青藤堿A環(huán)衍生物的合成

鄭興良,張宏志,蔣寧飛,陳淑君,歐陽玲玲

(1.長沙理工大學化學與生物工程學院，中國 長沙 410114；2.玉林師范學院化學系, 中國 玉林 53700)

青藤堿(sinomenine)是從植物青風藤中分離得到的異喹啉類生物堿，長期的臨床藥效試驗證明其具有抗炎、免疫、鎮(zhèn)痛、降壓、抗心律失常等多種生理活性[1]．近年來還有用于治療慢性腎炎[2]、抗氧化[3]、抗腫瘤[4]、戒毒[5]的報道．青藤堿藥物制劑在臨床上用于治療類風濕性關節(jié)炎及心律失常，且取得良好療效．青藤堿凝膠制劑在動物透皮吸收及藥效試驗研究中的結果表明青藤堿對局部前列腺素(GP)的合成和釋放有密切關系[6-7]．青藤堿還具有選擇性抑制環(huán)氧化酶2(COX-2)的作用[8]，這可能是其具有抗炎鎮(zhèn)痛作用強而副作用相對較小的主要機制之一．研究表明青藤堿主要通過調(diào)節(jié)細胞炎癥介質(zhì)和控制細胞因子合成發(fā)揮抗炎、抗風濕作用[9-12]，但是，青藤堿在臨床上其用藥劑量偏大，具有明顯的組胺釋放作用，從而引起過敏性副作用，因此，對青藤堿的結構進行修飾與優(yōu)化，以尋求高效低毒的新一代青藤堿衍生物具有重要意義．

近幾年來，有關青藤堿的結構修飾報道越來越多，Yukio等[13]報道，以青藤堿為先導化合物，通過結構修飾合成了具有抗腫瘤活性的嗎啡喃衍生物，羅烈[14]等報道，在青藤堿A環(huán)4-位引入甲氧基和乙氧基，或?qū)⒎恿u基進行酰化，得到的新化合物具有較好的藥效，而且過敏作用比青藤堿有所降低，但是合成醚化物的產(chǎn)率很低，由于青藤堿A環(huán)4-位酚羥基也可能是對過敏性反應起作用的因素之一，而且游離酚羥基很容易被氧化，在人體服用后更容易被代謝氧化分解，這會增大用藥量，而大劑量用藥會引起更重的過敏性副作用，所以，我們想探索更好的合成A環(huán)4-位醚化物方法，合成一些新的醚化衍生物，為尋求新的青藤堿藥物奠定基礎．這里我們報道一種高選擇性的合成青藤堿A環(huán)醚化衍生物的方法，參照Mitsunobu方法[15]，將青藤堿與對應的脂肪醇或芐醇反應，將A環(huán)4-位上酚羥基高選擇性地進行醚化反應，合成了7個青藤堿A環(huán)衍生物，并對合成的化合物進行了結構表征，有關生物活性正在研究過程中，合成路線見圖1．

圖1 青藤堿A環(huán)衍生物的合成

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

試劑：鹽酸青藤堿由湖南正清制藥集團股份有限公司提供，純度為化學純，其他所用的試劑均為市售分析純或化學純試劑．

儀器：熔點用 SGW X-4 型熔點儀測定，溫度計未經(jīng)校正；1H NMR 用 Varian Merucry 300型 300 MHz 核磁共振儀測定；13C NMR 用 Varian Merucry 300 型核磁共振儀測定；均采用CDCl3作溶劑，TMS作內(nèi)標；MS使用HP 5989A型和Bruker Daltonics ESI-BioTOFQ 型質(zhì)譜儀測定；元素分析采用PE CHNS/O 2400 II元素分析儀測定．

1.2 青藤堿A環(huán)衍生物的合成

氮氣保護下，在25 mL干燥的三口燒瓶中，加入0.68 g青藤堿(2.06 mmol)和1.63 g三苯基磷(6.20 mmol)，加入10 mL無水THF溶解，將其放在冰浴中冷卻到0 ℃以下，將預先配置好的2 mL醇反應物(6.18 mmol)和偶氮二甲酸二乙酯(0.97 mL, 6.16 mmol)四氫呋喃溶液在10～15 min內(nèi)滴加到反應瓶中，然后使其自然回到室溫,TLC跟蹤反應，反應4.5～8 h后，蒸去THF，殘渣直接用硅膠柱層析分離，先用(vCH3COOEt∶vCH2Cl2=1∶3)展開劑將三苯基氧磷分離出來，然后換用(vMeOH∶vCH2Cl2=1∶10)展開劑分離,蒸去溶劑后得到化合物(3a～3g)．

3a: 產(chǎn)率94%, m.p. 96～97 ℃.1H NMR (CDCl3, 300 MHz): δ 7.61～7.56 (q,J1=6.0 ,J2=9.0 Hz, 2H), 7.11～7.05 (t,J=7.7 Hz, 2H), 6.79～6.76 (d,J=8.7 Hz, 1H), 6.75～6.72 (d,J=8.7 Hz, 1H), 5.52～5.51 (d,J=2.1 Hz, 1H), 5.26～5.22 (d,J=11.5 Hz, 1H), 5.03～4.99 (d,J=11.5 Hz, 1H), 4.14～4.08 (d,J=15.9 Hz, 1H), 3.80 (s, 3H), 3.51 (s, 3H), 3.16～3.14 (t,J= 6.2 Hz, 1H), 3.04～2.95 (m, 2H), 2.78～2.70(dd,J1= 4.8,J2=17.7 Hz, 1H), 2.40 (s, 1H), 2.45～2.43 (m, 1H), 2.40 (s, 3H), 1.97～1.90(m, 1H); 1.83～1.79(m, 2H);19F NMR (CDCl3, 300 MHz): δ 115.31～115.37 (p, 1F);13C NMR (CDCl3, 300 MHz): δ 194.1, 152.4, 151.4, 147.2, 134.1, 134.0, 130.1, 129.9, 129.8, 122.99, 115.5, 115.2, 114.9, 111.0, 72.3, 56.3, 55.5, 54.7, 49.7, 46.9, 46.0, 42.6, 40.8, 37.0, 24.5; MS-EI(m/z): 437 ([M]+); C26H28FNO4元素分析: C, 71.37; H, 6.45; F, 4.34; N, 3.20. 實測值: C, 71.22; H, 6.17; F, 3.99; N, 3.11.

3b: 產(chǎn)率86%, m.p. 109～111 ℃.1H NMR (CDCl3, 300 MHz): δ 7.53～7.50 (d,J=8.8 Hz, 2H), 7.36～7.33 (d,J=10.2 Hz, 2H), 6.77～6.73 (d,J=12.3 Hz, 1H), 6.73～6.70 (d,J=12.3 Hz, 1H), 5.49 (s, 1H), 5.25～5.21 (d,J=11.4 Hz, 1H), 5.01～4.98 (d,J=11.4 Hz, 1H), 4.07～4.02 (d,J=15.9 Hz, 1H), 3.77 (s, 3H), 3.49 (s, 3H), 3.15 (s, 1H), 3.02～2.96 (d,J=17.7 Hz, 2H), 2.77～2.69(dd,J1= 4.8,J2=12.9 Hz, 1H), 2.49～2.40 (m, 2H), 2.39 (s, 3H), 1.97～1.90(m, 1H); 1.83～1.80(m, 2H);13C NMR (CDCl3, 300 MHz): δ 194.0, 152.4, 151.4, 147.1, 136.8, 133.1, 129.9, 129.2, 128.3, 122.9, 115.3, 111.0, 93.5, 72.2, 56.3, 55.5, 54.7, 49.7, 46.8, 45.8, 42.5, 40.8, 36.9, 24.4; MS-EI(m/z): 453 ([M]+); C26H28ClNO4元素分析: C, 68.79; H, 6.22; Cl, 7.80; N, 3.08. 實測值: C, 68.62; H, 6.07; Cl, 7.59; N, 3.13.

3c: 產(chǎn)率 85%, m.p. 108～110 ℃.1H NMR (CDCl3, 300 MHz): δ 7.53～7.50 (d,J=8.4 Hz, 2H), 7.48～7.45 (d,J=8.4 Hz, 2H), 6.78～6.76 (d,J=8.4 Hz, 1H), 6.74～6.71 (d,J=8.4 Hz, 1H), 5.49 (s, 1H), 5.25～5.21 (d,J=11.4 Hz, 1H), 5.01～4.97 (d,J=11.4 Hz, 1H), 4.07～4.02 (d,J=15.6 Hz, 1H), 3.77 (s, 3H), 3.50 (s, 3H), 3.14～3.16 (dd,J1= 5.2,J2= 4.1 Hz, 1H), 3.03～2.96 (d,J= 17.7 Hz, 2H,), 2.79～2.71(dd,J1= 5.4,J2=18.1 Hz, 1H), 2.51～2.42 (m, 2H), 2.41 (s, 3H), 1.99～1.81(m, 3H);13C NMR (CDCl3, 300 MHz): δ 194.1, 152.5, 151.5, 147.2, 137.4, 131.4, 130.0, 129.9, 129.7, 123.1, 121.4, 115.3, 111.3, 72.3, 56.5, 55.6, 54.8, 49.8, 46.9, 45.9, 42.6, 40.8, 37.0, 24.6; MS-EI(m/z): 499 ([M]++1). C26H28BrNO4元素分析: C, 62.65; H, 5.66; Br, 16.03; N, 2.81. 實測值: C, 62.61; H, 5.79; Br, 16.01; N, 2.62.

3d: 產(chǎn)率78%, m.p. 137～139 ℃.1H NMR (CDCl3, 300 MHz): δ 7.72～7.69 (d,J=11.4 Hz, 2H), 7.36～7.33 (d,J=8.4 Hz, 2H), 6.77～6.75 (d,J=8.4 Hz, 1H), 6.73～6.70 (d,J=8.4 Hz, 1H), 5.49 (s, 1H), 5.23～5.19 (d,J=11.4 Hz, 1H), 4.99～4.96 (d,J=11.4 Hz, 1H), 4.06～4.01 (d,J=16.5 Hz, 1H), 3.76 (s, 3H), 3.49 (s, 3H), 3.14～3.13 (d,J=4.2 Hz, 1H), 3.02～2.96 (d,J=18.0 Hz, 2H), 2.77～2.69(dd,J1= 4.8,J2=13.2 Hz, 1H), 2.50～2.45 (m, 2H), 2.40 (s, 3H), 1.97～1.91 (m, 1H); 1.83～1.80(m, 2H);13C NMR (CDCl3, 300 MHz): δ 194.0, 152.4, 151.4, 147.1, 138.1, 137.3, 137.2, 130.1, 129.8, 123.1, 115.4, 111.1, 93.0, 72.3, 56.4, 55.5, 54.7, 49.7, 46.9, 45.9, 42.5, 40.9, 37.0, 24.4; MS-ESI(m/z): 546 ([M]++1). C26H28INO4元素分析: C, 57.25; H, 5.17; I, 23.26; N, 2.56. 實測值: C, 57.12; H, 4.98; I, 23.03; N, 2.45.

3e: 產(chǎn)率90%, m.p. 127～129 ℃.1H NMR (CDCl3, 300 MHz): δ 7.60～7.57 (d,J=7.8 Hz, 2H), 7.41～7.25 (m, 3H), 6.77～6.75 (d,J=8.1 Hz, 1H), 6.74～6.71 (d,J=8.1 Hz, 1H), 5.49 (s, 1H), 5.28～5.24 (d,J=14.4 Hz, 1H), 5.09～5.05 (d,J=14.4 Hz, 1H), 4.17～4.11 (d,J=16.2 Hz, 1H), 3.78 (s, 3H), 3.49 (s, 3H), 3.15～3.13 (d,J=4.2 Hz, 1H), 3.02～2.96 (d,J=18.0 Hz, 2H), 2.78～2.70(dd,J1= 4.8,J2=13.2 Hz, 1H), 2.48～2.44 (m, 2H), 2.40 (s, 3H), 1.97～1.91 (m, 1H); 1.83～1.80(m, 2H);13C NMR (CDCl3, 300 MHz): δ 194.0, 152.4, 151.5, 147.4, 138.3, 130.1, 130.0, 128.2, 128.0, 127.5, 122.8, 115.3, 111.2, 73.1, 56.4, 55.6, 54.7, 49.7, 47.0, 45.9, 42.5, 40.8, 37.0, 24.5; MS-EI(m/z): 419 ([M]+). C26H29NO4元素分析: C, 74.44; H, 6.96; N, 3.34. 實測值: C, 74.14; H, 6.77; N, 3.33.

3f: 產(chǎn)率88%, m.p. 112～114 ℃(111～113 ℃)[11].

3g: 產(chǎn)率83%, m.p. 119～121 ℃(119～121 ℃)[11].

2 結果與討論

2.1 Williamson醚合成法合成青藤堿A環(huán)羥基衍生物

青藤堿分子中有4個環(huán)，稱之為A、B、C、D環(huán)，A環(huán)是1個芳香環(huán)，環(huán)上有1個甲氧基和1個酚羥基基團，由于酚羥基容易被空氣氧化，所以,將酚羥基酰化或者醚化可以減緩其被氧化的速度．對于酚的醚化,常用的方法是Williamson醚合成法，為此，我們對該方法進行了嘗試，實驗中以無水碳酸鉀作為堿，加入相應的鹵代烴，在溶劑中反應,反應表示如圖 2，實驗結果如表1所示．

圖2 Williamson法合成青藤堿A環(huán)羥基衍生物

序號反應物時間/h溶劑溫度/℃產(chǎn)率(產(chǎn)物)a/%1p-FC6H4CH2Cl(2a′)12DMF 1104(3a), 81(4a)2p-ClC6H4CH2Cl(2b′)14THF 806(3b), 82(4b)3p-BrC6H4CH2Cl(2c′)16CH2Cl2 506(3c), 80(4c)4p-IC6H4CH2Cl(2d′)18CHCl3 608(3d), 69(4d)5C6H5CH2Cl(2e′)13DMF 1108(3e), 77(4e)6CH3I(2f′)9DMF 506(3f), 85(4f)7C2H5I(2g′)10DMF 659(3g), 83(4g)

a產(chǎn)物產(chǎn)率均是經(jīng)柱層析分離后獲得.

實驗結果表明，無論是延長反應時間還是提高反應溫度，或者改變?nèi)軇玫降拿鸦a(chǎn)物的收率都很低，經(jīng)過分析，反應主要發(fā)生在17-位的氮原子上，大部分產(chǎn)物是季銨鹽．

2.2 Mitsunobu方法合成青藤堿A環(huán)羥基衍生物

參照Mitsunobu方法，對青藤堿A環(huán)4-位酚羥基進行醚化反應，反應是在三苯基磷和偶氮二甲酸二乙酯促進下完成的，為了優(yōu)化反應條件，我們選擇了一種底物(2a)作為研究對象，探索了溫度、溶劑、反應時間對反應的影響，實驗結果如表2所示．

表2 在Mitsunobu方法中反應條件對反應結果的影響

實驗結果表明，反應在THF溶劑中進行效果是最好的，收率高,副反應少，溫度對反應有影響，超過室溫反應產(chǎn)率反而有所下降，所以，我們確定反應的最佳條件是以THF為溶劑，在室溫下反應．以不同的脂肪醇或芳香醇作為底物與青藤堿反應，在這種反應條件下，反應具有很好的選擇性，反應只發(fā)生在A環(huán)4-位酚羥基上，并沒有檢測到有季銨化產(chǎn)物，以良好的收率得到醚化產(chǎn)物,實驗結果如表 3所示．

表3 在Mitsunobu方法中青藤堿與不同醇反應的結果

b產(chǎn)物產(chǎn)率是經(jīng)柱層析分離后獲得.

3 結論

參照Mitsunobu方法，以THF為溶劑，三苯基磷和偶氮二甲酸二乙酯做脫水劑，在室溫下反應，高選擇性，高收率獲得了青藤堿的系列醚化產(chǎn)物，無論是脂肪醇還是芳香醇都能夠順利地與青藤堿發(fā)生醚化反應，這種醚合成方法在多官能團天然產(chǎn)的結構修飾中有很好的使用價值和應用前景．

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