Phloretamide及其衍生物的合成與抗氧化活性

吳冬冬, 樊志強(qiáng)， 任　杰, 胡　昆

(常州大學(xué) 制藥與生命科學(xué)學(xué)院，江蘇 常州　213164)

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·研究論文·

Phloretamide及其衍生物的合成與抗氧化活性

吳冬冬, 樊志強(qiáng)， 任杰, 胡昆*

(常州大學(xué) 制藥與生命科學(xué)學(xué)院，江蘇 常州213164)

摘要：以3-(4-羥基苯基)丙烯酰胺(Phloretamide)為先導(dǎo)化合物，取代苯丙烯酸為原料，經(jīng)取代反應(yīng)和酰胺化反應(yīng)制得苯丙烯酰胺類化合物(2a～2d)； 2經(jīng)氫化還原反應(yīng)合成了4個(gè)Phloretamide衍生物(3a～3d); 1， 2和3經(jīng)去甲基化反應(yīng)分別制得1e, 2e～2f和3e～3f。其中，3-(3,4,5-三羥基苯基)丙烯酰胺(2f), 3-(2,3,4-三羥基苯基)丙酰胺(3e)和3-(3,4,5-三羥基苯基)丙酰胺(3f)為新化合物，其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR, (13)C NMR和ESI-MS表征。初步抗氧化活性測(cè)定結(jié)果表明：c為10 μmol·L(-1)時(shí)，2b, 2f和3f具有較好的自由基清除活性，其清除率分別為66.8%, 59.8%和69.4%，均優(yōu)于陽(yáng)性對(duì)照咖啡酸,咖啡酸苯乙酯和Vc。

關(guān)鍵詞：Phloretamide； 抗氧化劑； DPPH； 合成; 抗氧化活性

抗氧化劑，特別是天然的抗氧化劑，可以通過激活氧化應(yīng)答元件(ARE)抗氧化途徑抑制或者直接清除氧化分子和自由基，有效且無(wú)毒地阻止由活性氧(ROS)引起的細(xì)胞死亡，從而保護(hù)細(xì)胞內(nèi)的脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、糖類以及DNA，防止疾病的發(fā)生[1-2]。但是，大多數(shù)的天然抗氧化劑都不能直接用于臨床。因此，需要合成一系列新型的抗氧化劑(包括天然抗氧化劑的衍生物)，以用于有效的臨床研究和使用。

Phloretamide(3a, Scheme 1)是蘋果酚的一種，擁有優(yōu)越的抗衰老活性，廣泛應(yīng)用于化妝品中[3]。細(xì)胞毒性檢測(cè)顯示，Phloretamide幾乎無(wú)毒，而且它可以激活Nrf2/ARE抗氧化途徑[4]。除此之外，其還含有類似根皮素、咖啡酸(CA)和咖啡酸苯乙酯(CAPE)(Chart 1)等生物活性廣泛的C6～C3苯丙素結(jié)構(gòu)[5-7]?；诖?，本研究設(shè)計(jì)并合成PA及其衍生物，并研究其構(gòu)效關(guān)系，以期找到新型低毒的抗氧化劑。

本文以Phloretamide為先導(dǎo)化合物，以取代對(duì)羥基肉桂酸(1a～1d)為起始原料，與SOCl2反應(yīng)生成酰氯，再與氨水反應(yīng)制得含雙鍵的酰胺化合物(2a～2d)； 2經(jīng)加氫還原制得取代苯并烯酰胺類化合物(3a～3d)； 1c， 2c～2d和3c～3d經(jīng)去甲基反應(yīng)，分別制得其去甲基化產(chǎn)物1e, 2e～2f和3e～3f(Scheme 1)。其中，3-(3,4,5-三羥基苯基)丙烯酰胺(2f), 3-(2,3,4-三羥基苯基)丙酰胺(3e)和3-(3,4,5-三羥基苯基)丙酰胺(3f)為新化合物，其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR，13C NMR和ESI-MS表征。并測(cè)定了其DPPH[1,6-雙(二苯基膦基)己烷]自由基清除活性。

Scheme 1

咖啡酸苯乙酯(CAPE)　　　　　　咖啡酸(CA)　　　　　　　根皮素

1實(shí)驗(yàn)部分

1.1儀器與試劑

Bruker 300 MHz型核磁共振儀(DMSO-d6為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo))；Agilent 6550 iFunnel Q-TOF LC/MS氣質(zhì)聯(lián)用儀。

DPPH， Alfa公司；二氯甲烷和乙腈用前經(jīng)干燥蒸餾純化；其余所用試劑均為分析純或化學(xué)純。

1.2合成

(1) 2a～2d的合成(以2a為例)

在圓底燒瓶中加入對(duì)羥基苯丙烯酸(1a)1.5 g(9.1 mmol)和氯化亞砜15 mL(0.21mol)，攪拌使其溶解；于室溫反應(yīng)2 h(TLC監(jiān)測(cè))。旋蒸除去過量的氯化亞砜，剩余物用乙腈(2 mL)溶解，于0 ℃加至25%濃氨水(5 mL)中，于室溫反應(yīng)15 min。蒸除溶劑，加水10 mL，用乙酸乙酯(3×20 mL)萃取，合并有機(jī)相，用無(wú)水Na2SO4干燥，蒸除溶劑后經(jīng)硅膠柱層析[洗脫劑:V(甲醇) ∶V(二氯甲烷)=1 ∶10]純化得白色固體對(duì)羥基苯丙烯酰胺(2a)1.21 g。

用類似方法合成淡黃色固體2b～2d。

2a： 收率81.3%；1H NMRδ: 9.86(s, 1H), 7.44(s, 1H), 7.40(d,J=8.7 Hz, 2H)， 7.34(d,J=15.9 Hz, 1H), 6.98(s, 1H), 6.80(d,J=8.7 Hz, 2H), 6.41(d,J=15.9 Hz, 1H);13C NMRδ: 169.72, 157.68, 141.63, 130.56, 127.72, 116.14, 140.49； ESI-MSm/z: 164.06{[M+H]+}。

2b： 收率67.8%；1H NMRδ: 9.57(s, 1H), 9.22(s, 1H), 7.43(d,J=15.9 Hz, 1H), 7.02(d,J=2.0 Hz, 1H), 6.98(d,J=8.1 Hz, 1H), 6.76(d,J=8.1 Hz, 1H), 6.20(d,J=15.9 Hz, 1H);13C NMRδ: 168.38, 148.58, 145.99, 145.59, 145.07, 126.12, 121.63, 116.18, 115.52, 115.07； ESI-MSm/z: 180.05{[M+H]+}。

2c: 收率69.7%；1H NMRδ: 3.67(s, 3H), 3.80(s, 6H), 6.56(d,J= 15.8 Hz, 1H), 6.81～6.88(m, 2H), 7.06(s, 1H), 7.35(d,J=15.7 Hz, 2H);13C NMRδ: 174.8, 160.1, 153.2, 148.9, 147.4, 137.8, 126.7, 119.1, 107.3, 66.0, 64.1, 56.3; ESI-MSm/z: 238.21{[M+H]+}。

2d: 收率90.5%；1H NMRδ: 3.63(s, 3H), 3.75(s, 3H), 3.83(s, 3H), 6.50(d,J= 15.8 Hz, lH), 6.65～6.72(m, 2H), 7.51(s, 1H), 7.90(d,J=15.6 Hz, 2H);13C NMRδ: 167.0, 153.6, 139.6, 138.8, 130.6, 121.7, 105.1, 60.2, 56.0； ESI-MSm/z: 238.05{[M+H]+}。

(2) 3a～3d的合成(以3a為例)

在圓底燒瓶中依次加入2a 1.0 g(6.0 mmol)，甲醇5 mL和10%Pd/C 0.1 g,氫氣置換，氫氣球下反應(yīng)4 h(TLC監(jiān)測(cè))。用硅藻土過濾，除去Pd/C，濾液蒸除溶劑得白色固體對(duì)羥基苯丙酰胺(3a)0.97 g。

用類似方法合成白色固體3b～3d。

3a： 收率95.4%；1H NMRδ: 9.14(s, 1H), 7.27(s, 1H), 6.97(d,J=8.4 Hz, 2H), 6.75(s, 1H), 6.67(d,J=8.4 Hz, 2H), 2.70(t,J=7.3 Hz, 2H), 2.31(t,J=7.3 Hz, 2H);13C NMRδ: 174.12, 155.83, 131.96, 129.48, 115.45, 37.65, 30.58； ESI-MSm/z: 166.08{[M+H]+}。

3b: 收率96.1%；1H NMRδ: 8.77(s, 1H), 8.68(s, 1H), 6.62～6.57(m, 3H), 6.45(d,J=8.0 Hz, 1H), 2.65(t,J=7.6 Hz, 2H), 2.44(t,J=7.6 Hz, 2H);13C NMRδ: 174.40, 145.42, 143.83, 132.12, 119.20, 116.09, 115.88, 36.19, 30.22； ESI-MSm/z: 182.07{[M+H]+}。

3c: 收率98.5%；1H NMRδ: 7.53(s, 1H)， 7.16(s, 1H), 6.60(d,J=8.4 Hz, 1H), 6.37(s ,J=8.4 Hz, 1H), 3.86(s, 3H), 3.75(s, 3H), 3.53(s, 3H), 2.80(t,J=7.2 Hz, 2H), 2.50(t,J=7.2 Hz, 2H)；13C NMRδ: 176.33, 157.46, 153.11, 145.43, 129.92, 125.20, 106.89, 62.80, 62.42, 58.23, 36.94, 26.50； ESI-MSm/z: 240.25{[M+H]+}。

3d: 收率95.2%；1H NMRδ: 7.30(s, 1H)，6.79(s , 1H), 6.51(s,J=8.1 Hz, 2H), 3.74(s, 6H), 3.61(s, 3H), 2.76(t,J=7.2 Hz, 2H), 2.37(t,J=7.2 Hz, 2H)；13C NMRδ: 173.99, 153.11, 137.66, 135.99, 105.81, 60.39, 56.12, 37.23, 31.73； ESI-MSm/z: 240.12{[M+H]+}。

(3) 1e, 2e和3e的合成(以1e為例)

在圓底燒瓶中加入1c 1.5 g(6.3 mmol)和吡啶鹽酸鹽5.6 g(48.5 mmol)，攪拌使其溶解；回流(210 ℃)反應(yīng)3 h。緩慢傾至冰水(10 mL)中，用氯仿萃取，合并有機(jī)相，用無(wú)水Na2SO4干燥。蒸除溶劑后經(jīng)經(jīng)硅膠柱層析[洗脫劑：A=V(甲醇) ∶V(二氯甲烷) ∶V(甲酸)=1 ∶1 ∶0.05]純化得淡黃色固體2,3,4-三羥基肉桂酸(1e)0.58 g。

用類似方法合成淡黃色固體2e和3e。

1e： 收率46.8%；1H NMRδ: 10.08(s, 1H), 9.44(s, 1H), 7.96(d,J=9.6 Hz, 1H), 7.14(d,J=8.4 Hz, 1H), 6.90(d,J=8.4 Hz, 1H), 6.32(d,J=9.3 Hz, 1H);13C NMRδ: 168.96, 148.43, 143.06, 141.22, 134.94, 123.08, 111.32, 109.69, 109.11; ESI-MSm/z: 197.04{[M+H]+}。

2e： 收率42.2%；1H NMRδ: 10.13(s, 1H), 9.38(s, 1H), 7.92(d,J=9.6 Hz, 1H), 7.04(d,J=8.4 Hz, 1H), 6.82(d,J=8.4 Hz， 1H), 6.21(d,J=9.3 Hz, 1H);13C NMRδ: 160.87, 150.12, 145.57, 144.14, 132.55, 119.28, 112.92, 112.51, 111.67; ESI-MS m/z: 196.06{[M+H]+}。

3e： 收率45.7%；1H NMRδ: 8.98(s, 1H), 7.44(s, 1H), 7.15(d,J=15.7 Hz, 1H), 6.95(s, 1H), 6.48(s, 2H), 6.27(d,J=15.7 Hz, 1H);13C NMRδ: 174.45, 145.40, 143.80, 132.12, 119.22, 116.07, 115.87, 36.17, 30.21; ESI-MSm/z: 196.04{[M+H]+}。

(4) 2f和3f的合成(以2f為例)

在圓底燒瓶中加入2e 0.56 g(2.4 mmol)和無(wú)水二氯甲烷10 mL， N2保護(hù)下于-78 ℃(浴溫)緩慢滴加BBr31.86 mL(19.7 mmol)，滴畢，反應(yīng)1 h。緩慢升至室溫，反應(yīng)過夜。加水10 mL淬滅BBr3，用氯仿萃取，合并有機(jī)相，用無(wú)水Na2SO4干燥，蒸除溶劑后經(jīng)硅膠層析(洗脫劑：A)純化得淡黃色固體3,4,5-三羥基苯丙烯酰胺(2f)0.29 g。

用類似的方法合成淡黃色固體3f。

2f： 收率62.2%；1H NMRδ: 12.00(s, 1H), 9.01(s, 1H), 8.10(d,J=13.4 Hz, 2H), 6.35(d,J=7.7 Hz, 1H), 6.20(d,J=8.2 Hz, 1H), 2.66(t,J=7.3 Hz, 2H), 2.41(t,J=7.3 Hz, 2H);13C NMRδ: 167.55, 146.56, 140.53, 135.67, 125.66, 119.01, 107.21； ESI-MSm/z: 198.07{[M+H]+}。

3f： 收率58.7%；1H NMRδ: 7.27(s, 1H), 6.73(s, 1H), 6.01(s, 2H), 2.55(t,J=7.2 Hz, 2H), 2.24(t,J=7.2 Hz, 2H)；13C NMRδ: 174.77, 144.86, 114.58, 133.32, 119.44, 106.80, 34.69, 25.76； ESI-MSm/z: 198.04{[M+H]+}。

1.3抗氧化活性測(cè)定

以Vc, CA和CAPE為陽(yáng)性對(duì)照，采用DPPH自由基清除法評(píng)價(jià)受試化合物的抗氧化活性。

清除率/%=(1-A1/A0)×100%

式中： A0為溶劑的DPPH自由基在514 nm處的吸光度;A1為抗氧化性物質(zhì)與DPPH自由基反應(yīng)后的514 nm處的吸光度。

化合物的抗氧化活性見表1。由表1可見，2a無(wú)抗氧化活性，3a的抗氧化活性較弱。在苯環(huán)羥基的鄰位引入羥基后，構(gòu)成了具有自由基清除活性的二羥基(兒茶酚)苯基結(jié)構(gòu)。含有兒茶酚結(jié)構(gòu)的3b具有很好的抗氧化活性。而含有共軛雙鍵的2b具有更好的抗氧化活性。含有連三酚的化合物1e， 2e， 2f， 3e和3f均具有很好的抗氧化活性。酚類的清除自由基活性與酚羥基的個(gè)數(shù)無(wú)關(guān)，卻與連酚的個(gè)數(shù)有關(guān)，與文獻(xiàn)報(bào)道一致[8]。

表1　化合物的抗氧化活性

由表1還可見，當(dāng)結(jié)構(gòu)中僅含相鄰的二個(gè)酚羥基時(shí)，共軛雙鍵的存在可以明顯地提高化合物的抗氧化活性；當(dāng)結(jié)構(gòu)中含有連三酚時(shí)，高濃度(20 μmol·L-1)下，共軛雙鍵對(duì)抗氧化活性幾乎無(wú)影響；較低濃度(10 μmol·L-1)下，不含共軛雙鍵的化合物(3e和3f)比含有共軛雙鍵的化合物(2e和2f)具有更突出的抗氧化活性；當(dāng)結(jié)構(gòu)中均含有連三酚時(shí)，苯環(huán)3-， 4-和5-位三羥基取代的化合物(2f和3f)較2-， 3-和4-位三取代的化合物(2e和3e)具有更好的抗氧化活性。除2a及3a外，所得化合物的抗氧化活性均優(yōu)于陽(yáng)性對(duì)照品Vc，且抗氧化活性與CA及CAPE相當(dāng)或更好。

以Phloretamide為先導(dǎo)化合物，設(shè)計(jì)并合成了9個(gè)Phloretamide衍生物。初步抗氧化活性測(cè)定結(jié)果表明，除2a及3a外，其余化合物均具有突出的抗氧化活性。當(dāng)c為10 μmol·L-1時(shí)，2b和3f對(duì)自由基的清除率分別為66.8%和69.4%，均優(yōu)于抗氧化活性突出的CA， CAPE和Vc，可成為潛在的抗氧化劑，為進(jìn)一步深入研究該類抗氧化劑及其生物活性打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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Synthesis of Phloretamide and Its Derivatives and Their Antioxidant Activities

WU Dong-dong，F(xiàn)AN Zhi-qiang,REN Jie,HU Kun*

(School of Pharmaceutical and Life Sciences, Changzhou University, Changzhou 213164, China)

Abstract：A series of Phloretamide derivatives were designed and synthesized using 3-(4-hydroxyphenyl)propan- amide as the lead compound. They were synthesized by amidation reaction， using cinnamon acids as the raw materials. 3-(3,4,5-trihydroxyphenyl)acrylamide(2f), 3-(2,3,4-trihydroxyphenyl) propanamide(3e) and 3-(3,4,5-trihydroxyphenyl) propanamide(3f) are new compounds. The structures were characterized by1H NMR, (13)C NMR and ESI-MS. The antioxidant activities of these compounds were investigated. The results showed that 3-(3,4-dihydroxyphenyl)acrylamide(2b), 2f and 3f had good antioxidant activities with radical scavenging ratio of 66.8%, 59.8% and 69.4% at 10 μmol·L(-1), respectively， better than caffeic acid, caffeic acid phenethyl ester and Vc.

Keywords：phloretamide; antioxidant; DPPH; synthesis; antioxidant activity

中圖分類號(hào)：O625； O621.3

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

DOI：10.15952/j.cnki.cjsc.1005-1511.2016.03.15068

作者簡(jiǎn)介：吳冬冬(1990-)，男，漢族，山東濰坊人，碩士研究生，主要從事藥物化學(xué)的研究。 E-mail： 1414815624@qq.com通信聯(lián)系人： 胡昆，副教授，碩士生導(dǎo)師， E-mail： hukun1979@163.com

收稿日期：2015-04-03;

修訂日期：2016-01-26