一种新型阿魏酸NO供体的合成

刘浩然，李燕来，张会杰，刘 映，刘英姿

（1.湖南大学化学化工学院，湖南 长沙410082；2.湖南师范大学医学院，湖南 长沙41006）

阿魏酸(ferulic acid)是植物界中广泛存在的一种酚酸，普遍存在于川芍、当归、阿魏等中药材中[1]。目前，阿魏酸在医药、食品、化妆品等领域的用途越来越广泛。阿魏酸具有清除亚硝酸盐和氧自由基[2]、抗血小板凝集和血栓[3]、减轻炎症反应[4]、延缓肾小球硬化[5]等重要的药理作用。一氧化氮(NO)是参与机体的一种重要生物调节因子，在肾脏病病中起重要的作用。如：通过扩张血管，改善肾脏血流动力学等[6]。

由于阿魏酸和NO在治疗肾病方面均具有重要作用，并且作用途径各不相同，二者相结合可能发挥协同作用。目前已有在阿魏酸的羧基引入NO供体的文献报道[7]。本实验设计在阿魏酸的酚羟基引入NO供体，合成了两种阿魏酸NO供体的衍生物。合成路线见图1。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

熔点用WRAS-1B型数字显示显微熔点测定仪测定，温度计未经校正；1 H-NMR用Varian INOVA型核磁共振仪测定(400 MHz，TMS为内标)；质谱用Thermo-Finnigan LCQ-Advantage型质谱仪测定，测定模式为Ion Source:APCI(大气压化学电离，正离子模式)；阿魏酸，纯度98.2%，购自西安小草植物科技有限公司，批号：XC090601；所有试剂均为国产分析纯。

图1 阿魏酸NO供体衍生物的合成路线

1.2 合成方法

1.2.1 4-羟基-3-甲氧基苯丙烯酸甲酯(2)的合成

将0.9702g阿魏酸(0.005 mol)用9 mL甲醇溶解，搅拌下逐滴加入2 mL浓硫酸(甲醇体积：浓硫酸体积=20:1)，于65℃加热回流，反应过程用TLC检测(乙酸乙酯：石油醚=1:2)。反应时间大于3.5 h，待反应物不再减少，停止反应，先将反应物用蒸馏水洗至中性，然后用乙酸乙酯萃取，合并有机相，无水硫酸钠除水后旋干，得到淡黄色粘稠状液体0.9813 g，产率94.23%。1H NMR(CDCl3,400 MHz): δ 3.80(s,3H,OCH3),3.92(s,3H,OCH3),6.29(d,1H,= CH,J=4),6.92 (d,1H,ArH,J=2),7.02(s,1H,ArH), 7.07 (d,1H,ArH,J=2),7.62 (d,1H,=CH,J=4),9.55 (s,1H,-OH)。

1.2.2 4-溴烷氧基-3-甲氧基苯丙烯酸甲酯(3a-3b)的合成

将0.8238g化合物2(0.005 mol)用8 mL丙酮溶解，搅拌下加入2.0732 g无水碳酸钾(0.015 mol)，15 min后加入1.6 mL 1,3-二溴丙烷 (0.015 mol)，于55℃加热避光回流，反应过程用TLC检测(乙酸乙酯：石油醚=1:4)，反应时间大于5.5 h，待反应物不再减少，停止反应，反应物用水洗过滤后用乙酸乙酯萃取，合并有机相，无水硫酸钠除水后旋干，得到白色固体，该固体为反应物的粗品。将粗产物经柱层析分离纯化(乙酸乙酯：石油醚=1:5)，得到化合物3a为白色晶体，0.4516 g，产率27.45%。mp：93.5-97.3℃。1H NMR (CDCl3,400 MHz):δ 2.38(m,2H, OCH2,J=3),3.63 (t,2H,OCH2,J=2),3.80(s,3H, OCH3),3.89 (s,3H,OCH3),4.19 (t,2H,OCH2,J=1), 6.32(d,1H,=CH,J=4),6.90(d,1H,ArH,J=2),7.05-7.11(m,2H,ArH),7.63(d,1H,=CH,J=4);MS(ESI,m/ z)：329(M+)。用上述方法得到化合物3b，为白色晶体，1.2871 g，产率37.52%。mp：79.7-83.3℃。1H NMR(CDCl3,400 MHz):δ 2.01-2.09(m,4H,OCH2), 3.50 (t,2H,OCH2,J=2),3.80 (s,3H,OCH3),3.89(s, 3H,OCH3),4.09(t,2H,OCH2,J=2),6.31(d,1H,=CH, J=4),6.86 (d,1H,ArH,J=2),7.05-7.10(m,2H,ArH), 7.63(d,1H,=CH,J=4);MS(ESI,m/z)：343(M+)。

1.2.3 4-硝酸酯烷氧基-3-甲氧基苯丙烯酸甲酯(4a-4b)的合成

将0.3934 g化合物3a(1.2 mmol)用5mL乙腈溶解得溶液A，另称取0.4087 g硝酸银(2.4 mmol)用10 mL乙腈溶解得溶液B，使A溶液在搅拌的情况下逐渐加入溶液B，于65℃加热避光回流，反应过程用TLC检测(乙酸乙酯：石油醚=1:2)，反应时间大于6.5 h，待反应物不再减少，停止反应，反应物用水洗过滤后用乙酸乙酯萃取，合并有机相，无水硫酸钠除水后旋干，得到黄色固体，该固体为反应物的粗品。将粗产物经重结晶分离纯化，得到化合物4a，为淡黄色晶体0.2308 g，产率61.84%。mp：74.6-81.5℃。MS(ESI,m/z):311(M+)。用上述方法合成得到化合物4b，为淡黄色晶体0.4328 g，产率66.58%。mp：64.6-66.9℃。1H NMR(CDCl3,400 MHz):δ 1.96-1.98(m,4H,OCH2),3.80(s,3H,OCH3), 3.88 (s,3H,OCH3),4.09 (t,2H,OCH2,J=2),4.57(t, 2H,OCH2,J=2),6.31 (d,1H,=CH,J=4),6.85(d,1H, ArH,J=2),7.05-7.10(m,2H,ArH),7.63(d,1H,=CH, J=4);MS(ESI,m/z):325(M+)。

2 结果与讨论

阿魏酸具有抗炎、抗血栓形成、抗衰老及调节人体免疫功能等许多药理效应。但其药理效应相对较弱，在临床通常只作为辅助药物使用。对阿魏酸进行化学修饰，可能增强其药理效应，如：有实验报道阿魏酸乙酯对结肠癌的药理作用强于阿魏酸[8]。根据阿魏酸的反应活性位点，可选择羧基或者酚羟基进行结构修饰，合成NO供体。本实验选择在阿魏酸的酚羟基引入NO供体，保持其羧基端成酯，与以往文献报道的直接在羧基端引入硝酸酯有所不同。

有研究发现阿魏酸乙酯抑制由ADP诱导的血小板聚集的作用，其作用强于阿魏酸，对CCl4引起的小鼠急性肝损伤保护作用也比阿魏酸强[9]。可见在阿魏酸的羧基引入酯类可能有助于加强阿魏酸某些方面的药理作用，因此本实验选择在阿魏酸的羧基引入甲酯。

溴化物与酚羟基的反应是典型的亲核取代反应，其中反应中的碱为无水碳酸钾[10]，实验合成了相应的两个溴化物中间体，投料比(原料：碳酸钾：二溴化物=1:3:3)相同的情况下，溴化物的链长越长，反应时间越短，产率越高，意味着反应越容易进行。从反应活性中间体丙烷自由基和丁烷自由基的稳定性来看他们的稳定是依次变弱的，因此溴丙烷和溴丁烷的稳定性是依次变强的，相应的化合物活性也是依次变弱。

综上所述，本实验以阿魏酸为原料，依据药理学相关理论，首次设计并合成了两种阿魏酸NO供体衍生物，并通过核磁和质谱确定了化学结构，为进一步的药理学研究打下了基础。

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