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新型藤黄酸衍生物的合成*

2014-06-23王洋张雪马力艳肖景超刘举刘洋周云鹏韩爽

合成化学 2014年2期
关键词:藤黄王洋柱层析

王洋,张雪,马力艳,肖景超,刘举,刘洋,周云鹏,韩爽

(1.辽宁大学药学院,辽宁 沈阳 110036;2.辽宁省肿瘤医院,辽宁 沈阳 110042)

新型藤黄酸衍生物的合成*

王洋1,张雪1,马力艳1,肖景超1,刘举1,刘洋1,周云鹏1,韩爽2

(1.辽宁大学药学院,辽宁 沈阳 110036;2.辽宁省肿瘤医院,辽宁 沈阳 110042)

以藤黄酸为原料,经酯化得藤黄酸甲酯(2);通过对2的6-位酚羟基进行结构修饰,合成了5个新型的藤黄酸衍生物,其结构经1H NMR和IR表征。

藤黄酸;衍生物;合成

藤黄酸(1)具有较高的抗癌活性和良好的细胞选择性[1-6],但其水溶性和稳定性较差,限制其应用。因此,对1进行化学结构修饰,提高其水溶性具有重要意义。

本课题组长期从事藤黄酸衍生物的合成与应用研究[7-8]。本文在此基础上,以1为原料,经酯化得藤黄酸甲酯(2);通过对2的6-位酚羟基进行结构修饰,合成了5个新型的藤黄酸衍生物(3~7,Scheme 1),其结构经1H NMR和IR表征。

通过结构修饰,引入了含杂原子的脂肪链,含杂原子的环状结构以及糖链,改变化合物的体积,极性以及氢键等因素来研究构效关系,以期获得高活性的藤黄酸类抗癌新药。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

X-24型显微熔点仪(温度未校正); AVANCE-600型核磁共振仪(CDCl3为溶剂,TMS为内标);Spcetrum One型红外光谱仪(KBr压片)。

1,实验室提纯,纯度>98%(HPLC);硅胶,160目~200目,青岛海洋化工厂;1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDCI)和4-二甲基氨基吡啶(DMAP),工业品,上海达瑞精细化学品有限公司;其余所用试剂均为分析纯,使用前经干燥和无水处理。

1.2 合成

(1)藤黄酸甲酯(2)的合成

氮气保护,在反应瓶中依次加入1 100.0 g (0.16 mol),EDCI 61.0 g(0.32 mol),DMAP 19.4 g(0.16 mmol),THF 500 mL,甲醇102.0 g (3.19 mol)和DMF 70 mL,搅拌下于室温反应13 h。减压蒸干反应液,加入乙酸乙酯350 mL,用水(3×350 mL)洗涤,无水硫酸钠干燥,于42℃减压浓缩后,经硅胶柱层析[洗脱剂:V(乙酸乙酯)∶V (石油醚)=1∶20]纯化,乙醇重结晶得黄色晶体2 30.0 g,产率89.0%;IRν:3 448,2 972,2 926,2 858,1 737,1 715,1 690,1 594,1 436 cm-1。

(2)6-[3-乙酰胺基-4-(β-D-阿洛吡喃糖基)苯甲酰基]藤黄酸甲酯(3)的合成

在干燥的反应瓶中依次加入4-(D-四乙酰吡喃阿洛糖氧基)苯甲酸氨基乙酰化物4.00 g,二氯甲烷20 mL和二氯亚砜0.81 mL,氮气保护下搅拌使其溶解;滴加吡啶0.61 mL的二氯甲烷(5 mL)溶液,滴毕,于室温反应0.5 h。减压旋出二氯亚砜与二氯甲烷,加20 mL二氯甲烷稀释得溶液A。

在干燥的反应瓶中依次加入2 3.00 g(4.67 mmol),DMAP 0.57 g(4.67 mmol),二氯甲烷20 mL及三乙胺1.3 mL,搅拌使其溶解;于10 min内滴加溶液A 20 mL,滴毕,于室温反应30 min。蒸出二氯甲烷,残余物用乙酸乙酯(50 mL)和水(50 mL)溶解。分液,水层用乙酸乙酯(2×25 mL)萃取,合并有机层和萃取液,用水洗涤,无水硫酸钠干燥,经硅胶柱层析[洗脱剂:V(乙酸乙酯)∶V (正己烷)=1∶2]纯化得淡黄色固体B 3.3 g,产率61.11%。

在干燥的反应瓶中依次加入B 2.31 g(2 mmol),二丁基氧化锡0.50 g(2 mmol)和无水甲醇30 mL,搅拌使其溶解;氮气保护下于70℃(回流)反应8 h。反应液经硅胶柱层析[洗脱剂:V (二氯甲烷)∶V(甲醇)=20∶1]纯化得淡黄色固体3 1.08 g,产率54.82%;1H NMRδ:8.68(s,1H),8.42(d,J=8.4 Hz,1H),7.48(d,J=9.0Hz,1H),7.36(d,J=7.2 Hz,1H),6.41(d,J=10.2 Hz,1H),5.92(t,J=7.8 Hz,1H),5.61(d,J=10.2 Hz,1H),5.42(d,J=7.2 Hz,1H),5.11(s,1H),5.04(s,1H),4.36(s,1H),4.00~3.78(m,5H),3.50(s,3H),3.42 (d,J=6.6 Hz,2H),3.29(s,1H),2.99(d,J=8.4 Hz,2H),2.53(d,J=9.0 Hz,1H),2.27(q,J=9.0 Hz,2H),1.83~1.80(m,2H),1.77(s,3H),1.72(s,3H),1.70(s,3H),1.67 (s,3H),1.66(s,3H),1.64(s,2H),1.60(s,3H),1.56(s,3H),1.48(s,3H),1.28(s,3H);IRν:3 419,2 925,2 855,1 740,1 660,1 605,1 539,1 463,1 431,1 384,1 322,1 228,1 262,1 188,1 138,1 109,1 065,1 046,907,885,805,756 cm-1。

(3)6-(2,3-环氧丙基)藤黄酸甲酯(4)的合成

在干燥的反应瓶中依次加入2 5.00 g(7.79 mmol),碘化钾3.88 g(23.37 mmol),无水碳酸钾5.37 g(38.91mmol)和无水乙腈50mL,搅拌使其溶解;于室温滴加环氧氯丙烷1.93 g(23.39 mmol),滴毕,回流反应2 d。抽滤,滤液低压旋出乙腈后经硅胶柱层析[洗脱剂:V(乙酸乙酯)∶V (正己烷)=1∶4]纯化得淡黄色固体4 2.8 g,产率51.55%;1H NMRδ:7.42(d,J=7.2 Hz,1H),6.76(d,J=10.2 Hz,1H),5.95(t,J=7.2 Hz,1H),5.54(d,J=10.2 Hz,1H),5.05(s,2H,32-H),4.22(dd,J=3.0 Hz,1H),3.83~3.80(m,1H),3.72(t,J=3.0 Hz,3H),3.46~3.42(m,1H),3.41(s,3H),3.24(d,J=10.2 Hz,1H),2.96(d,J=6.0 Hz,2H),2.89~2.87 (m,1H),2.72(q,J=2.4 Hz,1H),2.50(d,J= 9.0 Hz,1H),2.29(dd,J=4.2,1H),2.04~2.01 (m,2H),1.75(s,3H),1.69(s,3H),1.64(s,3H),1.54(s,3H),1.43(s,3H),1.25(s,3H),1.24(s,6H);IRν:2 971,2 926,1 736,1 710,1 662,1 606,1 589,1 457,1 427,1 224,1 178,1 136 cm-1。

(4)5的合成

氮气保护,在干燥的反应瓶中依次加入2 5.00 g(7.79 mmol),碘化钾1.29 g(7.79 mmol),无水碳酸钾2.15 g(15.58 mmol)和DMF 50mL,搅拌下缓慢滴加1,3-二溴丙烷1.57 g(7.79 mmol),滴毕,于30℃反应4 h。滴加吗啉0.76 g(17.14 mmol),滴毕,反应1 h。过滤,残余物用乙酸乙酯(50 mL)和水(50 mL)溶解。分液,水层用乙酸乙酯(3×50 mL)萃取,合并有机层和萃取液,用无水硫酸钠干燥,经硅胶柱层析[洗脱剂:V(乙酸乙酯)∶V(正己烷)=1∶2]纯化得淡黄色固体5 3.41 g,产率51.1%;1H NMRδ:6.69(s,1H),6.66(t,J=6.0 Hz,1H),5.54(d,J=10.2 Hz,1H),5.11(t,J= 6.6 Hz,1H),5.06(s,1H),4.09(d,J=6.6 Hz,1H),3.81(t,J=8.4 Hz,1H),3.72~3.70(m,3H),3.68(s,3H),3.64(t,J=9.0 Hz,2H),3.56(t,2H),3.39(t,J=9.6 Hz,2H),3.36(d,J=8.4 Hz,2H),3.26(dd,J=6.0 Hz,1H),3.08 (s,1H),2.74(t,J=5.2 Hz,1H),2.59~2.55 (m,6H),2.49(d,J=8.4,1H),2.43(s,3H),2.08(t,J=10.2 Hz,4H),1.96(s,3H),1.94~1.91(m,1H),1.79~1.78(m,1H),1.76(s,3H),1.68(s,3H),1.67(s,3H),1.65(s,1H),1.58(s,3H),1.56(s,3H),1.43(s,3H),1.35 (s,3H),1.14(s,3H);IRν:3 436,2 969,2 925,2 856,1 739,1 714,1 628,1 585,1 454,1 398,1 383,1 219,1 176,1 122 cm-1。

(5)6-(2-N-甲基哌嗪-乙基)-藤黄酸甲酯(6)的合成

向干燥的反应瓶中依次加入2 321 mg(0.5 mmol),碳酸钾138 mg(1 mmol),碘化钠78.75 mg (0.52mmol)及DMF 10mL,密闭反应体系,搅拌下缓慢滴加1,2-二溴乙烷98 mg(0.52 mmol)的DMF (5 mL)溶液,滴毕,于30℃反应3 h。反应液倒入50 mL水中,用乙酸乙酯(3×50 mL)萃取,合并有机相,用无水硫酸镁干燥,滤液于40℃减压浓缩得黄色粗品,经硅胶柱层析[洗脱剂:V(乙酸乙酯)∶V(正己烷)=1∶15]纯化得淡黄色固体Ⅰ262mg,产率68.77%。

向干燥的反应瓶中依次加入Ⅰ224 mg(0.3 mmol),碳酸钾82.8 mg(0.6 mmol)及DMF 10 mL,搅拌下缓慢滴加N-甲基哌嗪33 mg(0.33 mmol)的DMF(5 mL)溶液,滴毕,于室温反应18 h。倒入50 mL水中,用乙酸乙酯(3×50 mL)萃取,合并有机相,用无水硫酸镁干燥,滤液于40℃减压浓缩得黄色粗品,经硅胶柱层析[洗脱剂:V (乙酸乙酯)∶V(正己烷)=1∶3]纯化得淡黄色固体6 160 mg,产率61.54%;1H NMRδ:7.56 (d,J=6.9 Hz,1H),6.55(d,J=10.2 Hz,1H),5.94(t,J=7.3 Hz,1H),5.75(d,J=10.2 Hz,1H),5.05(m,2H),3.67(t,J=7.4 Hz,2H),3.43(s,3H),3.32(m,1H),3.15(m,1H),2.94 (m,2H),2.72~2.51(br,3H),2.36(br,7H),2.31(m,1H),2.01(m,2H),1.73(br,5H),1.69(s,3H),1.68(s,3H),1.66(s,3H),1.65 (s,3H),1.55(s,3H),1.46(s,3H),1.41(m,1H),1.28(s,3H);IRν:3 438,2 980,2 940,2 846,2 798,2 704,1 731,1 676,1 593,1 453,1 429,1 383,1 314,1 294,1 234,1 102,1 007,959,838,799 cm-1。

(6)6-[(2-N-乙醇胺基)-乙基]-藤黄酸甲酯(7)的合成

用乙醇胺替代N-甲基哌嗪,用1.2(5)方法合成淡黄色固体7 160 mg,产率65.31%;1H NMRδ:7.46(d,J=6.9 Hz,1H),6.54(d,J=10.2 Hz,1H),5.95(t,J=7.4 Hz,1H),5.74(d,J=10.2 Hz,1H),5.12~4.89(m,4H),3.60~3.22(m,5H),3.43(s,3H),3.32 (m,1H),3.17(m,1H),2.94(m,2H),2.72~2.51(br,3H),2.36(br,7H),2.30(m,1H),2.01(m,2H),1.77(br,5H),1.69~1.67(m,9H),1.65(s,3H),1.55(s,3H),1.46(s,3H),1.44(m,1H),1.12(s,3H);IRν:3 410,2 957,2 924,2 854,1 738,1 716,1 663,1 606,1 515,1 463,1 384,1 322,1 258,1 110,1 043,849,690,606 cm-1。

2 结果与讨论

本文以1为原料,经酯化得2;通过对2的6-位酚羟基进行结构修饰,合成了5个新型的藤黄酸衍生物。实验结果表明,1酯化为2后,稳定性有较大改善;对2的6-酚羟基分别引入含杂原子的脂肪链,含杂原子的环状结构以及糖链等水溶性较大的基团结构,水溶性有较大改善。此外,5通过在10-位上1,4加成引入一个杂环,同样起到了增加水溶性的效果。

[1]丘嵛兴.“736-1”对小鼠网状细胞肉瘤的作用[J].江西医药,1984,(1):1-9.

[2]Yu J,Guo Q L,Yu QD,etal.Repression of telomerase reverse tarnseriptase mRNA and hTETR Promoter by gambogic acid in human gasrtic carcinoma cells[J].Cancer Chemother Phnnaacol,2006,10(1):1-10.

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[5]雷秋模,刘金妹.藤黄抗癌作用研究回顾与展望[J].肿瘤防治杂志,2003,10(2):216-219.

[6]Jin Zhang,Xun Zhang,Yong-quan Wang.Inducing differentiation effect of gambogic acid on tumor cells[J].The Practical Journal of Cancer,2003,18(1): 9-10.

[7]刘举,王洋,周云鹏,等.藤黄酸衍生物的合成[J].合成化学,2013,21(2):217-219.

[8]王洋,张启景,刘举,等.藤甲酰苷的合成及抗肿瘤活性研究[J].中国新药杂志,2013,22(23):13-18.

Synthesis of Novel Gambogic Acid Derivatives

WANG Yang1,ZHANG Xue1,MA Li-yan1,XIAO Jing-chao1,LIU Ju1,LIU Yang1,ZHOU Yun-peng1,HAN Shuang2

(1.College of Pharmacy,Liaoning University,Shenyang 110036,China; 2.Liaoning Cancer Hospital&Institute,Shenyang 110042,China)

In order to improvewater solubility and stability,6-hydroxyl of gambogic acidmethyl ester wasmodified by etherification or esterification to obtain five novel gambogic acid derivatives.The structureswere characterized by1H NMR and IR.

gambogic acid;derivative;synthesis

O623.626;O623.624

A

1005-1511(2014)02-0222-04

2013-01-20;

2014-01-26

国家重大新药创制科技重大专项(2009ZX09103-030)

王洋(1980-),男,汉族,江苏泗阳人,硕士研究生,主要从事有机小分子的合成研究。

周云鹏,硕士,实验师,E-mail:13940355775@163.com;韩爽,统计师,E-mail:51plan@sohu.com

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