新型布洛芬衍生物的合成及其抗炎活性*

陳詩語，杭 琪，敖桂珍，候丙波，緒廣林

(蘇州大學 藥學院，江蘇 蘇州 215123)

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新型布洛芬衍生物的合成及其抗炎活性*

陳詩語，杭 琪，敖桂珍，候丙波，緒廣林

(蘇州大學 藥學院，江蘇 蘇州 215123)

以布洛芬為原料，依次與草酰氯和氨基酸(2a～2d)反應制得中間體布洛芬衍生物(3a～3d)；3與可緩慢釋放H2S的5-對羥基苯基-1,2-二硫雜環戊烯-3-硫酮(4)經酯化反應，合成了4個新型的S-(+)-布洛芬衍生物(5a～5d)。α-溴乙酰氯與4經酯化反應制得5-(4-α-溴乙酰氧基)-苯基-1,2-二硫雜環戊烯-3-硫酮(6)；6與1經偶聯反應合成了一個新型的S-(+)-布洛芬衍生物(7)，5和7的結構經1H NMR，IR和HR-MS表征。二甲苯致小鼠耳腫脹試驗結果表明：5a，5c，5d和7均有較強的抗炎活性。

S-(+)-布洛芬衍生物；硫化氫供體；合成；抗炎活性

布洛芬[α-甲基-4-(2-甲基丙基)苯乙酸(1)]是一種具有優良的解熱鎮痛和抗炎抗風濕的非甾體抗炎藥，臨床應用非常廣泛。然而，長期服用1會導致嚴重的胃腸道不良反應。最新研究表明，內源性硫化氫(H2S)廣泛參與神經、心血管和消化等系統的生理功能調節，被認為是繼NO和CO之后的第3種氣體信號分子。H2S供體Lawesson試劑可顯著減輕大鼠角叉菜膠誘導關節炎的腫脹和疼痛反應，調節白細胞、中性粒細胞、淋巴細胞和巨噬細胞的遷徙[1]。

雙氯芬酸與緩慢釋放H2S的供體5-對羥基苯基-1,2-二硫雜環戊烯-3-硫酮(4)的偶聯產物S-diclofenac可顯著地抑制脂多糖誘導的炎癥和減少胃損傷，下調編碼合成炎癥介質NO，前列腺素和H2S酶的基因表達，減少血漿IL-1β/TNF-α和增加IL-10[2]。目前，1的H2S緩釋化是降低其胃腸道不良反應的重要研究方向[3]。

本課題組在前期的研究中發現，1與4的直接偶聯產物較易水解。為解決水解問題，本文以1為原料，依次與草酰氯和氨基酸(2a～2d)反應制得中間體布洛芬衍生物(3a～3d)；3與可緩慢釋放H2S的4經酯化反應，合成了4個新型的S-(+)-布洛芬衍生物(5a～5d)。α-溴乙酰氯與4經取代反應制得5-(4-α-溴乙酰氧基)-苯基-1,2-二硫雜環戊烯-3-硫酮(6)；6與1經偶聯反應合成了一個新型的S-(+)-布洛芬衍生物(7)，5和7的結構經1H NMR，IR和HR-MS表征。二甲苯致小鼠耳腫脹試驗結果表明：5a，5c，5d和7均有較強的抗炎活性。

1 實驗部分

1．1 儀器與試劑

XT-5型顯微熔點儀(溫度未校正)；Varian UNTIY INOVA 400MHz型核磁共振儀(CDCl3為溶劑，TMS為內標)；Nicolet AVATAR360FT-TR型紅外光譜儀(KBr壓片)；Micromass TOF-Ms型質譜儀。

3a～3d[4]和4[5]按文獻方法合成；其余所用試劑均為分析純。

1．2 合成

(1)5a～5d的合成(以5a為例)

在反應瓶中依次加入干燥THF 15mL，3a160mg(0.61mmol)，4152mg(0.67mmol)和苯并三氮唑-1-基氧基三(二甲基氨基)磷鎓六氟磷酸鹽(BOP)323mg(0.73mmol)及三乙胺0.35mL(2.44mmol)，攪拌下于室溫反應12h。加入乙酸乙酯15mL，依次用1mol·L-1琥珀酸溶液(3×15mL)，飽和NaHCO3溶液(3×15mL)和飽和食鹽水(3×15mL)洗滌，無水MgSO4干燥，旋干溶劑后經硅膠柱層析[洗脫劑A：V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=6∶1]純化得紅色固體5a188mg。

用類似的方法合成紅色固體5b～5d。

5a: 產率65.3%，m.p.134.7℃～135.7℃；1H NMRδ：7.70(m,1H,ArH),7.66(m,1H,ArH),7.40(s,1H,a-H),7.23(m,4H,ArH),7.13(d,J=7.1Hz,2H,ArH),5.92(t,J=5.2Hz,1H,NH),4.26(m,2H,e-H),3.66(q,1H,d-H),2.46(d,2H,b-H),1.86(m,1H,c-H),1.56(d,3H,d-CH3),0.90(d,6H,c-CH3)；IRν: 1750,1640cm-1;HR-MSm/z: Calcd for C24H26NO3S3{[M+H]+} 472.1069,found 472.1070。

5b: 產率54.3%，m.p.144.8℃～145.8℃；1H NMRδ: 7.96(d,2H,J=8.7Hz,ArH),7.81(s,1H,a-H),7.71(m,2H,ArH),7.24(d,J=3.3Hz,2H,ArH),7.05(d,J=8.0Hz,2H,ArH),4.34(m,1H,e-H),3.67(q,1H,d-H),2.38(d,2H,b-H),1.76(m,1H,c-H),1.42(d,3H,e-CH3),1.33(d,3H,d-CH3),0.82(d,6H,c-CH3)；IRν: 1752,1640cm-1；HR-MSm/z: Calcd for C25H27NO3S3Na {[M+Na]+} 508.1045,found 508.1062。

5c: 產率44.3%，m.p.99.2℃～100.2℃；1H NMRδ: 7.68(d,J=8.7Hz,2H,ArH),7.40(s,1H,a-H),7.23(m,4H,ArH),7.15(d,J=7.9Hz,2H,ArH),5.75(d,1H,e-H),3.64(q,1H,d-H),2.47(d,2H,b-H),2.26(m,1H,c-H),1.86(m,1H,CH in Pr),1.56(d,3H,d-CH3),0.89(m,12H,CH3in Pr)；IRν: 1754,1654cm-1；HR-MSm/z: Calcd for C27H31NaNO3S3{[M+Na]+} 536.1358,found 536.1355。

5d：產率42.1%，m.p.112.8℃～113.6℃；1H NMRδ: 7.65(m,2H,ArH),7.27(m,2H,ArH),7.22(s,1H,a-H),7.18(d,J=7.6Hz,1H,ArH),7.13(m,3H,ArH),7.09(m,2H,ArH),7.07(m,1H,ArH),7.03(m,1H,ArH),6.89(dd,J=1.6Hz,7.8Hz,1H,ArH),5.81(t,J=7.1Hz,1H,NH),5.00(m,1H,e-H),3.57(m,1H,d-H),3.14(m,2H,CH2in Bn),2.46(m,2H,b-H),1.84(m,1H,c-H),1.51(d,3H,d-CH3),0.89(d,6H,c-CH3)；IRν: 1754,1645cm-1;HR-MSm/z: Calcd for C31H31NO3S3Na {[M+Na]+} 584.1358,fund 584.1373。

(2)6的合成

向反應瓶中依次加入2-溴乙酸1.39g(10.0mmol)，無水吡啶1.22mL(15.0mmol)及二氯甲烷10mL，冰浴冷卻；滴加草酰氯1.43mL的二氯甲烷(5mL)溶液，滴畢，加1滴DMF，攪拌下于室溫反應2h。旋干溶劑得α-溴乙酰氯1.66g。

在反應瓶中依次加入干燥DMF 10mL,α-溴乙酰氯245mg(1.57mmol)，4296mg(1.31mmol)和無水吡啶0.128mL(1.57mmol)，攪拌下于室溫反應6h。加入乙酸乙酯15mL，依次用1mol·L-1HCl溶液15mL和飽和食鹽水(3×10mL)洗滌，無水Na2SO4干燥，旋干溶劑后經硅膠柱層析[洗脫劑：A=20∶1]純化得紅色固體6386mg，產率85.1%，m.p.159.1℃～160.1℃；1H NMRδ: 7.70(d,J=8.7Hz,2H,ArH),7.41(s,1H,a-H),7.30(d,J=8.7Hz,2H,ArH),4.34(s,2H,CH2O)。

(3)7的合成

在反應瓶中依次加入干燥DMF 10mL，4225mg(0.65mmol)，1133mg(0.65mmol)，無水K2CO3178mg(1.30mmol)和催化量KI，攪拌下于室溫反應12h。加乙酸乙酯10mL，用水(3×10mL)洗滌，無水Na2SO4干燥，蒸除溶劑后經硅膠柱層析(洗脫劑：A=20∶1)純化得紅色固體7245mg，產率80.0%，m.p.61.3℃～62.3℃；1H NMRδ: 7.66(d,J=8.7Hz,2H,ArH),7.39(s,1H,a-H),7.22(m,4H,ArH),7.10(d,J=8.0Hz,2H,ArH),4.84(s,2H,CH2O),3.96(q,1H,d-H),2.44(d,2H,b-H),1.78(m,1H,c-H),1.56(d,3H,d-CH3),0.89(d,6H,c-CH3)；IRν: 1781.3,1741.4cm-1；HR-MSm/z: Calcd for C24H25O4S3{[M+H]+} 473.0909,found 473.0899。

2 結果與討論

2．1 合成

5a～5d是以氨基酸作為連接臂將1與4偶聯。實驗中我們首先考慮在4的羥基上連上氨基酸。即先用叔丁氧羰基保護氨基酸的氨基，然后將其羧基與4成酯，最后用三氟乙酸脫保護基。但是在實驗中，脫保護基的同時酯鍵總是優先斷裂，又生成4，無法制得5a～5d。后改用芴甲氧羰酰基保護氨基酸的氨基，再與4成酯，最后用哌啶脫保護基。但是，雖然脫保護基反應可在幾秒內完成，同時也伴隨4的酯鍵斷裂，仍未得到5a～5d。改變哌啶用量、反應溫度和反應時間，改用乙二胺或四丁基氟化銨脫保護基，結果均是保護基與酯鍵同時斷裂。最后采用的方法是將1依次與草酰氯和氨基酸反應得3a～3d；3a～3d與4酯化得5a～5d。

2．25a～5d和7的抗炎活性

表 1 5a～5d和7的抗炎活性Table 1 Anti-inflammatory activities of 5a～5d and 7

*p<0.05

參照文獻[6]方法測試5a～5d和7的抗炎活性，其劑量為40μmol·kg-1，實驗結果見表1。由表1可見，5a，5c，5d和7的抗炎活性較好，5c和5d的抑制率與陽性對照藥阿司匹林相當;5a和7的抑制率超過50%，比阿司匹林抗炎活性強；與陰性對照組CMC-Na相比，5a，5c，5d和7具有顯著性差異。值得注意的是，5b未表現抗炎活性，其原因可能是5b的溶解性較差。

3 結論

根據結構拼合原理，合成了5個新型的S-(+)-布洛芬衍生物5a～5d和7。二甲苯致小鼠耳腫脹試驗結果表明：5a，5c，5d和7均有較強的抗炎活性。

[1] Ekundi Valentim E,Santos K T,Camargo E A,etal.Differing effects of exogenous and endogenous hydrogen sulphide in carrageenan-induced knee joint synovitis in the rat [J].Br J Pharmacol,2010,159(7):1463-1474

[2] Li L,Rossoni G,Sparatore A,etal.Anti-inflammatory and gastrointestinal effects of a novel diclofenac derivative[J].Free Radical Biology Medicine,2007,42(5):706-719

[3] Lee I,Cryer B.Epidemiology and role of nonsteroidal antiinflammatory drugs in causing gastrointestinal bleeding[J].Gastrointestinal Endoscopy Clinics of North America,2011,21(4):597-612

[4] 宋恒,黃彬,敖桂珍,等.S-(+)-布洛芬衍生物的合成[J].化學試劑,2013,35(7):653-654

[5] 楚小晶,張英,喬春華,等.羅丹寧衍生物的合成及抗腫瘤活性[J].中國藥科大學學報,2013,44(2):113-116

[6] Xu G L,Du Y F,Cheng J G,etal.Inhibition of inflammatory mediators contributes to the anti-inflammatory activity of KYKZL-1via MAPK and NF-κB pathway[J].Toxicology and Applied Pharmacology,2013,272(1):221-229.

SynthesisandAnti-inflammatoryActivitiesofNovelIbuprofenDerivatives

CHEN Shi-yu,HANG Qi,AO Gui-zhen,HOU Bing-bo,XU Guang-lin

(College of Pharmaceutical Science,Soochow University,Suzhou 215123,China)

Four intermediates(3a～3d),ibruprofen derivatives,were prepared by reaction of ibuprofen with oxalyl chloride then amino acid(2a～2d),respectively.Four novelS-(+)-ibuprofen derivatives(5a～5d)were synthesized by the esterification reaction of3with H2S controlled-release donor(5-p-hydroxyphenyl-1,2-dithicydopentene-3-thione)(4).An intermediate 5-4-(α-bromoacetoxy)-phenyl-1,2-dithio-cyclopentene-3-thione(6)was prepared by esferificationtion reaction of bromoacetyl chloride with4.A novelS-(+)-ibuprofen derivative(7)was synthesized by the coupling reaction of6with1.The structures of5and7were characterized by1H NMR,IR and HR-MS.The results of anti-inflammation by xylene-induced mice ear swelling showed that5a,5c,5dand7exhibited better anti-inflammatory activities．

S-(+)-ibuprofen derivative；hydrogen sulfide donor；synthesis；anti-inflammatory

2013-10-18;

2014-07-25

江蘇高校優勢學科建設工程項目；蘇州市科技計劃項目(SYS201317)

陳詩語(1990-)，女，漢族，江蘇揚州人，碩士研究生，主要從事藥物合成的研究。

敖桂珍，副教授，E-mail: aoguizhen2007@sohu.com

O626.2；R914.5

A

1005-1511(2014)06-0781-04