CN103086926A - 一种益母草碱及其衍生物的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属药物化学领域，涉及天然生物碱益母草碱及其类似物，具体涉及益母草碱或其类似物及其制备方法。本发明采用丁香酸为起始原料，经乙酰化得到乙酰丁香酸，然后与Boc保护的4-胍基-1-丁醇缩合，脱除乙酰基后，在三氟乙酸作用下脱除Boc保护基，获得目标产物益母草碱或其类似物。本发明方法能克服现有技术的缺陷，操作简便，反应温和、时间短，条件易于控制，后处理及其简便，产品纯度且产品收率很高，总收率达到38％。本发明制得的益母草碱或其类似物，经初步的药理活性测试，结果显示，其在细胞和动物水平均对缺血心肌细胞具有保护作用，以及对神经细胞具有保护作用。

Description

一种益母草碱及其衍生物的制备方法

技术领域

本发明属药物化学领域，涉及天然生物碱益母草碱及其类似物，具体涉及益母草碱或其类似物及其制备方法。 

背景技术

已知益母草为唇形科植物益母草Leunorns heterophyllus Sweet的干燥地上部分，为中国药典收载的中药品种，具有调经止痛作用，是临床上常用的妇科中药。益母草还具有活血化瘀，抗凝，抑制血栓形成等作用；有关临床试验证明益母草注射液能改善冠心病患者心肌缺血、血液流变学，降低血脂，近年来其制剂用于治疗心血管疾病。 

研究显示，益母草碱可以有多种合成路线，如：通过4-胍基丁醇与丁香酰氯缩合，得到酚羟基和胍基被保护的益母草碱，然后在碱性条件下脱除乙酰基，再催化氢化还原亚硝基。该路线的缺点是在脱除乙酰基的过程中，胍基会发生多聚反应，同时，用催化氢化法还原亚硝基效率很低。再如：绍国贤等通过3，4，5-三甲氧基苯甲酸经六步反应得到益母草胺，再与S-甲基异硫脲缩合得到益母草碱；李晓阳等以丁香酸为起始原料，依次经过羰基化、酰氯化、酯化和氨化后制得中间体益母草胺，最后益母草胺与甲基异硫脲合成益母草碱；S.Sugiura在Tetrahedron上公开了类似上述步骤的方法，但同时还报道了通过4-氯-1-丁醇为原料，经三步反应生成益母草胺，然后与N-硝基-S-甲基异硫脲反应，形成N-硝基益母草碱，再还原得到益母草胺，等。上述后两种制备方法存在下述缺陷：后处理比较繁琐，且益母草胺生成益母草碱的步骤中，因益母草胺在多种溶剂中溶解性很差，所以反应条件较苛刻，产率比较低等。 

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的缺陷，提供一种新的益母草碱或其类似物的制备方法。 

本发明的另一个目的是提供新的结构的益母草碱类似物。 

本发明采用丁香酸为起始原料，经乙酰化得到乙酰丁香酸，然后与Boc保护的4-胍基-1-丁醇缩合，脱除乙酰基后，在三氟乙酸作用下脱除Boc保护基，获得式(I)结构的产物益母草碱(1)；或式(III)的益母草碱的结构类似物。 

其中，X＝H，-NH2，-SH，-F，-CF3，-Cl，-Br，-CN，-CH3， 

R1＝-CH3，-CH2CH3，-CH(CH3)2，-C(CH3)3， 

R2＝-CH3，-CH2CH3，-CH(CH3)2，-C(CH3)3， 

本发明中，丁香酸首先经乙酰化得到乙酰丁香酸，其中乙酰化试剂是乙酸酐或乙酰氯，乙酰氯速度较快，滴加时应在冰浴条件下，反应副产物比较多；用醋酐反应条件温和，副反应少，但反应所用时间较长，反应溶剂选自二氯甲烷，氯仿，甲苯，乙腈，乙酸乙酯，反应前先干燥；反应中加入适量的三乙胺作为缚酸剂，得化合物(4)，然后与Boc保护的4-胍基-1-丁醇(3)缩合，缩合剂为DCC或DIC，反应在二氯甲烷，氯仿，乙酸乙酯或甲苯中均可，溶剂事先干燥； 

本发明中，制备(3)时，反应溶剂为四氢呋喃和水的混合溶剂，用三乙胺做催化剂；或用Cl2H2和碳酸氢钠的饱和溶液混合液进行；前者反应时间短，后者后处理较方便，缩合产物用甲醇重结晶后，在甲醇钠中脱除乙酰基，其中所用溶剂为二氯甲烷的甲醇钠溶液， 所述二氯甲烷事先干燥，得中间产物(6)；在三氟乙酸作用下脱除Boc保护基，反应溶剂为二氯甲烷∶三氟乙酸＝1∶1～5∶1，得到目标产物益母草碱(1)。 

具体的，本发明的制备益母草碱的方法，通过下述式(II)的合成步骤： 

其中， 

步骤i：化合物S-甲基异硫脲与4-氨基丁醇反应得到(2)， 

步骤ii：化合物(2)与Boc酸酐亲核取代得到化合物(3)， 

步骤iii：丁香酸酚羟基进行保护得到化合物(4)， 

步骤iv：化合物(3)与化合物(4)进行酯缩合得到化合物(5)， 

步骤v：化合物(5)在强碱作用下脱保护基，得到化合物(6)， 

步骤vi：化合物(6)在强酸作用下脱除保护保护基，得到益母草碱(1)。 

本发明步骤ii中，保护剂是Boc酸酐； 

本发明步骤iii中，保护剂是乙酸酐； 

本发明步骤iv中，缩合剂是DIC(二异丙基碳酰亚胺)； 

本发明步骤v中，脱保护剂是甲醇钠； 

本发明步骤vi中，脱保护剂是三氟乙酸。 

本发明的制备方法能克服现有技术的缺陷，操作简便，反应温和、时间短，条件易于控制，后处理及其简便，产品纯度且产品收率很高，总收率达到38％。 

本发明制得的益母草碱或其类似物，经初步的药理活性测试，结果显示，其在细胞和动物水平均对缺血心肌细胞具有保护作用，以及对神经细胞具有保护作用。 

具体实施方式

实施例1 

乙酰化丁香酸(4)的合成 

丁香酸酚羟基的保护，用酰氯作酰化剂，因酰氯活性较高，副反应产物比较多，后处理麻烦，本实施例采用Ac₂O做酰化剂，取丁香酸(19.8g，0.1mol)加入100ml二氯甲烷中，缓缓滴入三乙胺30ml(0.2mol)，待溶液澄清后，于滴液漏斗中加入醋酸酐15ml(0.15mol)，缓缓滴入反应溶液，TLC跟踪反应进度，5h后，反应完毕，将反应溶剂真空抽滤尽量除去，然后向其中加入1N的HCl溶液，调至PH为5左右，大量白色晶体析出，抽滤得到乙s酰丁香酸粗品。用丙酮重结晶，每10g产品约加入25ml丙酮。制得到透明无定形的结晶(20g，85％)。 

本实施例中，后处理方法可以采用为直接将二氯甲烷旋干，得到红棕色粘稠状物，再用5％的HCl调节PH至3左右，放置过夜，即有大量白色固体析出，抽滤洗涤，晾干后，用丙酮重结晶；所述的重结晶试剂选自丙酮，或二氯甲烷，乙酸乙酯等不与其反应并对其有一定溶解度的溶剂。 

实施例2 

合成Boc取代的4-胍基丁醇(3) 

将S-甲基异硫脲硫酸盐(13.9g，0.05mol)溶于50ml水，加入三乙胺14ml，(0.1mol)，搅拌待溶解，加入4-氨基-1-丁醇4.5g(0.05mol)，室温搅拌过夜，TLC板检测发现新的点，质谱检测原料4-氨基丁醇反应完毕，且新点的分子量与将合成的4-胍基丁醇相符，遂停止反应，测定溶液的PH为中性，再加入三乙胺(14ml，0.1mol)使溶液PH为8左右，搅拌，将Boc酸酐(21.8g，0.1mol)溶于50ml THF，加入反应液中，室温搅拌18h，TLC板发现4-胍基丁醇点消失，停止反应，将反应液中的四氢呋喃旋干，出现不溶于水的白色固体，用二氯甲烷溶解白色固体，蒸馏水洗涤三次，无水硫酸钠干燥的到白色晶体(14.9g，90％) 

本实施例中，反应溶剂不限于四氢呋喃，也可以为1，4-二氧六环等于水互溶的溶剂。 

实施例3 

乙酰化丁香酸(4)与Boc保护的4-胍基-1-丁醇(3)酯缩合生成(5) 

取乙酰化丁香酸(4)(32.4g，0.135mol)，溶于100ml经无水处理的二氯甲烷中，搅拌使溶解分批加入DPTS(56.1g，0.18mol)，待溶液恢复澄清后，加入N，N-二叔丁氧羰基-4-胍基丁醇(30g，0.09mol)，搅拌使溶解，加入缩合剂DIC(38.8g，0.18mol)，溶液变浑浊，室温搅拌过夜，TLC检测反应进行完毕，停止搅拌，先抽滤掉不溶物，得到红棕色油状液体，减压蒸馏，除去二氯甲烷，然后加入事先冷冻的冰甲醇，大量白色晶体析出，抽滤得到白色粉末状晶体，将得到的晶体溶于少量二氯甲烷，缓慢滴加甲醇，直至出现白色晶体，加入1-2滴二氯甲烷，溶液变澄清，再加入甲醇至溶液刚刚出现浑浊，静至重结晶，制得透明针状结晶(34g，70％)。 

实施例4 

(5)脱乙酰基生成(6) 

化合物(5)(55.4g，0.1mol)溶于200ml无水二氯甲烷中，加入固体甲醇钠0.15mol溶于少量甲醇中，室温反应2h后TLC板检测发现仍有原料剩余，再补加甲醇钠0.1mol，0.5h后反应完毕，停止反应，用1N的稀盐酸调节PH至5左右，收集二氯层，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏，除去二氯甲烷，得到白色晶体(35g，100％)，直接投入下一步反应。 

实施例5 

(6)脱除Boc保护基得到产物(1) 

取化合物(6)(2.3g，4.5*10^-3mol)中加入1∶1的二氯甲烷和三氟乙酸的混合溶液10ml，室温反应2h后TLC检验反应完成，停止反应，减压蒸馏除去二氯甲烷，得到红棕色粘稠溶液，用石油醚洗涤2～3次，洗去残留的三氟乙酸，得到灰白色粘稠状物质，加入适量饱和碳酸氢钠溶液，调节PH至9～10，析出灰白色固体，过滤，得益母草碱粗品，乙醇重结晶，干燥，得目标产物晶体0.63g，产率为45％。 

本实施例中，三氟乙酸与二氯甲烷的配比不于1∶1，可以为反应可进行程度上的任意比例。 

Claims (8)

1.一种益母草碱或其类似物的制备方法，其特征在于，采用丁香酸为起始原料，经乙酰化得到乙酰丁香酸，然后与Boc保护的4-胍基-1-丁醇缩合，脱除乙酰基后，在三氟乙酸作用下脱除Boc保护基，获得式(I)结构的产物益母草碱(1)；

2.按权利要求1所述的制备方法，其特征在于，通过下述式(II)的合成步骤：

其中，

步骤i：化合物S-甲基异硫脲与4-氨基丁醇反应得到(2)，

步骤ii：化合物(2)与Boc酸酐亲核取代得到化合物(3)，

步骤iii：丁香酸酚羟基进行保护得到化合物(4)，

步骤iv：化合物(3)与化合物(4)进行酯缩合得到化合物(5)，

步骤v：化合物(5)在强碱作用下脱保护基，得到化合物(6)，

步骤vi：化合物(6)在强酸作用下脱除保护保护基，得到益母草碱(1)。

3.按权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤ii中的保护剂是Boc酸酐。

4.按权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤iii中的保护剂是乙酸酐。

5.按权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤iv中的缩合剂是二异丙基碳酰亚胺。

6.按权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤v中的脱保护剂是甲醇钠。

7.按权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤vi中的脱保护剂是三氟乙酸。

8.式(III)的益母草碱的结构类似物，其特征在于，通过权利要求1或2的方法制得，

其中，X＝H，-NH2，-SH，-F，-CF3，-Cl，-Br，-CN，-CH3，

R1＝-CH3，-CH2CH3，-CH(CH3)2，-C(CH3)3，

R2＝-CH3，-CH2CH3，-CH(CH3)2，-C(CH3)3，