CN107935848A

CN107935848A - 一种六茜素衍生物及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN107935848A
Application number: CN201711165233.7A
Authority: CN
Inventors: 梁剑平; 刘宇; 郝宝成; 王学红; 陶蕾; 郭建钊; 郭文柱; 赵凤舞; 杨珍; 江红格; 贾忠; 张新刚; 王震; 陈虹
Original assignee: Lanzhou Institute of Animal Husbandry and Veterinary Medicine CAAS
Current assignee: HENAN HUA MU BIOLOGICAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.
Priority date: 2017-11-21
Filing date: 2017-11-21
Publication date: 2018-04-20
Anticipated expiration: 2037-11-21
Also published as: CN107935848B

Abstract

本发明公开一种六茜素衍生物。该六茜素衍生物具有如下化学结构式：

Description

一种六茜素衍生物及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于医药领域，具体涉及一种六茜素衍生物及其制备方法，以及在制备抗炎、镇痛药物中的应用。

背景技术

六茜素为鹿蹄草科植物鹿蹄草或普通鹿蹄草的有效成分氢醌类化合物，又名鹿蹄草素、甲基氢醌，化学名为2-甲基-1,4-苯二酚。临床研究表明，鹿蹄草素具有抗菌作用强、抗菌谱广、毒性低等特点，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌等20多种病原菌有较强的抑制作用，尤其对多种病菌引起的呼吸道、胃肠道、泌尿及生殖系统感染疾病具有良好的疗效，且优于其他抗菌药。天然的六茜素在鹿蹄草中含量较少，且提取步骤复杂、成本高，人工合成的六茜素为色片状结晶，易溶于水及某些有机溶剂，其无色水溶液在室温下久置会变为微红色至酱油汤色，故宜现用现配。临床试验研究表明，六茜素对奶牛乳腺炎、奶牛子宫内膜炎、仔猪水肿病、仔猪黄白痢、猪综合性腹泻、雏鸡白痢等动物疾病具有显著的疗效。

布洛芬，化学名为α-甲基-4-(2-甲基丙基)苯乙酸，具有抗炎、镇痛、解热作用，由于具有比阿斯匹林、保泰松和扑热息痛强的抗炎、解痛、退热作用，布洛芬倍受消费者青睐。事实上布洛芬在临床使用后，对治疗关节痛、神经痛及其它疾病引起的全身症状，做出了巨大的贡献，据有关资料报道，其销售量远远高于同类解热镇痛药，各国药典也推荐使用，已经成为市场上的支柱产品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种六茜素衍生物，该衍生物为六茜素与布洛芬的酯化物，其表现出明显优于六茜素和布洛芬单独或物理混合的药效。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种六茜素衍生物，具有如下化学结构式：

本发明六茜素衍生物的急性毒性试验结果表明其无毒，而且药效学试验表明，与六茜素、布洛芬原药及等当量的物理混合相比，该六茜素衍生物具有更好的抗炎和镇痛效果。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是DCC脱水酯化法的反应机理；

图2是本发明六茜素衍生的红外图谱，其中，1：布洛芬，2：六茜素，3：衍生物。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

(一)本发明六茜素衍生物的合成

反应如下：

六茜素结构中存在酚羟基，布洛芬有羧基，他们之间的酯化可直接采用N,N'-二环己基碳二酰亚胺(DCC，二环己基碳二亚胺)脱水酯化法，其反应机理见图1。N,N-二环己基碳二酰亚胺和4-二甲氨基吡啶(DCC/DMAP)能直接催化空间位阻较大的六茜素和布洛芬的酯化反应，DCC是酯化优良的脱水剂，在DCC的脱水下，酯化反应在室温下可顺利进行，DCC吸水后生成不溶于反应介质的双环己基脲，它以固体状态析出，可过滤除去，操作简便，容易与产物进行分离，后处理容易，且整个反应条件温和，但产率较低。本发明则在上述DCC脱水酯化法基础上采用三乙胺提供碱性环境，用三乙胺活化六茜素中的羟基，获得较好的结果。

1.材料与仪器

1.1实验药品及试剂

六茜素，含量99.2％，自制；布洛芬，含量94.2％，浙江省巨化集团公司制药厂；N,N'-二环己基碳二酰亚胺(DCC)，分析纯，四川成都科龙化工试剂厂；4-二甲氨基吡啶(DMAP)，分析纯，四川成都科龙化工试剂厂。

1.2实验仪器

85-2恒温加热磁力攒拌器，杭州仪表电机有限公司；RE-2000旋转蒸发仪，上海亚荣生化仪器厂；101A-4电热鼓风干燥箱，上海实验仪器厂。

2.方法与结果

合成工艺：

精密称取布洛芬和六茜素置于100mL的圆底烧瓶中，加入乙酸乙酯10mL、丙酮10mL(用无水硫酸钠脱水处理)和三乙胺(相对密度(水＝1)：0.73)溶解，此为A液。

称取DCC和DMAP置于烧杯中，加入10mL乙酸乙酯和10mL丙酮(用无水硫酸钠脱水处理)溶解，此为B液。

将B液逐滴加入到A液中，在滴加的过程中，用冰浴控制反应温度2-4℃，磁力搅拌。滴加完毕后，在2-4℃搅拌30min，然后拆除冰浴锅，在室温条件下磁力搅拌反应一段时间。反应完毕后，旋转蒸发除去溶剂，剩余物再加20mL乙酸乙酯溶解，4℃冷藏放置24h后过滤，滤液中加入5％氢氧化钠溶液萃取，除去未反应的六茜素和布洛芬。分液，将有机溶剂挥干，真空干燥得六茜素衍生物。整个反应过程，利用薄层层析法跟踪检测。所得的六茜素衍生物为白色晶体状固体(红外图谱如图2所示)，这样一方面增加了六茜素稳定性，另一方面可能会降低布洛芬游离羧基对胃肠道的刺激。

六茜素、布洛芬、六茜素衍生物的理化参数

2.1合成工艺优化

2.1.1原料配比的影响

固定2.6g DCC、0.3g DMAP、1.1g六茜素，2mL三乙胺，室温反应4h。考察六茜素/布洛芬摩尔比对收率的影响，结果见表1-1。

表1-1原料配比对收率的影响

由表1-1可知，随着六茜素/布洛芬摩尔比的提高，产物收率増加明显，但当六茜素/布洛芬摩尔配比提高到1:1.42后，收率增加并不明显，而且造成原料浪费。因此，六茜素与布洛芬的摩尔比可控制在1:1～2，较佳的摩尔比为1:1.4～1.5，最佳的摩尔比为1:1.42，

2.1.2脱水剂用量对收率的影响

固定0.3g DMAP、1.1g六茜素，2mL三乙胺，室温反应4h，六茜素/布洛芬摩尔比为1:1.42。考察DCC用量对产物收率的影响，结果见表1-2。

表1-2DCC用量对收率的影响

由表1-2可知，其他条件相同时，DCC用量对收率有一定的影响，随着DCC用量的增加，收率有一些增加，可能是因为DCC在反应过程中起着脱水的作用，将另一产物水迅速的除去，有利于反应向右的进行，但收率增加并不明显。可能是因为DCC量的增加，在反应产物提纯的一步中，冷藏沉淀双环己基脲(DCU)时，将反应产物附着沉淀了一部分。但当DCC用量达到2.6g时，再增加DCC的量，收率变化很小。而且DCC用量过多影响产物的纯化分离。因此，DCC的用量可控制在六茜素质量的1～5倍，较佳的为六茜素质量的2.3～2.4倍。

2.1.3反应时间对收率的影响

固定2.6g DCC、0.3g DMAP、1.1g六茜素，2mL三乙胺，六茜素/布洛芬摩尔比1:1.42。考察反应时间对产物收率的影响，结果见表1-3。

表1-3反应时间对收率的影响

由表1-3可知，反应时间对收率有一定的影响，从2h到8h时，随着反应时间的增加，产物收率增加，但增加的不明显。反应时间控制在2-8h均可，从成本和收率的角度，反应时间确定为4h较为有利。

2.1.4三乙胺对收率的影响

固定2.6g DCC、0.3g DMAP、1.1g六茜素，六茜素/布洛芬摩尔比1:1.42，反应时间为10h。考查三乙胺的用量对产物收率的影响，结果见表1-4。

表1-4三乙胺用量对收率的影响

由表1-4可知，三乙胺用量对收率的影响较大。从1到4mL时，开始随着三乙胺用量增加，产物收率增加。当大于2mL后，收率下降。因此，三乙胺的用量可控制为六茜素质量的0.5～3倍，较佳的为六茜素质量的1.3～1.4倍，最佳的为六茜素质量的1.33倍。

2.15DMAP对收率的影响

固定2.6g DCC、2ml三乙胺、1.1g六茜素，六茜素/布洛芬摩尔比1:1.42，反应时间为10h。考查DMAP的用量对产物收率的影响，结果见表1-5。

表1-5DMAP用量对收率的影响

由表1-5可知，DMAP用量对收率的有一定影响。从0.27g到0.33g时，开始随着DMAP用量增加，产物收率增加。当大于0.33g后，收率下降。因此，DMAP的用量为六茜素质量的25～30％，较佳的为六茜素质量的25～27％，最佳的为六茜素质量的27％。

3.六茜素的制备过程如下：

3.1甲基苯醌的制备

将水50g置于200mL反应三口瓶中，搅拌下加入硫酸22g，冷却后4℃滴加2-甲基苯胺5g。加毕，搅拌至全溶，再分批加入软锰矿粉20g，于18±2℃保温搅拌8h，静置过夜。次日水蒸气蒸馏，即得甲基苯醌-水混合物。

3.2甲基氢醌(六茜素)的制备

在300mL三口瓶中，将上述甲基苯醌-水混合物加水140g稀释后，通二氧化硫进行还原，直至黄色结晶全溶。继续搅拌1h，待反应液澄清后，用乙醚萃取(3×10mL)。旋转蒸发仪减压回收乙醚，得甲基氢醌粗品。

甲基氢醌粗品2.2g加去离子水6.6g、二氧化硫水溶液2.2g，通二氧化硫至pH＝2，搅拌加热。全溶后，加0.5g活性炭脱色，趁热过滤。滤液冷却结晶，过滤，水洗后甩干，减压干燥得六茜素精品，熔点125-126℃。

(二)本发明六茜素衍生物的药效学试验

1.材料与仪器

1.1实验药品及试剂

六茜素与六茜素衍生物自制，含量>99.2％；布洛芬，含量94.2％，浙江省巨化集团公司制药厂，CMC-Na，化学纯，天津试剂厂。

1.2实验动物

Wista小白鼠由兰州大学实验动物中心提供，体质量为(17.00±1)g。动物房及实验室温度为(24±1)g光照黑暗每12h更替。试验小白鼠于试验前在动物房适应一周，塑料笼饲养，每周更换垫料3次，自由摄食摄水。试验中雌雄各半，随机分组。

2.方法与结果

2.1药液配制

用0.5％CMC-Na将六茜素(3mg/mL)、布洛芬(5mg/mL)与六茜素衍生物(4mg/mL)分别配制成混悬液。

表2-1药效学研究中混悬液给药剂量的初步确定

2.2小鼠热板试验

将小鼠随机分组，灌胃给药(ig)，给药剂量见表2-1，每天一次，连续3d。对照组给同体积的0.5％的CMC-Na溶液。给药60min后，将小鼠放入55℃的热板中，小鼠舔后足反应或跳跃反应的潜伏期为痛阈指标。记录小鼠舔后足反应或跳跃反应的时间。试验结果见表2-2。

表2-2热板法实验结果

2.3小鼠耳廓肿胀试验

将小鼠随机分组灌胃给药(ig)，给药剂量见表2-1，每天一次，连续3d。对照组给同体积的0.5％的CMC-Na溶液，末次给药后60min，将20μL二甲苯均匀涂抹于小鼠右耳廓两面致炎，以左耳为对照，0.5h后将小鼠脱颈椎处死，沿耳廓基线剪下两耳，并以直径9mm打孔器分别在左右耳对称部位打下圆形耳片，称重，按下公式计算肿胀度，小鼠耳廓肿胀程度每鼠左右耳片重量之差平均值来表示。试验结果见表2-3。

肿胀抑制率＝(对照组肿胀度—给药组肿胀度)/对照组肿胀度×100％

表2-3小鼠耳廓肿胀试验结果

3.结果与讨论

3.1热板试验结果见表2-2，结果显示：六茜素衍生物的镇痛效果较六茜素、布洛芬、物理混合组作用明显，可说明六茜素衍生物的药效强于原药和当量的物理混合药物。

3.2小鼠耳郭肿胀试验结果见表2-3，结果显示：六茜素衍生物抗炎效果均明显高于各用药组；六茜素衍生物的抗炎效果高于单一组与物理混合组。

(三)本发明六茜素衍生物的急性毒性试验

1.材料与方法

1.1试验材料

六茜素衍生物：自制；Wista小白鼠由兰州大学实验动物中心提供，体质量为(17.00±1)g。动物房及实验室温度为(24±1)g光照黑暗每12h更替。试验小白鼠于试验前在动物房适应一周，塑料笼饲养，每周更换垫料3次，自由摄食摄水。

1.2.试验方法

预试验试验前对小白鼠进行7d喂养观察，观察期内小白鼠自由饮水、采食，每日空腹称量体质量，淘汰自然死亡小白鼠。预试验期内选取40只小白鼠，随机分为，5组，每组8只，雌雄各半。按100、200、400、800mg/kg剂量1次性灌胃给药，确定正式试验的剂量范围。

急性毒性试验另取只小白鼠20随机分为2组。给药组以最大质量浓度(1.0g/mL)、最大容积(0.8mL)1次性灌胃受试药物，对照组用等体积生理盐水，给药后连续观察7d，测定最大给药量。正式试验时，将小白鼠随机分为4组(对照组和个给药组，给药组药剂量分别为1600、800、400mg/kg)，每组10只，雌雄各半，共40只。灌胃前后6h禁食(自由饮水)，试验组均按每只小白鼠的体质量计算给药量，金属灌胃器一次性灌胃给药。对照组小白鼠保持自由采食和饮水。给药后每天观察小白鼠的采食、饮水、死亡、精神、被毛和自主活动等，连续观察7d。及时解剖死亡小白鼠，记录病变情况，并在第8天称量所有小白鼠体质量并解剖，观察腹腔内液体情况和实质性器官的病理变化。

2.结果与分析

经口1次灌服后，各试验组小白鼠均未见死亡病例，按寇式改良法不能计算出该制剂的半数致死量(LD₅₀)。该结果表明本发明的六茜素衍生物的LD₅₀大于800mg/kg，按药物毒性分级标准，认为该药物无毒。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种六茜素衍生物，具有如下化学结构式：

2.权利要求1所述六茜素衍生物的制备方法，包括：在脱水剂和催化剂的作用下，六茜素与布洛芬发生酯化反应，得到所述的六茜素衍生物。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述脱水剂为二环己基碳二亚胺，所述催化剂为4-二甲氨基吡啶。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述二环己基碳二亚胺的用量为六茜素质量的1～5倍，所述4-二甲氨基吡啶的用量为六茜素质量的10～50％。

5.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于：所述的酯化反应是在三乙胺所提供的碱性环境下进行。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述三乙胺的用量为六茜素质量的0.5～3倍。

7.根据权利要求2～6任一所述的制备方法，其特征在于：所述六茜素与布洛芬的摩尔比为1:1～2。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：在三乙胺所提供的碱性环境下，以二环己基碳二亚胺为脱水剂，4-二甲氨基吡啶为催化剂，六茜素与布洛芬发生酯化反应，得到所述的六茜素衍生物；

所述六茜素与布洛芬的摩尔比为1:1.4～1.5，所述二环己基碳二亚胺的用量为六茜素质量的2.3～2.4倍，所述4-二甲氨基吡啶的用量为六茜素质量的25～30％，所述三乙胺的用量为六茜素质量的1.3～1.4倍。

9.权利要求1所述六茜素衍生物的用途，其特征在于：所述六茜素衍生物在制备抗炎药物中的应用。

10.权利要求1所述六茜素衍生物的用途，其特征在于：所述六茜素衍生物在制备镇痛药物中的应用。