燈盞乙素衍生物的合成及抗大鼠心肌缺血活性研究*

楊麗梅 ，顧 軍 ，李建宇 ，代 皓 ，李靈芝

（1.天津醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院，天津 300070；2.武警醫(yī)學(xué)院藥物化學(xué)教研室，天津 300162；3.天津市職業(yè)與環(huán)境危害生物標(biāo)志物重點實驗室，天津 300162）

燈盞乙素衍生物的合成及抗大鼠心肌缺血活性研究*

楊麗梅1，顧 軍2，3，李建宇2，3，代 皓2，李靈芝2，3

（1.天津醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院，天津 300070；2.武警醫(yī)學(xué)院藥物化學(xué)教研室，天津 300162；3.天津市職業(yè)與環(huán)境危害生物標(biāo)志物重點實驗室，天津 300162）

[目的]設(shè)計合成一系列燈盞乙素衍生物并測試其保護大鼠缺血性心肌細胞活性，并初步探討構(gòu)效關(guān)系。[方法]以燈盞乙素為原料，將其水解后與鹵代烷反應(yīng)合成一系列燈盞乙素苷元的醚類衍生物；采用噻唑藍（MTT）法測試化合物對缺氧損傷大鼠心肌細胞的保護作用。[結(jié)果]合成3個中間體及13個目標(biāo)化合物，其中化合物2、4、5對缺氧損傷大鼠心肌細胞保護作用強于陽性對照藥。[結(jié)論]燈盞乙素結(jié)構(gòu)中糖基的有無對活性影響不大；4’位羥基為保護缺血大鼠心肌細胞的活性必須基團。

燈盞乙素；合成；心肌缺血；構(gòu)效關(guān)系

燈盞乙素具有擴張血管、增加心臟冠脈流量、增加腦血流量、降低腦血管阻力、提高血腦屏障通透性以及對抗由二磷酸腺苷引起的血小板凝集作用，其制劑已用于臨床多年[1]。

本研究以燈盞乙素為先導(dǎo)化合物，將其水解后在苷元的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進行改造，合成一系列燈盞乙素衍生物，并以燈盞乙素為陽性藥物對化合物進行了體外藥理活性篩選，初步探討構(gòu)效關(guān)系，為進一步的研究提供參考。

1 實驗部分

1.1 儀器與試藥 DF-101B集熱式恒溫磁力攪拌器；3111型二氧化碳（CO2）培養(yǎng)箱（美國 Thermo for ma），680 酶標(biāo)儀（美國 Bio－Rad）；燈盞乙素（＞90%）購自南京澤朗醫(yī)藥科技有限公司；噻唑藍（MTT）購自北京鼎國生物技術(shù)開發(fā)中心；DMEM/F－12培養(yǎng)基購自Gibco公司。

1.2 化合物的合成

1.2.1 燈盞乙素苷元（2）的制備（燈盞乙素的水解） 0.5 g燈盞乙素置于100mL圓底燒瓶中，加入50mL 7%的鹽酸－乙醇溶液，85℃下微沸回流至反應(yīng)液基本澄清。趁熱過濾，濾液中加入等量蒸餾水稀釋，減壓蒸除乙醇，有大量黃色固體析出。減壓抽濾并用大量蒸餾水洗至中性，得燈盞乙素苷元粗品。

1.2.3 6，7，4’－三芐氧基－5－羥基黃酮（3）的合成 燈盞乙素苷元粗品100mg（約0.35mmol）溶于4mLN，N－二甲基甲酰胺，攪拌下加入無水碳酸鉀212mg（1.54mmol），室溫攪拌 10min。加入溴化芐0.21mL（1.75mmol），室溫攪拌 12 h。將反應(yīng)液傾入20mL 冰水中，乙酸乙酯萃?。?0mL×2），合并有機層，減壓濃縮，殘渣經(jīng)硅膠柱色譜分離（石油醚－丙酮＝ 3∶1），得 6，7，4’－三芐氧基－5－羥基黃酮 175mg，為淡黃色固體，收率為90%。改變無水碳酸鉀及鹵代烷的投料比以類似方法合成化合物4～11。

1.2.8 6,4’-二-O－芐基－燈盞乙素芐酯（12）的合成 燈盞乙素 300mg（0.65mmol）溶于 N，N－二甲基甲酰胺 6mL 中，加人溴化芐 0.38mL（3mmol）和無水碳酸鉀 414mg（3mmol），室溫攪拌 24 h。將反應(yīng)液傾人20mL的冰水混合物中，乙酸乙酯提?。?×30mL），合并有機層，飽和氯化鈉（NaCl）溶液洗滌，減壓蒸餾，殘余物硅膠柱色譜（二氯甲烷－甲醇＝20∶1）進行分離，得 6，4’－二－O－芐基－燈盞乙素芐酯320mg，為深黃色固體，收率67.3%。類似方法合成 13、14。

1.2.9 6，4’－二芐氧基－5，7－二羥基黃酮（15）的合成 化合物（2）100mg（0.14mmol）置于 25mL 圓底燒瓶中，加入15mL 7%的鹽酸－乙醇溶液，85℃下微沸回流4 h。反應(yīng)液用10mL蒸餾水稀釋，二氯甲烷萃取（20mL×2），合并有機層，減壓濃縮，制備薄層（二氯甲烷－甲醇＝20∶1） 分離得 6，4’－二芐氧基－5，7－二羥基黃酮 30mg，為黃色固體，收率為47.1%；類似方法由化合物 80mg（0.12mmol）制得 4’－O－芐基－燈盞乙素芐酯（16）20mg，為深黃色固體，收率為42.7%；由化合物 80mg（0.15mmol）制得 6，4’－二乙氧基－5，7－二羥基黃酮（17）28mg，為黃色固體，收率為 55.9%。

1.3 藥理活性測試

1.3.1 實驗分組 將接種于96孔板的原代大鼠心肌細胞分為正常對照組、缺氧模型組、陽性藥物組和測試藥組。

1.3.2 心肌細胞缺氧損傷模型的建立 取培養(yǎng)4 d的心肌細胞，換無血清DMEM/F-12培養(yǎng)基連續(xù)培養(yǎng)12 h后，用含有藥物的無糖D-Hanks液[預(yù)先充入95%氮氣（N2）-5%二氧化碳（CO2）混合氣飽和30min]替代給藥組的培養(yǎng)基，而后迅速將模型組和給藥組移入95%N2-5%CO2混合氣平衡過的單向氣流缺氧裝置，測氧儀監(jiān)測排氣口氧濃度（＜1%），于37℃電熱恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)6 h。用含10%胎牛血清的DMEM/F-12培養(yǎng)基替代正常組的培養(yǎng)基，并移入37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)6 h。

1.3.3 MTT微量自動比色法測定吸光度 缺氧6 h后，每孔加入MTT溶液（5 g/L 20μL），繼續(xù)培養(yǎng)4 h后，倒出板內(nèi)液體，每孔加入二甲基亞砜（DMSO）150μL，充分震蕩，用酶標(biāo)儀于490 nm波長處測定吸光度（OD）值。

1.4 統(tǒng)計方法：應(yīng)采用單因素方法分析。

2 結(jié)果

設(shè)計并合成16個燈盞乙素衍生物，包括3個中間體及13個目標(biāo)化合物，相關(guān)化合物的結(jié)構(gòu)及合成路線見圖1。

對大鼠缺血性心肌細胞的體外活性測試表明，化合物2、4、5對缺氧損傷大鼠心肌細胞具有保護作用，吸光度值與模型組相比有顯著性差異，效果與陽性藥物燈盞花素相當(dāng)。藥理活性數(shù)據(jù)見表1。

3 討論

燈盞細辛是中國傳統(tǒng)中藥，性味甘溫，具有活血化瘀、止痛消積的功效。燈盞花素作為從中提取的有效成分，對心腦血管疾病有顯著療效，已用于臨床多年，但其理化性質(zhì)的缺陷阻礙了它的進一步推廣。本文對燈盞乙素衍生物的藥理活性測試提示：燈盞乙素中糖基的有無對活性影響不大；4’位羥基為影響最顯著的活性必須基團；此外，化合物的脂溶性及空間結(jié)構(gòu)對活性也有一定影響。以此為參考對燈盞乙素進行適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)改造能增強其抗血栓能力，使這一傳統(tǒng)中藥成分抗心腦血管疾病的作用得到更充分的發(fā)揮。

圖1 燈盞乙素衍生物的合成路線Fig.1 Synthetic routeof derivatesof scutellarin

表1 燈盞乙素衍生物對大鼠原代心肌細胞存活的影響(±s，n=6)Tab.2 effectsof scutellarin derivativeson the primary myocardial cellssurvival(±s，n=6)

表1 燈盞乙素衍生物對大鼠原代心肌細胞存活的影響(±s，n=6)Tab.2 effectsof scutellarin derivativeson the primary myocardial cellssurvival(±s，n=6)

注：與模型組比較 *P<0.05,**P<0.01；化合物 3，6，8，10 不溶于二甲基亞砜，未進行活性測試。

組別正常組模型組陽性藥物組（燈盞乙素）OD值0.517±0.054**0.286±0.051 0.402±0.078**0.424±0.041**0.413±0.024**0.419±0.050**0.268±0.029 0.259±0.018 0.222±0.020*0.333±0.046 0.278±0.011 0.234±0.027 0.292±0.015 0.278±0.011 0.323±0.018藥品濃度(μmol/L)245791 1 12 13 14 15 16 17 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

[1]楊 莉.燈盞花制劑的臨床應(yīng)用[J].四川中醫(yī),2007,25(3):40-42.

Synthesisof scutellarin derivativesand study of their anti-heart ischem ia activities in rats

YANG Li-mei1,GU Jun2,3,LIJian-yu2,3,etal
（1.Pharmaceutialcollege，Tianjin MedicalUniversity，Tianjin 300070，China；2.DepartmentofPharmaceuticalChemistry，Medical CollageofChinese People’sarmed Police，Tianjin 300162，China；3.Tianjin Key Laboratory ofOccupationaland Environmental HazardsBiomarkers，Tianjin 300193，China）

[Objection]To design and synthesize a seriesof scutellarin derivatives for searching for their structure-activity relationship of protective effects on heart ischemia in Rats.[Methods]Using scutellarin as staring material,a series of ether derivatives based on scutellarein gained from scutellarin’s hydrolysiswere synthesized by reactingwith kinds of alkylogen,and then these compoundswere evaluated forprotective effectson Ischemicmyocardial cells in RatsusingMTTassay in vitro.[Results]The 3 intermediatesand 13 target compoundswere synthesized.The protection effectof compound 2,4,5 to ischemicmyocardial cells in ratswas better than the positive control.[Conclusion]The glucuronyl in the structure had little dedication on the activitiesofscutellarinwhile the 4’-OH wasessential.

scutellarin;synthesis;heartischemia;structure-activity relationship

R542.2

A

1672-1519(2010)03-0240-03

國家自然科學(xué)基金項目（20902110）；天津市自然科學(xué)基金項目（10JCYBJC14700）。

楊麗梅（1985－），女，碩士，主要從事天然產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)改造。

2010-02-20）