李祥華,吳亞先,何黎琴(安徽中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,安徽合肥230031)
·科研與開發(fā)·
香豆素- 3-羧酸煙醇酯的合成
李祥華,吳亞先,何黎琴
(安徽中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,安徽合肥230031)
摘要:目的:為尋找抗動脈粥樣硬化藥物,合成香豆素- 3-羧酸煙醇酯。方法:以水楊醛、丙二酸二乙酯為原料,合成得到香豆素- 3-羧酸,再在脫水劑作用下與煙醇縮合,得到目標(biāo)化合物香豆素- 3-羧酸煙醇酯。結(jié)果與結(jié)論:設(shè)計合成了香豆素- 3-羧酸煙醇酯,目標(biāo)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)經(jīng)IR、MS、1H- NMR等確證。
關(guān)鍵詞:香豆素- 3-羧酸;煙醇;合成
動脈粥樣硬化(AS)是危害人類健康的常見疾病之一,是許多心腦血管疾病的病理基礎(chǔ)[1]。AS的首要致病因素為血脂異常,其包括血漿中的膽固醇和(或)甘油三酯(TG)升高及高密度脂蛋白膽固醇(HDL- C)降低[2]。近年來,血小板聚集學(xué)說也已成為防治動脈粥樣硬化備受重視的學(xué)說之一[3],因此,抗AS藥物可從降血脂及抗血小板聚集方面著手研究。
煙酸是一種廣譜調(diào)血脂藥,在藥理劑量下能降低總膽固醇(TC)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL- C)、極低密度脂蛋白膽固醇(VLDL- C)、TG的量;同時,能夠有效地升高HDL- C水平[4]。由于煙酸治療劑量較大(3~6g/d),易產(chǎn)生面部潮紅、瘙癢、胃腸道不適等不良反應(yīng),且刺激性較大,限制了其臨床應(yīng)用[5-7]。煙醇為煙酸的前體藥物,在體內(nèi)可被生物氧化為煙酸而起作用。相較于煙酸,其刺激性小,并保留了煙酸所具有的擴張外周血管,抑制血小板聚集,抑制TXA2生成和促進PGI2生成等作用[8,9]。
大量的研究表明,血栓的形成與動脈粥樣硬化密切相關(guān),是動脈粥樣硬化的重要危險因素。研究發(fā)現(xiàn),天然或合成的香豆素衍生物具有多種生物活性,如抗血栓生成、抗腫瘤、抗感染、抗氧化、抗病毒、抗菌等作用[10-12]。實驗室前期研究也表明[13],香豆素- 3-羧酸具有一定的抗血小板聚集作用。為此,根據(jù)藥物拼合原理,本文擬將具有抗血小板聚集作用的香豆素- 3-羧酸與具有調(diào)血脂作用和抑制血小板聚集作用的煙醇進行偶合,制備香豆素- 3-羧酸煙醇酯,以期獲得具有協(xié)調(diào)作用的抗動脈粥樣硬化藥物。
1.1儀器與試劑
WRS- 1B數(shù)字熔點儀(上海索光光電技術(shù)有限公司),溫度計未經(jīng)校正;LCQ Advantage MAX液質(zhì)聯(lián)用質(zhì)譜儀(FINNIGAN公司);Nicolet Avatar 370 DTGS型紅外光譜儀(Thermo Electron Corporation);AV400型核磁共振儀(溶劑為氘代氯仿,TMS為內(nèi)標(biāo));煙酸(無錫萬隆化工有限公司);薄層硅膠G板(100 mm×100mm)。其它試劑均為市售分析純或化學(xué)純。
1.2合成部分
1.2.1原理
水楊醛和丙二酸酯在六氫吡啶催化下縮合得到香豆素- 3-甲酸乙酯,隨后在堿性條件下水解,經(jīng)酸化后制得香豆素- 3-羧酸;同時利用煙酸的羧基與甲醇在SOCl2催化下反應(yīng),生成煙酸甲酯,再經(jīng)LiALH4還原,得到煙醇;最后將香豆素- 3-羧酸與煙醇在脫水劑作用下脫水成酯,得到目標(biāo)物香豆素- 3-羧酸煙醇酯。合成路線如下(Scheme 1):
Scheme 1:Reagents and conditions: a, piperidine, dehydrated alcohol, reflux, 2h; b, NaOH, EtOH, H2O, reflux; c, HCl, 50%EtOH; d, CH3OH, SOCl2, reflux, 14h; e, LiAlH4, THF, 0.5h ; f, DMAP, EDCI, CH2Cl2, rt.
1.2.2方法與結(jié)果
香豆素- 3-甲酸乙酯(2)的合成[13]:將水楊醛(4.2mL,0.04mol)、丙二酸二乙酯(6.8mL,0.045mol)、無水乙醇(25mL,0.43mol)和六氫吡啶(0.5mL,0.0050mol)以及2滴冰醋酸加入100mL圓底燒瓶中,并放入幾粒沸石。水浴中加熱,回流反應(yīng)2h。稍冷卻后將反應(yīng)物轉(zhuǎn)移到錐形瓶中,加入30mL水,置冰浴中冷卻。待結(jié)晶完全后,過濾,用適量50%冰冷過的乙醇洗滌2~3次。干燥后得白色晶體8.0g,收率91.7%。m.p. 92~93℃(文獻m.p. 92~93℃)。
香豆素- 3-羧酸(4)的合成[13]:在100mL圓底燒瓶中加入香豆素- 3-甲酸乙酯(4g,0.018mol)、NaOH(3g,0.075mol)、95%乙醇(20mL,0.34mol)、10mL水,加熱回流至酯溶解后,再繼續(xù)回流15min。稍冷卻后,在攪拌下將反應(yīng)混合物加到盛有10mL濃鹽酸和50mL水的燒杯中,待白色結(jié)晶析出,在冰浴中冷卻使結(jié)晶完全。抽濾,用少量冰水洗滌,干燥后得產(chǎn)物3.0g,收率87.7 %。m.p. 188~189℃(文獻m.p.193.2~194.7℃)。
煙酸甲酯(6)的合成[14]:在50mL圓底燒瓶中加入煙酸(2.46g,0.02mol),以無水甲醇作溶劑,油浴加熱至60℃,分批滴加SOCl2(4.5mL,0.06mol),繼續(xù)回流反應(yīng),TLC檢測反應(yīng)進程。反應(yīng)無明顯變化后,反應(yīng)液室溫冷卻,用K2CO3溶液調(diào)pH為8~9,減壓濃縮,殘留物加水溶解,用EtOAc萃取3次,合并有機層,經(jīng)無水Na2SO4干燥后,過濾,減壓濃縮至干,得類白色固體2.31g,收率84.3 %。m.p.40.9~41.5℃(文獻m.p.40.8~41.3℃)。
煙醇(7)的制備[14]:取煙酸甲酯(137mg,1mmol)于50mL圓底燒瓶中,以THF為溶劑,室溫攪拌下加入LiAlH4(76mg,2mmol)。室溫反應(yīng)0.5h,TLC檢測,反應(yīng)完畢,停止反應(yīng)。冰浴條件下滴加水至無氣泡生成,過濾,濾液減壓濃縮至干,殘留物用丙酮洗滌,過濾,濾液減壓濃縮得淡黃色油狀物96mg,收率88.1%。IR(KBr),v/cm-1: 3448(O- H); 3030(Py- H); 2931,2860(CH2); ESI- MS,m/z:110[M+H]+.
香豆素- 3-羧酸煙醇酯(8)的合成:將香豆素- 3-羧酸(114mg,0.6mmol)、DMAP(73mg,0.6mmol)、煙醇(50mg,0.46mmol)加入50mL圓底燒瓶中,以CH2Cl2作溶劑,冰浴攪拌下滴加DECI(105mg,0.6mmol)的CH2Cl2液,加畢,撤去冰浴,室溫攪拌。TLC(甲醇∶二氯甲烷=1 ∶7)跟蹤檢測至反應(yīng)無明顯變化,向反應(yīng)液中加水,CH2Cl2萃取。有機層經(jīng)飽和NaCl洗滌、無水Na2SO4干燥后,過濾。濾液減壓濃縮、柱層析得白色固體物質(zhì)67.4mg,收率為52.3%。IR(KBr),v/cm-1:3034(Ar- H);2961,2867 (CH2);1743(C=O);1613,1456(Ar);ESI- MS,m/z:282 [M+H]+;1H- NMR(400MHz,CDCl3),δ(ppm):8.66(s,1H,ArH),8.54(s,1H,Py- H),8.49(d,1H,Py- H),7.81(d,1H,Py- H),7.61(d,1H,ArH),7.55(d,1H,ArH),7.31- 7.27 (m,3H,ArH,Py- H),5.35(s,2H,OCH2).
本文以水楊醛、丙二酸二乙酯為原料合成香豆素- 3-羧酸,再將其與煙醇脫水成酯,得到目標(biāo)物香豆素- 3-羧酸煙醇酯,其結(jié)構(gòu)經(jīng)IR、MS及1H- NMR等方法進行了確證。此合成工藝具有簡單易行,操作方便等優(yōu)點。
參考文獻
[1]Ross R.The patogenesis ofatherosclerosis:a perpective for the 1990s [J]. Nature,1993,362(29):801- 809.
[2] Le,N.A.,Walter,M.F. The role of hyper triglyceridemia in atherosclerosis[J]. Curr. Atheroscler. Rep.,2007,9(2): 110- 115.
[3]關(guān)靜,霍艷艷,董春嬌.煙酸類藥物的研究進展[J].沈陽醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2011,13(2):54- 56.
[4] Christopher S,Ramadan A,Sameer H,et al. Revisiting niacin: reviewingthe evidence [J].Clin Lipidol,2007,1(4):248- 255.
[5]熊曉云,鄒永,劉毅,等.系列煙酸前體藥物的合成[J].中國藥物化學(xué)雜志,2002,12(2):26- 28,31.
[6]劉振香.煙酸衍生物的合成[D].南京:南京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文,2005.
[7] Vaccari CS,Hammound RA,Nagamia SH,et al. Revisiting niacin: reviewingthe evidence [J]. J Clin Lipidol,2007,1(4):248- 255.
[8] ZHU M H,WU Y. Inhibitory effect of nicotinic acid platelet aggregation in rabbit[J]. Acta Pharmacol Sin,2003,26(4):380 - 381.
[9]尤啟東,葉徳泳,孫鐵民.藥物化學(xué)(第二版)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008:290- 291.
[10]Matos M J,Santana L,Uriarte E,et al. New halogenated phenylcoumarins as tyrosinase inhibitors [J]. Bioorg Med Chem Lett,2011,21: 3342- 3345.
[11]Chimenti F,Bizzarri B,Bolasco A,et al. Synthesis,selective anti-Helicobacterpyloriactivity,andcytotoxicityofnovelN- substituted- 2 - oxo- 2H- 1- benzopyran- 3- carboxamides [J]. Bioorg Med Chem Lett,2010,20: 4922- 4926.
[12]Garazd YL,KornienkoEM,Maloshtan LN,etal.Modifiedcoumarins. 17.sysnthesis and anticoagulant activity of 3,4- cycloannelated[J]. Chem Nat Compd,2005,41(5): 508- 513.
[13]高雷雷,黃俊凱,何黎琴.香豆素- 3-羧酸-煙酸前藥的設(shè)計、合成及抗血小板聚集活性的研究[J].化學(xué)世界,2014(7):47- 51.
[14]吳亞先,王曉宇,何黎琴.煙酸煙酯的合成研究[J].安徽化工,2013(4):48- 49,52.□
doi:10.3969/j.issn.1008- 553X.2015.01.007
中圖分類號:O626.13
文獻標(biāo)識碼:A
文章編號:1008- 553X(2015)01- 0034- 03
收稿日期:2014- 10- 31
基金項目:安徽省教育廳自然科學(xué)重點科研項目(KJ2013A168)
作者簡介:李祥華(1987-),男,碩士研究生,研究方向:天然活性成分的結(jié)構(gòu)修飾和改造;通訊聯(lián)系人:何黎琴(1966-),女,教授,碩士生導(dǎo)師,主要從事藥物化學(xué)的教學(xué)和科研工作,13956022936,hlq661125@126.com。
Synthesis of Nicomethanol Coumarin-3-carboxylate
LI Xiang-hua,WU Ya-xian,HE Li-qin
(Anhui Universityof Chinese Medicine,Hefei 230031,China)
Abstract:Objective: To search for effective antiatherogenic agent,Nicomethanol coumarin- 3- carboxylate was synthesized. Methods: Salicylide reacted with diethyl malonate under piperidine catalysis,then coumarin- 3- carboxylic acid was gained through hydrolysis and acidification. The target compound was obtained by coupling coumarin- 3- carboxylic acid with nicotinyl alcohol in the presence of dehydration agents. Results and Conclusion: Nicomethanol coumarin- 3- carboxylate was synthesized. The chemical structure ofthe target compound was confirmed by IR,MS,and1H- NMR spectra.
Key words:coumarin- 3- carboxylic acid;nicotinyl alcohol;synthesis