CN107056818A - 玛咖素a衍生物的合成制备方法和应用 - Google Patents
玛咖素a衍生物的合成制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107056818A CN107056818A CN201710135517.5A CN201710135517A CN107056818A CN 107056818 A CN107056818 A CN 107056818A CN 201710135517 A CN201710135517 A CN 201710135517A CN 107056818 A CN107056818 A CN 107056818A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- macaline
- compound
- synthesis
- derivative
- mmol
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- ZATWGHMQWRXUNZ-UHFFFAOYSA-M 1,3-dibenzyl-4,5-dimethylimidazol-1-ium;chloride Chemical class [Cl-].C=1N(CC=2C=CC=CC=2)C(C)=C(C)[N+]=1CC1=CC=CC=C1 ZATWGHMQWRXUNZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 title claims abstract description 39
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 34
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 43
- FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYSA-N Thiazole Chemical compound C1=CSC=N1 FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N cysteine Natural products SCC(N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 235000018417 cysteine Nutrition 0.000 claims abstract description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 9
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims abstract description 9
- 240000000759 Lepidium meyenii Species 0.000 claims abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229930013930 alkaloid Natural products 0.000 claims abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 5
- 150000003797 alkaloid derivatives Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 230000000118 anti-neoplastic effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 150000002460 imidazoles Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 150000002611 lead compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 45
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 43
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 16
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 14
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 claims description 13
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims description 13
- 125000002485 formyl group Chemical class [H]C(*)=O 0.000 claims description 13
- PXQLVRUNWNTZOS-UHFFFAOYSA-N sulfanyl Chemical class [SH] PXQLVRUNWNTZOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000005084 2D-nuclear magnetic resonance Methods 0.000 claims description 12
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 12
- SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M potassium acetate Chemical compound [K+].CC([O-])=O SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims description 9
- 150000002540 isothiocyanates Chemical class 0.000 claims description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 9
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 9
- 230000000259 anti-tumor effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000001472 cytotoxic effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 claims description 7
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 claims description 7
- 206010006187 Breast cancer Diseases 0.000 claims description 6
- 208000026310 Breast neoplasm Diseases 0.000 claims description 6
- 206010029260 Neuroblastoma Diseases 0.000 claims description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 6
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000006837 decompression Effects 0.000 claims description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 6
- 235000011056 potassium acetate Nutrition 0.000 claims description 6
- 150000003222 pyridines Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 6
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 claims description 6
- 206010058467 Lung neoplasm malignant Diseases 0.000 claims description 5
- 206010060862 Prostate cancer Diseases 0.000 claims description 5
- 210000004103 basophilic normoblast Anatomy 0.000 claims description 5
- 229940079593 drug Drugs 0.000 claims description 5
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 5
- 201000005296 lung carcinoma Diseases 0.000 claims description 5
- 238000011275 oncology therapy Methods 0.000 claims description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 3
- 235000013376 functional food Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 3
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 claims 1
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N Trichloro(2H)methane Chemical compound [2H]C(Cl)(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 7
- 238000001644 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy Methods 0.000 description 6
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 6
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 6
- 238000001142 circular dichroism spectrum Methods 0.000 description 6
- 238000002072 distortionless enhancement with polarization transfer spectrum Methods 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 239000013641 positive control Substances 0.000 description 6
- IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M potassium bromide Chemical compound [K+].[Br-] IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 235000000421 Lepidium meyenii Nutrition 0.000 description 4
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 4
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 4
- 235000012902 lepidium meyenii Nutrition 0.000 description 4
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 4
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241001269238 Data Species 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 3
- 238000003919 heteronuclear multiple bond coherence Methods 0.000 description 3
- 238000002114 high-resolution electrospray ionisation mass spectrometry Methods 0.000 description 3
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000012306 spectroscopic technique Methods 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000002211 ultraviolet spectrum Methods 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 Hydrogen imidazoles Chemical class 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 2
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 2
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000013642 negative control Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- DWNBOPVKNPVNQG-LURJTMIESA-N (2s)-4-hydroxy-2-(propylamino)butanoic acid Chemical compound CCCN[C@H](C(O)=O)CCO DWNBOPVKNPVNQG-LURJTMIESA-N 0.000 description 1
- 208000010507 Adenocarcinoma of Lung Diseases 0.000 description 1
- 241000554155 Andes Species 0.000 description 1
- 241000208340 Araliaceae Species 0.000 description 1
- 241000219193 Brassicaceae Species 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 description 1
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 description 1
- 208000000236 Prostatic Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003005 anticarcinogenic agent Substances 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- WQJONRMBVKFKOB-UHFFFAOYSA-N cyanatosulfanyl cyanate Chemical compound N#COSOC#N WQJONRMBVKFKOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 description 1
- 201000005249 lung adenocarcinoma Diseases 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 238000002390 rotary evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 229930003936 thiazole alkaloid Natural products 0.000 description 1
- 150000003557 thiazoles Chemical class 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D513/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for in groups C07D463/00, C07D477/00 or C07D499/00 - C07D507/00
- C07D513/02—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for in groups C07D463/00, C07D477/00 or C07D499/00 - C07D507/00 in which the condensed system contains two hetero rings
- C07D513/04—Ortho-condensed systems
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Medicines Containing Plant Substances (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了一种玛咖素A衍生物 (I和II) 的合成制备方法和应用，其合成路线为：所述的玛咖素A衍生物为玛咖素A的合成类衍生物 (I和II)，英文名为meyeniin A derivatives，该类化合物是以从药用植物玛咖中分离得到的新颖天然生物碱meyeniin A为模板，以前体半胱氨酸为起始原料，通过两步化学反应合成得到的一系列人工类似物，其基本结构特点是由一个六氢咪唑[1,5‑c]噻唑母核和一个不同取代基的苄基取代基组成，其侧链取代基上不同取代基决定了这类化合物的多样性。本发明的玛咖素A的合成类衍生物均为首次合成，且部分衍生物具有潜在的生物活性，可作为抗肿瘤药物的先导化合物，有一定的研究价值和应用前景。
Description
技术领域
本发明属于天然产物有机合成和结构修饰技术领域，具体涉及一种玛咖素A衍生物 (I和II) 的合成制备方法和应用。
背景技术
玛咖 (Lepidium meyenii Walp)，为十字花科独行菜属1~2年生草本植物，原产海拔3500~4500 m 的南美安第斯山区，为当地常用的药用植物以及食用材料，素有“秘鲁人参”的美誉；我国于1990年初引种，其中云南丽江香格里拉地区为主要种植地区，种植规模不断扩大，针对该植物的化学成分和生物活性研究发现，该植物中含有一种具有新颖的六氢咪唑[1,5-c]噻唑类生物碱(+)-玛咖素A，且该化合物表现了一定的细胞毒活性，提示该成分可能是玛咖作为药食两用植物的主要活性成分之一；为了进一步挖掘该分子的化学和生物空间，本专利对(+)-玛咖素A及其衍生物进行了有机合成研究，首次完成了(+)-玛咖素A的全合成及其结构修饰研究。
本发明通过醛与氨（巯）基的缩合反应和Edman降解反应而得到各种不同侧链取代的玛咖素A的合成类衍生物 (I和II)，并发现部分化合物表现了较好的细胞毒作用；由于本发明的先导化合物玛咖素A来源于安全健康的药食两用植物，其活性衍生物可作为抗癌药物的先导性化合物，具有一定的研究价值和应用前景。
发明内容
本发明的第一目的是阐述和提供一种玛咖素A的合成类衍生物 (I和II)；第二目的在于提供所述的玛咖素A的合成类衍生物 (I和II)的制备方法；第三目的在于提供所述的玛咖素A的合成类衍生物 (I和II)在制备抗癌药物中的应用。
本发明的第一目的是这样实现的，所述的玛咖素A的合成类衍生物 (I和II)，英文名为meyeniin A derivatives，该类化合物是以从药用植物玛咖中分离得到的新颖天然生物碱meyeniin A为模板，以前体半胱氨酸为起始原料，通过两步化学反应合成得到的一系列人工类似物，其基本结构特点是由一个六氢咪唑[1,5-c]噻唑母核和一个不同取代基的苄基取代基组成，其侧链取代基上不同取代基决定了这类化合物的多样性;部分化合物I-1~II-12的结构式为：
。
本发明的第二目的是这样实现的，所述的玛咖素A衍生物的制备方法，其特点是：所述制备方法是以前体半胱氨酸为起始原料，通过醛与氨（巯）基的缩合反应生成噻唑中间体 (A)，进一步与各种异硫氰酸酯发生Edman降解反应 (B) 而得到各种不同侧链取代的玛咖素A的合成类衍生物 (I和II)。具体为：
（A）醛与氨（巯）基的缩合反应生成噻唑中间体 (A)：L或D型半胱氨酸 (0.12~12 g,1.0~100.0 mmol) 溶解在4~400 mL 的1:1的甲醇水溶液中，充分搅拌溶解后，加入醋酸钾(0.118~11.8 g, 1.2~120.0 mmol)，搅拌10分钟后，再加入甲醛 (0.066~6.6 g, 1.50~150.0 mmol)，用氮气保护，室温反应2~10小时。反应液用旋转蒸发仪减压浓缩至1/5溶剂，减压抽滤后用5~500 mL 甲醇洗涤3次，真空干燥箱中干燥1~12小时，得白色不容物 (0.135~13.5 g, 70~95%)，一维和二维核磁共振鉴定化合物为中间体A。
。
（B）Edman降解反应 (B) 制备不同侧链取代的玛咖素A的合成类衍生物 (I和II)：A步骤所得的中间体A (14.7~1470 mg, 0.1~10.0 mmol) 和不同的异硫氰酸酯 (0.12~12mmol) 溶解在1~100 mL 吡啶中，用氮气保护，室温反应12小时，点板检测原料消失，用1M稀酸溶液调节PH小于3，用等体积有机溶剂萃取3~5次，合并滤液。旋转蒸发仪上浓缩样品，真空干燥箱中干燥1~12小时，各种纯化手段得到白色或者黄色油状物 (0.082~8.2 mmol)，一维和二维核磁共振鉴定化合物为不同侧链取代的玛咖素A的合成类衍生物 (I和II)。
。
本发明的第三目的是这样实现的，所述的玛咖素A的合成类衍生物 (I和II)在制备抗肿瘤药物中的应用。其代表性化合物如下所示：
。
以玛咖素A的合成类衍生物 (I和II)为原料，进行五株细胞株体外抗肿瘤活性评价，分别为早幼细胞(HL-60)、肺癌细胞(A549)、人神经母细胞瘤细胞(SHSY5Y)、前列腺癌细胞(PC3)和乳腺癌细胞(MCF7)，部分化合物对不同细胞株具有较好的细胞毒活性，IC50值分别的范围从2.5~35.5 μM。以上结果揭示了本发明的化合物在制备抗癌药物、功能食品、保健品中有良好的潜力。
附图说明
图1 I-1的DEPT谱。
图2 II-1的DEPT谱。
图3 I-2的DEPT谱。
图4 II-2的DEPT谱。
图5 I-3的DEPT谱。
图6 II-3的DEPT谱。
图7 I-1的CD谱。
图8 II-1的CD谱。
图9 I-2的CD谱。
图10 II-2的CD谱。
图11 I-3的CD谱。
图12 II-3的CD谱。
图13玛咖素A的1H和13C NMR数据以及HMBC相关（溶剂CDCl3）(100 and 400 MHz)。
图14 I-2和II-2的1H和13C NMR数据以及HMBC相关（溶剂CDCl3）(100 and 400 MHz)。
图15 I-3和II-3的1H和13C NMR数据以及HMBC相关（溶剂CDCl3）(100 and 400MHz)。
图16 玛咖素A的合成类衍生物 (I和II)的细胞毒活性。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或改进，均落入本发明的保护范围。
下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或改进，均落入本发明的保护范围。
本发明所述的玛咖素A的合成类衍生物 (I和II)，英文名为meyeniin Aderivatives，该类化合物是以从药用植物玛咖中分离得到的新颖天然生物碱meyeniin A为模板，以前体半胱氨酸为起始原料，通过两步化学反应合成得到的一系列人工类似物，其基本结构特点是由一个六氢咪唑[1,5-c]噻唑母核和一个不同取代基的苄基取代基组成，其侧链取代基上不同取代基决定了这类化合物的多样性。部分化合物I-1~II-12的结构式为：
。
本发明所述的玛咖素A衍生物的制备方法，其特点是：所述制备方法是以前体半胱氨酸为起始原料，通过醛与氨（巯）基的缩合反应生成噻唑中间体 (A)，进一步与各种异硫氰酸酯发生Edman降解反应 (B) 而得到各种不同侧链取代的玛咖素A的合成类衍生物 (I和II)。具体为：
（A）醛与氨（巯）基的缩合反应生成噻唑中间体 (A)：L或D型半胱氨酸 (0.12~12 g,1.0~100.0 mmol) 溶解在4~400 mL 的1:1的甲醇水溶液中，充分搅拌溶解后，加入醋酸钾(0.118~11.8 g, 1.2~120.0 mmol)，搅拌10分钟后，再加入甲醛 (0.066~6.6 g, 1.50~150.0 mmol)，用氮气保护，室温反应2~10小时。反应液用旋转蒸发仪减压浓缩至1/5溶剂，减压抽滤后用5~500 mL 甲醇洗涤3次，真空干燥箱中干燥1~12小时，得白色不容物 (0.135~13.5 g, 70~95%)，一维和二维核磁共振鉴定化合物为中间体A。
。
（B）Edman降解反应 (B) 制备不同侧链取代的玛咖素A的合成类衍生物 (I和II)：A步骤所得的中间体A (14.7~1470 mg, 0.1~10.0 mmol) 和不同的异硫氰酸酯 (0.12~12mmol) 溶解在1~100 mL 吡啶中，用氮气保护，室温反应12小时，点板检测原料消失，用1M稀酸溶液调节PH小于3，用等体积有机溶剂萃取3~5次，合并滤液。旋转蒸发仪上浓缩样品，真空干燥箱中干燥1~12小时，各种纯化手段得到白色或者黄色油状物 (0.082~8.2 mmol)，一维和二维核磁共振鉴定化合物为不同侧链取代的玛咖素A的合成类衍生物 (I和II)。
。
本发明所述的玛咖素A的合成类衍生物 (I和II)在制备抗肿瘤药物中的应用。其代表性化合物如下所示：
。
以玛咖素A的合成类衍生物 (I和II)为原料，进行五株细胞株体外抗肿瘤活性评价，分别为早幼细胞(HL-60)、肺癌细胞(A549)、人神经母细胞瘤细胞(SHSY5Y)、前列腺癌细胞(PC3)和乳腺癌细胞(MCF7)，部分化合物对不同细胞株具有较好的细胞毒活性，IC50值分别的范围从2.5~35.5 μM。以上结果揭示了本发明的化合物在制备抗癌药物、功能食品、保健品中有良好的潜力。
实施例1
以前体半胱氨酸为起始原料，通过醛与氨（巯）基的缩合反应生成噻唑中间体 (A)，进一步与异硫氰酸酯发生Edman降解反应 (B) 而得到玛咖素A (I-1和II-1)。
（A）醛与氨（巯）基的缩合反应生成噻唑中间体 (A)：L或D型半胱氨酸 (1.21 g, 10.0mmol) 溶解在40 mL 的1:1的甲醇水溶液中，充分搅拌溶解后，加入醋酸钾 (1.18 g, 12.0mmol)，搅拌10分钟后，再加入甲醛(0.66 g, 15.0 mmol)，用氮气保护，室温反应3小时。反应液用旋转蒸发仪减压浓缩至1/5溶剂，减压抽滤后用50 mL 甲醇洗涤3次，真空干燥箱中干燥1~12小时，得白色不容物 (1.35 g, 9.2 mmol, 92%)，一维和二维核磁共振鉴定化合物为中间体A。
。
（B）Edman降解反应 (B) 制备玛咖素A (I-1和II-1)：A步骤所得的中间体A (147 mg,1.0 mmol) 和3,4-(methylenedioxy)-异硫氰酸酯 (1.2 mmol) 溶解在10 mL 吡啶中，用氮气保护，室温反应12小时，点板检测原料消失，用1M稀酸溶液调节PH小于3，用等体积有机溶剂萃取3~5次，合并滤液。旋转蒸发仪上浓缩样品，真空干燥箱中干燥1~12小时，各种纯化手段得到白色或者黄色油状物 (264 mg, 0.82 mmol, 82%)，一维和二维核磁共振鉴定化合物为玛咖素A (I-1和II-1)。
。
实施例2
以前体半胱氨酸为起始原料，通过醛与氨（巯）基的缩合反应生成噻唑中间体 (A)，进一步与异硫氰酸酯发生Edman降解反应 (B) 而得到I-2和II-2。
（A）醛与氨（巯）基的缩合反应生成噻唑中间体 (A)：L或D型半胱氨酸 (0.121 g, 1.0mmol) 溶解在5 mL 的1:1的甲醇水溶液中，充分搅拌溶解后，加入醋酸钾 (0.118 g, 1.2mmol)，搅拌10分钟后，再加入甲醛(0.066 g, 1.5 mmol)，用氮气保护，室温反应5小时。反应液用旋转蒸发仪减压浓缩至1/5溶剂，减压抽滤后用10 mL 甲醇洗涤3次，真空干燥箱中干燥1~12小时，得白色不容物 (0.135 g, 0.8 mmol, 80%)，一维和二维核磁共振鉴定化合物为中间体A。
。
（B）Edman降解反应 (B) 制备I-2和II-2：A步骤所得的中间体A (147 mg, 1.0 mmol)和异硫氰酸酯 (1.2 mmol) 溶解在10 mL 吡啶中，用氮气保护，室温反应12小时，点板检测原料消失，用1M稀酸溶液调节PH小于3，用等体积有机溶剂萃取3~5次，合并滤液。旋转蒸发仪上浓缩样品，真空干燥箱中干燥1~12小时，各种纯化手段得到白色或者黄色油状物 (227mg, 0.82 mmol, 82%)，一维和二维核磁共振鉴定化合物为I-2和II-2。
。
实施例3
以前体半胱氨酸为起始原料，通过醛与氨（巯）基的缩合反应生成噻唑中间体 (A)，进一步与异硫氰酸酯发生Edman降解反应 (B) 而得到I-3和II-3。
（A）醛与氨（巯）基的缩合反应生成噻唑中间体 (A)：L或D型半胱氨酸 (0.121 g, 1.0mmol) 溶解在5 mL 的1:1的甲醇水溶液中，充分搅拌溶解后，加入醋酸钾 (0.118 g, 1.2mmol)，搅拌10分钟后，再加入甲醛(0.066 g, 1.5 mmol)，用氮气保护，室温反应5小时。反应液用旋转蒸发仪减压浓缩至1/5溶剂，减压抽滤后用10 mL 甲醇洗涤3次，真空干燥箱中干燥1~12小时，得白色不容物 (0.135 g, 0.8 mmol, 80%)，一维和二维核磁共振鉴定化合物为中间体A。
。
（B）Edman降解反应 (B) 制备I-3和II-3：A步骤所得的中间体A (147 mg, 1.0 mmol)和3-甲氧基-异硫氰酸酯 (1.2 mmol) 溶解在10 mL 吡啶中，用氮气保护，室温反应12小时，点板检测原料消失，用1M稀酸溶液调节PH小于3，用等体积有机溶剂萃取3~5次，合并滤液。旋转蒸发仪上浓缩样品，真空干燥箱中干燥1~12小时，各种纯化手段得到白色或者黄色油状物 (246 mg, 0.8 mmol, 80%)，一维和二维核磁共振鉴定化合物为I-3和II-3。
。
实例4
取实施例1制备的玛咖素A (I-1和II-1)，为无色粉末；测定方法为：用核磁共振，结合其它波谱技术鉴定结构：
（1）紫外光谱（溶剂为甲醇）：276 (0.246), 241 (0.190), 203 (0.548) nm;
（2）红外光谱（溴化钾压片）：3682, 3430, 3068, 2969, 2924, 2855, 2779, 2046,1852, 1748, 1444, 1037 cm-1；
（3）HRESIMS显示本发明化合物准分子离子峰m/z323.0520 [M+H]+（计算值为323.0519for C14H15N2O3S2），结合13C 和1H NMR谱（图1和图2，碳谱氢谱数据归属见图13）给出其分子式为C14H14N2O3S2；1H NMR（CDCl3，400 MHz）和13C NMR（CDCl3，100 MHz）数据，见图13。
实例5
取实施例2制备的I-2和II-2，为无色粉末或者油状物；测定方法为：用核磁共振，结合其它波谱技术鉴定结构：
（1）紫外光谱（溶剂为甲醇）：274 (0.451), 246 (0.315), 204 (0.458) nm；
（2）红外光谱（溴化钾压片）：3427, 3108, 3062, 2974, 2926, 2582, 1956, 1856,1751, 1425, 938, 701 cm-1；
（3）HRESIMS显示本发明化合物准分子离子峰m/z279.0627 [M+H]+（计算值为279.0620for C13H14N2OS2），结合13C 和1H NMR谱（图1和图2，碳谱氢谱数据归属见图14）给出其分子式为C13H14N2OS2；1H NMR（CDCl3，400 MHz）和13C NMR（CDCl3，100 MHz）数据，见图14。
实例6
取实施例3制备的I-3和II-3，为无色粉末或者油状物；测定方法为：用核磁共振，结合其它波谱技术鉴定结构：
（1）紫外光谱（溶剂为甲醇）：201 (0.319), 216 (0.186), 245 (0.128) nm;
（2）红外光谱（溴化钾压片）：3679, 3427, 3054, 2925, 2854, 1749, 1604, 1424,1341, 1267, 1158, 1042 cm-1；
（3）HRESIMS显示本发明化合物准分子离子峰m/z 309.0729 [M+H]+（计算值为309.0726 for C14H16N2O2S2），结合13C 和1H NMR谱（图1和图2，碳谱氢谱数据归属见图15）给出其分子式为C14H16N2O2S2；1H NMR（CDCl3，400 MHz）和13C NMR（CDCl3，100 MHz）数据，见图15。
实施例7
取实施例1制备的玛咖生物碱(+)-玛咖素A，分别按实施例4中的方法进行结构测定，所得的(+)-玛咖素A进行体外抗肿瘤活性测试，试验情况如下：
五株细胞株分别为早幼细胞(HL-60)、肺癌细胞(A549)、人神经母细胞瘤细胞(SHSY5Y)、前列腺癌细胞(PC3)和乳腺癌细胞(MCF7)，均由中国科学院上海药物研究所提供；
以上细胞与不同浓度化合物温育72小时，每株细胞的实验均重复一次，用两次实验的结果进行数据处理，采用改良MTT法评价化合物对细胞增殖的抑制程度，计算抑制率，根据抑制率采用Logit方法计算IC50，比较化合物的体外抗肿瘤活性；
细胞的增殖抑制率 = (空白对照OD值-加药孔的OD值) /空白对照OD值×100%；
方法为改良MTT法，具体方法为：
取对数生长期的悬浮细胞，将细胞浓度调整为4×104/mL，加入96 孔培养板，90 µL/孔；阳性对照为顺铂，用生理盐水溶解；每孔分别加入10 μL不同浓度的样品(1号试液-5号试液)；加样组及对照组均设4个复孔，加样组、阳性对照组的高浓度组还设培养基的加药平行孔，每块板均设有4个空白对照孔 (仅加培养基)；样品的终浓度分别为10-2、10-1、1、10及102 µg/mL，相应DMSO的终浓度分别为0.1%、0.01%、0.001%、0.0001%、0.00001%；样品在终浓度102 µg/mL时，用0.1% DMSO作为溶剂对照，其余浓度均用生理盐水作阴性对照；阳性对照药顺铂的终浓度为10-1、1、10 µg/mL。细胞在37摄氏度，5% CO2培养箱中分别孵育48小时后，加入MTT (5 mg/ml, Sigma)，10 µL/孔；继续培养4小时后，加入三联液 [10% SDS-5%异丁醇-0.012mol/L HCL (w/v/v)]，100 µL/孔，放置过夜后用酶标仪在570 nm、630 nm双波长下测定各孔的OD值；
实验结果表明：经对早幼HL-60细胞、肺腺癌A549细胞、人骨髓神经母细胞瘤SHSY5Y细胞、人前列腺癌PC3细胞、人乳腺癌MCF7细胞的细胞毒活性实验，其对HL-60、A549和MCF7细胞株具有较好的细胞毒活性，IC50值分别达14.41、32.22和33.14 μM，对其它两株细胞活性较弱。
实施例8
类似实例1~3的方法制备所得的不同侧链取代的玛咖素A的合成类衍生物 (I和II) 进行体外抗肿瘤活性测试，试验情况如下：
五株细胞株分别为早幼细胞(HL-60)、肺癌细胞(A549)、人神经母细胞瘤细胞(SHSY5Y)、前列腺癌细胞(PC3)和乳腺癌细胞(MCF7)，均由中国科学院上海药物研究所提供；
以上细胞与不同浓度化合物温育72小时，每株细胞的实验均重复一次，用两次实验的结果进行数据处理，采用改良MTT法评价化合物对细胞增殖的抑制程度，计算抑制率，根据抑制率采用Logit方法计算IC50，比较化合物的体外抗肿瘤活性；
细胞的增殖抑制率 = (空白对照OD值-加药孔的OD值) /空白对照OD值×100%；
方法为改良MTT法，具体方法为：
取对数生长期的悬浮细胞，将细胞浓度调整为4×104/mL，加入96 孔培养板，90 µL/孔；阳性对照为顺铂，用生理盐水溶解；每孔分别加入10 μL不同浓度的样品(1号试液-5号试液)；加样组及对照组均设4个复孔，加样组、阳性对照组的高浓度组还设培养基的加药平行孔，每块板均设有4个空白对照孔 (仅加培养基)；样品的终浓度分别为10-2、10-1、1、10及102 µg/mL，相应DMSO的终浓度分别为0.1%、0.01%、0.001%、0.0001%、0.00001%；样品在终浓度102 µg/mL时，用0.1% DMSO作为溶剂对照，其余浓度均用生理盐水作阴性对照；阳性对照药顺铂的终浓度为10-1、1、10 µg/mL；细胞在37摄氏度，5% CO2培养箱中分别孵育48小时后，加入MTT (5 mg/ml, Sigma)，10 µL/孔；继续培养4小时后，加入三联液 [10% SDS-5%异丁醇-0.012mol/L HCL (w/v/v)]，100 µL/孔，放置过夜后用酶标仪在570 nm、630 nm双波长下测定各孔的OD值；结果图16所示。
Claims (3)
1.所述的玛咖素A衍生物为玛咖素A的合成类衍生物 (I和II)，英文名为meyeniin Aderivatives，该类化合物是以从药用植物玛咖中分离得到的新颖天然生物碱meyeniin A为模板，以前体半胱氨酸为起始原料，通过两步化学反应合成得到的一系列人工类似物，其基本结构特点是由一个六氢咪唑[1,5-c]噻唑母核和一个不同取代基的苄基取代基组成，其侧链取代基上不同取代基决定了这类化合物的多样性。部分化合物的结构式为：
2.一种权利要求1所述的玛咖素A衍生物的制备方法，其特点是：所述制备方法是以前体半胱氨酸为起始原料，通过醛与氨（巯）基的缩合反应生成噻唑中间体 (A)，进一步与各种异硫氰酸酯发生Edman降解反应 (B) 而得到各种不同侧链取代的玛咖素A的合成类衍生物 (I和II)。具体为：
（A）醛与氨（巯）基的缩合反应生成噻唑中间体 (A)：L或D型半胱氨酸 (0.12~12 g,1.0~100.0 mmol) 溶解在4~400 mL 的1:1的甲醇水溶液中，充分搅拌溶解后，加入醋酸钾(0.118~11.8 g, 1.2~120.0 mmol)，搅拌10分钟后，再加入甲醛 (0.066~6.6 g, 1.50~150.0 mmol)，用氮气保护，室温反应2~10小时。反应液用旋转蒸发仪减压浓缩至1/5溶剂，减压抽滤后用5~500 mL 甲醇洗涤3次，真空干燥箱中干燥1~12小时，得白色不容物 (0.135~13.5 g, 70~95%)，一维和二维核磁共振鉴定化合物为中间体A。
（B）Edman降解反应 (B) 制备不同侧链取代的玛咖素A的合成类衍生物 (I和II)：A步骤所得的中间体A (14.7~1470 mg, 0.1~10.0 mmol) 和不同的异硫氰酸酯 (0.12~12mmol) 溶解在1~100 mL 吡啶中，用氮气保护，室温反应12小时，点板检测原料消失，用1M稀酸溶液调节PH小于3，用等体积有机溶剂萃取3~5次，合并滤液。旋转蒸发仪上浓缩样品，真空干燥箱中干燥1~12小时，各种纯化手段得到白色或者黄色油状物 (0.082~8.2 mmol)，一维和二维核磁共振鉴定化合物为不同侧链取代的玛咖素A的合成类衍生物 (I和II)。
3.一种权利要求1和2所述的玛咖素A的合成类衍生物 (I和II)在制备抗肿瘤药物中的应用。其代表性化合物如下所示：
以玛咖素A的合成类衍生物 (I和II)为原料，进行五株细胞株体外抗肿瘤活性评价，分别为早幼细胞(HL-60)、肺癌细胞(A549)、人神经母细胞瘤细胞(SHSY5Y)、前列腺癌细胞(PC3)和乳腺癌细胞(MCF7)，部分化合物对不同细胞株具有较好的细胞毒活性，IC50值分别的范围从2.5~35.5 μM。以上结果揭示了本发明的化合物在制备抗癌药物、功能食品、保健品中有良好的潜力。本发明化合物结构新颖，生物活性显著，且其先导化合物玛咖素A来源于安全健康的药食两用植物，可作为抗癌药物的先导性化合物，具有一定的研究价值和应用前景。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710135517.5A CN107056818A (zh) | 2017-03-09 | 2017-03-09 | 玛咖素a衍生物的合成制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710135517.5A CN107056818A (zh) | 2017-03-09 | 2017-03-09 | 玛咖素a衍生物的合成制备方法和应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107056818A true CN107056818A (zh) | 2017-08-18 |
Family
ID=59622177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710135517.5A Pending CN107056818A (zh) | 2017-03-09 | 2017-03-09 | 玛咖素a衍生物的合成制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107056818A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111134359A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-05-12 | 云南中烟工业有限责任公司 | 一种天然氮-硫杂环化合物在降低卷烟烟气重金属中的应用 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104382975A (zh) * | 2014-10-24 | 2015-03-04 | 昆明朗盛生物科技有限公司 | 玛咖提取物的制备方法及用途 |
| CN105077285A (zh) * | 2015-09-24 | 2015-11-25 | 上海韬鸿化工科技有限公司 | 玛咖酵素及其制备方法 |
-
2017
- 2017-03-09 CN CN201710135517.5A patent/CN107056818A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104382975A (zh) * | 2014-10-24 | 2015-03-04 | 昆明朗盛生物科技有限公司 | 玛咖提取物的制备方法及用途 |
| CN105077285A (zh) * | 2015-09-24 | 2015-11-25 | 上海韬鸿化工科技有限公司 | 玛咖酵素及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| MIN ZHOU,ET AL: "(+)-Meyeniins A−C, Novel Hexahydroimidazo[1,5‑c]thiazole Derivatives from the Tubers of Lepidium meyenii: Complete Structural Elucidation by Biomimetic Synthesis and Racemic Crystallization", 《J. AGRIC. FOOD CHEM.》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111134359A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-05-12 | 云南中烟工业有限责任公司 | 一种天然氮-硫杂环化合物在降低卷烟烟气重金属中的应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102268046B (zh) | 基于9-咪蒽腙的类顺铂型配合物及其合成方法和应用 | |
| Tabrizi et al. | Copper (II), cobalt (II) and nickel (II) complexes of juglone: synthesis, structure, DNA interaction and enhanced cytotoxicity | |
| CN102408452A (zh) | 四吡啶基卟啉桥联十字形四核铂配合物及其制备方法和抗肿瘤活性 | |
| CN102250150B (zh) | 有机杂化四核铂配合物及其制备方法和在制备抗肿瘤药物中的应用 | |
| CN104086617A (zh) | 闭花木酮Cleistanone的二甲胺衍生物、制备方法及其用途 | |
| CN107056818A (zh) | 玛咖素a衍生物的合成制备方法和应用 | |
| CN103864810A (zh) | 一种新颖的10-羟基喜树碱10位衍生物制备方法及其在抗肿瘤药物中的应用 | |
| CN102746226B (zh) | 吖啶衍生物及其制备方法和应用 | |
| CN106565755B (zh) | 以1-吡啶-6-甲氧基-β-咔啉为配体的硝酸铜(II)螯合物及其合成方法和应用 | |
| CN104262130B (zh) | 一种海洋微生物来源的萘醌类化合物、制备方法及其用途 | |
| CN113336798B (zh) | 一种基于三均嗪的三核铂配合物及其制备方法和应用 | |
| CN101550098B (zh) | 4-异硫尿基丁腈盐酸盐及其衍生物的用途 | |
| CN110028478A (zh) | 一类布雷菲德菌素a的4,7-位拼合氮芥衍生物的制备方法和用途 | |
| CN101412737B (zh) | 抗肿瘤二吡啶甲基取代氨基酸锰配合物及其制备和应用 | |
| CN102485735B (zh) | 6-果糖氨-4-芳胺基喹唑啉衍生物及其用途 | |
| CN106883251A (zh) | 一种氨基酸多吡啶铜配合物及其制备方法和应用 | |
| CN106928224B (zh) | 吲哚类槐定碱衍生物及其制备方法 | |
| CN109776575A (zh) | 川芎嗪一叶萩碱二聚体及其制备方法与应用 | |
| CN107446002B (zh) | 以1-吡啶-6-甲氧基-β-咔啉为配体的硝酸镍(II)螯合物及其合成方法和应用 | |
| CN101560223B (zh) | 磷酰化氨基酸二苯乙烯衍生物及其制备方法与应用 | |
| Sajid et al. | Fabrication, Characterization, and In Vitro Testing of Quercetin–Copper (II) Complex | |
| CN114315680B (zh) | 一种大麻二酚-2-吡咯烷酸酯及其应用 | |
| CN114989214B (zh) | 一种紫草素氨基磷酸酯杂合体及其合成方法和应用 | |
| CN107674075A (zh) | 一种天然新骨架含硫生物碱的仿生合成方法及应用 | |
| CN109206389A (zh) | 异土木香内酯衍生物，其药物组合物及其用途 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170818 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |