地骨皮甲素及类似物的合成方法
【专利摘要】本发明涉及医药技术领域，涉及天然产物地骨皮甲素及其类似物的合成方法。该方法包括：1)由羟基、卤素或C1?C10烷氧基或C1?C10烷基取代或未取代的苯甲醛与丙二酸进行亲核反应得化合物1；2)步骤1)所得化合物1和N?羟基琥珀酰亚胺反应，得化合物2；3)化合物2和精胺反应，得化合物3；4）化合物3用氢气反应以还原碳?碳双键，纯化即得。本发明制备方法简单，为类似结构化合物的药物活性研究提供了化合物基础。
【专利说明】
地骨皮甲素及类似物的合成方法
技术领域：
[0001]本发明涉及医药技术领域，涉及天然产物地骨皮甲素及其结构类似物的合成方 法。
【背景技术】：
[0002] 地骨皮甲素 (kukoamine A)为由两分子二氢咖啡酸通过酰胺键与一分子精胺对称 地结合成一个直链化合物。由日本学者舟山申智等于1980年首次从枸杞（Lycium chinense)根皮中分离得到。马铃薯块茎和皮中也有报道。药理研究表明，大鼠静脉注射地 骨皮甲素(5mg/kg体重)表现出显著的降血压作用。1995年又分离得到其同分异构体地骨皮 乙素 (kukoamine B)，与地骨皮甲素不同的是两个二氢咖啡基不是对称地结合在精胺分子 链的两端，而是其中一个二氢咖啡基结合在精胺分子链的另一端第二个氮原子上。离体实 验证明地骨皮甲素和乙素与LPS和CpG DNA具有高亲和性，可显著中和LPS和CpG DNA，阻断 二者与小鼠巨噬细胞(RAW264.7)结合进而抑制LPS和CpG DNA诱导RAW264.7细胞表达和释 放炎症介质(TNF-α和IL-6等），从源头阻断细胞炎性活化，避免免疫反应紊乱。此外在体实 验表明二者可降低热灭活大肠杆菌注射小鼠体内LPS和TNF-a水平并提高小鼠存活率。提示 其具有成为治疗脓毒血症和自身免疫性疾病有效药物的前景。
[0003] 地骨皮甲素为由两分子二氢咖啡酸通过酰胺键与一分子精胺对称地结合成的一 个直链化合物。据文献报道，咖啡酸本身即显示出较强的抗氧化活性，同时精胺也是自然界 重要的抗氧化物质之一，在机体承受高含量氧的部位(皮肤、脑、精细胞等)起到重要的保护 作用，防止机体受到氧自由基造成的损伤。糖尿病小鼠给予地骨皮水煎剂后，超氧化物岐化 酶活性明显升高，而丙二醛水平降低，提示地骨皮可抑制体内氧自由基的产生，增强抗氧化 能力并加速自由基的清除。
[0004] 采用小胶质细胞和少突胶质细胞作为脑神经损伤修复评价模型，发现地骨皮甲素 具有显著的神经保护活性，并已申请专利(CN103735728A)。本项目基于此对具有神经保护 活性的地骨皮甲素及其类似物进行化学合成，提供一种简便的化学合成方法。
[0005]
[0006] 本发明涉及的地骨皮甲素(A)及其类似物(B)的结构
[0007] 依据不同结构，R1~R5可以为氢(-H)，羟基(-OH)，卤素(-X)或烷氧基（如-0(CH2) nCH3,9彡η彡0)及烷基(如_(CH2)nCH3,9彡η彡0)，R1~R5可以相同也可以不同。
【发明内容】
：
[0008] 本发明所解决的技术问题是提供地骨皮甲素及其结构类似物的合成方法。
[0009] 所述的地骨皮甲素及其类似物的结构通式为：
[0010]
[0011] R1~R5可以为氢，羟基，卤素，C1-C10烷氧基，C1-C10烷基，R1~R5可以相同或不 同。
[0012] 本发明是通过如下技术方案实现的：
[0013] 步骤 1)
[0014] 苯甲醛或芳环上有取代基的苯甲醛(取代基为羟基、卤素、C1-C10烷氧基、C1-C10 烷基)与丙二酸溶于溶剂中，加入一定量(2-3倍量）的碱性物质，回流。冷却至室温，将反应 物冷却至析出白色固体1。
[0015] 其中，溶剂可以选择溶解性较好的适当溶剂，以醚类为佳，优选二氧六环。
[0016] 碱性物质可为丙二酸提供碱性环境，利于碳负离子生成，对亲核反应有利。可用吡 啶、哌啶等含氮杂环化合物，也可使用三级胺类或NaHC0 3等。
[0017] 冷却析出固体过程可以使用冷水、冰水等措施。固体产物可通过抽滤等方法从反 应液中分离。
[0018] 当步骤1)中R为羟基等易被氧化的基团时，需先进行如下步骤保护羟基:将羟基取 代苯甲醛溶于溶剂中，搅拌下加入碱性化合物如碳酸钾，室温半小时后加入溴苄，加热回 流。反应结束后加水混悬，有机溶剂萃取，合并有机相，用饱和食盐水洗涤干燥。除去溶剂。 之后再按照上述步骤1)实施。
[0019] 其中，萃取用有机溶剂可选适当极性的不与水混溶的有机溶剂，如二氯甲烷，三氯 甲烷等或乙酸乙酯等低级酯类。
[0020] 步骤 2)
[0021] 将步骤1)所得化合物1和N-羟基琥珀酰亚胺(H0SU)溶于干燥的醚类溶剂中，冰浴 搅拌下加入脱水剂，冰浴反应后室温反应，经分离得到化合物2。
[0022]其中溶剂为非质子性溶剂，可以选择四氢呋喃(THF)等。
[0023] 脱水剂保证反应的无水环境，如二环己基碳二亚胺(DCC)等。
[0024] 步骤 3)
[0025] 化合物2和精胺分别溶于干燥的溶剂中，冰浴下将化合物2滴加入精胺溶液中，冰 浴下反应，经分离得到化合物3。
[0026] 其中，溶剂为非质子性溶剂，可选择二氯甲烷等。
[0027] 步骤 4)
[0028] 化合物3溶于极性溶剂中，再加入少量无机酸使溶液澄清，加入催化剂后用氢气反 应以还原碳-碳双键，纯化后得产品。
[0029] 其中，溶剂可选择C1-C4低级醇类，甲醇为优。
[0030] 所述的无机酸为常用无机酸类，以盐酸，硫酸为佳。
[0031 ]该步骤可同时脱去步骤1)中可能存在的保护基团。
[0032]
[0033] 其中，R1~R5可以为氢(-H)，羟基(-OH)，卤素(1)或烷氧基(如-0(CH2)nCH3，
[0034] 9彡η彡0)及烷基(如_(CH2)nCH3,9彡η彡0)，R1~R5可以相同也可以不同。
[0035] 精胺分子中包含伯胺和仲胺两种氮原子，均可以发生取代反应，本发明中作为中 间体的化合物2可以选择性的同精胺分子两端的伯胺氮原子发生反应，具有较好的选择性。 此外本发明涉及原料价格低廉，实验条件较为温和，适于化合物的批量制备。
【具体实施方式】：
[0036] 本发明通过以下实施例进一步详细说明本发明：
[0037] 实施例1:
[0038] 将2g 3，4-二羟基苯甲醛溶于20mL丙酮中，搅拌下加入4.4g碳酸钾，室温半小时后 加入5.45g溴苄，加热回流6小时。反应结束后加蒸馏水20mL，乙酸乙酯萃取(20mLX3)，合并 有机相，用饱和食盐水洗涤一次，无水硫酸钠干燥。减压蒸去乙酸乙酯，加入少量加入析出 沉淀，抽滤，滤饼用少量甲醇洗涤，得产品4.06g，产率90 %。
[0039] 将4g 3,4-二苄氧基苯甲醛和2.68丙二酸溶于2〇11^1，4-二氧六环，加入111^吡啶， 0.5mL哌啶，回流8小时后冷却至室温，将反应物倒入冰水混合物中，析出白色沉淀，抽滤，水 洗滤饼至中性，得白色固体4g，产率90 %。
[0040] 将88 3,4-二苄氧基苯丙烯酸和58^羟基琥珀酰亚胺溶于15〇11^干燥的1'冊中，冰 浴搅拌下加入6.8gDCC，冰浴反应1小时。室温反应20小时，过滤后取滤液，减压蒸干。柱层析 (二氯甲烷：甲醇= 100:1)得白色固体8.8g，产率86%。
[0041] 将3g上述中产物溶于干燥的二氯甲烷，冰浴下将其滴入0.6g精胺的干燥二氯甲烷 溶液中，产生白色沉淀，冰浴下反应4小时。反应结束后抽滤，滤饼用冷的二氯甲烷洗涤。滤 饼冷冻过夜后用氯仿和5%碳酸氢钠萃取，有机相用5%氢氧化钠洗涤三次，饱和氯化钠洗 涤一次，合并有机相，无水硫酸钠干燥，减压浓缩得白色固体2.3g，产率40 %。
[0042] 将原料先溶于甲醇(40mL)，再加入冰乙酸（lmL)，溶液澄清，加入钯碳，氢气室温催 化，反应6小时，抽滤除去钯碳，减压浓缩，得产品。产率40 %。
[0043]化合物咕-匪R(CDC13，400MHz)数据如下：δ 1 · 55 (4H，m，H-5' )，1 · 65 (4H，m，H-2')， 2.33(^,111^-8),2.59(^,111^-41 ),2.68(^,111^-31 ),2.86(4H,m,H-7),3.42(4H,m,H-l1 ),6.75(2H,d,J = 2.1Hz,H-2),7.05(2H,dd,J = 2.1,8.1Hz,H-6),7.50(2H,d,J = 8.1Hz,
Η-5)〇
[0044:
[0045] 实施例2:
[0046] 将4g苯甲醛和2.6g丙二酸溶于20mLl，4-二氧六环，加入lmL吡啶，0.5mL哌啶，回流 8小时后冷却至室温，将反应物倒入冰水混合物中，析出白色沉淀，抽滤，水洗滤饼至中性， 得白色固体3.5g，产率81%。
[0047] 将8g苯丙烯酸和5gN-羟基琥珀酰亚胺溶于150mL干燥的THF中，冰浴搅拌下加入 6.8gDCC，冰浴反应1小时。室温反应20小时，过滤后取滤液，减压蒸干。柱层析(二氯甲烷：甲 醇= 100:1)得白色固体8g，产率80%。
[0048]将3g上述中产物溶于干燥的二氯甲烷，冰浴下将其滴入0.6g精胺的干燥二氯甲烷 溶液中，产生白色沉淀，冰浴下反应4小时。反应结束后抽滤，滤饼用冷的二氯甲烷洗涤。滤 饼冷冻过夜后用氯仿和5%碳酸氢钠萃取，有机相用5%氢氧化钠洗涤三次，饱和氯化钠洗 涤一次，合并有机相，无水硫酸钠干燥，减压浓缩得白色固体2g，产率40 %。
[0049] 将原料先溶于甲醇(40mL)，再加入冰乙酸（lmL)，溶液澄清，加入钯碳，氢气室温催 化，反应6小时，抽滤除去钯碳，减压浓缩，得产品，产率35%。
[0050]
【主权项】
1. 地骨皮甲素及其类似物的合成方法，其特征是:包括：咖啡酸及类似物的合成、地骨 皮甲素及其类似物的合成：Rl~R5可W为氨，径基，面素、Cl-Cio烷氧基、Cl-Cio烷基，Rl~R5可W相同或不同。2. 根据权利要求1所述地骨皮甲素及其类似物的合成方法，其特征是:具体步骤为： 1) 由径基、面素或Cl-ClO烷氧基取代或未取代的苯甲醒与丙二酸进行亲核反应得化合 物1; 2) 步骤1)所得化合物1和N-径基班巧酷亚胺反应，得化合物2; 3) 化合物2和精胺反应，得化合物3;4) /心 1^1)1 ^末 IS万担-万担73島# 曰11;? . 3. f反俯化个U：Sr<^rc丄现Z巧I迎化巧!i'目'化T《乂共失IWt刘化'日-口义/H玄，共午守1比巧： 1) 将径基、面素或Cl-Cio烷氧基取代或未取代的苯甲醒与丙二酸溶于溶剂中，加入碱 性物质，回流，冷却至室溫，将反应物冷却至析出白色固体得化合物1; 2) 步骤1)所得化合物1和N-径基班巧酷亚胺溶于干燥的酸类溶剂中，冰浴揽拌下加入 脱水剂，冰浴反应后室溫反应，经分离得到化合物2; 3) 化合物2和精胺分别溶于干燥的溶剂中，冰浴下将化合物2滴加入精胺溶液中，冰浴 下反应，经分离得到化合物3; 4) 化合物3溶于极性溶剂中，再加入少量无机酸使溶液澄清，加入催化剂后用氨气反应 W还原碳-碳双键，纯化即得。4.根据权利要求3所述地骨皮甲素及其类似物的合成方法，其特征是:步骤1)中，所述 的溶剂为低极性溶剂，优选酸类，二氯甲烧或=氯甲烧，更优选酸类，更优选二氧六环;所述 碱性物质为含氮杂环化合物、=级胺类、无机碱，优选化晚、赃晚、NaHC〇3。5. 根据权利要求3所述地骨皮甲素及其类似物的合成方法，其特征是:步骤2)中，所述 的溶剂为非质子性溶剂，选自苯，酸类，二氯甲烧或=氯甲烧，选自四氨巧喃，所述脱水剂为 碳二酷亚胺类，选自二环己基碳二亚胺。6. 根据权利要求3所述地骨皮甲素及其类似物的合成方法，其特征是:步骤3)中，所述 的溶剂为非质子性溶剂，选自苯，酸类，二氯甲烧或S氯甲烧，优选二氯甲烧。7. 根据权利要求3所述的地骨皮甲素及其类似物的合成方法，其特征是：步骤4)中，溶 剂可选择C1-C4低级醇类，选自甲醇，乙醇，正下醇，优选甲醇;所述的无机酸为盐酸及硫酸。8. 根据权利要求3或4所述地骨皮甲素及其类似物的合成方法，其特征是：当取代基为 易被氧化的径基时，要在步骤1)中对该基团进行保护，在步骤4)中除去。9. 根据权利要求8所述地骨皮甲素及其类似物的合成方法，其特征是:步骤1)中，将径 基取代苯甲醒溶于溶剂中，揽拌下加入碱性试剂，优选碳酸钟，室溫半小时后加入漠节，加 热回流，反应结束后加水混悬，有机溶剂萃取，合并有机相，用饱和食盐水洗涂干燥，除去溶 剂。10. 根据权利要求9所述地骨皮甲素及其类似物的合成方法，其特征是：萃取用有机溶 剂为不与水混溶的有机溶剂，选自二氯甲烧，=氯甲烧或乙酸乙醋。
【文档编号】C07C235/34GK105906525SQ201610343699
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年5月19日
【发明人】赵庆春, 许永男, 张贺峰, 张辉, 刘建宇, 战勇, 刘依峰, 迟明爽, 田野, 敖继伟, 刘丹
【申请人】沈阳药科大学