专利名称:红景天苷衍生物及其制备方法和用途的制作方法
技术领域:
本发明涉及医药技术领域,是红景天苷系列衍生物,红景天苷及其衍生物的制备方法,和红景天苷衍生物用于制备抗氧化药物的用途。
红景天苷可以从天然产物中提取,也可人工合成。从天然产物分离的产率较低[明海泉.川产红景天植物的成分研究.华西药学杂志,1986,1(3)]。人工合成方法已见报道[Troshchnko AT,Juodvirshis AM,Khim Prir.Synthesis of glycosides of2-(p-hydroxyphenyl)-ethanol(tyrosol).Socdin,1969,(5)]。一般的合成方法是以碳酸银为催化剂,将过量酪醇与溴代乙酰葡萄糖缩合[纪淑芳,周亚青.红景天甙的合成.沈阳药学院学报,1987,4(3);宋丹青,甄济生.红景天甙合成工艺的改进.中国医药工业杂志,1998,29(10)],或以酪醇的酚羟基各种保护形式与溴代乙酰葡萄糖缩合形成中间体,再脱去乙酰基和保护基,得红景天苷。这种合成方法的缺陷在于反应操作繁琐、采用苯等毒性大的溶剂易污染环境;采用Pd-C氢化锂铝等昂贵试剂使得成本较高;且得率较低,总收率均低于50%,[李国青,李展.红景天甙合成方法的改进.中国药物化学杂志,1996,6(2);张三奇,尚刚伟,李中军,等.合成红景天苷的新途径.中国药物化学杂志,1997,7(4);张莲姬,李雪梅,田官荣.红景天甙的合成.延边大学学报(自然科学版),2002,28(2)]。
红景天苷及其衍生物的化学结构通式如下 其中基团R1表示苷的糖基部分,可为葡萄糖、半乳糖、甘露糖、核糖、阿拉伯糖、乳糖、麦芽糖等;R2=H、CH3、CH2CH3、OCH3等,R2和羟基(OH)可连接在苯环2’-6’的任意位置;n=1-3,m=0-3。
制备流程如下 键表示构型未定, 键表示方向朝前, 键表示方向朝后流程中的II为α-溴代乙酰化的糖基R1,本流程仅以D(+)葡萄糖为例,实际可为葡萄糖、半乳糖、甘露糖、核糖、阿拉伯糖、乳糖、麦芽糖等。
本发明合成方法的具体操作步骤如下1、制备中间体—糖羟基被乙酰化保护的苷(III)以所需基团R2取代的酪醇(I)和所需糖基R1的四乙酰α-溴代物(II)(即糖羟基被乙酰化保护,用AcO-表示)为原料,以碳酸银为催化剂,避光条件下,在干燥的惰性气体保护下(例如干燥的氮气、氦气、氩气、二氧化碳气体等),溶解于合适的非质子性有机溶剂,溶剂可选自四氢呋喃、甲苯,1,2-二甲氧基乙烷或二氯甲烷,可选用其中1种或2种以上的混合溶剂(配比为1∶2-1∶6),在使用前对溶剂进行干燥,以除去残留的水份。然后在0℃至50℃下进行成苷反应,得到糖羟基被乙酰化保护的苷(III)。其中优选的溶剂是二氯甲烷;优选的反应温度为25℃。
2、制备红景天苷或其衍生物粗制品将反应所得到的中间体(III)在强碱性试剂和合适的溶剂及合适的温度中脱去乙酰保护基,即得到粗制品。所说的强碱性试剂选自甲醇钠、乙醇钠、氢化钠,优选甲醇钠。所说的溶剂可选自甲醇、乙醇、四氢呋喃、乙醚等,优选甲醇。在使用前对溶剂进行干燥,除去残留的水份。反应温度可从0℃至50℃,优选的反应温度为25℃。
3、纯化红景天苷或其衍生物(IV)按常规将上述粗制品用薄层层析法、高效液相法、柱层析法或溶剂重结晶法等方法纯化,优选柱层析法进行纯化(展开剂为氯仿∶甲醇,4∶1-6∶1)。
纯化后即得到所需的目标化合物—红景天苷或其不同的衍生物(IV)。
本发明制备方法与文献报道合成方法(详见本说明书“背景技术”部分所列参考文献)比较的改进之处文献法一般把原料(I)的酚羟基进行烯丙基化、苄基化或乙酰基化保护,与原料(II)在通入氮气的情况下采用苯-乙醚、苯-硝基甲烷等混合溶剂低温反应24小时以上,得酚羟基保护的苷,然后采用PdCl2-CuCl、Pd-C/H2等催化剂脱酚羟基保护基得目标化合物(IV)。整个反应路线在四步或四步以上。本发明的优化之处在于对原料(I)的酚羟基不保护,直接采用市售原料在廉价、低毒、低残留的单一非质子性溶剂如二氯甲烷中,室温反应10~20小时成苷,从而避免使用有严重毒性的苯。通过甲醇钠等常用的强碱性试剂脱糖羟基上的乙酰保护基,采用柱层析纯化得到目标化合物(IV)及回收未反应的原料(I)。避免使用PdCl2、Pd-C等昂贵、剧毒试剂,有利于环境保护。整个路线仅经过二步反应即可制得红景天苷或其衍生物。大大简化合成工艺,节省了时间、降低了成本,且能提高总产率,从原来的50%左右提高到80%以上。
本发明已经合成的红景天苷及其衍生物,经化学反应和光谱分析鉴定,化学结构见表1。
表1 已合成的红景天苷及其衍生物
采用电子顺磁共振方法,对表1中所列红景天苷及其部分衍生物清除超氧阴离子(O2-.)和羟基自由基(OH..)能力进行试验,具体方法如下。
1、药物与羟基自由基(OH..)的作用用Fenton反应作为产生OH..自由基的模型体系。采用自旋捕获试剂DMPO(5,5-dimethyl-pyrroline-N-oxide)捕获OH..自由基,在电子顺磁共振(EPR)波谱仪上测得自旋加合物的EPR谱,根据加药前后的EPR谱线强度变化,计算清除自由基的效率E。E=h-h0h0×100%]]>反应体系条件Fe2+0.6mmol·L-1,H2O250mmol·L-1;磷酸缓冲液(pH7.4)0.2mol·L-1,DMPO100mmol·L-1仪器型号200D-SRC(德国Bruker公司)试验参数微波频率9.82 GHz,微波功率20mW,调制频率100kHz,调制幅度0.1mT,监测温度297K。
2、药物与超氧阴离子(O2-.)的作用用二甲基亚砜(DMSO)在碱性有氧条件下产生O2-.,并用EPR直接测定。根据试验要求,将含有饱和空气的DMSO与5mmol·L-1的NaOH溶液于室温下混合,一经混合立即计时,然后定量吸取反应液置于直径为3mm样品管内进行测定。
仪器型号200D-SRC(德国Bruker公司)试验参数微波频率9.66GHz,微波功率20mW,调制频率100kHz,调制幅度0.5mT,监测温度130K。
对超氧阴离子(O2-.)和羟基自由基(OH..)清除能力的测定结果以红景天苷的清除率为100%,结果见表2。
表2 红景天苷及其衍生物的超氧阴离子和羟基自由基清除率化合物编号 O2-.清除率(%)OH..清除率(%)1 1001007 23.4 100.99 12.0 93.412 131.9 99.010 83.0 62.328 77.4 99.018 131.9 134.017 128.5 126.7注表中化合物编号与表1相对应从表2可看出,红景天苷及其衍生物均具有抗氧化作用;编号17和编号18化合物作用最强,二者均为半乳糖苷(R1为半乳糖),而且编号18化合物苯环上的羟基位于间位,揭示了红景天苷衍生物抗氧化作用的构效关系。因而,本发明红景天苷衍生物可用于制备抗氧化药物。
具体实施例方式
现结合实施例,对本发明化合物的制备方法作详细描述。实施例11-(4-羟基)苯乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷(红景天苷,化合物编号1)的制备。
在50ml圆底烧瓶中通入氮气进行保护,加入无水二氯甲烷30ml,4-羟基苯乙醇1g(7.5mmol),碳酸银1.65g(6mmol),在搅拌下,于室温避光反应30分钟。加入2,3,4,6-四-O-乙酰基-α-D-溴代吡喃葡萄糖2.65g(6.5mmol),碳酸银0.83g(3mmol),室温反应24小时。过滤,减压蒸除溶剂,得粘稠状无色残留物,即为糖羟基乙酰化的1-(4-羟基)苯乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷。
在上述残留物中加入溶有甲醇钠的甲醇溶液20ml(27mM),室温反应20小时,减压浓缩,用硅胶G柱层析分离,氯仿和甲醇(4∶1)为展开剂,得到本发明化合物编号1的无色结晶1.81g,mp159-160℃,收率83.5%。
实施例21-(4-羟基)苯乙基-β-D-吡喃半乳糖苷(化合物编号17)的制备。
在50ml圆底烧瓶中通入氮气,加入无水二氯甲烷30ml,4-羟基苯乙醇1g(7.5mmol),碳酸银1.65g(6mmol),在搅拌下,于室温避光反应30分钟,加入2,3,4,6-四-O-乙酰基-α-D-溴代吡喃半乳糖2.65g(6.5mmol),碳酸银0.83g(3mmol),室温反应24小时。过滤,减压蒸除溶剂,得粘稠状无色液体,为糖羟基乙酰化的1-(4-羟基)苯乙基-β-D-吡喃半乳糖苷。
在上述溶液中加入溶有甲醇钠的甲醇溶液20ml(27mM),室温反应20小时,减压浓缩,用硅胶G柱层析分离,氯仿和甲醇(4∶1)为展开剂,得本发明化合物编号17的无色半固体1.74g,收率80.2%。
实施例31-(3-羟基)苯乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷(化合物编号2)的制备。
在50ml圆底烧瓶中通入氮气,加入无水二氯甲烷30ml,3-羟基苯乙醇1g(7.5mmol),碳酸银1.65g(6mmol),在搅拌下,于室温避光反应30分钟,加入2,3,4,6-四-O-乙酰基-α-D-溴代吡喃葡萄糖2.65g(6.5mmol),碳酸银0.83g(3mmol),室温反应24小时,过滤,减压蒸除溶剂,得粘稠状无色残留物,为糖羟基乙酰化的1-(3-羟基)苯乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷。
在上述残留物中加入溶有甲醇钠的甲醇溶液20ml(27mM),室温反应20小时,减压浓缩,用硅胶G柱层析分离,氯仿和甲醇(4∶1)为展开剂,得本发明化合物编号2的无色半固体1.73g,收率80%。
实施例41-(3-羟基)苯甲基-β-D-吡喃葡萄糖苷(化合物编号11)的制备。
在50ml圆底烧瓶中通入氮气,加入无水二氯甲烷30ml,3-羟基苯甲醇0.96g(7.5mmol),碳酸银1.65g(6mmol),在搅拌下,于室温避光反应30分钟,加入2,3,4,6-四-O-乙酰基-α-D-溴代吡喃葡萄糖2.65g(6.5mmol),碳酸银0.83g(3mmol),室温反应24小时,过滤,减压蒸除溶剂,得粘稠状无色残留物,为糖羟基乙酰化的1-(3-羟基)苯甲基-β-D-吡喃葡萄糖苷。
在上述残留物中加入溶有甲醇钠的甲醇溶液20ml(27mM),室温反应20小时,减压浓缩,用硅胶G柱层析分离,氯仿和甲醇(4∶1)为展开剂,得本发明化合物编号11的无色结晶1.95g,mp102-104℃,收率90%。
实施例51-(3-羟基)苯甲基-β-D-吡喃半乳糖苷(化合物编号24)的制备。
在50ml圆底烧瓶中通入氮气,加入无水二氯甲烷30ml,3-羟基苯乙醇0.96g(7.5mmol),碳酸银1.65g(6mmol),在搅拌下,于室温避光反应30分钟,加入2,3,4,6-四-O-乙酰基-α-D-溴代吡喃半乳糖2.65g(6.5mmol),碳酸银0.83g(3mmol),室温反应24小时,过滤,减压蒸除溶剂,得粘稠状无色残留物,为糖羟基乙酰化的1-(3-羟基)苯甲基-β-D-吡喃半乳糖苷。
在上述残留物中加入溶有甲醇钠的甲醇溶液20ml(27mM),室温反应24小时,减压浓缩,用硅胶G柱层析分离,氯仿和甲醇(6∶1)为展开剂,得本发明化合物编号24的无色结晶1.8g,mp142-145℃,收率83.3%。
实施例61-(2-羟基)苯甲基-β-D-吡喃葡萄糖苷(化合物编号10)的制备。
在50ml圆底烧瓶中通入氮气,加入无水二氯甲烷30ml,3-羟基苯乙醇0.96g(7.5mmol),碳酸银1.65g(6mmol),在搅拌下,于室温避光反应30分钟,加入2,3,4,6-四-O-乙酰基-α-D-溴代吡喃葡萄糖2.65g(6.5mmol),碳酸银0.83g(3mmol),室温反应24小时,过滤,减压蒸除溶剂,得粘稠状无色残留物,为糖羟基乙酰化的1-(2-羟基)苯甲基-β-D-吡喃葡萄糖苷。
在上述残留物中加入溶有甲醇钠的甲醇溶液20ml(27mM),室温反应24小时,减压浓缩,用硅胶G柱层析分离,氯仿和甲醇(4∶1)为展开剂,得本发明化合物编号10的无色结晶1.87g,mp79-80.5℃,收率86.3%。
从以上实施例可见,本发明制备方法的红景天苷及其衍生物得率均在80%以上,远高于文献报道的红景天苷制备方法的得率(50%左右)。且本方法简化了制备工艺。由于无需使用价格昂贵的试剂和剧毒试剂,从而降低了制备成本,并有利于环保。
权利要求
1.红景天苷衍生物,化学结构通式如下 其中基团R1表示苷的糖基,可为葡萄糖、半乳糖、甘露糖、核糖、阿拉伯糖、乳糖、麦芽糖;R2表示H、CH3、CH2CH3、OCH3;n=1-3,m=0-3;R2和羟基OH可连接在苯环2′~6′的任意位置;不包括R1为D(+)葡萄糖时,羟基OH连于4′位,2′3′5′6′为H的红景天苷。
2.按权利要求1所述的红景天苷衍生物,是指表1中化合物编号2-29,即1-(3-羟基)苯乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷、1-(2-羟基)苯乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷、1-(3、5-二羟基)苯乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷、1-(3、4-二羟基)苯乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷、1-(2、6-二羟基)苯乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷、1-苯甲基-β-D-吡喃葡萄糖苷、1-苯乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷、1-苯丙基-β-D-吡喃葡萄糖苷、1-(2-羟基)苯甲基-β-D-吡喃葡萄糖苷、1-(3-羟基)苯甲基-β-D-吡喃葡萄糖苷、1-(3-甲氧基-4-羟基)苯甲基-β-D-吡喃葡萄糖苷、1-(3-甲氧基-4-羟基)苯乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷、1-(3-羟基-4-甲氧基)苯乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷、1-(4-羟基)苯丙基-β-D-吡喃葡萄糖苷、1-(2、4、6-三羟基)苯乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷、1-(4-羟基)苯乙基-β-D-吡喃半乳糖苷、1-(3-羟基)苯乙基-β-D-吡喃半乳糖苷、1-(2-羟基)苯乙基-β-D-吡喃半乳糖苷、1-(3、4-二羟基)苯乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷、1-(2、6-二羟基)苯乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷、1-(2-羟基)苯甲基-β-D-吡喃半乳糖苷、1-(3、5-二羟基)苯乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷、1-(3-羟基)苯甲基-β-D-吡喃半乳糖苷、1-(3-甲氧基-4-羟基)苯乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷、1-(3-羟基-4-甲氧基)苯乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷、1-(2、4、6-三羟基)苯乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷、1-(4-羟基)苯乙基-β-D-吡喃甘露糖苷、1-(4-羟基-2-甲基)苯乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷。
3.权利要求1所述红景天苷衍生物及红景天苷的制备方法,具体步骤为(1)制备中间体-糖羟基被乙酰化保护的苷以所需基团R2取代的酪醇和所需糖基R1的四乙酰α-溴代物为原料,以碳酸银为催化剂,在避光条件下,在干燥的惰性气体保护下,溶解于相应的非质子性有机溶剂,溶剂选自四氢呋喃、甲苯、1,2-二甲氧基乙烷或二氯甲烷,可选用其中的一种或二种以上的混合溶剂,在0℃至50℃下进行反应,得中间体糖羟基被乙酰化保护的苷;(2)制备红景天苷或其衍生物粗制品将所得中间体在含有强碱性试剂的溶剂中脱去乙酰保护基,即得粗制品,所说的强碱性试剂选自甲醇钠、乙醇钠、氢化钠;所说的溶剂则根据所用的强碱性试剂从甲醇、乙醇、四氢呋喃、乙醚中选择,反应温度为0℃至50℃;(3)纯化红景天苷或其衍生物将上述粗制品用薄层层析法、高效液相法、柱层析法或溶剂重结晶法进行纯化,得到纯化的红景天苷或其衍生物。
4.按权利要求3所述的红景天苷及其衍生物的制备方法,其特征在于制备中间体时所用的非质子性有机溶剂为二氯甲烷,反应温度为25℃;中间体脱乙酰基时所用的强碱性试剂为甲醇钠,溶剂为甲醇,反应温度为25℃;纯化所用的是柱层析法。
5.权利要求1或2所述红景天苷衍生物用于制备抗氧化药物的用途。
全文摘要
本发明涉及医药技术领域,是红景天苷衍生物及用于制备抗氧化药物的用途,以及红景天苷及其衍生物的新的制备方法。本发明提供的制备方法与现有技术相比,制备工艺简单,得率高,成本低,并减少了环境污染。所提供的红景天苷衍生物均有抗氧化作用,有的衍生物抗氧化作用比红景天苷强,故可用于制备抗氧化药物。
文档编号A61K31/7028GK1475492SQ03141678
公开日2004年2月18日 申请日期2003年7月17日 优先权日2003年7月17日
发明者石力夫, 蔡溱, 姚斌 申请人:中国人民解放军第二军医大学