CN108912183B - 一种巴豆酰化的梓醇衍生物及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种巴豆酰化的梓醇衍生物，由梓醇与巴豆酸酐酯化制得。同时提供其相应的制备方法及应用，制备方法，包括以下步骤：1）将梓醇溶解于三乙胺中，加入催化剂4‑二甲氨基吡啶，氮气保护下，加入巴豆酸酐，于30‑90℃下，反应12‑36 h，蒸干三乙胺，得产物；所述巴豆酸酐与梓醇的摩尔用量比为（6‑18）︰1，4‑二甲氨基吡啶与梓醇的摩尔比为1︰（9.5‑10.5）；2）将步骤1）的产物溶解于二氯甲烷中，加入碱性剂，静置分层，弃上层水相，对有机相进行干燥除水，蒸干二氯甲烷、纯化分离、蒸干、抽滤，得梓醇衍生物。本发明的梓醇衍生物具有良好的抗衰老活性，提高了梓醇的血脑屏障通透性，酯化产率可达99.16%。

Description

一种巴豆酰化的梓醇衍生物及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于药物化学及医药技术领域，具体涉及一种巴豆酰化的梓醇衍生物及其制备方法和应用。
背景技术
衰老通常是指人体在其生长发育达到成熟期以后，随着年龄的增长，在形态、结构和生理功能方面必然出现的一系列全身性、多方面的退行性变化，如皮肤萎缩、骨质丢失、动脉粥样硬化、老年性痴呆等。随着全球人口老龄化趋势的加剧，各国研究者在长寿机制、表观遗传调节衰老、代谢与衰老等诸多方面取得了明显的进展，抗衰老药物的研究已经成为当前老年医学领域的热点，而中药以其独特的疗效，在抗衰老的研究中占有日益重要的地位。如对我国的传统中药材地黄的主要有效活性成分-梓醇的研究，张秀丽等(梓醇对D-半乳糖致亚急性衰老小鼠学习记忆及脑中相关抗氧化酶活性的影响[J].中国生化药物杂志，2011，32(2):103-106)研究证明，梓醇具有抗衰老作用；李孟宇等(梓醇防治阿尔茨海默病作用研究进展[J].国际药学研究杂志，2016，43(2):199-203)和Wang Z等(Catalpolprotects rat pheochromocytoma cells against oxygen and glucose deprivation-induced injury[J].Neurological Research，2008，30(1):106112)也研究表明，梓醇在防治阿尔茨海默病、帕金森等神经系统疾病等方面有着重要的作用。梓醇作为一种小分子药物，水溶性较高、易口服，但Wan GQ等(HPLCP-APCI-MA/MA Method for the Determinationof Catalpol in Rat Plasma and Cerebropinal Fluid:Application to an in VivoPharmacolinetic Study[J].Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis，2012，70:337-343)研究表明，梓醇的脂溶性较低，不易透过血脑屏障，在脑中分布不高，这制约了梓醇作为抗衰老药物的临床应用。因此，对梓醇进行结构修饰，得到较高血脑屏障通透性较高，且具有抗衰老活性的梓醇衍生物具有重要的意义。
2007年，Zhang X L等(Catalpol ameliorates cognition deficits andattenuates oxidative damage in the brain of senescentmice induced by D-galactose[J].Pharmacol Biochem Behav，2007，88(1):64-72)在D-半乳糖诱导的昆明小鼠老化模型中发现，与对照组相比，注射梓醇后的小鼠的学习和记忆能力得到了显著的提高。更深一步的研究发现，梓醇增加了小鼠大脑皮质和海马中SOD和GSH-Px的活性，降低了其中MDA的水平，并提高了Na+-K+-ATP酶的活性，表明梓醇可提高内源性抗氧化酶的活性和降低自由基的产生，从而发挥抗衰老的作用。2016年，Huang J Z等(Catalpol preservesneural functionand attenuates the pathology of Alzheimer′s disease in mice[J].Molecular Medicine Reports，2016，13(1):491-496)在实验中发现，梓醇可通过提高小鼠脑皮质中活性氧簇相关酶，如SOD和GSH-Px的活性和浓度来降低模型小鼠大脑皮质中氧化应激，可通过调节胰岛素降解酶中可溶性Aβ40和Aβ42水平，从而抑制老年斑的形成。一系列研究表明，谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和超氧化物岐化酶(SOD)是多数抗衰老药物发挥其抗衰老疗效的其两个重要的靶标。保持药物的基本结构，仅在某些功能基上作一定的化学结构改变，称为化学结构修饰。由于方法相对简单，工艺相对成熟，化学结构修饰是药物结构修饰的首选。酯化衍生是提高药物脂溶性的一种常用的前药设计策略。药物分子量越大、体积越大，扩散系数越小、跨膜通透性越低，所以要尽可能选择分子量较小的酸酐进行衍生化。经查阅文献，至目前为止，除Carlos C R等(Novel antiproliferativeanalogs of the Taq DNA polymeraseinhibitor catalpol[J].Bioorganic&MedicinalChemistry Letters，2007，17:1332-133)合成了全乙酰基等保护的梓醇衍生物外，尚未发现其它梓醇的酸酐酯化衍生化合物研究。
发明内容
本发明目的在于提供一种巴豆酰化的梓醇衍生物，同时提供其相应的制备方法和应用是本发明的另一发明目的。
基于上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种巴豆酰化的梓醇衍生物，由梓醇与巴豆酸酐酯化制得。
酯化时，梓醇的全部或部分羟基与巴豆酸酐发生酯化反应。
酯化时，梓醇的3个、4个、5个或6个羟基与巴豆酸酐发生酯化反应。
制备巴豆酰化的梓醇衍生物的方法，包括以下步骤：
1)将梓醇溶解于三乙胺中，加入催化剂4-二甲氨基吡啶，氮气保护下，加入巴豆酸酐，于30-90℃下，反应12-36h，蒸干三乙胺，得产物；所述巴豆酸酐与梓醇的摩尔比为(6-18)︰1，4-二甲氨基吡啶与梓醇的摩尔比为1︰(9.5-10.5)；
2)将步骤1)的产物溶解于二氯甲烷中，加入碱性剂，静置分层，弃上层水相，对有机相进行干燥除水，蒸干二氯甲烷、纯化分离、蒸干、抽滤，得梓醇衍生物。
步骤1)中，梓醇溶解于三乙胺的浓度为10-20g/L。
步骤2)中，碱性剂为饱和碳酸氢钠溶液；纯化分离包括柱层析(柱层析时，除去催化剂)、固相萃取、制备色谱柱分离。
步骤2)中使用无水硫酸镁对有机相进行干燥除水；步骤1)和步骤2)中蒸干均采取旋蒸。
步骤2)中，柱层析时采用的洗脱剂为乙酸乙酯与石油醚的混合物，乙酸乙酯与石油醚的体积用量比为5︰1；固相萃取时采用的洗脱剂为乙腈与水的混合物，乙腈与水的体积用量比为7：3；制备色谱柱分离时采用的流动相为甲醇与水的混合物，甲醇与水的体积用量比为4:1。
步骤1)中梓醇为鲜地黄提取物，纯度为98％。
巴豆酰化的梓醇衍生物的应用，该梓醇衍生物作为抗衰老药物的临床应用。
梓醇的全部羟基参与酯化反应时，所得梓醇衍生物的结构式为：
Figure BDA0001721565550000031
其反应式为：
Figure BDA0001721565550000032
梓醇的5个羟基参与酯化反应时，所得梓醇衍生物的结构式为：
Figure BDA0001721565550000041
梓醇的4个羟基参与酯化反应时，所得梓醇衍生物的结构式为：
Figure BDA0001721565550000042
梓醇的3个羟基参与酯化反应时，所得梓醇衍生物的结构式为：
Figure BDA0001721565550000043
梓醇的2个羟基参与酯化反应时，所得梓醇衍生物的结构式为：
Figure BDA0001721565550000051
梓醇的1个羟基参与酯化反应时，所得梓醇衍生物的结构式为：
Figure BDA0001721565550000052
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1)本发明采用巴豆酸酐和梓醇发生酯化反应，梓醇的6个羟基或1-5个羟基参加酯化反应得到酯化产物，也即全巴豆酰化或部分酰化的梓醇衍生物，该类梓醇衍生物具有良好的抗衰老活性，提高了梓醇的血脑屏障通透性，酯化产率可达99.16％；为梓醇衍生物与靶点蛋白的作用模式以及抗衰老作用机制研究提供了思路，更为进一步合成活性更高、生物利用度更高的抗衰老药物提供了参考，有助于梓醇的后期开发；
2)本发明制备方法采用三乙胺作为反应溶剂，其具有较低沸点，易通过减压旋蒸被去除；反应过程中，采取氮气保护，在反应过程中酸酐不易被氧化，从而使反应体系中的杂质不含有巴豆酸酐氧化物，降低了后续纯化中的难度；纯化处理过程中，除了采取柱层析，还采取固相萃取和制备色谱柱分离的方法，提高目标产物的纯度，其纯度可达96.61％；柱层析时，洗脱剂采用乙酸乙酯和石油醚的组合，具有较低的极性，有利于目标产物的洗脱。
附图说明
图1a为3个羟基参与酯化反应的梓醇衍生物与GSH-Px蛋白的氨基酸残基相互作用模式图；
图1b为3个羟基参与酯化反应的梓醇衍生物与SOD蛋白的氨基酸残基相互作用模式图；
图2a为4个羟基参与酯化反应的梓醇衍生物与GSH-Px蛋白的氨基酸残基相互作用模式图；
图2b为4个羟基参与酯化反应的梓醇衍生物与SOD蛋白的氨基酸残基相互作用模式图；
图3a为5个羟基参与酯化反应的梓醇衍生物与GSH-Px蛋白的氨基酸残基相互作用模式图；
图3b为5个羟基参与酯化反应的梓醇衍生物与SOD蛋白的氨基酸残基相互作用模式图；
图4a为6个羟基参与酯化反应的梓醇衍生物与GSH-Px蛋白的氨基酸残基相互作用模式图；
图4b为6个羟基参与酯化反应的梓醇衍生物与SOD蛋白的氨基酸残基相互作用模式图；
图5为全巴豆酰化的梓醇衍生物的FT-IR图；
图6为全巴豆酰化的梓醇衍生物的HRMS图。
具体实施方式
下述实施例中试剂与仪器
实验所用梓醇为鲜地黄提取物，纯度为98％；巴豆酸酐、三乙胺、碳酸氢钠、无水硫酸镁为上海阿尔法化工有限公司生产分析纯级产品；乙酸乙酯、石油醚、乙腈为天津四友精细化学品有限公司生产的色谱纯级试剂；甲基硅油为常州龙城有机硅有限公司生产；色谱所用水为超纯水。
实验所用高效液相色谱仪为美国Waters公司生产的e2695色谱仪，所用质谱为Thermo公司生产的Exactive Orbtrip高分辨率质谱仪；固相萃取柱为美国Varian公司生产的C18固相萃取柱，规格为500mg；制备色谱柱为美国Waters公司生产的XBridgeTM PrepC18色谱柱，制备所用色谱仪为日本Shimadazu公司生产的LC-20液相色谱仪；所用RE-2000B型旋转蒸发器、DLSB-5/20型低温冷却液循环泵、SHB-Ⅲ型真空泵、KPCJ-1型数显磁力搅拌器均为郑州凯鹏实验仪器有限公司生产；AR224CN型电子天平(精度0.0001g)奥豪斯仪器公司生产；KQ-500DE型数控超声波清洗仪为昆山舒美公司生产；10-100，20-200，100-1000μL规格的移液枪为德国艾本德Eppendorf公司生产；MiLL-QAdvantage A 10型超纯水仪为美国MiLLipore公司生产；2XZ-2(120L)型真空泵为上海五龙真空泵厂生产。
鲜地黄提取物的方法：将鲜地黄进行破碎，用乙醇进行超声提取、浓缩，然后用H1O3大孔吸附树脂进行分离后，用乙醇重结晶，得鲜地黄提取物，也即梓醇。
实验方法
①高效液相色谱仪检测方法：检测器，PDA(二极管阵列扫描)，210nm；色谱柱，Agilent-C18,1250×4.6mm，5um。柱温，25℃；检测方法：取少许样品用甲醇溶解进样，进样量为5μL。流动相比例：乙腈(70)：水(30)。
②高分辨率质谱仪检测条件：ESI电离源；流动相采用10％的甲醇与高纯水混合；流速为200μL/min；毛细管温250℃；毛细管电压60V；tube电压120V；进样量10μL；辅助气为氮气(10L/min)；鞘气40L/min；skimmer电压22V；扫描时间2min；扫描范围：m/z 360-800。电子传输管温度275℃；扫描方式采用正离子模式。
实施例1
一种巴豆酰化的梓醇衍生物，由梓醇与巴豆酸酐酯化制得。酯化时，梓醇的全部羟基与巴豆酸酐发生酯化反应。
制备巴豆酰化的梓醇衍生物的方法，包括以下步骤：
1)将100mg(0.27mmol)梓醇溶解于10mL三乙胺中，加入3.5mg催化剂4-二甲氨基吡啶，氮气保护下，加入759μL(4.86mmol)巴豆酸酐，于60℃下，反应36h，液相监测反应结束，进质谱检测得酯化产率为99.16％，旋蒸蒸干三乙胺，得产物；
2)将步骤1)的产物溶解于40mL二氯甲烷中，加入40mL碱性剂-饱和碳酸氢钠溶液，静置分层，弃上层水相(加入饱和碳酸氢钠溶液，静置分层，弃上层水相，此步骤重复3次)，使用无水硫酸镁对有机相进行干燥除水，旋蒸蒸干二氯甲烷、柱层析、固相萃取、制备色谱柱分离、蒸干洗脱剂、抽滤去除溶剂，得77.64mg梓醇衍生物(0.10mmol，质量收率为37.29％)；柱层析时采用的柱子为硅胶柱，洗脱剂为乙酸乙酯与石油醚的体积用量比为5︰1的混合物；固相萃取时采用的柱子为C18固相萃取柱，洗脱剂为乙腈与水的体积用量比为7：3的混合物；制备色谱柱分离时采用的色谱柱为C18色谱柱，流动相为甲醇与水的体积用量比为4:1的混合物。
巴豆酰化的梓醇衍生物的应用，该梓醇衍生物作为抗衰老药物的临床应用。
实施例2
一种巴豆酰化的梓醇衍生物，由梓醇与巴豆酸酐酯化制得。酯化时，梓醇的部分羟基与巴豆酸酐发生酯化反应。
制备巴豆酰化的梓醇衍生物的方法，包括以下步骤：
1)将0.27mmol梓醇溶解于6.7mL三乙胺中，加入3.3mg催化剂4-二甲氨基吡啶，氮气保护下，加入1.63mmo巴豆酸酐，于30℃下，反应24h，液相监测反应结束，进质谱检测得酯化产率为98.53％，旋蒸蒸干三乙胺，得产物；
2)将步骤1)的产物溶解于30mL二氯甲烷中，加入20mL碱性剂-饱和碳酸氢钠溶液，静置分层，弃上层水相(加入饱和碳酸氢钠溶液，静置分层，弃上层水相，此步骤重复3次)，使用无水硫酸镁对有机相进行干燥除水，旋蒸蒸干二氯甲烷、柱层析、固相萃取、制备色谱柱分离、蒸干洗脱剂、抽滤去除溶剂，得80.24mg梓醇衍生物(0.11mmol，质量收率为38.53％)；柱层析时采用的柱子为硅胶柱，洗脱剂为乙酸乙酯与石油醚的体积用量比为5︰1的混合物；固相萃取时采用的柱子为C18固相萃取柱，洗脱剂为乙腈与水的体积用量比为7：3的混合物；制备色谱柱分离时采用的色谱柱为C18色谱柱，流动相为甲醇与水的体积用量比为4:1的混合物。
巴豆酰化的梓醇衍生物的应用，该梓醇衍生物作为抗衰老药物的临床应用。
实施例3
一种巴豆酰化的梓醇衍生物，由梓醇与巴豆酸酐酯化制得。酯化时，梓醇的部分羟基与巴豆酸酐发生酯化反应。
制备巴豆酰化的梓醇衍生物的方法，包括以下步骤：
1)将100mg(0.27mmol)梓醇溶解于5mL三乙胺中，加入3.1mg催化剂4-二甲氨基吡啶，氮气保护下，加入3.24mmol巴豆酸酐，于90℃下，反应12h，液相监测反应结束，进质谱检测得酯化产率为97.21％，旋蒸蒸干三乙胺，得产物；
2)将步骤1)的产物溶解于40mL二氯甲烷中，加入40mL碱性剂-饱和碳酸氢钠溶液，静置分层，弃上层水相(加入饱和碳酸氢钠溶液，静置分层，弃上层水相，此步骤重复3次)，使用无水硫酸镁对有机相进行干燥除水，旋蒸蒸干二氯甲烷、柱层析、固相萃取、制备色谱柱分离、蒸干洗脱剂、抽滤去除溶剂，得72.31mg梓醇衍生物(0.09mmol，质量收率为34.73％)；柱层析时采用的柱子为硅胶柱，洗脱剂为乙酸乙酯与石油醚的体积用量比为5︰1的混合物；固相萃取时采用的柱子为C18固相萃取柱，洗脱剂为乙腈与水的体积用量比为7：3的混合物；制备色谱柱分离时采用的色谱柱为C18色谱柱，流动相为甲醇与水的体积用量比为4:1的混合物。
巴豆酰化的梓醇衍生物的应用，该梓醇衍生物作为抗衰老药物的临床应用。
实施例4分子对接模拟试验
4.1对接方法
构建巴豆酰化的梓醇衍生物的小分子结构并保存成MOL2格式，对MOL2格式的小分子命名并进行能量优化。优化过程中，加载Gasteiger－Hückel电荷，采用Tripos力场对其进行1000步的结构能量优化。采用Powell能量梯度法，收敛条件为
Figure BDA0001721565550000081
得到小分子的最低能量构象，以MOL2格式保存，用作下一步的分子对接)；GSH-Px和SOD蛋白文件取自蛋白质数据库(Http://www.rcsb.org/)，去除蛋白晶体中所有的结晶水和小分子配体，并进行加极性氢和加电荷等预处理。采用Multi-ChannelSurface模式，生成几个活性口袋并选择一个对接效果最好活性口袋(通过对接实验获得)，阀值设为0.50，膨胀系数设为1，以生成一个原型分子用作对接；采用高精度模式进行对接，利用配体－受体亲和力的一致性评分函数进行打分。
4.2对接结果
因在实际合成过程中，在不同反应条件下，梓醇中3～6个羟基发生酯化反应的梓醇衍生物在混合体系中某一结构占主要成分，所以分别将这些化合物分别与GSH-Px和SOD两种蛋白的分子进行对接实验。梓醇3、4、5个羟基参加酯化反应生成的梓醇衍生物和全巴豆酰化梓醇衍生物(6个羟基参加酯化反应生成的梓醇衍生物)分别与两种蛋白质(GSH-Px和SOD)对接，对接得分表如表1所示。3、4、5、6个羟基参加酯化反应生成的梓醇衍生物与GSH-Px对接后小分子与氨基酸残基相互作用模式图分别如图1a、2a、3a、4a所示(分别附有效果图)，与SOD对接后小分子与氨基酸残基相互作用模式图分别如图1b、2b、3b、4b所示(分别附有效果图)，对接图中杆状分子为氨基酸残基，加粗球棍状分子为全巴豆酰化的梓醇衍生物，黑色虚线为化合物与周围氨基酸残基形成的氢键。参照效果图中球棍状分子中红色代表O，白色代表C；杆状分子红色代表O，蓝色代表N，青色代表H。
表1梓醇中3、4、5、6个羟基参加酯化反应生成的梓醇衍生物与两种蛋白的对接得分
Figure BDA0001721565550000091
表1中，C3、C4、C5、C6分别代表3、4、5、6个羟基参加酯化反应生成的梓醇衍生物，Total Score表示总打分，表示了配体与受体的结合程度，与配体—受体的解离平衡常数的负对数(-logKd)相关，一般来说，分值越大，说明小分子和配体结合得越稳定；Crash揭示了结合位点里一些不适当的碰撞，负数代表渗透，得分越趋近于零，表明结合效果越好；Polar表示蛋白质和配体间的极性，数值越大，表示极性相互作用对对接结果的贡献作用越大；D_Score是对蛋白质受体与小分子配体间的电荷作用和范德华作用力的评价，数值越低越好；PMF_Score，即Potential of Mean Force，表示蛋白质配体源自对相互作用的赫尔姆次自由能，数值越低越好；G_Score是对小分子配体和受体之间氢键作用能和键转动能的评价，数值越低越好；Chemscore是测定蛋白受体和小分子配体的转动能级，氢键大小等，其数值越小越好。
由表1可知，3、4、5、6个羟基参加酯化反应生成的梓醇衍生物与GSH-Px和SOD的对接总分各不相同，但是都在7以上，这说明，全巴豆酰化(6个羟基参与酯化反应)和部分巴豆酰化(3、4、5个羟基参与酯化反应)的梓醇衍生物具有很好的抗衰老活性，且羟基被取代数目对其抗衰老活性具有一定程度的影响。
由图1a和1b得知：(1)在3个羟基参加酯化反应的梓醇衍生物与GSH-Px的对接图中，化合物与周围氨基酸形成7个氢键。其中，氨基酸GLY80与6号碳所连羟基上的H形成1个氢键，氨基酸GLN82与6号碳所连羟基上的O形成1个氢键；与8号碳上的亚甲基所连的巴豆酰基上的O与氨基酸ARG179形成2个氢键；氨基酸GLN78与5’号碳上的亚甲基所连的巴豆酰基上的O形成1个氢键；氨基酸ASP144与4’号碳所连羟基上的H形成1个氢键，4’号碳所连羟基上的O与氨基酸LYS146形成1个氢键。(2)在3个羟基参加酯化反应的梓醇衍生物与与SOD的对接图中，化合物与周围氨基酸形成4个氢键。其中，氨基酸GLN48分别与3’号碳所连羟基上的O、H、与5’号碳上的亚甲基所连醚键上的O各自形成1个氢键；氨基酸THR61与与5’号碳上的亚甲基所连的巴豆酰基上的O形成1个氢键。其中醚键与氨基酸产生疏水作用，羰基与周围氨基酸产生静电作用和亲水作用，这表明，3个羟基参加酯化反应的梓醇衍生物与两个受体蛋白的活性位点是通过氢键结合力、疏水作用、静电作用和亲水作用产生了较强的相互作用的。
由图2a和图2b得知：(1)在4个羟基参加酯化反应的梓醇衍生物与GSH-Px的对接图中，化合物与周围氨基酸形成5个氢键。其中，氨基酸GLY80与6号碳所连羟基上的H与形成1个氢键，6号碳所连羟基上的O与氨基酸GLN82形成1个氢键；氨基酸ARG179与8号碳上的亚甲基所连的巴豆酰基上的O形成1个氢键；氨基酸GLN78分别与3’、4’号碳所连巴豆酰基上的O形成1个氢键。(2)在4个羟基参加酯化反应的梓醇衍生物与SOD的对接图中，化合物与周围氨基酸形成3个氢键。其中，2号O与氨基酸GLN48形成1个氢键；4’号碳所连巴豆酰基上的O与ALA55形成1个氢键；5’号碳上的亚甲基所连巴豆酰基上的O与氨基酸VAL191形成1个氢键。这表明，4个羟基参加酯化反应的梓醇衍生物与两个受体蛋白的活性位点是通过氢键结合力、静电作用和亲水作用产生了较强的相互作用的。
由图3a和图3b得知：(1)在5个羟基参加酯化反应的梓醇衍生物与GSH-Px的对接图中，化合物与周围氨基酸形成8个氢键。其中，氨基酸THR149分别与2号0和8号碳上亚甲基所连醚键上的O各自形成1个氢键；氨基酸LYS146分别与6号碳所连醚键、巴豆酰基上的O各自形成1个氢键；氨基酸HIS81与8号碳上亚甲基所连巴豆酰基上的O形成1个氢键；氨基酸ASN77分别与2’号碳所连巴豆酰基上的O、4’号碳所连醚键上的O形成1个氢键；氨基酸LYS112与4’号碳所连巴豆酰基上的O形成1个氢键。(2)在5个羟基参加酯化反应的梓醇衍生物与SOD的对接图中，化合物与周围氨基酸形成2个氢键。其中，氨基酸ASP54与8号碳所连巴豆酰基上的O形成1个氢键；氨基酸ALA55与2号O形成1个氢键。这表明，5个羟基参加酯化反应的梓醇衍生物与两个受体蛋白的活性位点是通过氢键结合力、疏水作用、静电作用和亲水作用产生了较强的相互作用的。
由图4a和图4b得知：(1)在全巴豆酰化(6个羟基参加酯化反应)梓醇衍生物与GSH-Px的对接图中，化合物与周围氨基酸形成3个氢键。其中，氨基酸ASN77和氨基酸LYS112分别与7号碳所连醚键上的O各自形成1个氢键；GLN78与4’碳所连巴豆酰基上的O形成1个氢键。2)在全巴豆酰化的梓醇衍生物与SOD的对接图中，化合物与周围氨基酸形成2个氢键。其中，氨基酸GLN48与3’号碳所连醚键上的O形成1个氢键；氨基酸GLY106与5’号碳上亚甲基所连巴豆酰基上的O形成1个氢键。这表明，全巴豆酰化梓醇衍生物与两个受体蛋白的活性位点是通过氢键结合力、疏水作用、静电作用和亲水作用产生了较强的相互作用的。
实施例5全巴豆酰化的梓醇衍生物的结构表征
本发明利用实施例1的方法制得的全巴豆酰化的梓醇衍生物利用FT-IR、HRMS，对其进行表征，谱图分别如图5、图6所示。
从图5可看出，梓醇与巴豆酸酐反应后，3200cm-1-3700cm-1左右的醇羟基伸缩振动峰基本消失，而1720.4cm-1处出现了羰基的伸缩振动峰，这说明，梓醇分子上的6个羟基基本被反应掉，并且全部接上了巴豆酰基。目标产物经计算得M/Z＝770.28。
由图6可知，出现了3个主峰。从质谱图导出其详细数据，在响应强度NL＝2.63E7下，根据质谱正离子扫描原理，可以得到：M/Z＝771.28799峰为[M+H]+峰，M/Z＝788.31450峰为[M+NH4]+峰，M/Z＝793.26950峰为[M+Na]+峰。实测数据与理论数据相符。
本发明利用巴豆酸酐对梓醇进行结构修饰，制成了全巴豆酰化的梓醇衍生物。且在实际合成过程中数据表明在不同反应条件下，3～6个梓醇中羟基发生酯化反应生成的梓醇衍生物在混合体系中某一结构占主要成分。且分子对接结果表明：全巴豆酰化梓醇衍生物和部分巴豆酰化梓醇衍生物分别与谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和超氧化物岐化酶(SOD)这两个抗衰老药物的靶点蛋白通过氢键结合力、疏水作用、静电作用和亲水作用产生了较强的结合力，预示着目标物可能具有良好的抗衰老活性；合成了梓醇的全巴豆酰化衍生物，提高了梓醇的血脑屏障通透性，酯化产率可达99.16％。本研究为梓醇衍生物与靶点蛋白的作用模式以及抗衰老作用机制研究提供了思路，更为进一步合成活性更高、生物利用度更高的抗衰老药物提供了参考，有助于梓醇的后期开发。

Claims (8)

1.一种巴豆酰化的梓醇衍生物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将梓醇溶解于三乙胺中，加入催化剂4-二甲氨基吡啶，氮气保护下，加入巴豆酸酐，于30-60℃下，反应12-36h，蒸干三乙胺，得产物；所述巴豆酸酐与梓醇的摩尔比为(6-18)︰1，4-二甲氨基吡啶与梓醇的摩尔比为1︰(9.5-10.5)；
2)将步骤1)的产物溶解于二氯甲烷中，加入碱性剂，静置分层，弃上层水相，对有机相进行干燥除水，蒸干二氯甲烷、纯化分离、蒸干、抽滤，得梓醇衍生物；所述梓醇衍生物，由梓醇与巴豆酸酐酯化制得，梓醇的全部羟基参与酯化反应时，所得梓醇衍生物的结构式为：
Figure FDA0002568360590000011
梓醇的5个羟基参与酯化反应时，所得梓醇衍生物的结构式为：
Figure FDA0002568360590000021
梓醇的4个羟基参与酯化反应时，所得梓醇衍生物的结构式为：
Figure FDA0002568360590000022
梓醇的3个羟基参与酯化反应时，所得梓醇衍生物的结构式为：
Figure FDA0002568360590000031
梓醇的2个羟基参与酯化反应时，所得梓醇衍生物的结构式为：
Figure FDA0002568360590000032
梓醇的1个羟基参与酯化反应时，所得梓醇衍生物的结构式为：
Figure FDA0002568360590000033
2.如权利要求1所述的巴豆酰化的梓醇衍生物的制备方法，其特征在于，酯化时，梓醇的全部或部分羟基与巴豆酸酐发生酯化反应。
3.如权利要求2所述的巴豆酰化的梓醇衍生物的制备方法，其特征在于，酯化时，梓醇的3个、4个、5个或6个羟基与巴豆酸酐发生酯化反应。
4.如权利要求1所述的巴豆酰化的梓醇衍生物的制备方法，其特征在于，步骤1)中，梓醇溶解于三乙胺的浓度为10-20g/L。
5.如权利要求1所述的巴豆酰化的梓醇衍生物的制备方法，其特征在于，步骤2)中，碱性剂为饱和碳酸氢钠溶液；纯化分离包括柱层析、固相萃取、制备色谱柱分离。
6.如权利要求1所述的巴豆酰化的梓醇衍生物的制备方法，其特征在于，步骤2)中使用无水硫酸镁对有机相进行干燥除水；步骤1)和步骤2)中蒸干均采取旋蒸。
7.如权利要求5所述的巴豆酰化的梓醇衍生物的制备方法，其特征在于，步骤2)中，柱层析时采用的洗脱剂为乙酸乙酯与石油醚的混合物，乙酸乙酯与石油醚的体积用量比为5︰1；固相萃取时采用的洗脱剂为乙腈与水的混合物，乙腈与水的体积用量比为7：3；制备色谱柱分离时采用的流动相为甲醇与水的混合物，甲醇与水的体积用量比为4:1。
8.如权利要求1所述的巴豆酰化的梓醇衍生物的制备方法，其特征在于，步骤1)中梓醇为鲜地黄提取物，纯度为98％。
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