CN102225907A - 一种含双键的1-脱氧野尻霉素衍生物的合成方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种含双键的1-脱氧野尻霉素衍生物的合成方法。本发明以肉桂酸及其衍生物为原料，采用一锅法，在三乙胺的碱性条件下，四氢呋喃溶剂中先用氯甲酸乙酯进行酯化反应，后在甲醇溶剂中用硼氢化钠将之还原为肉桂醇，然后与环氧氯丙烷在氢氧化钠水溶液体系中，在相转移催化剂条件下进行反应，得到含双键的环氧化合物。后者经柱层析分离纯化，与1-脱氧野尻霉素在甲醇体系中反应，合成所需产物。利用本发明方法合成的1-脱氧野尻霉素衍生物具有a-葡萄糖苷酶抑制活性，有着十分广阔的应用前景。本发明方法具有操作简单、条件温和、收率高等优点，易于工业化生产。

Description

一种含双键的1-脱氧野尻霉素衍生物的合成方法

技术领域

本发明属于药物化学技术领域，具体涉及一种含双键的1-脱氧野尻霉素衍生物的合成方法。

背景技术

1-脱氧野尻霉素(1-deoxynojirimycin, DNJ)化学名为(2R, 3R, 4R, 5S)-2-(羟甲基-3,4,5一三羟基)吡啶，是一种不能在人体代谢的氮杂糖^[1]。人体的a-酸性葡萄糖苷酶催化域包括一个a/b折叠桶，DNJ及其衍生物可与a-酸性葡萄糖苷酶在催化口袋内发生氢键作用，完全占据酶的催化口袋，因而DNJ在酶催化的糖代谢过程中与糖基中间体形成竞争，从而表现出对糖苷酶很强的抑制活性^[2]。DNJ及其衍生物作为高效的糖苷酶抑制剂，具有降血糖、抗病毒、抑制肿瘤转移等作用，且细胞毒性小，因而在药物开发中受到广泛重视^[3]。

DNJ是目前糖尿病治疗市场上唯一国际公认的零伤害生物制剂。DNJ的来源主要有三种：从植物中提取，微生物发酵、化学合成。天然产物中DNJ含量甚低且纯化困难，而人工合成难度又较大，成本高，所以DNJ的来源及应用受到了一定的限制。DNJ在体外实验中是糖苷酶有效的抑制剂，但体内单独作用，至少要经过质膜和内质网两个膜障碍，才能到达抑制位点，导致抑制剂在酶水平和细胞水平有所差异。因此人们合成带有疏水性基团的DNJ衍生物以增加其亲脂性^[4]，从而使之易于通过生物膜，提高了药物的生物活性。因此，世界各国药物化学家都广泛关注新型DNJ衍生物的设计与研发。

参考文献

[1] Lillelund V H, Jensen H H, Liang X F, et al. Chem Rev, 2002, 102(2): 515-553。

[2] Yoshimizu M, Tajima Y, Matsuzawa F, et al. Clinica Chimica Acta, 2008, 391(1-2): 68-73。

[3] Kong W H, OH S H, Ahn Y R, et al. J Agric Food Chem, 2008, 56(8): 2613-2619。

[4] Andersson U, Reinkensmeier G, Butters T D, et a1.Biochem Pharmacol, 2004, 67(4): 697-705。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含双键的1-脱氧野尻霉素衍生物的合成方法。

本发明获得的最终产物为含双键的1-脱氧野尻霉素衍生物（I），中间产物为含双键的芳烃衍生物（II）和含双键的环氧化合物（III）。其合成路线如下

其中R为烷基或卤素取代基。

本发明提出的含双键的1-脱氧野尻霉素衍生物的合成方法，具体步骤如下：

（1）含双键的芳烃衍生物（II）的合成

将肉桂酸或其衍生物、氯甲酸乙酯、三乙胺和四氢呋喃加入到反应瓶中，冰浴下搅拌25-35min，然后升温至9-11℃，再一次性加入硼氢化钠，再逐滴加入甲醇，室温反应22-26h，TLC检测显示反应完成后，真空旋转蒸发除去甲醇，然后向反应体系内加入水，用二氯甲烷萃取，有机相水洗，无水硫酸钠干燥，真空旋转蒸发除去二氯甲烷，硅胶柱分离，即得所需产品；其中，肉桂酸或其衍生物与氯甲酸乙酯的摩尔比为1 : 1-1 : 1.2，肉桂酸或其衍生物与三乙胺的摩尔比为1 : 1-1 : 1.2，肉桂酸或其衍生物与硼氢化钠的摩尔比为1 : 5；

（2）含双键的环氧化合物（III）的合成

将环氧氯丙烷和相转移催化剂加入反应瓶中，以氢氧化钠水溶液为溶剂，常温剧烈搅拌至完全溶解，之后放入冰浴，冷却至0℃，缓慢加入步骤（1）所得的含双键的芳烃衍生物，在0℃下反应8-20h，TLC检测显示反应完成后，将反应液倒入冷水中，用乙醚萃取，饱和食盐水洗至中性，有机相用无水硫酸钠干燥，真空旋转蒸发除去乙醚，硅胶柱分离，即得所需产品；其中，含双键的芳烃衍生物与环氧氯丙烷的摩尔比为1 : 5，含双键的芳烃衍生物与相转移催化剂的摩尔比为20 : 1，氢氧化钠水溶液的质量浓度是50%；

（3）含双键的1-脱氧野尻霉素衍生物（I）的合成

将步骤（2）所得的含双键的环氧化合物和1-脱氧野尻霉素衍生物加入反应瓶中，以甲醇为溶剂，室温下搅拌反应12-24h，TLC检测显示反应完成后，真空旋转蒸发除去甲醇，硅胶柱分离，即得所需产品；其中，含双键的环氧化合物与1-脱氧野尻霉素的摩尔比为1 : 1-1 : 1.2。

本发明中，所述芳烃衍生物为带甲基、氯含供电子或吸电子的取代芳基。如对甲苯、对氯苯等。

本发明中，所述肉桂酸衍生物为对甲基肉桂酸、对氯肉桂酸等。

本发明中，所述相转移催化剂采用季铵盐，如四叔丁基溴化铵或四叔丁基碘化铵。

利用本发明方法制备得到的含双键的1-脱氧野尻霉素衍生物，其结构通式如下：

，

其中R为烷基或卤素取代基。

具体如下：

利用本发明方法合成的含双键的1-脱氧野尻霉素衍生物，具有潜在的a-葡萄糖苷酶抑制活性，同时也可以作为进一步修饰的药物中间体，具有开发成新的治疗糖尿病药物的潜在应用价值。该合成路线具有操作简便、反应条件温和、节省溶剂、减少污染等优点，便于工业化生产。

具体实施方式

下面通过实施例进一步说明本发明，但不能限制本发明的内容。

实施例1：

（1）含双键的芳烃衍生物（Ⅱ）的制备

将对甲基肉桂酸（162 mg, 1 mmol）、氯甲酸乙酯(120 μL, 1.2 mmol)、三乙胺(121 mg, 1.2 mmol)、四氢呋喃（10 mL）加入到反应瓶中，冰浴下搅拌30min，然后升温至10℃，再一次性加入硼氢化钠，再逐滴加入甲醇，室温反应24h，TLC检测显示反应完成后，真空旋转蒸发除去甲醇，然后向反应体系内加入水，用二氯甲烷萃取，有机相水洗，无水硫酸钠干燥，真空旋转蒸发除去二氯甲烷，硅胶柱分离，即得无色液体96 mg，收率65%。

（2）含双键的环氧化合物（Ⅱ）的制备

将环氧氯丙烷（390 μL , 5 mmol），TBAB(16 mg)和50％氢氧化钠水溶液（0.6 mL）加入反应瓶中，常温剧烈搅拌至完全溶解，之后放入冰浴，冷却至0℃，缓慢加入步骤（1）所得的肉桂醇（148mg, 1 mmol）。在0℃下反应18h，TLC检测显示反应完成后，将反应液倒入冷水中，用乙酸乙酯萃取，饱和食盐水洗至中性，有机相用无水硫酸钠干燥，真空旋转蒸发除去乙酸乙酯，硅胶柱分离，即得淡黄色液体169 mg，收率83%。

（3）含双键的1-脱氧野尻霉素衍生物（І）的合成

将步骤（2）所得的含双键的环氧化合物(15 mg, 0.07 mmol)和1-脱氧野尻霉素(10 mg, 0.06 mmol)加入反应瓶中，以甲醇作溶剂，室温下搅拌反应16h，TLC检测显示反应完后, 真

空旋转蒸发除去甲醇，硅胶柱分离，即得白色固体15 mg，收率70%。

表征数据如下：

¹HNMR (500 MHz, D₂O) : δ = 7.37 (m, 2H), 7.19(m, 2H), 6.64 (m, 1H), 6.30 (m, 1H), 4.20 (m, 2H), 4.08(m, 1H), 3.85 (m, 2H), 3.59 (m,2H), 3.49 (m,2H), 3.40(m, 1H), 3.32(m, 1H), 3.13(m, 1H), 2.86(m, 1H), 2.40(m, 2H), 2.29(s, 3H)。

实施例2：

（1）含双键的芳烃衍生物（Ⅱ）的制备

将肉桂酸（148 mg, 1 mmol）、氯甲酸乙酯(120 μL, 1.2 mmol)、三乙胺(121 mg, 1.2 mmol)、四氢呋喃（10 mL）加入到反应瓶中，冰浴下搅拌30min，然后升温至10℃，再一次性加入硼氢化钠，再逐滴加入甲醇，室温反应24h，TLC检测显示反应完成后，真空旋转蒸发除去甲醇，然后向反应体系内加入水，用二氯甲烷萃取，有机相水洗，无水硫酸钠干燥，真空旋转蒸发除去二氯甲烷，硅胶柱分离，即得无色液体81 mg，收率60%。

（2）含双键的环氧化合物（Ⅱ）的制备

将环氧氯丙烷（390 μL , 5 mmol），TBAB(16 mg)和50％氢氧化钠水溶液（0.6 mL）加入反应瓶中，常温剧烈搅拌至完全溶解，之后放入冰浴，冷却至0℃，缓慢加入步骤（1）所得的肉桂醇（134mg, 1 mmol）。在0℃下反应18h，TLC检测显示反应完成后，将反应液倒入冷水中，用乙酸乙酯萃取，饱和食盐水洗至中性，有机相用无水硫酸钠干燥，真空旋转蒸发除去乙酸乙酯，硅胶柱分离，即得淡黄色液体152 mg，收率80%。

（3）含双键的1-脱氧野尻霉素衍生物（І）的合成

将步骤（2）所得的含双键的环氧化合物(14 mg, 0.07 mmol)和1-脱氧野尻霉素(10 mg, 0.06 mmol)加入反应瓶中，以甲醇作溶剂，室温下搅拌反应16h，TLC检测显示反应完成

后, 真空旋转蒸发除去甲醇，硅胶柱分离，即得白色固体18 mg，收率85%。

表征数据如下：

¹HNMR (500 MHz, D₂O) : δ = 7.42 (t, 2H), 7.31(m, 2H), 7.25 (t, 1H), 6.62 (m, 1H), 6.29 (m, 1H), 4.14 (t, 2H), 3.99(m, 1H), 3.78 (m, 2H), 3.44 (m, 4H), 3.23(t, 1H), 3.08(m, 1H), 2.78(m, 1H), 2.52(m, 1H), 2.29(m, 2H)。

实施例3：

（1）含双键的芳烃衍生物（Ⅱ）的制备

将对氯肉桂酸（183 mg, 1 mmol）、氯甲酸乙酯(120 μL, 1.2 mmol)、三乙胺(121 mg, 1.2 mmol)、四氢呋喃（10 mL）加入到反应瓶中，冰浴下搅拌30min，然后升温至10℃，再一次性加入硼氢化钠，再逐滴加入甲醇，室温反应24h，TLC检测显示反应完成后，真空旋转蒸发除去甲醇，然后向反应体系内加入水，用二氯甲烷萃取，有机相水洗，无水硫酸钠干燥，真空旋转蒸发除去二氯甲烷，硅胶柱分离，即得无色液体108 mg，收率64%。

（2）含双键的环氧化合物（Ⅱ）的制备

将环氧氯丙烷（390 μL , 5 mmol），TBAB(16 mg)和50％氢氧化钠水溶液（0.6 mL）加入反应瓶中，常温剧烈搅拌至完全溶解，之后放入冰浴，冷却至0℃，缓慢加入步骤（1）所得的肉桂醇（169mg, 1 mmol）。在0℃下反应18h，TLC检测显示反应完成后，将反应液倒入冷水中，用乙酸乙酯萃取，饱和食盐水洗至中性，有机相用无水硫酸钠干燥，真空旋转蒸发除去乙酸乙酯，硅胶柱分离，即得淡黄色液体158 mg，收率70%。

（3）含双键的1-脱氧野尻霉素衍生物（І）的合成

将步骤（2）所得的含双键的环氧化合物(14 mg, 0.07 mmol)和1-脱氧野尻霉素(10 mg, 0.06 mmol)加入反应瓶中，以甲醇作溶剂，室温下搅拌反应16h，TLC检测显示反应完成

后, 真空旋转蒸发除去甲醇，硅胶柱分离，即得白色固体20 mg，收率86%。

表征数据如下：

¹HNMR (500 MHz, D₂O) : δ = 7.43 (t, 2H), 7.37(t, 2H), 6.66 (m, 1H), 6.36 (m, 1H), 4.21(m, 2H), 4.07(m, 1H), 3.82 (m, 2H), 3.65 (m, 2H), 3.38(m, 2H), 3.28(m, 1H), 3.12(m, 1H), 2.86(m, 1H), 3.12(m, 1H), 2.40(m, 2H)。

Claims (4)

1.一种含双键的1-脱氧野尻霉素衍生物的合成方法，其特征在于具体步骤如下：

（1）含双键的芳烃衍生物的合成

将肉桂酸或其衍生物、氯甲酸乙酯、三乙胺和四氢呋喃加入到反应瓶中，冰浴下搅拌25-35min，然后升温至9-11℃，加入硼氢化钠，再逐滴加入甲醇，室温反应22-26h，TLC检测显示反应完成后，真空旋转蒸发除去甲醇，然后向反应体系内加入水，用二氯甲烷萃取，有机相水洗，无水硫酸钠干燥，真空旋转蒸发除去二氯甲烷，硅胶柱分离，即得所需产品；其中，肉桂酸或其衍生物与氯甲酸乙酯的摩尔比为1 : 1-1 : 1.2，肉桂酸或其衍生物与三乙胺的摩尔比为1 : 1-1 : 1.2，肉桂酸或其衍生物与硼氢化钠的摩尔比为1 : 5；

（2）含双键的环氧化合物的合成

将环氧氯丙烷和相转移催化剂加入反应瓶中，以氢氧化钠水溶液为溶剂，常温剧烈搅拌至完全溶解，之后放入冰浴，冷却至0℃，缓慢加入步骤（1）所得的含双键的芳烃衍生物，在0℃下反应8-20h，TLC检测显示反应完成后，将反应液倒入冷水中，用乙醚萃取，饱和食盐水洗至中性，有机相用无水硫酸钠干燥，真空旋转蒸发除去乙醚，硅胶柱分离，即得所需产品；其中，含双键的芳烃衍生物与环氧氯丙烷的摩尔比为1 : 5，含双键的芳烃衍生物与相转移催化剂的摩尔比为20 : 1，氢氧化钠水溶液的质量浓度是50%；

（3）含双键的1-脱氧野尻霉素衍生物的合成

将步骤（2）所得的含双键的环氧化合物和1-脱氧野尻霉素衍生物加入反应瓶中，以甲醇为溶剂，室温下搅拌反应12-24h，TLC检测显示反应完成后，真空旋转蒸发除去甲醇，硅胶柱分离，即得所需产品；其中，含双键的环氧化合物与1-脱氧野尻霉素的摩尔比为1 : 1-1 : 1.2。

2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于步骤（1）中所述芳烃衍生物为带甲基、氯含供电子或吸电子的取代芳基。

3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于所述相转移催化剂采用四叔丁基溴化铵或四叔丁基碘化铵。

4.一种如权利要求1所述的合成方法得到的含双键的1-脱氧野尻霉素衍生物，其结构通式如下：

，

其中R为烷基或卤素取代基。