欒俊穎, 池萬福, 韓榮弼
( 延邊大學長白山生物資源與功能分子教育部重點實驗室, 吉林 延吉 133002 )
樺木醇及其衍生物具有抗HIV[1-3]、抗腫瘤[4-6]和消炎[7-8]等作用,而且在抗HIV、抗腫瘤等方面顯示出靶向作用強、不良反應小的特性.2005年S.C.Agnieszka等人[9]發(fā)現(xiàn)白樺脂醇對酒精引起的肝細胞損傷具有明顯的保護作用;Tang J J等人[10]研究發(fā)現(xiàn)樺木醇能夠降低通常被固醇調(diào)節(jié)元件結合蛋白(SREBP)“打開”的基因活動,指出其有可能成為高脂血癥藥物開發(fā)的先導化合物.H.Kommera等人[11]研究發(fā)現(xiàn)在樺木酸的C-3的羥基上連接氯乙酰基時,其在體外的抗癌活性比樺木酸大大增加.本文以樺木醇1為原料,將其與溴乙酰氯發(fā)生酯化反應得到化合物2,然后將化合物2與吡啶反應得到化合物3,最終再通過陰離子交換得到目標化合物4a-c(合成路線見圖1),并對各化合物的活性進行了探討.
圖1 樺木醇吡啶鹽衍生物的合成
1H-NMR用AV-300型超導核磁共振波譜儀(德國Bruker公司,TMS為內(nèi)標)測定;熔點用X-5型顯微熔點儀(溫度計未經(jīng)校正)測定;紅外光譜用IRPrestige-21型傅立葉變換紅外光譜儀測定.所有反應試劑均為市售分析純,購買后未經(jīng)處理直接使用.
樺木醇的提取和純化按文獻[12-13]方法進行,所得樺木醇的熔點、紅外以及氫譜數(shù)據(jù)與文獻值一致.
在溴乙酸(13.8 g,100 mmol)中,加入二氯化亞砜(10 mL), 85 ℃下攪拌2 h,蒸餾收集120 ℃的餾分,得到9.1 g黃色液體.產(chǎn)率為64%, b.p.127~128 ℃;1H-NMR(CDCl3,300 MHz) δ: 4.35(s,2H,H—CH2),13C-NMR(75 MHz,CDCl3) δ: 165.74, 33.63.
將樺木醇1 (0.44 g,1.0 mmol)和三乙胺(0.28 mL,2.0 mmol)溶解于二氯甲烷(8 mL)中,在冰浴中邊攪拌邊滴加含有82 μL溴乙酰氯(1 mmol)和4 mL二氯甲烷的混合溶液,繼續(xù)反應6 h;水洗(10 mL×3),干燥,減壓除去溶劑得白色固體0.341 g,產(chǎn)率為56%.1H-NMR(CDCl3,300 MHz) δ: 4.52, 4.62(each s,1H,H-29), 3.88,4.30(each d,1H,J=9.6 Hz,H-28), 3.76~3.82(m,2H,OCOCH2Br), 3.05~3.18(m,1H,H-3), 2.28~2.45(m,1H,H-19), 1.61(s,1H,H-30), 0.95, 0.90, 0.89, 0.75, 0.68(each s,3H,5×CH3).
將化合物3 (0.22 g,0.35 mmol)和硝酸銀或醋酸銀、硫酸銀(0.70 mmol)溶解于乙醇(10 mL)中,用頻率為600 Hz的超聲波超聲震蕩1 h.抽濾,用大量乙醇沖洗,減壓除盡溶劑后分別得黃色固體(4a) 0.384 g、灰白色固體(4b) 0.384 g和棕色固體(4c) 0.384 g.
測試細胞為肝星狀細胞(HSC cell)、人肺癌細胞(A549 cell)和人肝癌細胞(HepG 2 cell).
細胞存活率測定采用MTT法:①將上述單細胞懸液分別接種于96孔細胞培養(yǎng)板(1×104cells/well)中. ② 在37 ℃及一定的濕度條件下培養(yǎng)24 h后,將培養(yǎng)液換成5%血清;加藥,使化合物3、4a-c的終濃度為100 μg/mL和200 μg/mL,每個濃度設3個平行空,同時設陰性對照(僅含培養(yǎng)液),繼續(xù)培養(yǎng)48 h.③在培養(yǎng)結束前4 h摻入20 μL MTT (5 mg/mL),培養(yǎng)結束后離心(4 ℃,2 000 r/min,5 min),吸去上清液后,每個孔加入100 μL DMSO,并用微量振蕩器震蕩,使紫色晶體完全溶解;用酶標儀在540 nm波長條件下測定光吸收OD值. ④計算細胞增殖抑制率(抑制率=(1-OD樣品/OD空白對照)×100%,然后根據(jù)不同待測物及其不同濃度的實驗數(shù)據(jù),將抑制率與藥物濃度做圖,得出劑量反應曲線,計算出半數(shù)抑制濃度(IC50)值.
樺木醇吡啶鹽衍生物對肝星狀細胞(HSC cell)、人肺癌細胞(A549 cell)和人肝癌細胞(HepG 2 cell)的生長存活率見圖2—圖4 (圖中數(shù)據(jù)為每組平行3次實驗數(shù)據(jù)的平均值).由圖2—圖4可見,除化合物4b外,化合物3、4a和4c均對上述3種細胞有明顯的抑制作用.由圖5可以看出,化合物3、4a和4c對人肝癌細胞(HepG 2 cell)的IC50值分別為19.43,18.95,24.83 μg/mL,均明顯小于樺木醇的IC50值(44.19 μg/mL)[14].這說明化合物3、4a和4c對人肝癌細胞(HepG 2 cell)的抑制作用強于樺木醇.
圖2 4種化合物對肝星狀細胞的活性測試結果
圖3 4種化合物對人肺癌細胞的活性測試結果
圖4 4種化合物對人肝癌細胞的活性測試結果
圖5 樺木醇與化合物3、4a、4c的IC50值對比
本文以樺木醇為原料合成了4種樺木醇吡啶鹽化合物,并用IR和1H-NMR對這4種化合物進行了表征.采用MTT比色法測試了這4種化合物對肝星狀細胞、人肝癌細胞、人肺癌細胞的細胞活性,結果表明,化合物3、4a、4c對上述3種細胞有著較好的抑制作用.這3種化合物對其他癌細胞的活性價值還有待于進一步研究.
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