专利名称：毛叶假鹰爪素d及其衍生物的合成和抗艾滋病毒应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及毛叶假鹰爪素D化合物的全合成方法，该化合物的衍生物，及所述衍生物的制备方法和不 同的合成途径，含有上述化合物及衍生物的药物组合物，及它们在制备抗艾滋病毒或抗病毒性疾病的药物 中的应用。毛叶假鹰爪素D是本发明人从中国民间药用植物毛叶假鹰爪根中提取、分离、纯化得到的一种具有抗 艾滋病毒活性的天然化合物。该化合物的化学名称为2-甲氧基-3-甲基-4, 6-二羟基-5-(3'-羟基)肉桂酰基苯甲醛。毛叶假鹰爪素体 外试验表明，其lCso值为10.7呢.mi;1, EC50值为0.022吸mL'1。 TI = IC5o/EC5o= 10.7/0.022 = 489。毛叶 假鹰爪素D是一种査尔酮类化合物，査尔酮类化合物曾报道具有抗疟、抗炎和抗利什曼原虫作用，此次是 首次发现査尔酮类化合物还具有抗HIV活性。本发明的目的在于以活性化合物毛叶假鹰爪素D为先导化合物，对其进行全合成、结构修饰与改造、 制备一系列衍生物。并通过对其结构与活性的研究，寻找出活性作用基团，开发一系列高效低毒抗艾滋病 毒或抗其它病毒的新化合物。迸而开发出安全有效的抗艾滋病毒或抗病毒性疾病的新药物。为了完成本发明目的，本发明具体实施方案分为四部分第一部分.毛叶假鹰爪素D的全合成背景技术毛叶假鹰爪素D
发明内容
毛叶假鹰爪素D的合成过程从2， 4， 6-三羟基甲苯开始2， 4, 6-三羟基甲苯可以商业购买，也可用2，4，6-三羟基苯甲醛在酸性条件，与氰基硼氢化钠(NaBH3CN) 还原得到。2, 4， 6-三羟基甲苯在乙酐和三氟化硼乙醚的存在下用醋酸处理得到单乙酰化产物3-甲基-2，4,6-三羟基苯乙酮。产率为75%。用过量的三甲基硅重氮甲烷(TMSCHN2)在低温下处理3-甲基-2，4,6-三羟基苯乙酮，可以将酸性最强 的羟基选择性地甲基化，得到3-甲基-4-甲氧基-2,6-二羟基苯乙酮，产率为47%,原料的回收率为30%。特 别控制反应在低温下进行。在四氯化钛(TiCU)存在的条件下，氯代乙醚与3-甲基-4-甲氧基-2,6-二羟基苯乙酮发生醛基化反应， 产率为66%。所得到3-乙酰基-2， 4-二羟基-6-甲氧基-5-甲基-苯甲醛溶解于4-二甲基氮基吡啶(DMAP)吡啶溶液中， 用适量的氯化苯甲酰(BzCl)在6(TC下处理，生成2-乙酰基-4-甲酰基-3-羟基-5-甲氧基-6-甲基-苯甲酸苯酯， 产率55%。最后将上述产物在溶于吡啶中，加入氢氧化钾(KOH)，温度控制在50。C,进行Baker-Venkataraman重 排，反应4.5小时后，苯甲酰基迁移到乙酰基上。得到毛叶假鹰爪素D，产率为74%。黄色针晶。OH 0 OH第二部分.毛叶假鹰爪素D类衍生物及其它们的全合成路线本发明的毛叶假鹰爪素D衍生物的结构通式为 OR4 0 OH其中R,可以为氢或甲醛基，R2, R3和R4可以为氢或甲基。；当Ri为甲醛基，R3和R4为氢时，112不本发明还涉及以毛叶假鹰爪素D为先导化合物的系列衍生物的合成方法，毛叶假鹰爪素D提供了新 的有希望的先导化合物结构，其新的类似物、衍生物能够作为潜在的高效抗艾滋病毒活性化合物。 其中部分衍生物的合成路线可按如下方案进行，过程分为四部-① 以三羟基甲苯为起始产物，在乙酐和三氟化硼乙醚存在的条件下，用醋酸处理得到单乙酰化产物 3_甲基-2,4, 6-三羟基苯乙酮② 用过量的TMSCHN2与乙酰基产物反应,在乙酰基产物上引入-OR2、 -OR3禾[J-OR4取代基。R2, R3和 R4可以为氢或甲基。控制反应温度较低，可以将酸性最强的羟基选择性地甲基化，得到一甲基化产物A。 当反应温度较高时，会得到二甲基产物B和C。但是反应倾向于在酚的位阻较小的位置发生第二个甲基化。 例如在常温下3-甲基-2，4,6-三羟基苯乙酮和3当量的TMSCHN2反应得到A， B和C,其产率分别是16%， 44%和12%。③在TiCU存在的条件下，上述的甲基化产物与氯化乙醚发生反应，引入甲酰基。反应结构式如下所 甲酰基产物在DMAP吡啶溶液中，与BzCL反应生成酯。然后在碱性条件下，进行Baker-Venkataraman 重排，反应4-8小时后，芳香族取代的甲酰基迁移到乙酰基上，R2,R3和R4可以为氢或甲基。能为甲基。R2=HorCH3; R3=HorCH3; R4=HorCH: OR4 o OH本发明还提供另外一条毛叶假鹰爪素D类似物的反应路线，可按如下方案进行，反应分为三步① 以二羟基甲苯为起始产物，在乙酐和三氟化硼乙醚存在的条件下，用醋酸处理得到单乙酰化产物3-甲基-2, 4， 6-三羟基苯乙酮② 用过量的TMSCHN2与乙酰基产物反应,在乙酰基产物上引入-OR2、 -OR3和-OR4取代基。R2, R3和 R4可以为氢或甲基。控制反应温度较低，可以将酸性最强的羟基选择性地甲基化，得到一甲基化产物A。 当反应温度较高时，会得到二甲基产物B和C。但是反应倾向于在酚的位阻较小的位置发生第二个甲基化。 例如在常温下3-甲基-2,4，6-三羟基苯乙酮和3当量的TMSCHN2反应得到A， B和C，其产率分别是16%, 44%和12%。MeO OH MeO^/^OMe MeO^/^OH③化合物A和B,溶在吡啶中，加入K0H，与BzCL进行one-pot反应，生成毛叶假鹰爪素D类衍生 物。化合物C在氢化钠存在的条件下，与BzCL处理得到相应的苯甲酸酯，在碱性条件下(Py,K0H),进行 Baker-Venkataraman重排,待酰基发生迁移后，生成毛叶假鹰爪素D类衍生物。第三部分.结构通式(I)的合环黄酮类化合物本发明还提供一条合成路线，对于用上述方法合成的结构通式(I)化合物，经过和环反应，生成具 有结构通式(II)的黄酮类化合物。其中R!可以为氢或甲醛基，R2,R3和R4可以为氢或甲基。査尔酮类化合物在酸性条件下可以闭环生成黄酮类化合物，在对结构通式(I)化合物进行醛基化反 应，或进行Vilsmeier反应，或进行Gattermann反应时，得到了如结构通式(II)所示的黄酮类化合物。<formula>formula see original document page 7</formula>
第四部分.本发明化合物在抗HIV中的应用本发明化合物的抗艾滋病毒能力由治疗指数(Therapeutic Index, TI)表示。具体操作过程为H9 淋巴细胞在含有10%小牛血清和L-谷氨酸盐的RPMI 1640型培养基中，于37°C, 5% C02的条件下连续培养。 试验样品溶解于二甲基亚砜中，配制成IOO， 20， 4和0.8ng/mL的系列浓度。首先，H9淋巴细胞用艾滋病 毒(HIV-1)进行感染，病毒储备液的TCIDs。值为1()4感染单位/mL，取适量病毒储备液加入到H9淋巴细胞 中，使感染浓度达到0. 1 0. 01感染单位/细胞。同时，取等量的H9淋巴细胞加入相同量的培养基，用 于测定细胞毒活性IC 。两者都置于37'C和5y。 C02孵箱中培养4小时，取出，洗涤3次，分别铺入24孔 细胞培养板中，加入不同浓度的试验样品或对照样品，其中阳性对照为齐多夫定(叠氮胸苷，AZT)，阴性 对照为等量的培养液。将细胞培养板置于37°C， 5% C02孵箱中培养4天后，收集去除细胞后的上清液作 P24抗原检査。P24抗原是HIV的壳蛋白，通过对其计数就可确定HIV的数量，从而计算出化合物抑制HIV 的EOo值。化合物的IC5。值由未被HIV感染的H9淋巴细胞计算得到。例如，毛叶假鹰爪素D经上述方法测 定，其ICs。值为10. 7 ix g / mL， ECso值为0. 022y g / mL。 TI = ICM / EC50= 10. 7/0. 022 = 489。按照本发明，本发明还涉及含至少一种上述化合物或其衍生物及药用载体或辅形剂的药物组合物。根 据本发明，本发明所合成之任一化合物及其衍生物可以与药用载体或赋形剂组成药物组合物。该药物组合 物可口服或通过非肠道途径给药。本发明化合物及其衍生物可按本领域常规方法制备。适用口服或非肠道给药的剂型，包括但不限定于片剂、胶囊、溶液、混悬液、颗粒剂、注射剂或透皮制剂等。本发明还涉及至少一种上述化合物在制备用于治疗与抗HIV感染有关的疾病或症状的药物中的用途。 本发明的化合物对哺乳动物包括人的一般使用剂量为0.5 10 mg/kg体重。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明，下述实施例仅用于说明本发明而并非对本发明的限制。 实施例l:毛叶假鹰爪素D的制备1. 2,4， 6-三羟基甲苯为初始产物，它可以商业购买，也可用2，4，6-三羟基苯甲醛在酸性条件，与NaBH3CN 还原得到。初始产物在乙酐和三氟化硼乙醚的存在下用醋酸处理得到单乙酰化产物3-甲基-2,4,6-三羟基 苯乙酮。产率为75%。2. 用过量的TMSCHN2在低温下处理3-甲基-2，4，6-二羟基苯乙酮，可以将酸性最强的羟基选择性地甲基 化，得到3-甲基-4-甲氧基-2,6-二羟基苯乙酮，产率为47%，原料的回收率为30%。特别控制为低温反应。3. 在TiCU的存在下，用氯化乙醚令单甲基化的3-甲基-4-甲氧基-2，6-二羟基苯乙酮发生醛基化反应得到 3-乙酰基-2, 4-二羟基-6-甲氧基-5-甲基-苯甲醛，产率为66%。4. 上述的3-乙酰基-2, 4-二羟基-6-甲氧基-5-甲基-苯甲酵溶解于DMAP吡啶溶液中，用适量的BzCl在 6(TC下处理，得到2-乙酰基-4-甲酰基-3-羟基-5-甲氧基-6-甲基-苯基苯甲酸酯。5. 上述产物在溶于吡啶中，加入K0H，温度控制在50。C，进行Baker-Venkataraman重排，反应4. 5小 时后，苯甲酰基迁移到乙酰基上。得到毛叶假鹰爪素D,产率为74%。毛叶假鹰爪素D的理化性质淡黄色针晶(CHClrMeOH),熔点(mp) H7 148'C。紫外光谱 腾max(MeOH)匿271， 363。红外光谱IR (KBr) cm":1640 (羰基的伸縮振动),1620,1580,1470 (芳环 的骨架振动)，1420, 1310,1280,1210,1180,1120， 1020, 980, 940,900, 860, 820,780。核磁共振氢谱"HNMR (CDC13)显示有二个缔合羟基(5:15.23， 14.75,14.33ppm(各lH,s,HO);甲酰基59.99ppm (lH，s，CHO);五 个芳氢质子57.95 (2H，m,C2,C6,-H)， 7.45(3H,m,C3，C4，C5，-H)， 7.66 (lH,s,-CH=); —个甲氧基3.90 (3H,s，OCH3); —个芳甲基2.07 (3H，s,-CH3)。核磁共振碳谱13C NMR (CDC13， TMS)显示有十八个碳5: 193.4( C-l'), 192.6( CHO )， 177.6( C-2 ) 172.2( C-4 ) 166.1( C-6 )， 165.9(C-3')，133.6(C-1")， 132.3( C-4"), 128.7(C-3", C-5〃)， 127.0( C-2",C-6〃)， 111.3( C-3 )，107.3( C-1 ), 105.0( C-5 )， 98.1(C-2')， 62.9( OCH3 ),8.0(CH3)。电子轰击质谱EI-MS m/z (%):分子离子峰328(M+,100), 311(24), 310(M+- H20,16), 300 (M+-CO, 4)， 233 (26), 209 (52), 180 (57), 164 (15)， 152 (27)， 105 (72)。
实施例2: l-(2,6-二羟基-4-甲氧基-3-甲基苯)-3-羟基-3-苯基-2-烯基-l-酮(化合物2)1. 2,4,6-三羟基苯甲酸为初始产物，在用NaBH3CN在在酸性条件下还原得到2,4,6-三羟基甲苯。后者在 乙酐和三氟化硼乙醚的存在下用醋酸处理得到单乙酰化产物3-甲基-2， 4， 6-三羟基苯乙酮。2. 用过量的TMSCHN2在低温下处理3-甲基-2， 4, 6-三羟基苯乙酮，可以将酸性最强的羟基选择性地甲基化， 得到3-甲基-4-甲氧基-2， 6-二羟基苯乙酮，产率为47%，原料的回收率为30%。3. 所得化合物溶在吡啶中，加入K0H，与BzCL进行one-pot反应。得到化合物2。实施例3: l-(2-羟基-4，6-二甲氧基-3-甲基苯)-3-羟基-3-苯基-2-烯基-l-酮(化合物3)1. 2,4,6-三羟基苯甲醛为初始产物，在用NaBH3CN在在酸性条件下还原得到2,4，6-三羟基甲苯。后者在 乙酐和三氟化硼乙醚的存在下用醋酸处理得到单乙酰化产物3-甲基-2，4,6-三羟基苯乙酮。2. 在常温下3-甲基-2，4，6-三羟基苯乙酮和3当量的TMSCHN2反应会得到A， B， C三种化合物，结构如 下，其产率分别是16%, 44%和12%。分离出主要的产物为结构B所示的3-甲基-4，6-二甲氧基-2-羟 基苯乙酮。<formula>formula see original document page 10</formula>3. 3-甲基-4,6-二甲氧基-2-羟基苯乙酮溶在吡啶中，加入K0H，与BzCL进行one-pot反应，得到化合物:反应路线如下
<formula>formula see original document page 11</formula>实施例4: l-(6-羟基-2，4-甲氧基-3-甲基苯)-3-羟基-3-苯基-2-烯基-l-酮(化合物4 )1. 2， 4， 6-三羟基苯甲醛为初始产物，在用NaBH3CN在在酸性条件下还原得到2， 4, 6-三羟基甲苯。后者在 乙酐和三氟化硼乙醚的存在下用醋酸处理得到单乙酰化产物3-甲基-2， 4， 6-三羟基苯乙酮。2. 过量的TMSCHN2在常温下处理3-甲基-2, 4， 6-三羟基苯乙酮，也会得到入结构C所示的化合物3-甲基 -2， 4-二甲氧基-6-羟基苯乙酮。3. 上述产物在NaH存在下，用BzCL处理，得到相应的苯甲酸酯。然后在吡啶溶液中，加入K0H，温度 控制在50。C，进行Baker-Venkatararaan重排，反应4.5小时后，苯甲酰基迁移到乙酰基上。得到化 合物4。4实施例5:5-羟基-"7-甲氧基-8-甲基-2-苯基-4H-氧萘-4-酮(化合物5)和5-甲氧基-7-甲氧基-8-甲基-2-苯基-很-氧萘-4-酮(化合物6)化合物2和3在酸性条件下进行和环反应，生成了相对应的黄酮类化合物5和6。
<formula>formula see original document page 12</formula>实施例6: 5-羟基6-甲基-7-甲氧基-2-苯基-4H-氧萘-4-酮(化合物7)和3-苯甲酰基-5-羟基-7-甲氧基-8-甲 基-4H-氧萘-4-酮(化合物8)对化合物2和3用氯代乙醚进行醛基化反应，或进行Vilsmeier反应和Gattermann反应时，没有在芳 环上引入乙酰基，而是生成了化合物7和8 。<formula>formula see original document page 12</formula>
权利要求
1.一种制备具有抗艾滋病毒活性的天然化合物——毛叶假鹰爪素D的方法，其化学结构式如下所示，制备方法包括以下步骤毛叶假鹰爪素Da.2，4，6-三羟基苯甲醛为初始产物，在酸性条件下，用氰基硼氢化钠(NaBH3CN)还原得到2，4，6-三羟基甲苯。后者在乙酐和三氟化硼乙醚存在的条件下，用醋酸处理得到单乙酰化产物3-甲基-2，4，6-三羟基苯乙酮；b.用过量的三甲基硅重氮甲烷(TMSCHN2)在低温下处理3-甲基-2，4，6-三羟基苯乙酮，得到3-甲基-4-甲氧基-2，6-二羟基苯乙酮；c.在四氯化钛(TiCL4)存在的条件下，用氯化乙醚令3-甲基-4-甲氧基-2,6-二羟基苯乙酮发生醛基化得到3-乙酰基-2，4-二羟基-6-甲氧基-5-甲基-苯甲醛；d.3-乙酰基-2，4-二羟基-6-甲氧基-5-甲基-苯甲醛溶解于4-二甲基氨基吡啶(DMAP)吡啶溶液中，用适量的氯化苯甲酰(BzCl)在60℃下处理，得到2-乙酰基-4-甲酰基-3-羟基-5-甲氧基-6-甲基-苯基苯甲酸酯；e.2-乙酰基-4-甲酰基-3-羟基-5-甲氧基-6-甲基-苯基苯甲酸酯溶于吡啶中，加入氢氧化钾(KOH)，进行Baker-Venkataraman重排，苯甲酰基迁移到乙酰基上，得到毛叶假鹰爪素D。
2.具有通式(I)的毛叶假鹰爪D的衍生物其中R,为氢或甲醛基；R2,R3和R4为氢或甲基；当Rt为甲醛基，R3和R4为氢时，112不能为甲基。
3.—种制备如权利要求2所述化合物的方法，该方法包括的步骤为a)在乙酐和三氟化硼乙醚存在的条件下，用醋酸处理三羟基甲苯，得到单乙酰基化产物3-甲基 -2,4， 6-三羟基苯乙酮；毛叶假鹰爪素Db) 上述产物与过量的TMSC鹏反应，引入结构式中一OR2 、 ^OR3和"OR4取代基，控制反应温度，得 到不同的反应产物，低温条件下可以得到一甲基取代产物，常温条件可得到二甲基取代产物；c) .上述中间产物在TiCU存在的条件下，与氯代乙醚反应，在Ri位置上引入甲醛基；d) .甲醛基取代的中间产物，在氢化钠存在的条件下，与BzCl反应，所得反应产物随后进行 Baker-Venkataraman重排。在吡啶中，加入K0H，反应4-8小时后，苯取代的甲酰基迁移到邻近的乙酰基 上，生成毛叶假鹰爪素D类衍生物；
4.根据权利要求4所述的方法，其包括以下步骤a) .在乙酐和三氟化硼乙醚的存在的条件下，用醋酸处理三羟基甲苯，得到单乙酰基化产物3-甲基 -2，4，6-三羟基苯乙酮；b) .上述产物与过量的TMSC刚2反应，引入结构式中"OR2 、 ~0113和~0114取代基，控制反应温度， 得到不同的中间产物，低温条件下可以得到一甲基取代产物，高温条件可得到二甲基取代产物；C).其中的一甲基取代产物，溶在吡啶中，加入K0H，与BzCL进行one-pot反应，生成一部分毛叶假 鹰爪素D类衍生物；d). 二甲基取代产物，在氢化钠存在下，用BzCL处理得到相应的苯甲酸酯，再在碱性条件下(Py,K0H) 发生酰基转移，生成毛叶假鹰爪素D类衍生物
5. —种如(n)所示的黄酮类化合物，特征在于其是由结构通式(I)化合物经过和环反应生成的<formula>formula see original document page 3</formula>其中R,为氢或甲醛基，R2,R3和R4为氢或甲基。
6. 如权利要求2或5所述化合物在制备抗艾滋病毒或其他抗病毒药物中的用途。
7. —种药物组合物，其含有药物有效剂量的如权利要求2或5所述的化合物和药学上可接受的载体c
全文摘要
本发明涉及从中国民间药用植物毛叶假鹰爪根中提取、分离、纯化得到的一种具有抗艾滋病毒活性的天然化合物——毛叶假鹰爪素D的全合成方法；该化合物的衍生物，及所述衍生物的制备方法和不同的合成途径；含有上述化合物及衍生物的药物组合物，及它们在制备抗艾滋病毒或抗病毒性疾病的药物中的应用。
文档编号C07C49/86GK101153001SQ20061014063
公开日2008年4月2日 申请日期2006年9月30日 优先权日2006年9月30日
发明者吴久鸿 申请人:吴久鸿