Synthesis and Anti-lung Cancer Activity of 3-（1H-indol-4-yl）-1-（pyrimidin-2-yl）prop-2-en-1-one-spirooxindole Hybrid Derivatives

doi:10.7503/cjcu20260072

Abstract

Abstract:

Aiming to search for novel anti-lung cancer active compounds， 1，3-dipoles were obtained by decarboxy-lation of isatin with sarcosine， proline and thioproline， respectively， and then 1，3-dipole cycloaddition reactions were carried out with 3-（1H-indol-4-yl）-1-（2-pyrimidinyl）-2-propen-1-one as the dipole philophore to obtain a total of 33 target compounds. Their structures were characterized by means of nuclear magnetic resonance hydrogen spectrum， nuclear magnetic resonance carbon spectrum and high Resolution mass spectrometry， and the relative configurations was determined by X-ray single crystal diffraction. The in vitro inhibitory activities of the target compound on cisplatin-resistant human lung adenocarcinoma cell line（A549/DDP） and human non-small cell lung cancer cell line（A549） were determined by the cell counting kit-8. This type of compound had good inhibitory activity against both A549 and A549/DDP cells， and had high selectivity against the drug-resistant strain A549/DDP. Compound 4cj showed excellent inhibitory activity［half maximal inhibitory concentration（IC₅₀）=（0.037±0.002） μmol/L］ and selectivity against A549/DDP， which was more than 60 times that of the positive control drug cisplatin［IC₅₀=（2.496±0.117） μmol/L］， and could significantly block the cell quiescence（G₀） and DNA synthesis prophase（G₁） of A549/DDP cells， induce cell apoptosis and inhibit cell migration ability， its mechanism of action may be associated with the Janus kinase（JAK） and P-glycoprotein targets（P-gp）. The above results indicated that compound 4cj can be used as a lead compound for further research and development into a highly efficient and selective anti-lung cancer drug.

Key words: 3-Spirooxindole, Pyrimidine, Derivative, Antitumor activity

CLC Number:

O626

TrendMD:

YANG Jun, HUANG Dongyan, LIANG Guangping, LIU Xiongli. Synthesis and Anti-lung Cancer Activity of 3-（1H-indol-4-yl）-1-（pyrimidin-2-yl）prop-2-en-1-one-spirooxindole Hybrid Derivatives[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2026, 47(7): 20260072.

Figures/Tables 16

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Entry	Solvent	Temperature/℃	Time/h	Yield（%）	d.r.
1	CH₃OH	80	2	59	>20：1
2	EtOAc	80	24	35	>15：1
3	Toluene	80	24	27	15：1
4	DCM	80	24	13	6：1
5	H₂O	80	24	—	—
6	Acetone	80	24	51	1∶1
7	EtOH	80	2	80	>20∶1
8	EtOH	25	24	32	>20∶1
9	EtOH	60	6	73	>20∶1
10	EtOH	100	2	65	>20∶1
11 ^b	EtOH	80	2	89	>20∶1
12 ^c	EtOH	80	2	88	>20∶1

Entry	Solvent	Temperature/℃	Time/h	Yield（%）	d.r.
1	CH₃OH	80	2	59	>20：1
2	EtOAc	80	24	35	>15：1
3	Toluene	80	24	27	15：1
4	DCM	80	24	13	6：1
5	H₂O	80	24	—	—
6	Acetone	80	24	51	1∶1
7	EtOH	80	2	80	>20∶1
8	EtOH	25	24	32	>20∶1
9	EtOH	60	6	73	>20∶1
10	EtOH	100	2	65	>20∶1
11 ^b	EtOH	80	2	89	>20∶1
12 ^c	EtOH	80	2	88	>20∶1

Compound	IC₅₀^a /（μmol∙L^-1）			Compound	IC₅₀^a /（μmol∙L^-1）
Compound	A549	A549/DDP	RF ^b	Compound	A549	A549/DDP	RF ^b
4aa	0.060±0.001	0.040±0.002	0.67	4bg	0.249±0.005	0.187±0.004	0.75
4ab	0.501±0.008	3.779±0.103	7.54	4bh	0.268±0.002	0.237±0.007	0.88
4ac	0.071±0.001	1.681±0.030	23.77	4bi	0.376±0.010	1.172±0.032	3.12
4ad	0.372±0.008	1.527±0.044	4.11	4bj	0.445±0.004	1.464±0.007	3.29
4ae	0.261±0.006	0.171±0.005	0.65	4ca	0.461±0.003	0.271±0.004	0.59
4af	0.356±0.015	0.650±0.039	1.83	4cb	0.052±0.002	1.622±0.037	31.43
4ag	0.218±0.002	0.183±0.002	0.84	4cc	0.044±0.002	0.522±0.006	11.80
4ah	0.346±0.003	0.035±0.001	0.10	4cd	0.029±0.001	0.606±0.015	20.93
4ai	1.444±0.013	0.027±0.001	0.02	4ce	1.988±0.019	0.319±0.003	0.16
4aj	1.710±0.014	0.207±0.007	0.12	4cf	0.771±0.010	0.410±0.011	0.53
4ak	0.770±0.032	0.178±0.007	0.23	4cg	0.858±0.005	0.162±0.002	0.19
4ba	0.108±0.003	0.073±0.001	0.68	4ch	0.371±0.007	0.028±0.005	0.08
4bb	0.272±0.004	0.198±0.002	0.73	4ci	2.513±0.088	0.105±0.001	0.04
4bc	0.255±0.002	0.397±0.009	1.56	4cj	3.865±0.078	0.037±0.002	0.01
4bd	0.295±0.007	1.054±0.022	3.58	4ck	0.274±0.007	0.344±0.002	1.26
4be	0.412±0.006	0.241±0.009	0.59	4cl	4.699±0.087	0.351±0.003	0.07
4bf	5.923±0.069	0.382±0.013	0.06	Cisplatin	1.480±0.008	2.496±0.117	1.686

Compound	IC₅₀^a /（μmol∙L^-1）			Compound	IC₅₀^a /（μmol∙L^-1）
Compound	A549	A549/DDP	RF ^b	Compound	A549	A549/DDP	RF ^b
4aa	0.060±0.001	0.040±0.002	0.67	4bg	0.249±0.005	0.187±0.004	0.75
4ab	0.501±0.008	3.779±0.103	7.54	4bh	0.268±0.002	0.237±0.007	0.88
4ac	0.071±0.001	1.681±0.030	23.77	4bi	0.376±0.010	1.172±0.032	3.12
4ad	0.372±0.008	1.527±0.044	4.11	4bj	0.445±0.004	1.464±0.007	3.29
4ae	0.261±0.006	0.171±0.005	0.65	4ca	0.461±0.003	0.271±0.004	0.59
4af	0.356±0.015	0.650±0.039	1.83	4cb	0.052±0.002	1.622±0.037	31.43
4ag	0.218±0.002	0.183±0.002	0.84	4cc	0.044±0.002	0.522±0.006	11.80
4ah	0.346±0.003	0.035±0.001	0.10	4cd	0.029±0.001	0.606±0.015	20.93
4ai	1.444±0.013	0.027±0.001	0.02	4ce	1.988±0.019	0.319±0.003	0.16
4aj	1.710±0.014	0.207±0.007	0.12	4cf	0.771±0.010	0.410±0.011	0.53
4ak	0.770±0.032	0.178±0.007	0.23	4cg	0.858±0.005	0.162±0.002	0.19
4ba	0.108±0.003	0.073±0.001	0.68	4ch	0.371±0.007	0.028±0.005	0.08
4bb	0.272±0.004	0.198±0.002	0.73	4ci	2.513±0.088	0.105±0.001	0.04
4bc	0.255±0.002	0.397±0.009	1.56	4cj	3.865±0.078	0.037±0.002	0.01
4bd	0.295±0.007	1.054±0.022	3.58	4ck	0.274±0.007	0.344±0.002	1.26
4be	0.412±0.006	0.241±0.009	0.59	4cl	4.699±0.087	0.351±0.003	0.07
4bf	5.923±0.069	0.382±0.013	0.06	Cisplatin	1.480±0.008	2.496±0.117	1.686