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新型大黄酸烟酸偶联物的合成及抗血小板聚集活性

2021-08-13尚飞扬姚传勇戴卫国何黎琴

合成化学 2021年6期
关键词:烟酸偶联烷烃

丁 乐, 尚飞扬, 姚传勇, 戴卫国, 何黎琴

(安徽中医药大学 药学院,安徽 合肥 230038)

血栓性疾病的发病率与死亡率较高,严重危害人类健康。临床应用表明,抗血小板药物能够抑制血小板的黏附、聚集和释放,有助于减少心脑血管不良事件的发生,降低血栓疾病的发病率和死亡率[1]。目前临床使用的抗血小板药物较多,但存在抗血小板聚集疗效不佳、药物抵抗或增加出血风险等缺点[2-4]。因此,寻找高效低毒的新型抗血小板药物是药学工作者关注重点问题之一。

导致血栓形成的因素有很多,其中血小板聚集对血栓的形成起着关键的作用。人类血小板表面上存在脂蛋白特异性位点,与LDL-C、 ox-LDL结合后可激活血小板,增强腺苷二磷酸酶和凝血酶诱导的血小板聚集作用[5]。此外,高浓度的LDL-C、 ox-LDL可以直接引起血小板聚集。因此,利用拼合原理,选用具有抗血小板聚集活性和降低LDL-C的活性成分进行偶联,以期得到更好的抗血小板药物,不失为一种具有良好发展前景的药物设计思路。

大黄是常用中药之一,《神农本草经》上记载:“大黄主下淤血,血闭,寒热,破症瘕积聚,留饮,宿食,荡涤肠胃,推陈致新,通利水杀,调中化食,安和五脏,生山谷”。由此可知,活血化瘀作用是大黄的重要功效之一。大黄酸是中药大黄的主要有效成分之一,谭鹏等[6]的研究表明,大黄酸对血小板表面的P2Y12受体有较高的亲和力,与其结合可有效阻断ADP诱导的血小板聚集,从而抑制血栓形成。但由于大黄酸溶解性较差,生物利用度较低,使大黄酸的临床使用受到了很大限制。现已有多个课题组对大黄酸进行了结构修饰,得到的系列大黄酸衍生物在药理活性、溶解性能和生物利用度方面均具有较大的改善[7-10],这为大黄酸的进一步的修饰改造打下良好的基础。

烟酸为临床上常用的调节血脂异常的药物,在药理剂量下能降低总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、极低密度脂蛋白胆固醇(VLDL-C)、三酰甘油(TG)的量,同时还能够有效地升高高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平[11-13]。烟酸除了具有良好的降血脂作用外,还有扩张外周血管,抑制血小板聚集,抑制TXA2合成和促进PGI2合成等作用[14]。孪药是指将两个相同或不同的先导化合物或药物经共价键连接,缀合成的新分子,在体内代谢生成以上两种药物而产生协同作用,增强活性或产生新的药理活性,或者提高作用的选择性。成功用于临床的孪药不少,如依托贝特,为氯贝酸(贝特类)与烟酸通过化学键连接所形成的前体药物。它不仅具有贝特类药物所具有的强大的降低总胆固醇(TG)和升高高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)血中浓度的能力,同时还具有烟酸类强大的降低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的能力和中等强度地降TC及能轻微地降低血压,有贝特和烟酸的双重功效而又减少和弥补了它们各自的缺陷和不足。

受此启发,本文将具有P2Y12受体阻滞作用的大黄酸(1)与具有降低LDL-C作用的烟酸通过不同连接桥偶联,设计并合成了5个新型的大黄酸烟酸偶联物(3a~3e, Scheme 1),并对其体外抗血小板聚集活性进行了初步评价,期望得到具有多靶点的高疗效、低不良反应并产生的协同作用的抗血小板药物。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

Mel-TEMP Ⅱ型数字熔点仪;Bruker AV Ⅲ 600 MHz型核磁共振仪;Finnigan LCQ Advantage MAX型液质联用质谱仪。

大黄酸(98%),西安小草植物科技有限责任公司;二溴烷烃,分析纯,上海麦克林生化科技有限公司;烟酸,分析纯,国药集团化学试剂有限公司;其余所用试剂均为分析纯。

1.2 合成

(1) 大黄酸-溴代烷基酯(2a~2e)的合成通法[15]

将大黄酸284 mg(1 mmol),三乙胺0.6 mL(4 mmol),四正丁基溴化铵322 mg(1 mmol)加入到10 mL四氢呋喃(THF)中,于30 ℃搅拌5 min;加入二溴烷烃4 mmol,反应至终点(TLC检测)。过滤,滤液减压浓缩,残余物经硅胶柱层析[洗脱剂:A=V(乙酸乙酯)/V(石油醚)=1/5]纯化得黄色固体2a~2e,收率81%~85%。

(2)3a~3e的合成通法[12]

将2a~2e(0.5 mmol)溶于10 mL DMF中,依次加入烟酸123 mg(1 mmol),碳酸钾276 mg(2 mmol),催化量碘化钾,搅拌下于50 ℃反应至终点(TLC检测)。抽滤,滤液加水150 mL,用乙酸乙酯(3×50 mL)萃取,合并有机层,依次用饱和食盐水(50 mL)洗涤,无水硫酸钠干燥,抽滤,滤液减压浓缩,残余物经硅胶柱层析(洗脱剂:A)纯化得到深黄色固体3a~3e。

3a: 黄色固体,收率67.3%, m.p.136.3~137.7 ℃;1H NMR(CDCl3, 600 MHz)δ: 12.01(s, 1H, OH), 11.93(s, 1H, OH), 9.26(s, 1H, PyH), 8.79(s, 1H, PyH), 8.42(d,J=8.8 Hz, 1H, PyH), 8.33(d,J=8.9 Hz, 1H, PhH), 7.94(s, 1H, PhH), 7.86(d,J=8.7 Hz, 1H, PhH), 7.75~7.72(m, 1H, PyH), 7.43~7.39(m, 1H, PhH), 7.34(d,J=7.3 Hz, 1H, PhH), 4.72(t,J=6.2 Hz, 4H, CH2); HR-MS(ESI)m/z: Calcd for C23H16NO8{[M+H]+}434.0831, found 434.0913。

3b: 黄色固体,收率66.2%, m.p.123.7~125.6 ℃;1H NMR(CDCl3, 600 MHz)δ: 12.01(s, 1H, OH), 11.94(s, 1H, OH), 9.25(s, 1H, PyH), 8.77(s, 1H, PyH), 8.41(d,J=8.7 Hz, 1H, PyH), 8.32(d,J=8.8 Hz, 1H, PhH), 7.95(s, 1H, PhH), 7.87(d,J=8.4 Hz, 1H, PhH), 7.74~7.72(m, 1H, PyH), 7.42~7.37(m, 1H, PhH), 7.33(d,J=7.1 Hz, 1H, PhH), 4.72~4.69(t,J=6.1 Hz, 4H, CH2), 2.43~2.41(m, 2H, CH2); HR-MS(ESI)m/z: Calcd for C24H18NO8{[M+H]+}448.0988, found 448.1036。

3c: 黄色固体,收率77.9%, m.p.122.1~123.5 ℃;1H NMR(CDCl3, 600 MHz)δ: 12.02(s, 1H, OH), 11.94(s, 1H, OH), 9.23(s, 1H, PyH), 8.78(s, 1H, PyH), 8.38(s, 1H, PyH), 8.29(d,J=8.8 Hz, 1H, PhH), 7.91(s, 1H, PhH), 7.85(d,J=8.5 Hz, 1H, PhH), 7.72~7.67(m, 1H, PyH), 7.41~7.37(m, 1H, PhH), 7.35(d,J=7.0 Hz, 1H, PhH), 4.68(t,J=6.3 Hz, 4H, CH2), 1.77~1.75(m, 4H, CH2); HR-MS(ESI)m/z: Calcd for C25H20NO8{[M+H]+}462.1144, found 462.1229。

3d: 黄色固体,收率72.0%, m.p.118.3~120.1 ℃;1H NMR(CDCl3, 600 MHz)δ: 12.01(s, 1H, OH), 11.93(s, 1H, OH), 9.25(s, 1H, PyH), 8.79(s, 1H, PyH), 8.42(d,J=8.7 Hz, 1H, PyH), 8.32(d,J=8.7 Hz, 1H, PhH), 7.94(s, 1H, PhH), 7.87(d,J=8.8 Hz, 1H, PhH), 7.75~7.72(m, 1H, PyH), 7.43~7.39(m, 1H, PhH), 7.34(d,J=7.1 Hz, 1H, PhH), 4.69(t,J=5.9 Hz, 4H, CH2), 1.76~1.73(m, 4H, CH2), 1.56~1.53(m, 2H, CH2); HR-MS(ESI)m/z: Calcd for C26H22NO8{[M+H]+}476.1301, found 476.1386。

3e: 黄色固体,收率73.8%, m.p.113.7~115.4 ℃;1H NMR(CDCl3, 600 MHz)δ: 12.02(s, 1H, OH), 11.94(s, 1H, OH), 9.22(s, 1H, PyH), 8.77(s, 1H, PyH), 8.41(d,J=8.8 Hz, 1H, PyH), 8.30(d,J=8.8 Hz, 1H, PhH), 7.93(s, 1H, PhH), 7.87(d,J=8.8 Hz, 1H, PhH), 7.75~7.72(m, 1H, PyH), 7.43~7.39(m, 1H, PhH), 7.34(d,J=7.5 Hz, 1H, PhH), 4.37(t,J=6.1 Hz, 4H, CH2), 1.75~1.73(m, 4H, CH2), 1.42~1.39(m, 4H, CH2); HR-MS(ESI)m/z: Calcd for C26H24NO8{[M+H]+}490.1457, found 490.1546。

1.3 体外抗血小板聚集活性实验方法及结果

参照文献[16]方法,以阿司匹林(ASP)和烟酸为阳性对照药,采用比浊法对目标化合物3a~3e进行了体外抗血小板聚集活性测试,结果如表1所示。

表1 化合物3a~3e的血小板聚集抑制率(AIR)

2 结果与讨论

2.1 合成

将具有P2Y12受体阻滞作用的大黄酸,与具有降低LDL-C作用的烟酸通过不同碳数的烷基连接臂偶联,合成了5个新的大黄酸烟酸偶联物。在目标化合物合成路线设计的过程中,考虑到研究室前期曾对大黄酸与二溴烷烃反应的条件进行优化并以良好收率获得中间体2a~2e,参考此方法,以大黄酸为起始原料,与二溴烷烃反应生成相应的大黄酸溴代烷基酯,收率达80%以上;本文还对目标化合物的反应条件进行了考察与优化,发现其最佳反应条件为:DMF为溶剂,物料比n(大黄酸溴代烷基酯)/n(烟酸)=1/2,反应温度为50 ℃,收率66.2%~77.9%。

2.2 药理活性

体外抗血小板聚集活性实验结果表明(表1),目标化合物3a~3e对ADP诱导的血小板聚集具有较好的抑制作用,血小板聚集抑制率在11.68%~29.28%,除化合物3d(AIR为11.68%)的活性略低于阳性对照药阿司匹林(AIR为15.27%),其余化合物的活性均强于阳性对照药阿司匹林,尤其以3a的活性最佳(AIR为29.28%)。

利用拼合原理,以不同碳数的烷烃链为连接臂,将具有活血化瘀作用的大黄酸与降血脂药烟酸偶联,得到相应的大黄酸烟酸偶联物(3a~3e)。采用比浊法对合成的大黄酸烟酸偶联物进行体外抗血小板聚集活性测试。结果表明,目标化合物均具有一定的体外抗血小板聚集活性,其中,化合物3a、3b、3e的活性明显优于阳性对照药阿司匹林,尤其以3a的活性最佳。

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