N-（3-甲基-1-吡咯烷基）-1-丁酮基-苯丙酰胺的合成研究Δ

陶李明，刘文奇，胡玉龙，周芸，伍跃东（.湘南学院化学与生命科学系，郴州市 42000；2.湖南师范大学化学化工学院，长沙市 4008；.湘南学院基础医学部，郴州市 42000）

髓样分化蛋白88（MyD88）依赖性信号通路是介导机体天然免疫和获得性免疫的重要的信号通路，近年发现该通路也参与多种心血管疾病的调控，如心肌梗死、缺血再灌注损伤、心肌肥大等[1，2]。白介素1受体（IL-1R）是介导天然免疫和获得性免疫的重要受体[3]，当IL-1R胞外段与相应配体结合后，其胞内的Toll/IL-1 receptor（TIR）区即与下游的MyD88的TIR区相互结合，同时诱导MyD88死亡结构域活化，而形成TIR-MyD88活性复合体，并进一步激活下游的信号通路，启动一系列基因表达[4～6]。因此，IL-1R/MyD88-TIR具有重要的生物活性。为进行相关研究，笔者以N-叔丁氧羰基-L-缬氨酸羟基琥珀酰亚胺酯为原料，采用2步反应合成了小分子IL-1R/MyD88-TIR拟似物N-（3-甲基-1-吡咯烷基）-1-丁酮基-苯丙酰胺，结果总收率为81.1%。并与其他院校合作对其生物功能进行了验证[7]，发现该拟似物对人胚肾细胞HEK 293A未见细胞毒性，可以抑制IL-1β介导的p-38丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）磷酸化程度以及IL-1R相关激酶（IRAK）-1磷酸化激活程度，能竞争性阻断IL-1R-TIR与MyD88-TIR的结合，从而抑制IL-1β介导的MyD88依赖性信号通路的激活。该拟似物是IL-1R-TIR和MyD88-TIR区之间的拮抗拟似物，在临床上有望成为有效减轻心血管疾病发生、发展的新的治疗靶点。

该拟似物的具体合成路线见图1。

图1 N-（3-甲基-1-吡咯烷基）-1-丁酮基-苯丙酰胺的合成Fig 1 Synthesis of N-（3-methyl-1-pyrrolidinyl）-1-butan-oxo-benzenepropanamide

1 材料

N-叔丁氧羰基-L-缬氨酸羟基琥珀酰亚胺酯（美国Sigma公司，批号：3392-12-9，分析纯），其它试剂和催化剂均为分析纯。

INOVA-400 MHz核磁共振（NMR）仪（美国Varian公司）；质谱（MS）仪（日本Shimadzu公司）。

2 方法与结果

2.1 3-甲基-2-叔丁氧羰氨基-1-吡咯烷基-1-丁酮的合成

在25 mL圆底烧瓶中，分别加入N-叔丁氧羰基-L-缬氨酸羟基琥珀酰亚胺酯（314 mg，1.0 mmol）、吡咯烷（85 mg，1.2 mmol）以及甲苯10 mL，混合物在室温下搅拌反应，反应过程用薄层色谱（TLC）板跟踪反应进度，6 h后反应完全。反应混合物用乙醚（15 mL×5）萃取，萃取液经水洗（15 mL×5）、无水硫酸镁干燥，减压蒸干乙醚，再以正己烷/乙酸乙酯（2∶1）为洗脱液，经柱层析分离提纯得化合物3-甲基-2-叔丁氧羰氨基-1-吡咯烷基-1-丁酮，为无色固体，251 mg，该步收率92.7%。

2.2 N-（3-甲基-1-吡咯烷基）-1-丁酮基-苯丙酰胺的合成

在50 mL圆底烧瓶中，取化合物3-甲基-2-叔丁氧羰氨基-1-吡咯烷基-1-丁酮（240 mg，0.89 mmol）、三氟醋酸（10 mL）、二氯甲烷（20 mL），混合物在室温下搅拌反应4 h后，减压蒸干溶剂，再加入苯丙酸乙酯（271 mg，1 mmol）、二氯甲烷（15 mL）以及三乙胺（2 mL），混合物继续在室温下搅拌反应，反应过程用TLC板跟踪反应进度，8 h后反应完全。反应混合物用乙醚（15 mL×3）萃取，萃取液再经水洗（15 mL×5）、碳酸氢钠稀溶液洗（15 mL×2），无水硫酸镁干燥，减压蒸干乙醚得粗产品，再以正己烷/乙酸乙酯（1∶1）为洗脱液，经柱层析分离提纯得相应的化合物N-（3-甲基-1-吡咯烷基）-1-丁酮基-苯丙酰胺，其为无色液体，235 mg，该步收率87.5%。

2.3 产物结构表征

将上述产物用NMR和MS进行表征，结果如下。

3-甲基-2-叔丁氧羰氨基-1-吡咯烷基-1-丁酮：白色固体，mp：48.5～49.3 ℃，1H NMR（400 MHz，CDCl3）δ：5.27（d，J＝9.5 Hz，1H），4.28～4.23（m，1H），3.72～3.62（m，1H），3.57～3.39（m，3H），2.10～1.82（m，5H），1.44（s，9H），0.97（d，J＝6.6 Hz，3H），0.94（d，J＝7.3 Hz，3H）；13C NMR（100 MHz，CDCl3）δ：177.4，168.3，154.0，80.2，56.5，30.4，28.4，24.7，17.7。

N-（3-甲基-1-吡咯烷基）-1-丁酮基-苯丙酰胺：无色液体，1H NMR（400 MHz，CDCl3）δ：7.34～7.17（m，5H），6.24（d，J＝8.4 Hz，1H），4.60，4.58（dd，J＝6.8 Hz，7.2 Hz，1H），3.74～3.70（m，1H），3.49～3.40（m，3H），2.99～2.92（m，3H），2.53（t，J＝8.0 Hz，1H），1.97～1.83（m，5H），0.90（d，J＝6.8 Hz，3H），0.82（d，J＝6.8 Hz，3H）；13C NMR（100 MHz，CDCl3）δ：173.1，172.9，140.2，128.9，127.5，126.3，57.1，48.9，35.2，34.6，31.5，26.3，17.5；MS（70 eV）m/z（%）：302（M+，5），260（2），204（14），154（5），127（4），105（8），91（14），72（100）。

结果，所得目标产物的结构表征值与文献[8]值相似，证实合成的化合物为目标产物，总收率为81.1%。

3 分析与讨论

N-叔丁氧羰基-L-缬氨酸羟基琥珀酰亚胺酯与吡咯烷在甲苯中，室温下反应6 h后即可生成3-甲基-2-叔丁氧羰氨基-1-吡咯烷基-1-丁酮。其中物料比以N-叔丁氧羰基-L-缬氨酸羟基琥珀酰亚胺酯/吡咯烷（1∶2）更有利于反应的进行。笔者曾比较在其它有机溶剂如二氯甲烷、乙腈等进行的反应，结果发生，产率虽然相差不大，但在甲苯溶剂中进行的反应所需时间更短；反应完成后，用乙醚萃取混合物，萃取液需经水洗至少5次，才能除去反应中所生成的N-羟基琥珀酰亚胺。

在合成N-（3-甲基-1-吡咯烷基）-1-丁酮基-苯丙酰胺时，加入化合物3-甲基-2-叔丁氧羰氨基-1-吡咯烷基-1-丁酮、三氟醋酸以及二氯甲烷后，搅拌反应要充分，使3-甲基-2-叔丁氧羰氨基-1-吡咯烷基-1-丁酮中氨基上的保护基团叔丁氧羰基充分被脱保护剂三氟醋酸洗脱和脱保护[9，10]，且反应时间不能低于4 h，减压蒸干溶剂，得到淡黄色的三氟醋酸盐；同时，不需要将脱保护后的三氟醋酸盐提纯，可以直接进行下一步反应。然后再加入苯丙酸乙酯及三乙胺，三乙胺用以调节溶液的酸碱性，促使反应正向进行。反应完成后，混合物用乙醚萃取，萃取液需经水洗至水层无色、碳酸氢钠稀溶液再洗涤，以除去残余的三乙胺、三氟醋酸等。

综上所述，以N-叔丁氧羰基-L-缬氨酸羟基琥珀酰亚胺酯为原料，合成了小分子IL-1R/MyD88-TIR拟似物N-（3-甲基-1-吡咯烷基）-1-丁酮基-苯丙酰胺，该反应只需2步，操作方便且产率较高，特别是在反应的第2步，不需要将脱保护后的三氟醋酸盐提纯，可以直接进行后续的反应操作。该拟似物是IL-1R-TIR和MyD88-TIR区之间的拮抗拟似物，可以有效阻断MyD88依赖性信号通路，从而成为临床上阻断MyD88依赖性信号通路的新的治疗靶点。本研究可为后续研究提供原料药的来源。

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