一类苦参碱-2(5H)-呋喃酮衍生物及其制法与在制备抗肝癌药物中的应用的制作方法

本发明涉及一类苦参碱-2(5h)-呋喃酮衍生物及其制备方法以及这类化合物在制备抗肝癌药物中的应用。

背景技术：

研究表明2(5h)-呋喃酮类衍生物具有较好的药理活性[l.p.wang,w.m.zhu,versicolactonesaandb:totalsynthesisandstructurerevision,tetrahedronlett.2013,54,6729–6731;a.manchoju,s.v.pansare,catalyticundirectedintermolecularc–hfunctionalizationofareneswith3-diazofuran-2,4-dione:synthesisof3-aryltetronicacids,vulpinicacid,pinastricacid,andmethylisoxerocomate,org.lett.2016,18,5952−5955.]，如抑制细菌群体感应、抗肿瘤、抗菌、抗病毒、抗炎、抗癌等。而且，此类化合物是一种重要的有机中间体，可以与含n亲核试剂发生michael加成反应、michael加成-消除反应、偶极环加成反应等。

在众多2(5h)-呋喃酮类化合物的研究报道中，立体选择性好的5-烷氧基-3,4-二溴-2(5h)-呋喃酮的研究报道一直都是热点。它们的α,β不饱和δ内酯是一种典型的路易斯酸体系，基于呋喃酮的特殊生物活性以及缺电子的路易酸骨架结构，我们以5-烷氧基-3,4-二溴-2(5h)-呋喃酮为底物，研究了该类化合物与含氮化合物的反应。

苦参碱是有一定药理活性的天然含氮生物碱，从中药苦参中提取的苦参碱具有抗肝纤维化、抗肝损伤、诱导肿瘤细胞凋亡等温和的抗肿瘤活性[s.j.zhang,j.p.qi,l.b.sun,etal.matrineinducesprogrammedcelldeathandregulatesexpressionofrelevantgenesbasedonpcrarrayanalysisinc6gliomacells,mol.biol.rep.2009,36,791−799]。但是，在肿瘤的临床治疗中，因其总体的活性不高经常作为辅助药物，需要和其他抗肿瘤药物联合应用，才能有较好的药效。

本文将5-烷氧基-3,4-二溴-2(5h)-呋喃酮引入具有较好生物活性的苦参碱分子中，制备的苦参碱-2(5h)-呋喃酮衍生物对人肝癌smmc-7721细胞生长的抑制效果与一线抗肝癌临床化疗药物长春新碱相当，因此可以在制备抗肝癌药物中应用。

技术实现要素：

鉴于上述，本发明的目的旨在提供一类苦参碱-2(5h)-呋喃酮衍生物。该类化合物合成方法简单，收率较高，对人肝癌smmc-7721细胞生长的抑制效果较好。

本发明的另一目的旨在提供一类苦参碱-2(5h)-呋喃酮衍生物制备方法。

本发明还有一个目的在于提供一类苦参碱-2(5h)-呋喃酮衍生物在制备抗肝癌药物中的应用。

本发明的技术方案如下：

（一）.一类苦参碱-2(5h)-呋喃酮衍生物，其特征是它有如下通式：

式中r1为：（孟氧基），（冰片基），；r2为：，。

（二）.一种制备上述苦参碱-2(5h)-呋喃酮衍生物的方法，其特征是它由下列步骤组成：

步骤1.依次向反应瓶中加入3.97g（0.016mol）苦参碱、12g（0.3mol）氢氧化钠及34ml水，加热回流12h停止反应，冷却至室温，有白色片状固体析出，抽滤，干燥，得苦参酸钠粗品；

步骤2.冰水浴冷却下，向反应瓶中加入15ml醇，搅拌下缓慢滴加1.5ml氯化亚砜，室温搅拌1h后，缓慢滴加10ml溶有1.0g(3.73mmol)苦参酸钠粗品的醇溶液，室温下搅拌40min后，加热回流约4h，减压除溶剂，向残余的反应体系中加入15ml氯仿和1.0g碳酸氢钠固体，室温搅拌约30min，过滤，减压除溶剂，得白色固体苦参酸烷基酯；

步骤3.在反应瓶中依次加入0.4mmol苦参酸烷基酯、10ml无水二氯甲烷、0.06ml(0.45mmol)无水三乙胺及0.45mmol的5-烷氧基-3,4-二溴-2(5h)-呋喃酮，40℃反应约24小时，tlc跟踪至反应结束后，将反应液用二氯甲烷(3×8.0ml)萃取，饱和碳酸氢钠溶液(2×8.0ml)、饱和食盐水(2×8.0ml)洗涤，所得有机相用无水mgso4干燥，过滤，减压除溶剂，得粗品。将粗品用硅胶柱层析分离纯化（二氯甲烷:甲醇=60:1~20:1），得到苦参碱-2(5h)-呋喃酮衍生物。

一类苦参碱-2(5h)-呋喃酮衍生物反应用化学式表示如下：

本发明的优点和产生的有益效果是：

1.本发明在温和的条件下，将苦参碱在naoh水溶液中水解制备苦参酸钠，然后与醇和二氯亚砜反应制备苦参酸烷基酯，再以三乙胺为催化剂与5-烷氧基-3,4-二溴-2(5h)-呋喃酮类化合物反应获得最终产物苦参碱-2(5h)-呋喃酮衍生物，该方法操作简便，收率较高。

2.本发明的苦参碱-2(5h)-呋喃酮衍生物对人肝癌smmc-7721细胞具有明显的体外抑制作用，与一线抗肝癌临床化疗药物长春新碱相当。因此，本发明的苦参碱-2(5h)-呋喃酮衍生物可以应用于制备抗肝癌药物。

具体实施方式

本发明技术方案将通过下面的实施例加以说明，但是不受此限。

一类苦参碱-2(5h)-呋喃酮衍生物的表征经核磁、红外、质谱鉴定。

实施例1：4-(2-丙酸甲酯-苦参碱基)-5-孟氧基-3-溴-2(5h)-呋喃酮（化合物1）的制备：

室温搅拌下，依次向100ml圆底烧瓶中，加入4.0g(0.016mol)苦参碱、11.9g(0.3mol)氢氧化钠固体及34ml蒸馏水，加热回流12h后停止反应，冷却至室温，有白色片状固体析出，抽滤，干燥，得苦参酸钠粗品。冰水浴冷却下，向50ml圆底烧瓶中，加入15ml甲醇，搅拌下缓慢滴加1.5ml氯化亚砜，滴加完毕，室温搅拌1h后，缓慢滴加10ml溶有1.0g(3.73mmol)苦参酸钠粗品的甲醇溶液，室温下搅拌40min后，加热回流约4h。减压除溶剂，向残余的反应体系中加入15ml氯仿和1.0g碳酸氢钠固体，继续在室温下搅拌约30min，过滤，减压除溶剂，得白色固体苦参酸甲酯。向25ml圆底烧瓶中，依次加入0.4mmol苦参酸甲酯、10ml无水二氯甲烷、0.06ml(0.45mmol)无水三乙胺及0.45mmol的5-孟氧基-3,4-二溴-2(5h)-呋喃酮，40℃下反应，tlc跟踪反应，磷钼酸显色，反应结束后，将反应液用二氯甲烷(3×8.0ml)萃取，饱和碳酸氢钠溶液(2×8.0ml)、饱和食盐水(2×8.0ml)洗涤，分出水相，有机相用mgso4干燥，过滤，减压蒸出溶剂，得粗品。将粗品用硅胶柱层析分离纯化（二氯甲烷:甲醇=60:1~20:1），得目标化合物。棕黄色粘稠状液体，产率65%，-3(c1.00,ch2cl2)；¹hnmr(cdcl3,400mhz)δ:6.89(s,1h),4.70-4.75(m,1h),4.08(s,1h),3.63(s,3h),3.38-3.42(m,1h),3.36(dd,j=18.6,8.4hz,1h),2.68(d,j=9.6hz,2h),2.32(s,1h),2.05(d,j=12.0hz,1h),1.75-1.96(m,4h),1.50-1.67(m,8h),1.40-1.46(m,8h),0.99-1.05(m,2h),0.83-0.97(m,7h),0.74(d,j=7.2hz,3h);¹³cnmr(cdcl3,100mhz)δ:174.18,164.35,161.93,136.66,118.29,62.96,56.63,53.97,53.53,51.49,47.06,46.10,40.29,39.98,34.87,34.26,33.89,31.69,31.51,28.90,28.35,26.06,23.34,21.79,21.13,20.91,16.21;ir(kbr)ν/cm^-1:2953,2870,2761,2694,1736,1647,1608,1447,1369,1298,1200,995,736;hrms:m/zcalcedforc29h45n2o5br598.2856;found598.2773[m+nh4]⁺。

实施例二：4-(2-丙酸甲酯-苦参碱基)-5-冰片基-3-溴-2(5h)-呋喃酮（化合物2）的制备：

制备方法同实施例一，以5-冰片氧基-3,4-二溴-2(5h)-呋喃酮替代5-孟氧基-3,4-二溴-2(5h)-呋喃酮，得目标化合物。黄色粘稠状液体，产率50%，-1(c1.00,ch2cl2);¹hnmr(cdcl3,400mhz)δ:6.89(s,1h),4.70-4.75(m,1h),4.08(s,1h),3.63(s,3h),3.38-3.42(m,1h),3.36(dd,j=18.6,8.4hz,1h),2.68(d,j=9.6hz,2h),2.32(s,1h),2.05(d,j=12.0hz,1h),1.75-1.96(m,4h),1.50-1.67(m,8h),1.40-1.46(m,8h),0.99-1.05(m,2h),0.83-0.97(m,7h),0.74(d,j=7.2hz,3h);¹³cnmr(cdcl3,100mhz)δ:174.18,164.35,161.93,136.66,118.29,62.96,56.63,53.97,53.53,51.49,47.06,46.10,40.29,39.98,34.87,34.26,33.89,31.69,31.51,28.90,28.35,26.06,23.34,21.79,21.13,20.91,16.21;ir(kbr)ν/cm^-1:2953,2870,2761,2694,1736,1647,1608,1447,1369,1298,1200,995,736;hrms:m/zcalcedforc29h45n2o5br596.2699;found:596.2616[m+nh4]⁺。

实施例三：4-(2-丙酸甲酯-苦参碱基)-5-甲基-3-溴-2(5h)-呋喃酮（化合物3）的制备：

制备方法同实施例一，以5-甲氧基-3,4-二溴-2(5h)-呋喃酮替代5-孟氧基-3,4-二溴-2(5h)-呋喃酮，得目标化合物。黄色粘稠状液体，产率70%，-1(c1.00,ch2cl2);¹hnmr(cdcl3,400mhz)δ:6.98(s,1h),4.11(s,1h),3.76(s,3h),3.60(s,3h),2.66(s,2h),2.31(s,2h),1.87-1.99(m,3h),1.36-1.64(m,13h);¹³cnmr(cdcl3,100mhz)δ:173.98,164.27,162.50,137.97,116.79,62.51,56.40,53.42,51.42,45.18,40.13,34.19,33.72,32.06,29.68,29.33,29.00,28.21,22.67,21.63,20.96,14.13;ir(kbr)ν/cm^-1:2926.1735,1635,1494,1451,1050,824,606。

实施例四：4-(2-丙酸乙酯-苦参碱基)-5-孟氧基-3-溴-2(5h)-呋喃酮（化合物4）的制备：

制备方法同实施例一，以乙醇替代甲醇，得目标化合物。棕黄色粘稠状液体，产率40%，-0.012(c1.00,ch2cl2);¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ:6.85(s,1h),4.68(t,j=11.0hz,1h),4.04(d,j=8.9hz,3h),3.63-3.16(m,2h),2.80-2.45(m,2h),2.25(s,3h),2.09-1.77(m,6h),1.39(q,j=26.6,25.7hz,20h),1.17(d,j=8.3hz,5h),0.83(td,j=55.7,53.0,9.1hz,15h);¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ:173.48,164.11,161.74,136.40,119.07,118.10,99.92,76.78,62.75,60.11,56.42,53.78,53.41,46.85,45.88,40.10,39.73,34.68,34.07,33.93,31.31,29.58,28.71,28.12,25.86,23.14,21.88,21.61,20.96,20.72,16.02,14.17;ir(kbr)ν/cm^-1:3944.3691,3054,2986,2928,2856,2685,2410,2305,1727,1629,1422,1261,1098,1011,896,755,722,455;hrms:m/zcalcedforc31h49brn2o5609.2898;found609.3333[m+nh4]⁺。

实施例五：4-(2-丙酸乙酯-苦参碱基)-5-冰片基-3-溴-2(5h)-呋喃酮（化合物5）的制备：

制备方法同实施例一，以乙醇替代甲醇，以5-冰片氧基-3,4-二溴-2(5h)-呋喃酮替代5-孟氧基-3,4-二溴-2(5h)-呋喃酮，得目标化合物。棕黄色粘稠状液体，产率50%,-0.003(c1.00,ch2cl2);¹hnmr(cdcl3,400mhz)δ:7.08-6.85(m,1h),4.93(dt,j=14.5,9.1hz,1h),4.09(h,j=6.7,6.1hz,3h),3.51-3.25(m,2h),3.06(dq,j=69.2,9.7,8.3hz,1h),2.69(d,j=10.8hz,2h),2.46-2.15(m,3h),2.12-1.85(m,3h),1.84-1.42(m,5h),1.43-0.97(m,6h),0.97-0.68(m,11h);¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ:173.79,164.40,162.40,136.91,135.72,119.08,118.02,83.16,82.63,62.93,60.18,56.58,54.00,49.12,47.94,46.11,44.87,39.90,36.21,34.13,31.63,29.74,28.85,27.97,27.09,21.68,21.13,19.72,18.90,14.32,13.49;ir(kbr)ν/cm^-1:3944.3691,3054,2986,2962,2521,2410,2305,1730,1605,1550,1422,1260,1097,1013,896,752;hrms:m/zcalcedforc31h47brn2o5607.2741;found607.3333[m+nh4]⁺。

实施例六：4-(2-丙酸乙酯-苦参碱基)-5-甲基-3-溴-2(5h)-呋喃酮（化合物6）的制备：

制备方法同实施例一，以乙醇替代甲醇，以5-甲氧基-3,4-二溴-2(5h)-呋喃酮替代5-孟氧基-3,4-二溴-2(5h)-呋喃酮，得目标化合物。棕黄色粘稠状液体，产率70%,-0.011(c1.00,ch2cl2);¹hnmr(cdcl3,400mhz)δ:7.00(s,1h),4.10(qt,j=7.3,4.4hz,3h),3.80(dd,j=5.9,1.8hz,3h),3.51-3.22(m,1h),2.68(d,j=10.9hz,2h),2.32(q,j=9.3,8.5hz,2h),2.08-1.83(m,2h),1.77(t,j=10.4hz,1h),1.71-1.31(m,6h),1.23(td,j=7.1,2.1hz,4h),1.20-1.01(m,1h);¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ:173.58,164.27,162.58,137.92,116.80,62.58,60.19,56.44,53.45,45.24,40.17,34.24,34.04,32.14,29.68,29.07,28.24,21.69,20.98,14.26;ir(kbr)ν/cm^-1:3943,3053,2985,2685,2304,1729,1628,1421,1275,1261,1016,895,764,749,408;hrms:m/zcalcedforc22h33brn2o5485.1646;found485.2500[m+nh4]⁺。

实施例七：苦参碱-2(5h)-呋喃酮衍生物体外抗人肝癌smcc-7721细胞活性研究：

采用mtt法（四甲基偶氮唑盐比色法)，测定化合物4、化合物6其对人肝癌smcc-7721细胞抑制率，计算ic50值。具体操作步骤如下：

1、细胞的培养和药品的配制

将人smcc-7721细胞从液氮中取出，快速放入37℃水浴锅中，轻摇冻存管使冻存液溶解，溶解后把细胞转移到含有5ml培养基的离心管中，离心收集细胞，在室温下，离心5min(转速为1000rpm)，弃上清液。然后，将相应的细胞培养在含10%胎牛血清的rpmi-1640培养液中，放置于37℃，5%co2培养箱中常规传代培养，每周换液5~6次。实验时采用处于对数生长期的smcc-7721细胞。

将化合物4、化合物6分别溶于经灭菌处理的dmso中，配成100.0μg/ml的储备液，再用基础培养基分别稀释至所需的浓度液备用，同时设0μg/ml为空白对照。

2、活性检测

取对数生长期，生长状态良好的人肝癌smcc-7721细胞，经0.25%胰蛋白酶消化后，轻轻吹打成单细胞悬液，用dulbecco'smodifiedeaglemedium（dmem）培养液将肿瘤细胞调整至浓度为1×10⁴个/ml，悬浊液接种到96孔培养板中，每孔100μl，同时在细胞孔周围孔内加入100µl无菌pbs，于37℃、5%co2培养箱中培养24h。

待细胞贴壁生长良好24h后，吸收旧的培养液，向各个培养孔中加入不同浓度化合物4、化合物6的供试液。每浓度设5个平行重复孔，同时设等体积二甲基亚砜(dmso)溶剂的和不含药物培养基的空白对照孔，于37℃、5%co2的培养箱内继续培养。

分别培养24h、48h、72h后，弃去上清液，每孔加10μl(2mg/mlinpbs)mtt，继续培养4h后，吸出孔内培养上清液，每孔加入150μl二甲基亚砜,振荡10min使蓝紫色结晶物溶解充分后，于波长568nm处用酶标仪测定每孔样品的吸光度值(od值)，去除最高值与最低值，取剩余值的平均值。

抑制率的计算：细胞生长的抑制率按照下列公式计算：

抑制率（%）=[1-(测试样品od值-空白od值)/(阴性对照od值-空白od值)]×100%

表1苦参碱-2(5h)-呋喃酮衍生物4、6对人肝癌smcc-7721细胞的抑制率

表2苦参碱-2(5h)-呋喃酮衍生物4、6对人肝癌细胞smmc-7721的抑制ic50值

[a]赵晨阳,邱嵘,郑荣梁.兰州大学学报(自然科学版),2000,36(4):66-68.(长春新碱:ic50=63.2±1.8μg/ml=0.076±0.002μm)。