CN101659648A

CN101659648A - 一种黄豆甙元衍生物及其制备方法

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Publication number: CN101659648A
Application number: CN200910144204A
Authority: CN
Inventors: 冯乙巳; 潘宗琴; 许华建; 潘攀
Original assignee: Hefei University of Technology
Current assignee: Hefei University of Technology
Priority date: 2009-07-22
Filing date: 2009-07-22
Publication date: 2010-03-03

Abstract

一种黄豆甙元衍生物，有以下化学结构式：式中R₁和R₂至少一个为含1～3个碳原子的羰基，R₃和R₄选自含1～4个N原子的烃基、氨基、氨基衍生物、脲基、胍基、氨基酸。本衍生物以黄豆甙元为原料，首先与酰化试剂进行酰基化反应得到中间体，然后由中间体与R₃和/或R₄反应得到目标产物。本衍生物改变了黄豆甙元的极性和空间结构，提高了水溶性，也改善了细胞膜通透功能，有效地提高了其口服生物利用度。

Description

一种黄豆甙元衍生物及其制备方法

一、技术领域

本发明涉及一种修饰的天然药物化合物及其修饰方法，确切地说是一种黄豆甙元衍生物及其制备方法。

二、背景技术

异黄酮类化合物黄豆甙元(Daidzein，7，4′-二羟基异黄酮)又名大豆甙元，主要存在于豆科植物中，如葛根和大豆。黄豆甙元在常温下为白色粉末，无味，无毒，不溶于水，在醇和酮类溶剂中具有一定的溶解度。

黄豆甙元的结构式如下：

大量药理学实验研究结果表明，黄豆甙元具有多种药理作用，对多种疾病具有预防和治疗的作用，如：

(1)能特异性地抑制蛋白酪氨酸激酶(TPK)的活性，提高人体解毒酶的活性，有效地防治乳腺癌、子宫癌、肠癌、白血病、前列腺癌等。

(2)黄豆甙元可以降低体内胆固醇和脂肪量，预防高血压、高血脂、动脉粥状硬化、冠心病等，并能增强心肌收缩力，增加冠状动脉血流量，对心脏病有良好的预防效果。

(3)黄豆甙元的双酚结构与人体分泌的雌激素十分接近，具有弱雌激素活性；同时由于与雌激素竞争结合雌激素受体，对雌激素具有拮抗作用，进而对雌激素分泌失常带来的疾病具有治疗作用，如更年期综合症、骨质疏松、血脂升高、子宫内膜炎等。

(4)具有较强的抗氧化作用，能抑制或清除体内活性氧化自由基，延缓机体的衰老，改善妇女皮肤，增强美容效果并能加强对糖尿病及其他并发症、肾肝疾病、牙周炎等疾病的预防和治疗功效。

虽然黄豆甙元具有广泛的药理作用，但由于异黄酮结构的属性，其脂溶性和水溶性较差，生物利用度低，显效时间慢，从而限制了其在药物制剂、营养保健品及其他方面的应用。为了克服黄豆甙元的上述缺陷，有人用药剂学的方法改善其溶解度，但效果不明显；目前采用的普遍方法是对其进行分子结构修饰，主要是通过酯化、醚化、酰基化等衍生化反应改变其理化性质，提高其溶解性。黄豆甙元分子中4位和7位酚羟基是整个结构的活性基团，因此国内外文献报道的结构改造多为改变4’位、7位取代基以改善其溶解度或增强疗效。

尽管已用多种方法对黄豆甙元进行了一系列衍生化结构改造，并能在一定程度上提高其水溶性，但各自仍存在着问题，需要进一步研究改进。

三、发明内容

本发明旨在提供一种经化学修饰的黄豆甙元即黄豆甙元衍生物，所要解决的技术问题是提高其水溶性。

本发明所称的黄豆甙元衍生物是一种前药化合物，在生理条件下释放出母体药物-黄豆甙元，并通过共价结合的方式提高其水溶性，本衍生物有以下化学结构式：

式中：

R₁和R₂至少一个为含1～3个碳原子的羰基：

在同一化合物中，当R₁和R₂同为羰基时，R₁和R₂可以是相同的基团，也可以是不同的基团；当其中之一为羰基时，另一为氢原子。

R₃和R₄选自含1-4个N原子的烃基，氨基、氨基衍生物、脲基、胍基、氨基酸(谷氨酸、精氨酸、天门冬氨酸、胱氨酸、L-多巴、乙酰半胱氨酸、牛磺酸(Tau)、酪氨酸(Tyr)、苯丙氨酸(Phe))。

在同一化合物中，R₃和R₄可以是相同的基团，也可以是不相同的基团。

本发明包含上述化合物的有机酸盐和无机酸盐，如盐酸盐、磷酸盐、硫酸盐、柠檬酸盐等，以及金属盐，如钠，钾盐等。

本发明所述的化合物的制备方法步骤如下：

(1)酰基化黄豆甙元：在无水有机溶剂体系中将黄豆甙元与酰化试剂反应，接入酰基化基团，形成在人体内易于水解的桥接基团。反应过程中需加入缚酸剂，加速酰化反应的速度，并使生成的酸不至影响反应进行。

(2)酰基化的黄豆甙元在有机溶剂体系中，在相转移催化剂和碘的作用下与含N化合物反应，形成共价方式结合的水溶性黄豆甙元前药。

本衍生物的制备方法以黄豆甙元为原料，包括酰基化反应、合成反应以及分离和纯化，其特征是所述的酰基化反应是黄豆甙元与酰化试剂在无水溶剂中有缚酸剂存在条件下于0～5℃反应1～2小时，然后于室温条件下继续反应2小时，分离、纯化得到中间体；所述的合成反应是上述中间体与R₃和/或R₄在有机溶剂中有相转移催化剂和碘存在条件下于室温下反应12小时，分离得到目标产物。

酰基化反应中所用的有机溶剂选自丙酮，二氯甲烷，氯仿，乙酸乙酯，DMF，甲醇，乙醇等中的一种；酰化试剂选自氯乙酰氯，丙二酰氯，草酸，乳酸等中的一种；缚酸剂选自吡啶，三乙胺，NaOH，Na₂CO₃，NaHCO₃，乙酸钠等中的一种。

合成反应中所用的有机溶剂选自丙酮，二氯甲烷，氯仿，DMF，乙酸乙酯，甲醇，乙醇等中的一种；相转移催化剂选自18-冠醚-6，氯化四苯鏻，氯化十六烷基三丁基鏻，苄基三乙基氯化铵，四丁基氯化铵，四丁基硫酸氢铵，三辛基甲基氯化铵，链状聚乙二醇，链状聚乙二醇二烷基醚，环糊精，吡啶，三丁胺等中的一种。

本发明的化合物改变了黄豆甙元的极性和空间结构，以提高化合物的水溶性、改善化合物的细胞膜通透功能，增强在胃肠道的吸收，提高黄豆甙元的口服生物利用度，当含N的化合物(R₃或R₄)为一药物时，在水解的同时释放出该药物也可产生相应的药理活性，达到协同作用的结果。

四、附图说明

图1黄豆甙元原料IR图谱

图2 4′-氯乙酰黄豆甙元IR图谱

图3黄豆甙元-4′-氧-二乙胺基-乙酸酯盐酸盐IR图谱

图4黄豆甙元-4′-氧-二乙胺基-乙酸酯盐酸盐¹HNMR图谱

五、具体实施方式

非限定实施例叙述如下：

1、实施例1：黄豆甙元-7，4′-二氧-二乙胺基-乙酸酯盐酸盐

合成路线如下：

具体操作如下：

(1)7，4′-氯乙酰黄豆甙元的制备：取500ml干燥无水圆底三口烧瓶，加入3g黄豆甙元，150ml乙酸乙酯，三乙胺10ml，搭常压滴液装置。冰水浴至0-3℃开始滴加10ml氯乙酰氯与20ml乙酸乙酯的混合液，控制滴加时间在40min内，TLC监控反应进程，冰水浴反应1.5小时。撤水浴，继续室温反应2小时，抽滤，所得固体水洗至中性。将所得固体经硅胶柱分离，洗脱剂为乙酸乙酯∶石油醚＝1∶1，分离得到白色粉末状固体中间体I′。

(2)黄豆甙元-7，4′-二氧-二乙胺基-乙酸酯盐酸盐的制备：将0.5g第一步产物7，4′-二氯乙酰黄豆甙元溶于乙酸乙酯中，加入0.5g K₂CO₃，0.01g I₂，0.01g氯代四丁基铵，再缓慢滴加2ml二乙胺与10ml乙酸乙酯的混合液，常温反应12小时后过滤，滤液减压蒸除乙酸乙酯和二乙胺，加乙酸乙酯100ml，通盐酸气体至不再有固体析出为止(约2小时)过滤，得淡黄色固体II′。

2、实施例2：黄豆甙元-4′-氧-二乙胺基-乙酸酯盐酸盐

合成路线如下：

具体操作如下：

(1)4′-氯乙酰黄豆甙元的制备：取500ml干燥无水圆底三口烧瓶，加入3g黄豆甙元，150ml乙酸乙酯，三乙胺5ml，搭常压滴液装置。冰水浴至0-3℃开始滴加5ml氯乙酰氯与10ml乙酸乙酯的混合液，控制滴加时间在40min内，TLC监控反应进程，冰水浴反应1.5小时。撤水浴，继续室温反应2小时，抽滤，所得固体水洗至中性。将所得固体经硅胶柱分离，洗脱剂为乙酸乙酯∶石油醚＝1∶1，分离得到白色粉末状固体中间体I。

(2)黄豆甙元-4′-二氧-二乙胺基-乙酸酯盐酸盐的制备：将1g第一步产物4’-二氯乙酰黄豆甙元溶于乙酸乙酯中，加入0.5g K₂CO₃，0.01g I₂，0.01g氯代四丁基铵，再缓慢滴加2ml二乙胺与10ml乙酸乙酯的混合液，常温反应12小时后过滤，滤液减压蒸除乙酸乙酯和二乙胺，加乙酸乙酯100ml，通盐酸气体至不再有固体析出为止(约2小时)过滤，得淡黄色固体II。

化合物II的性质：淡黄色固体，熔点为234-235℃

精密量取淡黄色固体II 0.02g，分别加水，丙酮，乙醇，氯仿，乙酸乙酯，乙醚(溶剂量按药典规定依次递加)。每隔5分钟振摇一次，振摇30分钟，观察结果。结果见下表

化合物II在不同溶剂中的溶解度

溶剂	水	丙酮	乙醇	氯仿	乙酸乙酯	乙醚
溶剂	水	丙酮	乙醇	氯仿	乙酸乙酯	乙醚	溶解度	易溶	略溶	易溶	极微溶解	略溶	几乎不溶

从上表中可以看到化合物II较原料黄豆甙元在水和乙醇的溶解度有较大提高。

3、实施例3：黄豆甙元7，4′-氧-氨基胍-乙酸酯

合成路线如下：

具体操作如下：

(1)7，4′-氯乙酰黄豆甙元的制备：取500ml干燥无水圆底三口烧瓶，加入3g黄豆甙元，150ml乙酸乙酯，三乙胺10ml，搭常压滴液装置。冰水浴至0-3℃开始滴加10ml氯乙酰氯与20ml乙酸乙酯的混合液，控制滴加时间在40min内，TLC监控反应进程，冰水浴反应1.5小时。撤水浴，继续室温反应2小时，抽滤，所得固体水洗至中性。将所得固体经硅胶柱分离，洗脱剂为乙酸乙酯∶石油醚＝1∶1，分离得到褐色粉末状固体中间体I′。

(2)氨基胍盐酸盐的制备：称取9g氨基胍碳酸盐置于250ml三口烧瓶中，加入20ml无水乙醇，固体不溶于无水乙醇，形成悬浊液，室温搅拌下滴加30％的浓盐酸6ml与10ml无水乙醇的混合液，至不再有气泡产生为止，再室温继续搅拌反应1小时。将所得的悬浊液加热使固体物完全溶解，自然降至室温，移至冰箱，放置过夜，得白色棒状晶体，熔点为166-167℃。

(3)黄豆甙元7，4′-氧-氨基胍-乙酸酯的制备：将0.5g氨基胍盐酸盐溶于100ml丙酮中，向其中加入0.02g相转移催化剂、0.5g无水碳酸钾、0.5g 7，4′-氯代乙酰黄豆甙元、0.02g I₂，常温反应24小时后过滤，滤液减压蒸除丙酮，再经硅胶柱分离，洗脱剂为乙酸乙酯∶石油醚＝1∶2，分离得到白色粉状固体III。

黄豆甙元7，4′-氧-氨基胍-乙酸酯的IR、¹HNMR数据如下：

位移¹HNMR(300MHz，D₂O )	表征
位移¹HNMR(300MHz，D₂O )	表征	8.02	1H，s，C₂-H
7.94	1H，d，C₅-H	8.02	1H，s，C₂-H

7.66	2H，d，C_2′6′-H
7.66	2H，d，C_2′6′-H	7.53	2H，d，C_3′5′-H
6.99	1H，d，C₆-H	7.53	2H，d，C_3′5′-H
6.99	1H，d，C₆-H	6.82	1H，s，C₈-H
4.31	4H，s，-CH₂	6.82	1H，s，C₈-H
4.31	4H，s，-CH₂	2.02	NH₂

Claims

1、一种黄豆甙元衍生物，其特征在于：本衍生物有以下化学结构式：

式中：

R_！和R₂至少一个为含1～3个碳原子的羰基：

在同一化合物中，当R_！和R₂同为羰基时，R_！和R₂可以是相同的基团，也可以是不同的基团；当其中之一为羰基时，另一为氢原子；

R₃和R₄选自含1-4个N原子的烃基，氨基、氨基衍生物、脲基、胍基、氨基酸，如谷氨酸、精氨酸、天门冬氨酸、胱氨酸、L-多巴，乙酰半胱氨酸，牛磺酸，酪氨酸，苯丙氨酸；

2、如权利要求1所述的黄豆甙元衍生物的制备方法，以黄豆甙元为原料，包括酰基化反应、合成反应以及分离和纯化，其特征在于所述的酰基化反应是黄豆甙元与酰化试剂在无水溶剂中有缚酸剂存在条件下于0～5℃反应1～2小时，然后于室温条件下继续反应2小时，分离、纯化得到中间体；所述的合成反应是上述中间体与R₃和/或R₄在有机溶剂中有相转移催化剂和碘存在条件下于室温下反应12小时，分离得到目标产物。

3、根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：酰基化反应中所用的有机溶剂选自丙酮，二氯甲烷，氯仿，乙酸乙酯，DMF，甲醇，乙醇中的一种；酰化试剂选自氯乙酰氯，丙二酰氯，草酸，乳酸中的一种；缚酸剂选自吡啶，三乙胺，NaOH，Na₂CO₃，NaHCO₃，乙酸钠中的一种。

4、根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于：

合成反应中所用的有机溶剂选自丙酮，二氯甲烷，氯仿，DMF，乙酸乙酯，甲醇，乙醇中的一种；相转移催化剂选自18-冠醚-6，氯化四苯鏻，氯化十六烷基三丁基鏻，苄基三乙基氯化铵，四丁基氯化铵，四丁基硫酸氢铵，三辛基甲基氯化铵，链状聚乙二醇，链状聚乙二醇二烷基醚，环糊精，吡啶，三丁胺中的一种。