CN103012355A - 一种活性口山酮化合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种口山酮类化合物，具有以下通式(I)表示的结构：

不同浓度的2，4-二羟基口山酮对金黄色葡萄球菌表现了不同程度的抗菌作用，抑制作用明显。

Description

一种活性口山酮化合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及药物化合物领域，具体涉及一种具有抑菌作用的活性口山酮类化合物及其制备方法。 

背景技术

口山酮又叫二苯并-γ-吡喃酮、呫吨酮、氧杂蒽酮等，是比维生素C和维生素E更具有超强力的抗氧化作用的物质，具有清热、解毒、消炎、保肝、利胆、利尿、抗菌、抗癌、抗疟和抗抑郁、抗氧化等生理活性，其衍生物在自然界分布广泛，是药用植物的有效成分之一，具有很高的药用价值。富含口山酮的龙胆科黄芩属金不换是纳西族、藏族、苗族的常用民间药，主要分布在我国西南地区的尾叶远志富含口山酮类成分，其根在民间作远志入药，具有止咳平喘、清热利湿等功能，可用于治疗咳嗽、哮喘和黄胆性肝炎等。知母宁是一种从植物知母(具滋阴降火、润燥滑肠的功能)中提取的天然口山酮化合物，具有很强的自由基清除活性，能够抑制抗肿瘤阿霉素引起心脏线粒体的多方面损伤，使其更好地作为恶性肿瘤的主要化疗药物广泛应用于临床。 

基于口山酮具有良好的药理活性，但是在天然产物中含量低、提取工艺复杂等缺点限制了口山酮类化合物在现代医药中的应用。因此，人工合成药用口山酮具有极其重要的意义。口山酮的合成从上世纪七十年代逐渐受到国外科学家的关注，但我国学者的研究主要集中于植物天然化学成分的研究，对其合成方法的研究较少。在国外主要通过乌尔曼反应和傅克反应来合成口山酮类的相关化合物。人工合成方法主要分为一步合成法和两步合成法，但是其基本思路都是采用先生成羰基然后再关环成醚或先生成醚键然后生成羰基的基本思路。但傅克反应副反应多、后处理麻烦，乌尔曼反应产率较低。因此，传统方法极大地限制了药用口山酮的发展与应用。 

在口山酮全合成研究的初期，研究者们主要利用了以下这三种方法。从口山酮类化合物的母环的结构出可以看出，其结构中有醚键和羰基。因此，两步合成法又包括先形成羰基再关环成醚键法和先形成醚键再形成羰基的两种不同的设计合成思路。 

(1)先形成羰基再关环成醚键法 

该合成方法是通过两个芳环部分首先发生傅克酰基化反应生成酮羰基，再发生 

分子内亲核反应成醚键，此方法是由Sundholm于1978年首次提出，此方法属于较为成熟的经典合成法，也是当时应用最为广泛的方法 

(2)先羰基化再成醚键法 

该合成方法是通过两个芳环部分首先发生傅克酰基化反应生成酮羰基，再发生分子内亲核反应成醚键。 

(3)一步合成法 

一步合成法指醚键和羰基通过一步反应形成，此种方法操作简便易行，但是此法应用相对较少。即以邻羟基苯甲酸和酚类化合物为原料在多聚磷酸或三氯氧磷作用下一步完成口山酮母核的合成，但是产率较低。 

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，提供一种制备口山酮类化合物及其制备方法。 

本发明中所述的口山酮类化合物具有通式(I)表示的结构。 

通式(I)表示的口山酮类化合物，是以邻氨基苯酚和酚类化合物为原料，经三步反应合成，其具体合成方法是： 

以邻氨基苯酚(II)通过重氮化反应生成重氮盐，然后再以碘化钾为亲核试剂制备邻碘苯酚(III) 

通式(III)表示的化合物再与间苯三酚反应得到邻碘二苯醚类化合物(IV) 

通式(IV)表示的化合物在钯催化作用下与一氧化碳气体作用生成目标产物，具有结构通式(I) 

其具体的反应过程为： 

制备本发明口山酮类化合物的具体方法是： 

1)通式(II)表示的化合物加入浓HCl和水，冰盐浴冷却。滴加NaNO₂的水溶液，机械搅拌，控制温度5℃以下。加完后剧烈搅拌下滴加KI溶液，用50℃水浴加热至反应结束，冷却。萃取，干燥，即得通式(III)表示的化合物。 

2)以甲苯为溶剂，然后加入通式(III)表示的化合物，加脱水剂三氯氧磷，加热回流到反应完成。萃取，干燥，得到通式(IV)表示的化合物。 

3)以通式(IV)表示的化合物为原料，采用真空线操作技术，向三口瓶中导入CO，用丙酮溶剂，加氢氧化钠，PdCl₂催化剂和CuI，搅拌下加热至回流的温度，至反应结束。除去溶剂丙酮，得到淡黄色固体，对粗产物用硅胶柱色谱层析(200～300目)分离纯化，可得目标化合物具有结构通式(I)。 

附图说明

图1为实施例1制备的一步中间体的红外光谱图。 

图2为实施例1制备的二步中间体的红外光谱图。 

图3为实施例1制备的2，4-二羟基口山酮的红外光谱图。 

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。 

实施例1 

称取10.913g邻氨基苯酚放入三口瓶中，加入100mL浓HCl和100mL的水，冰盐浴冷却，将7gNaNO₂和50mL水配成的溶液，将配制的亚硝酸钠溶液移入恒压滴液漏斗中，慢慢地滴加入三口瓶中，机械搅拌，以滴加速度来控制温度5℃以下。滴加完后在剧烈搅拌下滴加0.2mol的KI溶液，此时产生大量泡沫(N₂)，加完后用50℃的水浴加热，冷却。然后用适量的乙醚萃取，使用Na₂S₂O₃溶液洗涤，水洗，用无水MgSO₄干燥，即得一步中间体邻碘苯酚。 

在三口瓶中加入100ml甲苯为溶剂，然后加入22.03g一步中间体和25.2g 间苯三酚，在配有回流冷凝管、分水器等的三口瓶中加入脱水剂POCl₃100mL，加热回流直到反应完成(薄层色谱法跟踪检测)。用CH₂Cl₂萃取，然后用无水Na₂SO₄干燥，得到二步中间体。 

以二步中间体(0.1mol)为原料，采用真空线操作技术，向一个配有回流冷凝管、导气管、干燥管的三口瓶中导入1个大气压CO后，加入10mL丙酮溶剂，再用CO脱气10分钟，加二步中间体摩尔量的4％的氢氧化钠，二步中间体摩尔量的5％的PdCl2催化剂，二步中间体摩尔量的10％的CuI，搅拌下加热至回流的温度。反应过程中用已制备的薄层色谱对反应跟踪检测，反应结束。除去溶剂丙酮，得到淡黄色固体，对粗产物用硅胶柱色谱层析(200～300目)分离纯化，可得目标化合物2，4-二羟基口山酮。 

一步中间体和二步中间体的红外光谱图，分别如图1和图2。目标化合物的红外光谱图如图3。 

实施例2 

对目标化合物2，4-二羟基口山酮进行了抑菌活性实验。选用对革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌及革兰氏阴性菌大肠杆菌作为指示菌，以硫酸庆大霉素为参照样。实验表明：2，4-二羟基口山酮对大肠杆菌有一定的抑菌效果，对金黄色葡萄球菌有非常好的抑菌效果。 

抑菌活性实验 

以金色葡萄球菌、大肠杆菌为代表菌种，用K-B纸片扩散法对目标化合物2，4-二羟基口山酮的抑菌活性进行了研究。 

1.样品 

2，4-二羟基口山酮 

2.试剂与菌株 

金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和大肠杆菌(Escherchia coli)均由山西省药品检验所提供。营养琼脂培养基，购自杭州天和微生物试剂有限公司；牛肉膏购自北京市海淀区微生物培养基制品厂，蛋白胨购自北京奥特博星生物技术有限责任公司，庆大 霉素细菌药敏试纸购自杭州天和微生物试剂有限公司，所用试剂均为分析纯。 

3.仪器与设备 

仪器：206D型旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂)；CA-111型冷却水循环系统(上海爱郎仪器有限公司)；SHB-3A型水循环真空泵(郑州长城科工贸有限公司)；HPX-9052MBE型数显电热恒温培养箱(上海博迅实业有限公司医疗设备厂)；DSX-280B型手提式压力蒸汽灭菌器(上海申安医疗器械厂)；SW-CJ-1FD型洁净工作台(苏州净化设备有限公司)；BS224S-L型电子分析天平(德国Sartorius公司)。 

4.抑菌活性分析 

4.1药敏纸片的制备 

将普通定性滤纸用打孔机打成若干圆形纸片，直径为6mm，置于干燥洁净的试管内，放入压力蒸汽灭菌器中经121℃、20min高压灭菌，干燥。分别样品0.1、0.2、0.4mg，用合适的溶剂溶解，将滤纸片放入溶液中，反复吸取、晾干，直至将溶液吸干，备用。 

4.2培养基的制备 

固体培养基：用天平准确称取36g营养琼脂，加入蒸馏水1000ml，加热并不断搅拌，使琼脂完全溶解。然后放入压力蒸汽灭菌器中经121℃、20min高压灭菌，取出趁热倒入经过高压灭菌的培养皿中，厚度约3～5mm，冷却凝固后备用。 

液体培养基：用天平准确称取牛肉膏3g，蛋白胨10g，氯化钠5g，加入蒸馏水1000ml，加热并不断搅拌，用1％NaOH溶液调节pH 7.2～7.4，然后放入压力蒸汽灭菌器中经121℃、20min高压灭菌，分装于试管中。 

4.3菌悬液的制备 

用接种环分别取各菌种一环，接种于液体培养基中，放入37℃培养箱中培养24h，用灭菌生理盐水分别稀释至1×10^-5CFU/ml浓度。 

4.4抑菌作用测定 

采用K-B纸片扩散法，用无菌移液管吸取稀释好的菌悬液0.1ml，置于培养基中央，用涂布棒涂布均匀。用无菌镊子夹取含药滤纸片贴在培养基表面，以含药量为10μg 的庆大霉素细菌药敏试纸为阳性对照。放入37℃培养箱中培养24h后，观察抑菌圈，并用十字交叉法测量抑菌圈直径，结果以毫米(mm)表示，见表1-2。每种不同含药量的样品对2种菌均做3组平行对照，结果取平均值。 

表1样品对金黄色葡萄球菌的抑菌圈活性 

本试验表明，不同浓度的2，4-二羟基口山酮对金黄色葡萄球菌表现了不同程度的抗菌作用，抑制作用明显，但其抑菌作用的强弱与样品浓度不成线性关系。 

表2样品对大肠杆菌的抑菌圈活性 

注：“-”表示没有明显抑菌圈 

本试验表明，2，4-二羟基口山酮对大肠杆菌没有表现出好的抑制作用，只有当样品浓度较大时表现出一定的抑制作用。 

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。 

Claims (7)

1.一种口山酮类化合物，具有以下通式(I)表示的结构：

2.根据权利要求1所述的口山酮类化合物制备方法，是以邻氨基苯酚和间苯三酚为原料，经三步反应合成，其具体合成方法是：

以邻氨基苯酚通过重氮化反应生成重氮盐，然后再以碘化钾为亲核试剂制备邻碘苯酚；

邻碘苯酚再与间苯三酚反应得到邻碘二苯醚类化合物(IV)

通式(IV)表示的化合物在钯催化作用下与一氧化碳气体作用生成目标产物，具有结构通式(I)。

3.根据权利要求2所述的口山酮类化合物制备方法，其特征包括，以下步骤：

1)浓HCl、水和邻氨基苯酚一起放入三口瓶中，冷却；配制亚硝酸钠溶液加入到恒压滴液漏斗，滴入三口瓶中，机械搅拌，控制温度5℃以下；再滴加KI溶液，加完后用50℃的水浴加热2h，冷却，乙醚萃取，得邻碘苯酚；

2)以甲苯为溶剂，加入邻碘苯酚和间苯三酚；在配有回流冷凝管和分水器的三口瓶中加入脱水剂加热回流到反应完成，得到邻碘二苯醚类化合物；

3)以邻碘二苯醚类化合物为原料，在一个配有回流冷凝管、导气管、干燥管的三口瓶中导入一氧化碳气体，加入丙酮作为反应的溶剂，再用一氧化碳脱气10分钟；加入氢氧化钠、二氯化钯催化剂、碘化亚铜，搅拌并加热，反应结束即得到目标化合物。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中要用冰盐浴冷却。

5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中使用的脱水剂为三氯氧磷。

6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中导入一氧化碳气体，气体压力为一个大气压。

7.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中加热至能使反应体系回流。

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