CN104003968A - 天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅰ)/(Ⅱ)及其制备方法和应用 - Google Patents
天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅰ)/(Ⅱ)及其制备方法和应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅰ)/(Ⅱ),发明人在天然产物3-prenyl Iuteolin的基础上,研究并制备了一系列具有黄酮类化合物骨架结构的天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅰ)及天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅱ),并对其进行了全合成及抗宫颈癌细胞、肝癌细胞和胃癌细胞活性的深入研究。体外癌细胞抑制活性试验表明,本发明的化合物对宫颈癌细胞株Hela细胞、肝癌细胞株7721细胞和胃癌细胞株7901细胞具有不同程度的、明显的抑制作用,可用作制备治疗宫颈癌、肝癌或胃癌的候选药物。
Description
技术领域
本发明属于天然产物3-prenyl Iuteolin技术领域,尤其涉及天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅰ)/(Ⅱ)及其制备方法和应用。
背景技术
癌症是对人类健康和生活质量危险最大的疾病之一,因而寻找高效、高选择性和副作用小的抗癌药物是药物研发的主要方向。黄酮类化合物、特别是3-烃基黄酮类化合物具有良好的抗癌活性而被广受关注。
日本学者Arung等人于2010年在筛选活性物质时,发现植物Artocarpus heterophllus茎的甲醇浸膏对B16细胞有良好的抑制作用,经分离得到天然产物3-prenyl Iuteolin(5,7,3,,4,-四羟基-3-异戊烯基黄酮)。中国学者Yong-Hong Wang等人于2004年在植物Artocarpus Chama的茎中分离得到天然产物5,3,,4,-三羟基-7,8-(2,2-二甲基-6H-吡喃基)黄酮,它对MCF细胞的EC50值为2.2μg/ml,对1A9细胞的EC50值为2.0μg/ml,对HCT-8和SK-MEL-2细胞的EC50值均为2.3μg/ml,它们有一个共同特点都是在B环3,,4,位有取代基团。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅰ)/(Ⅱ)的制备方法和应用,具体是天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅰ)和(Ⅱ)的全合成方法以及在制备治疗宫颈癌、肝癌和胃癌药物中的应用。
为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅰ),该类似物是具有以下通式的化合物或其药学上可接受的盐,
其中,R1为ger=或pre=R2、R3为-OCH3或-OH。上述天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅰ)是以下化合物之一:
天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅱ),该类似物是具有以下通式的化合物或其药学上可接受的盐,
其中,R1为ger=R2为-OCH3或-OH。上述天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅱ)是以下化合物之一:
天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅰ)或(Ⅱ)的制备方法,以2-羟基-6-甲氧基-4- 甲基苯乙酮或2,4-二羟基苯乙酮为原料,经过2,4-二苯甲酰氯酰化,Baker-Venkataraman重排,异戊烯基或香叶基化,酸催化关环,脱甲基而成。
天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅰ)或(Ⅱ)在制备抗宫颈癌药物中的应用。
天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅰ)或(Ⅱ)在制备抗肝癌药物中的应用。
天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅰ)或(Ⅱ)在制备抗胃癌药物中的应用。
在天然产物3-prenyl Iuteolin的基础上,发明人研究并制备了一系列具有黄酮类化合物骨架结构的天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅰ)及天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅱ)(A环7位为甲基取代,3位为异戊烯基或香叶基取代),并对其进行了全合成及抗宫颈癌细胞(Hela)、肝癌细胞(SMMC7721)和胃癌细胞(SGC7901)活性的深入研究。体外癌细胞抑制活性试验表明,本发明的化合物对宫颈癌细胞株Hela细胞、肝癌细胞株7721细胞和胃癌细胞株7901细胞具有不同程度的、明显的抑制作用,可用作制备治疗宫颈癌、肝癌或胃癌的候选药物。
附图说明
图1是本发明天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅰ)(化合物I5a、I5b、I6a1、I6b1、I6b2)和天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅱ)(化合物Ⅱ6a、Ⅱ6b)的制备方法工艺流程图。
图2是天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅰ)对宫颈癌Hela细胞的抑制率对药物浓度图,图中:1化合物Ⅰ5a,2化合物Ⅰ5b,3化合物Ⅰ6a1,4化合物Ⅰ6b1,5Ⅰ6b2。
图3是天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅰ)对肝癌细胞株7721细胞的抑制率对药物浓度图,图中:1化合物Ⅰ5a,2化合物Ⅰ5b,3化合物Ⅰ6a1,4化合物Ⅰ6b1,5Ⅰ6b2。
图4是天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅱ)对胃癌细胞株7901细胞的抑制率对药物浓度图,图中:6化合物Ⅱ6a,7化合物Ⅱ6b。
具体实施方式
图1显示了本发明天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅰ)/(Ⅱ)的制备方法工艺流程,以下结合实例对此进行详细说明。
实施例1天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅰ)的制备
<1>中间产物Ⅰ2的制备
将1.66g化合物Ⅰ1溶于15ml丙酮中,于56℃油浴下加入1.5g碳酸钾回流搅拌10min,用注射器滴加0.75ml碘甲烷回流反应6h。蒸干丙酮,倒入稀盐酸中和碳酸钾,乙酸乙酯萃取,然后依次水洗,饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,柱层析石油醚得到1.56g黄绿 色固体Ⅰ2(产率87%)。产物结构经IR,NMR和MS分析确定。
<2>中间产物Ⅰ3的制备
称取2.7g3,4-二甲氧基苯甲酸于100ml圆底烧瓶中,并将其置于70℃油浴中,加入7.2g二氯亚砜搅拌回流1h。减压蒸馏出过量的二氯亚砜,然后将其滴加到溶解了1.93gⅠ2的15ml吡啶中,于80℃下反应2h,产物不经纯化,再次溶解在吡啶中,加入0.9gKOH,于100℃下反应30min,冷却,加入乙酸乙酯并倒入稀盐酸,依次用水洗和饱和食盐水洗涤,合并有机相,无水硫酸钠干燥,减压蒸馏出溶剂,柱层析[V(石油醚):V(乙酸乙酯)=5:1]得到2.015g黄色固体化合物Ⅰ3(产率58%),产物结构经IR,NMR和MS分析确定。
<3>中间产物Ⅰ4a,Ⅰ4b的制备
将360mg化合物Ⅰ3溶于15ml丙酮中,置于56℃油浴中,搅拌下加入220mg碳酸钾,搅拌10min,滴加230mg异戊烯基溴,反应2h。冷却,蒸干溶剂,倒入乙酸乙酯,加入稀盐酸除去碳酸钾,依次用水洗,饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥。柱层析[V(石油醚):V(乙酸乙酯)=5:1]得到黄色油状产物Ⅰ4a(281mg,产率64%)。同样方法将360mg化合物I3与320mg香叶基溴反应得到黄色油状产物Ⅰ4b(430mg,产率74%)。产物结构经IR,NMR和MS分析确定。
<4>目标产物Ⅰ5a,Ⅰ5b的制备
将200mgⅠ4a溶于10ml甲醇中,于65℃搅拌下滴加1滴浓硫酸,回流反应2h,冷却倒入水,乙酸乙酯萃取,饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,柱层析[V(石油醚):V(乙酸乙酯)=2:1]得到黄色油状产物Ⅰ5a(165mg,产率85%)。同样方法461mgⅠ4b得到黄色油状产物Ⅰ5b(364mg,产率79%)。产物结构经IR,NMR和MS分析确定。数据如下:
化合物Ⅰ5a,IR(KBr):3428;2925;1662;1630;1510;1460;1414;1368;1267;1216;1150;1106;1023;812.1HNMR(400MHz,CDCl3)δppm:7.24-7.21(m,2h);6.96(d,J=8Hz,1h);6.83(d,1h);6.59(s,1h);5.29(d,J=4Hz,2h);3.97(s,3h);3.95(s,3h);3.91(s,3h);3.22.5(d,J=4Hz,2h);2.42(s,3h);1.68(s,3h);1.58(s,3h);13CNMR(100MHz,CDCl3)δppm:177;159.5;159;150;148;144;131;125;123;121.9;121.6;111.8;111.4;110;109;107;56;55.97;55.94;25.6;25.1;22;17;(ESI)-MS,m/z:394.1850[M+H]+。
化合物Ⅰ5b,IR(KBr):3438;2922;2848;1728;1634;1514;1459;1414;1377;1344;1270;1140;1103;823;764。1HNMR(400MHz,CDCl3)δppm:7.24-7.15(m,2h);693(d,J=8Hz,1h);6.82(s,1h);6.58(s,1h);5.31(t,J=12Hz,3h);5.07(s, J=12Hz,1h);3.97(s,3h);3.94(s,3h);3.89(s,3h);3.225(d,J=4Hz,2h);2.41(s,3h);2.06-1.95(m,4h);1.64(s,3h);1.57(s,3h);13CNMR(100MHz,CDCl3)δppm:177;159.5;159.3;158;150;148;144;135;131;125;124;123;121.9;121.6;111.7;111.4;110;109;107;56;55.;39;26;25.6;25;22;17;16;14。(ESI)-MS,m/z:463.2483[M+H]+。
<5>目标产物Ⅰ6a1,Ⅰ6b1,Ⅰ6b2的制备
将装有化合物35mgⅠ5a和35mg吡啶盐酸盐的25ml干燥的圆底烧瓶,装上空气冷凝管及橡胶塞,Ar气置换3次后置于190℃油浴里反应6h,冷却至室温倒入饱和碳酸氢钠溶液,乙酸乙酯萃取,饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,柱层析[V(石油醚):V(乙酸乙酯)=32:1])得到黄色油状产物Ⅰ6a1(35mg,产率81%)。同样方法48mgⅠ5b得到黄色油状产物Ⅰ6b1(38mg,产率79%)。0℃下将0.1mlEtSH溶于2mlHMPA中搅拌10min,N2保护下加入0.7ml n-BuLi并在此温度下搅拌30min,将溶于2ml HMPA中的125mg化合物Ⅰ5b加入到体系中搅拌5min后移至70℃下反应7h,冷却饱和NH4Cl淬灭反应,乙酸乙酯提取有机相,依次用饱和LiCl,饱和NaCl洗涤,无水硫酸钠干燥,硅胶柱层析[V(石油醚):V(乙酸乙酯)=5:1]得到黄色油状产物Ⅰ6b2(38mg,产率79%)。产物结构经IR,NMR和MS分析确定。数据如下:
化合物Ⅰ6a1,IR(KBr):3468;2953;2925;2847;2360;2337;1650;1607;1556;1453;1377;1267;1207;1145;1026。1HNMR(400MHz,CDCl3)δppm:12.73(s,1h);7.27-7.18(m,2h);6.99(d,J=16Hz,3h);5.12(t,J=8Hz,1h);6.74(s,1h);6.63(s,1h);5.26(t,J=12Hz,1h);3.99(s,3h);3.93(s,3h);3.27(d,J=8Hz,2h);2.42(s,3h);1.75(s,3h);1.63(s,3h);13CNMR(100MHz,CDCl3)δppm:183;162;160;158;156;150;148;146;133;125;122.2;122.1;119;111.8;111.5;110;108;107;56;55;25;24;22;18。(ESI)-MS,m/z:,394.1850[M+H]。
化合物Ⅰ6b1,IR(KBr):2923;2358;2337;1653;1607;1561;1453;1377;1259;1209;1143;1029。1HNMR(400MHz,CDCl3)δppm:12.75(s,1H);7.17-6.96(m,2h);6.97(d,J=18Hz,1H);6.74(s,1h);6.63(s,1h);5.27(t,J=12Hz,1h);5.09(t,J=12Hz,1h);3.98(s,3h);3.93(s,3h);3.28(d,J=8Hz,2h);2.42(s,3h);2.09-1.68(m,4h);1.61((s,3h);1.28(s,6h);13CNMR(100MHz,CDCl3)δppm:183;162;160;156;150;148;146;136;131;125;124;122.1;122;119;111.7;111.5;110;108;107;56;39;26;25;24;22;17;16;14。(ESI)-MS,m/z:263.0761[M+2K]/2。
化合物Ⅰ6b2,IR(KBr):2923;2358;2337;1653;1607;1561;1453;1377;1259;1209;1143;1029。1HNMR(400MHz CDCl3)δppm:12.75(s,1H);7.23-7.16(m,2h);7.02(d,J=8Hz,1H);6.72(s,1H);6.61(s,1H);5.27(t,J=12Hz,1H);5.10(t,J=12Hz,1H);3.94(s,3H);3.265(d,J=4Hz,2H);2.4(s,3H);2.09-1.68(m,4H);1.68((s,3H);1.62(s,3H);1.61(s,3H);13CNMR(100MHz,CDCl3)δppm:183;162;160;156;150;148;146;136;131;125;124;122.1;122;119;111.7;111.5;110;108;107;56;39;26;25;24;22;17;16;14。(ESI)-MS,m/z:463.2483[M+H]+。
实施例2天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅱ)的制备
<1>中间产物Ⅱ2的制备
将10g化合物Ⅱ1溶于80ml丙酮中,于56℃油浴下加入碳酸钾回流搅拌10min,加入硫酸二甲酯回流反应。冷却至室温,倒入稀盐酸中和碳酸钾,乙酸乙酯萃取,然后依次水洗,饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,得到8.57g无色液体Ⅱ2(产率78.6%),产物结构经IR,NMR和MS分析确定。
<2>中间产物Ⅱ3的制备
称取1.646g3,4-二甲氧基苯甲酸于100ml圆底烧瓶中,并将其置于70℃油浴中,加入4.3g二氯亚砜搅拌回流1h。减压蒸馏出过量的二氯亚砜,然后将其滴加到溶解了1gⅡ2的15ml吡啶中,于80℃下反应2h,产物不经纯化,再次溶解在吡啶中,加入0.5gKOH,于100℃下反应30min,冷却,加入乙酸乙酯并倒入稀盐酸,依次用水洗和饱和食盐水洗涤,合并有机相,无水硫酸钠干燥,减压蒸馏出溶剂,柱层析[V(石油醚):V(乙酸乙酯)=5:1]得到1.07g黄色油状化合物Ⅱ3(产率53.7%)。产物结构经IR,NMR和MS分析确定。
<3>中间产物Ⅱ4的制备
将744mg化合物Ⅱ3溶于15ml丙酮中,置于56℃油浴中,搅拌下加入碳酸钾,搅拌10min,滴加622mg香叶基溴,反应2h。冷却,蒸干溶剂,倒入乙酸乙酯,加入稀盐酸除去碳酸钾,依次用水洗,饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥。柱层析[V(石油醚):V(乙酸乙酯)=5:1]得到669黄色油状产物Ⅱ4(产率63.8%)。产物结构经IR,NMR和MS分析确定。<4>中间产物Ⅱ5的制备
将649mgⅡ4溶于10ml甲醇中,于65℃搅拌下滴加1滴浓硫酸,回流反应2h,冷却倒入水,乙酸乙酯萃取,饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,柱层析[V(石油醚):V(乙酸乙酯)=2:1]得到363mg黄色油状产物Ⅱ5(产率58.3%)。产物结构经IR,NMR和MS分析确定。
<5>目标产物Ⅱ6a,Ⅱ6b的制备
0℃下将0.18mlEtSH溶于6mlHMPA中搅拌10min,N2保护下加入1.4ml n-BuLi并在此温度下搅拌30min,将溶于2ml HMPA中的227mg化合物Ⅱ5加入到体系中搅拌5min后移至70℃下反应7h,冷却饱和NH4Cl淬灭反应,乙酸乙酯提取有机相,依次用饱和LiCl,饱和NaCl洗涤,无水硫酸钠干燥,硅胶柱层析[V(石油醚):V(乙酸乙酯)=5:1]100mg灰黑色固体Ⅱ6a(产率45%)和108mg浅黄色粉末Ⅱ6b(产率50.9%)。产物结构经IR,NMR和MS分析确定。数据如下:
化合物Ⅱ6a,IR(KBr)νmax:3448,3064,2985,2917,1847,1617,1564,1515,1429,1327,1274,1245,1172,1135,1021,845cm-1;1HNMR(300MHz CDCl3)δppm:8.94-9.08(br,1H),8.10(d,J=8.7Hz,1H),7.24(dd,J=8.1Hz,J=2.1Hz,1H),7.16(d,J=1.8Hz,1H),7.02(d,J=8.7Hz,1H),6.95(d,J=8.4Hz,1H),5.27(t,J=6.0Hz,1H),5.05(m,1H),3.97(s,3H),3.91(s,3H),3.30(d,J=6.0Hz,2H),1.97-2.02(m,4H),1.64(s,3H),1.58(s,3H),1.55(s,3H);13CNMR(75MHz CDCl3)δppm:178.7,162.3,162.1,158.0,150.7,148.7,136.2,131.3,127.4,125.9,124.2,122.3,122.1,120.3,116.1,115.3,111.8,110.7,102.7,56.0,39.5,26.6,25.6,17.8,16.4;(ESI)-MS,m/z:435.2168[M+H]+.
化合物Ⅱ6b,IR(KBr)νmax:3530,3227,2974,2917,2847,1613,1585,1511,1450,1392,1278,1221,1164,1119,1029,972,837cm-1;1HNMR(300MHz CDCl3)δppm:8.09(d,J=8.7Hz,1H),7.20(dd,J=7.8Hz,J=1.8Hz,1H),7.14(dd,J=7.8Hz,J=1.8Hz,1H),6.93(m,2H),5.26(t,J=6.0Hz,1H),5.04(m,1H),3.90(s,3H),3.29(d,J=6.0Hz,2H),1.96-2.03(m,4H),1.62(s,3H),1.57(s,3H),1.54(s,3H);13CNMR(75MHz CDCl3)δppm:178.8,162.5,162.4,162.3,158.0,147.6,146.3,136.2,131.4,127.3,125.3,124.1,122.7,122.4,120.1,115.9,114.4,111.3,102.6,56.0,39.5,26.6,25.6,17.6,16.3;(ESI)-MS,m/z:421.2011[M+H]+.
实施例3天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅰ)/(Ⅱ)的药理活性
采用实施例1的目标产物(Ⅰ5a,Ⅰ5b,Ⅰ6a1,Ⅰ6b1,Ⅰ6b2,)对宫颈癌Hela细胞、肝癌细胞株7721细胞进行抗肿瘤活性实验,采用MTT法,进行体外细胞活性测定。
采用实施例2的目标产物(Ⅱ6a,Ⅱ6b)对胃癌细胞株7901细胞进行抗肿瘤活性实验,采用MTT法,进行体外细胞活性测定。
取对数生长期的肿瘤细胞以104个/mL的密度接种于96孔板,每孔接种200μL,置于 二氧化碳培养箱中培养24小时,然后在96孔板中培养的对数生长期细胞中加入不同浓度的目标化合物(Ⅰ5a,Ⅰ5b,Ⅰ6a1,Ⅰ6b1,Ⅰ6b2,Ⅱ6a,Ⅱ6b),每一梯度设三个平行孔,同时设立对照(前三孔加不含样品的RPM I1640液基200μL,后三孔加不含细胞不含样品的RPM I1640液基200μL),培养72小时,每孔加入20μL的MTT(5mg/mL),然后置于37℃培养箱中温育4小时,抽取上层清液加入200μL的DMSO,震荡10min溶解沉淀,随后用酶标仪检测OD值,波长570nm。根据下式求出一定浓度下样品对细胞的抑制率:
抑制率=[(对照空白OD-空白OD)-(给药OD-空白OD)]/(对照空白OD-空白OD)×100%
以抑制率对药物浓度作图(见图2-图4),求出每个样品的IC50值,结果见表1:
表1实施例1的目标化合物体外抑制肿瘤细胞生长增殖活性的IC50值(MTT法)
表2实施例2的目标化合物体外抑制肿瘤细胞生长增殖活性的IC50值(MTT法)
从表中数据可见,本发明天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅰ)中Ⅰ5a,Ⅰ5b,Ⅰ6a1对宫颈癌Hela细胞有明显的生长抑制作用;本发明天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅰ)中Ⅰ6b1,Ⅰ6b2对宫颈癌Hela细胞和肝癌细胞株SMMC7721细胞有明显的生长抑制作用;本发明天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅱ)中Ⅱ6a,Ⅱ6b对胃癌细胞株SGC-7901有明显的生长抑制作用,可以用于筛选治疗宫颈癌、肝癌和胃癌的药物。
Claims (8)
1.天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅰ),其特征在于该类似物是具有以下通式的化合物或其药学上可接受的盐,
其中,R1为ger=或pre=R2、R3为-OCH3或-OH。
2.根据权利要求1所述的天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅰ),其特征在于该类似物是以下化合物之一:
。
3.天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅱ),其特征在于该类似物是具有以下通式的化合物或其药学上可接受的盐,
其中,R1为ger=R2为-OCH3或-OH。
4.根据权利要求3所述的天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅱ),其特征在于该类似物是以下化合物之一:
。
5.根据权利要求1至4任一天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅰ)或(Ⅱ)的制备方法,其特征在于:以2-羟基-6-甲氧基-4-甲基苯乙酮或2,4-二羟基苯乙酮为原料,经过2,4-二苯甲酰氯酰化,Baker-Venkataraman重排,异戊烯基或香叶基化,酸催化关环,脱甲基而成。
6.权利要求1至4任一所述天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅰ)或(Ⅱ)在制备抗宫颈癌药物中的应用。
7.权利要求1至4任一所述天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅰ)或(Ⅱ)在制备抗肝癌药物中的应用。
8.权利要求1至4任一所述天然产物3-prenyl Iuteolin类似物(Ⅰ)或(Ⅱ)在制备抗胃癌药物中的应用。
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