甘春芳，劉 亮，林啟福，陸秀蓮，崔建國(guó)

（廣西師范學(xué)院化學(xué)系，廣西 南寧 530001）

從自然界存在的生物體中分離出具有生理活性的天然產(chǎn)物[1]，對(duì)它們進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析、藥理研究和臨床試驗(yàn)[2~3]，從而發(fā)現(xiàn)能夠治療某種疾病的藥物，是人們發(fā)現(xiàn)新藥的一條主要途徑。

劍麻皂素（Tigogenin）是從生產(chǎn)劍麻纖維傳統(tǒng)產(chǎn)品之后廢棄的麻汁和麻渣中提取的天然植物皂苷元，是合成甾體激素類藥物的醫(yī)藥中間體和重要原料，廣泛應(yīng)用于腎上腺皮質(zhì)激素、性激素及蛋白同化激素3大類200多種藥物的制造[4~5]。

從文獻(xiàn)上看，目前對(duì)劍麻皂素的研究，大多數(shù)都是對(duì)其醚鍵進(jìn)行改造得到多種具有良好藥用價(jià)值的化合物。本課題組在研究中發(fā)現(xiàn)，在甾核的3- 位引入肟基、腙基等不同的官能團(tuán)時(shí)，這些甾體類化合物具有良好的細(xì)胞活性和生理藥性[6~7]。劍麻皂素是天然存在的具有生理活性的物質(zhì)，其具有甾核的基本結(jié)構(gòu)，那么在其3- 位引入不同含氮的官能團(tuán)是否也具有較好的抗腫瘤活性呢？因此，本文試圖通過(guò)改造劍麻皂素的3- 位羥基成為不同的含氮基團(tuán)，希望得到一些有用的具有特殊生理活性的化合物，為新藥的研發(fā)提供有用的理論參考。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

Nicolet Avater FT-IR 360傅立葉紅外光譜儀，Bruker 300 MHz超導(dǎo)核磁共振儀，BS200S電子天平，以及實(shí)驗(yàn)室常用的一些儀器。實(shí)驗(yàn)試劑均為分析純。

1.2 合成路線

試劑與條件：（a）Collins/CH2Cl2；（b）NaAc·3H2O，NH2OH·HCl；（c）NH2-NH2·H2O/CH3CH2OH；（d）NH2NHCSNH2/CH3CH2OH。

1.3 實(shí)驗(yàn)步驟

1.3.1 三氧化鉻吡啶（Collins reageat）的制備

在冰浴條件下，將10g CrO3（0.1mol）緩慢加入過(guò)量的吡啶（約20mL）中，不斷攪拌，直至生成的黃色晶體轉(zhuǎn)變成深紅色。抽濾，石油醚洗滌，干燥，放入真空干燥箱中抽干備用。

1.3.2 3- 羰基 - 劍麻皂素（2）的制備

在100mL反應(yīng)瓶中加入202mg（0.486mmol）劍麻皂素，加入30mL CH2Cl2溶解后，攪拌條件下，一次性加入526mg（2.04mmol）Collins試劑，溶液迅速變成深褐色，反應(yīng)在室溫條件下攪拌進(jìn)行。TLC監(jiān)測(cè)（展開劑：V乙酸乙酯∶V石油醚=1∶4），反應(yīng)大約 30h后沒有原料點(diǎn)，停止反應(yīng)。反應(yīng)物傾進(jìn)硅膠短柱，乙酸乙酯洗脫，減壓蒸出溶劑，使用0.038~0.048mm硅膠柱層析分離（洗脫劑：V乙酸乙酯∶V石油醚=1∶4），得到白色固體142mg。產(chǎn)率：72%，θmp：214~215℃。該化合物的光譜數(shù)據(jù)： IR（KBr，υ/cm-1）： 2945，1732，1437，1380，1249，1053；1H NMR（CDCl3，300MHz）δ：4.37~4.39（1H，m，C16-H）， 3.321~3.391（2H，m，C26-H），1.106（3H，s， 27-CH3）， 0.954（3H， d，J=6.6 Hz， 21-CH3）， 0.780（s，6H，18-CH3and 19-CH3）；13C NMR（CDCl3，75MHz） δ：213.0（3-C）， 109.2（22-C），80.7（16-C），66.8（26-C），62.1（17-C），56.1（14-C），53.7（9-C），46.6（5-C）， 44.7（4-C），41.6（20-C），40.5（13-C），39.9（12-C），38.5（1-C），38.1（2-C），35.7（10-C）， 35.0（8-C），31.8（15-C），31.7（23-C），31.3（7-C），30.3（24-C），28.8（6-C），28.7（25-C），21.2（11-C），17.1（27-C），16.5（18-C），14.5（19-C），11.5（21-C）。

1.3.3 3- 肟基 - 劍麻皂素（3）的制備

86mg（0.208mmol）化合物2溶于95%乙醇中，溶解完全后加入28mg（0.208 mmol）NaAc·3H2O，攪拌10min 后，加入 19mg NH2OH·HCl（0.273mmol），保持水浴溫度為60℃，TLC監(jiān)測(cè)（V乙酸乙酯∶V石油醚= 1∶4），反應(yīng)28h后沒有原料點(diǎn)，停止反應(yīng)。減壓蒸去大部分乙醇，得到白色固體，加入適量的水，用乙酸乙酯（10mL×3）萃取，有機(jī)相用飽和食鹽水洗至中性，無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾，減壓蒸去溶劑，粗產(chǎn)品使用硅膠柱層析分離（洗脫劑：V乙酸乙酯∶ V石油醚=1∶4）， 得到白色固體80mg。產(chǎn)率90%，θmp∶249~250℃?；衔?3 的光譜數(shù)據(jù)：IR（KBr，υ/cm-1）：3383，2921，1642，1552，1446，1385，1344，1242；1H NMR（CDCl3，300MHz） δ：8.697（1H，s，N-OH），4.39~4.41 （1H，m，C16-H），3.37~3.50（2H，m，C26-H），0.970（3H，br s，21-CH3），0.916（3H，s，27-CH3），0.784（6H，br s，18-CH3and 19-CH3）;13C NMR（CDCl3，75MHz） δ：160.5（3-C），109.2（22-C），80.8（16-C），66.8（26-C），62.1（17-C），56.2（14-C），54.0（9-C）， 46.4（5-C），45.3（4-C），41.6（20-C），40.5（13-C），40.0（12-C），38.3（2-C），37.1（1-C）， 36.3（10-C），35.0（8-C），32.0（15-C），31.7（23-C），31.4（7-C），30.3（24-C），28.8（6-C）， 28.5（25-C），20.4（11-C），17.2（18-C），16.5（27-C），14.5（19-C），11.4（21-C）。

1.3.4 3- 腙基劍麻皂素（4）的制備

170mg（0.411mmol）3- 羰基劍麻皂素溶于30mL無(wú)水乙醇中，溶解完全后滴入3~4滴冰醋酸調(diào)節(jié)溶液的pH值為3~5，然后加入45μL水合肼（80%）溶液，保持水浴溫度為60℃，TLC監(jiān)測(cè)（V乙酸乙酯∶V石油醚=1∶4）反應(yīng)，大約1h后沒有原料點(diǎn)，停止反應(yīng)。減壓蒸去無(wú)水乙醇，得到白色固體，加入適量CH2Cl2溶解，再加入適量水，然后用二氯甲烷（10mL×3）萃取。有機(jī)相用飽和食鹽水洗至中性，無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾，減壓蒸去溶劑，粗產(chǎn)品使用0.048~0.075mm硅膠柱層析分離（洗脫劑：V乙酸乙酯∶V石油醚= 1∶4），得到白色固體144mg。產(chǎn)率85%，θmp：263~265℃?；衔?4 的光譜數(shù)據(jù)為：IR（KBr）（υ/cm-1）：3473，2921，2856，1732，1642，1445，1381，1238，1054；1H NMR（CDCl3，300MHz）：4.404（1H，dd，J=14.7，7.5Hz，C16-H），3.34~3.51（2H，m，C26-H），0.975（1H，d，J=8.1Hz，21-CH3），0.930（1H，d，J=8.1Hz，27-CH3）0.790（6H，s，18-CH3and 19-CH3）；13C NMR（CDCl3，75MHz） δ：165.7（3-C），109.3（22-C），80.8（16-C），66.8（26-C），62.2（17-C），56.19（14-C），54.1（9-C），41.6（5-C），40.6（4-C），40.5（20-C），40.0（13-C），38.9（12-C），38.0（2-C），36.2（1-C），35.0（10-C），32.0（8-C），31.75（15-C），31.4（23-C），30.7（7-C），30.3（24-C），29.7（6-C），28.8（25-C），21.0（11-C），17.1（18-C），16.5（27-C），14.5（19-C），11.5（21-C）。

1.3.5 3- 縮氨硫脲基劍麻皂素（5）的制備

將 204mg（0.492mmol） 3- 羰 基 劍 麻 皂 素 溶于20mL無(wú)水乙醇中，滴入冰醋酸調(diào)節(jié)溶液pH值為3~5，保持反應(yīng)溫度為60℃，20min內(nèi)分批加入54mg（0.261mmol）氨基硫脲，有白色固體析出。繼續(xù)反應(yīng)10min，TLC監(jiān)測(cè)（V乙酸乙酯∶V石油醚=1∶4），沒有原料點(diǎn)后停止反應(yīng)，自然冷卻。減壓蒸去大部分溶劑，加入少量蒸餾水，用乙酸乙酯萃取，減壓蒸干得到白色固體。硅膠拌樣柱層析分離，先使用洗脫劑（V乙酸乙酯∶V石油醚=1∶4）將原料分離出來(lái)，再換用洗脫劑（V甲醇∶ V二氯甲烷=1∶20）將產(chǎn)品洗脫，得到白色固體214mg， 產(chǎn)率91.5%，θmp：270~271℃?；衔?的光譜數(shù)據(jù)：IR（KBr）（υ/cm-1）：3456，3195，2929，2847，1683，1568，1454，1380，1246，1176，1066；1H NMR（CDCl3，300MHz）δ：8.762（1H，br s，-NH2），7.23（1H，s，-NH2），6.358（1H，s，-NH），4.38~4.41（1H，m，C16-H），3.33~3.49（2H，m，C26-H），0.968（3H，d，J=8.1Hz，21-CH3），0.928（3H，s，27-CH3），0.783（6H，s，18-CH3and 19-CH3）；13C NMR（CDCl3，75MHz） δ：178.7（C=S），156.6（3-C），109.2（22-C），80.7（16-C），66.8（26-C），56.06（14-C），53.7（9-C），46.6（5-C），45.6（4-C），41.6（20-C），40.5（13-C），39.9（12-C），38.5（2-C），37.6（1-C），36.2（10-C），35.0（8-C），31.8（15-C），31.7（23-C），31.3（7-C），30.3（24-C），28.8（6-C），28.5（25-C），21.2（11-C），17.1（18-C），16.5（27-C），14.5（19-C），11.5（21-C）。

2 結(jié)果與討論

2.1 產(chǎn)物的譜圖分析

從化合物2的譜圖看，羥基峰消失，在1732cm-1處出現(xiàn)了羰基峰，這就說(shuō)明劍麻皂素3- 位羥基已被氧化生成了羰基，也就是生成3- 羰基劍麻皂素（2）。

化合物3的紅外譜圖顯示在3383cm-1有肟羥基吸收峰，在1552cm-1出現(xiàn)了碳氮雙鍵的振動(dòng)吸收峰，說(shuō)明3- 位的羰基已被取代形成了肟羥基。在化合物3的1H NMR中在8.29×10-6處有一共振信號(hào)為肟羥基，這樣我們可以認(rèn)為肟基已經(jīng)存在于甾核，另外結(jié)合化合物3的13C NMR中出現(xiàn)161×10-6C=N官能團(tuán)中C的吸收，進(jìn)一步說(shuō)明3- 位羰基被肟化。

與化合物2的譜圖相比，化合物4的紅外圖譜中出現(xiàn)氨基的特征峰，1642cm-1為碳氮雙鍵的吸收，再結(jié)合化合物4的13C NMR 中165.23×10-6出現(xiàn)3-位碳的碳氮雙鍵吸收，說(shuō)明3- 位羰基已成功被腙基取代。

化合物5的紅外圖譜中1589cm-1為碳氮雙鍵的吸收，1503cm-1為碳硫雙鍵的吸收，1292cm-1為碳硫鍵的吸收?；衔?的1H NMR中低場(chǎng)出現(xiàn)了-NH2信號(hào)，6.39×10-6為-NH的共振信號(hào)， 說(shuō)明3-位羰基已經(jīng)轉(zhuǎn)變成為縮氨硫脲基。另外化合物5的13C NMR 中，原來(lái)化合物2的3- 位羰基碳的化學(xué)位移為210×10-6，在化合物5中已經(jīng)向高場(chǎng)位移至156.6×10-6，178.7×10-6為碳硫雙鍵中C的化學(xué)位移，這說(shuō)明化合物2的3- 羰基已經(jīng)轉(zhuǎn)變成為3- 縮氨硫脲基，生成了3- 縮氨硫脲劍麻皂素（5）。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

在制備3- 羰基劍麻皂素（2）時(shí)，所加的原料與Collins試劑的量比例不同（1∶4、1∶5、1∶6），產(chǎn)率也不同，結(jié)果如表1所示。當(dāng)劍麻皂素與Collins試劑的物質(zhì)的量之比是1∶4，且在室溫條件下反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)率最高；同時(shí)反應(yīng)也會(huì)受到溫度的影響，比較室溫和在35℃下的反應(yīng)產(chǎn)率，可以知道升高溫度產(chǎn)率有所提高。

表1 Collins試劑用量與反應(yīng)物產(chǎn)率

在制備3- 肟基劍麻皂素時(shí)（3）時(shí)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)3- 羰基劍麻皂素（2）在95%乙醇中溶解性很好，而且反應(yīng)中加入了CH3COONa·3H2O調(diào)節(jié)溶液的pH值為堿性，提高了羰基的親和性，使反應(yīng)變得更容易，所以反應(yīng)的產(chǎn)率很高，達(dá)到了90%以上。

3 結(jié)論

本文合成了3個(gè)新的不同的3- 取代劍麻皂素化合物，產(chǎn)率85%以上，合成方法簡(jiǎn)單可行。合成產(chǎn)物的生理活性研究有待于進(jìn)一步進(jìn)行。

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