3, 130.7, 128.8, 128.3, 121.2, 114.9, 110.7, 108.1, 54.7, 47.8, 46.0, 37.6; HRMS-ESI calcd for C₂₅H₂₅N₄O₂Cl₂ (M+H)⁺ 483.1349, found 483.1353.

  1-(4-甲基苯甲酰基)-3-[4-(N-甲基-1-哌嗪基)]苯基- 5-(2-呋喃基)-4, 5-二氢吡唑(14):淡红色粘稠状. ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 7.96 (d, J＝8.1 Hz, 2H), 7.62 (d, J＝8.9 Hz, 2H), 7.31 (s, 1H), 7.23 (d, J＝8.0 Hz, 2H), 6.90 (d, J＝9.0 Hz, 2H), 6.39 (d, J＝3.2 Hz, 1H), 6.30~6.32 (dd, J＝1.8, 1.9 Hz, 1H), 5.86~5.90 (dd, J＝5.0, 5.0 Hz, 1H), 3.52~3.59 (dd, J＝11.5, 11.5 Hz, 1H), 3.39~3.44 (dd, J＝5.1, 5.1 Hz, 1H), 3.32 (t, J＝5.0 Hz, 4H), 2.61 (t, J＝5.1 Hz, 4H), 2.40 (s, 3H), 2.37 (s, 3H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ: 166.3, 154.7, 152.6, 152.5, 142.0, 141.3, 131.7, 130.4, 128.4, 128.2, 122.0, 115.0, 110.7, 107.7, 54.8, 54.7, 48.0, 46.1, 37.6, 21.6; HRMS-ESI calcd for C₂₆H₂₉N₄O₂ (M+H)⁺ 429.2285, found 429.2288.

  1-(4-三氟甲基苯甲酰基)-3-[4-(N-甲基-1-哌嗪基)]苯基-5-(2-呋喃基)-4, 5-二氢吡唑(15):淡黄色固体, m.p. 161~163 ℃; ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 8.11 (d, J＝8.1 Hz, 2H), 7.68 (d, J＝8.3 Hz, 2H), 7.61 (d, J＝8.9 Hz, 2H), 7.32 (s, 1H), 6.91 (d, J＝9.0 Hz, 2H), 6.42 (d, J＝2.9 Hz, 1H), 6.33~6.34 (dd, J＝1.8, 1.9 Hz, 1H), 5.86~5.90 (dd, J＝5.0, 5.0 Hz, 1H), 3.56~3.63 (dd, J＝11.5, 11.4 Hz, 1H), 3.44~3.49 (dd, J＝5.1, 5.0 Hz, 1H), 3.35 (t, J＝4.9 Hz, 4H), 2.67 (t, J＝5.0 Hz, 4H), 2.40 (s, 3H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ: 165.0, 155.8, 152.6, 152.0, 142.2, 130.6, 130.0, 128.3, 124.6, 121.6, 115.0, 110.7, 108.0, 54.6, 47.7, 45.8, 37.8; HRMS-ESI calcd for C₂₆H₂₆- N₄O₂F₃ (M+H)⁺ 483.2002, found 483.2000.

  1-(3-三氟甲基苯甲酰基)-3-[4-(N-甲基-1-哌嗪基)]苯基-5-(2-呋喃基)-4, 5-二氢吡唑(16):褐色固体, m.p. 168~170 ℃; ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 8.39 (s, 1H), 8.22 (d, J＝7.8 Hz, 2H), 7.88~8.01 (dd, J＝9.0, 8.8 Hz, 1H), 7.73 (d, J＝7.8 Hz, 1H), 7.61 (d, J＝8.9 Hz, 2H), 7.33 (s, 1H), 6.92 (d, J＝9.0 Hz, 2H), 6.42 (d, J＝3.0 Hz, 1H), 6.33~6.34 (dd, J＝1.8, 1.9 Hz, 1H), 5.87~5.91 (dd, J＝5.0, 5.0 Hz, 1H), 3.56~3.63 (dd, J＝11.5, 11.4 Hz, 1H), 3.44~3.50 (dd, J＝5.1, 5.1 Hz, 1H), 3.33 (t, J＝5.0 Hz, 4H), 2.59 (t, J＝5.2 Hz, 4H), 2.36 (s, 3H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ: 164.5, 155.8, 152.8, 152.0, 142.2, 135.2, 133.6, 128.2, 121.3, 114.9, 110.7, 108.0, 54.9, 54.8, 54.7, 48.0, 46.2, 37.7; HRMS-ESI calcd for C₂₆H₂₆N₄O₂F₃ (M+H)⁺ 483.2002, found 483.2001.

  1-(2-萘甲酰基)-3-[4-(N-甲基-1-哌嗪基)]苯基-5-(2-呋喃基)-4, 5-二氢吡唑(17):淡绿色固体, m.p. 182~184 ℃; ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 8.58 (s, 1H), 8.06~8.09 (dd, J＝1.4, 1.4 Hz, 1H), 7.94 (d, J＝7.8 Hz, 1H), 7.87 (d, J＝8.2 Hz, 2H), 7.63 (d, J＝8.9 Hz, 2H), 7.50~7.55 (m, 2H), 7.34 (s, 1H), 6.90 (d, J＝9.0 Hz, 2H), 6.45 (d, J＝3.0 Hz, 1H), 6.33~6.35 (dd, J＝1.8, 1.8 Hz, 1H), 5.93~5.97 (dd, J＝5.1, 5.1 Hz, 1H), 3.57~3.64 (dd, J＝11.5, 11.4 Hz, 1H), 3.45~3.51 (dd, J＝5.2, 5.1 Hz, 1H), 3.32 (t, J＝4.8 Hz, 4H), 2.60 (t, J＝5.0 Hz, 4H), 2.36 (s, 3H); HRMS-ESI calcd for C₂₉H₂₉N₄O₂ (M+H)⁺ 465.2285, found 465.2282.

  1-(3-氟-4-溴苯甲酰基)-3-[4-(N-甲基-1-哌嗪基)]苯基-5-(2-呋喃基)-4, 5-二氢吡唑(18):淡黄色固体, m.p. 169~171 ℃; ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 7.45 (d, J＝8.6 Hz, 2H), 7.38 (t, J＝7.4 Hz, 1H), 7.19~7.27 (m, 3H), 6.79 (d, J＝8.7 Hz, 2H), 6.33 (d, J＝3.1 Hz, 1H), 6.26 (d, J＝1.8 Hz, 1H), 5.72~5.76 (dd, J＝4.6, 4.6 Hz, 1H), 3.50~3.57 (dd, J＝11.5, 11.4 Hz, 1H), 3.35~3.41 (dd, J＝4.6, 4.6 Hz, 1H), 3.23 (t, J＝4.8 Hz, 4H), 2.52 (t, J＝4.9 Hz, 4H), 2.29 (s, 3H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ: 162.5, 160.7, 158.1, 155.6, 152.7, 151.8, 142.3, 131.3, 131.2, 128.2, 127.2, 121.4, 119.5, 119.3, 114.9, 110.7, 107.8, 54.8, 54.1, 47.9, 46.1, 38.5, 34.0; HRMS-ESI calcd for C₂₅H₂₅N₄O₂FBr (M+H)⁺ 511.1139, found 511.1137.

  1-(2, 4-二氯苯氧乙酰基)-3-[4-(N-甲基-1-哌嗪基)]苯基-5-(2-呋喃基)-4, 5-二氢吡唑(19):淡褐色粘稠状. ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 7.56 (d, J＝8.9 Hz, 2H), 7.24 (d, J＝2.5 Hz, 1H), 7.19 (s, 1H), 6.99~7.01 (dd, J＝2.5, 2.6 Hz, 1H), 6.84 (d, J＝9.0 Hz, 2H), 6.71 (d, J＝8.8 Hz, 1H), 6.26 (d, J＝3.1 Hz, 1H), 6.20~6.21 (dd, J＝1.8, 1.8 Hz, 1H), 5.54~5.58 (dd, J＝4.9, 5.0 Hz, 1H), 5.08 (s, 1H), 5.05 (s, 1H), 3.42~3.50 (dd, J＝11.5, 11.4 Hz, 1H), 3.32~3.37 (dd, J＝5.0, 5.0 Hz, 1H), 3.25 (t, J＝4.8 Hz, 4H), 2.52 (t, J＝5.0 Hz, 4H), 2.28 (s, 3H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ: 164.5, 155.7, 153.1, 152.7, 151.4, 142.0, 130.0, 128.2, 127.4, 126.2, 123.9, 120.9, 114.9, 114.8, 110.7, 108.2, 67.3, 54.7, 53.5, 47.7, 46.0, 37.8; HRMS-ESI calcd for C₂₆H₂₇N₄O₃Cl₂ (M+H)⁺ 513.1455, found 513.1453.

  3.3   抗炎活性测试

  以地塞米松(Dexamethasone)为阳性对照, 采用细菌脂多糖诱导小鼠巨噬细胞炎症模型(LPS-RAW264.7)测试目标化合物的体外抗炎活性.将对数期生长的RAW264.7细胞(1×10⁶个/mL, 100 μL/孔)接种于96孔培养板中, MTT法测定各化合物(40、20、10、5、2.5、1.25 μmol/L)的细胞毒性.确定无毒浓度后, 取对数期生长的RAW264.7细胞(2×10⁶个/mL, 100 μL/孔)接种于96孔培养板中, 设空白对照组, LPS模型组(加入终浓度为1.5 μg/mL的LPS), 待测化合物组(同时加入药物和终浓度为1.5 μg/mL的LPS), 地塞米松组(终浓度为10 μmol/L地塞米松和终浓度为1.5 μg/mL LPS), 37 ℃, 5 % CO₂培养24 h后, 收集培养上清, 采用Griess法检测各培养上清液中NO含量, 并计算IC₅₀值.

  3.4   抗肿瘤活性测试

  以5-氟尿嘧啶(5-FU)为对阳性对照, 采用MTT法测定目标化合物的体外抗肿瘤活性.取对数生长期的肿瘤细胞(5×10⁴个/mL)接种于96孔板中, 培养过夜后加入化合物, 设置6个浓度梯度, 每个浓度3个复孔.作用48 h后, 每孔加入20 μL 5 mg/mL的MTT, 继续培养4 h, 于3000 rpm离心10 min, 弃去培养液, 加入150 μL DMSO, 酶标仪570 nm波长测定吸光度, 并计算IC₅₀值.

  辅助材料(Supporting Information)   所有化合物的¹H NMR和¹³C NMR及部分HRMS谱图.这些材料可以免费从本刊网站(http://sioc-journal.cn/)上下载.

• 1. [1]

     Chimenti, F.; Bizzarri, B.; Manna, F.; Bolasco, A.; Secci, D.; Chimenti, P.; Granese, A.; Rivanera, D.; Lilli, D.; Scaltrito, M. M.; Brenciaglia, M. I. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2005, 15, 603. doi: 10.1016/j.bmcl.2004.11.042

  2. [2]

     Chimenti, F.; Fioravanti, R.; Bolasco, A.; Manna, F.; Chimenti, P.; Secci, D.; Rossi, F.; Turini, P.; Ortus, F.; Alcaro, S.; Cardia, M. C. Eur. J. Med. Chem. 2008, 43, 2262. doi: 10.1016/j.ejmech.2007.12.026

  3. [3]

     张应鹏, 谭伟, 杨云裳, 孙世琪, 郭慧琛, 有机化学, 2015, 35, 1985. http://sioc-journal.cn/Jwk_yjhx//CN/abstract/abstract345008.shtmlZhang, Y. P.; Tan, W.; Yang, Y. S.; Sun, S. Q.; Guo, H. S. Chin. J. Org. Chem. 2015, 35, 1985 (in Chinese). http://sioc-journal.cn/Jwk_yjhx//CN/abstract/abstract345008.shtml

  4. [4]

     Chundawat, T. S.; Sharma, N.; Bhagat, S. Med. Chem. Res. 2014, 23, 1350. doi: 10.1007/s00044-013-0735-9

  5. [5]

     Banday, A. H.; Shameem, S. A.; Jeelani, S. Steroids 2014, 92, 13. doi: 10.1016/j.steroids.2014.09.004

  6. [6]

     Deng, H.; Yu, Z. Y.; Shi, G. Y.; Chen, M. J.; Tao, K.; Hou, T. P. Chem. Biol. Drug Des. 2012, 79, 279. doi: 10.1111/j.1747-0285.2011.01308.x

  7. [7]

     Ahmad, P.; Woo, H.; Jun, K. Y.; Kadi, A. A.; Abdel-Aziz, H. A.; Kwon, Y.; Rahman, A. F. M. M.. Bioorg. Med. Chem. 2016, 24, 1898. doi: 10.1016/j.bmc.2016.03.017

  8. [8]

     Amir, M.; Ali, S.; Somakala, K. Indian J. Chem. 2016, 55B, 478.

  9. [9]

     Cetin, A.; Cansiz, A.; Digrak, M. Heteroat. Chem. 2003, 14, 345. doi: 10.1002/(ISSN)1098-1071

  10. [10]

      Manna, K.; Agrawal, Y. K. Eur. J. Med. Chem. 2010, 45, 3831. doi: 10.1016/j.ejmech.2010.05.035

  11. [11]

      Ma, Y. L.; Zheng, X.; Gao, H.; Wan, C. P.; Rao, G. X.; Mao, Z. W. Molecules 2016, 21, 1684. doi: 10.3390/molecules21121684

  12. [12]

      Mao, Z. W.; Zheng, X.; Qi, Y.; Zhang, M. D.; Huang, Y.; Wan, C. P.; Rao, G. X. RSC Adv. 2016, 6, 7723. doi: 10.1039/C5RA20197G

  13. [13]

      林玉萍, 虎春艳, 郑喜, 王秀丽, 万春平, 毛泽伟, 有机化学, 2017, 37, 237. http://sioc-journal.cn/Jwk_yjhx/CN/Y2017/V37/I1/237Lin, Y. P.; Hu, C. Y.; Zheng, X.; Wang, X. L.; Wan, C. P.; Mao, Z. W. Chin. J. Org. Chem. 2017, 37, 237 (in Chinese). http://sioc-journal.cn/Jwk_yjhx/CN/Y2017/V37/I1/237

  14. [14]

      黎勇坤, 刘蓓, 张丽君, 朱加洪, 万春平, 毛泽伟, 有机化学, 2018, 38, 949. http://sioc-journal.cn/Jwk_yjhx/CN/abstract/abstract346406.shtmlLi, Y. K.; Liu, B.; Zhang, L. J.; Zhu, J. H.; Wang, C. P.; Mao, Z. W. Chin. J. Org. Chem. 2018, 38, 949 (in Chinese). http://sioc-journal.cn/Jwk_yjhx/CN/abstract/abstract346406.shtml

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  图 1  代表性吡唑/二氢吡唑类药物

  Figure 1  Structures of some drugs containing pyrazole/pyrazoline

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  图式 1  二氢吡唑啉衍生物的设计策略

  Scheme 1  Synthetic strategy of dihydropyrazole derivatives

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  图式 2  二氢吡唑衍生物的合成

  Scheme 2  Synthesis of dihydropyrazole derivatives

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  表 1  目标化合物结构

  Table 1.  Structures of title compounds

  Compd.	R
  4	CH3
  5	ClCH2
  6	ClCH2CH2
  7
  8
  9
  10
  11
  12
  13
  14
  15
  16
  17
  18
  19

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  表 2  目标化合物的体外抗炎活性[IC₅₀/(μmol•L^-1)]

  Table 2.  In vitro anti-inflammatory activities of title compounds [IC₅₀/(μmol•L^-1)]

  Compd.	NO generation
  3	6.46
  4	8.24
  5	28.15
  6	35.31
  7	10.62
  8	＞40
  9	5.08
  10	＞40
  11	＞40
  12	＞40
  13	＞40
  14	27.66
  15	30.02
  16	＞40
  17	37.34
  18	＞40
  19	26.84
  Dexamethasone	10.80

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  表 3  目标化合物的体外抗肿瘤活性[IC₅₀/(μmol•L^-1)]

  Table 3.  In vitro anticancer activities of title compounds [IC₅₀/ (μmol•L^-1)]

  Compd.	A549	Hela	SGC7901
  4	＞40	18.42	24.18
  5	16.28	1.42	2.06
  6	8.25	13.82	19.15
  7	＞40	＞40	＞40
  8	＞40	30.84	＞40
  9	10.22	23.16	12.62
  10	＞40	＞40	＞40
  11	29.43	＞40	＞40
  12	＞40	28.42	22.16
  13	11.56	23.34	8.14
  14	＞40	＞40	＞40
  15	16.64	26.14	11.25
  16	20.40	22.18	15.37
  17	＞40	＞40	＞40
  18	＞40	26.65	＞40
  19	19.52	30.34	26.08
  5-FU	10.55	10.72	11.96

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