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新型维甲酸类化合物的合成及生物活性分析

2015-10-19张黎君黄小莹

河南科技 2015年24期
关键词:维甲酸偶联中间体

张黎君 黄小莹

(河南化工职业学院,河南 郑州 450000)

新型维甲酸类化合物的合成及生物活性分析

张黎君 黄小莹

(河南化工职业学院,河南 郑州 450000)

维甲酸类化合物是天然维生素A代谢生成的衍生物,并且涵盖与其结构相似的人工合成物,截至到目前已发现4000余种维甲酸类化合物,并且广泛应用于医疗领域中。由于绝大多数的维甲酸类化合的医疗剂量与中度剂量接近,造成医疗隐患,由此新型维甲酸类化合物的研制合成已势在必行。

新型;维甲酸;生物活性

新型维甲酸类化合物主要将苯甲醚作为原料,经转化反应生成硼酸中间体2,将羟基丙酮12作为原料,经转化反应生成共轭烯烃溴代物3[1],后硼酸中间体2与共轭烯烃溴代物3、4-溴-2-氟苯甲酸甲酯以及6-溴烟酸甲酯生成得到类似维甲酸化物和1a~1c,经测试结果表明,均具备一定的药物活性,其中,1b的IC50值更低,医用效用良好。

1 合成实验

1.1试剂与仪器

BrukerAM-400(400MHz)测定核磁共振氢谱、BrukerAM-400(100.6MHz)测定核磁共振碳谱、BrukerAM-400(376.5MHz)测定核磁共振氟谱、Nicolet380FT-IR测定红外光谱、Fimiigan-MAT-8430测定MS、WRS-2A显微熔点测定仪测定熔点。

实验中应用的化学试剂均由萨恩化学有限公司与上海泰坦科技有限公司提供,实验中应用的分析纯溶液均由上海凌峰化学试剂有限公司与上海政创公司提供,中国科学院细胞库赞助人原髓细胞红血病细胞。

1.2实验方法

1.2.11a的合成

将甲苯(8ml)、四(三苯基膦)钯(0.057mol,0.065g)、共轭烯烃溴代物3(1.9mmol,0.5g)、硼酸中间体2(1.9mmol,0.5g)的混合溶液中滴入碳酸钠溶液(4.0mmol,2mL),规格为2.0mol/L,于85摄氏度环境下反应2h,结束后冷却,加水淬灭。使用乙酸乙醚(5mL×3)对反应液进行萃取,随后洗涤,用无水硫酸钠过滤干燥,在快速柱层析分离后得到偶联产物——黄色固体(1.7mmol,0.7g),88%产率,HRMS(ESI)calcd forC28H38NaO3[M+Na]+445.2714,found445.2693。

于10mL乙醇中溶入偶联产物(0.2mmol,84mg),随后加入NaOH溶液(4.0mmol,0.5mL,2mol·L-1),待反应12h后冷却,随后使用盐酸(1mol L-1)调配PH值为2,使用乙酸乙醚(5mL×3)对反应液进行萃取,随后洗涤,用无水硫酸钠过滤干燥,经快速柱层析分离提纯,最终得到1a,67%产率。HNMR(400MHz)δ:1.29(s,6H)、1.36(s,6H)、1.72(s,4H)、2.05~2.00(m,2H)、2.25(s,3H)、2.70(t,J= 4.0Hz,2H)、2.93(t,J=4.0Hz,2H)、3.82(s,3H)、4.22(q,J= 8.0Hz,2H)、5.84(s,1H)、6.26(d,J=16.0Hz,1H)、6.84(s,1H,ArH)、6.92(d,J=1.60Hz,1H)、7.03(s,1H,ArH);CNMR(100MHz,CDCl3)δ:13.92,22.39,31.78,31.92,32.70,33.68,34.59,35.15~,35.23,38.16,55.38,108.64,117.16,124.12,129.53,131.57,131.89,136.63,136.76,145.61,146.28,155.10,155.91,171.53;IR(KBr)v:805,1047,1188,1262,1462,1499,1594,1676,2854,2927,2958,3419cm-1;HRMS(ESI)calcd for C26H33O3[M+Na]+393.2436,found1393.2429。

1.2.21b的合成

1b合成方法与1a相同,在100摄氏度下与硼酸中间体2、4-溴-2-氟苯甲酸甲酯反应12h后生成偶联产物——无色液体,88%产率,HRMS(ESI)calcd for C23H27FNaO3[M+Na]+393.1827,found393.1829。

偶联产物经碱性水解后,最终得到白色固体1b,97%产率。HNMR(400MHz,CDCl3)δ:1.36(s,6H)、1.40(s,6H)、1.77(s,6H)、3.88(s,6H)、3.97(s,1H,ArH)、7.33(s,1H,ArH)、7.50~7.46(m,2H,ArH)、8.15~8.11(m,1H,ArH);CNMR(100MHz,CDCl3)δ:117.90(d,JF,C=23.0Hz),31.84、31.97、33.82、34.73、35.12、55.59、109.15、115.40,118.12(d,JF,C=23.0Hz),126.16(d,JF,C=3.0Hz),126.19(d,JF,C=3.0Hz),146.93(d,JF,C=10.0Hz),147.03(d,JF,C= 10.0Hz),162.07(d,JF,C=259.0Hz),163.66(d,JF,C= 259.0Hz);IR(KBr)v:704、735、882、1198、1622、1685、2858、2929、2964cm-1;HRMS(ESI)calcd for C22H24FO3[M+ Na]+355.1712,found355.1716。

1.2.31c的合成

1c合成方法与1a相同,在100摄氏度下由硼酸中间体2、6-溴烟酸甲酯反应12h后生成偶联产物——白色固体,63.5%产率,HRMS(ESI)calcd for C22H28NO3[M+Na]+354.2065,found354.2050。

偶联产物经碱性水解后,最终得到白色固体1c,100%产率。HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ:1.26(s,6H)、1.32(s,6H)、1.67(s,4H)、3.85(s,3H)、7.03(s,1H)、7.78(s,1H)、7.98(d,J=8.0Hz,1H)、8.27(d,J=8.0Hz,1H);CNMR(100MHz,DMSO-d6)δ:31.92、32.19、33.85、34.89、35.09、56.17、110.02、125.63、124.71、125.59、129.28、137.13、137.26、148.17、150.56、155.41、159.30、166.82;IR(KBr)v:738、795、864、1192、1604、1709、2858、2924、2963 cm-1;HRMS(ESI)calcd for C21H24NO3[M+Na]+338.1763,found338.1761。公式反应如图1所示。

图1 

2 合成物诱导肿瘤分化活性分析

细胞平水评价实验主要利用HL-60细胞实现,在5%二氧化碳和37℃环境下置于细胞培养瓶内持续生长,并且应用DMEM高糖培养基培养,于高糖培养基中加入10%灭活胎牛血清、链霉菌(100μ/mL)和青霉素(100units/mL),进行细胞毒性实验之前,需要提前一天于96孔板内种植1×104个/孔,其次,应用噻唑蓝方法对各材料的细胞毒性进行分析考察。

通过噻唑蓝法测量得到1a~1c的药物活性,将HL-60细胞植入孔板过夜孵化后,将一定量的1a~1c溶于PBS缓冲液(内含0.5%DMSO),制成10μmol·L-1浓度的目标分子1a~1c溶液,并分别稀释到0.1μmol·L-1、0.5μmol· L-1、1μmol·L-1、5μmol·L-1,将不同浓度的分子目标孵化HL-60细胞2d后,融入20μ噻唑蓝,孵化两小时后应用平板离心机离心96孔板,5min后倒掉溶液,置入DMSO200μL,震摇20min,最后用酶标仪得到测量结果,该实验数据用作1a~1c三个维甲酸类似物的诱导肿瘤分化活性分析。

在合成出1a~1c三个维甲酸类似物后,将全反式维甲酸作为对照材料,以白血病细胞株HL-60为例,对1a~1c的诱导肿瘤分化活性进行分析(利用DMSO溶液在570nm的吸收值算出活细胞数量,进而分析各分子诱导分化能力的,并且计算半浓度抑制值—IC50)。

测试结果表明,1a~1c浓度升高后HL-60的细胞活性均有所降低,代表1a~1c化合物均具备生物活性,经计算,1b的IC50值在三者中最低,呈现优异的药物活性,由于维甲酸药物的中毒计量接近于治疗计量,所以C50值最低的1b新型维甲酸类化合物的药用价值更高。

3 结语

通过反应合成1a~1c维甲酸类化合物,其中1b(C22H24FO3)的IC50值更低,降低医疗隐患发生率,其次,根据试验可得新型维甲酸类化合物的药用价值更高,具备良好的安全性和发展前景,值得在医疗领域广泛应用。

[1]张媛媛,徐爱晖.维甲酸类化合物的作用机制及对肺肿瘤的研究进展[J].临床肺科杂志,2010,15(4):529-531.

Synthesisand Biological Activity Analysisof a New Typeof Retinoic Acid

Zhang Lijun Huang Xiaoying
(Henan Vocational College of Chemical Technology,Zhengzhou Henan450000)

Retinoic acid compounds arederivativesgenerated by natural vitamin A metabolism,and containthe synthetic material withsimilarstructure,more than 4000 kinds of retinoic acid compounds have been found so far,and are widely used in the medical field.Due tothe medical dosageof most retinoic acidcompounds is close to moderate dose,it will cause health risks,thereby research&development and synthesis of a novel retinoid compound is imperative under the situation.

novel;retinoic acid;biological activity

TQ463

A

1003-5168(2015)12-0151-2

2015-11-30

张黎君(1989.3-),女,本科,助教,研究方向:应用化学。

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