仇秋娟, 薛 偉, 盧 平, 王貞超, 魏 學(xué)

(貴州大學(xué) 精細(xì)化工研究開發(fā)中心 綠色農(nóng)藥與農(nóng)業(yè)生物工程國家重點實驗室培育基地 教育部綠色農(nóng)藥與生物工程重點實驗室,貴州 貴陽 550025)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及人們對生物資源的開發(fā)利用，對天然產(chǎn)物的藥物開發(fā)已經(jīng)成為藥物研究領(lǐng)域的熱點之一。姜黃素因具有抗菌、抗氧化、抗癌、抗病毒等多種生物活性而引起藥物研究人員的極大興趣。近幾年來，人們以姜黃素為先導(dǎo)化合物，進行深層次藥物開發(fā)的研究不斷涌現(xiàn)。

1,5-二取代芳基-1,4-戊二烯-3-酮作為天然姜黃素衍生物，具有廣泛的生物活性，相關(guān)分子設(shè)計、合成和生物活性的研究工作引起廣泛關(guān)注[1～5]。王振寧等[6]設(shè)計采用含有吡唑環(huán)的醛分別和丙酮、環(huán)戊酮與環(huán)己酮反應(yīng)，合成了一系列1,5-二取代吡唑基-1,4-戊二烯-3-酮姜黃素衍生物，初步生物活性測試結(jié)果表明，部分化合物有一定的抗TMV活性。趙承光等[7]采用活性基團拼接法將含氟苯甲醛與酮反應(yīng)，合成了含氟單羰基姜黃素衍生物，抗腫瘤活性測試(MTT法)結(jié)果表明，部分化合物對腫瘤細(xì)胞有較強的選擇性抑制活性，其中2,6-二(4-氟亞苯基)環(huán)己酮和2,6-二(2-氟亞苯基)環(huán)己酮的抗腫瘤譜廣，活性較好。肟酯類化合物[8～10]是一類重要的活性化合物，大多具有殺蟲活性，也具有抑菌、抗病毒及除草活性，大多數(shù)有高效、低毒、低殘留等優(yōu)點，因此長期以來得到廣泛的研究和應(yīng)用，越來越成為藥物研究者關(guān)注的焦點。

Scheme 1

為了尋找高效抗黃瓜花葉病毒(CMV)的活性新化合物，本文以前期工作[6，10]為基礎(chǔ)，將肟酯引入姜黃素衍生物1-鄰羥基苯基-5-對氯苯基-1,4-戊二烯-3-酮(1)中，合成了11個新型不對稱1,5-二取代-1,4-戊二烯-3-酮肟酯類姜黃素衍生物(7a～7i,8a和8c, Scheme 1)，其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR, IR和元素分析表征。初步生物活性測試結(jié)果表明，部分化合物具有一定的抗CMV活性。

如Scheme 1所示，1經(jīng)芐氯(或?qū)ΨS氯)醚化制得1-鄰芐氧苯基-5-對氯苯基-1,4-戊二烯-3-酮(2)或1-鄰(4-氟芐)氧苯基-5-對氯苯基-1,4-戊二烯-3-酮(3)。2或3經(jīng)肟化制得1-鄰芐氧基苯基-5-對氯苯基-1,4-戊二烯-3-酮肟(4)或1-鄰(4-氟芐)氧苯基-5-對氯苯基-1,4-戊二烯-3-酮肟(5)。4與芳酰氯(6a～6i)發(fā)生?；磻?yīng)合成了7a～7i； 5與6a或6c通過?；频?a或8c。

1 實驗部分

1．1 儀器與試劑

X-4型數(shù)字顯微熔點儀(溫度計未校正);JOEL-ECX 500 Hz型核磁共振儀(CDCl3為溶劑, TMS為內(nèi)標(biāo));VECTOR 22型紅外光譜儀(KBr壓片);Elementar Vario Ⅲ型元素分析儀。

1參照文獻[11～13]方法合成;其余所用試劑均為化學(xué)純或分析純。

1.2 合成

(1)2和3的合成

在三口瓶中依次加入14.73 g(20 mmol), KI 0.59 g(3.36 mmol), K2CO33.86 g(28 mmol)和丙酮100 mL，攪拌均勻后緩慢加入芐氯3.20 g(20 mmol)(2 min內(nèi)完全溶解得深紅色溶液),回流反應(yīng)2 h[TLC跟蹤,展開劑：V(石油醚) ∶V(乙酸乙酯)=2 ∶1]。過濾,濾液(黃色透明)旋蒸脫溶后用丙酮重結(jié)晶得黃色固體24.40 g，產(chǎn)率68%, m.p.121 ℃～123 ℃。

以對氟芐氯代替芐氯，用類似方法合成黃色針狀晶體34.56 g，產(chǎn)率67%, m.p.97 ℃～99 ℃。

(2)4和5的合成[7]

在三口瓶中依次加入23.75 g(10 mmol),鹽酸羥胺1.29 g(20 mmol),吡啶20 mL和乙醇35 mL，劇烈攪拌使其在2 min內(nèi)完全溶解得深黃色溶液，于室溫反應(yīng)7 h(TLC跟蹤)。旋蒸脫溶，加氯仿15 mL，用5%鹽酸調(diào)至pH 5～6，用水(3×25 mL)洗滌，無水硫酸鈉干燥，旋蒸脫溶得黃色黏稠物，靜置析晶，用無水乙醇重結(jié)晶得白色固體42.90 g，產(chǎn)率70%, m.p.169 ℃～171 ℃。

以3代替2，用類似方法合成白色固體53.05 g，產(chǎn)率68%, m.p.138 ℃～140 ℃。

(3) 1-(2-芐氧基苯基)-5-(4-氯苯基)-1,4-戊二烯-3-酮肟酯(7a～7i)的合成(以7a為例)

在三口瓶中依次加入40.60 g(1.5 mmol)，吡啶2 mL和氯仿15 mL，攪拌下冰浴冷卻至3 ℃時滴加酰氯6a1.5 mmol，于0 ℃～5 ℃反應(yīng)10 h[TLC跟蹤,展開劑：V(正己烷) ∶V(乙酸乙酯)=2 ∶1]。用10% NaHCO3溶液調(diào)至pH 8，用水(3×5 mL)洗滌，無水硫酸鈉干燥，旋蒸脫溶得黃色黏稠物,用丙酮/石油醚重結(jié)晶得7a0.33 g。

用類似方法合成7b～7i。以5代替4，用類似方法合成8a和8c。

2 結(jié)果與討論

7和8的實驗結(jié)果見表1，表征數(shù)據(jù)見表2。

2.1 7和8的IR分析

由表2可見，7和8在1 635 cm-1附近的吸收峰為N=C伸縮振動的吸收；在1 749 cm-1處出現(xiàn)的吸收峰為肟酯的C=O伸縮振動的吸收，可與其他羰基化合物相區(qū)別；由于C-O-N比C-O-C極性增大，吸收增強，C-O-N為非對稱伸縮振動的吸收出現(xiàn)在了1 267 cm-1，且為第一吸收，這幾個特征吸收足以證明姜黃素衍生物肟酯中肟酯結(jié)構(gòu)的存在；苯環(huán)的骨架振動吸收峰在1 595 cm-1, 1 506 cm-1和1 460 cm-1。由此可推測7和8為含有肟酯結(jié)構(gòu)的目標(biāo)化合物。

2.2 7和8的抗CMV活性

以長勢一致的莧色藜做枯斑寄主，用毛筆將CMV病毒人工摩擦接種于撒有金剛砂的適齡葉片上，30 min后用清水將葉片清洗干凈，光照培養(yǎng)90 min。準(zhǔn)確稱取適量供試藥品于稱量瓶中，加DMF 30 μL使其充分溶解，若不溶加至50 μL，用含1%Tween 20水溶液500 mg·L-1的供試藥液。另取2%寧南霉素水劑125 μL，加DMF 30 μL，含1%Tween 20水溶液5 mL，配成500 mg·L-1寧南霉素溶液。分別涂施500 mg·L-1供試藥液和寧南霉素溶液在左半葉，右半葉以溶媒為對照，每藥劑處理3株，每株6片葉。隨后在光照培養(yǎng)箱中保濕培養(yǎng)，控制溫度(28±1) ℃，光照10 000 Lux， 6 d～7 d后觀察并記錄產(chǎn)生枯斑的數(shù)目。按下式計算枯斑抑制率(X/%)，結(jié)果見表3。

表1 7和8的實驗結(jié)果

表2 7和8的表征數(shù)據(jù)

式中：CK為對照組(右半葉)枯斑數(shù)(個)，T為藥液處理組(左半葉)枯斑數(shù)(個)

表 3 7和8對CMV的活體治療效果

由表3可知，在500 μg·mL-1劑量時，7a,7e和8a對CMV的枯斑抑制率分別為41.3%, 45.5%和46.9%，較接近于對照藥寧南霉素(64.7%)，總體上7和8對CMV具有一定的抑制效果。從構(gòu)效關(guān)系討論，當(dāng)苯甲酸上取代基為供電子基團時，如7a和7e，活性有所提高；在酚羥基上引入4-氟芐基時、苯甲酸上取代基為供電子基(8a)時，活性也有所增加，說明氟的引入(與7a相比)，提高了化合物的抗CMV活性。

3 結(jié)論

以姜黃素衍生物為先導(dǎo)化合物，針對其結(jié)構(gòu)中具有羰基特點，引入肟酯活性基團進行結(jié)構(gòu)修飾，合成了不對稱1,5-二取代-1,4-戊二烯-3-酮肟酯類化合物(7和8)。

初步生物活性測試結(jié)果表明，7和8對CMV都具有一定的抑制效果，其中7a,7e和8a的治療效果比較明顯。本工作為研究通過對姜黃素衍生物的結(jié)構(gòu)修飾提高抗病毒活性，篩選出具有高抗CMV活性的化合物奠定了一定的技術(shù)基礎(chǔ)。

[1] Weber W M, Hunsaker L A, Roybal C N,etal. Activation of NFkappaB is inhibited by curcumin and related enones[J].Bioorg Med Chem,2006,14(7):2450-2454.

[2] Sardjiman S S, Reksohadiprodjo M S, Hakim L,etal. 1,5-Diphenyl-1,4-pentadiene-3-ones and cyclic analogues as antioxidative agents.Synthesis and structure-activity relationship[J].Eur J Med Chem,1997,32:625-629.

[3] Selvam C, Jachak S M, Thilagavathi R,etal. Design,synthesis,biological evaluation and molecular docking of curcumin analogues as antioxidant,cyclooxygenase inhibitory and anti-inflammatory agents[J].Bioorg Med Chem Lett,2005,15(7):1793-1796.

[4] Costi R, Santo R D, Artico M,etal. 2,6-Bis(3,4,5-trihydroxybenzylydene) derivatives of cyclohexanone: novel potent HIV-1 integrase inhibitors that prevent HIV-1 multiplication in cell-based assays[J].Bioorg Med Chem,2004,12:199-204.

[5] El-Subbagh I H, Abu-Zaid S M, Mahran M A,etal. Synthesis and biological evaluation of certainα,β-unsaturated ketones and their corresponding fused pyridines as antiviral and cytotoxic agents[J].Journal of Medicinal Chemistry,2000,43(15):2915-2921.

[6] 王振寧,胡德禹,宋寶安,等. 1,5-二取代吡唑基-1,4-戊二烯-3-酮類化合物的合成及生物活性研究[J].有機化學(xué),2009,29(9):1412-1418.

[7] 趙承光,楊菊,梁棟樓,等. 新型含氟姜黃素類似物的合成、晶體結(jié)構(gòu)及抗腫瘤活性[J].有機化學(xué),2010,30(2):289-294.

[8] 羅金香,丁偉,王永強,等. 姜黃素雙肟酯衍生物的合成與生物活性研究[J].西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2008,30(8):52-56.

[9] 鄒懷波,丁偉,周剛. 姜黃素二硝基苯肼衍生物的合成及活性評價[J].西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2006,8(1):58-60.

[10] 李少博,胡德禹,宋寶安,等. 新型1,5-二苯基-1,4-戊二烯-3-酮肟酯類化合物的合成及其抑菌活性研究[J].有機化學(xué),2008,28(2):311-316.

[11] 孫綱春,常俊標(biāo),陳榮峰,等.E,E-(3′-吲哚基)-5-取代苯基-1,4-戊二烯-3-酮化合物的合成及抗炎活性[J].應(yīng)用化學(xué),2002,19(7):621-624.

[12] 郭曉河,程森祥,程桂芳,等. 新型含羥基E,E-1-(3-吲哚基)-5-取代苯基-1,4-戊二烯-3-酮化合物的合成及抗炎活性[J].藥學(xué)學(xué)報,2006,41(4):346-351.

[13] Bowen P J, Robinson T P, Ehlers T,etal. Chalcone and its analogs as agents for the inhibition of angiogenesis and related disease states[P].WO 0 146 110,2001.