CN110078695A - 一种槲皮素衍生物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种槲皮素衍生物及其制备方法,属于医药合成领域,本发明是为了解决现有技术中槲皮素水溶性差、生物利用率低等不足,而提供一种槲皮素衍生物,所得的槲皮素衍生物的脂溶性远远好于槲皮素,生物利用度有较大的提高,可用于治疗心脑血管疾病、抗癌及防癌。本发明的另一目的是提供合成该槲皮素衍生物的方法,采用槲皮素保护羟基、再进行取代反应和氢化反应制备槲皮素衍生物,得到了高纯度的槲皮素衍生物,本发明对天然槲皮素进行化学修饰,通过在5‑OH羟基位发生取代反应,有利于提高其水溶性和脂溶性,改善生物利用度,该方法原理简单,产品收率高,产品收率为37%‑57%,纯度达到96%‑98%,Rf=0.2~0.5。
Description
技术领域
本发明属于医药合成领域,涉及一种治疗高血压、心肌缺血和癌症等疾病的前药的合成方法,具体为一种槲皮素衍生物及其制备方法。
背景技术
槲皮素及其衍生物很多是天然产物,一般以糖苷的形式存在于植物中。槲皮素及其糖苷类有广泛的药理和生理活性,尤其近年来,研究发现槲皮素在抗心律失常、抗血小板聚集、抗氧化和清除氧自由基,治疗心脑血管疾病、抗癌及防癌等方面有独特的作用,而且还具有抗多种病毒的作用,备受国内外学者的关注。
槲皮素(Quercetin),又称栎精、槲皮素黄,化学名为3,5,7,3',4'-五羟基黄酮,是一种天然的黄酮化合物。其化学结构式为:
槲皮素分子中含有以下结构片段,3-OH、4-C=O,5-OH、7-OH以及3'-OH、4'-OH,因羰基氧和五个羟基氧都能提供孤电子对,具有一定的配位能力。
槲皮素的分子结构为平面型,分子堆砌紧密,分子间引力大,不易被溶剂或溶质分散,因而,槲皮素的水溶性较差,进入体内迅速被吸收代谢而失活,具有强烈的首过效应,生物利用度较低,使槲皮素的临床应用受到极大的限制。因此,以槲皮素为原料,通过对其结构的修饰,提高化合物的水溶性和脂溶性,以使其获得更高的活性,有利于治疗疾病。
发明内容
本发明是为了解决现有技术中槲皮素水溶性差、生物利用率低等不足,而提供一种槲皮素衍生物,所得的槲皮素衍生物的脂溶性远远好于槲皮素,生物利用度有较大的提高,可用于治疗心脑血管疾病、抗癌及防癌。
本发明的另一目的是提供合成该槲皮素衍生物的方法,得到了高纯度的槲皮素衍生物,本发明对天然槲皮素进行化学修饰,通过在5-OH羟基位发生取代反应,有利于提高其水溶性和脂溶性,改善生物利用度,该方法原理简单,产品收率高。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种槲皮素衍生物的制备方法,采用槲皮素保护羟基、再进行取代反应和氢化反应制备槲皮素衍生物,所述方法包括如下步骤:
S1、在溶剂中加入槲皮素和苄氯,混合均匀后再加入适量的催化剂,室温反应8~10h,反应结束后用乙酸乙酯萃取,取萃取后的有机层旋干,得化合物A;
S2、在溶剂中加入化合物A和十二酰氯,混合均匀后再加入适量催化剂,在60℃的温度下反应6~8h,向反应液中加入纯净水,用乙酸乙酯萃取,萃取后的有机层依次干燥、抽滤、旋干,得化合物B;
S3、在溶剂中加入化合物B和适量催化剂,在氢气流下反应6~8h,然后将反应混合物在硅藻土上过滤并用DMF溶剂洗脱,得到的滤液依次经真空浓缩、纯化、制备液相后即得槲皮素衍生物。
产品收率为37%~57%,纯度达到96%~98%,Rf=0.2~0.5。
应当注意的是,本发明所得的产物在强酸条件下会分解,若在用酸调节pH的过程中,滴加过量,反应液颜色会编澄澈,产物分解。
其反应式为:
作为优选,步骤S1中所述槲皮素、苄氯和催化剂的摩尔比为1:1.25:0.3~1:4:5。
作为优选,所述化合物A为3,7-双(苄氧基)-2-(3,4-双(苄氧基)苯基)-5-羟基-4H-吡喃-4-酮,步骤S2中所述化合物A、十二酰氯和催化剂的摩尔比为1:1:0.5~1:3:2。所述化合物A的结构式为:
作为优选,所述化合物B为3,7-双(苄氧基)-2-(3,4-双(苄氧基)苯基)-4-氧代-4H-苯并吡喃-5-基十二烷酸酯,步骤S3中所述化合物B和催化剂的摩尔比为1:0.5~1:4。所述化合物B的结构式为:
作为优选,步骤S3中所述纯化操作采用硅胶柱层析法,所述硅胶柱层析法中的洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯混合液或二氯甲烷/甲醇混合液,所述石油醚/乙酸乙酯混合液中的所述石油醚和乙酸乙酯的体积比为10:1~4:1,所述二氯甲烷/甲醇混合液中的所述二氯甲烷和甲醇的体积比为10:1~4:1。
作为优选,步骤S3中所述制备液相的流动相为乙腈和纯净水,流速为3~5mL/s,述乙腈和纯净水的体积比为2:1~4:1。
作为优选,所述溶剂为无水二甲基亚砜、N’N-二甲基甲酰胺、无水四氢呋喃、吡啶或甲苯,步骤S1和S2中的所述催化剂为碳酸钾或碳酸钠,步骤S3中的所述催化剂为碘化钾、4-二甲氨基吡啶或10%钯碳
作为优选,所述槲皮素的纯度为95%,所述十二酰氯的纯度为95%。
作为优选,步骤S2中干燥操作的吸水剂为无水硫酸钠或/和无水硫酸镁,所述无水硫酸钠为颗粒状,无水硫酸镁为粉末状。
本发明还公开了该合成方法制备的槲皮素衍生物,所述槲皮素衍生物为所述槲皮素衍生物为2-(3,4-二羟基苯基)-3,7-二羟基-4-氧代-4H-苯并吡喃-5-基十二烷酸酯,该化合物可用于降血压、保护心肌缺血和癌症等方面的治疗,其结构式为:
本发明的有益效果是:
本发明提供的槲皮素衍生物水溶性和脂溶性明显优于槲皮素,可获得更高的活性,生物利用度有较大的提高,可用于降血压、保护心肌缺血和癌症等方面的治疗;本发明提供的合成方法简单易行,产品收率高,具有广泛的应用前景。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明的技术方案进一步阐述说明。
实施例1:
一种槲皮素衍生物的制备方法包括如下步骤:
步骤一:化合物A的制备
在100mL三口烧瓶中加入20mL DMF,然后加入槲皮素604mg,将1308mg碳酸钾和550μL氯化苄加到反应液中,全程氮气保护,在室温下搅拌8小时,加入30mL乙酸乙酯和10ml纯净水,萃取,分液,水层继续用30mL乙酸乙酯萃取2次,合并萃取得到的有机层抽滤、旋干、200-300目硅胶柱层析纯化,得化合物A,即3,7-双(苄氧基)-2-(3,4-双(苄氧基)苯基)-5-羟基-4H-吡喃-4-酮;
步骤二:化合物B的制备
将500mg化合物A溶解在20mL DMF中,将600μL十二酰氯和300mg碳酸钠加入到反应液中,全程氮气保护,在60℃下条件下搅拌7小时,将反应混合物用乙酸乙酯稀释并用水洗涤,将有机相用无水硫酸镁干燥、抽滤、旋干、200-300目硅胶柱层析纯化,得化合物B,即3,7-双(苄氧基)-2-(3,4-双(苄氧基)苯基)-4-氧代-4H-苯并吡喃-5-基十二烷酸酯;
步骤三:槲皮素衍生物的制备
在50mL三口烧瓶中将化合物B溶解在20mL DMF,然后加入10%钯碳催化剂8mg,在氢气流下反应7h,反应结束后将反应混合物在硅藻土上过滤并用DMF洗脱,滤液经真空浓缩、过200-300目硅胶柱纯化和制备液相后得到得槲皮素衍生物,即2-(3,4-二羟基苯基)-3,7-二羟基-4-氧代-4H-苯并吡喃-5-基十二烷酸酯,产品收率45%,纯度达98%,Rf=0.422。
实施例2:
一种槲皮素衍生物的制备方法包括如下步骤:
步骤一:化合物A的制备
在100mL三口烧瓶中加入20mL DMF,然后加入槲皮素604mg,将986mg碳酸钾和550μL氯化苄加到反应液中,全程氮气保护,在室温下搅拌10小时,加入30mL乙酸乙酯和10ml纯净水,萃取,分液,水层继续用30mL乙酸乙酯萃取2次,合并萃取得到的有机层抽滤、旋干、200-300目硅胶柱层析纯化,得化合物A,即3,7-双(苄氧基)-2-(3,4-双(苄氧基)苯基)-5-羟基-4H-吡喃-4-酮;
步骤二:化合物B的制备
将500mg化合物A溶解在20mL DMF中,将600μL十二酰氯和300mg碳酸钠加入到反应液中,全程氮气保护,在60℃下条件下搅拌7小时,将反应混合物用乙酸乙酯稀释并用水洗涤,将有机相用无水硫酸钠干燥、抽滤、旋干、200-300目硅胶柱层析纯化,得化合物B,即3,7-双(苄氧基)-2-(3,4-双(苄氧基)苯基)-4-氧代-4H-苯并吡喃-5-基十二烷酸酯;
步骤三:槲皮素衍生物的制备
在50mL三口烧瓶中将化合物B溶解在20mL DMF,然后加入10%钯碳催化剂8mg,在氢气流下反应6h,反应结束后将反应混合物在硅藻土上过滤并用DMF洗脱,滤液经真空浓缩、过200-300目硅胶柱纯化和制备液相后得到得槲皮素衍生物,即2-(3,4-二羟基苯基)-3,7-二羟基-4-氧代-4H-苯并吡喃-5-基十二烷酸酯,产品收率37%,纯度达97%,Rf=0.50。
实施例3:
一种槲皮素衍生物的制备方法包括如下步骤:
步骤一:化合物A的制备
在100mL三口烧瓶中加入20mL THF,然后加入槲皮素604mg,将580mgDMAP和550μL氯化苄加到反应液中,全程氮气保护,在室温下搅拌10小时,加入30mL乙酸乙酯和10ml纯净水,萃取,分液,水层继续用30mL乙酸乙酯萃取2次,合并萃取得到的有机层抽滤、旋干、200-300目硅胶柱层析纯化,得化合物A,即3,7-双(苄氧基)-2-(3,4-双(苄氧基)苯基)-5-羟基-4H-吡喃-4-酮;
步骤二:化合物B的制备
将500mg化合物A溶解在20mL THF中,将600μL十二酰氯和300mgDMAP加入到反应液中,全程氮气保护,在60℃下条件下搅拌6小时,将反应混合物用乙酸乙酯稀释并用水洗涤,将有机相用无水硫酸钠干燥、抽滤、旋干、200-300目硅胶柱层析纯化,得化合物B,即3,7-双(苄氧基)-2-(3,4-双(苄氧基)苯基)-4-氧代-4H-苯并吡喃-5-基十二烷酸酯;
步骤三:槲皮素衍生物的制备
在50mL三口烧瓶中将化合物B溶解在20mL DMF,然后加入10%钯碳催化剂8mg,在氢气流下反应6h,反应结束后将反应混合物在硅藻土上过滤并用DMF洗脱,滤液经真空浓缩、过200-300目硅胶柱纯化和制备液相后得到得槲皮素衍生物,即2-(3,4-二羟基苯基)-3,7-二羟基-4-氧代-4H-苯并吡喃-5-基十二烷酸酯,产品收率57%,纯度达97%,Rf=0.482。
以上所述的实施例只是本发明的较佳方案,并非对本发明作任何形式上的限制,在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其他的变体及改型。
Claims (10)
1.一种槲皮素衍生物的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
S1、在溶剂中加入槲皮素和苄氯,混合均匀后再加入适量的催化剂,室温反应8~10h,反应结束后用乙酸乙酯萃取,取萃取后的有机层抽滤、旋干,得化合物A;
S2、在溶剂中加入化合物A和十二酰氯,混合均匀后再加入适量催化剂,在60℃的温度下反应6~8h,向反应液中加入纯净水,用乙酸乙酯萃取,萃取后的有机层依次干燥、抽滤、旋干,得化合物B;
S3、在溶剂中加入化合物B和适量催化剂,在氢气流下反应6~8h,然后将反应混合物在硅藻土上过滤并用DMF溶剂洗脱,得到的滤液依次经真空浓缩、纯化、制备液相后即得槲皮素衍生物。
2.根据权利要求1所述的槲皮素衍生物的制备方法,其特征在于,步骤S1中所述槲皮素、苄氯和催化剂的摩尔比为1:1.25:0.3~1:4:5。
3.根据权利要求1所述的槲皮素衍生物的制备方法,其特征在于,所述化合物A为3,7-双(苄氧基)-2-(3,4-双(苄氧基)苯基)-5-羟基-4H-吡喃-4-酮,步骤S2中所述化合物A、十二酰氯和催化剂的摩尔比为1:1:0.5~1:3:2。
4.根据权利要求1所述的槲皮素衍生物的制备方法,其特征在于,所述化合物B为3,7-双(苄氧基)-2-(3,4-双(苄氧基)苯基)-4-氧代-4H-苯并吡喃-5-基十二烷酸酯,步骤S3中所述化合物B和催化剂的摩尔比为1:0.5~1:4。
5.根据权利要求1所述的槲皮素衍生物的制备方法,其特征在于,步骤S3中所述纯化操作采用硅胶柱层析法,所述硅胶柱层析法中的洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯混合液或二氯甲烷/甲醇混合液,所述石油醚/乙酸乙酯混合液中的所述石油醚和乙酸乙酯的体积比为10:1~4:1,所述二氯甲烷/甲醇混合液中的所述二氯甲烷和甲醇的体积比为10:1~4:1。
6.根据权利要求1所述的槲皮素衍生物的制备方法,其特征在于,步骤S3中所述制备液相的流动相为乙腈和纯净水,流速为3~5mL/s,述乙腈和纯净水的体积比为2:1~4:1。
7.根据权利要求1所述的槲皮素衍生物的制备方法,其特征在于,所述溶剂为无水二甲基亚砜、N’N-二甲基甲酰胺、无水四氢呋喃、吡啶或甲苯,步骤S1和S2中的所述催化剂为碳酸钾或碳酸钠,步骤S3中的所述催化剂为碘化钾、4-二甲氨基吡啶或10%钯碳。
8.根据权利要求1所述的槲皮素衍生物的制备方法,其特征在于,所述槲皮素的纯度为95%,所述十二酰氯的纯度为95%。
9.根据权利要求1所述的槲皮素衍生物的制备方法,其特征在于,步骤S2中干燥操作的吸水剂为无水硫酸钠或/和无水硫酸镁。
10.一种权利要求1~9任意一项所述的方法制备的槲皮素衍生物,其特征在于,所述槲皮素衍生物为2-(3,4-二羟基苯基)-3,7-二羟基-4-氧代-4H-苯并吡喃-5-基十二烷酸酯,其结构式为:
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