毛蕊異黃酮及其衍生物的合成及其抗腫瘤活性*

付學(xué)文，王 星，蒲文臣，李曉榮，王 淳

(1.中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所天然產(chǎn)物研究中心，四川成都 610041;2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 100049;3.西南大學(xué)藥學(xué)院，重慶 400716)

毛蕊異黃酮(3)是一種重要的異黃酮類(lèi)化合物，具有多樣的生物活性，如抗菌［1］，抗病毒［2］，抗炎［3］，抗腫瘤［4－6］等。其中，3 的抗腫瘤活性尤為突出。因此，通過(guò)構(gòu)效關(guān)系，設(shè)計(jì)并合成活性更好和副作用更小的3的類(lèi)似物的研究受到研究人員的廣泛關(guān)注。

Scheme 1

本文以間苯二酚(1)和3-甲氧基-4-羥基苯乙酸(2)為原料，經(jīng)“一鍋法”制備了毛蕊異黃酮(3);3與溴代烷(4a～4i)經(jīng)取代反應(yīng)合成了9個(gè)7-烷氧基毛蕊異黃酮衍生物(5a～5i)，其中5a～5g和5i為新化合物，其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR，13C NMR和ESI-MS表征。采用MTT法考察了3和5a～5i對(duì)乳腺癌細(xì)胞(MCF-7)，結(jié)腸癌細(xì)胞(SW480)和胰腺癌細(xì)胞(HepG2)的抑制活性。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

X-6型熔點(diǎn)儀(溫度未校正);Bruker Avance 600 MHz型和Bruker Ascend 400 MHz型核磁共振儀(DMSO-d6為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo));Bruker Daltonics Bio-TOF-Q III型質(zhì)譜儀。

3按文獻(xiàn)［7］方法合成;細(xì)胞培養(yǎng)試劑，Invitrogen公司;MTT，Sigma公司;其余所用試劑均為分析純。

1.2 5a～5i的合成通法

在反應(yīng)瓶中加入3 20 mg(0.07 mmol)，KHCO311 mg(0.11 mmol)和 DMF 6 mL，攪拌使其溶解;于50℃反應(yīng) 0.5 h;緩慢滴加 4a～4i 0.08 mmol，滴畢，反應(yīng)至終點(diǎn)(TLC檢測(cè))。倒入冰水中，抽濾，濾餅經(jīng)硅膠柱層析［洗脫劑:V(石油醚)∶V(丙酮)=8∶1］純化得白色固體5a～5i。

3'-羥基-4'-甲氧基-7-異戊氧基異黃酮(5a):產(chǎn)率90%，m.p.167 ℃ ～169 ℃;1H NMR δ:8.19(d，J=8.9 Hz，1H)，7.90(s，1H)，7.11(dd，J=6.0 Hz，2.1 Hz，2H)，6.97(dd，J=8.9 Hz，2.3 Hz，1H)，6.91(d，J=8.9 Hz，1H)，6.83(d，J=2.3 Hz，1H)，4.08(t，J=6.6 Hz，2H)，3.91(s，3H)，1.86(tt，J=13.2 Hz，6.6 Hz，1H)，1.73(q，J=6.7 Hz，2H)，0.99(d，J=6.6 Hz，6H);13C NMR δ:175.9，163.6，158.0，152.3，146.7，145.6，127.8，125.3，124.9，121.2，118.3，115.2，115.0，110.8，100.6，67.2，56.1，37.7，25.1，22.6;ESI-MS m/z:377.1{［M+Na］+}。

3'-羥基-4'-甲氧基-7-異丁氧基異黃酮(5b):產(chǎn)率96%，m.p.136 ℃ ～139 ℃;1H NMR δ:9.04(s，1H)，8.35(s，1H)，8.00(d，J=8.9 Hz，1H)，7.12(d，J=2.0 Hz，1H)，7.06(m，2H)，6.95(s，2H)，3.89(d，J=6.5 Hz，2H)，3.78(s，3H)，2.05(m，1H)，0.99(d，J=6.7 Hz，6H);13C NMR δ:175.9，163.8，158.0，152.4，146.7，145.7，127.9，125.4，124.9，121.2，118.4，115.3，115.0，110.8，100.7，75.1，56.2，28.3，19.3;ESI-MS m/z:363.1{［M+Na］+}。

3'-羥基-4'-甲氧基-7-異丙氧基異黃酮(5c):產(chǎn)率93%，m.p.134 ℃ ～136 ℃;1H NMR δ:9.04(s，1H)，8.34(s，1H)，7.99(d，J=8.9 Hz，1H)，7.12(d，J=2.1 Hz，1H)，7.03(dd，J=10.3 Hz，3.7 Hz，2H)，6.95(s，2H)，4.80(m，1H)，3.78(s，3H)，1.32(d，J=6.5 Hz，6H)，1.31(s，3H);13C NMR δ:175.9，162.5，158.1，152.3，146.7，145.6，127.9，125.3，124.8，121.2，118.2，115.6，115.2，110.8，101.6，70.8，56.1，21.9;ESI-MS m/z:349.1{［M+Na］+}。

3'-羥基-4'-甲氧基-7-對(duì)溴芐氧基異黃酮(5d):產(chǎn)率78%，m.p.180℃ ～182℃;1H NMR δ:9.02(s，1H)，8.36(s，1H)，8.04(d，J=8.9 Hz，1H)，7.62(d，J=8.3 Hz，2H)，7.47(d，J=8.4 Hz，2H)，7.24(d，J=2.1 Hz，1H)，7.16(dd，J=8.8 Hz，2.3 Hz，1H)，7.06(s，1H)，6.96(s，2H)，5.27(s，2H)，3.80(s，3H);13C NMR δ:175.8，162.8，157.9，152.4，146.8，145.7，134.9，132.1，129.3，128.2，125.2，125.1，122.5，121.2，118.9，115.3，115.1，110.8，101.4，69.9，56.2;ESI-MS m/z:475.0{［M+Na］+}。

3'-羥基-4'-甲氧基-7-環(huán)戊氧基異黃酮(5e):產(chǎn)率87%，m.p.151 ℃ ～153 ℃;1H NMR δ:9.01(s，1H)，8.35(s，1H)，8.01(d，J=8.9 Hz，1H)，7.08(m，2H)，7.03(dd，J=8.9 Hz，2.3 Hz，1H)，6.96(s，2H)，5.01(m，1H)，3.80(s，3H)，2.00(m，2H)，1.75(m，J=14.2 Hz，4H)，1.62(m，2H);13C NMR δ:175.9，162.7，158.0，152.3，146.8，145.7，127.8，125.4，124.9，121.2，118.1，115.7，115.3，110.8，101.6，80.4，56.1，32.9，24.2;ESI-MS m/z:375.1{［M+Na］+}。

3'-羥基-4'-甲氧基-7-正辛氧基異黃酮(5f):產(chǎn)率83%，m.p.87 ℃ ～90 ℃;1H NMR δ:9.04(s，1H)，8.35(s，1H)，8.00(d，J=8.8 Hz，1H)，7.12(d，J=2.2 Hz，1H)，7.05(m，2H)，6.94(s，2H)，4.10(t，J=6.4 Hz，2H)，3.78(s，3H)，1.70(m，2H)，1.41(m，2H)，1.26(m，8H)，0.85(t，J=6.8 Hz，3H);13C NMR δ:175.9，163.7，158.1，152.4，146.7，145.7，127.9，125.4，124.9，121.2，118.4，115.3，115.0，110.8，100.7，68.9，56.2，31.9，29.5，29.4，29.1，26.1，22.8，14.3;ESI-MS m/z:377.1{［M+Na］+}。

3'-羥基-4'-甲氧基-7-芐氧基異黃酮(5g):產(chǎn)率 76%，m.p.190 ℃ ～193 ℃;1H NMR δ:8.33(s，1H)，8.03(d，J=8.8 Hz，1H)，7.50(d，J=6.8 Hz，2H)，7.42(t，J=7.0 Hz，2H)，7.37(d，J=7.1 Hz，1H)，7.24(s，1H)，7.15(d，J=8.1 Hz，1H)，7.02(s，1H)，6.90(t，J=7.1 Hz，2H)，5.27(s，2H)，3.77(s，3H);13C NMR δ:175.9，163.9，158.6，154.7，148.9，147.3，137.4，129.8，129.4，129.2，128.3，125.8，124.9，121.0，119.1，117.7，116.5，113.3，102.9，71.4，57.0;ESI-MS m/z:487.2{［M+Na］+}。

3'-羥基-4'-甲氧基-7-異戊烯氧基異黃酮(5h):產(chǎn)率95%，m.p.132℃ ～135℃;1H NMR δ:9.00(s，1H)，8.36(s，1H)，8.02(d，J=8.9 Hz，1H)，7.15(d，J=2.3 Hz，1H)，7.06(m，2H)，6.97(s，2H)，5.48(m，1H)，4.69(d，J=6.8 Hz，2H)，3.80(s，3H)，1.77(s，3H)，1.75(s，3H);13C NMR δ:175.9，163.4，158.0，152.4，146.8，145.7，139.5，127.9，125.3，124.9，121.2，118.7，118.4，115.3，115.2，110.8，101.0，65.6，56.2，26.0，18.4;ESI-MS m/z:375.1{［M+Na］+}。

3'-羥基-4'-甲氧基-7-正丁氧基異黃酮(5i):產(chǎn)率79%，m.p.128 ℃ ～130 ℃;1H NMR δ:9.04(s，1H)，8.35(s，1H)，8.00(d，J=8.9 Hz，1H)，7.13(s，1H)，7.05(m，2H)，6.95(s，2H)，4.11(t，J=6.4 Hz，2H)，3.78(s，3H)，1.75(m，2H)，1.44(m，2H)，0.93(t，J=7.4 Hz，3H);13C NMR δ:175.9，163.7，158.0，152.4，146.8，145.7，127.8，125.3，124.9，121.2，118.3，115.3，115.0，110.7，100.6，68.5，56.1，31.1，19.3，13.9;ESI-MS m/z:363.1{［M+Na］+}。

1.3 抗腫瘤活性測(cè)定

以阿霉素為陽(yáng)性對(duì)照藥(終濃度2.5 μg·mL－1)，以 MCF-7，SW480和 HepG2為測(cè)試細(xì)胞株，采用MTT法［8］進(jìn)行抗腫瘤活性測(cè)試。取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的腫瘤細(xì)胞，懸浮于10%小牛血清的培養(yǎng)液中，以4×104個(gè)·mL－1細(xì)胞密度接種于96孔培養(yǎng)板。于37℃培養(yǎng)24 h，換新鮮培養(yǎng)基(每孔200 μL)，加入 10 μL 樣品溶液(終濃度 3.1 μg·mL－1)，孵育72 h后換新鮮培養(yǎng)基再孵育24 h。加入 10 μL MTT 溶液(5 g·L－1)，孵育 4 h，棄去培養(yǎng)基，每孔加入100 μL滅菌DMSO，于37℃震蕩混勻，用酶標(biāo)儀測(cè)定560 nm處各孔吸光度值(A560)，計(jì)算抑制率。

2 結(jié)果與討論

2.1 抗腫瘤活性

表1為5a～5i的抗腫瘤活性。由表1可見(jiàn)，5a～5i均具有一定的抑菌活性。相比于3，7-位羥基被環(huán)戊基取代的5e抑制活性明顯增強(qiáng);7-位羥基被異丙基取代的5c抑制活性略有下降，被其它烷氧基取代的5a，5b，5d，5f，5g，5h和5i抑制活性顯著降低。其中，5e抗腫瘤活性最好。在用藥量為 3.1 μg·mL－1時(shí)，對(duì) MCF-7，SW480 和HepG2的抑制率分別為 89.20%，77.33%和 44.32%。

表1 5a～5i對(duì)乳腺癌細(xì)胞株，結(jié)腸癌細(xì)胞和胰腺癌細(xì)胞的抑制率Table 1 The inhibition rates of 5a～5i against MCF-7，SW480 and HepG2

3 結(jié)論

合成了9個(gè)7-烷氧基毛蕊異黃酮衍生物(5a～5i)，其中5a～5g和5i為新化合物。初步的體外抗腫瘤活性測(cè)試結(jié)果表明:3'-羥基-4'-甲氧基-7-環(huán)戊氧基異黃酮(5e)抗腫瘤活性最好，在用藥量為 3.1 μg· mL－1時(shí)，對(duì) MCF-7，SW480 和HepG2的抑制率分別為 89.20%，77.33%和44.32%。5e對(duì)MCF-7和SW480的抑制活性?xún)?yōu)于陽(yáng)性對(duì)照藥阿霉素，值得進(jìn)一步研究。

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