CN102702221B - Xyloketal B 类似物及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种XyloketalB类似物及其制备方法和应用。所述xyloketalB类似物的为新型的苯并吡喃并呋喃化合物或苯并吡喃并吡喃化合物。其并且表现出比xyloketalB优异的体内抗氧化活性；是一类潜在的治疗神经系统退行性疾病的药物；结构简单，省去了xyloketalB全合成时需要合成多个手性中心的复杂步骤，合成路线简单，且收率高，具有良好的工业化前景。

Description

Xyloketal B 类似物及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于天然产物合成与改性领域，具体涉及一种Xyloketal B类似物及其制备方法和应用。

背景技术

Xyloketals类化合物是2001年林永成研究小组从南海海洋真菌Xylaria sp.(#2508)分离出来的一系列含有1到4个苯并吡喃并呋喃的结构片段的缩酮类化合物，发表在著名杂志J.Org.Chem.上。初期活性研究表明，Xyloketals系列化合物显示较强的L-钙离子通道抑制活性(0.2μg/ml，抑制率60％)，并有一定的构效关系，而且还表现出了良好的乙酰胆碱酯酶抑制活性。而且，这些化合物被列入Nat.Prod.Res.2001年出版热点(Hot off the press)。尤为重要的是德国和加拿大等研究组获得其国家资助立专项，不惜投入人力物力进行合成研究。发明人的研究小组也在2010年对Xyloketal B进行衍生物的制备并研究其构效关系，取得好的研究成果，研究成果发表在著名杂志J.Med.Chem.上。

发明人对Xyloketal B的合成和活性评价进行研究，前期的工作显示它在心脑血管疾病方面的活性，结果显示与它的体内抗氧化有着密切的关系。体内抗氧化是多种疾病的共同公认机制，特别对于神经退行性疾病ROS起着重要的作用，尤其是阿尔兹默氏病和帕金森病。与NADPH氧化酶和线粒体相关的细胞膜ROS和线粒体ROS在神经退行性疾病中都起到了重要的作用，尤其是与线粒体失调相关的ROS。鉴于xyloketal B及其类似物表现出的体内抗氧化活性，它在神经退行性疾病中一定会有优秀的活性。

虽然Xyloketal B具有一定的体内抗氧化活性，但是它有多个手型中心，其的合成路线长、收率低，不能满足各种测试实验的需求。发明人尝试通过改变Xyloketal B的手型碳的数量，实现步骤短高收率地合成其类似物，并希望能提高其体内抗氧化活性，从而找到更好的抗氧化活性和神经保护活性的化合物。

发明内容

本发明的目的是为了寻找一种比xyloketal B具有更好的抗氧化活性和神经保护活性的化合物；并且，希望该化合物的合成路线更短，收率更高。

本发明的另一目的，在于提供所述xyloketal B类似物的制备方法。

本发明的另一目的，在于提供所述xyloketal B类似物的应用。

本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现：

一种xyloketal B类似物，其为苯并吡喃并呋喃衍生物或苯并吡喃并吡喃衍生物，所述xyloketal B类似物具有如下结构式：

其中，n为自然数，且1≤n<8；

R₁、R₂独立选自氢或C1～C8的烷基或取代烷基；

R₃为氢、甲基、酯基、烷氧基、羧基、羧酸盐、酰基、酰胺基、肽、酰硫酯基中的任意一种；

R₄为羟基、烷氧基、氨基、烷氨基、羟烷基中的任意一种。

R₃为酰胺基或酰硫酯基可以由相应的酚制备，也可以由R₃为羧基或酯基的化合物氨解或者与胺、含巯基化合物经过BOP催化的脱水缩合制备。

R₄为烷氧基的化合物可以由R₄为羟基的化合物与烷基化试剂如硫酸二甲酯或者卤代烷制备。

更进一步说，本发明所述的xyloketal B类似物为甲基变位、二去甲基、四去甲基或呋喃环扩环的xyloketal B类似物，另外，在此基础上，我们还制备了其12，13-位取代的衍生物、酰胺化合物和醚类化合物。

作为一种优选方案，所述n的值优选为n＝1或2，所述R₁、R₂优选为氢或甲基。

作为一种优选方案，所述烷氧基中，烷基部分优选为C1～C8的脂肪烷基、芳香烷基、具有共轭结构的烷基、羟基取代的烷基、氨基取代的烷基或巯基取代的烷基中的任意一种；

所述羧酸盐优选为金属盐或铵盐；

所述酯基优选为C1～C8的酯基或羟基取代的醇酯中的任意一种；

所述酰胺基优选为C1～C12的脂肪烷胺酰胺基、芳香烷胺酰胺基、C1～C8的羟烷胺酰胺基、C1～C8的巯基烷胺酰胺基、多氨基烷胺酰胺中的任意一种；

所述酰硫酯基优选为C1～C8的酰硫酯基或含取代基硫醇酰硫酯中的任意一种；

所述肽优选为氨基酸形成的二肽、三肽或小环肽中的任意一种。

作为一种优选方案，所述羟烷基优选为C1～C8的羟烷基；

所述烷氨基优选为C1～C12的脂肪烷氨基、芳香烷胺基、C1～C8的羟烷基胺、多氨基烷胺中的任意一种。

作为一种优选方案，所述xyloketals类似物优选自如下的化合物：为了更便于表达，我们将化合物归类为M-x，M＝1～4，x＝1～41；

当M＝1时，R₁＝-CH₃，R₂＝-H，n＝1；M＝2时，R₁＝R₂＝-H，n＝1；M＝3时，R₁＝R₂＝-CH₃，n＝1；M＝4时，R₁＝R₂＝-H，n＝2；

x＝1时，R₃＝-H，R₄＝-OH；x＝2时，R₃＝-COOH，R₄＝-OH；x＝3时，R₃＝-COOCH₃，R₄＝-OH；x＝4时，R₃＝-H，R₄＝-NHCH₃；x＝5时，R₃＝-COCH₃，R₄＝-OH；x＝6时，R₃＝-H，R₄＝-CH₂OH；x＝7时，R₃＝-COCH₃，R₄＝-H；x＝8时，R₃＝-H，R₄＝-COOCH₃；x＝9时，R₃＝-COOCH₃，R₄＝-H；x＝10时，R₃＝-H，R₄＝-H；

x＝11～22时，R₃＝-H，R₄＝-OR，R＝-CH₃， 或

x＝23～41时，R₄＝-OH，R₃＝-COR，R＝-NH₂， 或

本发明所述xyloketal B类似物的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备醇中间体化合物其中1≤n<8；

(2)将步骤(1)所得醇中间体化合物与酚化合物按摩尔比1.5～3.2:1在对甲苯磺酸或三氟化硼乙醚的催化下进行反应，得到所述xyloketal B类似物；

所述酚化合物为：

或

醇中间体化合物，可以在合成了二氢呋喃或二氢吡喃的甲酸甲酯衍生物后，再通过LiAlH₄还原得到。

下面以n＝1或2，R₁＝CH₃或H，R₂＝CH₃或H时为例(反应过程如下式所示)：

2-甲基-4,5-二氢呋喃-3-甲酸甲酯和2,5-二甲基-4,5-二氢呋喃-3-甲酸甲酯分别以α-乙酰基-γ-丁内酯和α-乙酰基-γ-甲基γ-丁内酯为原料，在甲苯磺酸做催化剂、甲醇做溶剂和反应试剂，回流反应得到。

4,5-二氢呋喃-3-甲酸甲酯和2,3-二氢吡喃-5-甲酸甲酯可以由市售的2,3-二氢呋喃和2,3-二氢吡喃在吡啶的催化下与三氯乙酰氯反应分别得到4-三氯乙酰基-2,3-二氢呋喃和5-三氯乙酰基-2，3-二氢吡喃；然后不需要纯化，直接用水和氢氧化锂高收率地把三氯乙酰基转化成羧基，羧基再用硫酸二甲酯酯化就可以得到。

上述的四个二氢呋喃或二氢吡喃的甲酸甲酯衍生物在无水乙醇溶液中，采用LiAlH₄作还原剂，即可得到对应的醇中间体化合物。

将该醇中间体化合物再与酚化合物按摩尔比1.5～3.2:1在对甲苯磺酸或三氟化硼乙醚的催化下进行反应，得到所述xyloketal B类似物；

具体的化学反应如下式所示：

发明人还发现，当醇中间体化合物与酚化合物的摩尔比较接近1.5:1时，主要生成单加成产物，即化合物B、D、F、H、J；当醇中间体化合物与酚化合物的摩尔比较接近3.2:1时，主要生成双加成产物，即化合物A、C、E、G、I。

所述xyloketal B类似物在制备神经退行性疾病药物中的应用。

发明人通过斑马鱼呼吸爆发实验证实，本发明所述公开的xyloketal B类似物表现出比xyloketal B优异的体内抗氧化活性，并且可以看到一定的构效关系；该xyloketal B类似物可以非常强地清除PMA诱导斑马鱼呼吸爆发产生的ROS。胡桃醌诱导损伤线虫的寿命延长实验更进一步验证了该xyloketalB类似物在体内抗氧化的优秀活性。发明人还通过阿尔兹默氏病和帕金森病疾病模型，发现该xyloketal B类似物具有很强的神经保护活性，有的化合物可以显著改善疾病线虫的生存率，有的化合物甚至可以达到34％，显示出该类化合物是一类潜在的治疗神经系统退行性疾病的药物。

作为一种优选方案，所述xyloketal B类似物更优选为用于制备阿尔兹默氏病或帕金森疾病药物。

一种药物制剂，以所述xyloketal B类似物作为活性组分，并含有一种或多种药物上可接受的载体。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明所述xyloketal B类似物为苯并吡喃并呋喃衍生物或苯并吡喃并吡喃衍生物，其结构新颖，并且大多数表现出比xyloketal B优异的体内抗氧化活性；

(2)本发明所述xyloketal B类似物具有很强的神经保护活性，是一类潜在的治疗神经系统退行性疾病的药物；

(3)本发明所述xyloketal B类似物的结构简单，省去了xyloketal B全合成时需要合成多个手性中心的复杂步骤，合成路线简单，且收率高，五步总收率50％，具有良好的工业化前景。

附图说明

图1为清除PMA诱导斑马鱼呼吸爆发ROS损伤实验结果示意图；

图2为抑制胡桃醌对线虫损伤寿命延长实验结果示意图；

图3为阿尔兹默氏病模型实验结果示意图；

图4为帕金森病模型实验结果示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步详细说明本发明。但实施例并不对本发明作任何限定。除非特别说明，本发明所涉及的原料、设备和方法为本技术领域常规的原料、设备和方法。

实施例中，xyloketal B类似物的名称以M-X(Y)的形式进行表述，M和X为数值，M和X的作用是表述n的取值和R₁、R₂、R₃或R₄的基团选择；M为1～4，X为1～41，Y表示其结构类型，Y为英文字母，Y选自A～J。

实施例1 重要中间体4,5-二氢呋喃-3-甲酸甲酯的合成

2-三氯乙酰基-4,5-二氢呋喃的合成：称取25.0g 2，3-二氢呋喃溶于200ml三氯甲烷和39g吡啶。89g三氯乙酰氯于-20℃下缓慢滴加体系中，滴完后反应2h，然后室温反应1h。反应液分别经过水洗涤和饱和食盐水100ml洗涤，然后无水硫酸镁干燥，减压蒸馏得到三氯乙酰基-2，3-二氢呋喃61.2g，为淡黄色透明液体，产率为80％。化合物易分解，直接进行下一步反应。¹H NMR(300MHz,CDCl₃)δ7.24(t,J＝1.8Hz),4.56(t,J＝9.8Hz),3.72(s),2.86(td,J＝9.8,1.8Hz)；¹³C NMR(75MHz,CDCl₃)δ165.27,157.13,108.72,72.99,50.90,27.72；

2-羧基-4,5-二氢呋喃的合成：61.2g 2-三氯乙酰基-4,5-二氢呋喃溶于300mlTHF-H2O，加入13.1gLiOH·H2O，反应12h。蒸除THF，将水层PH值调至2左右，析出固体，抽滤并用少量Et2O洗涤滤饼三次，干燥得到产物27.5g，为白色粉末，产率85％.1H NMR(300MHz,(CD₃)₂CO)δ7.30(t,J＝1.8Hz),4.56(t,J＝9.8Hz),2.78(td,J＝9.9,1.8Hz)；13C NMR(75MHz,(CD₃)₂CO)δ166.26,158.09,109.69,73.67,28.37；

4,5-二氢呋喃-3-甲酸甲酯:把4，5-二氢呋喃-3-甲酸(11.4g,0.1mol)和硫酸二甲酯(13.9g,0.11mol)溶解在200mL丙酮中，室温下加入碳酸钾，反应室温搅拌过夜，然后用旋转蒸发仪蒸除溶剂。把固体物溶解在150mL水中，用乙酸乙酯(3×100mL)萃取。有机层分别用水(100mL)、饱和NaHCO₃(100mL)和饱和食盐水(100mL)洗涤。有机层经过无水硫酸镁干燥，抽滤，旋转蒸发仪减压蒸除溶剂，乙酸乙酯：石油醚(1:20)作为洗脱剂快速柱层析得到无色液体(12.5g,0.098mol)，产率98％。¹HNMR(300MHz,CDCl₃)δ7.23(t,J＝1.8Hz),4.55(t,J＝9.8Hz),3.71(s),2.85(td,J＝9.8,1.8Hz)。

实施例2 重要中间体2-甲基4,5-二氢呋喃-3-甲酸甲酯的合成

把30gα-乙酰基-γ-丁内酯和1g对甲苯磺酸催化剂溶于50mL甲醇中，在60℃加热反应2小时。反应产物冷却到室温，加入200mL水，然后用乙酸乙酯(3×100mL)萃取。乙酸乙酯层分别用水(100mL)、饱和NaHCO3(100mL)和饱和食盐水(100mL)洗涤。有机层经过无水硫酸镁干燥，抽滤，旋转蒸发仪减压蒸除溶剂，然后乙酸乙酯：石油醚(1:20)作为洗脱剂快速柱层析得到无色液体2-甲基-4,5-二氢呋喃-3-甲酸甲酯(26g,0.18mol)，收率79％。

实施例3 化合物1-1(A)的合成

(1)称取0.76g(60mmol)LiAlH₄于100mL圆底烧瓶中，加入30mL乙醚，冰浴下滴加溶解在20mL乙醚中的2-甲基-4，5-二氢呋喃-3-甲酸甲酯(1.88g,13.2mmol,摩尔量是间苯三酚的3.2倍。自然升高的室温搅拌1小时，然后冰浴下慢慢滴入2g H₂O，抽虑，用乙醚(30mL×3)洗涤滤饼。合并的滤液用旋转蒸发仪10℃下减压蒸除溶剂得到粗品，粗品不稳定直接进行下一步反应。

(2)预先称取0.52g间苯三酚(4.1mmol)和2g无水硫酸镁与100mL圆底烧瓶中，加入40mL乙醚，冰浴下搅拌待用。上述步骤(1)还原得到的醇尽快的加入准备好的反应瓶中，搅拌1分钟后加入0.1g对甲苯磺酸，然后撤去冰浴。搅拌反应20min，抽滤，用乙醚洗涤(50mL×3)，滤液分别用100mL水和100mL饱和食盐水各洗涤一次，无水硫酸镁干燥，抽滤，减压蒸除溶剂得到粗品。用乙醚-二氯甲烷(2:25)柱层析得到白色固体(0.68g,2.1mmol)，根据间苯三酚计算的收率52％。¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ6.02(s,2H),5.03(s,1H),5.01(s,1H),4.09–3.85(m,8H),2.95–2.82(m,4H),2.79–2.61(m,4H),2.48–2.34(m,4H),2.11–1.98(m,4H),1.87–1.71(m,4H),1.53(s,3H),1.52(s,3H),1.52(s,3H),1.51(s,3H).EIMS m/z 318(M)。

实施例4 化合物1-1(B)的合成

与化合物1-1(A)的制备方法类似，区别在于控制2-甲基-4，5-二氢呋喃-3-甲酸甲酯的摩尔量是间苯三酚的1.5倍，得到白色固体，收率为31％。EIMSm/z 222(M)。

实施例5 化合物2-1(A)的合成

称取2.3gLiAlH₄加入150ml THF，分次加入2.3g 2,3-二氢呋喃甲酸甲酯后回流反应6h。反应完毕后冰浴下加3g H₂O和0.4gNaOH配成的溶液，抽虑，滤液浓缩得到的粗品约1.2g。冰浴下将粗品溶于40ml乙醚，加入0.37g间苯三酚和1g无水硫酸镁后，加0.8ml BF₃·Et₂O。搅拌反应10min，抽滤，滤液分别用水、饱和食盐水各洗涤一次，无水硫酸镁干燥，减压蒸除溶剂得到粗品。乙酸乙酯-石油醚柱层析得到目标化合物0.09g(0.3mmol,10％).¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ6.07(s,1H),5.56(d,J＝4.6Hz,1H),5.54(d,J＝4.6Hz,1H),4.16–4.02(m,2H),4.02–3.88(m,2H),2.91–2.72(m,4H),2.71–2.60(m,2H),2.16–1.98(m,2H),1.82–1.66(m,2H),1.60(s,4H)。¹³C NMR(101MHz,CDCl3)δ152.93,152.35,151.90,101.39,101.29,101.09,100.69,96.74,68.34,68.24,37.17,37.13,28.42,19.92,19.74,0.13.EIMS m/z 290(M)。EIHRMS m/zFound:290.1148,Calcd.for C₁₆H₁₈O₅:290.1149。

实施例6 化合物3-1(A)的合成

与化合物1-1(A)的制备方法类似，区别在于以2,5-二甲基-4,5-二氢呋喃-3-甲酸甲酯为原料，得到白色固体，收率71％。¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ6.14(s,1H),4.49–4.21(m,2H),2.89–2.43(m,6H),2.20–1.62(m,4H),1.57–1.44(m,6H),1.33–1.20(m,6H)。EIMS m/z 346(M)。

实施例7 化合物4-1(A)的合成

与化合物1-1(A)的的制备方法类似，区别在于以2,3-二氢吡喃-5-甲酸甲酯为原料，得到白色固体，或泡沫状固体，收率73％。¹H NMR(400MHz,CDCl3)δ6.03(s,1H),5.30(t,J＝2.8Hz,1H),5.23(t,J＝2.8Hz,1H),5.13(s,1H),4.13–3.87(m,2H),3.84–3.58(m,2H),3.08–2.31(m,4H),2.28–2.06(m,2H),1.79–1.58(m,8H)。EIMS m/z 318(M)。

实施例8 化合物4-1(B)的合成

与化合物1-1(B)的的制备方法类似，区别在于以2,3-二氢吡喃-5-甲酸甲酯为原料，控制2,3-二氢吡喃-5-甲酸甲酯的摩尔量是间苯三酚的1.7倍，得到白色固体，或泡沫状固体，收率38％。EIMS m/z 222(M)。

实施例9 化合物1-2(A)的合成

与化合物1-1(A)的的制备方法类似，区别在于以一水合间苯三酚苯甲酸为代替间苯三酚原料，制备得到白色固体，30％的收率。¹H NMR(300MHz,CDCl₃)δ12.48(s,1H),11.53(s,1H),4.19–3.83(m,4H),3.03–2.84(m,2H),2.80–2.61(m,2H),2.58–2.39(m,2H),2.24–2.01(m,2H),1.87–1.69(m,2H),1.67–1.47(4s,6H).EIMS m/z 362(M)。EIHRMS m/z Found:362.1355,Calcd.for C19H22O7:362.1360。

实施例10 化合物1-11(A)的合成

称取化合物1-1(A)(0.1g,0.31mmol),碳酸钾(87mg,0.62mmol,2equiv)和硫酸二甲酯(78mg,2equiv)与50mL圆底烧瓶中，加入15mL丙酮，60℃搅拌反应。用TLC检测化合物1-1(A)的消失。反应完毕后冷却到室温，加入50mL水，用乙酸乙酯(3×40mL)萃取。合并的乙酸乙酯层用50mL饱和食盐水洗涤一次,无水硫酸镁干燥，抽滤，减压浓缩得到粗品。用乙酸乙酯-石油醚(1:20)做洗脱剂柱层析得到白色固体，70％的收率。¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ6.03(s,1H),4.08–3.89(m,4H),3.75(s,3H),2.91–2.82(m,2H),2.71–2.63(m,2H),2.43–2.35(m,2H),2.09–1.97(m,2H),1.84–1.73(m,2H),1.51(2d,6H).EIMS m/z 332(M)。

实施例11 化合物1-23(A)的合成

称取0.1g化合物1-3(A)(0.27mmol)加入封管中，加入10mL丙酮中和5mL氨水，在60℃封闭反应，用TLC检测反应。反应完成后冷却到室温，把反应也倒入50mL水中，用乙酸乙酯(3×30mL)萃取。乙酸乙酯成用50mL饱和食盐水洗涤，硫酸镁干燥，抽滤，然后旋转蒸发仪减压浓缩得到粗品。粗品用乙酸乙酯-石油醚(3:2)作洗脱剂柱层析得到白色固体(80mg,0.22mmol,82％)。1H NMR(400MHz,CDCl₃)δ14.11(s,1H),14.11(s,1H),8.17(s,2H),5.71(s,2H),5.54–5.38(m,2H),5.38–5.17(m,2H),4.09–3.85(m,4H),3.85–3.63(m,4H),2.85–2.51(m,8H),2.29–2.08(m,4H),1.80–1.54(m,16H).EIMS m/z 361(M)。

实施例12 化合物4-24(A)的合成

称取化合物4-2(A)(0.1g，0.28mmol),丙氨酸甲酯盐酸盐(70mg,0.56mmol)和BOP(0.18g,0.42mmol)于50mL圆底烧瓶中，加5mL二氯甲烷溶解，然后加入DIEA(0.5g,3.9mmol)做催化剂室温搅拌反应，用TLC检测反应进行情况。反应完成后用100mL乙酸乙酯稀释反应液，分别用1M HCl(50mL)、饱和食盐水(50mL)洗涤，然后硫酸镁干燥，抽滤，然后旋转蒸发仪减压浓缩得到粗品。粗品用乙酸乙酯-石油醚(1:10)作洗脱剂柱层析得到白色固体(0.11g,0.25mmol,90％yield)。¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ14.06(s,1H),9.01(s,1H),5.53–5.42(m,1H),5.38–5.28(m,1H),4.89–4.62(m,1H),4.14–4.03(m,1H),4.02–3.90(m,1H),3.88–3.80(m,1H),3.78(s,3H),3.75–3.66(m,1H),2.80–2.58(m,4H),2.25–2.12(m,2H),1.84–1.56(m,8H),1.51(d,J＝7.1Hz,3H)。EIMS m/z 447(M)。

实施例13 化合物1-10(C)的合成

与化合物1-1(A)的的制备方法类似，区别在于以间苯二酚代替间苯三酚为原料，制备得到白色固体，20％的收率。¹H NMR(300MHz,CDCl₃)δ6.74(s,1H),6.34(2s,1H),4.07–3.83(m,4H),3.04–2.90(m,2H),2.79–2.63(m,2H),2.50–2.33(m,2H),2.11–1.94(m,2H),1.88–1.70(m,2H),1.55(2s,6H)。EIMS m/z 302(M)。EIHRMS m/z Found:302.1513,Calcd.for C18H22O4:302.1513。

实施例14 化合物1-10(D)的合成

与化合物1-1(B)的的制备方法类似，区别在于以间苯二酚代替间苯三酚为原料，控制2-甲基-4，5-二氢呋喃-3-甲酸甲酯的摩尔量是间苯二酚的1.6倍，制备得到白色固体，17％的收率。EIMS m/z 206(M)。

实施例15 化合物1-4(E)的合成

与化合物1-1(A)的的制备方法类似，区别在于用5-甲氨基间苯二酚为原料代替间苯三酚，控制2-甲基-4，5-二氢呋喃-3-甲酸甲酯的摩尔量是5-甲氨基间苯二酚的4倍，得到白色固体，收率为50％。EIMS m/z 331(M)。

实施例16 化合物1-4(F)的合成

与化合物1-4(E)的的制备方法类似，控制2-甲基-4，5-二氢呋喃-3-甲酸甲酯的摩尔量是5-甲氨基间苯二酚的1.8倍，得到白色固体，收率为37％。EIMS m/z 235(M)。

实施例17 化合物1-10(G)的合成

与化合物1-1(A)的的制备方法类似，区别在于以对苯二酚代替间苯三酚为原料，制备得到白色固体，得到30％的收率。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ6.71(s,1H),6.63–6.57(m,2H),4.41(s,1H),4.14–3.71(m,4H),3.11–2.91(m,2H),2.83–2.63(m,2H),2.54–2.37(m,2H),2.17–1.96(m,2H),1.88–1.65(m,2H),1.57(2s,6H)。EIMS m/z 302(M)。

实施例18 化合物3-10(H)的合成

与化合物3-1(A)的的制备方法类似，区别在于以对苯二酚为原料制备得到白色固体，是1:1的异构体，15％的收率。¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ6.76(s,1H),6.73(s,1H),6.69-6.53(m,4H),4.28-4.20(m,2H),3.10-2.89(m,2H),2.71-2.50(m,4H),2.10-2.05(m,1H),1.90-1.85(m,1H),1.75-1.67(m,2H),1.57(s,3H),1.55(s,3H),1.25(t,J＝6.6Hz,6H)。EIMS m/z 220(M)。

实施例19 化合物4-7(H)的合成

与化合物1-1(A)的的制备方法类似，区别在于以间羟基甲苯为原料，制备得到白色固体，60％的收率。¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ13.02(s,1H),7.52(d,J＝8.9Hz,1H),6.43(d,J＝8.9Hz,1H),5.36(d,J＝2.6Hz,1H),4.03–3.93(m,1H),3.80–3.69(m,1H),2.80–2.65(m,2H),2.54(s,3H),2.26–2.15(m,1H),1.78–1.53(m,4H).¹³C NMR(101MHz,CDCl₃)δ202.73,162.65,159.49,129.83,113.53,108.24,108.12,97.10,62.54,30.82,26.08,23.98,23.61,22.78.EIMS m/z 248(M).EIHRMS m/z Found:248.1041,Calcd.for C₁₄H₁₆O₄:248.1043.

实施例20 化合物1-7(B)的合成

与化合物1-1(A)的的制备方法类似，区别在于以2，4-二羟基苯乙酮代替间苯三酚为原料，制备得到白色固体，12％的收率。¹H NMR(300MHz,CDCl₃)δ13.07(s,1H),7.52(d,J＝8.9Hz,1H),6.38(d,J＝8.9Hz,1H),4.11–3.97(m,2H),3.08–2.99(m,1H),2.83–2.73(m,1H),2.56(s,3H),2.53–2.44(m,1H),2.17–2.05(m,1H),1.84–1.71(m,1H),1.56(s,3H)。EIMS m/z 248(M)。

实施例21 化合物3-11(I)的合成

与化合物3-1(A)的的制备方法类似，区别在于以2-甲氧基对苯二酚为原料，控制呋喃酯的摩尔量是2-甲氧基对苯二酚的4倍，制备得到白色固体，55％的收率。EIMS m/z 360(M)。

实施例22 化合物3-11(J)的合成

与化合物3-11(I)的的制备方法类似，区别在于控制呋喃酯的摩尔量是2-甲氧基对苯二酚的2.1倍，制备得到白色固体，40％的收率。EIMS m/z 236(M)。

实施例14 清除PMA诱导斑马鱼呼吸爆发ROS损伤实验

(1)测试方法：

AB鱼交配产卵后收集鱼卵，用养鱼水洗涤卵，然后转移到培养皿中,在避光恒温培养箱中28℃培养到72hpf(hours post-fertilization)，已经孵化出幼鱼。利用72hpf的整体幼鱼用PMA来诱导产生ROS，氧化H₂DCFDA为荧光物质DCF，然后用荧光酶标仪来检测，测试在96孔板内完成，每个样品设定6个复孔，并且重复3次测试。

具体的测试方法是，每个测试孔加入一条幼鱼，用小大枪头套小枪头吸干养鱼水，然后加入100μL浓度是100μM的化合物，含有0.1％的DMSO，或者直接加0.1％的DMSO做对照，然后把整个96孔板在28℃孵育30分钟。孵育完成后每个测试孔分别加50μL含0.2％DMSO浓度是2μg/mL的H2DCFDA，50μL含0.1％DMSO浓度是800ng/mL的PMA，当加PMA和H2DCFDA要采取避光措施。每个孔的终体积是200μL，试剂浓度分别是50μM化合物、500ng/mL H2DCFDA、0.15％DMSO和200ng/mL PMA。试剂加完后马上放入荧光酶标仪中，预先设定好测试温度是28℃，孵育150分钟后，利用激发波长485nm和发射波长530nm测试荧光值。对照组的荧光值校正为100％，其他组的数据都是与对照组的相对值。

(2)测试结果

测试结果如图1所示。该测试是基于细胞膜NADPH氧化酶催化产生ROS，PMA诱导了斑马鱼幼鱼的呼吸爆发产生ROS。产生的ROS在神经退行性疾病中有着非常重要的关系，这一模型为神经退行性疾病药物的活性提供了一种依据。结果显示本发明所述的化合物具有很强的清除NADPH氧化酶产生的ROS，保护神经元的活性。以PMA组设定ROS水平为100％，测试的化合物可以显著降低其水平，xyloketal B可以降低ROS水平到38％，测试的大部分化合物可以降低到40％以下，有的化合物可以降低到20％以下，活性非常明显。

实施例15 抑制胡桃醌对线虫损伤寿命延长实验

(1)测试方法：

利用N₂线虫完成本测试实验，每个样品要做2个板加药培养线虫，以加入与加化合物时相同的DMSO做参照。具体的实验步骤如下：传代的野生型线虫在20℃下培养约2-3天后同步化(具体天数根据线虫的产卵情况而定)，20℃下培养；培养48h后线虫发育为成虫，可以加药。提前一天准备好加药的板，取一定体积的溶解在DMSO中的药物储备液，空白对照加入与药物同样体积的DMSO，然后用OP50稀释药物至所需浓度300μM(控制DMSO终浓度小于0.3％)，用挑虫针每板加入30条虫，20℃下培养，24小时后，重复加药一次；第二次加药培养24小时后，配制胡桃醌板损伤线虫。胡桃醌板的配置是在NGM板配制的基础上制备，然后加入终浓度500μM的胡桃醌，然后把线虫挑到胡桃醌板上，每个样品的两个板上共挑50挑到一个胡桃醌板上。马上观察线虫的存活情况，每1小时记录存活和死亡的线虫条数，直到DMSO组所有的线虫都死掉为止。线虫死亡是指轻敲培养线虫不能移动，且刺激线虫头部无反应。

(2)测试结果：

测试结果如图2所示。该测试是基于胡桃醌诱导产生线粒体ROS，线粒体产生的ROS在神经退行性疾病中有着非常密切的关系。结果显示化合物有很强的清除线粒体ROS、保护神经元的活性，为测试神经退行性疾病药物的活性提供了另一方面的证据。结果显示的是线虫的生存时间，以DMSO为对照，它的生存时间校正到100％，加入的化合物具有很强的延长生存时间的活性，xyloketal B可以延长生存时间到125％，多数测试化合物相对于DMSO组都可以延长生存时间到120％左右，有的化合物可以延长到130％，最好的化合物可以提高到134％，效果非常明显。

实施例16 阿尔兹默氏病模型实验

(1)测试方法：

利用线虫CL4176完成本测试实验，培养温度在10℃下完成，转温时要在26℃下培养，每个样品做3个板，以加入与加化合物时相同的DMSO做参照。具体的步骤如下：

1)传代的CL4176在10℃下培养约3天后产卵，然后同步化，10℃下培养孵化24小时。

2)同步化后24h将虫用1mL高压蒸汽消毒的双蒸水洗下来，让线虫自然沉淀下来，弃去上清，加入新的双蒸水按照同样的方法洗涤一次，再用水稀释备用。

3)每个NGM板上加入200μL溶解了需要浓度的化合物或DMSO的食物OP50，超净台内挥干水分。每个板上用移液器加入25条上述L1期的线虫，如果水多，需要在超净台中挥干水分。

4)在10℃恒温培养箱内孵化36小时后，将培养皿转温到26℃下培养36小时。

5)转温培养36小时后开始观察线虫的生存情况，计数瘫痪线虫的数量，直到对照组线虫全部瘫痪。本论文中的瘫痪判断标准是在用挑虫针刺激线虫时，线虫不能移动、或者只有头部可以移动，或者线虫不能做“S”型运动只能转圈运动都被视为瘫痪。

(2)测试结果：

测试结果如图3所示。该模型是基于阿尔兹默氏病的主要发病原因是神经细胞Aβ的表达和由其产生的ROS相互增强的恶性循环结果。结果显示该类化合物具有很强的抗阿尔兹默氏病的活性。以DMSO做对照组，设定其线虫的生存时间为100％，药物组都有不同程度的抗阿尔兹默氏病活性，抑制线虫Aβ表达诱导的线虫死亡。以DMSO为对照组，正常的Aβ表达诱导线虫的快速死亡，加入化合物的线虫生存时间有显著增加，xyloketal B可以相对于DMSO组延长线虫的寿命到20％，大部分测试化合物可以相对于DMSO组延长线虫的寿命到25％左右，在抗阿尔兹默氏病方面表现出较好的活性。

实施例17 帕金森病模型实验

(1)测试方法

本测试在96孔板中完成，每个样品设定6个复孔，以加DMSO不加MPP+的做空白对照，以加DMSO和MPP+的作为MPP+组，以加化合物和MPP+的做为样品组。需要预先实验控制MPP+的浓度使MPP+组的线虫生存率在50％左右，本实验经过实验MPP+的终浓度在1mM时线虫的生存率是52％。实验的具体步骤如下：

1)传代的BZ555线虫在20℃下培养至产卵，同步化线虫于20℃下培养24小时，线虫达到L1期。将L1期线虫用1mL双蒸水洗至EP管中，静置，弃上清，用含有10％OP50(v/v)的高压蒸汽灭菌的双蒸水稀释线虫备用。

2)每个测试孔中加入30μL含10％OP50(v/v)的高压蒸汽灭菌的双蒸水，其中也溶解了测试化合物，或者加入与测试化合物同样体积的DMSO做参照。然后加入10μL上述L1期线虫，提前显微镜计数含有20条线虫。

3)除了空白对照组加入10μL水外，其他组都加入10μL浓度5mMMPP+，达到总体积50μL，试剂的终浓度是化合物100μM、DMSO 0.1％和MPP+1mM。为了防止水分的蒸发，需要对96孔板用封口膜封口。

4)在20℃恒温培养箱中避光培养48小时后在显微镜下观察线虫的生长情况，在振动板以刺激线虫活动后，对每孔线虫进行计数并计算线虫的存活率。把空白对照组的存活率校正为100％，其他组都是相对空白对照的相对值。

5)存活率测试完成后，直接在96孔板中用普通显微镜拍摄线虫的表型图片，拍摄前需要加入10μL叠氮化钠麻醉剂线虫。

6)然后在荧光显微镜下，拍摄线虫的头部的3对多巴胺能神经元的照片，如果线虫运动，需要对线虫麻醉。

(2)测试结果

测试结果如图4所示。该测试是基于MPP+是最常用的制造帕金森病模型的损伤剂，它可以损伤与帕金森病有关的多巴胺能神经元，多巴胺能神经元的损伤造成运动功能障碍与死亡。结果显示这类化合物具有很强的抑制MPP+诱导的多巴胺能神经元损伤的活性，可以明显延长线虫的寿命。单纯MPP+损伤的线虫生存率是52％，加入化合物保护后可以抑制损伤，延长线虫的寿命，xyloketal B可以把线虫的寿命从52％延长到69％，测试的大部分化合物可以使线虫的寿命延长到70％左右，有的化合物可以使线虫的寿命延长到80％以上，效果非常明显。

Claims (4)

1.一种Xyloketal B类似物，其特征在于，所述Xyloketal B类似物为苯并吡喃并吡喃衍生物，所述Xyloketal B类似物具有如下结构式：

2.权利要求1所述Xyloketal B类似物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)制备醇中间体化合物其中n＝2，R1和R2均为H；

(2)将步骤(1)所得醇中间体化合物与酚化合物按摩尔比1.5～3.2:1在对甲苯磺酸或三氟化硼乙醚的催化下进行反应，得到所述Xyloketal B类似物；

所述酚化合物为：

所述醇中间体化合物在合成了二氢吡喃的甲酸甲酯衍生物后，再通过LiAlH₄还原得到；

所述酚化合物为时，R₃为氢、羧基中的任意一种；R₄为羟基。

3.权利要求1所述Xyloketal B类似物在制备神经退行性疾病药物中的应用。

4.如权利要求3所述应用，其特征在于，所述应用为用于制备阿尔兹默氏病或帕金森疾病药物。