積雪草酸含氮衍生物的合成與表征

馮中華，劉新宇，高雪琴，隋 悅，趙龍鉉,2,*

（1. 遼寧師范大學 化學化工學院，遼寧 大連 116029；2. 遼寧師范大學 生物技術與分子藥物研發(fā)遼寧省重點實驗室，遼寧 大連 116029）

0 引言

天然產(chǎn)物是開發(fā)新藥先導結(jié)構(gòu)的重要來源[1]。三萜類是天然產(chǎn)物中最大的類別之一，其所含的已知化合物已超過20000種。在過去的幾十年中，科研人員對五環(huán)三萜類化合物的藥理活性有一系列報道，包括它們強大的預防和抗腫瘤潛力[2-4]。

積雪草酸（asiatic acid, AA）屬于烏蘇烷型五環(huán)三萜類化合物，主要從具有藥用價值的熱帶植物積雪草中提取，化學結(jié)構(gòu)見圖1。該化合物具有多種藥理作用，包括保肝[5]、抗阿爾茨海默病[6,7]、降糖[8,9]、降脂[10]、抗炎[11-13]、抗氧化[14]。此外，積雪草酸還能誘導幾種腫瘤細胞的凋亡[15,16]、抑制腫瘤細胞的增殖[17]、增加結(jié)腸癌細胞對喜樹堿治療的敏感性[18]。近年來的一些研究表明，對積雪草酸進行化學結(jié)構(gòu)修飾能提高其抗癌活性，如Goncalves等[19]報道的絕大部分積雪草酸含氟衍生物與積雪草酸相比，對幾種腫瘤細胞具有更強的抑制作用。然而，已經(jīng)合成并研究了其抗癌活性的積雪草酸衍生物的數(shù)量仍十分有限。因此，開發(fā)新的更有效的具有抗癌活性的積雪草酸衍生物具有重要的意義。此外，本實驗室Tian等[20]以齊墩果酸（oleanolic acid, OA）和熊果酸(ursolic acid,UA)為先導化合物，在C-28位引入1,2-乙二胺，1,4-丁二胺，1,6-己二胺片段后，得到一系列OA和UA的含氮衍生物，其抗腫瘤活性明顯優(yōu)于先導化合物OA和UA。而AA與OA和UA具有相似的結(jié)構(gòu)，AA僅比UA多兩個羥基。故本文以AA為先導化合物，在C-28位導入乙醇酸連接片段后，然后分別與N-Boc乙二胺，N-Boc丁二胺，N-Boc己二胺進行偶聯(lián)，最后脫除Boc保護基，得到6種新的積雪草酸含氮衍生物，以期新化合物具有更好的抗腫瘤活性。目標化合物的合成路線見圖2。

圖1 積雪草酸的化學結(jié)構(gòu)

1 實驗部分

1.1 儀器和試劑

X-5型纖維熔點測定儀（溫控型，溫度未矯正），雙光束 WGH-3型紅外分光光度計，BRUKER-500MHz核磁共振儀（瑞士BRUKER公司）；所用試劑為分析純或化學純。

1.2 AA-1的合成和表征

具體合成步驟見文獻[21]，得到了白色的固體產(chǎn)物AA-1：2,3,23-乙酰基積雪-12-烯-28-酸。

1.3 AA-2的合成和表征

具體合成步驟見文獻[21]，得到了白色的固體產(chǎn)物 AA-2：2-（2,3,23-乙酰基積雪-12-烯-28-氧亞基-28-氧）乙酸。

圖2 積雪草酸含氮衍生物的合成路線

1.4 化合物 AA-3a，AA-3b（（2,3,23-乙酰基積雪-12-烯-28）-酸-[1-（4-N-Boc-氨基-丁二氨基）-1-氧亞基]乙酯），AA-3c（（2,3,23-乙酰基積雪-12-烯-28）-酸-[1-（6-N-Boc-氨基-己二氨基）-1-氧亞基]乙酯）的合成通法（以AA-3a為例）。

將 AA-2（420.0 mg，0.62 mmol）、N-Boc-乙二胺（120.0 mg，0.75 mmol）、DMAP（91.5 mg，0.75 mmol）加入100 mL圓底燒瓶中，用無水二氯甲烷溶解，將反應冷卻到 0℃。再將 EDCI（478.5 mg，2.50 mmol）溶于無水二氯甲烷中，逐滴加入反應液中，于0℃下攪拌5 min，然后室溫下攪拌3 h。反應完畢減壓蒸餾除去溶劑，反應得到的混合物用水和二氯甲烷進行萃取，并用飽和氯化鈉溶液進行洗滌至中性，用無水硫酸鎂對有機相進行干燥，過濾，減壓蒸餾，得到白色粗產(chǎn)物。選擇洗脫劑乙酸乙酯/石油醚（1:2, V:V）對粗產(chǎn)物進行加壓柱層析，分離提純，得到白色固體產(chǎn)物 AA-3a：(2,3,23-乙酰 基積 雪-12-烯-28)-酸-[1-(2-N-Boc-氨基-乙二氨基)-1-氧亞基]乙酯。

1.5 化合物 AA-4a，AA-4b（（2,3,23-乙酰基積雪-12-烯-28）-酸-[1-（4-氨基-丁二氨基）-1-氧亞基]乙酯），AA-4c（（2,3,23-乙酰基積雪-12-烯-28）-酸-[1-（6-氨基-己二氨基）-1-氧亞基]乙酯）的合成通法（以AA-4a為例）。

將AA-3a（146.2 mg，0.10 mmol）加入50 mL圓底燒瓶中，用無水二氯甲烷溶解，冷卻到0℃下后加入三氟乙酸（TFA）（0.5 mL，4.16 mmol），將反應溫度升至室溫，攪拌2 h，反應結(jié)束后，在冰水浴下用0.1 mol/L NH3·H2O調(diào)節(jié)pH至9，得到的混合物用水和二氯甲烷進行萃取，有機相用無水硫酸鎂干燥，過濾，減壓蒸餾得到白色粗產(chǎn)物。選擇洗脫劑二氯甲烷/無水甲醇（5:1, V:V）對粗產(chǎn)物進行加壓柱層析，分離提純，得到白色固體產(chǎn)物 AA-4a：（2,3,23-乙酰基積雪-12-烯-28）-酸-[1-（2-氨基-乙二氨基）-1-氧亞基]乙酯。

目標化合物的結(jié)構(gòu)經(jīng)過IR、1H NMR和13C NMR譜確證，其收率、物理常數(shù)及波譜數(shù)據(jù)見表1、表2和表3。

表1 目標化合物的物理常數(shù)及IR數(shù)據(jù)

表2 目標化合物的1H NMR數(shù)據(jù)

表3 目標化合物的13C NMR數(shù)據(jù)

2 結(jié)果與討論

積雪草酸具有多種藥理活性，近年來，其抗癌活性備受關注。為了更加詳細的研究積雪草酸C-28位含氮衍生物的結(jié)構(gòu)與活性之間的關系，我們做了以下工作：（1）以積雪草酸為先導化合物，將羥基進行乙酰基保護；（2）在C-28位引入乙醇酸連接片段；（3）接著分別與單側(cè)被 Boc基團保護的兩個氮之間間隔兩個碳的乙二胺、兩個氮之間間隔四個碳的丁二胺及兩個氮之間間隔六個碳的己二胺進行偶聯(lián)；（4）脫除Boc保護，共得到6種積雪草酸含氮衍生物。

3 結(jié)論

本文通過對積雪草酸的結(jié)構(gòu)修飾，合成了6種新型積雪草酸含氮衍生物，對所合成的化合物進行IR、1H NMR和13C NMR表征，并得到確證。積雪草酸本身具有一定的抗腫瘤活性，與其結(jié)構(gòu)相似的OA和UA的含氮衍生物已顯示出良好的抗腫瘤活性，經(jīng)過修飾后得到的積雪草酸含氮衍生物有望表現(xiàn)出更強的抗腫瘤活性。目標產(chǎn)物 AA-3a、AA-3b、AA-3c、AA-4a、AA-4b和AA-4c的活性研究正在進行中。

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