基于呋喃[3,2-g]色烯的氮杂环化合物合成、抗癌活性评价及计算生物学研究

本文报道了以5-氯呋喃色烯-6-甲腈(3)为关键前体，与多种1,3-双亲核试剂反应构建新型氮杂环体系(4-9)的研究。通过DFT/B3LYP/6-311++G(d,p)理论计算揭示了化合物的电子结构特性，证实其具有优异的非线性光学(NLO)性能（β值高于尿素标准）。ADME分析显示良好类药性，体外抗HepG-2细胞实验表明融合特定杂环的呋喃色烯衍生物具有显著抗癌活性。

　　

Highlight

实验部分

仪器方法：熔点采用Stuart SMP3数字熔点仪测定，红外光谱使用Nicolet IS10傅里叶变换红外光谱仪（KBr压片法），核磁共振谱由Mercury-300 BB谱仪测定（¹H 300 MHz/¹³C 75 MHz，DMSO-d₆为溶剂），质谱采用Shimadzu GC-2010气相色谱-质谱联用仪（70 eV），元素分析使用Perkin-Elmer CHN-2400分析仪。

目标化合物制备与表征

研究以关键前体3与3-氨基-1,2,4-三唑、5-氨基-1H-四唑等1,3-N,N-双亲核试剂在丁醇/三乙胺体系中反应，成功构建了呋喃[3,2-g]色烯并三唑并[4,3-a]嘧啶(4)、四唑并[1,5-a]嘧啶(5)等新型杂环体系（详见Scheme 1）。通过质谱确证分子式（如C₁₆H₁₁N₅O₅），结合元素分析与波谱数据证实结构。

结论

理论计算与实验数据高度吻合（相关系数R²=0.96-0.99），前沿分子轨道(FMO)分析显示所合成化合物具有特殊的电子离域特性。非线性光学分析揭示其β值显著高于尿素参照物，ADME参数符合Lipinski五规则，体外抗肝癌活性表明杂环融合策略可有效增强呋喃色烯衍生物的生物活性。