告达庭丙酸酯及丙二酸酯的合成*

陶雪芬

(浙江中医药大学药学院，浙江　杭州　310053)



告达庭丙酸酯及丙二酸酯的合成*

陶雪芬

(浙江中医药大学药学院，浙江杭州310053)

以耳叶牛皮消CynanchumauriculatumRoyle ex Wight 的块根为原料，经乙醇、氯仿提取，经硅胶柱色谱分离获得告达庭单体，并以其为原料，经半合成获得告达庭丙酸酯和告达庭丙二酸酯，以便进一步对其进行抗肿瘤活性研究。以告达庭为原料，在DCC和少量DAMP的催化下与酸反应成酯。结果表明：合成了告达庭丙酸酯和丙二酸酯，结构经1H NMR和13C NMR鉴定，并开展药理活性实验。通过该实验方法能合成告达庭酯类化合物。

告达庭；丙酸酯；丙二酸酯；合成

我国植物资源丰富，而且众多植物具有药用活性成分[1]，如生物碱、多糖、苷等。其中，从玄参科、毛茛科等[2]植物中发现的C21甾体衍生物，因具有抗炎、抗肿瘤等功能，目前被广泛应用于临床中。这类生物活性物质还普遍存在于萝摩科植物，如白薇C.atratumBunge、徐长卿C.paniculatumKitagawa、白首乌Cunanchumauriculatum等。尽管C21甾体苷有良好的药理活性，但由于其在植物中含量很低，而且提取、分离、纯化以及鉴定等工作比较繁琐。相比较而言，获取苷元显得比较简便[3]。通过得到的苷元，对其进行结构修饰，改变其水溶性，有利于提高其生物利用度。因此，本实验探究以白首乌提取的告达庭苷元为中间体，通过半合成的方法制备C21甾体苷，具有实际意义。

1　实验部分

1.1仪器与试剂

DHJF-8002低温恒温搅拌反应浴，郑州长城科工贸有限公司；恒温磁力搅拌仪；ZF-7型暗箱三用紫外线分析仪，上海嘉鹏科技有限公司；旋转蒸发仪，郑州长城科工贸易有限公司。

丙酸(分析纯)，天津博迪化工股份有限公司；丙二酸(分析纯)，天津博迪化工股份有限公司；4-二甲氨基吡啶(DMAP)，上海源叶生物技术有限公司；N,N-二环己基碳二亚胺(DCC)，上海源叶生物技术有限公司。

白首乌经浙江省医学科学院药物所张治国研究员鉴定为耳叶牛皮消CynanchumauriculatumRoyle ex Wight 的块根，购自四川省。

1.2合成路线

以自行提取得到的告达庭苷元(1)为原料，在DCC和DMAP的催化下与酸反应得告达庭酯(2a～b)。结构式、合成路线见图1、图2。

图1　合成路线

图2　告达庭及其衍生物的结构

1.3告达庭苷元的提取分离

1.3.1总苷提取[4-6]

取白首乌干燥块根10 kg，粉碎，加入240 L MeOH，回流提取3次(每次2 h)，合并提取液，减压回收溶剂，得MeOH提取物880 g。往该提取物中加入8 L氯仿，水浴加热2 h，冷却后过滤，减压回收氯仿，得氯仿提取物320 g。再将氯仿提取物浸入3 L n-C6H14中，加热回流2次(每次30 min)，得n-C6H14不溶部分，干燥，得总苷305 g。

1.3.2酸水解[7-8]

取总苷32.4 g，加入250 mL 10%HCl-乙醇溶液，加热回流4 h，反应至TLC不显示原料斑点。待反应结束，将反应产物置于室温环境自然冷却。

1.3.3酸水解产物处理分离

用40% NaOH溶液中和至pH=7，减压浓缩干燥，在硅胶柱中进行洗脱，洗脱剂CH2Cl2:CH3OH=80:1(V:V)，得到化合物1。化合物1的1H NMR和13C NMR数据与文献[9]报道中告达庭苷元数据相符。

1.4告达庭酯的合成

1.4.1告达庭丙酸酯(2a)合成

在50 mL的三颈瓶中依次加入告达庭苷元 98 mg(0.2 mmol)，DMAP4.9 mg(0.04 mmol)，丙酸11 mg(0.24 mmol)，二氯甲烷溶液(8 mL)，冰水浴冷却至0 ℃后加入DCC 49.5 mg(0.24 mmol)，加毕自然升温至室温，维持室温反应直到TLC不显示原料斑点。过滤反应液，用二氯甲烷(10 mL)洗3次。合并二氯甲烷液，再用5%盐酸(3×20 mL)，饱和碳酸氢钠溶液(3×20 mL)和饱和氯化钠溶液(3×20 mL)洗。取有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩，硅胶色谱柱纯化得白色非结晶粉末 27.3 mg，产率25%。结构经1H NMR 分析，并通过与告达庭苷元的1H NMR比较，确定为告达庭丙酸酯。

1.4.2告达庭丙二酸酯(2b)合成

依次加入告达庭苷元 98 mg(0.2 mmol)，DMAP4.9 mg(0.04 mmol)，丙二酸11 mg(0.24 mmol)，二氯甲烷溶液(8 mL)，冰水浴冷却至0 ℃后加入DCC 49.5 mg(0.24 mmol)，加毕自然升温至室温，维持室温反应直到TLC不显示原料斑点。过滤反应液，用二氯甲烷(10 mL)洗3次。合并二氯甲烷液，再用5%盐酸(3×20 mL)，饱和碳酸氢钠溶液(3×20 mL)和饱和氯化钠溶液(3×20 mL)洗。取有机相用无水硫酸钠干燥，减压浓缩，硅胶色谱柱纯化得白色非结晶粉末 23.04 mg，产率20%。结构经1H NMR 分析，并通过与告达庭苷元H信号比较，确定为目标产物告达庭丙二酸酯。

1.5分离与纯化

1.5.1洗脱剂的选择

良好的洗脱剂应满足以下两个条件：能使待测组分分开且Rf值在0.25～0.3之间。在本实验中，尝试了不同的有机溶剂配比对反应物的洗脱能力，经过比较，最终选择了二氯甲烷:甲醇=60:1(V:V)作洗脱剂。

1.5.2装柱和上样

取柱层析硅胶适量，加入二氯甲烷搅拌溶解成流体，加至约柱长的2/3，让其沉降至不再变动，将上述反应产物溶于少量二氯甲烷中，上样。

1.5.3洗脱

二氯甲烷:甲醇=60:1(V:V)为洗脱剂进行洗脱，以20 mL试管接洗脱液,TLC检测(以告达庭苷元为对照)，结果显示告达庭丙酸酯：试管1～10无斑点，11～14有斑点(为产物)，17～19有斑点(为原料)，15～16、20～25无斑点；告达庭丙二酸酯：试管1～8无斑点，9～11有斑点(为产物)，14～15有斑点(为原料)，12～13、16～21无斑点。将显示同一斑点的试管内容物收集，用旋转蒸发仪旋干，即得产物与原料。

2　讨论与结论

C21甾体衍生物是一类具有抗炎、抗肿瘤等功能的生物活性物质。目前就抗肿瘤方面，近年来有大量的实验人员做了相关实验，来验证C21甾体苷有抗肿瘤作用。例如，张如松等[10]研究发现耳叶牛皮消甾体总苷具广谱的抗肿瘤作用；王冬艳等[11]通过小鼠造模实验，探究并推测了白首乌C21甾体苷对肝癌实体瘤细胞的凋亡作用及其机制；印敏等[12]通过体外抗肿瘤实验，发现白首乌甾体总苷对4种人癌细胞株(人大肠癌细胞、人前列腺癌细胞、人宫颈癌细胞、人肺癌细胞)均有较强的体外细胞毒作用，且呈浓度依赖性。但由于C21甾体苷在植物中含量很低，提取、分离、纯化以及鉴定等工作比较繁琐，相比较而言，获得苷元比较简便。因此，探究以苷元为中间体，通过半合成的方法制备各种C21甾体苷，为后续进行药理活性实验具有实际意义。

在本次实验中，采用了酸水解来获得告达庭苷元。由于总苷水解率较低，通过改变酸的浓度比较水解产率，最终发现并选择适当提高酸的比例，从而使水解相对趋向完全。在分离纯化时，考虑到柱效问题，因此选择了细长型的层析柱。此外，在上样时，由于产物的量比较少，故采用了湿法上样。湿法上样时，加入了少量二氯甲烷来溶解，并用滴管吸取后淹层析柱的内壁缓慢滴加，以保证产物转移完全，减少损失。在TLC检测时，有时候斑点因边缘效应或制备缺陷而难以判断，所以为避免影响判断，使用了交叉点板。

现代药理研究表明C21甾体衍生物有显著抗肿瘤效果，对资源的开发和利用起到了积极作用，但实验合成的目标产物告达庭丙酸酯及丙二酸酯，还需进一步研究其抗肿瘤活性。

[1]金玺. 我国药用植物资源利用的研究[J]. 中国资源利用,2011, 29(4): 39-41.

[2]陶雪芬, 徐佳丽, 张如松. 萝藦科各属植物C21甾体苷类成分及药理活性研究进展[J]. 中国民族民间医药,2009, 17: 40-42.

[3]陶雪芬, 张如松. 告达庭葡萄糖苷的合成及抗肿瘤活性研究[J]. 中国现代应用药学, 2011, 28(7): 644.

[4]宋康, 张锋, 杜方岭. 不同提取工艺下白首乌C21甾苷含量研究[J]. 中国食物与营养,2010, (10): 47-49.

[5]刘海港,黄雄,谢光辉,等. 白首乌中一个新的C21甾体苷类化合物[J]. 中国药科大学学报,2009, 40(1): 34-36.

[6]张如松, 叶益萍, 李晓誉等. 黑鳗藤中C21甾体苷的分离和结构测定[J]. 化学学报, 2003, 61(12): 1991-1996.

[7]赵鑫,沈舒,李友宾. 白首乌中C21甾总苷盐酸水解条件的优化[J]. 现代中药研究与实践, 2011, 25(1): 39-41.

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[12]印敏,冯煦,董云发,等.白首乌化学成分与药理活性研究进展[J].中国野生植物资源,2004, 23(2): 8-11.

Synthesis of 3-O-propionyl Caudatin and 3-O-(α-carboxyl) Acetyl Caudatin*

TAOXue-fen

(College of Pharmaceutical Science, Zhejiang Chinese Medicinal University, Zhejiang Hangzhou 310053, China)

3-O-propionyl Caudatin and 3-O-(α-carboxyl) acetyl Caudatinin were synthesized to further research. The target compounds of 3-O-propionyl Caudatin and 3-O-(α-carboxyl) acetyl Caudatin were synthesized from Caudatin by reaction with acid catalyzed by DCC and DAMP. Results showed that 3-O-propionyl Caudatin and 3-O-(α-carboxyl) acetyl Caudatin were synthesized. Bytheexperimental methods of the products 3-O-propionyl Caudatin and 3-O-(α-carboxyl) acetyl Caudatin were synthesized.

caudatin; propionate; malonate; synthesis

浙江省教育厅科研项目 (Y201327138);浙江中医药大学科研基金重点项目(2012ZZ08)。

陶雪芬(1977-)，女，讲师，博士，主要从事药物设计与研发。

TQ914.1

A

1001-9677(2016)02-0042-03