CN109081834B - 具有抗血小板聚集功能的葛根素衍生物x及其制备方法以及应用 - Google Patents

具有抗血小板聚集功能的葛根素衍生物x及其制备方法以及应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有抗血小板聚集功能的葛根素衍生物X及其制备方法以及应用，本发明以葛根素为原料，先经4步反应得到化合物5，之后化合物5与一系列叔胺反应制得葛根素衍生物X，这类葛根素衍生物X不仅具有良好的水溶性，而且具有良好的抗血小板聚集作用，这类葛根素衍生物X可以作为潜在的抗血小板聚集药物。

Description

具有抗血小板聚集功能的葛根素衍生物X及其制备方法以及 应用
技术领域
本发明涉及一种具有抗血小板聚集功能的葛根素衍生物X及其制备方法以及应用。
背景技术
葛根素是多年生豆科植物野葛(Pueraria Lobata(Willd.)ohwi)或甘葛藤(又称粉葛)(Pueraria thomsonii Benth)的干燥根中提取的一种黄酮苷。化学名为7， 4’-二羟基-8-β-D-葡萄糖异黄酮，分子式为C21H20O9，分子量416.38，CAS号为82373-94-3。作为葛根的特有成份，具有独特的化学结构、生物活性和药理作用。葛根素有扩张冠状动脉和脑血管作用，同时具有降血糖及血脂、抗氧化、抗肿瘤的作用。然而，葛根素在水中溶解度较低，这极大的影响了葛根素的使用以及对其进行更深层次的药理、药效的研究。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水溶性良好且具有良好抗血小板聚集作用的葛根素衍生物X及其制备方法以及应用。
本发明的目的通过如下技术方案实现：一种葛根素衍生物X，其结构式如下：
Figure BDA0001818879950000011
其中，M为Na+或K+中的一种；所述R1为C8-C12的饱和直链烷基；所述 R2为C8-C12的饱和直链烷基。
所述的葛根素衍生物X的制备方法，它包括以下步骤：
(1)化合物2的合成：将化合物1溶解于吡啶中，再与乙酸酐反应制得化合物2；其中化合物1与化合物2的结构式分别为：
Figure BDA0001818879950000021
(2)化合物3的合成：将步骤(1)所得的化合物2与三氧化硫吡啶盐以及三乙胺作用，得化合物3；其中，化合物3的结构式为：
Figure BDA0001818879950000022
(3)化合物4的合成：将步骤(2)所得的化合物3与氨水反应，即得化合物4；其中化合物4的结构式为：
Figure BDA0001818879950000023
(4)化合物5的合成：将步骤(3)所得的化合物4与1,4-二溴丁烷以及MOH 反应得化合物5；其中MOH为NaOH或KOH中的一种，所述化合物5的结构式为：
Figure BDA0001818879950000024
(5)葛根素衍生物X的合成：将步骤(4)所得的化合物5与一系列叔胺反应，即得葛根素衍生物X。
所述葛根素衍生物X的合成如下如下：
Figure BDA0001818879950000031
所述的葛根素衍生物X的应用，在制备抗血小板聚集药物中的应用。
较之现有技术而言，本发明的优点在于：本发明制得的一系列葛根素衍生物X不仅具有良好的水溶性，而且具有良好的抗血小板聚集作用，可以作为潜在的抗血小板聚集药物。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明内容进行详细说明：
一种葛根素衍生物X，其结构式如下：
Figure BDA0001818879950000041
其中，M为Na+或K+中的一种；所述R1为C8-C12的饱和直链烷基；所述 R2为C8-C12的饱和直链烷基。
所述的葛根素衍生物X的制备方法，它包括以下步骤：
(1)化合物2的合成：将化合物1溶解于吡啶中，再与乙酸酐反应制得化合物2；其中化合物1与化合物2的结构式分别为：
Figure BDA0001818879950000042
(2)化合物3的合成：将步骤(1)所得的化合物2与三氧化硫吡啶盐以及三乙胺作用，得化合物3；其中，化合物3的结构式为：
Figure BDA0001818879950000043
(3)化合物4的合成：将步骤(2)所得的化合物3与氨水反应，即得化合物4；其中化合物4的结构式为：
Figure BDA0001818879950000051
(4)化合物5的合成：将步骤(3)所得的化合物4与1,4-二溴丁烷以及MOH 反应得化合物5；其中MOH为NaOH或KOH中的一种，所述化合物5的结构式为：
Figure BDA0001818879950000052
(5)葛根素衍生物X的合成：将步骤(4)所得的化合物5与一系列叔胺反应，即得葛根素衍生物X。
其中：步骤(1)的具体操作方法为：在化合物1中加入经干燥后的吡啶，使化合物1完全溶解，之后加入乙酸酐，常温下搅拌25-35min，室温下放置18-24h 得混合物A，将混合物A缓慢的倒入冰水中，充分搅拌，析出大量固体，抽滤得固体A，将固体A用二氯甲烷溶解，加入5％的碳酸氢钠水溶液，常温下搅拌 45-60min，用分液漏斗分液并收集有机层，有机层减压回收溶剂至干，得固体B，固体B经硅胶柱层析，以石油醚-乙酸乙酯作为洗脱剂进行梯度，收集石油醚与乙酸乙酯体积比为15:1时的洗脱部分，回收溶剂，再利用丙酮重结晶，得化合物2；
其中，化合物1与乙酸酐的摩尔比为1:8-1:10。
步骤(2)的具体操作方法为：将化合物2溶解在干燥的DMF中，加入三氧化硫吡啶盐以及三乙胺，室温搅拌12-14h，TLC检测反应完全，停止反应，减压浓缩，得到化合物3。
步骤(3)的具体操作方法为：将化合物3用甲醇溶解，加入氨水，室温搅拌5-8h，停止反应，将反应液减压浓缩，固体用水溶解，阳离子交换树脂处理，过滤，滤液减压浓缩，得到化合物4。
步骤(4)的具体操作方法为：将MOH置于反应瓶中，加入无水乙醇，在85-90℃下回流30-45min至MOH溶解，之后加入步骤(3)所得的化合物4，继续回流2-3h 至化合物4溶解，接着再加入1,4-二溴丁烷，继续回流反应10-12h，待反应结束后，减压回收溶剂，得淡黄色固体粉末，淡黄色固体粉末利用甲醇重结晶，干燥得到白色粉末状化合物5。
步骤(5)的具体操作方法为：将步骤(4)所得化合物5置于反应瓶中，加入无水乙醇，在85-90℃下回流搅拌30-45min，之后再加入叔胺，继续回流反应 20-24h，其中叔胺与化合物5的摩尔比为1:1-2；待反应结束后，冷却，减压回收乙醇至干，得淡黄色固体粉末，将该淡黄色固体粉末利用硅胶柱层析分离提纯，以氯仿-甲醇作为洗脱剂，按照氯仿与甲醇的体积比依次为50:1、45:1、40:1、35:1、 25:1、15:1、10:1、5:1的洗脱顺序进行梯度洗脱，收集氯仿与甲醇体积比为5:1 时的洗脱部分，收集的洗脱部分经减压除去洗脱剂后得淡黄色固体粉末，即为所述葛根素衍生物X。
本发明所选用的叔胺为N-甲基二正辛胺、N-甲基二癸基胺以及N,N-二十二烷基甲基胺，虽然本发明仅选用此三种叔胺，但是其它叔胺亦可用。
下面结合实施例对本发明的发明内容作更细致的阐释：
实施例一：化合物5的合成：
(1)化合物2的制备：
在50g化合物1中加入经干燥后的吡啶300mL，使化合物1完全溶解，之后加入乙酸酐100g，常温下搅拌30min，室温下放置24h得混合物A，将混合物A缓慢的倒入冰水中，充分搅拌，析出大量固体，抽滤得固体A，将固体A 用二氯甲烷溶解，加入5％的碳酸氢钠水溶液，常温下搅拌60min，用分液漏斗分液并收集有机层，有机层减压回收溶剂至干，得固体B，固体B经硅胶柱层析，以石油醚-乙酸乙酯作为洗脱剂进行梯度，按照石油醚与乙酸乙酯的体积比依次为45:1、35:1、30:1、25:1、15:1的洗脱顺序进行梯度洗脱，收集石油醚与乙酸乙酯体积比为15:1时的洗脱部分，回收溶剂，再利用丙酮重结晶，得化合物2(20g)；
其中，化合物2的1H NMR结果为：1H NMR(CDCl3，δ，ppm)8.20(d，1H， J＝9.5Hz)，7.57(d，2H，J＝8.5Hz)，7.17(d，2H，8.5Hz)，7.01(d，1H，8.5Hz)，5.40(m，3H)，5.35(m，1H)，4.37(dd，1H，J＝12.5Hz，3.5Hz)，4.21(dd，1H，J ＝12.5Hz，2Hz)，3.99(m，1H)，2.32(s，3H)，2.14(s，3H)，2.09(s，3H)，2.02(s， 3H)，1.67(s，3H)。
(2)化合物3的制备：
将化合物2(50g，79.8mmol，1.0eq)溶解在100mL干燥的DMF中，加入三氧化硫吡啶盐(25.40g，159.6mmol，2.0eq)以及三乙胺(16.15g，159.6mmol，2.0eq)，室温搅拌12-14h，TLC检测反应完全，停止反应，减压浓缩，得到46g化合物3 的粗品。
(3)化合物4的制备：
将步骤(2)所得的46g化合物3的粗品用500mL甲醇溶解，加入50mL氨水，室温搅拌5-8小时，停止反应，将反应液减压浓缩，固体用100mL水溶解，阳离子交换树脂处理，过滤，滤液减压浓缩，得到化合物4。
(4)化合物5的制备：
将NaOH(1.01g，0.025mol)置于反应瓶中，加入600mL无水乙醇，在85℃下回流45min至NaOH溶解，之后加入步骤(3)所得的化合物4(4.96g，0.01mol)，继续回流2-3h至化合物4溶解，接着再加入1,4-二溴丁烷(2.591g，0.12mol)，继续回流反应12h，待反应结束后，减压回收溶剂，得淡黄色固体粉末，淡黄色固体粉末利用甲醇重结晶，干燥得到白色粉末状化合物5。
化合物5的1H NMR结果为：1H NMR(D2O，δ，ppm)8.51(d，1H，J＝11.0Hz)， 8.23(d,1H,J＝7.7Hz)，7.73(d,2H,J＝7.8Hz)，7.41(d,2H,6.52Hz)，6.98(d，1H，6.5Hz)， 4.54(d,1H)，4.14(t,1H)，4.09-4.11(m,3H)，3.69(m,1H)，3.44-3.46(m,3H)， 3.23-3.24(m,2H)，1.88-2.16(m,4H)，1.81-1.83(m,4H)。NaOH也可以用KOH来替代。
实施例二：葛根素衍生物X1的制备：
将0.25mmol实施例一所得的化合物5置于反应瓶中，加入500mL无水乙醇，在85℃下回流搅拌45min，之后再加入0.3mmolN-甲基二正辛胺，继续回流反应 24h，待反应结束后，冷却，减压回收乙醇至干，得淡黄色固体粉末，将该淡黄色固体粉末利用硅胶柱层析分离提纯，以氯仿-甲醇作为洗脱剂，按照氯仿与甲醇的体积比依次为50:1、45:1、40:1、35:1、25:1、15:1、10:1、5:1的洗脱顺序进行梯度洗脱，收集氯仿与甲醇体积比为5:1时的洗脱部分，收集的洗脱部分经减压除去洗脱剂后得淡黄色固体粉末，即为所述葛根素衍生物X1。室温下，葛根素衍生物X1在水中的溶解度约为362mg/mL。
葛根素衍生物X1的1H NMR结果为：
1H NMR(D2O，δ，ppm):8.45(d，1H，J＝11.0Hz)，8.23(d,1H,J＝7.7Hz)， 7.67(d,2H,J＝7.8Hz)，7.51(d,2H,6.52Hz)，7.01(d，1H，6.5Hz)，4.53(d,1H)，4.13(t,2H)， 3.66-4.08(m,10H)，3.44(m,6H,-CH2-N-CH2-)，3.31(s,3H,N-CH3)， 1.83-1.76(m,8H,3×-N-CH2-CH 2-,-O-CH2-CH 2-)，1.29-1.32(m,20H,2×-(CH2)5-)， 0.89(t，J＝6.8Hz，6H，2×-CH3)。
实施例三：葛根素衍生物X2的制备：葛根素衍生物X2的制备方法与葛根素衍生物X1的制备方法相同，仅将叔胺N-甲基二正辛胺替换为N-甲基二癸基胺。室温下，葛根素衍生物X2在水中的溶解度约为356mg/mL。
葛根素衍生物X2的1H NMR结果为：
1H NMR(D2O，δ，ppm):8.42(d，1H，J＝11.0Hz)，8.28(d,1H,J＝7.7Hz)，7.61(d,2H,J＝7.8Hz)，7.49(d,2H,6.52Hz)，7.01(d，1H，6.5Hz)，4.52(d,1H)， 4.13(t,2H)，3.63-4.11(m,10H)，3.47(m,6H,-CH2-N-CH2-)，3.31(s,3H,N-CH3)， 1.83-1.78(m,8H,3×-N-CH2-CH 2-,-O-CH2-CH 2-)，1.28-1.31(m,28H,2×-(CH2)7-)， 0.89(t，J＝6.8Hz，6H，2×-CH3)。
实施例四：葛根素衍生物X3的制备：葛根素衍生物X3的制备方法与葛根素衍生物X1的制备方法相同，仅将叔胺N-甲基二正辛胺替换为N,N-二十二烷基甲基胺。室温下，葛根素衍生物X3在水中的溶解度约为353mg/mL。葛根素衍生物X3的1H NMR结果为：
1H NMR(D2O，δ，ppm):8.43(d，1H，J＝11.0Hz)，8.30(d,1H,J＝7.7Hz)， 7.59(d,2H,J＝7.8Hz)，7.51(d,2H,6.52Hz)，7.02(d，1H，6.5Hz)，4.55(d,1H)， 4.14(t,2H)，3.62-4.08(m,10H)，3.49(m,6H,-CH2-N-CH2-)，3.32(s,3H,N-CH3)， 1.82-1.78(m,8H,3×-N-CH2-CH 2-,-O-CH2-CH 2-)，1.42-1.31(m,36H,2×-(CH2)9-)， 0.88(t，J＝6.8Hz，6H，2×-CH3)。
实施例五：葛根素衍生物X1、X2以及X3分别对大鼠血小板聚集功能的影响实验：
1.动物：清洁级Sprague-Dawley大鼠，雄性，体重200g-250g。
2.方法与结果
动物随机分为空白对照组(等容量溶剂)、阿司匹林组(ASA，50mg/kg)、氯吡格雷组(7mg/kg)、X1低剂量组(0.625mg/kg)、X1中剂量组(1.25mg/kg)、 X1高剂量组(2.5mg/kg)，X2低剂量组(0.625mg/kg)、X2中剂量组(1.25mg/kg)、 X2高剂量组(2.5mg/kg)，X3低剂量组(0.625mg/kg)、X3中剂量组(1.25mg/kg)、 X3高剂量组(2.5mg/kg)，每组8只，灌胃给药，1次/d，连续5d。于末次给药后 1h，以3％戊巴比妥钠分别麻醉大鼠(30mg/kg)，经腹主动脉采血，以3.8％枸橼酸钠溶液抗凝(血：抗凝剂＝9:1)，1000r/min，分离富血小板血浆(PRP)，剩余部分再以3000r/min离心15min，分离贫血小板血浆(PPP)，按比浊法以ADP (252umol/L)为诱导剂，用LBY-NJ血液凝聚仪测定5min内血小板聚集率，并按以下公式计算血小板聚集抑制率，数据用％表示，以组间t检验进行统计学处理，结果见表1。
血小板聚集抑制率＝(空白对照血小板聚集率％-给药管血小板聚集率％)/ 空白对照血小板聚集率％*100％
根据实验结果可知，葛根素衍生物X1、X2以及X3各剂量组可明显抑制体内血小板聚集，药效与阳性药阿司匹林和氯吡格雷持平。
表1各种药对血小板的聚集抑制率(n＝8)
组别 剂量(mg/kg) 血小板聚集抑制率(％)
空白对照组 0 0
阿司匹林组 50 23.85±14.11**
氯吡格雷组 7 22.75±13.98*
X<sub>1</sub>低剂量组 0.625 27.31±12.10**
X<sub>1</sub>中剂量组 1.25 29.30±16.81**
X<sub>1</sub>高剂量组 2.5 31.11±21.83**
X<sub>2</sub>低剂量组 0.625 28.82±11.41**
X<sub>2</sub>中剂量组 1.25 30.60±13.91**
X<sub>2</sub>高剂量组 2.5 33.14±19.81**
X<sub>3</sub>低剂量组 0.625 27.01±13.40**
X<sub>3</sub>中剂量组 1.25 28.89±10.87**
X<sub>3</sub>高剂量组 2.5 30.13±12.37**
与空白组比较，**P<0.001*P<0.01。
结论：以阿司匹林和氯吡格雷作为阳性药，通过实验证明，葛根素衍生物X1、 X2以及X3能明显的抑制血小板聚集，与阳性药持平,可以用来制备抗血小板聚集药物。
需要说明的是，虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种葛根素衍生物X，其特征在于：其结构式如下：
Figure FDA0002442378130000011
其中，M为Na+；所述R1为C10的饱和直链烷基；所述R2为C10的饱和直链烷基。
2.根据权利要求1所述的葛根素衍生物X的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：
(1)化合物2的合成：将化合物1溶解于吡啶中，再与乙酸酐反应制得化合物2；其中化合物1与化合物2的结构式分别为：
Figure FDA0002442378130000012
(2)化合物3的合成：将步骤(1)所得的化合物2与三氧化硫吡啶盐以及三乙胺作用，得化合物3；其中，化合物3的结构式为：
Figure FDA0002442378130000013
(3)化合物4的合成：将步骤(2)所得的化合物3与氨水反应，即得化合物4；其中化合物4的结构式为：
Figure FDA0002442378130000021
(4)化合物5的合成：将步骤(3)所得的化合物4与1,4-二溴丁烷以及MOH反应得化合物5；其中MOH为NaOH，所述化合物5的结构式为：
Figure FDA0002442378130000022
其中，M为Na+；
(5)葛根素衍生物X的合成：将步骤(4)所得的化合物5与N-甲基二癸基胺反应，即得葛根素衍生物X。
3.根据权利要求2所述的葛根素衍生物X的制备方法，其特征在于：步骤(1)的具体操作方法为：在化合物1中加入经干燥后的吡啶，使化合物1完全溶解，之后加入乙酸酐，常温下搅拌25-35min，室温下放置18-24h得混合物A，将混合物A缓慢的倒入冰水中，充分搅拌，析出大量固体，抽滤得固体A，将固体A用二氯甲烷溶解，加入5％的碳酸氢钠水溶液，常温下搅拌45-60min，用分液漏斗分液并收集有机层，有机层减压回收溶剂至干，得固体B，固体B经硅胶柱层析，以石油醚-乙酸乙酯作为洗脱剂进行梯度，收集石油醚与乙酸乙酯体积比为15:1时的洗脱部分，回收溶剂，再利用丙酮重结晶，得化合物2；
其中，化合物1与乙酸酐的摩尔比为1:8-1:10。
4.根据权利要求2所述的葛根素衍生物X的制备方法，其特征在于：步骤(2)的具体操作方法为：将化合物2溶解在干燥的DMF中，加入三氧化硫吡啶盐以及三乙胺，室温搅拌12-14h，TLC检测反应完全，停止反应，减压浓缩，得到化合物3。
5.根据权利要求2所述的葛根素衍生物X的制备方法，其特征在于：步骤(3)的具体操作方法为：将化合物3用甲醇溶解，加入氨水，室温搅拌5-8h，停止反应，将反应液减压浓缩，固体用水溶解，阳离子交换树脂处理，过滤，滤液减压浓缩，得到化合物4。
6.根据权利要求2所述的葛根素衍生物X的制备方法，其特征在于：步骤(4)的具体操作方法为：将MOH置于反应瓶中，加入无水乙醇，在85-90℃下回流30-45min至MOH溶解，之后加入步骤(3)所得的化合物4，继续回流2-3h至化合物4溶解，接着再加入1,4-二溴丁烷，继续回流反应10-12h，待反应结束后，减压回收溶剂，得淡黄色固体粉末，淡黄色固体粉末利用甲醇重结晶，干燥得到白色粉末状化合物5。
7.根据权利要求2所述的葛根素衍生物X的制备方法，其特征在于：步骤(5)的具体操作方法为：将步骤(4)所得化合物5置于反应瓶中，加入无水乙醇，在85-90℃下回流搅拌30-45min，之后再加入N-甲基二癸基胺，继续回流反应20-24h，其中N-甲基二癸基胺与化合物5的摩尔比为1:1-2；待反应结束后，冷却，减压回收乙醇至干，得淡黄色固体粉末，将该淡黄色固体粉末利用硅胶柱层析分离提纯，以氯仿-甲醇作为洗脱剂，按照氯仿与甲醇的体积比依次为50:1、45:1、40:1、35:1、25:1、15:1、10:1、5:1的洗脱顺序进行梯度洗脱，收集氯仿与甲醇体积比为5:1时的洗脱部分，收集的洗脱部分经减压除去洗脱剂后得淡黄色固体粉末，即为所述葛根素衍生物X。
8.根据权利要求1所述的葛根素衍生物X的应用，其特征在于：在制备抗血小板聚集药物中的应用。
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