張黎君 黃小瑩
(河南化工職業學院,河南 鄭州 450000)
新型維甲酸類化合物的合成及生物活性分析
張黎君 黃小瑩
(河南化工職業學院,河南 鄭州 450000)
維甲酸類化合物是天然維生素A代謝生成的衍生物,并且涵蓋與其結構相似的人工合成物,截至到目前已發現4000余種維甲酸類化合物,并且廣泛應用于醫療領域中。由于絕大多數的維甲酸類化合的醫療劑量與中度劑量接近,造成醫療隱患,由此新型維甲酸類化合物的研制合成已勢在必行。
新型;維甲酸;生物活性
新型維甲酸類化合物主要將苯甲醚作為原料,經轉化反應生成硼酸中間體2,將羥基丙酮12作為原料,經轉化反應生成共軛烯烴溴代物3[1],后硼酸中間體2與共軛烯烴溴代物3、4-溴-2-氟苯甲酸甲酯以及6-溴煙酸甲酯生成得到類似維甲酸化物和1a~1c,經測試結果表明,均具備一定的藥物活性,其中,1b的IC50值更低,醫用效用良好。
1.1試劑與儀器
BrukerAM-400(400MHz)測定核磁共振氫譜、BrukerAM-400(100.6MHz)測定核磁共振碳譜、BrukerAM-400(376.5MHz)測定核磁共振氟譜、Nicolet380FT-IR測定紅外光譜、Fimiigan-MAT-8430測定MS、WRS-2A顯微熔點測定儀測定熔點。
實驗中應用的化學試劑均由薩恩化學有限公司與上海泰坦科技有限公司提供,實驗中應用的分析純溶液均由上海凌峰化學試劑有限公司與上海政創公司提供,中國科學院細胞庫贊助人原髓細胞紅血病細胞。
1.2實驗方法
1.2.11a的合成
將甲苯(8ml)、四(三苯基膦)鈀(0.057mol,0.065g)、共軛烯烴溴代物3(1.9mmol,0.5g)、硼酸中間體2(1.9mmol,0.5g)的混合溶液中滴入碳酸鈉溶液(4.0mmol,2mL),規格為2.0mol/L,于85攝氏度環境下反應2h,結束后冷卻,加水淬滅。使用乙酸乙醚(5mL×3)對反應液進行萃取,隨后洗滌,用無水硫酸鈉過濾干燥,在快速柱層析分離后得到偶聯產物——黃色固體(1.7mmol,0.7g),88%產率,HRMS(ESI)calcd forC28H38NaO3[M+Na]+445.2714,found445.2693。
于10mL乙醇中溶入偶聯產物(0.2mmol,84mg),隨后加入NaOH溶液(4.0mmol,0.5mL,2mol·L-1),待反應12h后冷卻,隨后使用鹽酸(1mol L-1)調配PH值為2,使用乙酸乙醚(5mL×3)對反應液進行萃取,隨后洗滌,用無水硫酸鈉過濾干燥,經快速柱層析分離提純,最終得到1a,67%產率。HNMR(400MHz)δ:1.29(s,6H)、1.36(s,6H)、1.72(s,4H)、2.05~2.00(m,2H)、2.25(s,3H)、2.70(t,J= 4.0Hz,2H)、2.93(t,J=4.0Hz,2H)、3.82(s,3H)、4.22(q,J= 8.0Hz,2H)、5.84(s,1H)、6.26(d,J=16.0Hz,1H)、6.84(s,1H,ArH)、6.92(d,J=1.60Hz,1H)、7.03(s,1H,ArH);CNMR(100MHz,CDCl3)δ:13.92,22.39,31.78,31.92,32.70,33.68,34.59,35.15~,35.23,38.16,55.38,108.64,117.16,124.12,129.53,131.57,131.89,136.63,136.76,145.61,146.28,155.10,155.91,171.53;IR(KBr)v:805,1047,1188,1262,1462,1499,1594,1676,2854,2927,2958,3419cm-1;HRMS(ESI)calcd for C26H33O3[M+Na]+393.2436,found1393.2429。
1.2.21b的合成
1b合成方法與1a相同,在100攝氏度下與硼酸中間體2、4-溴-2-氟苯甲酸甲酯反應12h后生成偶聯產物——無色液體,88%產率,HRMS(ESI)calcd for C23H27FNaO3[M+Na]+393.1827,found393.1829。
偶聯產物經堿性水解后,最終得到白色固體1b,97%產率。HNMR(400MHz,CDCl3)δ:1.36(s,6H)、1.40(s,6H)、1.77(s,6H)、3.88(s,6H)、3.97(s,1H,ArH)、7.33(s,1H,ArH)、7.50~7.46(m,2H,ArH)、8.15~8.11(m,1H,ArH);CNMR(100MHz,CDCl3)δ:117.90(d,JF,C=23.0Hz),31.84、31.97、33.82、34.73、35.12、55.59、109.15、115.40,118.12(d,JF,C=23.0Hz),126.16(d,JF,C=3.0Hz),126.19(d,JF,C=3.0Hz),146.93(d,JF,C=10.0Hz),147.03(d,JF,C= 10.0Hz),162.07(d,JF,C=259.0Hz),163.66(d,JF,C= 259.0Hz);IR(KBr)v:704、735、882、1198、1622、1685、2858、2929、2964cm-1;HRMS(ESI)calcd for C22H24FO3[M+ Na]+355.1712,found355.1716。
1.2.31c的合成
1c合成方法與1a相同,在100攝氏度下由硼酸中間體2、6-溴煙酸甲酯反應12h后生成偶聯產物——白色固體,63.5%產率,HRMS(ESI)calcd for C22H28NO3[M+Na]+354.2065,found354.2050。
偶聯產物經堿性水解后,最終得到白色固體1c,100%產率。HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ:1.26(s,6H)、1.32(s,6H)、1.67(s,4H)、3.85(s,3H)、7.03(s,1H)、7.78(s,1H)、7.98(d,J=8.0Hz,1H)、8.27(d,J=8.0Hz,1H);CNMR(100MHz,DMSO-d6)δ:31.92、32.19、33.85、34.89、35.09、56.17、110.02、125.63、124.71、125.59、129.28、137.13、137.26、148.17、150.56、155.41、159.30、166.82;IR(KBr)v:738、795、864、1192、1604、1709、2858、2924、2963 cm-1;HRMS(ESI)calcd for C21H24NO3[M+Na]+338.1763,found338.1761。公式反應如圖1所示。

圖1
細胞平水評價實驗主要利用HL-60細胞實現,在5%二氧化碳和37℃環境下置于細胞培養瓶內持續生長,并且應用DMEM高糖培養基培養,于高糖培養基中加入10%滅活胎牛血清、鏈霉菌(100μ/mL)和青霉素(100units/mL),進行細胞毒性實驗之前,需要提前一天于96孔板內種植1×104個/孔,其次,應用噻唑藍方法對各材料的細胞毒性進行分析考察。
通過噻唑藍法測量得到1a~1c的藥物活性,將HL-60細胞植入孔板過夜孵化后,將一定量的1a~1c溶于PBS緩沖液(內含0.5%DMSO),制成10μmol·L-1濃度的目標分子1a~1c溶液,并分別稀釋到0.1μmol·L-1、0.5μmol· L-1、1μmol·L-1、5μmol·L-1,將不同濃度的分子目標孵化HL-60細胞2d后,融入20μ噻唑藍,孵化兩小時后應用平板離心機離心96孔板,5min后倒掉溶液,置入DMSO200μL,震搖20min,最后用酶標儀得到測量結果,該實驗數據用作1a~1c三個維甲酸類似物的誘導腫瘤分化活性分析。
在合成出1a~1c三個維甲酸類似物后,將全反式維甲酸作為對照材料,以白血病細胞株HL-60為例,對1a~1c的誘導腫瘤分化活性進行分析(利用DMSO溶液在570nm的吸收值算出活細胞數量,進而分析各分子誘導分化能力的,并且計算半濃度抑制值—IC50)。
測試結果表明,1a~1c濃度升高后HL-60的細胞活性均有所降低,代表1a~1c化合物均具備生物活性,經計算,1b的IC50值在三者中最低,呈現優異的藥物活性,由于維甲酸藥物的中毒計量接近于治療計量,所以C50值最低的1b新型維甲酸類化合物的藥用價值更高。
通過反應合成1a~1c維甲酸類化合物,其中1b(C22H24FO3)的IC50值更低,降低醫療隱患發生率,其次,根據試驗可得新型維甲酸類化合物的藥用價值更高,具備良好的安全性和發展前景,值得在醫療領域廣泛應用。
[1]張媛媛,徐愛暉.維甲酸類化合物的作用機制及對肺腫瘤的研究進展[J].臨床肺科雜志,2010,15(4):529-531.
Synthesisand Biological Activity Analysisof a New Typeof Retinoic Acid
Zhang Lijun Huang Xiaoying
(Henan Vocational College of Chemical Technology,Zhengzhou Henan450000)
Retinoic acid compounds arederivativesgenerated by natural vitamin A metabolism,and containthe synthetic material withsimilarstructure,more than 4000 kinds of retinoic acid compounds have been found so far,and are widely used in the medical field.Due tothe medical dosageof most retinoic acidcompounds is close to moderate dose,it will cause health risks,thereby research&development and synthesis of a novel retinoid compound is imperative under the situation.
novel;retinoic acid;biological activity
TQ463
A
1003-5168(2015)12-0151-2
2015-11-30
張黎君(1989.3-),女,本科,助教,研究方向:應用化學。