陳 浩，葉 霽，劉江云，張衛(wèi)東，孫青龑（.蘇州大學藥學院，江蘇蘇州 53；.第二軍醫(yī)大學藥學院，上海 00433）

?論著?

天然產物文殊蘭新堿的全合成研究

陳 浩1，2，葉 霽2，劉江云1，張衛(wèi)東1，2，孫青龑2（1.蘇州大學藥學院，江蘇蘇州 215123；2.第二軍醫(yī)大學藥學院，上海 200433）

目的開展文殊蘭新堿的全合成工作。方法 以3，4-亞甲二氧基苯乙胺和2，5-二甲氧基苯乙酸為起始原料，經縮合、環(huán)合、還原和氧化等反應。結果與結論完成了文殊蘭新堿的全合成，確定了其最佳合成路線，總收率為73%。

生物堿；文殊蘭新堿；全合成

1 前言

2008年，張衛(wèi)東研究小組［1］從文殊蘭屬文殊蘭干燥鱗莖中首次分離出文殊蘭新堿（crinumaquine）（1），并對其進行了活性研究［2］，體外細胞毒實驗結果表明：文殊蘭新堿可明顯抑制人肺癌細胞（A549）［3］、人腸癌細胞（LOVO）［4］和人T細胞白血病細胞（6T-CEM）［5］的活性；抗血小板聚集實驗表明：文殊蘭新堿可明顯抑制二磷酸腺苷（ADP）誘導的血小板聚集作用。最早的一篇文獻［6］（1998年）主要報道文殊蘭新堿在染料方面的應用；2012年，王先友等［7］報道了文殊蘭新堿及其衍生物富馬酸鹽在制備治療癌癥藥物中的應用。本研究通過縮合、環(huán)合、還原以及選擇性芳構化等反應實現了文殊蘭新堿的首次全合成，并對其合成路線進行了優(yōu)化，總收率達73%，合成路線如圖1所示。

2 材料與方法

2.1 儀器和試劑 Bruker DRX-500型核磁共振儀（TMS為內標，德國布魯克公司）；Varian MAT-212質譜儀（美國瓦里安公司）；BrukerDahonics APEXⅡ高分辨質譜儀；Nicolet FT-IR 5DX紅外光譜儀；薄層層析（TLC）及柱層析所用硅膠均為中國青島海洋化工集團公司生產。所用無水溶劑均在百靈威購買，原料3，4-亞甲二氧基苯乙胺、2，5－二甲氧基苯乙酸等購自畢得醫(yī)藥科技有限公司；其他試劑（分析純）均為市售品。

2.2 化合物4的合成 方法A：稱取化合物2（0.59 g，3.0 mmol）和化合物3（0.5 g，3.0 mmol）置于50 m l茄形瓶中，溶于10 m l無水二氯甲烷，室溫下分別加入三乙胺（0.92 g，9.0 mmol）、1-羥基苯并三唑（0.41 g，3.0 mmol）、1-（3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽（0.7 g，3.6 mmol），室溫攪拌過夜，TLC檢測反應完成，加水淬滅，用乙酸乙酯萃取，有機層用飽和水洗，無水硫酸鈉干燥，濃縮，重結晶得到無色固體1.0 g，產率97%。1H NMR（600 MHz，CDCl3）δ6.79～6.75（m，3H），6.65（d，J＝7.9 Hz，1H），6.53（d，J＝1.5 Hz，1H），6.46（dd，J＝7.9，1.6 Hz，1H），5.90（s，2H），5.81（d，J＝16.6 Hz，1H），3.75（s，3H），3.71（s，3H），3.49（s，2H），3.38（dd，J＝12.8，6.5 Hz，2H），2.62（t，J＝6.7 Hz，2H）；13C NMR（150 MHz，CDCl3）δ170.9，153.7，151.1，147.6，146.0，132.7，124.6，121.5，116.8，113.2，111.7，109.0，108.2，100.8，55.8，55.6，40.6，38.9，35.2；計算C19 H21 NO5 Na分子量為366.131 7，高分辨質譜實測為366.132 3。

方法B：精密稱取化合物2（0.59 g，3.0mmol），置于50 m l茄形瓶中，溶于10 m l無水N，N-二甲基甲酰胺后，分批加入N，N-羰基二咪唑（0.74 g，4.5 mmol），室溫攪拌；48 h后，滴加化合物3（0.5 g，3.0 mmol），室溫攪拌24 h，TLC檢測反應完成，加水淬滅，用乙酸乙酯萃取，有機層用飽和食鹽水洗，無水硫酸鈉干燥，濃縮，重結晶得到無色固體0.99 g，產率95%。

圖1 文殊蘭新堿的合成路線

2.3 化合物6的合成 精密稱取化合物4（4.0 g，11.7 mmol）溶于100 m l甲苯中，滴加三氯氧磷（POCl3，30 m l），在80℃下攪拌2 h，減壓蒸除溶劑，得到的殘留物加水（20 m l）并用10%氫氧化鈉中和至中性，最后用二氯甲烷萃取，有機層用飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥，濃縮得到化合物5的粗品，直接投下一步反應。

化合物5的粗品溶于甲醇（50 m l），分批加入硼氫化鈉（1.1 g，29.2 mmol），室溫攪拌1 h，TLC監(jiān)測反應結束后蒸除甲醇，用二氯甲烷萃取，有機層分別用飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥，濃縮得粗品，柱層析（二氯甲烷∶甲醇＝19∶1）得到白色固體3.5 g，產率92%。1H NMR（600 MHz，CDCl3）δ 6.82（d，J＝8.7 Hz，1H），6.79～6.74（m，3H），6.56（s，1H），5.90（s，2H），5.29（s，1H），4.15（dd，J＝10.2，3.2 Hz，1H），3.82（s，3H），3.77（s，3H），3.24～3.18（m，2H），2.91～2.86（m，1H），2.77（dd，J＝13.4，10.2 Hz，1H），2.72（t，J＝5.9 Hz，2H）；13C NMR（150 MHz，CDCl3）δ153.4，152.0，145.7，145.6，132.4，129.0，128.2，117.5，111.6，111.3，108.7，106.6，100.5，55.9，55.7，55.7，39.9，37.8，30.0；計算C19H21NO4Na分子量為350.136 8，高分子質譜實測為350.136 4。

2.4 化合物9的合成 稱取化合物6（120 mg）溶于甲乙酸酐（20 m l），室溫攪拌過夜，減壓蒸除反應體系中甲乙酸酐，殘留物中加水（10 m l）并用二氯甲烷（10 m l×3）萃取，有機層用10%氫氧化鈉溶液和飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥，濃縮得到化合物7的粗品，直接進行下一步反應。

將三氯氧磷（0.5 m l）滴加到化合物7粗品的甲苯溶液（5 m l），反應體系加熱回流攪拌3 h，蒸除甲苯和三氯氧磷，減壓蒸除溶劑后得到的殘留物加水（10 m l）并用10%氫氧化鈉中和至中性，最后用二氯甲烷萃取，有機層用飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥，濃縮得到化合物8的粗品，直接進行下一步反應。

化合物8的粗品溶于甲醇（10 m l），室溫攪拌，分批加入硼氫化鈉（400 mg，10.6 mmol），室溫繼續(xù)攪拌2 h，濃縮得到油狀殘留物，溶于二氯甲烷（10 m l），分別用水和飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥，濃縮得粗品，柱層析（二氯甲烷∶甲醇＝19∶1）得淡黃色固體105 mg，產率84%。1H NMR（500 MHz，CDCl3）δ6.82（s，1H），6.68～6.62（m，2H），6.58（s，1H），5.91（s，2H），4.17（d，J＝15.8 Hz，1H），3.79（d，J＝2.8 Hz，6H），3.50（d，J＝9.7 Hz，1H），3.43（d，J＝15.8 Hz，1H），3.35（dt，J＝9.7，4.8 Hz，1H），3.23～3.04（m，2H），2.71～2.51（m，3H）；13C NMR（125 MHz，CDCl3）δ151.3，149.9，146.1，145.8，131.2，127.7，124.9，124.7，108.3，107.4，107.1，105.8，100.7，59.0，55.7，55.6，53.7，51.4，31.7，29.6；計算C20H21NO4Na分子量為362.136 8，高分子質譜實測為362.137 1。

2.5 化合物1的合成 稱取化合物9（0.339 g，1.0 mmol），懸浮于10 m l無水乙醇中，加入乙酸鉀（0.5 g，5.1 mmol），室溫下滴加碘（0.24 g，1.8 mmol）的無水乙醇（15 m l）溶液，反應體系加熱回流。2 h后，冷卻至室溫，過濾，得黃色濾餅，分別用水和無水乙醇洗滌，烘干得黃色粉末0.33 g，產率98%。1H NMR（500 MHz，CDCl3）δ10.64（s，1H），8.51（s，1H），7.61（d，J＝83.6 Hz，1H），7.39（s，1H），7.04～6.75（m，2H），6.10（s，2H），5.42（s，2H），4.07（s，3H），4.04（s，3H），3.31（s，2H）；13C NMR（125MHz，CDCl3）δ153.2，152.5，149.9，149.0，148.2，146.3，132.8，126.1，124.6，116.6，115.9，110.2，109.9，109.5，106.8，103.7，58.1，57.8，57.1，29.1。與文獻［1］報道的數據基本一致。

3 結果和討論

對于中間體4的合成，我們選用了兩種常用合成酰胺的方法A和B，兩種方法控制原料2和3摩爾比為1∶1，均可以得到單一產物，最終都以較高收率（97%和95%）得到了中間體4；但方法B中所用溶劑N，N-二甲基甲酰胺要用大量水才能除去，除此之外，兩種方法并無明顯優(yōu)劣。最后都通過重結晶的方法得到了產物，并經NMR和HRMS確認。

中間體4通過三氯氧磷作用，脫水并環(huán)合，生成中間體5，進而通過還原碳氮雙鍵，生成異喹啉生物堿6；中間體6通過甲乙酸酐作用生成N-甲?；苌?［8］，再通過三氯氧磷環(huán)合、硼氫化鈉／甲醇還原，以84%的收率得到喹啉生物堿，即中間體9。合成中間體5和9過程中，三氯氧磷直接作溶劑并發(fā)揮脫水劑的作用，需注意的是，三氯氧磷遇空氣中水蒸氣會生成氯化氫（HCl）氣體，并產生大量白煙（主要是P2 O5），使用過程要做好防護工作。此外，合成中間體9的過程中用到的甲乙酸酐不易保存，最好現制現用。

中間體9通過經典的碘氧化條件［9］，選擇性芳構化，以98%的收率得到四氫喹啉類生物堿，即文殊蘭新堿1，并與文獻［9］對照NMR和HRMS圖譜。

綜上所述，本研究以3，4-亞甲二氧基苯乙胺和2，5-二甲氧基苯乙酸為起始原料，經縮合、環(huán)合、還原和氧化等反應，首次完成了文殊蘭新堿的全合成工作，總收率為73%，且反應條件易于控制，試劑經濟易得，是一條高效的合成路線。在合成過程中，化合物的結構均通過1H NMR和MS等技術加以確證。化合物1的1H NMR、13C NMR、HRMS數據與文獻［1］的報道一致。

［1］ 孫 倩.文殊蘭化學成分及生物活性研究［D］.上海：第二軍醫(yī)大學，2008.

［2］ 張衛(wèi)東，沈云亨，蘇 娟，等.兩個生物堿類化合物在制備抗腫瘤藥物中的應用［P］.中國，200810034538.9，2008-08-20.

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［5］ Dong J，Zhang Z，Guo L，et al.The effect of traffic-related fine particles on apoptosis of 6T-CEM cells［J］.J Toxicol，2011，4：4.

［6］ Wakida T，Cho S，Choi S，et al.Effect of low temperature plasma treatment on color of wool and nylon 6 fabrics dyed w ith natural dyes［J］.Tex t Res J，1998，68（11）：848-853.

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［9］ Suau R，Silva MV，Valpuesta M.A novel oxidation stage in the chemistry of protoberberine alkaloids.Synthesis of 7，8-dehydroberbines［J］.Tetrahedron，1991，47（30）：5841-5846.

Total synthesis of the natural product of crinumaquine

CHEN Hao1，2，YE Ji2，LIU Jiangyun1，ZHANG Weidong1，2，SUN Qingyan2（1.School of Pharmacy，Soochow University，Suzhou 215123，China；2.School of Pharmacy，Second M ilitary Medical University，Shanghai200433，China）

ObjectiveTo complete the synthesis of the natural product of crinumaquine.Methods3，4-methylenedioxyphenethylam ine and 2，5-dim thoxyphenylacetic were taken as startingmaterial，and chem ical reactions of condensation，cyclization，reduction，oxidation and other reactionswere conducted.Results and ConclusionThe optimum synthetic routewas determinedunder which the final yield ratewas 73%.

alkaloid；crinumaquine；total synthesis

R93

A

1006-0111（2015）04-0331-03

10.3969／j.issn.1006-0111.2015.04.011

2014-05-30

2014-09-09［本文編輯］李睿旻

國家自然科學基金（81230090）；上海市重點學科建設項目（B906）

陳 浩，碩士研究生.Tel：15221825315，E-mail：Hchen_2012＠163.com

孫青龑，副教授.研究方向：天然產物全合成及其結構修飾.Tel：13917949127