CN101863867B - 黄酮类化合物的衍生物及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种黄酮类化合物的衍生物及其制备方法与应用。该化合物的结构通式如式I所示。本发明提供的制备方法是相应苯酚1(如对氯苯酚、α-萘酚等)在酚∶醋酸酐∶氢氧化钠=1∶2~3∶2~3的冰水溶液中搅拌得到的乙酰化产物;在无水氯化铝、氯化钠熔融搅拌2h,得到相应重排苯酚;重排后的苯酚在吡啶的条件下与不同的酰氯反应得到取代苯甲酸苯乙酯;取代苯甲酸苯乙酯在无水吡啶和氢氧化钾加热条件下得到相应不同取代二苯基甲酰甲烷;不同取代二苯基甲酰甲烷在冰醋酸、浓硫酸回流搅拌下得到如何结构式I。该化合物具有很好的抗肿瘤效果,在制备抗肿瘤药物领域具有重要的实用价值和应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及黄酮类化合物的衍生物及其制备方法与应用。
背景技术
黄酮类化合物是广泛存在于自然界植物中的一类多酚类化合物,不仅数量多,而且结构类型复杂多样。黄酮类化合物因其独特的化学结构而对哺乳动物和其它类型的细胞具有许多重要的生理、生化作用。一方面,黄酮类化合物具有高度的化学反应性,例如,它能清除体内的自由基,具有抗氧化作用;另一方面,黄酮类化合物又具有很多重要的药理作用,可以抑制酶的活性、抗癌、抗菌、抗病毒、抗炎症、抗过敏、抗糖尿病并发症等,且无毒无害,对人类的肿瘤、衰老、心血管病等退变性疾病的治疗和预防有重要意义,它作为弱雌激素,在治疗妇女更年期综合症方面有很好的应用前景。
肿瘤是一种常见病、多发病,其中恶性肿瘤是目前危害人类健康最严重的一类疾病。癌症是一种恶性肿瘤,癌症已经严重威胁着人类的健康和生命,传统的化学治疗药物和手术、放疗等结合,成功的提高了多种恶性肿瘤的治愈率,但是由于较强的副作用以及耐药性,使得寻找新药的研究刻不容缓。研制新型的具有抗肿瘤活性的先导化合物在医药领域具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种黄酮类化合物的衍生物及其制备方法与应用。
本发明提供的黄酮类化合物的衍生物,其结构通式如式I所示:
式I结构通式中,当R′0为H时,R0为F、Cl、Br、I、CH2CH3或CH(CH3)2;R6为环戊基、环己基或式II所示基团,式II基团中,R1、R2、R3、R4或R5为F、Cl、Br、I、OCH3、NO2、OH或NH2;
当R′0为-CH时,R0为=CH-CH=R′0,R6为环戊基或环己基,如式X或式XI所示。
本发明提供的制备上述化合物的方法,包括如下步骤:
1)将式III所示化合物与醋酸酐和氢氧化钠混合,反应完毕得到式IV所示的乙酰化产物;
2)将式IV所示的乙酰化产物、无水氯化铝和氯化钠熔融搅拌,反应完毕得到式V所示的重排苯酚产物;
3)在吡啶存在的条件下,将所述步骤2)得到的式V所示的重排苯酚产物先与酰氯进行反应,再向反应体系中加入盐酸溶液,反应完毕得到式VI所示化合物;
4)将式VI所示化合物先与吡啶和氢氧化钾进行反应,再向体系中加入醋酸溶液,反应完毕得到式VII所示化合物;
5)将所述式VII所示化合物在冰醋酸和浓硫酸中回流搅拌,加冰水后得到式I所示化合物,其中,各取代基中均不含氨基。
该方法的步骤1)中,式III所示化合物与醋酸酐和氢氧化钠的摩尔比为1∶1-3∶1-3;反应介质是冰水溶液,反应时间为2-3小时;
步骤2)中,式IV所示的乙酰化产物、无水氯化铝和氯化钠的摩尔比为1∶1-2.5∶1-3;熔融搅拌时间为1.5-2.5小时,优选2小时;
步骤3)中,步骤2)得到的重排苯酚产物、酰氯与盐酸的摩尔比为1∶1.1-2∶20-50,优选1∶1.5∶30;步骤2)得到的式V所示重排苯酚产物与酰氯进行反应的反应时间为15-40分钟,优选30分钟;上述盐酸溶液的质量百分比浓度为5-20%,优选10%;
步骤4)中,式VI所示化合物与氢氧化钾的摩尔比为1∶1-3,优选1∶1.5;反应温度为45-55℃,优选50℃,反应时间为20-40分钟,优选30分钟;所述醋酸溶液的质量百分比浓度为5-20%,优选10%;
步骤5)中,每1mmol式VII所示化合物所需冰醋酸2-10ml、所需浓硫酸为0.1-0.5ml,浓硫酸的质量百分比浓度为99.0-99.5%,回流搅拌时间为0.5-1小时。
在上述步骤5)之后,对含有硝基的式I所示黄酮类化合物的衍生物中的硝基进行还原,得到含氨基的黄酮类化合物的衍生物。该还原条件可以为锌粉和冰醋酸存在的条件,黄酮类化合物的衍生物的摩尔用量、锌粉的摩尔用量和冰醋酸的体积份数比为1∶3.5-5∶20-50。
该方法的制备流程如下所示:
另外,以本发明提供的黄酮类化合物的衍生物为活性成分的抗肿瘤药物及该衍生物在制备抗肿瘤药物(尤其是抗肝癌、宫颈癌或乳腺癌药物)和抗自由基、抗炎、抗病毒、抗心血管疾病、调节免疫力或抗多药耐药性的药物中的应用,也属于本发明的保护范围。
本发明提供的黄酮类化合物的衍生物,经仪器分析测试,结构正确无误。本发明提供的制备上述黄酮类化合物衍生物的方法,原料易得,反应简单,合成步骤简便,易于操作。该化合物具有很好的抑制肿瘤活性效果,在制备抗肿瘤药物领域,具有重要的实用价值和应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,但本发明并不限于以下实施例。
实施例一、制备3′,5′-二甲氧基-6-氯黄酮
步骤1):在100mL烧瓶中加入50ml冰水、10mmol对氯苯酚、15mmol氢氧化钠搅拌条件下缓慢加入15mmol醋酸酐,室温继续搅拌2.5h,停止反应,用乙酸乙酯粗取三次,无水硫酸镁干燥,加压旋蒸得到所要的化合物乙酸-4-氯苯酚酯。
步骤2):100ml烧杯中加入5mmol乙酸-4-氯苯酚酯、7.5mmol无水氯化铝、7.5mmol氯化钠熔融搅拌下反应2h后,加冰水、萃取、干燥、减压旋蒸得到重排的2-乙酰基-4氯苯酚。
步骤3):100ml烧瓶中加入无水吡啶5ml和3,5-二甲氧基苯酰氯1.5mmol,在搅拌条件加入1mmol 2-乙酰基-4氯苯酚,继续反应30min后加入10%的盐酸溶液45ml,得到白色沉淀,去离子水洗涤,得到3,5-二甲氧基苯甲酸-2-氯-4乙酰基苯酚酯。
步骤4):100ml烧杯中加入5ml无水吡啶和0.5mmol 3,5-二甲氧基苯甲酸-2-氯-4乙酰基苯酚酯,0.75mmol无水氢氧化钾粉末加热到50℃,搅拌30min后加入15ml,10%醋酸,过滤、干燥得到黄色固体5-氯-2-羟基-3′,5′-二甲氧基二苯基甲酰甲烷。
步骤5):100ml烧杯中加入1mmol 5-氯-2-羟基-3′,5′-二甲氧基二苯基甲酰甲烷和5ml冰醋酸后加0.2ml浓硫酸,加热回流1h后,加入50ml冰水,待冰融化后得到粗的3′,5′-二甲氧基-6-氯黄酮,柱层析分离,所用硅胶柱购自北京欣维尔玻璃仪器有限公司,该层析柱型号为C384630C,长度与内径比为305mm∶40mm,用于分离本发明产物时,所用洗脱液为乙酸乙酯(V)∶石油醚(V))=1∶50~1∶20的混合液,洗脱液常压下流动(2ml/min),根据TLC薄层层析检测流出液,减压旋蒸得产品为淡黄色,产率为80%。
实施例2、制备化合物2′-氯-4′-硝基-6-异丙基黄酮
步骤1):在100mL烧瓶中加入50ml冰水、10mmol对异丙基苯酚、15mmol氢氧化钠搅拌条件下缓慢加入15mmol醋酸酐,室温继续搅拌2.5h,停止反应,用乙酸乙酯粗取三次,无水硫酸镁干燥,加压旋蒸得到所要的化合物乙酸-4-异丙基苯酚酯。
步骤2):100ml烧杯中加入5mmol乙酸-4-异丙基苯酚酯、7.5mmol无水氯化铝、7.5mmol氯化钠熔融搅拌下反应2h后,加冰水、萃取、干燥、减压旋蒸得到重排的2-乙酰基-4异丙基苯酚。
步骤3):100ml烧瓶中加入无水吡啶5ml和2-氯-4-硝基苯酰氯1.5mmol,在搅拌条件加入1mmol 2-乙酰基-4异丙基苯酚,继续反应30min后加入10%的盐酸溶液45ml,得到白色沉淀,去离子水洗涤,得到2-氯-4-硝基苯甲酸-2-异丙基-4-乙酰基苯酚酯。
步骤4):100ml烧杯中加入5ml无水吡啶和0.5mmol 2-氯-4-硝基苯甲酸-2-异丙基-4-乙酰基苯酚酯,0.75mmol无水氢氧化钾粉末加热到50℃,搅拌30min后加入15ml,10%醋酸,过滤、干燥得到黄色固体5-异丙基-2-羟基-2-氯-4-硝基二苯基甲酰甲烷。
步骤5):100ml烧杯中加入1mmol 5-异丙基-2-羟基-2-氯-4-硝基二苯基甲酰甲烷和5ml冰醋酸后加0.2ml浓硫酸,加热回流1h后,加入50ml冰水,待冰融化后得到粗的2′-氯-4′-硝基-6-异丙基黄酮,柱层析分离,所用硅胶柱购自北京欣维尔玻璃仪器有限公司,该层析柱型号为C384630C,长度与内径比为305mm∶40mm,用于分离本发明产物时,所用洗脱液为乙酸乙酯(V)∶石油醚(V))=1∶50~1∶20的混合液,洗脱液常压下流动(2ml/min),根据TLC薄层层析检测流出液,减压旋蒸得产品为白色,产率为72%。
实施例3、制备2′-氯-4’-氨基-6-异丙基黄酮
50ml圆低烧瓶中加入0.5mmol实施例2制备得到的2′-氯-4′-硝基-6-异丙基黄酮,然后加入15ml冰醋酸,冰浴下搅拌,加入2mmol锌粉,0.5h后反应完全,过滤出去未反应的锌粉,减压除掉冰醋酸。残留物柱层析分离,所用硅胶柱购自北京欣维尔玻璃仪器有限公司,该层析柱型号为C384630C,长度与内径比为305mm∶40mm,用于分离本发明产物时,所用洗脱液为乙酸乙酯(V)∶石油醚(V))=1∶5~1∶10的混合液,洗脱液常压下流动(2ml/min),根据TLC薄层层析检测流出液,减压旋蒸得产品为白色,产率为65%。
选用其他酚类化合物和酰氯,采用与上完全相同的制备方法,得到其他黄酮类化合物的衍生物,上述衍生物的结构通式均如式I所示,其氢谱数据如下所示:
2-环戊基-6-氯-苯并吡喃酮(6-Chloro-2-cyclopentyl-chromen-4-one).1H NMR(CDCl3,300MH):δ1.43(m,3H),1.78(m,1H),1.88(m,2H),2.04(m,2H),2.53(m,1H),6.17(s,1H),7.39(m,1H),7.57(m,1H),8.13(m,1H).
2-环己基-6-氯-苯并吡喃酮(6-Chloro-2-cyclohexyl-chromen-4-one).1H NMR(CDCl3,300MH):δ1.76(m,8H),2.08(m,2H),3.01(m,1H),6.21(s,1H),7.38(m,1H),7.56(m,1H),8.10(m,1H).
3′,5′-二甲氧基-6-氯黄酮(6-Chloro-3′,5′-dimethoxyflavone).1H NMR(CDCl3,300MH):δ3.87(s,6H),6.62(m,1H),6.78(s,1H),7.01(m,2H),7.52(m,1H),7.64(m,1H),8.18(m,1H).
2-环戊基-苯并[h]苯并吡酮(2-Cyclopentyl-benzo[h]chromen-4-one).1H NMR(CDCl3,300MH):δ1.85(m,6H),2.18(m,2H),3.16(m,1H),6.40(s,1H),7.68(m,3H),7.91(m,1H),8.13(m,1H),8.44(m,1H).
2-环己基-苯并[h]苯并吡酮(2-Cyclohexyl-benzo[h]chromen-4-one).1H NMR(CDCl3,500MH):δ1.29(m,1H),1.45(m,2H),1.57(m,2H),1.80(m,1H),1.92(m,2H),2.13(m,2H),2.67(m,1H),6.32(s,1H),7.66(m,3H),7.88(m,1H),8.12(m,1H),8.46(m,1H).
2-环戊基-6-异丙基苯并吡喃酮(2-Cyclopentyl-6-isopropyl-chromen-4-one).1HNMR(CDCl3,500MH):δ1.29(d,6H,J=6.90Hz),1.77(m,6H),2.07(m,2H),3.00(m,2H),6.20(s,1H),7.36(m,1H),7.51(m,1H),8.03(m,1H).
2-环己基-6-异丙基苯并吡喃酮(2-Cyclohexyl-6-isopropyl-chromen-4-one).1HNMR(CDCl3,300MH):δ1.29(d,6H,J=6.90Hz),1.40(m,5H),1.77(m,1H),1.87(m,2H),2.03(m,2H),2.53(m,1H),3.02(m,1H),6.20(s,1H),7.37(m,1H),7.53(m,1H),8.03(m,1H).
6-异丙基黄酮(6-isopropylflavone).1H NMR(CDCl3,300MH):δ1.30(d,6H,J=6.90Hz),3.03(m,1H),6.82(s,1H),7.50(m,5H),7.89(m,2H),8.07(m,1H).
2′-甲氧基-6-异丙基黄酮(2′-methoxyl-6-isopropylflavone).1H NMR(CDCl3,500MH):δ1.30(d,6H,J=6.90Hz),3.03(m,1H),3.91(s,3H),7.01(m,1H),7.07(m,1H),7.13(s,1H),7.43(m,2H),7.53(m,1H),7.87(m,1H),8.08(m,1H).
3′-甲氧基-6-异丙基黄酮(3′-methoxyl-6-isopropylflavone).1H NMR(CDCl3,500MH):δ1.31(d,6H,J=6.90Hz),3.04(m,1H),3.90(s,3H),6.82(s,1H),7.07(m,1H),7.43(m,2H),7.50(m,2H),7.58(m,1H),8.80(m,1H).
4′-甲氧基-6-异丙基黄酮(4′-methoxyl-6-isopropylflavone).1H NMR(CDCl3,300MH):δ1.32(d,6H,J=6.90Hz),3.03(m,1H),3.90(s,3H),6.78(s,1H),7.03(m,2H),7.49(m,1H),7.58(m,1H),7.90(m,2H),8.07(m,1H).
3′,5′-二甲氧基-6异丙基黄酮(3′,5′-dimethoxyl-6-isoproPylflavone).1H NMR(CDCl3,500MH):δ1.31(d,6H,J=6.95Hz),3.05(m,1H),3.87(s,3H),6.62(m,1H),6.81(s,1H),7.05(m,2H),7.50(m,1H),7.58(m,1H),8.07(m,1H).
3′,4′,5′-三甲氧基-6-异丙基黄酮(3′,4′,5′-trimethoxyl-6-isopropylflavone).1HNMR(CDCl3,500MH):δ1.32(d,6H,J=6.95Hz),3.05(m,1H),3.94(s,3H),3.96(s,6H),6.81(s,1H),7.14(s,2H),7.52(d,1H,J=8.60Hz),7.58(m,1H),8.07(d,1H,J=2.152Hz).
3′-硝基-6-异丙基黄酮(3′-nitro-6-isopropylflavone).1H NMR(CDCl3,300MH):δ1.33(d,6H,J=6.90Hz),3.07(m,1H),6.91(s,1H),7.61(m,1H),7.74(m,1H),8.06(m,1H),8.23(m,1H),8.39(m,1H),8.82(s,1H).
4′-硝基-6-异丙基黄酮(4′-nitro-6-isopropylflavone).1H NMR(CDCl3,500MH):δ1.33(d,6H,J=6.90Hz),3.07(m,1H),6.91(s,1H),7.54(d,1H,J=8.60Hz),7.63(d,1H,J=8.20Hz),8.10(m,3H),8.38(m,2H).
4′-氨基-6-异丙基黄酮(4′-amino-6-isopropylflavone).1H NMR(CDCl3,300MH):δ1.30(d,6H,J=7.20Hz),3.03(m,1H),4.11(m,2H),6.69(m,1H),6.76(m,2H),7.45(m,1H),7.54(m,1H),7.74(m,2H),8.08(m,1H).
2′-氯-4′-硝基-6-异丙基黄酮(2′-chloro-4′-nitro-6-isopropylflavone).1H NMR(CDCl3,500MH):δ1.33(d,6H,J=6.95Hz),3.07(m,1H),6.70(s,1H),7.46(m,1H),7.63(m,1H),7.85(m,1H),8.10(m,1H),8.27(m,1H),8.42(m,1H).
2′-氯-4’-氨基-6-异丙基黄酮(2′-chloro-4′-amino-6-isopropylflavone).1H NMR(CDCl3,500MH):δ1.30(d,6H,J=6.90Hz),3.03(m,1H),4.20(m,2H),6.50(m,2H),6.79(m,1H),7.44(m,2H),7.55(m,1H),8.07(m,2H).
实施例2、MTT法细胞增殖抑制活性筛选
取对数生长期的HepG-2细胞(人肝癌细胞),以2×105个/mL的密度接种于96孔板中,99μL/well,于37℃,5%CO2的培养箱中培养4小时后,每孔加入本发明实施例1制备的化合物,使其终浓度分别50μmol/L,25μmol/L,10μmol/L,5μmol/L,2.5μmol/L,1μmol/L,0.5μmol/L,0.25μmol/L,0.1μmol/L,0.05μmol/L的10个浓度梯度。每种化合物设三个复孔,同时设阴性和阳性对照,其中,阴性对照为体积比为1%的DMSO溶液。作用72小时后加入MTT(5mg/ml)溶液,10μL/well,继续培养4-6小时后,2000rpm,4℃,离心5分钟,吸去上清后加入DMSO,100μL/well,37℃保温约10分钟,并用微量振荡器振荡约5分钟使结晶溶解完全,用酶标仪于595nm处测量OD值,按如下公式计算细胞增殖抑制率(Inhibition Rate,IR%):IR%=(空白对照OD-样品OD)/空白对照OD×100%
经计算,本发明实施例1制备得到的化合物对HepG-2肿瘤细胞株的体外实验的半数抑制剂量IC50值;通过表1可知,本发明提供的该类黄酮类衍生物对抑制肿瘤细胞增长具有很好的抑制效果。
表1、黄酮类衍生物对HepG-2肝癌细胞株体外实验的半数抑制剂量IC50值(单位μM/L)
序号 | 化合物 | HepG2/(μM/L) |
1 | 2-环戊基-6-氯-苯并吡喃酮 | 13.38±4.66 |
2 | 2-环己基-6-氯-苯并吡喃酮 | 19.96±7.57 |
3 | 3′,5′二甲氧基-6-氯黄酮 | 4.76±1.34 |
4 | 2-环戊基-苯并[h]苯并吡酮 | 6.09±3.77 |
5 | 2-环己基-苯并[h]苯并吡酮 | 2.94±0.90 |
6 | 2-环戊基-6-异丙基苯并吡喃酮 | 5.562±1.11 |
7 | 2-环己基-6-异丙基苯并吡喃酮 | 17.95±5.22 |
8 | 6-异丙基黄酮 | 6.37±1.81 |
9 | 2′-甲氧基-6-异丙基黄酮 | 5.37±1.66 |
10 | 3′-甲氧基-6-异丙基黄酮 | 2.07±0.70 |
11 | 4′-甲氧基-6-异丙基黄酮 | 9.94±1.94 |
12 | 3′,5′二甲氧基-6异丙基黄酮 | 1.50±0.69 |
13 | 3′,4′,5′-三甲氧基-6-异丙基黄酮 | 4.63±1.57 |
14 | 3′-硝基-6-异丙基黄酮 | >50 |
15 | 4′-硝基-6-异丙基黄酮 | >50 |
16 | 4′-氨基-6-异丙基黄酮 | 5.20±0.79 |
17 | 2′-氯-4′-硝基-6-异丙基黄酮 | 0.97±0.73 |
18 | 2′-氯-4’-氨基-6-异丙基黄酮 | 0.18±0.60 |
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Pia Kahnberg等."Refinement and Evaluation of a Pharmacophore Model for Flavone Derivatives Binding to the Benzodiazepine Site of the GABAA Receptor".《J. Med. Chem.》.2002,第45卷第4188-4201页. |
Pia Kahnberg等."The use of a pharmacophore model for identification of novel ligands for the benzodiazepine binding site of the GABAA receptor".《Journal of Molecular Graphics and Modelling》.2004,第23卷第253–261页. |
RobertF.Raffauf等."ANTINEOPLASTIC ACTIVITY AND CYTOTOXICITY OF FLAVONES, ISOFLAVONES,AND FLAVANONES".《Journal of Natural Products》.1979,第42卷(第1期),第85-91页. |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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CN101863867A (zh) | 2010-10-20 |
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