TW201338773A

TW201338773A - 番荔枝皂素類似物及其合成方法與用途

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Publication number: TW201338773A
Application number: TW101111533A
Authority: TW
Inventors: 蔡祐輔; 吳宗遠; 廖俊臣; 黃堅誠; 林筱涵; 蘇培湄
Original assignee: 中原大學
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2013-10-01
Also published as: TWI441632B

Abstract

在此揭示如式(7)或式(8)所示的番荔枝皂素衍生物、其製備方法及其醫藥用途：□(8) ;其中n = 7-11之正整數。在一實施例中，n = 10。

Description

番荔枝皂素類似物及其合成方法與用途

本發明是有關於一種番荔枝皂素(muricatacin)衍生物，且特別是有關於一種對食道癌細胞具細胞毒性的番荔枝皂素衍生物。

番荔枝皂素是分離自刺果番荔枝(Soursop，學名Annona muricata)種子的脂溶性化合物，屬於一種乙醯生合成物(acetogenin)。研究顯示，番荔枝皂素對多種人類癌細胞株具有細胞毒性，譬如人類鼻咽癌細胞株(KB cell line)、人類肺癌細胞株(K549 cell line)、人類乳癌細胞株(MCF-7 cell line)、人類慢性髓系白血病細胞株(K562 cell line)等。

目前已有多種不同的生合成方法能用以合成番荔枝皂素或其衍生物與類似物。然而，這些方法往往面臨到步驟繁複、產率過低和/或成本高昂等問題。舉例來說，Tsai等人於1999年揭示一種羥基化番荔枝皂素衍生物的製備方法，此方法共有九個步驟，反應時間將近60個小時，不同步驟的反應溫度在-78°C至180°C之間，而總產率僅有5.5%(Tsai, SH et al. (1999) Synthesis of a hydroxylated muricatacin analog related to squamocin,Tetrahedron Letters, 40(10), p.1975–1976)。從工業化量產的角度來看，反應步驟繁複冗長、在反應過程中持續升溫降溫，都會提升生產成本；而產率低落則會導致收益降低。

有鑑於此，相關領域亟需提出一種新穎的番荔枝皂素衍生物製備方式，此方法能夠克服一或多個上文所述的問題及缺點。此外，此種番荔枝皂素衍生物較佳應具備與番荔枝皂素相似的生物活性。

發明內容旨在提供本揭示內容的簡化摘要，以使閱讀者對本揭示內容具備基本的理解。此發明內容並非本揭示內容的完整概述，且其用意並非在指出本發明實施例的重要/關鍵元件或界定本發明的範圍。

本發明之一態樣是關於一種如下式(1)所示的番荔枝皂素及其衍生物之製備方法，
(1)，
其中n = 7-11之正整數，且R₁為羥基或乙醯氧基。於一實施例中，此方法僅需六個反應步驟即可製備出番荔枝皂素或其衍生物，且各步驟總反應時間在20個小時之內，比起先前技術縮短了許多。此外，本製備方法中的各反應步驟皆可於20-30°C下進行，不需繁複的升溫、降溫控制，可降低製備過程中所需的設備與人力成本。又，根據本發明一實施例，此方法的總產率可達約50%，遠高於先前技術於製備番荔枝皂素或其他番荔枝皂素衍生物的產率。

依據本發明一實施例，此方法可用以製備如下式(7)所示的番荔枝皂素衍生物，且此方法包含以下步驟(a)至(f):
(a)令D-來蘇糖(D-lyxose)經異亞丙基化(isopropylidenation)而生成式(2)所示的化合物
(2) ;
(b)令式(2)所示的化合物經威悌反應(Wittig olefination)生成式(3)所示的化合物
(3) ;
(c)令式(3)所示的化合物進行氧化裂解以生成式(4)所示的化合物
(4) ;
(d)令式(4)所示的化合物經威悌反應生成式(5)所示的化合物
(5) ;
(e)令式(5)所示的化合物氫化以生成式(6)所示的化合物
(6) ;以及
(f)令式(6)所示的化合物經內酯化而生成式(7)所示的化合物
(7)。

依據本發明另一實施方式，可用以製備如下式(7)所示的番荔枝皂素衍生物，且此方法更包含步驟(g)，其係令式(7)所示的化合物乙醯化生成式(8)化合物
(8)。

在一實施例中，上述式(1)化合物之n = 10，故所合成之式(7)所示的化合物具有如式(7-1)所示結構：
(7-1)。

在另一實施例中，由式(7-1)化合物乙醯化所生成之式(8)化合物具有如式(8-1)所示結構：
(8-1)。

依據本發明實施方式，上述步驟(a)和步驟(g)分別可利用濃酸做為催化劑而進行。

依據本發明實施方式，上述步驟(b)及步驟(d)之威悌反應的反應試劑分別為溴化(三苯基)C_7-11烷基膦和Ph₃P=CHCO₂E。

依據本發明實施方式，上述步驟(c)之氧化裂解反應是利用任一種選自NaIO₄、HIO₄及Pb(OAc)₄組成之群組中的氧化劑來進行。在一特定實例中，該氧化劑為NaIO₄。

依據本發明實施例，上述步驟(a)至(f)皆於約20-30°C下進行。

本發明之另一態樣是關於依據上述本發明製備方法所合成之新穎的番荔枝皂素衍生物(如上式(7-1)或(8-1)化合物)，試驗結果顯示此新穎的番荔枝皂素衍生物能夠抑制食道癌細胞的增殖，此一特性目前尚未見於番荔枝皂素或其他已知的番荔枝皂素衍生物中。

因此，本發明的另一態樣是關於一種用於治療食道癌之醫藥組成物。

根據本發明一實施例，此醫藥組成物包含一治療有效量之上式(7-1)或(8-1)所示的番荔枝皂素衍生物；以及一藥學上可接受的輔劑。

在參閱下文實施方式後，本發明所屬技術領域中具有通常知識者當可輕易瞭解本發明之基本精神及其他發明目的，以及本發明所採用之技術手段與實施態樣。

為了使本揭示內容的敘述更加詳盡與完備，下文針對了本發明的實施態樣與具體實施例提出了說明性的描述；但這並非實施或運用本發明具體實施例的唯一形式。實施方式中涵蓋了多個具體實施例的特徵以及用以建構與操作這些具體實施例的方法步驟與其順序。然而，亦可利用其他具體實施例來達成相同或均等的功能與步驟順序。

除非本說明書另有定義，此處所用的科學與技術詞彙之含義與本發明所屬技術領域中具有通常知識者所理解與慣用的意義相同。此外，在不和上下文衝突的情形下，本說明書所用的單數名詞涵蓋該名詞的複數型；而所用的複數名詞時亦涵蓋該名詞的單數型。同時，在此處「至少一」以及「一或多」等詞彙當包含一、二、三或更多種。

雖然用以界定本發明較廣範圍的數值範圍與參數界是約略的數值，此處已盡可能精確地呈現具體實施方式的相關數值。然而，任何數值本質上不可避免地含有因個別測試方法所致的標準偏差。在此處，「約」通常係指實際數值在一特定數值或範圍的正負10 %、5 %、1 %或0.5 %之內。或者是，「約」一詞代表實際數值落在平均值的可接受標準差之內，視本發明所屬技術領域中具有通常知識者的考量而定。除了實驗例之外，或除非另有明確的說明，當可理解此處所用的所有範圍、數量、數值與百分比（例如用以描述材料用量、時間長短、溫度、操作條件、數量比例及其他相似者）均經過「約」的修飾。因此，除非另有相反的說明，本說明書與附隨申請專利範圍所揭示的數值參數皆為約略的數值，且可視需求而更動。至少應將這些數值參數理解為所指出的有效位數與套用一般進位法所得到的數值。

根據本發明一態樣所述的製備方法，利用D-來蘇糖為起始物透過不對稱合成，而有效率地製備出新穎的鏡像異構純羥基-γ-內酯(enantiomerically pure hydroxy-γ-lactone)及其衍生物，其具有如下式(1)所示之結構：
(1)，
其中n = 7-11之正整數，且R1為羥基或乙醯氧基。

根據本發明實施例，利用此方法僅需六個步驟即可由D-來蘇糖製備出式(7)所示的化合物，且總產率可達約50 %。結構式(7)如下：
(7)，
其中n = 7-11之正整數。此處參照第1圖，來說明根據本發明一實施例之式(7)所示的化合物的製備方法。

首先，在步驟(a)中，讓起始物D-(-)-來蘇糖與丙酮在催化劑的催化下，經O-異亞丙基化(O-isopropylidenation)而生成式(2)所示的化合物。可用以催化醣類之異亞丙基化的催化劑包括但不限於：濃硫酸(concentrated H₂SO₄)、無水氯化鋅(ZnCl₂)與磷酸(H₃PO₄)的混合物、無水硫酸銅(anhydrous copper(II) sulfate)、氯化鐵(FeCl₃)、對-甲苯磺酸吡啶鹽(pyridiniump-toluenesulfonate, PPTS)、碘(iodine)、HY沸石(Zeolite HY)、蒙脫土(montmorillonite clay)及三氟甲磺酸氧釩(vanadyl triflate，VO(OTf)₂·xH₂O)。在本發明一實施例中，使用濃硫酸作為催化劑。

其後，在步驟(b)中，令式(2)所示的化合物進行威悌反應，以生成烯烴類的式(3)所示的化合物。威悌反應是指在適當的鹼類存在下，令反應物(例如，式(2)所示的化合物)與威悌反應試劑(例如，溴化(三苯基)烷基膦)反應以生成一烯烴類化合物和三苯基膦氧化物(triphenylphosphine oxide)。在一特定實例中，所用的威悌反應試劑為溴化(三苯基)十二烷基膦。適合與威悌反應試劑一起使用的鹼類種類包括，但不限於：六甲基二矽基胺基鉀(potassium hexamethyldisilazide, KHMDS)、六甲基二矽基胺基鈉(sodium hexamethyldisilazide, NaHMDS)、六甲基二矽基胺基鋰(lithium hexamethyldisilazide, LiHMDS)、正丁基鋰(n-butyllithium)、異丁基鋰(isobutyllithium)與第三丁基氧鉀(potassiumtert-Butoxide,t-BuOK)。在一實施例中，所選用的鹽類為KHMDS。

接著進行步驟(c)，以適當氧化劑令式(3)所示的化合物進行氧化裂解而生成式(4)所示的化合物。式(3)所示的化合物為二醇化合物，適用於使二醇化合物氧化裂解的氧化劑包括但不限於：高碘酸(periodic acid, HIO₄)、高碘酸鈉(sodium periodate, NaIO₄)或四醋酸鉛(lead(IV) acetate, Pb(OAc)₄)。在一特定實施例中所用的氧化劑為高碘酸鈉。

其次，於步驟(d)中，令式(4)所示的化合物與C₂亞烷化合物(C₂-ylide)進行威悌反應，以生成式(5)所示的化合物。在本發明一特定實施例中，所用的威悌反應試劑為Ph₃P=CHCO₂Et。此一步驟會同時產生具有E-及Z-兩種不同立體構形的異構物，因此式(5)所示的化合物是以一種包含有E-及Z-兩種立體構形的立體異構混合物形式存在。在一特定實例中，E-構形化合物含量約為Z-構形化合物含量的3.2倍。

然後進行到步驟(e)，令式(5)所示的化合物於氫氣與適當催化劑的環境下，還原成式(6)所示的化合物。適當的氫化反應催化劑如鈀/碳(Pd/C)、鎳（Ni）、鈀（Pd）、鉑（Pt）、氫氧化鈀（Pd(OH)₂,）或氯化三苯基膦合銠（(Ph₃P)₃RhCl）。

最後於步驟(f)中，進行一鍋化反應(one-pot reaction)的去保護作用(deprotection)與分子內內酯化(intramolecular lactonization)，使式(6)所示的化合物生成式(7)所示的化合物。一般常利用酸或鹼來進行烷基酯的去保護作用，譬如酸(HCl)、三氟醋酸(trifluoroacetic acid, THA)或對甲苯磺酸吡啶鹽(pyridiniump-toluenesulfonate，PPTS)。作為例示而非限制，在本發明一實施例中係使用濃鹽酸(concentrated HCl)來移除式(7)所示的化合物的乙基酯(ethyl ester, Et)官能基。至於分子內的內酯化反應，多半透過酸或適當催化劑來進行。

此方法利用非對稱合成技術(asymmetric synthetic methodology)，故能夠簡單且有效率地合成鏡像異構純羥基-γ-內酯(如式(7)所示)。此外，根據上述方法來製備荔枝皂素及其衍生物時，在某些步驟中不需純化或分離產物即可以粗產物或混合物進行下一製備步驟，可大幅節省製備所需的時間與金錢成本。再者，本方法各步驟中所進行的反應可在約20-30°C下進行，不需繁複的升溫、降溫步驟，不但降低了製程複雜性，亦可減少製備過程中所需的設備與人力成本。本發明所屬技術領域中具有通常知識者當可理解，在各反應步驟開始前，於添加試劑時可非必要地降低反應系統的溫度，以避免添加試劑瞬間放出的熱能破壞反應物。另外，根據本發明一實施例，此方法的總產率可達約50%，遠高於先前技術於製備番荔枝皂素或其他番荔枝皂素衍生物的產率。

此外，可進一步將此化合物製備成其他番荔枝皂素類衍生物。舉例來說，根據本發明另一實施例，可將式(7)所示的化合物乙醯化生成式(8)化合物
(8)。

本發明於另一態樣提出了一種新穎的番荔枝皂素衍生物(如上式(1)所示)。

根據本發明一實施例，上述番荔枝皂素衍生物的結構式如下式(7-1)所示：
(7-1)。

根據本發明另一實施例，上述番荔枝皂素衍生物的結構式如下式(8-1)所示：
(8-1)。

本發明亦涵蓋了番荔枝皂素衍生物(如上式(1)所示)的醫藥用途。具體來說，本發明不可預期地發現番荔枝皂素衍生物(特別是式(7-1)與式(8-1)所示的化合物)能夠抑制食道癌細胞的擴增；因此，本發明的一態樣是關於一種用於治療食道癌之醫藥組成物，所述的食道癌特別是指食道鱗狀細胞癌(esophagus squamous cell carcinoma；又稱食道表皮樣細胞癌(esophagus epidermoid carcinoma))。

根據本發明一實施例，此醫藥組成物包含一治療有效量之上式(7-1)或式(8-1)所示的化合物，以及一藥學上可接受的輔劑。

下文舉出多種實施例來闡明本發明之部分態樣，以使本發明所屬技術領域中具有通常知識者能藉以實踐本發明。因此不應將這些實施例視為對本發明範圍之限制。本發明所屬技術領域中具有通常知識者基於此處提的說明，當可在不需過度推衍的情形下運用本發明。此處提及的所有文獻，皆視為已完全引用而成為本說明書的一部份。

實施例1 製備式(7-1)之化合物

(4S,5R)-(+)-5-羥基-4-十八內酯((4S,5R)-(+)-5-hydroxy-4-octadecanolide)。

實施例1.1 製備式(2)之化合物

將D-(-)-來蘇糖(0.586克，3.90毫莫耳)懸浮於無水丙酮(19.5毫升，0.2 M)中並持續攪拌，於0°C下將濃硫酸(22微升，0.39毫莫耳)滴入懸浮液中，並攪拌10分鐘。其後，在室溫(約24-26°C，以下亦同)下持續攪拌2小時，直到得到澄清的反應溶液為止。之後在0°C下以固態氫氧化鋇(Ba(OH)₂)中和反應混合物。利用短的矽藻土盤(Celite pad)過濾出固體，接著以15毫升的醋酸乙酯(ethyl acetate)沖洗該矽藻土盤並收集濾液。將濾液減壓濃縮，以得到無色漿狀殘留物。利用體積比2：1的醋酸乙酯與正己烷(n-hexane)為洗提液在矽膠管柱中對上述殘留物進行快速層析，可得到0.637克的白色固體(式(2))，此為2,3-O-亞異丙基-α-D-來蘇呋喃糖(2,3-O-isopropylidene-α-D-lyxofuranose)的單一α-異構物，產率86%。
(2)

R_f= 0.5(醋酸乙酯); mp = 81-83°C; [α]²¹ _D+28.0 (c = 1.2, CHCl₃); FT-IR (neat)v_max3398, 2985, 2941, 1646, 1540, 1456, 1375, 1210, 1057, 861, 578, 513 cm^-1;¹H NMR (300 MHz, CDCl₃): δ 5.44 (d, J = 2.1 Hz, 1H), 4.83 (dd, J = 6.0, 3.9 Hz, 1H), 4.64 (d, J = 6.0 Hz, 1H), 4.28 (dd, J = 9.0, 4.8 Hz, 1H), 4.01-3.88 (m, 2H), 2.70 (d, J = 2.1 Hz, 1H), 2.28 (dd, J = 7.2, 4.8 Hz, 1H), 1.47 (s, 3H), 1.32 (s, 3H);¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ 112.6 (C), 100.7 (CH), 85.6 (CH), 80.1 (CH), 80.0 (CH), 60.9 (CH₂), 25.8 (CH₃), 24.5 (CH₃); HRMS-ESI [M + Na]⁺Calcd for C₈H₁₄O₅Na 213.0738, Found 213.0733。

實施例1.2 製備式(3-1)之化合物

在0°C下以六甲基二矽基胺基鉀(potassium hexamethyldisilazide，簡稱KHMDS) (3.47毫莫耳，0.5 M溶於甲苯)處理溴化(三苯基)十二烷基膦(dodecyl(triphenyl)phosphornium bromide) (1.755克，3.47毫莫耳)，將反應混合物保持在0℃下持續攪拌1小時；之後將實施例1.1中製得的式(2)化合物(188毫克，0.99毫莫耳)固體快速加入此溶液中，並於0℃下攪拌10分鐘。之後將反應混合物在室溫下攪拌6小時。在0℃下，小心地將冷水加入上述反應物中，並以醋酸乙酯萃取此混合物，而後經過乾燥、與減壓蒸發，以得到黃色漿狀物。以己烷與醋酸乙酯(1:4 v/v)為洗提液，在矽膠上對此漿狀物進行快速管柱層析，可得到0.865克的白色固體(式(3-1)化合物)，此為(4S,5R)-2,2-二甲基-4-((1R)-1,2-二羥乙基)-5-((1Z)-1-三癸烯基)-1,3-二氧環戊烷((4S,5R)-2,2-dimethyl-4-
((1R)-1,2-dihydroxyethyl)-5-((1Z)-1-tridecenyl)-
1,3-dioxolane)的Z-立體異構物，產率為81%。
(3-1)

R_f= 0.2 (醋酸乙酯：正己烷= 1:4 (v/v)); mp = 63-65 °C; [α]²⁸ _D–35.9 (c = 1.1, CHCl₃); FT-IR (neat)v_max3432, 2924, 2854, 1742, 1655, 1464, 1378, 1215, 1059, 882, 721, 514 cm^-1;¹H NMR (300 MHz, CDCl₃): δ 5.74-5.50 (m, 2H), 5.00 (t, J = 7.5 Hz, 1H), 4.13 (t, J = 4.8 Hz, 1H), 3.68-3.54 (m, 3H), 2.57 (bs, 1H), 2.36 (bs, 1H), 2.17-1.97 (m, 2H), 1.51 (s, 3H), 1.39, (s, 3H), 1.25 (bs, 20H), 0.87 (t, J = 5.1 Hz, 3H);¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ 135.8 (CH), 124.6 (CH), 108.5 (C), 77.7 (CH), 73.0 (CH), 69.9 (CH), 64.3 (CH₂), 31.9 (CH₂), 29.6 (CH₂), 29.6 (CH₂), 29.5 (CH₂), 29.4 (CH₂), 29.3 (CH₂), 29.2 (CH₂), 27.7 (CH₂), 27.3 (CH₃), 24.9 (CH₃), 22.6 (CH₂), 14.1 (CH₃); HRMS-ESI [M + Na]⁺Calcd for C₂₀H₃₈O₄Na 365.2662, Found 365.2667。

實施例1.3 製備式(4-1)之化合物

將實施例1.3中式(3-1)的二醇化合物(102毫克，0.30毫莫耳)溶於EtOH/H2O中(1毫升，2:1 (v/v)); 在0℃下於此溶液中一次加入過碘酸鈉(127毫克，0.60毫莫耳)並持續攪拌10分鐘後移除冰浴。之後，在室溫下持續攪拌3小時。當起始物耗盡後，過濾反應混合物以移除固體成分，於真空下濃縮濾液後不需進一步純化，即可得到式(4-1)的漿狀物(86毫克)，(4S,5R)-2,2-二甲基-4-甲醯基-5-((1Z)-1-三癸烯基)-1,3-二氧環戊烷((4S,5R)-2,2-Dimethyl-4-formyl- 5-((1Z)-1-tridecenyl)-1,3-dioxolane)，產率93%。
(4-1)

R_f= 0.2 (醋酸乙酯：正己烷= 1:1 (v/v))； [α]²⁷ _D–29.7 (c = 0.3, CHCl₃); FT-IR (neat)v_max2986, 2925, 1738, 1658, 1463, 1377, 1242, 1217, 1161, 1065, 868, 799, 722 cm^-1;¹H NMR (300 MHz, CDCl₃): δ 9.43 (d, J = 3.3 Hz, 1H), 5.63-5.54 (m, 1H), 5.24 (t, J = 11.1 Hz, 1H), 5.08 (t, J = 7.8 Hz, 1H), 4.25 (dd, J = 7.8, 3.3 Hz, 1H), 2.08-1.89 (m, 2H), 1.50 (s, 3H), 1.33 (s, 3H), 1.18 (bs, 18H), 0.79 (t, J = 6.3 Hz, 3H);¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ 199.3 (CH), 136.1 (CH), 122.7 (CH), 110.5 (C), 82.1 (CH), 74.5 (CH), 31.6 (CH₂), 29.4 (CH₂), 29.4 (CH₂), 29.3 (CH₂), 29.2 (CH₂), 29.1 (CH₂), 28.9 (CH₂), 28.9 (CH₂), 27.8 (CH₂), 27.1 (CH₃), 25.0 (CH₃), 22.4 (CH₂), 13.8 (CH₃); HRMS-ESI [M + Na]⁺Calcd for 333.2400, Found 333.2388。

實施例1.4 製備式(5-1E)和式(5-1Z)之化合物

將實施例1.3中所製得的式(4-1)的醛類初產物(398毫克，1.28毫莫耳)溶於乾燥的CH₂Cl₂(7.8毫升，0.165 M)中，在0℃下，於此溶液中加入940毫克(2.56毫莫耳)的（三苯基膦亞烷基)乙酸甲酯(methyl(triphenylphosporanilidine)acetate)，並在0℃下持續攪拌10分鐘。令所得溶液在室溫下攪拌3小時，並以減壓濃縮移除溶劑，以得到漿狀殘留物。利用EtOAc/正己烷(1：20 v/v)為洗提液來純化上述漿狀殘留物，以得到400毫克的漿狀物，產率82%。此產物中包含式(5-1)所示之化合物的E-與Z-立體異構物(ca. 3.2：1.0)，其中化合物5-1E為(4S,5R)-2,2-二甲基-4-(1E)-乙氧基羰基乙烯基)-5((1Z)-1-三癸烯基)-1,3-二氧環戊烷((4S,5R)-2,2-Dimethyl-4-
((1E)-ethoxycarbonylethenyl)-5-((1Z)-1-
tridecenyl)-1,3-dioxolane)；而化合物5-1Z為(4S,5R)-2,2-二甲基-4-(1Z)-乙氧基羰基乙烯基)-5-((1Z)-1-三癸烯基)-1,3-二氧環戊烷((4S,5R)-
2,2-Dimethyl-4-((1Z)-ethoxycarbonylethenyl)-
5-((1Z)-1-tridecenyl)-1,3-dioxolane)。
(5-1)

R_f= 0.5 (醋酸乙酯：正己烷= 1:20 (v/v))；FT-IR (neat)v_max2925, 2854, 1719, 1644, 1466, 1370, 1188, 1049, 874, 721, 508 cm^-1;¹H NMR (400 MHz, CDCl₃): δ (5-1E) 6.78 (dd, J = 15.6, 5.6 Hz, 1H), 6.03 (dd, J = 15.6, 1.6 Hz, 1H), 5.71-5.61 (m, 1H), 5.32-5.24 (m, 1H), 5.07-5.02 (m, 1H), 4.69 (dt, J = 4.8, 1.6 Hz, 1H), 4.18 (q, J = 7.2 Hz, 2H), 2.18-1.92 (m, 2H), 1.53 (s, 3H), 1.40 (s, 3H), 1.39-1.25 (m, 18H), 0.86 (t, J = 6.8 Hz, 3H); (5-1Z) 6.19 (dd, J = 12.0, 8.0 Hz, 1H), 5.84 (dd, J = 12.0, 1.6 Hz, 1H), 5.56-5.50 (m, 1H), 5.22-5.16 (m, 1H), 5.07-5.02 (m, 1H), 4.69 (dt, J = 4.8, 1.6 Hz, 1H), 4.14 (q, J = 6.8 Hz, 2H), 2.18-1.92 (m, 2H), 1.52 (s, 3H), 1.39 (s, 3H), 1.39-1.25 (m, 18H), 0.86 (t, J = 6.8 Hz, 3H);¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃）δ 165.9 (C), 144.0 (CH), 135.5 (CH), 135.0 (CH), 125.1 (CH), 124.6 (CH), 122.6 (CH), 121.2 (CH), 119.1 (CH), 109.2 (C), 77.2 (CH), 75.4 (CH), 74.6 (CH), 74.2 (CH), 60.4 (CH₂), 60.3 (CH₂), 31.6 (CH₂, 31.5 (CH₂), 29.6 (CH₂）, 29.4 (CH₂), 29.3 (CH₂), 29.3 (CH₂), 29.2 (CH₂), 29.0 (CH₂), 28.7 (CH₂), 28.1 (CH₂), 27.8 (CH₂), 27.6 (CH₂), 27.5 (CH₂), 25.4(CH₃), 22.6 (CH₂), 14.2 (CH₃), 14.1 (CH₃); HRMS-ESI [M + Na]⁺Calcd for C₂₃H₄₀O₄Na 403.2819, Found 403.2820。

實施例1.5 製備式(6-1)之化合物

將式(5-1)的化合物(400毫克，1.05毫莫耳)溶於5.3毫升醋酸乙酯中，於室溫下加入已活化的10% Pd/C (38毫克)。在氫氣(60 psi)與室溫環境下將反應混合物攪拌1小時，以TLC (醋酸乙酯：正己烷 = 1:1 (v/v), Rf= 0.7)監控反應，於反應完成後，以短的矽藻土盤進行過濾，並以醋酸乙酯(15毫升)沖洗該矽藻土盤。在真空下濃縮濾液，且不需經過進一步純化，即可得到呈漿狀的飽和酯類化合物(式(6-1)；(4S,5R)-2,2-二甲基-4-甲氧羰基乙基-5-三癸基-1,3-二氧環戊烷，(4S,5R)-2,2-Dimethyl-4-methoxy carbonylethyl-5-tridecyl-1,3-dioxolane)產率99%。
(6-1)

R_f= 0.25 (醋酸乙酯：正己烷= 1:20 (v/v)); [α]²⁸ _D–14.5 (c = 0.9, CHCl₃); FT-IR (neat)v_max3539, 2917, 2849, 1737, 1465, 1370, 1182, 1065, 877, 718 cm^-1;¹H NMR (400 MHz, CDCl₃): δ 4.12 (q, J = 6.8, 2H), 4.10-40.0 (m, 2H), 2.60-2.30 (m, 2H), 1.80-1.60 (m, 2H), 1.40 (s, 3H), 1.31 (s, 3H), 1.24 (bs, 24H), 0.86 (t, J = 6.6 Hz, 3H);¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃）: δ 173.5 (C), 107.5 (C), 77.9 (CH), 76.8 (CH), 60.3 (CH₂）, 32.0 (CH₂）, 30.9 (CH₂）, 30.8 (CH₂）, 29.7 (CH₂）, 29.7 (CH₂）, 29.7 (CH₂）, 29.6 (CH₂）, 29.6 (CH₂）, 29.5 (CH₂）, 29.4 (CH₂）, 26.4 (CH₂）, 25.4 (CH₂）, 22.7 (CH₂）, 28.6 (CH₃）, 25.9 (CH₃）, 14.2 (CH₃）, 14.1 (CH₃）; HRMS-ESI [M + Na]⁺Calcd for C₂₃H₄₄O₄Na 407.3132, Found 407.3134。

實施例1.6 製備式(7-1)之化合物

將式(6-1)的乙基酯化合物(60毫克，0.16毫莫耳)溶於四氫呋喃(tetrahydrofuran, THF)/H₂O(3.9毫升，10：3 v/v)中，在0℃下將濃鹽酸(0.65毫升，7.80毫莫耳)加入此溶液中，並攪拌10分鐘。接著，在30℃下將反應混合物持續攪拌3小時，之後以乙醚(Et₂O)稀釋此混合物，再以飽和的碳酸氫鈉(NaHCO₃)水溶液中和此溶液。其後以乙醚萃取經中和的水溶液層；有機層依序以鹵水(brine)沖洗、於硫酸鎂(MgSO₄)上乾燥，並於真空下濃縮。在矽膠管柱上對殘留物進行層析(醋酸乙酯：正己烷 = 1:3)以得到41毫克的白色固體(產率88%)，此即為式(7-1)所示的(4S,5R)-(+)-5-羥基-4-十八內酯((4S,5R)-5-Hydroxy-4-octadecanolide)。
(7-1)

R_f= 0.2 (醋酸乙酯：正己烷= 1:3 (v/v))；mp = 48-50°C; [α]²⁸ _D+10.0 (c 0.4, CHCl₃); FT-IR (neat)v_max3539, 3413, 2954, 2917, 2848, 2360, 2341, 1757, 1460, 1189 cm^-1;¹H NMR (300 MHz, CDCl₃): δ 4.44 (td, J = 7.2 Hz, 1H), 4.00-3.90 (m, 1H), 2.70-2.40 (m, 2H), 2.40-2.00. (m, 2H), 1.86 (s, 1H), 1.70-1.40 (m, 2H), 1.26 (bs, 22H), 0.88 (t, J = 6.0 Hz, 3H);¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃）: δ 177.6 (C), 82.9 (CH), 71.3 (CH), 31.9 (CH₂), 31.8 (CH₂), 29.7 (CH₂), 29.6 (CH₂), 29.6 (CH₂), 29.5 (CH₂), 29.5 (CH₂), 29.5 (CH₂), 29.32 (CH₂), 28.7 (CH₂), 25.6 (CH₂), 22.7 (CH₂), 21.0 (CH₂), 14.1 (CH₃); HRMS-ESI [M + Na]⁺Calcd for C₁₈H₃₄O₃Na 321.2400, Found 321.2400。

實施例2 製備式(8-1)之化合物

將式(7-1)的化合物(149毫克，0.5毫莫耳)、4-二甲氨基吡啶(4-dimethyl amino pyridine，DMAP)(7毫克，0.05毫莫耳)與咪唑(imidazole)(41毫克，0.6毫莫耳)一起放入已烘烤過的單頸原底燒瓶內，並上至真空系統上抽真空1個小時，1小時後以血清塞密封並插入氮氣球，於冰浴的條件下加入無水的二氯甲烷(dichlromethane)(2.5毫升，0.2 M)，攪拌5分鐘後再緩緩加入醋酸酐(acetic anhydride)(56 μL，0.6毫莫耳)反應混合物持續在冰浴下攪拌10分鐘後再移至室溫下反應12個小時。反應完全後，在冰浴下以1 N的鹽酸水溶液中和反應，再將溶液倒入分液漏斗內，以蒸餾水洗有機層。最後將適量的無水硫酸鎂(magnesium sulfate)加入有機層除水，以抽氣過濾去除硫酸鎂，經減壓濃縮除去溶劑之後可得到163毫克的白色固體(式(8-1)化合物)，此為(4S,5R)-(+)-5-乙醯氧基-4-十八內酯((4S,5R)-5-Acetoxy-4-octadecanolide)，產率為96%。
(8-1)

Rf= 0.6 (醋酸乙酯：正己烷 = 1:1 (v/v)); mp = 41℃; [α]²⁴ _D+32.0(c 0.12, CHCl₃); FT-IR (neat)v_max2924, 2855, 1782, 1461, 1371, 1234, 1178, 1029 cm-1;¹H NMR (300 MHz, CDCl₃):δ5.11-5.06 (m, 1H), 4.55-4.50 (m, 1H), 2.61-2.46 (m, 2H), 2.30-2.21 (m, 1H), 2.17-2.09 (m, 1H), 2.07 (s, 3H), 1.62-1.52 (m, 2H), 1.24 (s, 20H), 0.89 (t,J= 6.6 Hz, 3H);¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃）:δ176.6 (C), 170.2 (C), 79.9 (CH), 73.6 (CH), 31.9 (CH₂), 30.0 (CH₂), 26.7 (CH₂), 29.6 (CH₂), 29.6 (CH₂), 29.5 (CH₂), 29.4 (CH₂), 29.4 (CH₂), 29.3 (CH₂), 28.1 (CH₂), 25.1(CH₂), 22.8 (CH₂), 22.7 (CH₂), 21.0 (CH₃), 14.1 (CH₃); HRMS-ESI [M+Na]⁺Calcd for C₂₀H₃₆O₄Na 363.2506, Found 363.2506。

實施例3 式(7-1)與(8-1)所示化合物的抗腫瘤效果評估

CE48T細胞株是衍生自男性食道鱗狀細胞癌（又稱食道表皮樣細胞癌）患者的食道癌細胞，本實施例採用CE48T細胞株(提供來源)進行活體外試驗，藉由探討式(7-1)或式(8-1)化合物對CE48T細胞株的細胞毒性，來評估該些化合物是否具有抗食道癌的效果。

將CE48T細胞培養在Dulbecco氏改良過之Eagle氏培養基(Dulbecco’s modified Eagle’s medium, DMEM)中，並添加10%胎牛血清(fetal calf serum, FCS)、100單位/ml之盤尼西林、100 μg/ml之鏈黴素和2mM L-穀氨酸，並維持在37℃的潮溼環境下(5% CO₂及95%空氣)。

實驗開始，試驗組係以濃度介於0.01-0.05 mg/ml之式(7-1)或式(8-1)化合物來處理CE48T細胞24小時，控制組則是以DMSO或是不具有內酯環的番荔枝皂素衍生物(如式(9)所示)進行處理，之後，計算各組細胞的存活率。結果示於第2圖。
(9)

由第2圖可以看出，式(7-1)與(8-1)兩種化合物在10-50 μg/mL的劑量下，分別呈現出與劑量相依的細胞毒性。經計算得出式(7-1)與(8-1)化合物對於CE48T細胞株的IC50分別為20與25 μg/mL。在細胞型態方面，以30 μg/mL之式(7-1)或(8-1)化合物處理的CE48T細胞，在處理後24小時後均出現明顯的細胞型態改變。以上結果顯示對食道癌細胞而言，無論是式(7-1)化合物或式(8-1)化合物，均可有效地抑制食道癌細胞增生。

相較之下，在經過DMSO或式(9)之化合物處理的對照組中，並未觀察到明顯的細胞毒性。

本實驗例首度證實番荔枝皂素的衍生物（如，式(7-1)或式(8-1)化合物）對於食道癌細胞具有細胞毒性，故此化合物可作為治療食道癌之醫藥組成物的有效成分。

雖然上文實施方式中揭露了本發明的具體實施例，然其並非用以限定本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不悖離本發明之原理與精神的情形下，當可對其進行各種更動與修飾，因此本發明之保護範圍當以附隨申請專利範圍所界定者為準。

為讓本發明的上述與其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：

第1圖概要地闡明根據本發明一實施例用以製備番荔枝皂素或其衍生物之方法；以及

第2圖闡明根據本發明一實施例，經本發明番荔枝皂素類似物處理過之CE48T細胞的細胞存活率。

Claims

一種製備如式(7)所示的番荔枝皂素或其衍生物的方法，

(7)
其中n = 7-11之正整數；該方法包含以下步驟：
(a)令D-來蘇糖(D-lyxose)經異亞丙基化(isopropylidenation)反應而生成式(2)所示的化合物

(2)；
(b)令式(2)所示的化合物經威悌反應(Wittig olefination)生成式(3)所示的化合物
(3)；
(c)令式(3)所示的化合物進行氧化裂解以生成式(4)所示的化合物
(4)；
(d)令式(4)所示的化合物經威悌反應(Wittig olefination)生成式(5)所示的化合物
(5)；
(e)令式(5)所示的化合物氫化以生成式(6)所示的化合物
(6)；以及
(f)令式(6)所示的化合物經內酯化而生成式(7)所示的化合物。
一種製備如式(8)所示的番荔枝皂素或其衍生物的方法，
(8)
其中n = 7-11之正整數；該方法包含以下步驟：
(a)令D-來蘇糖(D-lyxose)經亞異丙基化(isopropylidenation)反應而生成式(2)所示的化合物

(2)；
(b)令式(2)所示的化合物經威悌反應(Wittig olefination)生成式(3)所示的化合物
(3)；
(c)令式(3)所示的化合物進行氧化裂解以生成式(4)所示的化合物
(4)；
(d)令式(4)所示的化合物經威悌反應(Wittig olefination)生成式(5)所示的化合物
(5)；
(e)令式(5)所示的化合物氫化以生成式(6)所示的化合物
(6)；
(f)令式(6)所示的化合物經內酯化而生成式(7)所示的化合物；

(7)；以及
(g)令式(7)所示的化合物乙醯化生成式(8)化合物。
如請求項1或2所述之方法，其中步驟(a)和步驟(g)分別可利用濃酸做為催化劑來進行。
如請求項1或2所述之方法，其中步驟(b)和步驟(d)中威悌反應的反應試劑分別為溴化(三苯基)C_7-11烷基膦和Ph₃P=CHCO₂Et。
如請求項1或2所述之方法，其中步驟(c)之氧化裂解是利用任一種選自NaIO₄、HIO₄及Pb(OAc)₄組成之群組中的氧化劑來進行。
如請求項1所述之方法，其中各步驟皆於20-30℃下進行。
一種如式(7-1)所示的番荔枝皂素衍生物：
(7-1)。
一種用於治療食道癌之醫藥組成物，包含一治療有效量之如請求項7所述的番荔枝皂素衍生物；以及一藥學上可接受的輔劑。
一種如式(8-1)所示的番荔枝皂素衍生物：
(8-1)。
一種用於治療食道癌之醫藥組成物，包含一治療有效量之如請求項9所述的番荔枝皂素衍生物；以及一藥學上可接受的輔劑。