趙竹青，張海霞，孫冬梅，陳志寶，阮洪生，葛文中

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院，大慶 163319）

近年來，甾體肟衍生物因其抗炎、抗癌、抗真菌等獨(dú)特的生物活性[1-3]受到廣泛的關(guān)注。Sikharulidze M I 等[4]合成的一種二肟甾體對(duì)擲孢酵母、光華念珠菌、青霉菌、土曲霉、煙曲霉和尼日爾霉等多種真菌都有抑制作用，這種抑制作用甚至同兩性青霉素和抑真菌素作用相當(dāng)。Deive N 等[5]從天然產(chǎn)物出發(fā)合成了一系列側(cè)鏈不同、A 環(huán)飽和度不同的C-6 甾體酮肟衍生物，對(duì)小鼠白血病細(xì)胞（P-388）、人肺癌細(xì)胞（A-549）、人結(jié)腸癌細(xì)胞（HT-29）和黑色素瘤細(xì)胞（MEL-28）的細(xì)胞毒性研究，結(jié)果表明具有膽甾醇側(cè)鏈C-3 酮肟比其他類型的甾體酮肟抗腫瘤活性更高。田光輝等[6]合成的環(huán)氧孕酮-3，20-二肟對(duì)傷寒沙門菌50 127 株、鼠傷寒沙門菌50 013 株、金黃色葡萄球菌25 925 株和肺炎球菌32 201 株都有較強(qiáng)的抑制作用和滅活作用，特別是對(duì)金黃色葡萄球菌25 925 株和肺炎球菌32 201 株更為明顯。

我們實(shí)驗(yàn)室合成了16α，17α-環(huán)氧孕甾烯醇酮肟、孕甾烯醇酮肟等一系列的甾體酮肟化合物，研究結(jié)果表明其具有一定的生理活性[7]。目前，對(duì)甾體二肟結(jié)構(gòu)的全歸屬文獻(xiàn)報(bào)道不多，現(xiàn)以17α-OH 黃體酮為原料合成甾體二肟化合物，通過1H NMR 和13C NMR 檢測(cè)，對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)解析，為進(jìn)一步分析其活性起到參考作用。

1 材料與方法

1.1 材料

17α-OH 黃體酮、鹽酸羥胺、95%乙醇、乙酸鈉，實(shí)驗(yàn)所用各種試劑均為分析純。

1.2 主要儀器

LABOROTA-4000 旋蒸儀。所有NMR 實(shí)驗(yàn)在Bruker AVANCE DPX-400 超導(dǎo)核磁共振儀上進(jìn)行，樣品以DMSO-d6為溶劑，TMS 為內(nèi)標(biāo)。

1.3 方法

17α-OH-孕甾-4-烯-3，20-二肟的合成路線如圖1 所示。

圖1 化合物2 的合成路線Fig.1 The synthesis route of the compond 2

將0.75 g 17α-OH 黃體酮（化合物1） 溶于75 mL 的95%的乙醇中，置于100 mL 的圓底燒瓶中，攪拌加熱到70 ℃，加入1.20 g 乙酸鈉和0.52 g鹽酸羥胺，TLC 檢測(cè)反應(yīng)8 h。反應(yīng)完全后加入蒸餾水100 mL，充分?jǐn)嚢?，待白色物質(zhì)完全析出后，進(jìn)行抽慮，真空干燥得到粗品。用乙酸乙酯∶石油醚=1∶2.5做淋洗劑進(jìn)行柱層析分離得到0.37 g 產(chǎn)物17α-OH-孕甾-4-烯-3，20-二肟（化合物2），收率45.23%。

2 結(jié)果與討論

2.1 反應(yīng)過程討論

反應(yīng)是通過對(duì)反應(yīng)時(shí)間、溫度和反應(yīng)物之間摩爾比的控制進(jìn)行的。溫度太高，反應(yīng)產(chǎn)物的種類會(huì)增多，分離困難，因此溫度控制在50～70 ℃之間。反應(yīng)時(shí)間小于8 h 時(shí)，會(huì)生成單肟化合物，所以反應(yīng)時(shí)間應(yīng)該控制在8 h 以上，才能得到二肟化合物，原料：NH2OH·HCl=1∶3 時(shí)，3，17 位的酮基都能進(jìn)行肟化，得到主要產(chǎn)物是二肟的甾體化合物。

2.2 化合物2 結(jié)構(gòu)解析

對(duì)化合物2 進(jìn)行1H NMR 和13C NMR 檢測(cè)，并對(duì)其2D NMR 圖譜相關(guān)數(shù)據(jù)（表1）詳細(xì)解析，對(duì)1H NMR 和13C NMR 數(shù)據(jù)全歸屬。

表1 化合物2 的2D NMR 圖譜相關(guān)數(shù)據(jù)Table 1 The 2D NMR data of the compond 2

續(xù)表1 化合物2 的2D NMR 圖譜相關(guān)數(shù)據(jù)Table 1 The 2D NMR data of the compond 2

在化合物2 的13C NMR 譜圖（圖2）中顯示有21個(gè)信號(hào)峰，結(jié)合DEPT 譜圖（圖7），推測(cè)有伯碳3 個(gè)，仲碳8 個(gè)，叔碳4 個(gè)，季碳6 個(gè)。

在1H NMR 譜圖（圖3）中，位于δ0.54、δ1.00 和δ1.73 三處的峰型都是單峰，并且質(zhì)子數(shù)是3，所以判斷這三處都是甲基峰。HSQC 譜圖（圖5）表明，δ15.1、δ17.5 和δ11.2 分別與δ0.54、δ1.00 和δ1.73 相偶合，與化合物1 的13C NMR 圖譜相對(duì)比，可以將δ15.1和δ17.5 歸屬為C-18 和C-19 的化學(xué)位移。則δ11.2為C-21 的化學(xué)位移。而δ0.54、δ1.00 和δ1.73 可分別歸屬為H-18、H-19 和H-21。在1H NMR 譜中，δ10.39 和δ10.47 處的峰，與化合物1 的1H NMR 圖譜比較，是肟羥基氫的化學(xué)位移。

圖2 化合物2 的13C NMR 圖譜Fig.2 The 13C NMR spectrum of compound 2

圖3 化合物2 的1H NMR 圖譜Fig.3 The 1H NMR spectrum of compound 2

HMBC 譜圖（圖4）中，H-18（δ0.54）、H-21（δ1.73）與δ84.4 處有交叉峰；DEPT 譜圖顯示δ84.4 峰為季碳，結(jié)合化合物1 的13C NMR 圖譜，δ84.4 峰歸屬為C-17。根據(jù)HMBC 譜圖，H-21（δ1.73）與δ157.9 處有交叉峰，則可將δ157.9 歸為C-20 的化學(xué)位移。H-19（δ1.00）與δ152.7 有相關(guān)偶合，而在DEPT 譜圖中，此處無峰，為季碳，因此可將δ152.7 歸為C-5 的化學(xué)位移。與化合物1 的13C 譜圖相比，δ117.8 處可歸屬為C-4，結(jié)合HSQC 圖，把δ5.7 峰歸屬為H-4。

在HMBC 譜圖中，H-18（δ0.54）應(yīng)與C-12、C-13、C-14 和C-17（δ84.4）有偶合關(guān)系，H-18（δ0.54）分別與δ46.5、δ49.2、δ30.9 和δ84.4（C-17）有交叉峰，而DEPT 譜圖中，δ30.9、δ46.5 和δ49.2 峰分別是仲碳、季碳、叔碳，因此可分別將其歸屬為C-12、C-13 和C-14。在HSQC 譜圖中與δ30.9（C-12）對(duì)應(yīng)的δ1.41 和δ1.76 歸為H2-12 的化學(xué)位移，而δ49.2（C-14），相對(duì)應(yīng)的δ1.76 歸屬為H-14。

圖4 化合物2 的HMBC 圖譜Fig.4 The HMBC spectrum of compound 2

HMBC 譜圖表明，H-19（δ1.00）應(yīng)與C-1、C-5、C-9 和C-10 有偶合關(guān)系。而H-19 與δ34.4、δ53.1 和δ37.4 處有交叉峰，在DEPT 譜圖中顯示，δ34.4、δ53.1和δ37.4 處分別為仲碳、叔碳和季碳，因此，可將其分別歸屬為C-1、C-9 和C-10 的化學(xué)位移。HSQC 譜圖將與δ34.4（C-1）相關(guān)聯(lián)的δ1.83 和δ1.24 歸屬為H2-1 的化學(xué)位移；將與δ53.1（C-9）相關(guān)聯(lián)的δ0.77歸屬為H-9。

圖5 化合物2 的HSQC 圖譜Fig.5 The HSQC spectrum of compound 2

根據(jù)1H-1H COSY 譜圖（圖6）可知H-4（δ5.7）有δ2.27 有交叉峰，這是H-4 與H-6 的遠(yuǎn)程偶合作用，所以將δ2.27 歸屬為H-6，結(jié)合HSQC 譜圖將δ31.7歸屬為C-6，而δ31.7 與δ2.19 處也有交叉峰，因此將δ2.27 和δ2.19 都?xì)w為H2-6。H-6 和H-7 直接偶合，根據(jù)1H-1H COSY 譜圖將δ1.76 和δ1.41 歸為H2-7，通過HSQC 譜圖將δ32.1 歸為C-7。

圖6 化合物2 的1H-1H COSY 圖譜Fig.6 The 1H-1H COSY spectrum of compound 2

HMBC 譜圖表明，H-4（δ5.7）與δ18.5、δ31.7（C-6）和C-10（δ37.4）有交叉峰，將δ18.5 峰歸屬為C-2。結(jié)合HSQC 譜圖將δ2.89 和δ1.95 歸屬為δH2-2。

在HMBC 譜圖中，H-14（δ1.76） 與δ22.9 和δ35.7 兩處碳峰有交叉相關(guān)，DEPT 譜（圖7）中顯示δ22.9 與δ35.7 峰分別為伯碳和叔碳，因此δ22.9、δ35.7 兩處分別歸屬為C-15 和C-8。利用HSQC 譜圖將與δ22.9（C-15）偶合的δ1.59 和δ1.13 歸屬為H2-15，而與δ35.7（C-8）偶合的δ1.42 氫峰歸屬為H-8。由1H-1H COSY 得知，δ1.72、δ0.92（H2-7）與δ0.77（H-9）和δ1.42 有相關(guān)偶合，H-8 的化學(xué)位移為δ1.42 得到證實(shí)。同時(shí)δ1.76（H-14）與δ1.59 和δ1.13兩處都有相關(guān)偶合，H2-15 的化學(xué)位移得到證實(shí)。

圖7 化合物2 的DEPT 圖譜Fig.7 The DEPT spectrum of compound 2

H-15 應(yīng)與H-16 直接偶合，在1H-1H COSY 譜圖中，δ1.59 和δ1.13（H2-15）分別與δ1.39 和δ2.73有交叉，因此將δ1.39 和δ2.73 歸屬為H2-16，結(jié)合HSQC 譜圖將δ32.4 歸為C-16。將未歸屬的δ154.1季碳峰歸為C-3，δ20.8 仲碳峰歸屬為C-11，通過HSQC 譜 圖 將δ1.29 和δ1.52 歸 屬 為H2-11。在1H-1H COSY 中，δ0.77 （H-9） 與δ1.29 和δ1.52（H2-11）有交叉峰，證實(shí)H2-11 的化學(xué)位移，至此化合物2 所有的碳都得到歸屬。

化合物2 的1H NMR 譜中，低場的δ4.66 與化合物1 的氫譜圖對(duì)比，是17 位的羥基氫的化學(xué)位移。結(jié)合HMBC 譜圖，δ4.66 的氫與δ84.4（C-17）、δ32.4（C-16）和δ46.5（C-13）處的碳都有相關(guān)偶合，這也證明17 位的羥基氫的吸收峰。

在HMBC 譜中，δ10.47 處氫和δ154.1（C-3）碳相偶合，而δ10.39 氫與δ157.9（C-20）處相偶合，因此δ10.47 和δ10.39 這兩處分別是C-3 和C-20 肟羥基氫的化學(xué)位移，說明化合物2 含有3、20 位兩個(gè)肟基。

化合物2 的1H NMR 和13C NMR 數(shù)據(jù)全部得到歸屬，結(jié)果見表1。

3 結(jié)論

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明利用甾體原料17α-OH 黃體酮合成17α-OH-孕甾-4-烯-3，20-二肟方法簡便，反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)物分離比較容易。利用核磁共振碳譜和氫譜對(duì)17α-OH-孕甾-4-烯-3，20-二肟進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定，利用2D NMR 對(duì)其碳譜和氫譜數(shù)據(jù)進(jìn)行全歸屬和詳細(xì)的解析，為其他甾體二肟的合成、結(jié)構(gòu)分析做參考。

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