5’-呋喃甲酰酯-3’-脱氧腺苷的合成方法及应用与流程

本发明属于虫草素的类似物合成技术领域；具体涉及5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法及应用。

背景技术：

虫草素为腺苷的类似物，又称3'-脱氧腺苷，早在1951年，德国的cunningham等就从我国传统中药蛹虫草(cordyceps)的培养滤液中分离发现虫草素(cordycepin)，是第一个从真菌中分离出来的核苷类抗菌素，虫草素有抗肿瘤、抗白血病、抗菌、免疫调节、清除体内自由基等多方面的药理作用。目前，虫草素的研究现在已经成为药物化学中一个极其活跃的领域。

肿瘤疾病是目前发病率较高的疾病之一，近年来，作为冬虫夏草中的活性成分，虫草素(3'-脱氧腺苷)药理作用机制尤其是抗肿瘤作用机制的研究已成为极其活跃的研究领域之一。据报道虫草素具有生长抑制作用，使得虫草素被作为潜在的抗肿瘤制药物而广泛研究。

技术实现要素：

本发明目的是提供了一种5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法及应用。

本发明通过以下技术方案实现：

一种5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法，包括如下步骤：

步骤1、按照一定的料液比分别称量虫草素原料药和无水吡啶，将称量好的虫草素原料药加入无水吡啶中，搅拌溶解后得到混合溶液，待用；

步骤2、将步骤1得到的混合溶液，在氮气保护、磁力加热搅拌的条件下，缓慢滴加一定质量的呋喃甲酰氯进行反应，反应过程用薄层色谱进行监控，反应后得到反应液待用；

步骤3、将步骤2得到的反应液进行减压蒸馏，得到膏状产物，待用；

步骤4、将步骤3得到的膏状产物用蒸馏水溶解后，用乙酸乙酯萃取3次，合并有机相溶液，待用；

步骤5、将步骤4得到的有机相溶液减压蒸馏除去有机溶剂，得到固体粉末混合物与柱层析硅胶混匀，干法上样的方法进行柱层析，得到5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷。

本发明所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法，步骤1中虫草素原料药和无水吡啶的料液比为1g：45～55ml。

本发明所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法，步骤2中呋喃甲酰氯与步骤1中虫草素原料药的质量比为0.55～0.65：1，加热为水浴方式加热，加热温度为68～72℃，反应时间4.8～5.2h。

本发明所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法，步骤2中薄层色谱溶剂为甲醇和二氯甲烷的混合溶剂，其中甲醇与二氯甲烷的体积比为1:10，紫外分析仪下观察薄层板，原料点消失，反应结束。

本发明所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法，步骤3中旋转蒸发仪在80℃下进行减压蒸馏，蒸馏时间5～10min。

本发明所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法，步骤4中加入的蒸馏水的温度为60℃，加入蒸馏水的体积与乙酸乙酯的体积比为10ml：25～35ml。

本发明所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法，步骤5中柱层析用展开剂为甲醇、二氯甲烷混合溶剂，所述的甲醇与所述的二氯甲烷的体积比为1：15，上硅胶柱为2×75cm玻璃柱，硅胶为200～300目柱层析硅胶。

本发明所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法制备的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷在制备抑制癌症药物中的应用，所述的癌症包括肝癌。

本发明所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法，合成反应式为反应式(1)所示：

本发明所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法，合成的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的化学结构式如下：

本发明的有益效果如下：

本发明所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法，产率为50％以上。

本发明所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法，合成虫草素类似物所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷，通过红外光谱、核磁共振氢谱、碳谱及质谱对所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷结构进行表征确认；运用mtt比色法对合成得到的化合物进行体外抗肿瘤活性的测定。

本发明所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法，进行体外抗肿瘤活性进行研究，为虫草素结构类似物抗肿瘤作用的深入研究和探索虫草素结构类似物在肿瘤治疗应用方面的前景提供依据，以期为其药物开发提供新的思路，为临床应用奠定理论基础。

本发明所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法合成的所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷，能够提高虫草素的药效作用。

本发明合成的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷提高了虫草素对肝癌细胞hepg-2的抑制作用。3＇-脱氧腺苷作为对照药，其ic50值为19.18ug/ml。5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的ic50值为8.891ug/ml。

附图说明

图1为具体实施方式一方法制备的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的红外吸收谱图；

图2为3'-脱氧腺苷的红外吸收谱图；

图3为具体实施方式一方法制备的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的核磁氢谱图；

图4为具体实施方式一方法制备的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的核磁碳谱图；

图5为具体实施方式一方法制备的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的质谱图；

图6为具体实施方式一方法制备的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的mtt实验抑制曲线。

具体实施方式

具体实施方式一：

一种5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法，包括如下步骤：

步骤1、按照一定的料液比分别称量虫草素原料药和无水吡啶，将称量好的虫草素原料药加入无水吡啶中，搅拌溶解后得到混合溶液，待用；

步骤2、将步骤1得到的混合溶液，在氮气保护、磁力加热搅拌的条件下，缓慢滴加一定质量的呋喃甲酰氯进行反应，反应过程用薄层色谱进行监控，反应后得到反应液待用；

步骤3、将步骤2得到的反应液进行减压蒸馏，得到膏状产物，待用；

步骤4、将步骤3得到的膏状产物用蒸馏水溶解后，用乙酸乙酯萃取3次，合并有机相溶液，待用；

步骤5、将步骤4得到的有机相溶液减压蒸馏除去有机溶剂，得到固体粉末混合物与柱层析硅胶混匀，干法上样的方法进行柱层析，得到5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷。

本实施方式所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法，步骤1中虫草素原料药和无水吡啶的料液比为1g：50ml。

本实施方式所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法，步骤2中呋喃甲酰氯与步骤1中虫草素原料药的质量比为0.6：1，加热为水浴方式加热，加热温度为70℃，反应时间5h。

本实施方式所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法，步骤2中薄层色谱溶剂为甲醇和二氯甲烷的混合溶剂，其中甲醇与二氯甲烷的体积比为1:10，紫外分析仪下观察薄层板，原料点消失，反应结束。

本实施方式所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法，步骤3中旋转蒸发仪在80℃下进行减压蒸馏，蒸馏时间5～10min。

本实施方式所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法，步骤4中加入的蒸馏水的温度为60℃，加入蒸馏水的体积与乙酸乙酯的体积比为10ml：30ml。

本实施方式所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法，步骤5中柱层析用展开剂为甲醇、二氯甲烷混合溶剂，所述的甲醇与所述的二氯甲烷的体积比为1：15，上硅胶柱为2×75cm玻璃柱，硅胶为200目柱层析硅胶。

本实施方式所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法，当虫草素原料药为1g时，步骤5得到的白色固体粉末1.4369g，最终得到所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷0.695g，理论生成所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷1.38g，产率50.4％。

本实施方式所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法，对合成的所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷，进行红外光谱测试，如图1所示，图2为3'-脱氧腺苷的红外吸收谱图作为对比图谱，从图1、图2的峰值对照中能够看出，图1中5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的特征峰值为3486cm^-1、3159cm^-1、2934cm^-1、2857cm^-1、1736cm^-1、1713cm^-1、1662cm^-1、1595cm^-1、1479cm^-1、1393cm^-1、963cm^-1、729，636cm^-1；图2中3'-脱氧腺苷(虫草素)的特征峰值为3337cm^-1、3141cm^-1、2934cm^-1、1671cm^-1、1617cm^-1、1479cm^-1、1342cm^-1、1304cm^-1、829cm^-1、633cm^-1；其中3141cm^-1为5位羟基特征吸收峰，3337cm^-1为6位上n-h的伸缩振动吸收峰，1341cm^-1为5位伯醇的羟基吸收峰。图1与图2相比图1中1341cmcm^-1吸收峰消失。产物在1736cmcm^-1处出现较强吸收峰，此为酯羰基特征吸收峰，1194cmcm^-1处宽峰为酯羰基上的c＝o特征吸收峰。

本实施方式所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法，对合成的所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷，进行核磁氢谱分析，测试溶剂dmso，测试频率10000hz，测试结果如图3所示，得13个信号峰，分别为：¹hnmr(500mhz，dmso-d6)δ8.26(1h，s，2-h)，8.13(1h，d，8-h)，7.98-6.70(3h，d，5’-ch＝)，5.93(1h，d，1’-h)，5.77(1h，d，1’-h)4.69-4.24(4h，ddtd，2’-oh，4’-h，5’-ch2)，2.06(2h，ddd，3’-ch2)。

本实施方式所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法，对合成的所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷，进行核磁碳谱分析测试溶剂dmso，测试频率29761.904hz，测试结果如图4所示，得15个信号峰，分别为：13cnmr(126mhz，dmso-d6)δ158.16(1c，-coo)，156.52(1c，6-c)，153.10(1c，2-c)，149.47(1c，4-c)，148.27-143.97(2c，5’-ch＝)，139.31(1c，8-c)，119.44(1c，5-c)，119.15-112.85(2c，5’-ch＝)，91.22(1c，1’-c)，77.87(1c，4’-c)，74.81(1c，2’-c)，65.95(1c，5’-c)，35.17(1c，3’-c)。

本实施方式所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法，对合成的所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷，进行质谱分析，测试结果如图5所示，质谱测试结果化合物相对分子量为346.1154，化合物预测分子量为345，测试结果与预测结果相符。

具体实施方式二：

一种具体实施方式一合成方法制备的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷在制备抑制癌症药物中的应用，所述的癌症包括肝癌。

本实施方式5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷在制备抑制癌症药物中的应用，所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷进行细胞增殖检测，测试方法用mtt测试方法：

第一步为细胞的复苏：从液氮罐取出装hepg2细胞的冻存管后，迅速将冻存管投入到已经预热的水浴锅中37℃迅速解冻，并不断的摇动，使管中液体迅速融化。约1min后冻存管内液体完全溶解，取出用酒精棉球擦拭冻存管外壁，再放入超净工作台内，用吸管吸出细胞悬液，注入离心管并加10倍培养液，混合后1000rpm离心5min。吸弃上清液，向离心管内加入10ml培养液，吹打制成细胞悬液。细胞计数，调细胞浓度以3×10⁴cell/ml。将细胞悬液分装入培养瓶内，将培养瓶放入37℃.5％co2培养箱内培养，次日更换一次培养液。

第二步为细胞的传代培养：人肝癌细胞系hepg2:常规培养在含有10％小牛血清的rpmi一1640培养液中，置于37℃，5％c02饱和湿度培养箱内，待其贴壁生长至80％-90％融合时，用pbs液体洗涤细胞两次后，用0.25％胰蛋白酶消化细胞，显微镜下观察待细胞大部分变圆后，弃去消化液，加入10％小牛血清的rpmi-1640培养液5ml于培养瓶，用吸管反复充分吹打瓶壁，制成单细胞悬液，再根据一瓶传二瓶或三瓶原则，加入适量含有10％小牛血清的rpmi-1640培养液混匀后分别装入各瓶，置37℃，5％c02饱和湿度培养箱培养。镜下计数，调细胞浓度至3×10⁴个/ml。

第三步为溶液配制：pbs：准确称取kcl0.4g，nacl16g，na2hp04·12h205.76g，kh2p040.4g加ddh20溶解定容至2l，用hcl调节溶液的ph在7.2-7.4范围内，用0.22μm的无菌滤膜过滤除菌，高压灭菌，4℃冰箱保存。mtt：称取mtt50mg，加10mlpbs避光超声溶解，0.22μm滤膜过滤除菌，4℃避光保存。

第四步为ic50测定：细胞以5×10⁵个/ml的接种量接种于96孔培养板，5％co2，37℃温箱中培养24h后，每孔加入不同浓度的药物各10μl，使初步筛选的药物终浓度分别为10³.10².10μg/ml，继续培养24h，而最终筛选的药物浓度分别为100.200.400.600.800μg/ml，每孔5个平行孔。调零孔不加细胞悬液，只加含10％胎牛血清rpmi-1640200μl，继续培养48h，都分别加入50μlmtt(噻唑蓝)温育4h弃去培养基，加入150μldmso在平板摇床上摇匀，在酶标仪490nm下读板，根据测得的吸光度值，用分析软件spss计算ic50值。

第五步为细胞抑制率测定：取处于对数生长期的hepg2细胞，1000rpm离心10min，用rpmi-1640培养液(含10％胎牛血清)将沉淀细胞浓度调为1×10⁵cell·ml^-1细胞悬液后，将细胞接种于96孔培养板。每孔加细胞悬液100μl(1×10⁴cell)，然后分别加入浓度不同的的n-苯甲酰虫草素，n-噻吩酰胺虫草素，n-呋喃酰胺虫草素、虫草素200μg·ml^-1和不含药物的培养液各100μl，每孔4个平行孔，使总体积达200μl。调零孔不加hepg2细胞悬液，只加含10％胎牛血清rpmi-1640200μl。混匀后置37℃、5％co2、95％湿度条件下培养48h后，每孔加入5mg·ml^-1的mttpbs液20μl，同样条件下继续培养4h，终止培养。1000rpm离心5min，然后吸弃培养板孔内的培养液，每孔加入150μldmso，震荡10min，使形成的甲臜颗粒充分溶解后，酶标仪检测吸光值。选择测定波长490nm。按下面公式计算细胞生长抑制率，测试结果如表1所示：

细胞生长抑制率(％)＝(1-实验孔od570/对照孔od570)×100％(3)

表1mtt测试对比表

从表1中能够看出，5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷对肝癌细胞hepg-2有抑制作用(p<0.01)，抑制率为50％，抑制效果如附图6所示，从图6中能够看出，5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷对肝癌细胞hepg-2的抑制效果为随着给药浓度的增大，其抑制作用也越来越强，当浓度达到8.891ug/ml时，其抑制效果达到细胞生长半数抑制。

具体实施方式三：

一种5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法，包括如下步骤：

步骤1、按照一定的料液比分别称量虫草素原料药和无水吡啶，将称量好的虫草素原料药加入无水吡啶中，搅拌溶解后得到混合溶液，待用；

步骤2、将步骤1得到的混合溶液，在氮气保护、磁力加热搅拌的条件下，缓慢滴加一定质量的呋喃甲酰氯进行反应，反应过程用薄层色谱进行监控，反应后得到反应液待用；

步骤3、将步骤2得到的反应液进行减压蒸馏，得到膏状产物，待用；

步骤4、将步骤3得到的膏状产物用蒸馏水溶解后，用乙酸乙酯萃取3次，合并有机相溶液，待用；

步骤5、将步骤4得到的有机相溶液减压蒸馏除去有机溶剂，得到固体粉末混合物与柱层析硅胶混匀，干法上样的方法进行柱层析，得到5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷。

本实施方式所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法，产率为50％以上。

本实施方式所述的所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法，合成虫草素类似物所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷，通过红外光谱、核磁共振氢谱、碳谱及质谱对所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷结构进行表征确认；运用mtt比色法对合成得到的化合物进行体外抗肿瘤活性的测定。

本实施方式所述的所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法，进行体外抗肿瘤活性进行研究，为虫草素结构类似物抗肿瘤作用的深入研究和探索虫草素结构类似物在肿瘤治疗应用方面的前景提供依据，以期为其药物开发提供新的思路，为临床应用奠定理论基础。

具体实施方式四：

根据具体实施方式三所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法，步骤1中虫草素原料药和无水吡啶的料液比为1g：45～55ml。

具体实施方式五：

根据具体实施方式三所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法，步骤2中呋喃甲酰氯与步骤1中虫草素原料药的质量比为0.55～0.65：1，加热为水浴方式加热，加热温度为68～72℃，反应时间4.8～5.2h。

具体实施方式六：

根据具体实施方式三所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法，步骤2中薄层色谱溶剂为甲醇和二氯甲烷的混合溶剂，其中甲醇与二氯甲烷的体积比为1:10，紫外分析仪下观察薄层板，原料点消失，反应结束。

具体实施方式七：

根据具体实施方式三所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法，步骤3中旋转蒸发仪在80℃下进行减压蒸馏，蒸馏时间5～10min。

具体实施方式八：

根据具体实施方式三所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法，步骤4中加入的蒸馏水的温度为60℃，加入蒸馏水的体积与乙酸乙酯的体积比为10ml：25～35ml。

具体实施方式九：

根据具体实施方式三所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法，步骤5中柱层析用展开剂为甲醇、二氯甲烷混合溶剂，所述的甲醇与所述的二氯甲烷的体积比为1：15，上硅胶柱为2×75cm玻璃柱，硅胶为200～300目柱层析硅胶。

具体实施方式十：

根据具体实施方式三-九之一所述的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷的合成方法制备的5'-呋喃甲酰酯-3'-脱氧腺苷在制备抑制癌症药物中的应用，所述的癌症包括肝癌。