吲哚咪唑酮杂化分子的合成及抗惊厥活性

摘要

合成了一系列由吲哚和咪唑酮组成的杂化分子(4a-g和5a,b)，以期获得有前景的抗惊厥分子。在MES和scPTZ动物模型中测定了标题化合物的抗惊厥活性。还进行了神经毒性研究，以估计化合物的不良影响。大多数化合物对两种动物模型都表现出明显的活性，而化合物5a和5b表现出良好的活性，可以作为进一步研究的线索

关键字

吲哚，咪唑洛酮，小鼠，抗惊厥药。

总结

一系列的混合分子由吲哚和咪唑酮组成半个(4a-g和5a,b)的合成，以期获得有前景的抗惊厥分子。在MES和scPTZ动物模型中测定了标题化合物的抗惊厥活性。还进行了神经毒性研究，以估计化合物的不良影响。大多数化合物对两种动物模型都表现出明显的活性，而化合物5a和5b表现出良好的活性，可以作为进一步研究的线索。

简介

属于不同化学类别的多种化合物被用作抗惊厥药物[1-3.］．老一代的临床活跃抗癫痫药物由海豆素、恶唑烷二酮、琥珀酰亚胺和戊二酰亚胺衍生而来，可定义为含氮杂环含一个或两个苯环和一个或多个羰基的体系[4，5］．据报道，由碘部分衍生的化合物具有重要的生物活性，包括潜在的抗惊厥活性[6-10］．文献调查显示，咪唑酮类药物因其广泛的药理作用(包括抗惊厥)而受到广泛的研究[11-14］．它们还被用作合成具有潜在医药价值的杂环化合物的基石[15］．将两个不同的生物活性杂环部分(杂化化合物)结合在一个分子中可以产生协同作用或增加的化合物药理行动(13，14］．

癫痫有不同类型，它们不是基于单一的潜在机制，而是基于多因素的起源。癫痫是一种慢性神经系统以反复发作的无缘无故为特征的紊乱癫痫发作［16］．据推测，这些癫痫发作是由于大脑中异常、过度或同步的神经元活动引起的短暂体征和/或症状[17］．

在相当数量的癫痫中，遗传或家族性格在癫痫发作的沉淀中也起着重要的作用。癫痫通常得到控制，但不能通过药物治愈;超过30-40%的癫痫患者即使使用最好的药物也无法控制癫痫发作[3.，18］．因此，仍然需要新的抗惊厥药物，并继续寻找有潜力和更安全的抗惊厥化合物。

鉴于以上几点，并继续我们对吲哚衍生物的研究[19，认为有必要研究一些新的含有咪唑啉酮部分的吲哚类化合物，以期获得有前途的抗惊厥分子。因此，合成了一系列新的杂化化合物，吲哚酰咪唑酮衍生物，并对其抗惊厥和神经毒性活性进行了测试。

实验

化学

熔点是在液体石蜡浴中开孔毛细管中测定的，未经校正。用Perkin-Elmer 1725X记录了溴化钾球团的红外光谱分光光度计．以四甲基硅烷(TMS)为内标，在Varian E-360 MHz或Bruker谱仪DPX-300MHz上记录1H- NMR谱。分裂模式缩写如下:s, singlet;Br，宽信号;d,紧身上衣;Dd，双对偶;t,三个一组;米,多重态。质谱记录在配备了JMS 2000数据系统的Jeol JMS- d 300仪器上，频率为70 eV。光谱数据与指定的结构一致。 Microanalysis of the compounds was done on Perkin-Elmer model 240 analyzer and the values were found in a range of ± 0.4% theoretical value for the element analyzed (C, H, N). The progress of the reactions was monitored on silica gel G plates using iodine vapours as visualizing agent. The starting material, 2-Phenyl-1H-indole (1), was prepared by the condensation of acetophenone with phenyl hydrazine HCl in presence of fused zinc by `Fischer indole reaction "conditions as per the reported method [19］．产品是结晶从苯中得到2-苯基- 1h -吲哚的无色发光薄片(1)。物理常数和光谱数据与文献报道值吻合较好。

2-苯基- 1h -吲哚-3-羧醛的合成(2):以2-苯基- 1h -吲哚(1)为原料，采用Vilsmeier - Haack反应条件[19］．简单地说，25 mL无水二甲基甲酰胺(DMF)在0°C搅拌15分钟，然后滴入0.01 mol的氯化氧磷，在0°C搅拌1小时。0.05 mol的1溶解于无水在10℃以下的温度下，将DMF滴加到上述甲酰化配合物溶液中。将溶液加热至35-40℃，搅拌1.5小时，加水稀释，回流10分钟，冷却过夜，得到固体产物，从乙醇中再结晶得到无色结晶。收率88%，Rf(苯:石油醚，8:2)0.31,m.p. 247°C;红外(cm⁻¹， KBr): 3300 (NH)， 3037,1702 (C=O)， 1590,1560;1 h - nmr (DMSO-d₆， ppm): δ 7.33-7.76 (m, 8H, h -4,5,6的吲哚+ 5H的苯基)，8.15 (br, 1H, H-7)， 9.95 (s，¹H, CHO)。MS: m/z 221 (m⁺)， 220 (m -1)， 191 (m - cho)， 165 [m -(hcn + h)]。

2-苯基-4-[(2-苯基吲哚林-3-基)亚甲基)恶唑-5(4H)- 1(3)[19]的合成:将化合物(2)(0.01 mol, 2.22 g)、苯甲酰甘氨酸(0.01 mol, 1.79 g)、熔融醋酸钠(0.015 mol, 1.22 g)和乙酸酐(7.15 mL)的混合物放入装有CaCl2保护管的圆底烧瓶中，并在燃烧器上不断摇晃加热。待反应混合物完全液化后，转入水浴中再加热2h。将乙醇(10毫升)缓慢地加入到冷却的反应混合物中，并让其放置一夜。分离出来的固体经过过滤，用热水洗涤，从丙酮中结晶;橙针，收率55%，Rf(甲苯:乙酸乙酯:甲酸，5:4:1)0.82,m.p 210°C;红外(cm⁻¹， KBr): 3294 (NH)， 3020, 1625 (C=O)， 1631,1568;1H-NMR (δ) (CDCl_3.）;7.45-7.66 (m, 13H, h -4,5,6) +两个苯环的10H)， 7.90 (br, 1H, H-7)， 8.13 (s, 1H，烯烃质子)。MS: m/z 364⁺)， 231, 220, 165。

1,2,4-三取代- 1h -咪唑-5(4H)- 1 (4a-g和5a-b)合成的一般步骤:等摩尔量的(3)(0.01 mol, 3.6 g)和芳香胺/单乙醇胺/乙二胺(0.01 mol)在油浴中融合1h。冷却至室温后，向反应混合物中加入碎冰，得到固体质量，该固体质量由溶剂/溶剂混合物结晶，得到TLC纯晶体。

1, 2-Diphenyl-4 - [(2-phenylindolin-3-yl)亚甲基]1 h-imidazol-5 (4 h) b (4):橙色晶体，收率52%，Rf(苯:石油醚，8:2)0.35,m.p. 247°C;红外(cm⁻¹， KBr): 3287 (NH)， 3041,1720 (C=O)， 1635,1497;¹核磁共振(CDCl_3.）;δ 7.11-7.64 (m, 14H, h -4,5,6) +咪唑酮部分两苯环10H)， 7.68-7.73 (m, 5H，吲哚部分苯基)，7.91 (br, 1H, H-7)， 8.20 (s, 1H，烯烃质子)。MS: m/z 439 (m +)， 231, 180。肛门计算的。对于C_30.H₂₁N_3.O: C, 81.98;H, 4.82;9.56 N,。发现:C, 82.17;H, 4.80;9.60 N,。

(1) - 4-Chlorophenyl 2-phenyl-4 - [(2-phenylindolin-3-yl)亚甲基]1 h-imidazol-5(4小时)——(4 b):深橙色晶体，产率64%，Rf(苯:丙酮，8:2)0.52,m.p 190-192°C;红外(cm⁻¹， KBr): 3303 (NH)， 3074,1726 (C=O)， 1648,1590,745 (C- cl);¹核磁共振(CDCl_3.): δ 7.08-7.72 (m, 17H, h -4,5,6的吲哚+14H的三苯环)，8.02 (br, 1H, H-7)， 8.21 (s, 1H，烯烃质子);MS: m/z 473/475(同位素m⁺)， 275, 214;肛门计算的。对于C_30.H_20.ClN_3.O: c, 76.02;H, 4.25;8.87 N,。发现:C, 76.40;H, 4.22;8.81.

(1) - 2-Chlorophenyl 2-phenyl-4 - [(2-phenylindolin-3-yl)亚甲基]1 h-imidazol-5 (4 h) -obne (4 c):橙色晶体，收率46%，Rf(苯:丙酮，8:2)0.50,m.p 210°C;红外(cm⁻¹， KBr): 3275 (NH)， 2997, 1731 (C=O)， 1665, 1572, 738 (C- cl);¹核磁共振(CDCl_3.): δ 7.03-7.68 (m, 17H, h -4,5,6的吲哚+14H的三苯环)，7.96 (br, 1H, H-7)， 8.18 (s, 1H，烯烃质子);MS: m/z 473/475(同位素m +)， 275, 91;肛门计算的。对于C_30.H_20.ClN_3.O;C, 76.02;H, 4.25;8.87 N,。发现:C, 76.18;H, 4.20;8.96.

(1) - 4-Methylphenyl 2-phenyl-4 - [(2-phenylindolin-3-yl)亚甲基]1 h-imidazol-5(4小时)——(4 d):橙色闪光晶体，产率78%，Rf(苯:石油醚，8:2)0.46,mp255°C;红外(cm⁻¹， KBr): 3282 (NH)， 3005,1726 (C=O)， 1648,1592;1 h - nmr (CDCl_3.): δ 2.43 (s, 3H, CH_3.)， 6.96-7.53 (m, 17H, h -4,5,6的吲哚+14H的三苯环)，7.92 (br, 1H, H-7)， 8.06 (s, 1H，烯烃质子);MS: m/z 453⁺)， 220, 194, 165, 91;肛门计算的。对于C₃₁H₂₃N_3.O: c, 82.10: h, 5.11: n, 9.27。Found C, 82.42;H, 5.00;9.24 N,。

(1) - 2-Methylphenyl 2-phenyl-4 - [(2-phenylindolin-3-yl)亚甲基]1 h-imidazol-5(4小时)——(4 e):橙色闪光晶体，产率57%，Rf(苯:石油醚，8:2)0.41,m.p 272-274°C;红外(cm⁻¹， KBr): 3290 (NH)， 2998, 1734 (C=O)， 1637, 1583;1 h - nmr (CDCl_3.): δ 2.15 (s, 3H, CH_3.)， 6.91-7.60 (m, 17H, h -4,5,6的吲哚+14H的三苯环)，7.77 (br, 1H, H-7)， 7.93 (s, 1H，烯烃质子);MS: m/z 453⁺)， 194, 165, 91;肛门计算的。对于C₃₁H₂₃N_3.O;C, 82.10: h, 5.11: n, 9.27。发现:C, 82.21;H, 4.90;9.22 N,。

(1) - 4-Methoxyphenyl 2-phenyl-4 - [(2-phenylindolin-3-yl)亚甲基]1 h-imidazol-5(4小时)——(4):棕色晶体，产率64%，Rf(苯:甲醇，8:2)0.50,m.p 170°C;红外(cm⁻¹， KBr): 3312 (NH)， 2977,1726 (C=O)， 1616;1493;1 h - nmr (DMSO-d₆δ 3.83 (s, 3H, OCH_3.)， 7.05-7.62 (m, 17H, h -4,5,6的吲哚+14H的三苯环)，7.91 (br, 1H, H-7)， 8.08 (s, 1H，烯烃质子)，8.31。MS: m/z 469⁺)， 231, 210, 77;肛门计算的。对于C₃₁H₂₃N_3.O₂: c, 79.30;H, 4.94;8.95 N,。发现:C, 79.00;H, 4.92;8.92 N,。

(1) - 2-Methoxyphenyl 2-phenyl-4 - [(2-phenylindolin-3-yl)亚甲基]1 h-imidazol-5(4小时)——(4 g):黄色晶体，收率75%，Rf(苯:甲醇，8:2)0.38,m.p 186-188°C;红外(cm⁻¹， KBr): 3278 (NH)， 2964, 1730 (C=O)， 1632, 1508;1 h - nmr (DMSO-d₆δ 3.91 (s, 3H, OCH_3.)， 7.08-7.91 (m, 17H, h -4,5,6的吲哚+14H的三苯环)，7.88 (br, 1H, H-7)， 8.16 (s, 1H，烯烃质子);MS: m/z 469⁺)， 231, 220, 210, 193, 165, 77;肛门计算的。对于C₃₁H₂₃N_3.O₂: c, 79.30;H, 4.94;8.95 N,。发现:C, 79.26;H, 4.88;8.97 N,。

(1) - 2-Hydroxyethyl 2-phenyl-4 - [(2-phenylindolin-3-yl)亚甲基]1 h-imidazol-5(4小时)——(5):黄色晶体，产率92%，Rf(甲苯:乙酸乙酯:甲酸，5:4:1)0.49,m.p 204°C;红外(cm⁻¹， KBr): 3290 (NH)， 3007,1725 (C=O)， 1627,1492;¹核磁共振(DMSO-d₆): δ 3.37 (t, 2H， -N-CH₂-)， 3.92 (m, 2H， - ch₂-OH)， 6.96-7.68 (m, 13H, h -4,5,6吲哚+两苯环10H)， 7.82 (br, 1H, H-7)， 8.11 (s, 1H，烯烃质子);MS: m/z 407⁺)， 231, 206, 165, 148, 77;肛门计算的。对于C₂₆H₂₁N_3.O₂: c, 76.64;H, 5.19;10.31 N,。发现:C, 76.42;H, 5.00;10.22 N,。

(1) - 2-Aminoethyl 2-phenyl-4 - [(2-phenylindolin-3-yl)亚甲基]1 h-imidazol-5(4小时)——(5 b):红色晶体，收率50%，Rf(苯:石油醚，8:2)0.42,m.p 274-276°C;红外(cm⁻¹， KBr): 3476,3290 (NH)， 3007,1725 (C=O)， 1627,1492;¹核磁共振(DMSO-d₆): δ 3.48 (t, 2H， -N-CH₂-)， 3.94 (m, 2H， - ch₂nh₂)， 4.38 (br, 2H, NH₂)， 7.13-7.59 (m, 13H, h -4,5,6)， 7.85 (br, 1H, H-7)， 8.18 (s, 1H，烯烃质子);MS:(m/z) 406 (m⁺)， 205, 165, 77;肛门计算的。对于C₂₆H₂₂N₄O: c, 76.83;H, 5.46;13.78 N,。发现:C, 76.62;H, 5.23;13.56 N,。

药理学

本文总结了标题化合物(4a-g & 5a,b)在MES和scPTZ模型小鼠中的抗惊厥活性结果表1连同神经毒性数据。为了获得有关不良副作用的信息，研究人员对高活性和中等活性化合物进行了试验神经毒性(rotorod)测试。使用体重25-30克的瑞士白化小鼠。动物被安置在室温25±2°C, 12 h光照/12 h暗循环下，自由获得食物和水。这些研究是在机构动物伦理委员会(IAEC)的事先批准下进行的，并采取了最谨慎的措施，以确保动物以最人道和可接受的方式受到对待。实验前食物和水都被拿走了。所有化合物都溶解在聚乙二醇中。以30、100和300 mg/kg的剂量给药小鼠。根据Antiepileptic的方案，使用MES和scPTZ测试来确定活性药物开发美国马里兰州贝塞斯达国立卫生研究所癫痫科项目(ADD) [20.，21］．

最大电击发作(MES)测试

实验前24 h通过最大电击50 mA预筛选小鼠;60赫兹和0.2秒的持续时间通过角膜电极。使用前，在每只眼睛中滴入0.9%氯化钠电极为了防止动物死亡。取消后肢强直性伸肌部分的癫痫发作在一半或以上的动物被定义为保护。

戊四唑皮下试验

scPTZ试验使用的剂量为70 mg/kg的戊四唑。这引起的阵挛发作持续至少5秒。试验化合物以30、100和300 mg/kg ip三种分级剂量给药。在预期的时间内进行皮下注射。对动物进行了30分钟的观察。在观察时间内，一半或更多的动物没有阵挛痉挛，这表明一种化合物能够消除pentylenetetrazole对癫痫发作阈值的影响。

神经毒性评价

小鼠的最小运动损伤是通过旋翼棒试验来测量的[22］．这些小鼠被训练停留在一个直径3.2厘米、以每分钟10转的速度旋转的加速转子上。神经毒性是指在三个试验中，动物不能在杆子上保持平衡至少一分钟。确定50%的动物能够保持平衡并从旋转杆上掉下来的剂量。

结果与讨论

化学

介绍了吲哚基咪唑酮的合成工艺方案1．起始化合物2-苯基- 1h -吲哚(1)和2-苯基- 1h -吲哚-3-羰基醛(2)的制备方法如下[19］．化合物(2)与苯甲酰甘氨酸在醋酸酐中反应，在熔融醋酸钠存在下得到2-苯基-4-[(2-苯基-吲哚林-3-基)亚甲基)恶唑-5(4H)- 1(3)。化合物(3)与芳香胺/单乙醇胺/乙二胺融合后得到9个1,2,4-三取代- 1h -咪唑-5(4H)- 1 (4a-g和5a,b)。根据元素分析和光谱数据(IR、1H NMR和质量)证实了化合物的结构。

在红外光谱数据中，所有化合物的峰均在1650 (C=O)， 3200 (NH拉伸)cm左右⁻¹．在核磁共振波谱(1H-NMR, ppm)中，化合物各自的质子信号根据其化学位移进行验证，并在适当的δ值处出现特征峰。质谱数据进一步证实了化合物的结构。C、H和N的元素数据在理论值的±0.4%范围内。

药理学

标题化合物的抗惊厥活性评估是针对两种癫痫发作模型进行的，即MES和scPTZ。所有化合物均表现出令人鼓舞的抗惊厥活性。化合物5a和5b在30 mg/kg、0.5 h时间间隔的剂量水平下对MES试验具有高度活性，这表明它们能够在相对低剂量下防止癫痫扩散。在100 mg/kg剂量下，对MES模型表现出中等保护作用的化合物包括4d、4e、4f和0.5 h时的4g。因此，大多数化合物在0.5 h间隔时表现出令人鼓舞的抗惊厥活性，表明它们起效快，作用时间短。

在化学休克研究中，选择在MES试验中表现出相当活性的化合物进行scPTZ研究。化合物4f和5a以100 mg/kg的剂量给药0.5 h后具有活性。在神经毒性研究中，使用旋翼试验来估计化合物的不良影响，化合物4d和5b具有轻微的神经毒性，其余化合物没有表现出神经毒性(表1）.

这些数据表明2-羟乙基或2-氨基乙基存在于咪唑酮环的1位(5a和5b)具有潜在的抗惊厥活性。在咪唑啉酮环的第1位用取代苯环取代这些基团会导致活性降低。

结论

总之，本研究显示了吲哚咪唑酮衍生物(4a-g和5a,b)的抗惊厥潜力。其中，1-(2-羟乙基)-2-苯基-4-[(2-苯基林-3-基)亚甲基]- 1h -咪唑-5(4H)- 1 (5a)和1-(2-氨基乙基)-2-苯基-4-[(2-苯基林-3-基)亚甲基]- 1h -咪唑-5(4H)- 1 (5b)为先导化合物。在咪唑酮环的1位存在2-羟乙基或2-氨基乙基可增加吲哚咪唑的抗惊厥活性。可以想象，表现出显著活性的衍生物可以被进一步修饰以表现出比标准药物更好的效力。

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