連澤鈺，彭俊杰，郭延煦，王淑凡，馮亞莉，翟廣玉

（鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 藥學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院，河南鄭州 450001）

槲皮素是一種類黃酮，由于其促進(jìn)健康的功效，已引起營(yíng)養(yǎng)學(xué)家和藥物化學(xué)家的關(guān)注[1]。槲皮素是一種天然抗氧化劑，具有重要的生物活性，對(duì)多種疾病具有化學(xué)預(yù)防和治療作用，可抗癌、抗炎、抗病毒、抗阿爾茨海默病、抗糖尿病及其并發(fā)癥、心血管保護(hù)等[2]。槲皮素對(duì)腫瘤細(xì)胞具有直接促凋亡作用，因此可以抑制許多人類癌癥的進(jìn)展。槲皮素溶解性差、體內(nèi)代謝快、半衰期短、生物利用度低等特點(diǎn)，限制了其臨床應(yīng)用。以槲皮素為先導(dǎo)化合物，對(duì)其做結(jié)構(gòu)修飾，可改善其生物利用度，槲皮素酯類衍生物就是其中重要的一類[3]。

以蘆丁為原料，經(jīng)過(guò)芐基保護(hù)、酸水解、酯化、Pd/C 加氫脫保護(hù)，合成了9 個(gè)槲皮素-3-O-?；パ苌?，結(jié)構(gòu)修飾后，其體外抗腫瘤活性顯著增強(qiáng)，是具有抗腫瘤潛力的新型化合物。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

400 MHz 超導(dǎo)核磁共振儀（DMSO-d6或CDCl3為溶劑，TMS 為內(nèi)標(biāo)），德國(guó)Bruker 公司生產(chǎn)；UV-2550 型紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)，日本島津公司生產(chǎn)；ZQ24000/2695 四級(jí)桿LC/MS 聯(lián)用儀，美國(guó)Waters 公司生產(chǎn)；IS10 型紅外光譜儀，KBr 壓片，美國(guó)尼高力公司生產(chǎn)；RE-52AA 型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，上海亞榮生化儀器廠生產(chǎn)；HJ-3 型恒溫磁力加熱攪拌器，常州翔天實(shí)驗(yàn)儀器廠生產(chǎn)；ZW-3 型紫外分析儀，鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司生產(chǎn)；XD-101 型倒置顯微鏡，上海安亭科學(xué)儀器廠生產(chǎn)；酶聯(lián)反應(yīng)檢測(cè)儀，美國(guó)Bio Tek 公司生產(chǎn)。槲皮素、蘆丁，購(gòu)自河南平輿馨星生化有限公司；Pd/C，購(gòu)自上海晶純?cè)噭┯邢薰?；其他溶劑均為分析純?/p>

1.2 實(shí)驗(yàn)

1.2.1 細(xì)胞實(shí)驗(yàn)

用MTT 法檢測(cè)EC109 食管癌細(xì)胞、MGC803 胃癌細(xì)胞、EJ 結(jié)腸癌細(xì)胞，觀察不同濃度的槲皮素及其酯類化合物對(duì)其增殖的抑制作用。取分化成熟狀態(tài)良好的對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期細(xì)胞，調(diào)整濃度為6×103個(gè)/孔，接種于96 孔培養(yǎng)板中，每孔200 μL。待細(xì)胞貼壁，實(shí)驗(yàn)組加入RPMI1640 培養(yǎng)基稀釋的槲皮素酯，濃度分別為0.5 μg/mL、1.0 μg/mL、2.0 μg/mL、4.0 μg/mL、8.0 μg/mL、16.0 μg/mL、32.0 μg/mL 和64.0 μg/mL。空白實(shí)驗(yàn)：溶劑對(duì)照組加入相同量培養(yǎng)基，每組設(shè)6 個(gè)復(fù)孔。培養(yǎng)72 h 后，取出培養(yǎng)板，在倒置顯微鏡下觀察拍照。再加入MTT（20 μL/孔）繼續(xù)培養(yǎng)4 h，倒掉原培養(yǎng)液以后，使用PBS清洗每孔，加入DMSO（150 μL/孔），振搖均勻使沉淀完全溶解。室溫下放置20 min 后，在酶標(biāo)儀上檢測(cè)570 nm 處每孔光吸收度數(shù)值（A值）。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次，取平均值。并按公式（1）計(jì)算生長(zhǎng)抑制率GI：

利用SPPS19.0 計(jì)算IC50值。

1.2.2 化合物的合成

1.2.2.1 中間體7,3',4'-O-三芐基槲皮素（1）的合成

稱取2.44 g 蘆丁溶于20 mL N,N-二甲基甲酰胺（DMF）中，加入1.93 g 無(wú)水碳酸鉀和催化量碘化鉀，至完全溶解，冰水浴下逐滴滴加1.6 mL 溴化芐，升至室溫后繼續(xù)反應(yīng)24 h。加入鹽酸調(diào)pH 至6，加適量蒸餾水，有沉淀析出，棄上清液。固體中加入50 mL無(wú)水乙醇，水浴加熱至完全溶解，加入8 mL 濃鹽酸，加熱回流，至有沉淀產(chǎn)生，冷卻，冰箱放置過(guò)夜，過(guò)濾，烘干，得粗品，用CHCl3/CH3OH 重結(jié)晶，干燥，得黃色固體，產(chǎn)率78%。

1.2.2.2 部分保護(hù)槲皮素酯類衍生物（2）的合成

7,3',4'-O-三芐基槲皮素-3-O-苯甲酸酯（2a）的合成：稱取1.144 g 化合物1，溶于40 mL 二氯甲烷中，加入0.337 g 苯甲酰氯，室溫?cái)嚢璺磻?yīng)5 h。反應(yīng)液分別用飽和碳酸氫鈉、飽和食鹽水洗滌3 次，無(wú)水硫酸鈉干燥，粗品用CHCl3/CH3OH 重結(jié)晶，干燥，得到淡黃色固體,產(chǎn)率80%。

7,3',4'-O-三芐基槲皮素-3-O-鄰甲基苯甲酸酯（2b）的合成：稱取1.144 g 化合物1，溶于40 mL無(wú)水二氯甲烷中，加入0.371 g 鄰甲基苯甲酰氯，加入適量二環(huán)己基碳二亞胺（DCC）做催化劑，攪拌反應(yīng)5 h。將反應(yīng)液放置冰箱冷藏1 h，過(guò)濾除掉生成的二環(huán)己基脲（DCU）。濾液分別用飽和碳酸氫鈉、稀鹽酸、飽和食鹽水洗滌3 次，無(wú)水硫酸鈉干燥，粗品用CHCl3/CH3OH 重結(jié)晶，干燥，得淡黃色固體,產(chǎn)率60%。

2c～2i 的合成方法同2b，此處省略。

1.2.2.3 槲皮素酯類衍生物（3）的合成

（1）槲皮素-3-O-苯甲酸酯（3a）的制備

取1.325 g 7,3',4'-O-三芐基槲皮素-3-O-苯甲酸酯溶于二氯甲烷/甲醇混合溶劑中，加入5%的Pd/C 0.159 g，室溫0.4 MPa 壓力條件下，加氫反應(yīng)6 h。反應(yīng)結(jié)束后，過(guò)濾除去Pd/C，旋蒸回收溶劑，得固體，以氯仿-甲醇（20 ∶1）為洗脫劑，過(guò)短柱，得到淡黃色固體，產(chǎn)率81%，m.p.: 220.4～222.1 ℃；ESI-MS: 407 [M+H]+；1H NMR (400 MHz, DMSO), δ:12.17(s, 1H, 5-OH), 11.00(s, 1H, 7-OH), 9.88(s, 1H,3'-OH), 9.57(s, 1H, 4'-OH), 8.20～8.11(m, 2H, Ar-H),7.78(d, J=7.5 Hz, 1H, Ar-H), 7.63(t, J=7.8 Hz, 2H,Ar-H), 7.38(d, J=2.2 Hz, 1H, 2`-H), 7.32(dd, J=8.4, 2.2 Hz, 1H, 6'-H), 6.87(d, J=8.4 Hz, 1H, 5'-H), 6.52(d, J=2.0 Hz, 1H, 8-H), 6.28(d, J=2.0 Hz, 1H, 6-H)。

槲皮素-3-O-鄰甲基苯甲酸酯（3b）的制備方法同3a。產(chǎn)率63.1%，黃色固體，m.p.: 182.7～185.2℃; ESI-MS: 420.0 [M-H]+,1H NMR (400 MHz, DMSO),δ: 11.37(s, 1H, 5-OH), 10.77(s, 1H, 7-OH), 9.83(s, 1H,3'-OH), 9.47(s, 1H, 4'-OH), 8.28～8.36(m, 2H, Ar-H),8.21(d, J=7.5 Hz, 1H, Ar-H), 8.02(t, J=7.8 Hz, 2H,Ar-H), 7.96(d, J=2.2 Hz, 1H, 2'-H), 7.56 (dd, J=8.4, 2.2 Hz, 1H, 6'-H), 7.32(d, J=8.4 Hz, 1H, 5-H), 6.95(d, J=2.0 Hz, 1H, 8-H), 6.55(d, J=2.0 Hz, 1H, 6-H), 2.56(t, J=7.5 Hz, 3H, CH3)。

槲皮素-3-O-間甲基苯甲酸酯（3c），產(chǎn)率56.8%，黃色固體，m.p.: 203.5～207.1 ℃; ESI-MS:421.5[M+H]+。

槲皮素-3-O-對(duì)甲基苯甲酸酯（3d），產(chǎn)率61.3%，黃色固體，m.p.: 216.6～218.5 ℃; ESI-MS:421.7[M+H]+；氫譜略。

槲皮素-3-O-鄰氯苯甲酸酯（3e），產(chǎn)率52.8%，黃色固體，m.p.: 198.4～199.8 ℃; ESI-MS: 440.5[M-H]+。

槲皮素-3-O-間氯苯甲酸酯（3f），產(chǎn)率48.6%，黃色固體，m.p.: 189.1～190.6 ℃; ESI-MS: 440.5[M+H]+。

槲皮素-3-O-對(duì)氯苯甲酸酯（3g），產(chǎn)率53.5%，黃色固體，m.p.: 178.5～180.6 ℃; ESI-MS: 440.5 [M+H]+。

槲皮素-3-O-對(duì)硝基苯甲酸酯（3h），產(chǎn)率61.6%，黃色固體，m.p.: 215.9～217.2 ℃; ESI-MS: 452.3 [M+H]+。

槲皮素-3-O- 間硝基苯甲酸酯（3i），產(chǎn)率51.8%，黃色固體，m.p.: 206.7～210.3 ℃; ESI-MS:452.1[M+H]+。

2 結(jié)果與討論

2.1 反應(yīng)路線設(shè)計(jì)

槲皮素-3-O-酸酯類衍生物的合成路線如圖1所示。參照文獻(xiàn)[4]，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件，在室溫下反應(yīng)24 h。一方面可以避免原料自身的聚合反應(yīng)，另一方面低溫不易破壞5-羥基與4-羰基形成的氫鍵，由于氫鍵具有方向性和飽和性，這意味著即便3 羥基和5 羥基同時(shí)存在，在下一步酯化過(guò)程中，會(huì)選擇性的發(fā)生在3位羥基上，因此得到的最終產(chǎn)物以三為主，存在少部分二芐基槲皮素。通過(guò)氯仿/甲醇重結(jié)晶，得到較純的中間體7,3',4'-O-三芐基槲皮素。與酰氯或酸酐酯化得到化合物2，催化氫解脫保護(hù)基得到目標(biāo)產(chǎn)物3（a～i）。

2.2 抗腫瘤活性

槲皮素-3-O-?；?duì)不同腫瘤細(xì)胞的增殖抑制作用見(jiàn)表1。從表1 可以看出，3b 對(duì)EC109食管癌細(xì)胞具有較好的抑制作用，比母藥槲皮素更好，3c、3f 與槲皮素相當(dāng)，其他化合物效果較差；對(duì)MGC803 胃癌細(xì)胞抑制作用都不好，不如母體槲皮素；對(duì)于EJ 結(jié)腸癌細(xì)胞，3b 抑制作用較好，優(yōu)于母體槲皮素；3c、3f 與槲皮素相當(dāng)。3b、3c 和3f 對(duì)EC109 食管癌和EJ 結(jié)腸癌細(xì)胞的抑制作用較好，不但優(yōu)于槲皮素，還優(yōu)于5-氟尿嘧啶，有望進(jìn)一步開(kāi)發(fā)成為抗食管癌和結(jié)腸癌的候選藥物。

3 結(jié)論

以蘆丁為原料，合成了9 個(gè)槲皮素酯類衍生物，所有化合物均經(jīng)過(guò)紅外、核磁、質(zhì)譜確證。與現(xiàn)有的其他路線相比較，該路線具有選擇性高，反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點(diǎn)。MTT 法評(píng)價(jià)了九種衍生物對(duì)3 種癌細(xì)胞的增殖抑制作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，化合物3b、3c、3f對(duì)EC109 食管癌和EJ 結(jié)腸癌細(xì)胞的IC50值小于槲皮素和5-氟尿嘧啶，有望進(jìn)一步開(kāi)發(fā)成為抗癌的候選藥物。

圖1 槲皮素-3-O-酸酯類衍生物的合成路線

表1 槲皮素-3-O-?；?duì)不同腫瘤細(xì)胞的增殖抑制率（IC50）