一種新型阿魏酸NO供體的合成

劉浩然，李燕來，張會杰，劉 映，劉英姿

（1.湖南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，湖南 長沙410082；2.湖南師范大學(xué)醫(yī)學(xué)院，湖南 長沙41006）

阿魏酸(ferulic acid)是植物界中廣泛存在的一種酚酸，普遍存在于川芍、當(dāng)歸、阿魏等中藥材中[1]。目前，阿魏酸在醫(yī)藥、食品、化妝品等領(lǐng)域的用途越來越廣泛。阿魏酸具有清除亞硝酸鹽和氧自由基[2]、抗血小板凝集和血栓[3]、減輕炎癥反應(yīng)[4]、延緩腎小球硬化[5]等重要的藥理作用。一氧化氮(NO)是參與機體的一種重要生物調(diào)節(jié)因子，在腎臟病病中起重要的作用。如：通過擴張血管，改善腎臟血流動力學(xué)等[6]。

由于阿魏酸和NO在治療腎病方面均具有重要作用，并且作用途徑各不相同，二者相結(jié)合可能發(fā)揮協(xié)同作用。目前已有在阿魏酸的羧基引入NO供體的文獻(xiàn)報道[7]。本實驗設(shè)計在阿魏酸的酚羥基引入NO供體，合成了兩種阿魏酸NO供體的衍生物。合成路線見圖1。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

熔點用WRAS-1B型數(shù)字顯示顯微熔點測定儀測定，溫度計未經(jīng)校正；1 H-NMR用Varian INOVA型核磁共振儀測定(400 MHz，TMS為內(nèi)標(biāo))；質(zhì)譜用Thermo-Finnigan LCQ-Advantage型質(zhì)譜儀測定，測定模式為Ion Source:APCI(大氣壓化學(xué)電離，正離子模式)；阿魏酸，純度98.2%，購自西安小草植物科技有限公司，批號：XC090601；所有試劑均為國產(chǎn)分析純。

圖1 阿魏酸NO供體衍生物的合成路線

1.2 合成方法

1.2.1 4-羥基-3-甲氧基苯丙烯酸甲酯(2)的合成

將0.9702g阿魏酸(0.005 mol)用9 mL甲醇溶解，攪拌下逐滴加入2 mL濃硫酸(甲醇體積：濃硫酸體積=20:1)，于65℃加熱回流，反應(yīng)過程用TLC檢測(乙酸乙酯：石油醚=1:2)。反應(yīng)時間大于3.5 h，待反應(yīng)物不再減少，停止反應(yīng)，先將反應(yīng)物用蒸餾水洗至中性，然后用乙酸乙酯萃取，合并有機相，無水硫酸鈉除水后旋干，得到淡黃色粘稠狀液體0.9813 g，產(chǎn)率94.23%。1H NMR(CDCl3,400 MHz): δ 3.80(s,3H,OCH3),3.92(s,3H,OCH3),6.29(d,1H,= CH,J=4),6.92 (d,1H,ArH,J=2),7.02(s,1H,ArH), 7.07 (d,1H,ArH,J=2),7.62 (d,1H,=CH,J=4),9.55 (s,1H,-OH)。

1.2.2 4-溴烷氧基-3-甲氧基苯丙烯酸甲酯(3a-3b)的合成

將0.8238g化合物2(0.005 mol)用8 mL丙酮溶解，攪拌下加入2.0732 g無水碳酸鉀(0.015 mol)，15 min后加入1.6 mL 1,3-二溴丙烷 (0.015 mol)，于55℃加熱避光回流，反應(yīng)過程用TLC檢測(乙酸乙酯：石油醚=1:4)，反應(yīng)時間大于5.5 h，待反應(yīng)物不再減少，停止反應(yīng)，反應(yīng)物用水洗過濾后用乙酸乙酯萃取，合并有機相，無水硫酸鈉除水后旋干，得到白色固體，該固體為反應(yīng)物的粗品。將粗產(chǎn)物經(jīng)柱層析分離純化(乙酸乙酯：石油醚=1:5)，得到化合物3a為白色晶體，0.4516 g，產(chǎn)率27.45%。mp：93.5-97.3℃。1H NMR (CDCl3,400 MHz):δ 2.38(m,2H, OCH2,J=3),3.63 (t,2H,OCH2,J=2),3.80(s,3H, OCH3),3.89 (s,3H,OCH3),4.19 (t,2H,OCH2,J=1), 6.32(d,1H,=CH,J=4),6.90(d,1H,ArH,J=2),7.05-7.11(m,2H,ArH),7.63(d,1H,=CH,J=4);MS(ESI,m/ z)：329(M+)。用上述方法得到化合物3b，為白色晶體，1.2871 g，產(chǎn)率37.52%。mp：79.7-83.3℃。1H NMR(CDCl3,400 MHz):δ 2.01-2.09(m,4H,OCH2), 3.50 (t,2H,OCH2,J=2),3.80 (s,3H,OCH3),3.89(s, 3H,OCH3),4.09(t,2H,OCH2,J=2),6.31(d,1H,=CH, J=4),6.86 (d,1H,ArH,J=2),7.05-7.10(m,2H,ArH), 7.63(d,1H,=CH,J=4);MS(ESI,m/z)：343(M+)。

1.2.3 4-硝酸酯烷氧基-3-甲氧基苯丙烯酸甲酯(4a-4b)的合成

將0.3934 g化合物3a(1.2 mmol)用5mL乙腈溶解得溶液A，另稱取0.4087 g硝酸銀(2.4 mmol)用10 mL乙腈溶解得溶液B，使A溶液在攪拌的情況下逐漸加入溶液B，于65℃加熱避光回流，反應(yīng)過程用TLC檢測(乙酸乙酯：石油醚=1:2)，反應(yīng)時間大于6.5 h，待反應(yīng)物不再減少，停止反應(yīng)，反應(yīng)物用水洗過濾后用乙酸乙酯萃取，合并有機相，無水硫酸鈉除水后旋干，得到黃色固體，該固體為反應(yīng)物的粗品。將粗產(chǎn)物經(jīng)重結(jié)晶分離純化，得到化合物4a，為淡黃色晶體0.2308 g，產(chǎn)率61.84%。mp：74.6-81.5℃。MS(ESI,m/z):311(M+)。用上述方法合成得到化合物4b，為淡黃色晶體0.4328 g，產(chǎn)率66.58%。mp：64.6-66.9℃。1H NMR(CDCl3,400 MHz):δ 1.96-1.98(m,4H,OCH2),3.80(s,3H,OCH3), 3.88 (s,3H,OCH3),4.09 (t,2H,OCH2,J=2),4.57(t, 2H,OCH2,J=2),6.31 (d,1H,=CH,J=4),6.85(d,1H, ArH,J=2),7.05-7.10(m,2H,ArH),7.63(d,1H,=CH, J=4);MS(ESI,m/z):325(M+)。

2 結(jié)果與討論

阿魏酸具有抗炎、抗血栓形成、抗衰老及調(diào)節(jié)人體免疫功能等許多藥理效應(yīng)。但其藥理效應(yīng)相對較弱，在臨床通常只作為輔助藥物使用。對阿魏酸進行化學(xué)修飾，可能增強其藥理效應(yīng)，如：有實驗報道阿魏酸乙酯對結(jié)腸癌的藥理作用強于阿魏酸[8]。根據(jù)阿魏酸的反應(yīng)活性位點，可選擇羧基或者酚羥基進行結(jié)構(gòu)修飾，合成NO供體。本實驗選擇在阿魏酸的酚羥基引入NO供體，保持其羧基端成酯，與以往文獻(xiàn)報道的直接在羧基端引入硝酸酯有所不同。

有研究發(fā)現(xiàn)阿魏酸乙酯抑制由ADP誘導(dǎo)的血小板聚集的作用，其作用強于阿魏酸，對CCl4引起的小鼠急性肝損傷保護作用也比阿魏酸強[9]?？梢娫诎⑽核岬聂然膈ヮ惪赡苡兄诩訌姲⑽核崮承┓矫娴乃幚碜饔?，因此本實驗選擇在阿魏酸的羧基引入甲酯。

溴化物與酚羥基的反應(yīng)是典型的親核取代反應(yīng)，其中反應(yīng)中的堿為無水碳酸鉀[10]，實驗合成了相應(yīng)的兩個溴化物中間體，投料比(原料：碳酸鉀：二溴化物=1:3:3)相同的情況下，溴化物的鏈長越長，反應(yīng)時間越短，產(chǎn)率越高，意味著反應(yīng)越容易進行。從反應(yīng)活性中間體丙烷自由基和丁烷自由基的穩(wěn)定性來看他們的穩(wěn)定是依次變?nèi)醯?，因此溴丙烷和溴丁烷的穩(wěn)定性是依次變強的，相應(yīng)的化合物活性也是依次變?nèi)酢?/p>

綜上所述，本實驗以阿魏酸為原料，依據(jù)藥理學(xué)相關(guān)理論，首次設(shè)計并合成了兩種阿魏酸NO供體衍生物，并通過核磁和質(zhì)譜確定了化學(xué)結(jié)構(gòu)，為進一步的藥理學(xué)研究打下了基礎(chǔ)。

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