微波法合成熊果酸衍生物

甘 亞，廖洪利，吳 也，夏春勇，王武強(qiáng)

（1.成都醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，四川 成都610083；2.四川省廣安市人民醫(yī)院藥劑科，四川 廣安638000）

熊果酸（ursolic acid，UA）又名烏蘇酸、烏索酸，屬α－香樹(shù)脂醇型五環(huán)三萜類(lèi)化合物（結(jié)構(gòu)式見(jiàn)圖1），其分子式為C30H48O3，分子量456.68。主要存在于杜鵑科植物熊果、木犀科植物女貞葉、玄參科植物毛泡桐葉、冬青科冬青屬植物鐵冬青葉、薔薇科植物枇杷葉和唇形科植物夏枯草等中。

圖1 熊果酸結(jié)構(gòu)式Fig.1 The structure formula of ursolic acid

研究表明，熊果酸具有抗癌、抗炎、抗病毒和保肝等多種藥理作用［1］。但是，熊果酸的溶解性能不佳，降低了其在體內(nèi)的生物利用度。因此，熊果酸的結(jié)構(gòu)修飾研究越來(lái)越受到關(guān)注，特別是針對(duì)其3位羥基和17位羧基的修飾尤為多見(jiàn)［2－5］。然而，常規(guī)條件下這兩個(gè)位置的成酯反應(yīng)耗時(shí)長(zhǎng)、收率不理想。由于微波合成具有耗時(shí)短、副反應(yīng)少等優(yōu)點(diǎn)，為了探索合成熊果酸衍生物的較好方法，作者在此分別通過(guò)常規(guī)方法及微波法合成3－O－乙酰基熊果酸（化合物Ⅰ）和熊果酸丁酯（化合物Ⅱ），對(duì)兩種方法進(jìn)行了比較。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 試劑與儀器

熊果酸，陜西森弗生物技術(shù)有限公司；其它試劑均為分析純。

YRT－3型熔點(diǎn)儀；Varian INOVA－400型 核磁共振儀；柱層析用硅膠；薄層層析用硅膠GF254板（2.5 cm×7.5cm）。

1.2 方法

通過(guò)查閱文獻(xiàn)，選擇在熊果酸3位羥基上引入乙酰基和17位羧基上引入正丁基，分別用常規(guī)方法及微波法合成熊果酸衍生物。

1.2.1 3－O－乙酰基熊果酸（化合物Ⅰ）的合成

1）常規(guī)方法

將0.50g（1.1mmol）熊果酸置于茄形瓶中，加入30mL無(wú)水吡啶，開(kāi)動(dòng)磁力攪拌使熊果酸全部溶解，滴加12mL無(wú)水乙酸酐，逐漸升溫至110℃，反應(yīng)7h，TLC跟蹤確定反應(yīng)終點(diǎn)。待反應(yīng)液冷卻后傾入800 mL冷水中，攪拌下滴加10%HCl溶液至pH值為5.0～5.5，析出白色沉淀，放置過(guò)夜，抽濾，水洗濾餅至中性，烘干得粗品。硅膠柱層析，用石油醚－乙酸乙酯（8∶1）洗脫，得白色粉末0.41g，收率75%，熔點(diǎn)282～285℃。

2）微波法

將0.20g（0.44mmol）熊果酸溶于12mL無(wú)水吡啶中，滴加4.8mL無(wú)水乙酸酐，在微波合成儀中升溫至110℃反應(yīng)20min，TLC確認(rèn)反應(yīng)完全。冷卻后將反應(yīng)液傾入320mL冷水中，攪拌下滴加10%HCl溶液至pH值為5.0～5.5，析出白色沉淀，抽濾，水洗濾餅至中性，烘干得粗品。硅膠柱層析，用石油醚－乙酸乙酯（8∶1）洗脫，得白色粉末0.17g，收率78%，熔點(diǎn)284～286℃。

1.2.2 熊果酸丁酯的合成

1）常規(guī)方法

將0.50g（1.1mmol）熊果酸置于茄形瓶中，加入30mL無(wú)水N，N－二甲基甲酰胺（DMF），開(kāi)動(dòng)磁力攪拌使熊果酸全部溶解，加入0.32g（2.3mmol）研細(xì)的無(wú)水碳酸鉀粉末，攪拌下緩慢滴加0.4mL（3.7 mmol）溴代正丁烷，室溫?cái)嚢璺磻?yīng)12h，TLC跟蹤確定反應(yīng)終點(diǎn)。將反應(yīng)混合物傾入150mL水中，用乙酸乙酯（50mL×3）萃取，用飽和食鹽水洗乙酸乙酯層，用無(wú)水硫酸鈉干燥過(guò)夜，過(guò)濾，濾液濃縮后硅膠柱層析，用石油醚－乙酸乙酯（8∶1）洗脫，得白色粉末0.31g，收率55%，熔點(diǎn)150～151℃。

2）微波法

將0.20g（0.44mmol）熊果酸溶于12mL無(wú)水DMF中，加入0.10g（0.72mmol）研細(xì)的無(wú)水碳酸鉀粉末，滴加0.16mL（1.5mmol）溴代正丁烷，在微波合成儀中升溫至30℃反應(yīng)30min，TLC確認(rèn)反應(yīng)完全。將反應(yīng)液傾入60mL水中，用乙酸乙酯（20mL×3）萃取，用飽和食鹽水洗乙酸乙酯層，用無(wú)水硫酸鈉干燥過(guò)夜，過(guò)濾，濾液濃縮后硅膠柱層析，用石油醚－乙酸乙酯（8∶1）洗脫，得白色粉末0.14g，收率62%，熔點(diǎn)150～152℃。

2 結(jié)果與討論

2.1 1HNMR分析

微波合成的2個(gè)熊果酸衍生物結(jié)構(gòu)經(jīng)核磁共振氫譜確證為目標(biāo)化合物，主要?dú)渥V數(shù)據(jù)如下：

化合物Ⅰ，1HNMR（DMSO－d6），δ：5.13（s，1H），4.41（d，1H），2.13（d，1H），2.00（s，3H），1.55（m，11H），1.29（m，6H），1.06（m，5H），0.91（s，7H），0.82（s，12H），0.76（s，3H）。

化合物Ⅱ，1HNMR（DMSO－d6），δ：5.15（s，1H），3.92（m，2H），3.00（m，1H），2.16（d，1H），1.98（m，1H），1.51～1.43（m，13H），1.34（m，8H），1.04（s，4H），0.92（s，3H），0.89（s，5H），0.87（s，3H），0.86（s，5H），0.82（s，2H），0.81（s，2H），0.68（s，4H），0.67（s，4H）。

2.2 討論

以熊果酸為原料，分別用常規(guī)方法及微波法合成了熊果酸3位羥基乙酰化衍生物（化合物Ⅰ）和熊果酸17位羧基酯化衍生物（化合物Ⅱ）。結(jié)果表明，微波法可以大大縮短反應(yīng)時(shí)間、提高產(chǎn)物收率。初步考察微波合成條件發(fā)現(xiàn)，微波合成使用的溫度可參考常規(guī)反應(yīng)的溫度進(jìn)行設(shè)置，微波反應(yīng)的時(shí)間則不宜過(guò)長(zhǎng)，否則反應(yīng)液顏色加深，產(chǎn)物收率下降。

3 結(jié)論

以熊果酸為原料，分別通過(guò)常規(guī)方法及微波法合成3－O－乙酰基熊果酸和熊果酸丁酯，并經(jīng)核磁共振氫譜確證其化學(xué)結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，微波法大大縮短了反應(yīng)時(shí)間，提高了收率。

［1］熊斌，雷志勇，陳虹.熊果酸藥理學(xué)的研究進(jìn)展［J］.國(guó)外醫(yī)學(xué)：藥學(xué)分冊(cè)，2004，31（3）：133－136.

［2］MENG Y Q，LIU D，CAI L L，et al.The synthesis of ursolic acid derivatives with cytotoxic activity and the investigation of their preliminary mechanism of action［J］.Bioorg Med Chem，2009，17（2）：848－854.

［3］艾宏儒，孟艷秋，趙娟.熊果酸衍生物的合成［J］.當(dāng)代化工，2008，37（3）：239－240.

［4］林鳳屏，邵敬偉，杜華東，等.熊果酸衍生物的合成、表征及其對(duì)癌細(xì)胞的抑制活性［J］.應(yīng)用化學(xué)，2010，27（8）：893－898.

［5］趙龍鉉，楊君微，鄭昌吉，等.熊果酸衍生物的合成與表征及其抑菌活性研究［J］.遼寧師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012，35（3）：358－363.