潘自國,張金濤,段隆慧,楊浦生
(浙江九旭藥業有限公司, 浙江 金華 321016)
丹參酮ⅡA(3)來源于為唇形科植物丹參Salvia miltiorrhiza Bge。的干燥根及根莖。它是中藥丹參的主要脂溶性活性成分之一,具有抗菌消炎[1]、抗脂質過氧化[2,3]、抗腫瘤[4,5]、保肝護肝[6,7]以及抑制破骨細胞的分化[8]等多種藥理學活性。由于丹參酮ⅡA化學結構中有活潑的菲醌結構,在溶液中對光極敏感,會發生光化反應,生成多種產物。以丹參酮ⅡA為活性成分的注射用藥,存在一定的安全隱患。對丹參酮ⅡA化學結構進行改造已成為熱門課題。
本研究針對上述問題,制備得到丹參酮ⅡA衍生物(1),因無本品CAS號,根據《中國化學會有機化學命名原則》命名為1,6,6-三甲基-10,11-亞甲二氧基-6,7,8,9-四氫-菲并[1,2-b]呋喃。經穩定性試驗發現本品對光、酸、堿、高溫均較穩定。此制備工藝為丹參酮ⅡA衍生物開發提供了一個新目標化合物。本品由化合物3經鋅粉還原得到中間過渡態(2),進一步在相轉移催化劑作用下與二氯甲烷反應,兩步反應“一鍋法”操作得目標物(1)。其制備工藝操作簡單,反應條件溫和,原料成本低,收率穩定,適合工業化生產。合成路線見圖1。
儀器:5L高壓反應釜(威海坤昌化工機械有限公司), R-201旋轉蒸發器(上海申勝生物技術有限公司),TD20002電子天平(余姚市金諾天平儀器廠),AV-500核磁共振儀(德國Bruker公司),Vario MICRO元素分析儀(德國Elementar公司),YRT-3熔點儀(天津大學精密儀器廠),1100LC/MS質譜儀(美國Agilent 公司),傅里葉變換紅外光譜儀(島津 FTIR-8400S)。
試劑:丹參酮ⅡA (南京朗澤醫藥科技開發有限公司,含量>98%,批號為20100610 ),四丁基硫酸氫銨(上海強順化學試劑廠,AR級,批號為20100311),鋅粉、二氯甲烷、氫氧化鉀(國藥集團化學試劑廠,均為AR級)。

圖1 丹參酮ⅡA衍生物合成路線Fig.1 Synthesis of tanshinone Ⅱ A derivatives
在5L高壓反應釜中加入120 g(0.408 mol)丹參酮ⅡA,1 800 g二氯甲烷,300 g(4.615 mol)鋅粉,攪拌溶解;在3 000 mL燒杯中,加入1 500 g水,144 g(2.571 mol)氫氧化鉀,96 g四丁基硫酸氫銨,攪拌溶解,溶清后加入高壓釜中,密閉高壓反應釜,加熱升溫,于80~90 ℃下攪拌反應5~6 h,每隔1 h點板跟蹤反應進展(展開劑:無水乙醇:石油醚=6∶1),結束后,將反應液冷卻至 35 ℃以下,打開釜蓋,抽出反應液,過濾,濾液靜置分層,分去水層,有機層每次用120 mL水洗滌,直至洗滌水pH值呈中性為止。水層棄去,將有機層蒸干,濃縮物加入500 mL四氫呋喃,加熱回流使之溶解,冷卻析晶、過濾、洗滌得淺黃色濕品,45~50 ℃真空干燥3 h,得灰白色結晶性固體103 g。
將干燥固體103 g用400 mL四氫呋喃加熱回流溶解,加10 g活性炭回流脫色30 min,過濾,濾液冷卻、析晶、過濾、洗滌得濕品76 g,真空干燥,得類白色固體58 g,總收率46.1%。熔點:180~182℃。FT-IR(KBr)ν(cm-1):3066.61,2964.39,2921.96,2900.74,2866.02,2842。88,2800.45,1533.30,1434.94,1153.35,1085.85,1039.56.1H-NMR (500 MHz,CDCl3)δ(10-6):1.388(s,6H,CH3-),1.731~1.754(m,J=11.5 MHz,2H,- CH2-),1.89~1.939(m,J=24.5 MHz,2H,- CH2-),2.387(s, 3H, CH3-),3.397~3.371(t,J=13.0 MHz,3H, CH3-),6.078(s,2H, -CH2-),7.269(s, H, -CH-),7.451~7.446(t,J=15.5 MHz, H, -CH-),8.004~8.021(d,J=8.5 MHz, H , -CH-), 13C-NMR:(500 MHz,CDCl3)9.322,19.865,29.479,31.942,34.582,38.921,77.270,100.67,1112.126,114.571,115.647,118.316,123.799,130.052,137.386,141.312,142.624,148.718。元素分析檢測值(理論值),%:C 77.78(77.89), H 6.49(6.49), EI+-MS m/s 308.1416。高效液相色譜面積歸一化法純度 99.2%(Agilent XDB-C18 5 μm,4.6 mm×250 mm,流動相:乙腈:水=75∶25,柱溫:30 ℃,流速1.0 mL/min)
分別稱取本方法制備的化合物(1)3 g于稱量瓶中,攤成<10 mm厚的薄層,于60 ℃高溫和(4 500±500)LX條件下放置10 d,與第5 d和第10 d取樣檢測其含量。實驗結果見表1。

表1 光照,高溫與含量的關系Table 1 Relationship between light,temperature and content
分別取3 g化合物(1)溶于50 mL THF中加入10 mL 1N鹽酸,40 ℃攪拌和溶于50 mL THF中加入10 mL 1N氫氧化鈉,40 ℃攪拌4 h。分別于2 h、4 h取樣檢測含量變化。實驗結果見表2。

表2 酸、堿破壞與含量的關系Table 2 Relationship between acid,alkali damage and content
(1)還原劑的選擇
丹參酮ⅡA的還原產物(2),用還原劑VC、異丙醇鋁、四氫鋁鋰、鋅粉、雷尼鎳,經小試研究發現四氫鋁鋰、異丙醇鋁轉化率較低。其他都能得到純度 95%以上還原產物。1H-NMR:(500 MHz ,CDCl3)δ(10-6)1.331 (s,6H,CH3-),1.729~1.752(m,J=11.5 MHz,2H,- CH2-),1.891~1.939(m,J=24.5 MHz,2H,- CH2-),2.012(s, 2H,-OH),2.396(s,3H, CH3-),3. 359~3. 385 (t,J=13.0 MHz,3H,CH3-),4.974~4.981(t,J=3.5 MHz, 2H, -CH-),7.219(s, H, -CH-),7. 236~7. 241 (t,J=15.5 MHz,H, -CH-),7.502~7.559(d,J=8.5 MHz, H, -CH-).但其還原產物在空氣中放置后由淡黃色,逐漸變成紅色,產物不易保存,且投料下一步反應后增加后處理的難度。在兩相中用“一鍋法”制備化合物(1)用鋅粉具有較高的選擇性。
(2)反應溫度和時間的影響
當反應溫度每升高 10~20 ℃,反應速率可增加 2~4倍,在高壓釜中 80~90 ℃條件下,壓力1.2~1.6 MPa時,密閉反應時間由二氯甲烷回流反應18~24 h,縮短至5~6 h。經點板原料點基本消失,雜質斑點較少。
(3)相轉移催化劑
本合成路線是兩相反應,反應過程中有一個平衡點,當原料點剩余約30%~40%時(TLC監控),反應隨時間的延長幾乎不再進行。加入相轉移催化劑四丁基硫酸氫銨,反應更加順利的進行,轉化率達95%以上。
(4)穩定性
由穩定性實驗數據表可見,化合物(1)對酸、堿、高溫和光照較穩定。
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