連翹脂素去甲基衍生物的合成

樊宏宇

(大連富生天然藥物開發(fā)有限公司, 遼寧 大連 116000)

·研究簡報(bào)·

連翹脂素去甲基衍生物的合成

樊宏宇

(大連富生天然藥物開發(fā)有限公司, 遼寧 大連 116000)

以連翹苷為原料，依次經(jīng)水解反應(yīng)、氯化鋁/吡啶催化的去甲基化反應(yīng)和差向異構(gòu)化反應(yīng)，合成了兩個(gè)連翹脂素去甲基衍生物(1和2)，其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR,13C NMR, 2D NMR(COSY, NOESY, HSQC, HMBC), IR和MS(ESI)確證。經(jīng)結(jié)構(gòu)解析對比，1和2與連翹苷的大鼠體內(nèi)次級代謝產(chǎn)物一致。

連翹苷; 去甲基化反應(yīng); 差向異構(gòu)化反應(yīng); 合成; 體內(nèi)代謝產(chǎn)物

Abstract： Starting with phillyrin, two (+)-phillygenin desmethyl derivatives(1and2) were synthesized by hydrolysis reaction, aluminum chloride/pyridine catalyzed demethylation and epimerization, respectively. The structures were confirmed by1H NMR,13C NMR, 2D NMR(COSY, NOESY, HSQC, HMBC), IR and MS(ESI).1and2were consistent with the secondary metabolites in rats.

Keywords： phillyrin; demethylation; epimerization; synthesis; metabolite

連翹為木犀科連翹屬植物連翹的干燥果實(shí)，主要分布于河南、山西、陜西、山東等地,常用于治療急性風(fēng)熱感冒、癰腫瘡毒、淋巴結(jié)結(jié)核和尿路感染等[1-3]。連翹的主要藥效成分之一為連翹苷，具有抗病毒[4-6]、抗腫瘤[7]、抗菌[8]、保肝[9-11]、抗炎[12]、抗衰老[13]、降血脂[14]和抗氧化[15]等藥理作用[4-15]。

去甲基化反應(yīng)是一類重要的有機(jī)反應(yīng)，在藥物合成和天然產(chǎn)物合成、修飾中有廣泛應(yīng)用。1962年,Robert[16]在AlCl3/Pyridine/CH2Cl2體系中，在回流條件下脫除了香草醛的甲基，為酚羥基鄰位甲氧基脫除甲基提供了一個(gè)新方法。2008年,Eckart等[17]采用該方法，選擇性脫除了羅漢松脂酚、牛蒡子苷元和絡(luò)石甙元酚羥基鄰位甲氧基的甲基，并推測該方法也適用于連翹脂素的去甲基化反應(yīng)。

Chart 1

我們在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，大鼠靜脈注射連翹苷后，其尿樣經(jīng)LC-MS檢測到兩個(gè)與時(shí)間相關(guān)的代謝物(1和2, Chart 1)，其特征峰為25.6 min(m/z

Scheme1

381.131)和24.16(m/z381.131)。分析連翹苷的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并參考類似物的代謝方式，我們推測1和2為連翹脂素的O-去甲基化產(chǎn)物，O-去甲基位點(diǎn)為3′-位甲氧基。1和2在藥物代謝和毒理研究中具有重要價(jià)值，其化學(xué)合成方法具有較高應(yīng)用價(jià)值。

本文以連翹苷為起始原料，以連翹苷為原料，依次經(jīng)水解反應(yīng)、氯化鋁/吡啶催化的去甲基化反應(yīng)和差向異構(gòu)化反應(yīng)，合成了1和2(Scheme 1)，其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR,13C NMR, 2D NMR(COSY, NOESY, HSQC, HMBC), IR和MS(ESI)確證。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

Varian Mercury-400 MHz型核磁共振儀 (DMSO-d6為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo))；Thermo Nicolet Nexus 470 FT-IR型傅立葉變換紅外光譜儀(KBr壓片)；Bruker Daltonics APEX III型傅立葉變換離子回旋共振質(zhì)譜儀；Q-TOF Synapt型四極桿-飛行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜儀(ESI源)；Waters Acquity UPLC型液相色譜儀。

所用試劑均為分析純。

1.2 合成

(1) 連翹脂素的合成[18]

在反應(yīng)瓶中加入連翹苷2.0 g(3.74 mmol)和80%乙醇50 mL，攪拌使其溶解；加入濃硫酸1.5 mL，回流反應(yīng)3 h。用10%氫氧化鈉溶液調(diào)至pH 7，蒸除乙醇，殘余物經(jīng)硅膠柱層析[洗脫劑:A=V(氯仿)/V(甲醇)=10/1]純化得白色晶體1.2 g，收率95%;1H NMRδ: 8.92(s， 1H), 6.93(d,J=8.8 Hz, 3H), 6.89(d,J=8.3 Hz, 1H), 6.77(dt,J=18.3 Hz, 4.8 Hz, 2H), 4.80(d,J=6.0 Hz, 1H), 4.33(d,J=6.9 Hz, 1H), 4.07(d,J=9.2 Hz, 1H), 3.83～3.68(m, 11H), 3.42～3.33(m, 1H), 3.08(t,J=8.7 Hz, 1H), 2.83(dd,J=15.7 Hz, 6.6 Hz, 1H);13C NMRδ: 49.84, 54.41, 55.93, 56.06, 69.33, 70.8, 81.73, 87.49, 109.88, 110.75, 111.99, 115.65, 118.03, 119.12, 131.69, 132.80, 146.47, 148.01, 148.08, 148.94; MS(ESI)m/z: 394.88{[M+Na]+}。

(2)1和2的合成[19-20]

氮?dú)獗Ｗo(hù)下，在干燥的三口瓶中加入連翹脂素940.0 mg(2.52 mmol)和無水吡啶20 mL，攪拌使其溶解；緩慢升溫至120 ℃，分3批加入無水三氯化鋁740.0 mg(5.54 mmol)，反應(yīng)20 h(TLC跟蹤)。旋干溶劑，殘余物經(jīng)硅膠柱層析(洗脫劑:A=20/1)純化得1和2的混合物M。經(jīng)制備液相分離得1639 mg，產(chǎn)率70.8%和2127.8 mg，產(chǎn)率14.2%。

在三口瓶中加入1716 mg(2 mmol)和二氯甲烷20 mL，攪拌使其溶解；滴加三氟化硼乙醚絡(luò)合物2 mL，滴畢，反應(yīng)4 h。加水淬滅反應(yīng)，分液，有機(jī)相用水洗滌，無水硫酸鈉干燥，蒸除溶劑，經(jīng)制備液相分離得灰白色固體2342 mg，回收灰白色固體1338 mg,轉(zhuǎn)位產(chǎn)率50%(HPLC歸一化)。

1:1H NMRδ： 8.87(br, 2H, OH), 6.93～6.58(m, 6H), 4.78～4.77(d,J=6.4 Hz, 1H), 4.25～4.23(d,J=6.8 Hz, 1H), 4.03～4.01(d,J=8.8 Hz, 2H), 3.75(m, 7H), 3.72(t,J=8.4 Hz, 2H), 2.83(t,J=8.6 Hz, 1H), 2.76～2.78(m, 1H);13C NMRδ: 49.7(C-8), 54.2(C-8′), 55.9(OCH3), 69.2(C-9), 70.8(C-9′), 81.6(C-7), 87.3(C-7′), 109.7(C-2), 111.9(C-5), 113.8(C-2′), 115.6(C-5′), 117.5(C-6), 117.9(C-6′), 131.6(C-1), 132.8(C-1′), 145.1(C-4′), 145.5(C-3′), 147.9(C-3), 148.8(C-4); IRν: 3 420(OH), 2 961(CH3), 1 610(C=C), 1 518(C=C) cm-1; MS(ESI)m/z: Calcd for C20H22O6Na+{[M+Na]+}381.131 00, found 381.130 86。

2:1H NMRδ: 8.89(br, 2H, OH), 6.91～6.60(m, 6H), 4.63～4.62(d,J=4.8 Hz, 1H), 4.55～4.54(d,J=4.4 Hz, 1H), 4.12～4.08(m, 2H), 3.74～3.72(m, 8H), 2.98(m, 2H);13C NMRδ: 53.9(C-8), 54.1(C-8′), 55.9(OCH3), 71.1(C-9), 71.4(C-9′), 85.4(C-7), 85.4(C-7′), 110.3(C-2), 111.9(C-5), 114.0(C-2′), 115.7(C-5′), 117.4(C-6), 118.6(C-6′), 132.7(C-1), 134.2(C-1′), 145.0(C-4′), 145.5(C-3′), 148.5(C-3), 149.1(C-4); IRν: 3 442(OH), 2 926(CH3), 1 632(C=C), 1 517(C=C) cm-1; MS(ESI)m/z: Calcd for C20H22O6Na+{[M+Na]+}381.130 91, found 381.130 86。

2 結(jié)果與討論

2.1 合成產(chǎn)物與代謝物的對比

圖1為大鼠尿液樣品和合成產(chǎn)物的LC-MS譜圖。由圖1可見，25.60 min和24.15 min分別為1和2的色譜峰，其保留時(shí)間，相對分子量與代謝物色譜峰(25.60 min)和(24.16 min)一致。

2.21和2的結(jié)構(gòu)分析

圖2和圖3為1和2的HSQC和HMBC部分譜圖。與連翹脂素的13C NMR譜圖[21]對比發(fā)現(xiàn)，1和2的13C NMR譜圖中的高場均少了一個(gè)甲基峰，δC-2′向低場移動，δC-3′向高場移動，說明在C-3′位發(fā)生了選擇性的O-去甲基化反應(yīng)。此外，1的δC-7,δC-7′,δC-8,δC-8′,δC-7,7′和δC-8,8′分別為87.3, 81.6, 49.7, 54.2, 5.7和4.5，說明7,7′-位上芳基為反式取向。2的δC-7,δC-7′,δC-8,δC-8′,δC-7,7′和δC-8,8′分別為85.4, 53.9, 54.1, 0和0.2，說明7,7′-位上芳基為順式取向[22]。

圖4和圖5為1和2的COSY和2D-NOESY譜圖。

m/z

δ

δ

δ

δ

δ

δ

δ

δ

由圖可知,化合物1的δH-7,δH-7′和δH-7,H-7′分別為4.25, 4.78和0.53，說明7/7′-位上芳基處于反式取向，而化合物2的δH-7,δH-7′和δH-7，H-7′分別為4.54, 4.63和0.09，說明7/7′-位上芳基處于順式取向[22]；化合物1的 NOE譜圖中，δH-7′和δH-8′有相關(guān)；δH-7和δH-8無相關(guān)，說明雙駢四氫呋喃環(huán)的相對構(gòu)型為7′,8′-順式-7,8-反式-8,8′-順式(船/椅)。2的NOE譜圖中，δH-7′和δH-8′無相關(guān)，δH-7和δH-8無相關(guān)，說明雙駢四氫呋喃環(huán)的相對構(gòu)型為7′,8′-反式-7,8-反式-8,8′-順式(椅/椅)。

綜上，根據(jù)1和2的結(jié)構(gòu),將1命名為(7S,7′R,8S,8′S)-3,4-二甲氧基-3′,4′-二羥基-7,9′ ∶7′,9-雙環(huán)氧木脂烷，2命名為(7R,7′R,8S,8′S)-3,4-二甲氧基-3′,4′-二羥基-7,9′ ∶7′,9-雙環(huán)氧木脂烷，兩者互為同分異構(gòu)體(Chart 2)。

3 結(jié)論

以連翹苷為原料，依次經(jīng)水解反應(yīng)、氯化鋁/吡啶催化的去甲基化反應(yīng)和差向異構(gòu)化反應(yīng)，合成了兩個(gè)連翹脂素去甲基衍生物(1和2)。經(jīng)結(jié)構(gòu)解析對比，1和2與連翹苷的大鼠體內(nèi)次級代謝產(chǎn)物一致。

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Synthesisof(+)-PhillygeninDesmethylDerivatives

FAN Hong-yu

(Dalian Fusheng Natural Pharmaceutical Co., Ltd., Dalian 116000, China)

O629.13

A

10.15952/j.cnki.cjsc.1005-1511.2017.10.17072

2017-02-22;

2017-08-12

科技部重大新藥創(chuàng)制項(xiàng)目(2012ZX09103201-006)

樊宏宇(1985-)，男，漢族，吉林磐石人，碩士研究生，工程師，主要從事天然產(chǎn)物合成的研究。 E-mail: fanhy04@lzu.edu.cn