王道武, 鄭金龍, 龐 雪, 張 龍

(吉林省石化資源與生物質(zhì)源綜合利用工程實驗室,吉林 長春 130012)

黃連混合生物堿(A=1a+1b+1c+1d)是一類具有相同異喹啉結(jié)構(gòu)特征的生物堿,當(dāng)其2,3,9,10-位分別被甲氧基、亞甲二氧基、羥基取代時，分別為巴馬汀(1a),藥根堿(1b),小檗堿(1c)和黃連堿(1d)。1a在A中的含量很少，提取非常困難。1a具有廣譜抗菌作用，臨床上可用于治療婦科炎癥、菌痢、腸炎、呼吸道和泌尿道感染、外科感染及結(jié)膜炎[1]。并且具有抗炎[2]、抗腫瘤[3]等作用。

本文報道A經(jīng)脫亞甲二氧基或甲氧基、加氫、甲基化、氧化反應(yīng)完成生物堿轉(zhuǎn)化制得1a(Scheme 1),總收率12%，其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR, IR和MS確證。且轉(zhuǎn)化制得1a比由A提取所得1a的抗菌活性更高。由于1a資源匱乏、供應(yīng)短缺、價格昂貴，因此具有很好的開發(fā)應(yīng)用前景。

1 實驗部分

1．1 儀器與試劑

X-6型精密顯微儀(溫度未經(jīng)校正)；Bruker AVANCE 400 MHz型超導(dǎo)核磁共振儀(CDCl3為溶劑,TMS為內(nèi)標(biāo))；Agilent 1100 LC/MSD Trap型電噴霧-離子阱質(zhì)譜儀。

A按文獻[4]方法制備;柱層析硅膠G254，青島海洋化工有限公司；二氯甲烷，色譜級；其余所用試劑均為分析純。

1.2 1a的制備

(1) 四羥基黃連總堿(2)的制備

Comp1a藥根堿(1b)小檗堿(1c)黃連堿(1d)R1R2MeO-MeO-MeO-HO-O-O-O-O-R3R4-OMe-OMe-OMe-OMe-OMe-OMe-O-O

Scheme1

在圓底燒瓶中加入A 1.0 g(3 mmol)的二氯甲烷(30 mL)溶液，攪拌下于-40 ℃緩慢加入BBr30.8 mL的二氯甲烷(7.2 mL)溶液，加畢，于室溫反應(yīng)過夜。緩慢加入甲醇(5 mL)淬滅反應(yīng)。抽濾，濾餅用二氯甲烷洗滌，干燥得深棕色固體20.84 g，產(chǎn)率97%, m.p.>320 ℃;1H NMRδ: 3.28(t,J=6.5 Hz, 2H), 5.43(m, 2H), 6.94(s, 1H), 7.58(s, 1H), 7.73(d,J=9.1 Hz, 1H), 7.85(d,J=9.3 Hz, 1H), 8.57(s, 1H), 9.77(s, 1H); ESI-MSm/z: 296.2。表征數(shù)據(jù)與文獻[4]值一致。

(2) 四氫四羥基黃連總堿(3)的制備

在反應(yīng)瓶中加入20. 6 g(2 mmol)的80%乙醇水(15 mL)溶液,催化劑無水碳酸鉀1.0 g，每間隔10 min分三次共加入硼氫化鈉0.3 g;攪拌下于室溫反應(yīng)6 h。抽濾，濾餅用95%乙醇重結(jié)晶得棕黃色粉末30.48 g,產(chǎn)率82%, m.p.237 ℃～238 ℃;1H NMRδ: 3.08(m, 2H), 3.19(m, 1H), 3.41(m, 2H), 3.79(m, 1H), 3.61(m, 1H), 4.41(d,J=16.2 Hz, 1H), 4.82(m, 2H), 4.85(d,J=16.2 Hz, 1H), 6.77(s, 1H), 6.78(d,J=8.7 Hz, 1H), 6.92(d,J=8.7 Hz, 1H), 6.93(s, 1H); IRν: 1 223, 1 492, 3 442 cm-1; ESI-MSm/z: 300.2。表征數(shù)據(jù)與文獻[5]值一致。

(3) 四氫巴馬汀(4)的制備

在反應(yīng)瓶中加入30.4 g的甲醛(30 mL)溶液,攪拌下滴加碘甲烷0.6 mL，于室溫反應(yīng)30 min;于80 ℃反應(yīng)5 h。冷卻至室溫,抽濾,濾液減壓濃縮后用乙醚重結(jié)晶得白色固體40.145 g,產(chǎn)率36%, m.p.142 ℃～143 ℃;1H NMRδ: 3.87(s, 12H), 4.39(d,J=16.4 Hz, 1H), 6.63(s, 1H), 6.71(s, 1H), 6.85(s, 2H); IRν: 865, 1 030, 1 135, 1 610, 2 830, 2 935, 3 005 cm-1; ESI-MSm/z: 356.3。表征數(shù)據(jù)與文獻[6]值一致。

(4)1a的制備

在反應(yīng)瓶中加入40.1 g,混合溶劑[V(乙醇) ∶V(乙酸)=2 ∶1]5 mL,攪拌下回流使其完全溶解;加入催化劑醋酸鈉0.3 g，于50 ℃滴加碘0.3 g的乙醇(10 mL)溶液，滴畢，于室溫反應(yīng)過夜。過濾，濾餅用95%乙醇重結(jié)晶后經(jīng)硅膠柱層析[洗脫劑:V(甲醇) ∶V(氯仿)=1 ∶10]分離得淡黃色固體1a60 mg，產(chǎn)率61%, m.p.199 ℃～200 ℃;1H NMRδ: 3.30(d,J=5.4 Hz, 2H), 3.96(s, 3H), 4.03(s, 3H), 4.08(s, 3H), 4.28(s, 3H), 5.25(d,J=5.4 Hz, 2H), 6.74(s, 1H), 7.26(s, 1H), 7.48(s, 1H), 7.71(d,J=9.2 Hz, 1H), 8.01(d,J=9.2 Hz, 1H), 8.72(s, 1H), 0.32(s, 1H); IRν: 1 113, 1 224, 1 462, 1 605, 3 449 cm-1; ESI-MSm/z: 352.1。表征數(shù)據(jù)與文獻[1]值一致。

2 結(jié)果與討論

由黃連混合生物堿經(jīng)脫亞甲二氧基或甲氧基、加氫、甲基化、氧化反應(yīng)完成生物堿轉(zhuǎn)化制得巴馬汀的方法操作簡單，解決了巴馬汀從黃連混合生物堿中分離的技術(shù)困難，而且產(chǎn)率更高。在實驗中，黃連混合生物堿雖然具有共同的母環(huán)結(jié)構(gòu)，但其酚醚鍵所連的烷基各異，各個生物堿醚烷基的去甲基往往需要特定的反應(yīng)條件，如何在適宜的條件下同時脫除所有甲基即是本實驗研究的難點。另外，如何在溫和的條件下進行多元酚的甲基化反應(yīng)也是整條技術(shù)路線的關(guān)鍵。

[1] 陳太杰,夏文品,周金雁. 巴馬亭的合成[J].中國醫(yī)藥工業(yè)雜志,2010,41(7):494-495.

[2] Prabal G, Gopinotha S K. Self-structure induction in single stranded poly(A) by small molecules:Studies on DNA intercalators,partial intercalators and groove binding molecular[J].Arch Biochem Biophys,2008,474(1):183-192.

[3] Zhang Z M, Jiang B, Zheng X X. Effect of L-tetrahydropalmatine on expression of adhesion molecules induced by lipopoysaccharides in human ambilical vein endothelium cell[J].China J Chin Mater Med,2005,30:861-864.

[4] 王道武,龐雪,胡江磊. 由黃連混合生物堿合成黃連堿[J].合成化學(xué),2011,19(3):406-408.

[5] Eric Beausoleil, Cédric Chauvignac, Thierry Taverne,etal. Structure-activity relationship of isoform selective inhibitors of Rac1/1b GTPase nucleotide binding[J].Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters,2009,(19):5594-5598.

[6] Amarendra Patra, Arundhati Ghosh, Alok K Mitra. Alkaloids of stephania glabra[J].Journal of Medicinal Plant Research,1980,40:333-336.