新型含游離羥基魚藤素衍生物的合成及其抗腫瘤活性*

何　海，姜志輝，周杏子，賀　勝，吳新榮(1.華南理工大學(xué)輕工與食品學(xué)院，廣東廣州　510641; .廣州軍區(qū)廣州總醫(yī)院藥學(xué)部，廣東廣州　510010)

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新型含游離羥基魚藤素衍生物的合成及其抗腫瘤活性*

何海1，2，姜志輝2，周杏子1，2，賀勝2，吳新榮2
(1.華南理工大學(xué)輕工與食品學(xué)院，廣東廣州510641; 2.廣州軍區(qū)廣州總醫(yī)院藥學(xué)部，廣東廣州510010)

摘要:以魚藤酮為原料經(jīng)3步反應(yīng)合成魚藤素;魚藤素分別經(jīng)三溴化硼脫甲基和硼氫化鈉還原合成了4個(gè)新型含游離羥基的魚藤素衍生物(3a～3c和4)，其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR，13C NMR和LC-MS表征。初步的抗腫瘤活性測(cè)定結(jié)果表明，12-羥基魚藤素(4)對(duì)人乳腺癌細(xì)胞MCF-7和人肺癌細(xì)胞H299的抑制活性較好，其IC50分別為0.11 μmol·L－1和0.01 μmol·L－1，優(yōu)于陽(yáng)性對(duì)照藥Deguelin。

關(guān)鍵詞:魚藤酮;魚藤素衍生物;合成;抗腫瘤活性

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通信聯(lián)系人:吳新榮，主任藥師，Tel.020-36653476，E-mail:gzwxrong@ yahoo.com

魚藤素(Deguelin)是一類魚藤酮類化合物，是從三葉魚藤龍眼屬或絹毛萌豆(豆科)中分離出來(lái)的天然化合物［1］，為黃色結(jié)晶體。Deguelin已被研究作為延緩癌癥發(fā)作的潛在化學(xué)預(yù)防和化療藥物［2－3］，研究表明其在體內(nèi)外能明顯抑制幾種類型的腫瘤，包括肺癌、胃癌、乳腺癌、結(jié)腸癌和直腸癌等［4－8］。由于其天然、高效及低毒的優(yōu)點(diǎn)，一直受到研究人員的青睞，其分子本身含有抗菌、抗腫瘤、抗病毒及抗氧化等活性的苯并呋喃和苯并吡喃結(jié)構(gòu)，是一種很有開發(fā)潛力的先導(dǎo)化合物。但從分子結(jié)構(gòu)來(lái)看，Deguelin沒有游離的可連接其它化合物的基團(tuán)，故無(wú)法在后期的研究中連接上其他具有活性的化合物，例如具有殺蟲、殺菌、抗真菌、抗病毒等生物活性的肟醚和腙類化合物，以及多肽和生物素等，阻礙了對(duì)Deguelin的進(jìn)一步研究。

Scheme 1

鑒于此，本文擬設(shè)計(jì)并合成保留Deguelin母體結(jié)構(gòu)的含有游離羥基的衍生物。因Deguelin價(jià)格昂貴，故以價(jià)格低廉的(－)-魚藤酮為原料，經(jīng)三步反應(yīng)合成(－)-Deguelin［9－10］; Deguelin經(jīng)三溴化硼脫甲基化合成了新型含游離羥基的Deguelin衍生物——2-羥基-Deguelin(3a)，3-羥基-Deguelin(3b)和2，3-二羥基-Deguelin(3c)［11］;用硼氫化鈉將Deguelin中的酮羰基還原為羥基合成了新的Deguelin衍生物——12-羥基-Deguelin(4)［12］(Scheme 1)，其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR，13C NMR 和LC-MS表征。并初步研究了其抗腫瘤活性。

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1儀器與試劑

AVANCEⅢHD 600型核磁共振儀(CDCl3為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo)); Agilent HPLC-6400系列三級(jí)四極桿液質(zhì)聯(lián)用儀; ELX800型酶標(biāo)儀。

薄層色譜用硅膠GF254(60型)，山東煙臺(tái)江友硅膠開發(fā)有限公司;柱色譜用硅膠(200目～300目)，青島海洋化工集團(tuán)公司;其余所用試劑均為分析純，上海Aladdin公司。

1.2合成

(1)1的合成

在反應(yīng)瓶中依次加入二氯甲烷10.0 mL和魚藤酮4.0 g(10.2 mmol)，攪拌使其溶解;于－5℃緩慢滴加BBr32.6 g(10.2 mmol)的二氯甲烷(10.2 mL)溶液，滴畢，于－5℃反應(yīng)10 min(TLC檢測(cè))，減壓蒸除溶劑，用甲醇(20 mL)洗滌，過濾，濾餅干燥得棕色固體1 3.1 g，收率64%，直接進(jìn)行下步反應(yīng)。

(2)2的合成

在反應(yīng)瓶中加入六甲基膦酰三胺(HMPA)32 mL和1 3.0 g(6.3 mmol)，攪拌使其溶解;加入NaBH3CN 1.60 g(25.4 mmol)，于80℃反應(yīng)3 h。加入冰水，用混合溶劑［V(乙醚)∶V(正己烷)=3∶1］萃取，合并萃取液，依次用飽和食鹽水洗滌，無(wú)水NaSO4干燥，減壓濃縮得黃色粉末，經(jīng)硅膠柱層析［洗脫劑:A=V(乙酸乙酯)∶V(石油醚)=1∶3］純化得淡黃色固體2 1.6 g，收率60%，m.p.193℃～195℃;1H NMR δ:7.74(d，J=8.7 Hz，1H)，6.76(s，1H)，6.50(d，J=8.7 Hz，1H)，6.41(s，1H)，6.00(s，1H)，5.19(m，1H)，4.87(t，J=3.0 Hz，1H)，4.60(dd，J=11.9 Hz，3.1 Hz，1H)，4.14(d，J=11.9 Hz，1H)，3.80(m，1H)，3.75(s，3H)，3.70(s，3H)，3.34(m 2H)，1.74(s，3H)，1.65(s，3H);13C NMR δ:190.4，162.1，160.1，149.3，147.5，143.6，134.0，126.9，121.1，114.8，112.5，110.7，110.5，108.5，104.7，100.8，72.0，66.2，56.2，55.7，44.1，25.7，22.0，17.7; LC(tR=1.80 min～2.00 min)-MS m/z:397.1{［M + H］+}。

(3)Deguelin的合成

在反應(yīng)瓶中依次加入二氯甲烷45 mL和2 1.5 g(3.8 mmol)，攪拌使其溶解;于－30℃加入PhSeCl 0.79 g(4.1 mmol)，反應(yīng)2 h;于室溫反應(yīng)1 h。減壓蒸除溶劑，殘留物溶于45 mL THF，于0℃加入30% H2O20.75 mL，加畢，反應(yīng)過夜。加入乙酸乙酯50 mL，依次用5% NaHCO3溶液和飽和食鹽水洗滌，無(wú)水Na2SO4干燥，減壓濃縮，殘余物經(jīng)快速硅膠柱層析［洗脫劑:A=V(乙酸乙酯)∶V(石油醚)=1∶2］純化得淡黃色固體Deguelin 0.8 g，收率50%，m.p.85℃～87℃;1H NMR δ:7.72(d，J=8.7 Hz，1H)，6.77(s，1H)，6.62(d，J=10.0 Hz，1H)，6.43(s，1H)，6.43(d，J=8.7 Hz，1H)，5.53(d，J=10.0 Hz，1H)，4.89(m，1H)，4.61(dd，J=12.0 Hz，3.1 Hz，1H)，4.17(d，J=12.0 Hz，1H)，3.82(d，J=4.1 Hz，1H)，3.78(s，3H)，3.75(s，3H)，1.43(s，3H)，1.36(s，3H);13C NMR δ:189.2，160.0，156.9，149.4，147.4，143.8，128.6，128.5，115.7，112.7，111.4，110.4，109.1，104.7，100.9，77.6，72.4，66.2，56.3，55.8，44.3，28.4，28.1; LC(tR=1.80 min～3.50 min)-MS m/z:395.1{［M + H］+}。

(4)3a～3c的合成(以3a為例)

在反應(yīng)瓶中依次加入二氯甲烷7.0 mL和Deguelin 100 mg(0.25 mmol)，攪拌使其溶解;于－78℃緩慢滴加BBr30.06 g(0.25 mmol)的二氯甲烷(0.25 mL)溶液，滴畢，反應(yīng)1 h;于0℃反應(yīng)30 min。加水5.0 mL終止反應(yīng)，用二氯甲烷萃取，合并萃取液，依次用飽和食鹽水洗滌，無(wú)水NaSO4干燥，減壓濃縮，殘余物經(jīng)快速硅膠柱層析［梯度洗脫劑:V(乙酸乙酯)∶V(石油醚)∶V(二氯甲烷)=1∶3∶1～1∶2∶1］純化得淡黃色固體3a 16 mg。

用類似方法合成淡黃色固體3b～3c。

3a:收率16%，m.p.94℃～96℃;1H NMR δ:7.74(d，J=8.7 Hz，1H)，6.76(s，1H)，6.64(d，J=10.1 Hz，1H)，6.50(s，1H)，6.45(d，J=8.7 Hz，1H)，5.60(d，1H)，5.55(d，J=10.1 Hz，1H)，4.90(dd，J=3.1 Hz，3.1 Hz，1H)，4.62(dd，J=12.1 Hz，3.1 Hz，1H)，4.17(d，J=12.1 Hz，1H)，3.82(d，J=4.1 Hz，1H)，3.77(s，3H)，1.45(s，3H)，1.38(s，3H);13C NMR δ:189.4，160.1，157.0，147.8，146.1，141.6，128.6，128.5，115.7，112.7，111.4，109.8，109.1，104.6，103.5，77.7，72.4，66.1，56.4，44.4，28.5，28.1; LC(tR=1.70 min～2.00 min)-MS m/z:381.1{［M +H］+}。

3b:收率14%，m.p.116℃～118℃;

1H NMR δ:7.73(d，J=8.7 Hz，1H)，6.83(s， 1H)，6.63(d，J=10.1 Hz，1H)，6.43(d，J=8.7 Hz，1H)，6.42(s，1H)，5.54(d，J=10.1 Hz，1H)，5.29(s，1H)，4.89(dd，J=3.0 Hz，3.0 Hz，1H)，4.61(dd，J=12.0 Hz，3.1 Hz，1H)，4.17(d，J=12.0 Hz，1H)，3.80(d，J=6.1 Hz，1H)，3.79(s，3H)，1.44(s，3H)，1.37(s，3H);13C NMR δ:189.0，159.9，156.8，146.9，146.7，140.1，128.6，128.5，115.7，113.1，112.7，111.4，109.0，105.8，100.1，77.6，72.3，66.2，55.8，44.3，28.4，28.1; LC(tR=1.70 min～2.00 min)-MS m/z:381.1{［M + H］+}。

3c:收率33%，m.p.203℃～205℃;

1H NMR δ:7.75(s，1H)，7.63(d，J=8.7 Hz，1H)，7.38(s，1H)，6.59(s，1H)，6.58(d，J=10.1 Hz，1H)，6.39(d，J=8.7 Hz，1H)，6.29(s，1H)，5.65(d，J=10.1 Hz，1H)，5.03(m，1H)，4.55(dd，J=12.2 Hz，2.9 Hz，1H)，4.20(d，J=12.2 Hz，1H)，3.79(d，J=4.0 Hz，1H)，1.38(s，3H)，1.30(s，3H);13C NMR δ:190.1，160.8，158.2，148.4，146.9，140.7，130.4，129.3，116.6，114.9，114.2，112.1，110.3，106.2，105.1，78.8，74.0，67.2，45.4，29.0，28.6; LC(tR=1.70 min～2.00 min)-MS m/z:367.1{［M + H］+}。

(5)4的合成

在反應(yīng)瓶中依次加入甲醇10.0 mL和Deguelin 300 mg(0.76 mmol)，攪拌使其溶解;于0℃加入NaBH443 mg(1.13 mmol)，反應(yīng)30 min。用水終止反應(yīng)，用乙酸乙酯萃取，合并萃取液，依次用飽和食鹽水洗滌，無(wú)水NaSO4干燥，減壓濃縮，殘余物經(jīng)快速硅膠柱層析(洗脫劑:A=1∶1)純化得白色固體4 300 mg。

4:收率100%，m.p.142℃～144℃;

1H NMR δ:6.99(d，J=8.2 Hz，1H)，6.68(s，1H)，6.64(d，J=10.0 Hz，1H)，6.47(s，1H)，6.41(d，J=8.2Hz，1H)，5.56(d，J=10.0 Hz，1H)，4.80(m，2H)，4.57(d，J=10.0 Hz，1H)，4.21(m，1H)，3.84(s，3H)，3.82(s，3H)，3.36(t，J=4.9 Hz，1H)，1.41(s，3H)，1.39(s，3H);13C NMR δ:154.3，149.6，149.4，147.9，143.8，130.0，129.1，116.4，113.6，111.3，109.8，109.5，108.7，100.7，76.0，69.1，66.3，65.0，56.5，55.8，37.9，27.8，27.7; LC(tR=1.30 min～2.00 min)-MS m/z:397.2{［M + H］+}。

1.3抗腫瘤活性測(cè)定

采用MTT法測(cè)定化合物的抗腫瘤活性。參照文獻(xiàn)［13］，以Deguelin為對(duì)照藥，將乳腺癌細(xì)胞MCF-7(5×104個(gè)/mL)和肺癌細(xì)胞H1299(5×104個(gè)/mL)培養(yǎng)液接種于96孔板上，在5% CO2，37℃細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h，加入不同濃度［(0.01，0.1，1，10，100)μmol·L－1］待測(cè)化合物，培養(yǎng)72 h。棄去上清液，加入MTT(10 μL/孔，5 mg·mL－1磷酸緩沖鹽溶液)，培養(yǎng)4 h，加入DMSO 150 μL/孔，以酶標(biāo)分析儀于570 nm測(cè)定各孔OD值。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，計(jì)算IC50值。

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·研究論文·

2　結(jié)果與討論

2.1合成

在Deguelin的合成中，以魚藤酮為原料于－5℃用BBr3斷開，形成溴化合物1; 1在NaBH3CN作用下脫去溴，然后再在PhSeCl和H2O2作用下閉環(huán)制得Deguelin。

Deguelin在三溴化硼作用下于－78℃經(jīng)脫甲基化合成3a～3c; Deguelin于0℃經(jīng)硼氫化鈉作用將酮羰基還原為羥基合成4。

2.2抗腫瘤活性

3和4的抗腫瘤活性篩選結(jié)果見表1。

表1　化合物對(duì)H1299和MCF-7細(xì)胞的IC50Table 1　IC50of target compoundsagainst H1299 and MCF-7 tumor cells

由表1可見，3和4對(duì)腫瘤細(xì)胞MCF-7和H1299均有一定的增殖抑制活性。與Deguelin相比，4對(duì)兩種腫瘤細(xì)胞抑制活性最為突出，IC50值分別為0.01 μmol·L－1和0.11 μmol·L－1。由此推斷Deguelin的活性部位可能在12-位碳上，其構(gòu)效關(guān)系有待進(jìn)一步研究。

3　結(jié)論

設(shè)計(jì)并合成了四種新型含游離羥基的魚藤素衍生物，對(duì)腫瘤細(xì)胞有不同程度的增殖抑制活性，其中，以12-羥基魚藤素活性最為突出，對(duì)腫瘤細(xì)胞MCF-7和H1299具有較好的抑制作用，呈現(xiàn)潛在的抗腫瘤活性，可考慮在12-位游離的羥基上加上其他的活性基團(tuán)，進(jìn)一步結(jié)構(gòu)優(yōu)化與深入研究十分必要。

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·研究論文·

Synthesis and Antitumor Activities of
Novel Free Hydroxyl-containing Deguelin Derivatives

HE Hai1，2，JIANG Zhi-hui2，ZHOU Xing-zi1，2，HE Sheng2，WU Xin-rong2
(1.School of Light Industry and Food，South China University of Technology，Guangzhou 510641，China;
2.Department of Pharmacy，Genenral Hospital of Guangzhou Military Command of PLA，Guangzhou 510010，China)

Abstract:Deguelin was prepared by three-step reaction from Rotenone.Novel deguelin derivatives containing free hydroxyl groups(3a～3c and 4)were synthesized by boron tribromide demethylation or reduction with sodium cyanoborohydride from deguelin.The structures were characterized by1H NMR，13C NMR and LC-MS.The antitumor activities were investigated.The results showed that 12-hydroxyl deguelin(4)showed the best inhibition activities against MCF-7 and H1299 with IC50of 0.11 μmol·L－1and 0.01 μmol·L－1，respectively，which was better than deguelin.

Keywords:rotenone; deguelin derivative; synthesis; antitumor activity

作者簡(jiǎn)介:何海(1988－)，男，漢族，湖北武漢人，碩士研究生，主要從事糖類藥物的合成及生物利用研究。E-mail:scuthehai@

基金項(xiàng)目:廣東省重大科技專項(xiàng)［廣東醫(yī)院制劑研究開發(fā)技術(shù)平臺(tái)建設(shè)(2011A080300004)］

收稿日期:2015-05-27

DOI:10.15952/j.cnki.cjsc.1005－1511.2015.11.1013 *

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

中圖分類號(hào):O626.4; O621.3