陳世琴，于立權(quán)，蒙俞帆，汪 婷，蔡 東

(1.錦州醫(yī)科大學(xué) 藥學(xué)院， 遼寧 錦州 121001；2.營口港務(wù)股份有限公司第四分公司，遼寧 營口 115007;3.錦州醫(yī)科大學(xué)公共基礎(chǔ)學(xué)院,遼寧 錦州 121001)

甘草次酸具有抗腫瘤、抗氧化、抗病毒、抗菌、抗炎、抗過敏、抗動脈粥樣硬化的藥理活性， 并具保肝解毒活性和類固醇樣作作用[1-4]，但是臨床上的應(yīng)用常伴有假性醛固酮增多癥等副作用，并且甘草次酸幾乎不溶于水以及高濃度時對正常細(xì)胞的毒性作用，制約了其在臨床上的應(yīng)用。為了減輕、克服這些副作用，科學(xué)家們開始致力于改善原料來源豐富的18β-甘草次酸的結(jié)構(gòu)(圖1所示)。對18β-甘草次酸的結(jié)構(gòu)修飾主要集中3位羥基、11位羰基和30位羧基結(jié)構(gòu)片段以及A環(huán)及C環(huán)的結(jié)構(gòu)改造[5]。研究發(fā)現(xiàn)[6]18β-甘草次酸的30位羧基酰胺化衍生物的肝靶向性明顯強(qiáng)于基本結(jié)構(gòu)甘草次酸。本文通過3位羥基的酯化和30位羧基的酰胺化，對18β-甘草次酸進(jìn)行修飾，以其得到具有全新結(jié)構(gòu)的甘草次酸衍生物，并對合成過程中副產(chǎn)物產(chǎn)生的條件進(jìn)行分析，為這類化合物的合理開發(fā)和利用提供理論依據(jù)。

圖1 18β-甘草次酸的結(jié)構(gòu)

1 實(shí)驗(yàn)步驟

1.1 試劑

18β-甘草次酸(分析純)，2-氯乙酸酐(分析純)。

1.2 實(shí)驗(yàn)步驟

1.2.1 3β-(2-氯乙酰氧基)-甘草次酸(1)的合成

將18 β甘草次酸(0.94 g,2 mmol)、2-氯乙酸酐(3.42 g,20 mmol)和三乙胺(2.55 g,25 mmol)在微波反應(yīng)器130 ℃回流反應(yīng)30 min。反應(yīng)結(jié)束后，向反應(yīng)混合物中趁熱慢慢加入50 mL水，攪拌至固體呈粉末狀，抽濾、冷水洗得到固體?？捎靡掖贾亟Y(jié)晶得純品。

化合物(1)為白色粉末狀固體，重結(jié)晶后收率96.2%; 熔點(diǎn)259.2～261.1℃分解;1HNMR (400 MHz,氘代氯仿) δ 5.72 (s,1H),4.61 (dd,J = 11.8,4.8 Hz,1H),4.06 (d,J = 2.3 Hz,2H),2.83 (m,1H),2.37 (s,1H),2.19 (dd,J = 13.6,4.1 Hz,1H),1.38 (m,3H),1.23 (s,3H),1.17 (s,3H),1.13 (s,3H),0.90 (s,6H),0.84 (s,3H),0.80 (m,1H); HRMS calcd for 547.3190 (C32H48ClO5),found 547.3188。

1.2.2 3β-(2-氯乙酰氧基)-甘草次酸-30-哌嗪酰胺衍生物(3)和(4)的合成

將3β-(2-氯乙酰氧基)-18β-甘草次酸 (0.56 g,1.19 mmol)、1-羥基苯并三唑(HOBT)(0.18 g,1.31 mmol)、 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽(EDC·HCl)(0.25 g,1.31 mmol)和三乙胺(0.14 g,1.31 mmol)加入20 mL乙腈溶液中，室溫攪拌30 min。然后再向上述溶液中加入N-叔丁氧羰基哌嗪(0.37 g,2.0 mmol)，回流反應(yīng)10 h，反應(yīng)結(jié)束后減壓蒸餾蒸除溶劑，殘余物用50%乙醇攪拌均勻后，抽濾，水洗滌后得到固體。硅膠柱層析分離純化[洗脫劑∶V(乙酸乙酯)∶V(石油醚)=4∶1]后得到18β-甘草次酸的哌嗪衍生物(3)和(4)，未見產(chǎn)物(2)。

化合物(3)為白色粉末狀固體，純化后產(chǎn)率10.7%。熔點(diǎn)197.2～199.0 ℃; HRMS calcd for 814.5119 (C47H68N5O7),found 814.5107。

化合物(4)為白色粉末狀固體，純化后產(chǎn)率 75.9%。熔點(diǎn)212.7～213.9 ℃; HRMS calcd for 865.6054 (C50H81N4O8),found 865.6041。

1.2.3 3β-(2-氯乙酰氧基)-甘草次酸-30-?；哙?1-甲酸叔丁酯(5)的合成

將18β-甘草次酸 (0.56 g,1.19 mmol)、HOBT(0.18 g,1.31 mmol)、 EDC·HCl(0.25 g,1.31 mmol)和三乙胺(0.133 g,1.31 mmol)加入20 mL乙腈溶液中，室溫攪拌30 min。然后再向上述溶液中加入N-叔丁氧羰基哌嗪(0.22 g,1.19 mmol)，回流反應(yīng)10 h，反應(yīng)結(jié)束后減壓蒸餾蒸除溶劑，殘余物用50%乙醇攪拌均勻后，抽濾，水洗滌后得到固體。乙酸乙酯重結(jié)晶后得到化合物(5)?；衔?5)為白色固體，重結(jié)晶后產(chǎn)率 93.9%。熔點(diǎn)224.3～225.7 ℃;1HNMR (400 MHz,氘代氯仿) δ 5.66 (s,1H),3.63-3.52 (m,4H),3.39 (t,J = 5.2 Hz,4H),3.22-3.18 (m,1H),2.79-2.74 (m,1H),2.31 (s,1H),2.30-2.23 (m,1H),1.45 (s,9H),1.34 (s,3H),1.20 (s,3H),1.11 (s,3H),1.10 (s,3H),0.98 (s,3H),0.79 (s,3H),0.78 (s,3H),0.68 (d,J = 11.6 Hz,1H); HRMS calcd for 639.4737 (C39H63N2O5),found 639.4736。

1.2.4 3β-(2-氯乙酰氧基)-甘草次酸-30-哌嗪酰胺衍生物(6)和(7)的合成

化合物(5)(1.28 g,2 mmol)、2-氯乙酸酐(3.42 g,20 mmol)和三乙胺(2.55 g,25 mmol)在微波反應(yīng)器130 ℃回流反應(yīng)30 min。反應(yīng)結(jié)束后，向反應(yīng)混合物中趁熱慢慢加入50 mL水，攪拌至固體呈粉末狀，抽濾、冷水洗得到固體。硅膠柱層析分離純化[洗脫劑∶V(二氯甲烷)∶V(甲醇)=50∶1～10∶1，梯度洗脫]后得到18β-甘草次酸的Boc-哌嗪衍生物(6)和(7)，未見產(chǎn)物2。

化合物(6)為白色固體，產(chǎn)率 22.4%。熔點(diǎn)205.7.0～206.6 ℃;1HNMR (400 MHz,氘代氯仿) δ 5.66 (s,1H),4.59 (dd,J = 11.8,4.7 Hz,1H),4.15 - 3.97 (m,4H),3.65 (s,4H),3.52 (s,2H),2.85 - 2.75 (m,1H),2.34 (s,1H),2.28 (d,J = 12.1 Hz,1H),1.34 (m,3H),1.22 (s,3H),1.14 (s,3H),1.10 (s,3H),0.88 (s,6H),0.80 (s,3H),0.78 (m,1H); HRMS calcd for 659.3827 (C37H56ClN2O6),found 659.3873。

化合物(7)為白色固體，純化后產(chǎn)率 76.7%。熔點(diǎn)177.4～175.7 ℃;1HNMR (400 MHz,氘代氯仿) δ 5.67 (s,1H),4.60 (dd,J = 11.8,4.7 Hz,1H),4.14-3.99 (m,4H),3.73-3.66 (m,4H),3.66 - 3.55 (m,2H),3.53 (d,J = 5.4 Hz,2H),2.81 (dt,J = 13.8,3.7 Hz,1H),2.35 (s,1H),2.30 (dd,J = 13.4,3.8 Hz,1H),1.35 (m,3H),1.23 (s,3H),1.15 (s,3H),1.11 (s,3H),0.89 (s,6H),0.81 (s,3H),0.79 (m,1H); HRMS calcd for 691.3645 (C38H57Cl2N2O5),found 691.3641。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

我們最初設(shè)想以18β-甘草次酸為起始原料，經(jīng)3位羥基發(fā)生酯化反應(yīng)，然后化合物(1)的30位羧基和N-叔丁氧羰基哌嗪發(fā)生酰胺化反應(yīng)得到化合物(2)。為此，我們投入過量的N-叔丁氧羰基哌嗪與化合物(1)反應(yīng)，并利用HOBT、EDC·HCl和三乙胺作為活化劑，反應(yīng)物純化后主要得到化合物(3)和(4)，未見產(chǎn)物(2)。而且化合物(3)和(4)的產(chǎn)率比例隨著N-叔丁氧羰基哌嗪投入量的增加而改變。這可能是由于化合物(1)靠近30位羰基的取代基空間位阻很大，使得N-叔丁氧羰基哌嗪無法接近繼而發(fā)生親核加成反應(yīng)。另外，化合物(1)結(jié)構(gòu)中的3β-2-氯乙酰氧基結(jié)構(gòu)片段在乙腈溶液中(三乙胺存在下)極易和N-叔丁氧羰基哌嗪中N原子發(fā)生親核取代反應(yīng)。也就是說該反應(yīng)條件下，化合物(1)的30位羧基片段和3β-2-氯乙酰氧基結(jié)構(gòu)片段均可發(fā)生反應(yīng)，很難得到設(shè)想的單一產(chǎn)物(2)。

為此，我們改變反應(yīng)順序，希望得到產(chǎn)物(2)。參照化合物(3)和(4)的合成條件，首先合成化合物(5)，再和2-氯乙酸酐反應(yīng)。但是反應(yīng)過程中形成的弱酸2-氯乙酸，不能立即、完全和三乙胺發(fā)生中和反應(yīng)，反應(yīng)體系中殘存的2-氯乙酸可以選擇性地水解哌嗪-1-甲酸叔丁酯結(jié)構(gòu)片段。隨著反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間的不同，產(chǎn)物比例也有差異?？赡艿姆磻?yīng)機(jī)理如下圖2所示。

圖2 化合物(2)的水解過程

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)未能制備3β-(2-氯乙酰氧基)-18β-甘草次酸-30-?；哙?1'-甲酸叔丁酯(2)。但合成了化合物(3)、(4)、(6)、(7)，并分析了生成的原因，為18β-甘草次酸的合理開發(fā)提供了新的候選化合物。