丹皮酚煙酸偶聯(lián)物的合成及表征

吳虹,程謝雨,何黎琴,顧宏霞

(1.皖西衛(wèi)生職業(yè)學(xué)院 藥學(xué)系，安徽 六安 237000；2.安徽中醫(yī)藥大學(xué) 藥學(xué)院，安徽 合肥 230012)

心腦血管疾病是人類健康最主要的死亡原因，在中老年人群中更是排第一位.心腦血管疾病通常是高血壓、高脂血癥、動(dòng)脈粥樣硬化、血液黏稠等諸多原因所導(dǎo)致的心臟、大腦及全身組織發(fā)生的缺血或出血[1]，號(hào)稱人類死亡的頭號(hào)殺手.據(jù)統(tǒng)計(jì)目前我國(guó)心腦血管疾病的患者人數(shù)已經(jīng)超過(guò)2.7億，每年有近300萬(wàn)人死亡[2-4].據(jù)預(yù)測(cè)，在未來(lái)20年里，我國(guó)的心腦血管疾病發(fā)病率和死亡率還將持續(xù)增加[5]，心腦血管疾病治療的研究具有重要價(jià)值.

研究表明，心腦血管疾病與動(dòng)脈粥樣硬化有著緊密的關(guān)系，而血栓的形成是動(dòng)脈粥樣硬化的主要因素[6].血小板聚集率異常升高是導(dǎo)致血栓事件的首要危險(xiǎn)因素.臨床研究表明，抗血小板聚集藥物在心腦血管疾病的預(yù)防和治療中起到了極為重要的作用，尋找療效強(qiáng)副作用小的抗血小板聚集藥物很有必要[7]，從中藥中尋找先導(dǎo)化合物或新藥的研究是當(dāng)前最新和最熱門(mén)的研究方向之一.

臨床研究證明，丹皮酚具有解熱鎮(zhèn)痛、抑菌消炎、抗血栓形成、抗過(guò)敏、增強(qiáng)免疫功能等作用[8-13]，近年來(lái)，丹皮酚在抗動(dòng)脈粥樣硬化方面的研究多有報(bào)道，其對(duì)心腦血管的作用也受到很大的關(guān)注，這些藥理活性使得丹皮酚有望成為治療心腦血管疾病的潛力藥物.但丹皮酚易升華、水溶性差，且在體內(nèi)代謝速度較快，這些缺點(diǎn)又對(duì)其臨床應(yīng)用帶來(lái)不便[14],因此，對(duì)丹皮酚化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾來(lái)改善其不足，合成出符合臨床應(yīng)用要求的丹皮酚衍生物，是對(duì)預(yù)防和治療心腦血管疾病藥物的有力補(bǔ)充，也可以擴(kuò)大中藥丹皮酚的臨床應(yīng)用，為后期研究與開(kāi)發(fā)新的抗心腦血管疾病藥物提供研究方向.

研究發(fā)現(xiàn)，煙酸在藥理劑量下能降低TC、TG 、VLDL-C、LDL-C，以及能升高HDL-C水平[15-16].丹皮酚和煙酸的降血脂藥理作用相似，且制備成丹皮酚衍生物后可改善丹皮酚不足，因此，利用拼合原理，以丹皮酚作為起始原料，選用不同碳數(shù)的二溴代產(chǎn)物作為連接橋，再分別與煙酸偶聯(lián)，得到新的丹皮酚煙酸衍生物.

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器和試劑

儀器：Nicolet IS20FTIR紅外光譜儀；Agilent 6470型ESI/MS質(zhì)譜儀；JNM-ECZS型核磁共振儀；RE-1050旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀；SHB-IIIG循環(huán)水式多用真空泵；ZF1-I型暗箱三用紫外線分析儀；ES-F2型電子分析天平；ZNCL-BS180型恒溫磁力攪拌器.

試劑：丹皮酚(分析純)，規(guī)格500 g；溴乙酸(分析純)，規(guī)格500 g；煙酸(分析純)，規(guī)格100 g；1,2-二溴乙烷(分析純)，規(guī)格500 mL；1,3-二溴丙烷(分析純)，規(guī)格500 mL；其它試劑和原料均為市售化學(xué)純和分析純.

1.2 合成部分

1.2.1 實(shí)驗(yàn)原理

以丹皮酚為原料，用氫氧化鈉為其提供一定的堿度，與溴乙酸發(fā)生親核取代反應(yīng)，生成丹皮酚乙酸，繼而與1,2-二溴乙烷、1,3-二溴丙烷反應(yīng)，得到相應(yīng)的丹皮酚乙酸溴代烷基酯，再分別與煙酸在K2CO3堿性條件下生成目標(biāo)化合物丹皮酚衍生物(4a～4b).

Reagents and conditions i：NaOH、DMF;ii：K2CO3、DMF；iii：三乙胺、THF圖1 目標(biāo)化合物的合成路線 Fig 1 The synthetic route of the target compound

1.2.2 丹皮酚乙酸的合成[17]

將丹皮酚(1.0 g,6.0 mmol)置于100 mL圓底燒瓶中，再分次加入氫氧化鈉(2.5 g，62.5 mmol)，加入溶劑N,N-二甲基甲酰胺(DMF)10 mL，60 ℃條件下攪拌20 min，邊攪拌邊加入溴乙酸(1.5 g,10.8 mmol),薄層色譜法(TLC)追蹤反應(yīng)進(jìn)程.反應(yīng)完全后，將反應(yīng)液傾入250 mL燒杯中，加水100 mL，滴加濃鹽酸酸化至pH=2,于冰水浴中冷卻30 min,析出大量白色固體，抽濾，濾餅用少量水洗滌后，用50%的乙醇水溶液對(duì)濾餅進(jìn)行重結(jié)晶，干燥得到產(chǎn)物丹皮酚乙酸(白色固體)1.1 g，收率為81.8%.熔點(diǎn)為131.8～132.6 ℃(文獻(xiàn)值m.p.132～133 ℃).

1.2.3 2-(2-乙酰基-5-甲氧基苯氧基)乙酸-2-溴乙酯(3a)的制備[17]

在干燥潔凈的50 mL圓底燒瓶中，加入丹皮酚乙酸(1.0 g，4.5 mmol)、K2CO3(0.9 g，6.5 mmol)和5 mL N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，加熱攪拌5 min后再注入1.2 mL 1,2-二溴乙烷(13.9 mmol)，60 ℃條件下攪拌反應(yīng)，薄層色譜法( 乙酸乙酯∶石油醚(V∶V)=1∶3)監(jiān)測(cè)反應(yīng)是否完全，3 h后反應(yīng)結(jié)束，冷卻至室溫，將反應(yīng)液倒入250 mL的分液漏斗中，加水100 mL，每次取二氯甲烷50 mL萃取，萃取三次，合并有機(jī)層，飽和食鹽水20 mL水洗有機(jī)相兩次后，無(wú)水Na2SO4干燥2 h，濾液減壓濃縮去除溶劑，柱色譜[V(乙酸乙酯)∶V(石油醚)=1∶4]分離得白色固體丹皮酚乙酸溴乙酯(3a)1.2 g，收率80.5%，熔點(diǎn)為111.9～113.9℃(文獻(xiàn)值m.p.112.8～113.5 ℃).

1.2.4 2-(2-乙?；?5-甲氧基苯氧基)乙酸-3-溴丙酯(3b)的制備[17]

參照3a的合成方法，稱取1.0 g丹皮酚乙酸(4.5 mmol)、0.9 g無(wú)水碳酸鉀(6.5 mmol)于潔凈干燥的50 mL圓底燒瓶中，以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)為溶劑，攪拌反應(yīng)5 min，滴加1.4 mL 1,3-二溴丙烷(13.7 mmol)，薄層色譜法( 乙酸乙酯∶石油醚(V∶V)=1∶3)檢測(cè)反應(yīng)進(jìn)程，3 h后結(jié)束反應(yīng)，冷卻至室溫，將反應(yīng)液倒入250 mL的分液漏斗中，加入100 ml水，再用150 mL二氯甲烷分三次，每次取50 mL進(jìn)行萃取，合并有機(jī)相.有機(jī)層再用40 mL飽和食鹽水分兩次，每次20 mL洗滌，收集至錐形瓶中，加入適量的無(wú)水硫酸鈉進(jìn)行干燥，干燥時(shí)間為2 h,結(jié)束后減壓抽濾，濾液在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上濃縮，柱色譜[V(乙酸乙酯)∶V(石油醚)=1∶4]分離，得白色固體丹皮酚乙酸溴丙酯(3b)1.3 g，收率83.8%,m.p.102.5～103.4 ℃(文獻(xiàn)值m.p.101.2～102.1 ℃).

1.2.5 2-(2-(2-乙酰基-5-甲氧基苯氧基)乙酰氧基)乙基煙酸(4a)的制備[18]

稱取1.0 g 2-(2-乙?；?5-甲氧基苯氧基)乙酸-2-溴乙酯(3a)(3 mmol)溶于THF(10 mL)中,依次加入三乙胺(4 mL)、煙酸(0.74 g，6 mmol)，于30 ℃油浴下攪拌反應(yīng)，采用TLC法反應(yīng)追蹤進(jìn)程，16 h后反應(yīng)完全.冷卻后將反應(yīng)液倒入250 mL的分液漏斗中,加水100 mL、乙酸乙酯(50 mL×3)萃取，飽和NaCl(20 mL×2)有機(jī)洗滌相，無(wú)水硫酸鈉干燥2 h，濃縮，柱色譜[V(乙酸乙酯)∶V(石油醚)=1∶3]分離，得到產(chǎn)物為白色固體4a 0.46 g，熔點(diǎn)為132.6～133.9 ℃，產(chǎn)率40.4%.HRMS(m/z)：374.1281 [M+H]+；IR(KBr,cm-1):2916，1762，1576，1091；1H NMR (600 MHz,dmso)δ：9.25 (s,1H)；8.77 (d,J = 8.8 Hz,1H)；8.22 (d,J = 8.8 Hz,1H)；7.65 (s,1H),7.59 -7.54 (m,1H),6.64 -6.58 (m,2H),4.98 (d,J = 6.8 Hz,2H),4.62 (t,J = 5.4 Hz,4H),3.78 (s,3H),2.34 (s,3H).

1.2.6 2-(2-(2-乙酰基-5-甲氧基苯氧基)乙酰氧基)丙基煙酸(4b)的制備[18]

稱取1.0 g 2-(2-乙?；?5-甲氧基苯氧基)乙酸-2-溴丙酯(3b)(2.9 mmol)溶于THF(10 mL)中,依次加入三乙胺(4 mL)、煙酸(0.72 g，5.8 mmol)，于30 ℃油浴下攪拌反應(yīng).采用TLC法監(jiān)測(cè)反應(yīng)進(jìn)程，16 h后反應(yīng)完全.冷卻后將反應(yīng)液倒入250 mL的分液漏斗中,加水100 mL、乙酸乙酯(50 mL×3) 萃取，有機(jī)層用飽和食鹽水(20 mL×2)水洗,無(wú)水硫酸鈉干燥,濃縮,柱層析[V(乙酸乙酯)∶V(石油醚)=1∶3]得白色固體4b 0.53 g，熔點(diǎn)為121.8～122.4 ℃，產(chǎn)率為46.8%.HRMS(m/z)：388.1104 [M+H]+；IR(KBr,cm-1):2915，1763，1574，1091；1H NMR (600 MHz,dmso) δ9.25 (s,1H)；8.76 (d,J = 8.8 Hz,1H)；8.21 (d,J = 8.8 Hz,1H)；7.65 (s,1H),7.58 -7.54 (m,1H),6.64 -6.59 (m,2H),4.97 (d,J = 6.8 Hz,2H),4.60 (t,J = 5.4 Hz,4H),3.78 (s,3H),2.44-2.41 (m,2H),2.34 (s,3H).

2 結(jié)果與討論

2.1 1 H NMR信號(hào)歸屬

在目標(biāo)化合物4a的1H NMR上，δ3.78 、δ2.34(s,3H)2個(gè)(s,3H)信號(hào)峰存在說(shuō)明化合物結(jié)構(gòu)中有2個(gè)—CH3,δ9.25(s,1H)與δ8.77 (d,J = 8.8 Hz,1H)附近信號(hào)峰將其歸屬于吡啶環(huán)N鄰位的2個(gè)H，δ8.22(d,J = 8.8 Hz,1H)歸屬于吡啶環(huán)上N對(duì)位的H，δ7.65 (s,1H)歸屬于吡啶環(huán)N間位上的H，δ7.59-7.54 (m,1H),6.64 -6.58(m,2H)歸屬于苯環(huán)上的3個(gè)H，δ4.98 (d,J = 6.8 Hz,2H)歸屬于—CH2的2個(gè)H，δ4.62 (t,J = 5.4 Hz,4H)的信號(hào)峰歸屬于烷烴鏈連接臂的4H原子，與目標(biāo)化合物的結(jié)構(gòu)是一致的.目標(biāo)化合物4b的1H NMR信號(hào)歸屬和4a基本相同，烷烴鏈連接臂多2個(gè)H的信號(hào)，與目標(biāo)化合物的結(jié)構(gòu)是一致的.

2.2 丹皮酚乙酸合成條件的討論

在丹皮酚乙酸的合成過(guò)程中溶劑的選擇至關(guān)重要，用氫氧化鈉作縛酸劑時(shí)，溴乙酸在氫氧化鈉水溶液中易發(fā)生水解，影響產(chǎn)率，經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)最終選定用極性非質(zhì)子性溶劑DMF，同時(shí)氫氧化鈉在DMF中溶解度較好，反應(yīng)溫度控制在60 ℃以下，起始原料反應(yīng)的很充分，產(chǎn)物收率高達(dá)81.8%.

2.3 中間體3a、3b合成條件的討論

參考課題組前期實(shí)驗(yàn)選用堿性較強(qiáng)的碳酸鉀作為縛酸劑，同時(shí)碳酸鉀在DMF中溶解度較好，因此選用DMF作為溶劑，反應(yīng)溫度控制在60 ℃左右，當(dāng)溫度升高到70 ℃時(shí)二取代副反應(yīng)增加，產(chǎn)物收率下降，反應(yīng)物配比n(丹皮酚乙酸)∶n(二溴烷烴) 1∶3時(shí)反應(yīng)快，產(chǎn)率高、實(shí)驗(yàn)成本適宜.以碳酸鉀為縛酸劑、DMF為溶劑、反應(yīng)溫度控制在60 ℃左右、反應(yīng)物配比n(丹皮酚乙酸)∶n(二溴烷烴) 1∶3的條件下反應(yīng)，3a、3b的收率可達(dá)80%以上.

2.4 目標(biāo)化合物4a、4b合成路線的討論

目標(biāo)化合物4a、4b的合成路線設(shè)計(jì)首先將煙酸和相應(yīng)的二溴烷烴進(jìn)行烷基化反應(yīng)，生成煙酸溴代烷基酯，再與丹皮酚乙酸的羧基進(jìn)行烷基化反應(yīng)得到目標(biāo)化合物4a、4b.但實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)煙酸和相應(yīng)的二溴烷烴進(jìn)行烷基化反應(yīng)生成乙二醇二煙酸酯的副產(chǎn)物更多，生成的目標(biāo)化合物4a、4b的產(chǎn)率較低，最終選擇先合成丹皮酚乙酸溴代烷基酯，再與煙酸偶聯(lián)得到目標(biāo)化合物4a、4b.

3 結(jié) 語(yǔ)

本實(shí)驗(yàn)以丹皮酚結(jié)構(gòu)和藥理活性為研究基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)酚羥基成醚得到丹皮酚乙酸，再利用其羧基與不同碳數(shù)的二溴烷烴反應(yīng)得到丹皮酚乙酸溴代烷基酯，最后與煙酸在堿性條件下合成了2種丹皮酚衍生物(4a、4b)，對(duì)所得目標(biāo)化合物經(jīng)過(guò)MS、IR、1H-NMR等方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)確認(rèn)，為后期合成更多的丹皮酚煙酸偶聯(lián)物打下基礎(chǔ).