CN104130164B

CN104130164B - 外消旋体紫草素萘茜母核羟基甲基化磺酸钠衍生物

Info

Publication number: CN104130164B
Application number: CN201410326011.9A
Authority: CN
Inventors: 李绍顺; 宋化龙; 崔家华
Original assignee: Shanghai Jiaotong University
Current assignee: Shanghai Jiaotong University
Priority date: 2014-07-09
Filing date: 2014-07-09
Publication date: 2016-05-04
Anticipated expiration: 2034-07-09
Also published as: CN104130164A

Abstract

本发明公开了一种外消旋体紫草素萘茜母核羟基甲基化磺酸钠衍生物；所述衍生物的结构如式(Ⅰ)所示：其中，R为含1～6个碳原子的烷烃、烯烃或芳烃。本发明化合物的制备方法简便，收率较高且原料易得。所制备的外消旋体紫草素萘茜母核羟基甲基化磺酸钠衍生物，结构新颖，水溶性好。体外抗肿瘤活性实验研究表明，该类化合物抗肿瘤活性较强。

Description

外消旋体紫草素萘茜母核羟基甲基化磺酸钠衍生物

技术领域

本发明属于医药领域，具体涉及一种外消旋体紫草素萘茜母核羟基甲基化磺酸钠衍生物。

背景技术

紫草为《中华人民共和国药典》收载的临床常用中药。紫草可分为硬紫草(又名东北紫草，Lithospermumerythrohizon)和软紫草(又名新疆紫草，A.euchromaJohnst)。硬紫草中的主要有效成分为紫草素及其衍生物，软紫草中含有阿卡宁及其衍生物。紫草素和阿卡宁互为对映异构体，已经被证实均具有抗炎、促进伤口愈合、抗菌、抗病毒、抗血栓、抗甲状腺亢进、抗免疫低下、降血糖、保肝护肝等多种生物活性。近年来，紫草素、阿卡宁及其消旋体衍生物的抗肿瘤活性研究引人关注，以其为先导化合物开发抗肿瘤新药的研究具有重要意义。

目前文献所报道的紫草素衍生物的合成，大多在保留紫草素萘茜母核(即5，8-二羟基-1，4-萘醌)结构的基础上，对其侧链羟基进行结构改造(中国发明专利公开号：CN1420111,CN1112363)；我们之前通过对萘茜母核氧进行结构修饰，发明了萘茜母核氧烷基化的紫草素衍生物(中国发明专利，申请号：201010127297,201010065488,201210021929)。但这些衍生物在水中溶解性极差，限制了它们作为抗肿瘤药物的应用。为解决上述化合物的水溶性问题，我们通过亚硫酸氢盐加成的方法制备紫草素的磺酸盐衍生物，可有效解决紫草素、阿卡宁及其外消旋体萘茜母核羟基甲基化衍生物的水溶性。体外对肿瘤细胞抑制活性实验结果显示，该类化合物具有较好的肿瘤细胞生长抑制作用兼具水溶性，具有良好的新药开发前景。

发明内容

本发明以外消旋体1,4,5,8-O-四甲基紫草素为原料，完成了萘茜母核羟基甲基化的结构修饰，提供了外消旋体紫草素萘茜母核羟基甲基化磺酸钠衍生物及其制备方法和医药用途。药理结果显示，本发明的外消旋体紫草素萘茜母核羟基甲基化磺酸钠衍生物具有较好的抗肿瘤活性。

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种外消旋体紫草素萘茜母核羟基甲基化磺酸钠衍生物。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明涉及一种外消旋体紫草素萘茜母核羟基甲基化磺酸钠衍生物，其结构式如式(Ⅰ)所示：

其中，R为含1～6个碳原子的烷烃、烯烃或芳烃。

第二方面，本发明涉及一种前述的外消旋体紫草素萘茜母核羟基甲基化磺酸钠衍生物，其特征在于，R为甲基、2-甲基丙基、2-甲基-1-丙烯基或2-甲基-2-羟基丙基。

第三方面，本发明涉及一种前述的外消旋体紫草素萘茜母核羟基甲基化磺酸钠衍生物的制备方法，其特征在于：

以1,4,5,8-O-四甲基紫草素侧链羟基酯衍生物为原料，与硝酸铈胺发生氧化反应，所得氧化产物与亚硫酸氢钠或亚硫酸氢钾发生加成反应，再经氧化，得所述外消旋体紫草素萘茜母核羟基甲基化磺酸钠衍生物。

第四方面，本发明涉及一种前述的外消旋体紫草素萘茜母核羟基甲基化磺酸钠衍生物在制备抗肿瘤药物中的用途。

本发明具有如下的有益效果：本发明化合物的制备方法简便，收率较高且原料易得。所制备的外消旋体紫草素萘茜母核羟基甲基化磺酸钠衍生物，结构新颖，水溶性好。体外抗肿瘤活性实验研究表明，该类化合物抗肿瘤活性较强。

附图说明

通过阅读以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为外消旋体紫草素萘茜母核羟基甲基化磺酸钠衍生物(结构式Ⅰ)的制备过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干调整和改进。这些都属于本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。

实施例1

本实施例涉及一种如结构式(I)所示的5,8-二甲氧基-6-(1’-乙酰氧基-4’-甲基-3’-戊烯基)-1,4-萘醌-2-磺酸钠(I-1)的制备方法，如图1所示，包括以下反应步骤：

步骤一，将外消旋体1,4,5,8-O-四甲基紫草素溶于无水二氯甲烷中，加入1.5倍当量(摩尔当量，以下各处提到的当量也均为摩尔当量)的乙酸、1.5倍当量的N,N’-二环己基碳二亚胺及催化量的对二甲氨基吡啶，室温搅拌至外消旋体1,4,5,8-O-四甲基紫草素消失；抽滤，除去反应过程中生成的沉淀。滤液冷却至5℃左右，搅拌下滴入含3.0倍当量硝酸铈铵的水溶液，继续搅拌至原料反应完全，二氯甲烷萃取。有机层经饱和氯化钠溶液清洗，无水硫酸钠干燥后蒸干。硅胶柱层析纯化，收集黄色色带，回收洗脱剂后得5,8-二甲氧基-6-(1’-乙酰氧基-4’-甲基-3’-戊烯基)-1,4-萘醌。产物呈黄色油状物，收率67％。¹HNMR(400MHz,CDCl₃):δ7.20(s,1H,H-C(7)),6.66(s,2H,H-C(2),H-C(3)),6.05-6.02(m,1H,H-C(1’)),5.02(t,J＝7.2Hz,1H,H-C(3’)),3.87(s,3H,OCH₃),3.80(s,3H,OCH₃),2.45-2.37(m,2H,H-C(2’)),2.02(s,3H,CH₃CO),1.56(s,3H,C＝CCH₃),1.42(s,3H,C＝CCH₃)。ESI-MS(+):m/z＝381[M+Na]⁺。

步骤二，将步骤一所得产物溶于无水乙醇，加入含2.0倍当量亚硫酸氢钠的水溶液，氮气保护下室温反应1h。反应液减压浓缩后硅胶柱层析，得5,8-二甲氧基-6-(1’-乙酰氧基-4’-甲基-3’-戊烯基)-1,4-萘酚-2-磺酸钠。产物呈深棕色固体，收率60％。¹HNMR(400MHz,d⁶-DMSO):11.06(s,1H,D₂Oexchangeable,OH),9.07(s,1H,D₂Oexchangeable,OH),6.87(s,2H,H-C(3),H-C(7)),6.12(t,1H,J＝6.8Hz,H-C(1’)),5.10(t,1H,J＝6.0Hz,H-C(3’)),4.00(s,3H,OCH₃),3.72(s,3H,OCH₃),2.56(m,2H,H-C(2’)),2.08(s,3H,CH₃CO),1.64(s,3H,C＝CCH₃),1.55(s,3H,C＝CCH₃)。ESI-MS(+):m/z＝463[M+H]⁺,485[M+Na]⁺。

步骤三，将步骤二所得产物溶于二氯甲烷中，加入1.5倍当量的活性二氧化锰，室温下反应30min后，离心除去二氧化锰，减压浓缩至干，得到化合物5,8-二甲氧基-6-(1’-乙酰氧基-4’-甲基-3’-戊烯基)-1,4-萘醌-2-磺酸钠(化合物I-1)，呈橙红色固体，收率98％。¹HNMR(400MHz,d⁶-DMSO):δ7.38(s,1H,H-C(7)),6.96(s,1H,H-C(3)),5.98(t,1H,J＝6.4Hz,H-C(1’)),5.14(t,1H,J＝6.8Hz,H-C(3’)),3.89(s,3H,OCH₃),3.76(s,3H,OCH₃),2.50(m,2H,H-C(2’)),2.10(s,3H,CH₃CO),1.64(s,3H,H-C(6’)),1.50(s,3H,H-C(5’))。ESI-MS(-):m/z＝437(100％)[M-Na]^-。

实施例2

本实施例涉及一种具有结构式(I)的5,8-二甲氧基-6-[1’-(3-甲基丁酰氧基)-4’-甲基-3’-戊烯基]-1,4-萘醌-2-磺酸钠(I-2)的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：

本实施例步骤同实施例1步骤相同，在步骤一中以3-甲基丁酸代替乙酸。产物呈淡黄色油状物，总收率19％。¹HNMR(400MHz,d⁶-DMSO):δ7.36(s,1H,H-C(7)),6.94(s,1H,H-C(3)),6.00(t,J＝7.2Hz,1H,H-C(1’)),5.12(d,J＝6.0Hz,1H,H-C(3’)),3.87(s,3H,OCH₃),3.77(s,3H,OCH₃),2.50(m,2H,H-C(2’)),2.27(d,J＝7.2Hz,2H,COCH₂),2.00(m,1H,CH),1.64(s,3H,C＝CCH₃),1.52(s,3H,C＝CCH₃),0.91(s,3H,CH₃),0.89(s,3H,CH₃)。

实施例3

本实施例涉及一种具有结构式(I)的5,8-二甲氧基-6-[1’-(3,3-二甲基丙烯酰氧基)-4’-甲基-3’-戊烯基]-1,4-萘醌-2-磺酸钠(I-3)的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：

本实施例步骤同实施例1步骤相同，在步骤一中以3,3-二甲基丙烯酸代替乙酸。产物呈淡黄色油状物，总收率26％。¹HNMR(400MHz,d⁶-DMSO):δ7.35(s,1H,H-C(7)),6.94(s,1H,H-C(3)),6.03(m,1H,H-C(1’)),5.82(t,1H,J＝1.2Hz,-COCH＝),5.11(m,1H,H-C(3’)),3.85(s,3H,OCH₃),3.76(s,3H,OCH₃),2.50(m,2H,H-C(2’)),2.09(d,3H,J＝1.2Hz,CH₃),1.90(s,3H,J＝1.2Hz,CH₃),1.64(s,3H,C＝CCH₃),1.50(s,3H,C＝CCH₃)。

实施例4

本实施例涉及一种具有结构式(I)的5,8-二甲氧基-6-[1’-(3-甲基-3-羟基丁酰氧基)-4’-甲基-3’-戊烯基]-1,4-萘醌-2-磺酸钠(I-4)的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：

本实施例步骤同实施例1步骤相同，在步骤一中以β-羟基异戊酸代替乙酸。产物呈淡黄色油状物，总收率15％。¹HNMR(400MHz,d⁶-DMSO):δ6.90(s,1H,H-C(7)),6.83(s,1H,H-C(3)),6.12(m,1H,H-C(1’)),5.10(t,J＝7.2Hz,1H,H-C(3’)),3.95(s,3H,OCH₃),3.71(s,3H,OCH₃),2.50-2.42(m,4H,2×CH₂),1.61(s,3H,C＝CCH₃),1.53(s,3H,C＝CCH₃),1.20(s,3H,CH₃),1.14(s,3H,CH₃)。

实施例5

对实施例1至实施例4的外消旋体紫草素萘茜母核羟基甲基化磺酸钠衍生物进行体外肿瘤细胞生长抑制实验。

实验方法：本实施例按照常规溴化四氮唑蓝(MTT)法进行，测定目标化合物对肿瘤细胞生长的抑制作用，以紫草素做为阳性对照。

肿瘤细胞株：选用人前列腺癌细胞株(DU145)，人乳腺癌细胞株(MCF-7)，人白血病细胞株(K562)进行生长抑制试验；所述细胞株均可以从公开的市售渠道获得。

细胞抑制率计算：

抑制率＝(对照组平均OD值－给药组平均OD值)/对照组平均OD值。

生物统计：使用SPSS软件，根据目标化合物在不同浓度下对细胞生长的抑制率，以非线性最小平方误差回归分析计算IC₅₀值，测定结果如表1所示。

表1化合物对三种肿瘤细胞的IC₅₀值

由表1可知，本发明的外消旋体紫草素萘茜母核羟基甲基化磺酸钠衍生物对人前列腺癌细胞株(DU145)，人乳腺癌细胞株(MCF-7)，人白血病细胞株(K562)均具有生长抑制作用，进而能够用于制备抗肿瘤的相关药物。

综上所述，本发明化合物的制备方法简便，收率较高且原料易得。所制备的外消旋体紫草素萘茜母核羟基甲基化磺酸钠衍生物，结构新颖，水溶性好。体外抗肿瘤活性实验研究表明，该类化合物抗肿瘤活性较强。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims

1.一种外消旋体紫草素萘茜母核羟基甲基化磺酸钠衍生物，其特征在于，所述衍生物的结构式如式(Ⅰ)所示：

其中，R为甲基、2-甲基丙基、2-甲基-1-丙烯基或2-甲基-2-羟基丙基。

2.一种如权利要求1所述的外消旋体紫草素萘茜母核羟基甲基化磺酸钠衍生物的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

3.一种如权利要求1所述的外消旋体紫草素萘茜母核羟基甲基化磺酸钠衍生物在制备抗肿瘤药物中的用途。