CN115181112A

CN115181112A - 6-溴代环淫羊藿素色满3,4-二酮类衍生物的合成及其抗肿瘤应用

Info

Publication number: CN115181112A
Application number: CN202211001247.6A
Authority: CN
Inventors: 赵长阔; 崔晗琦; 王先恒
Original assignee: Zunyi Medical University
Current assignee: Zunyi Medical University
Priority date: 2022-08-19
Filing date: 2022-08-19
Publication date: 2022-10-14
Anticipated expiration: 2042-08-19
Also published as: CN115181112B

Abstract

6‑溴代环淫羊藿素色满3,4‑二酮类衍生物的合成及其抗肿瘤应用。本申请公开了结构式如式I所示的6‑溴代环淫羊藿素色满3,4‑二酮类衍生物，

其中R选自烯基、炔基、脂环基、取代的或未被取代的苄基，本发明设计并合成得到的如I所示的6‑溴代环淫羊藿素色满3,4‑二酮类衍生物，是以环淫羊藿素为起始原料，在适合的溴化试剂作用下，和各种适合的醇，在合适的反应温度下，反应一定时间，以中等产率合成得到，其结构经¹H NMR、¹³C NMR，HRMS确证。本发明的合成方法条件温和，易于实施操作。本发明合成得到的6‑溴代环淫羊藿素色满3,4‑二酮类衍生物在体外对HepG2和MCF‑7细胞系表现出良好的抗癌活性。

Description

6-溴代环淫羊藿素色满3,4-二酮类衍生物的合成及其抗肿瘤应用

技术领域

本发明属于新药设计与合成领域，具体涉及一类6-溴代环淫羊藿素色满3,4-二酮类衍生物的合成及其抗肿瘤应用。

背景技术

淫羊藿苷是黄酮类化合物之一，具有多种药理和生物学活性，如神经保护作用、促进成骨分化、抑制破骨细胞分化以及抗肿瘤活性。

卤化是经典的有机化学反应，卤素基团作为良好的药效基团，能有效改变药物分子的亲油性，还能增加药物活性。基于上述原因，申请人设计：利用溴化反应在淫羊藿素的C-6位引入卤素基团，以提高淫羊藿素的亲脂性。据此，合成制备得到了一系列新型6-溴代淫羊藿素色满3,4-二酮类衍生物。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，研究并设计一系列新型6-溴代淫羊藿素色满3,4-二酮类衍生物，活性研究表明该类新衍生物对肝癌和乳腺癌有较好的抑制作用。

本发明的目的之一是提供6-溴代环淫羊藿素色满3,4-二酮类衍生物，其结构式如式I所示，

其中R选自饱和烷基或取代的烷基。

优选地，6-溴代环淫羊藿素色满3,4-二酮类衍生物I，R选自C1-C5的饱和烷基或苄基。

另一方面，本发明提供了如上所述的6-溴代环淫羊藿素色满3,4-二酮类衍生物I的合成方法，合成路线为：

具体为：以环淫羊藿素为原料，与溴化试剂在适当的醇试剂下在适当条件下反应得到6-溴代环淫羊藿素色满3,4-二酮类衍生物I。

如上所述的6-溴代环淫羊藿素色满3,4-二酮类衍生物I的合成方法，其中，溴化试剂选自N-溴代丁二酰亚胺(简称NBS)、液溴(简称Br₂)、氢溴酸(HBr)，NaBr/H₂O₂、NBS/AIBN或α,β-二溴肉桂酸；优选为NBS。

如上所述的I的合成方法，其中，适合的醇选自饱和烷基醇或取代的烷基醇；优选为，C1-C5的饱和烷基醇或苄基醇。

如上所述的I的合成方法，其中，适当条件包括反应时间为1～48小时，反应温度为0℃至所用醇试剂的回流温度；优选地，反应时间为2～6小时，反应温度为0℃至室温。

如上所述的I的合成方法，其中，适当条件还包括反应中环淫羊藿素：溴化试剂的投摩尔比为1:1～1:8，环淫羊藿素：醇试剂的投摩尔比为1:1～1：100。

进一步的，本发明还提供了6-溴代环淫羊藿素色满3,4-二酮类衍生物在制备抗肿瘤药物中的用途。优选的，具体是在制备人肝癌和人乳腺癌两种抗肿瘤药物中的用途。

本发明的有益效果：合成方法中采用的原料、试剂以及溶剂价廉易得；合成方法条件温和，易于实施操作。本发明合成得到的6-溴代淫羊藿素色满3,4-二酮类衍生物对HepG2和MCF-7肿瘤细胞具有较好的抑制作用。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

下述实施例中，除非另有说明，所述的试验方法通常按照常规条件或制造厂商建议的条件实施；所示的原料、试剂均可通过市售购买的方式获得。

实施例1化合物Ia-j的制备

(1)6-溴代淫羊藿素色满3,4-二酮类化合物(Ia)的制备

在氮气氛围下，往圆底烧瓶中加入环淫羊藿素(50mg，0.135mmol)和甲醇(2mL)。然后将混合物冷却至0℃，并分批加入NBS(48mg，2eq.)。然后将反应混合物加热到室温并搅拌4小时。通过TLC检测，当原料消失后，将反应溶剂减压浓缩。剩余物加入CH₂Cl₂(10mL)和水(2mL)以稀释混合物。有机相萃取分离，硫酸镁干燥。使用石油醚：乙酸乙酯＝6：1洗脱机通过色谱柱纯化残留物，得到标题化合物Ia,收率65％，浅黄色固体。M.p.149.5-150.2℃,R_f＝0.34(石油醚:乙酸乙酯＝2:1).¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ＝11.30(s,1H),7.67(dd,J＝18.7,8.7Hz,2H),6.98(dd,J＝14.6,8.8Hz,2H),4.71(d,J＝49.1Hz,1H),3.84(dd,J＝4.3,1.4Hz,3H),3.06(s,1H),3.01(s,3H),2.89–2.77(m,1H),2.71–2.63(m,1H),1.87(q,J＝6.9Hz,2H),1.42(s,6H)。¹³C NMR(100MHz,CDCl₃)δ：192.33,160.39,160.10,157.44,154.08,129.97,129.76,125.16,113.80,113.31,106.12,102.97,99.77,92.87,55.26,50.51,50.11,31.59,27.27,26.36,16.41。HRMS-ESI(m/z):分子式为C₂₂H₂₁BrO₇Na，[M+Na]⁺:计算值499.0363,测得值499.0362.

(2)化合物Ib的制备

参照以上合成方法，采用乙醇作为反应试剂和溶剂，得到化合物Ib,收率67％，浅黄色固体。M.p.153.5-154℃,R_f＝0.45(石油醚:乙酸乙酯＝2:1),¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ＝11.31(s,1H),7.68(dd,J＝18.4,8.8Hz,2H),7.02–6.90(m,2H),3.84(d,J＝5.2Hz,3H),3.43–3.32(m,1H),3.24–3.10(m,1H),3.01(s,1H),2.81(ddt,J＝16.8,8.2,6.4Hz,1H),2.63(dq,J＝17.4,6.1Hz,1H),1.87(dt,J＝13.3,6.5Hz,1H),1.46–1.34(m,6H),0.97(dt,J＝11.6,7.1Hz,3H)。¹³C NMR(100MHz,CDCl₃)δ＝191.47,160.77,160.14,157.58,154.25,129.82,124.71,113.70,106.37,102.93,99.64,91.93,89.76,59.72,55.34,31.56,27.24,26.31,16.46,14.98。HRMS-ESI(m/z):分子式为C₂₃H₂₃BrO₇Na，[M+Na]⁺:计算值513.0519,测得值513.0519.

(3)化合物Ic的制备

参照以上合成方法，采用丙醇作为反应试剂和溶剂，得到化合物Ic,收率61％，浅黄色固体,M.p.163-164℃,R_f＝0.5(石油醚:乙酸乙酯＝2:1).¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ11.31(s,1H),7.69(d,J＝8.7Hz,2H),6.98(d,J＝8.6Hz,2H),3.84(s,3H),3.31(dt,J＝9.3,6.6Hz,1H),3.06(dt,J＝9.3,6.8Hz,1H),2.78(q,J＝3.6,2.9Hz,1H),2.70–2.61(m,1H),1.89–1.79(m,2H),1.41(d,J＝2.5Hz,6H),1.36(qd,J＝6.8,2.0Hz,2H),0.63(t,J＝7.4Hz,3H)。¹³C NMR(100MHz,CDCl₃)δ191.48,160.77,160.12,157.57,154.25,129.89,124.57,113.69,106.14,103.00,99.65,91.90,89.80,65.56,55.34,31.57,27.18,26.33,22.55,16.50,10.45。HRMS-ESI(m/z):分子式为C₂₄H₂₅BrO₇K[M+K]⁺:计算值543.0415,测得值543.0821.

(4)化合物Id的制备

参照以上合成方法，采用异丙醇作为反应试剂和溶剂，得到化合物Id,收率54％，浅黄色固体,M.p.186.5-188℃,R_f＝0.34(石油醚:乙酸乙酯＝2:1).¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ＝11.28(s,1H),7.79(d,J＝8.8Hz,2H),6.98(d,J＝8.9Hz,2H),3.85(s,3H),3.82(d,J＝4.6Hz,1H),2.87–2.80(m,1H),2.72–2.65(m,1H),1.90–1.85(m,1H),1.81(d,J＝7.3Hz,1H),1.41(d,J＝11.8Hz,6H),1.02(d,J＝6.2Hz,3H),0.75(d,J＝6.2Hz,3H).¹³C NMR(100MHz,CDCl₃)δ＝160.91,160.29,157.67,154.86,130.40,125.46,106.83,102.84,99.54,91.84,90.01,26.97,26.76,23.86,22.94,16.99.HRMS-ESI(m/z):分子式为C₂₄H₂₅BrO₇Na，[M+Na]⁺:计算值527.0676,测得值527.0675.

(5)化合物Ie的制备

参照以上合成方法，采用正丁基醇作为反应试剂和溶剂，得到化合物Ie,收率60％，浅黄色固体,M.p.158.5-160℃,R_f＝0.36(石油醚:乙酸乙酯＝2:1).¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ11.31(s,1H),7.70(d,J＝8.5Hz,2H),6.99(d,J＝8.5Hz,2H),3.84(d,J＝8.6Hz,3H),3.34(dd,J＝9.5,6.6Hz,1H),3.16–3.10(m,1H),2.84–2.77(m,1H),2.68–2.63(m,1H),1.86(q,J＝6.8,6.4Hz,1H),1.83–1.77(m,1H),1.41(s,6H),1.35–1.29(m,2H),1.12–1.03(m,2H),0.70(t,J＝7.4Hz,3H)。¹³C NMR(100MHz,CDCl₃)δ191.45,160.79,160.12,157.57,154.23,129.87,128.91,124.54,113.98,113.71,106.16,102.96,99.63,91.90,89.79,63.61,55.34,31.59,31.27,27.13,26.37,19.02,16.51,13.60。HRMS-ESI(m/z):分子式为C₂₅H₂₇BrO₇Na，[M+Na]⁺:计算值541.0832,测得值541.0832。

(6)化合物If的制备

参照以上合成方法，采用正戊醇作为反应试剂和溶剂，得到化合物If,收率50％，浅黄色固体,M.p.121-123℃,R_f＝0.48(石油醚:乙酸乙酯＝2:1),¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ11.31(s,1H),7.68(d,J＝8.8Hz,2H),6.98(d,J＝8.9Hz,2H),3.84(s,3H),3.33(dd,J＝9.5,6.4Hz,1H),3.11(dt,J＝9.4,6.8Hz,1H),2.83–2.76(m,1H),2.69–2.62(m,1H),1.90–1.77(m,2H),1.41(s,6H),1.37–1.31(m,2H),1.07(ddd,J＝13.0,7.9,5.0Hz,2H),1.03–0.96(m,2H),0.71(t,J＝7.1Hz,3H).¹³C NMR(100MHz,CDCl₃)δ＝191.65,160.70,160.09,157.55,154.25,129.89,124.57,113.64,106.17,103.03,99.70,91.88,89.88,78.07,63.78,55.32,31.58,28.89,28.02,27.12,26.42,22.15,16.51,13.94.HRMS-ESI(m/z):分子式为C₂₆H₂₉BrO₇Na，[M+Na]⁺:计算值555.0989,测得值555.0988。

(7)化合物Ig的制备

参照以上合成方法，采用3-甲基-1-丁醇作为反应试剂和溶剂，得到化合物Ig,收率55％，浅黄色固体,M.p.108-110℃,R_f＝0.56(石油醚:乙酸乙酯＝2:1).¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ11.30(s,1H),7.68(d,J＝8.5Hz,2H),6.98(d,J＝8.6Hz,2H),3.84(s,3H),3.37–3.30(m,1H),3.20–3.13(m,1H),2.86–2.77(m,2H),2.69–2.61(m,1H),1.90–1.84(m,1H),1.83–1.76(m,1H),1.40(s,6H),1.22(d,J＝7.4Hz,2H),0.69(d,J＝6.6Hz,3H),0.61(d,J＝6.6Hz,3H).¹³C NMR(100MHz,CDCl₃)δ191.52,160.76,160.11,157.56,154.22,129.86,124.54,113.70,106.18,102.95,99.63,91.90,89.81,62.19,55.34,38.00,31.59,27.05,26.89,26.44,24.68,22.49,22.04,16.53.HRMS-ESI(m/z):分子式为C₂₆H₂₉BrO₇Na，[M+Na]⁺:计算值555.0989,测得值555.0988.

(3)化合物Ih的制备

参照以上合成方法，采用苄醇作为反应试剂和溶剂，得到化合物Ih,收率35％，浅黄色固体,M.p.98-100℃,R_f＝0.38(石油醚:乙酸乙酯＝2:1).¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ＝11.32(s,1H),7.78(d,J＝8.9Hz,2H),7.17(dd,J＝4.9,1.8Hz,3H),7.02(d,J＝8.9Hz,2H),6.97(q,J＝2.9,2.3Hz,2H),4.46(d,J＝12.1Hz,1H),4.24(d,J＝12.2Hz,1H),3.86(d,J＝5.3Hz,3H),2.73(ddd,J＝14.9,8.6,6.3Hz,2H),2.53–2.46(m,1H),1.83–1.77(m,1H),1.36(d,J＝3.5Hz,6H).¹³C NMR(100MHz,CDCl₃)δ：160.35,157.75,128.37,127.72,114.03,103.21,31.61,29.84,16.53.HRMS-ESI(m/z):分子式为C₂₈H₂₅BrO₇Na，[M+Na]⁺:计算值575.0676,测得值575.0675.

实施例2 6-溴代环淫羊藿素色满3,4-二酮类化合物的抗肿瘤活性测试

细胞株和溶剂采用：人肝癌细胞HepG2；人乳腺癌细胞MCF-7；肿瘤细胞培养于含10％胎牛血清的DMEM培养基中；溶剂为二甲亚砜(简称DMSO)。

CCK-8染色法检测细胞抗肿瘤活性实施方案：取对数生长期细胞进行实验。细胞经消化、计数、制成细胞悬液，接种于96孔板中(100μL/孔)，置于37℃，5％CO₂培养箱中培养24小时；每孔加入含相应浓度的受试物，同时设立阴性对照组及空白组，每5复孔；将板置于培养箱中培养72小时后，显微镜下观察各组细胞形态，每孔加入10μL CCK-8溶液，在细胞培养箱内继续孵育4小时，450nm下测定吸光值，计算细胞的抑制率。设定浓度梯度，得出IC ₅₀值(μM)，实验结果详见表1。

表1 6-溴代环淫羊藿素色满3,4-二酮Ia-h对肿瘤细胞的抑制率和IC₅₀值(μM)

从表1的实验结果看出，本发明设计并合成的如I式所示的6-溴代环淫羊藿素色满3,4-二酮对人肝癌和人乳腺癌都具有很好的抗肿瘤效果。该类化合物新型衍生物可用于制备抗肿瘤药物，尤其是用于肝癌和乳腺癌药物的制备中。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims

1.6-溴代环淫羊藿素色满3,4-二酮类衍生物，其特征在于，结构式如式I所示，

其中，R选自饱和烷基或取代的烷基。

2.根据权利要求1所述的6-溴代环淫羊藿素色满3,4-二酮类衍生物I的合成方法，合成路线为：

包括以下步骤：以环淫羊藿素为原料，与溴化试剂在适当的醇试剂下在适当条件下反应得到6-溴代环淫羊藿素色满3,4-二酮类衍生物I。

3.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于：溴化试剂选自NBS、Br₂、HBr、NaBr/H₂O₂，NBS/AIBN或α,β-二溴肉桂酸。

4.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于：适合的醇选自饱和烷基醇或取代的烷基醇。

5.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于：适当条件包括反应时间为1～48小时，反应温度为0℃至所用醇试剂的回流温度。

6.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于：适当条件包括反应中环淫羊藿素：溴化试剂的投摩尔比为1:1～1:8，环淫羊藿素：醇试剂的投摩尔比为1:1～1：100。

7.根据权利要求2-6任意一项所述的合成方法，其特征在于：溴化试剂选自NBS。

8.根据权利要求7所述的合成方法，其特征在于：适合的醇选自C1-C5的饱和烷基醇或苄基醇。

9.根据权利要求8所述的合成方法，其特征在于：适当条件包括反应时间为2～6小时，反应温度为0℃至室温。

10.权利要求1所述的6-溴代环淫羊藿素色满3,4-二酮类衍生物在制备抗肿瘤药物中的用途。