N-（3-甲基-1-吡咯烷基）-1-丁酮基-苯丙酰胺的合成研究Δ

陶李明，劉文奇，胡玉龍，周蕓，伍躍東（.湘南學院化學與生命科學系，郴州市 42000；2.湖南師范大學化學化工學院，長沙市 4008；.湘南學院基礎(chǔ)醫(yī)學部，郴州市 42000）

髓樣分化蛋白88（MyD88）依賴性信號通路是介導(dǎo)機體天然免疫和獲得性免疫的重要的信號通路，近年發(fā)現(xiàn)該通路也參與多種心血管疾病的調(diào)控，如心肌梗死、缺血再灌注損傷、心肌肥大等[1，2]。白介素1受體（IL-1R）是介導(dǎo)天然免疫和獲得性免疫的重要受體[3]，當IL-1R胞外段與相應(yīng)配體結(jié)合后，其胞內(nèi)的Toll/IL-1 receptor（TIR）區(qū)即與下游的MyD88的TIR區(qū)相互結(jié)合，同時誘導(dǎo)MyD88死亡結(jié)構(gòu)域活化，而形成TIR-MyD88活性復(fù)合體，并進一步激活下游的信號通路，啟動一系列基因表達[4～6]。因此，IL-1R/MyD88-TIR具有重要的生物活性。為進行相關(guān)研究，筆者以N-叔丁氧羰基-L-纈氨酸羥基琥珀酰亞胺酯為原料，采用2步反應(yīng)合成了小分子IL-1R/MyD88-TIR擬似物N-（3-甲基-1-吡咯烷基）-1-丁酮基-苯丙酰胺，結(jié)果總收率為81.1%。并與其他院校合作對其生物功能進行了驗證[7]，發(fā)現(xiàn)該擬似物對人胚腎細胞HEK 293A未見細胞毒性，可以抑制IL-1β介導(dǎo)的p-38絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）磷酸化程度以及IL-1R相關(guān)激酶（IRAK）-1磷酸化激活程度，能競爭性阻斷IL-1R-TIR與MyD88-TIR的結(jié)合，從而抑制IL-1β介導(dǎo)的MyD88依賴性信號通路的激活。該擬似物是IL-1R-TIR和MyD88-TIR區(qū)之間的拮抗擬似物，在臨床上有望成為有效減輕心血管疾病發(fā)生、發(fā)展的新的治療靶點。

該擬似物的具體合成路線見圖1。

圖1 N-（3-甲基-1-吡咯烷基）-1-丁酮基-苯丙酰胺的合成Fig 1 Synthesis of N-（3-methyl-1-pyrrolidinyl）-1-butan-oxo-benzenepropanamide

1 材料

N-叔丁氧羰基-L-纈氨酸羥基琥珀酰亞胺酯（美國Sigma公司，批號：3392-12-9，分析純），其它試劑和催化劑均為分析純。

INOVA-400 MHz核磁共振（NMR）儀（美國Varian公司）；質(zhì)譜（MS）儀（日本Shimadzu公司）。

2 方法與結(jié)果

2.1 3-甲基-2-叔丁氧羰氨基-1-吡咯烷基-1-丁酮的合成

在25 mL圓底燒瓶中，分別加入N-叔丁氧羰基-L-纈氨酸羥基琥珀酰亞胺酯（314 mg，1.0 mmol）、吡咯烷（85 mg，1.2 mmol）以及甲苯10 mL，混合物在室溫下攪拌反應(yīng)，反應(yīng)過程用薄層色譜（TLC）板跟蹤反應(yīng)進度，6 h后反應(yīng)完全。反應(yīng)混合物用乙醚（15 mL×5）萃取，萃取液經(jīng)水洗（15 mL×5）、無水硫酸鎂干燥，減壓蒸干乙醚，再以正己烷/乙酸乙酯（2∶1）為洗脫液，經(jīng)柱層析分離提純得化合物3-甲基-2-叔丁氧羰氨基-1-吡咯烷基-1-丁酮，為無色固體，251 mg，該步收率92.7%。

2.2 N-（3-甲基-1-吡咯烷基）-1-丁酮基-苯丙酰胺的合成

在50 mL圓底燒瓶中，取化合物3-甲基-2-叔丁氧羰氨基-1-吡咯烷基-1-丁酮（240 mg，0.89 mmol）、三氟醋酸（10 mL）、二氯甲烷（20 mL），混合物在室溫下攪拌反應(yīng)4 h后，減壓蒸干溶劑，再加入苯丙酸乙酯（271 mg，1 mmol）、二氯甲烷（15 mL）以及三乙胺（2 mL），混合物繼續(xù)在室溫下攪拌反應(yīng)，反應(yīng)過程用TLC板跟蹤反應(yīng)進度，8 h后反應(yīng)完全。反應(yīng)混合物用乙醚（15 mL×3）萃取，萃取液再經(jīng)水洗（15 mL×5）、碳酸氫鈉稀溶液洗（15 mL×2），無水硫酸鎂干燥，減壓蒸干乙醚得粗產(chǎn)品，再以正己烷/乙酸乙酯（1∶1）為洗脫液，經(jīng)柱層析分離提純得相應(yīng)的化合物N-（3-甲基-1-吡咯烷基）-1-丁酮基-苯丙酰胺，其為無色液體，235 mg，該步收率87.5%。

2.3 產(chǎn)物結(jié)構(gòu)表征

將上述產(chǎn)物用NMR和MS進行表征，結(jié)果如下。

3-甲基-2-叔丁氧羰氨基-1-吡咯烷基-1-丁酮：白色固體，mp：48.5～49.3 ℃，1H NMR（400 MHz，CDCl3）δ：5.27（d，J＝9.5 Hz，1H），4.28～4.23（m，1H），3.72～3.62（m，1H），3.57～3.39（m，3H），2.10～1.82（m，5H），1.44（s，9H），0.97（d，J＝6.6 Hz，3H），0.94（d，J＝7.3 Hz，3H）；13C NMR（100 MHz，CDCl3）δ：177.4，168.3，154.0，80.2，56.5，30.4，28.4，24.7，17.7。

N-（3-甲基-1-吡咯烷基）-1-丁酮基-苯丙酰胺：無色液體，1H NMR（400 MHz，CDCl3）δ：7.34～7.17（m，5H），6.24（d，J＝8.4 Hz，1H），4.60，4.58（dd，J＝6.8 Hz，7.2 Hz，1H），3.74～3.70（m，1H），3.49～3.40（m，3H），2.99～2.92（m，3H），2.53（t，J＝8.0 Hz，1H），1.97～1.83（m，5H），0.90（d，J＝6.8 Hz，3H），0.82（d，J＝6.8 Hz，3H）；13C NMR（100 MHz，CDCl3）δ：173.1，172.9，140.2，128.9，127.5，126.3，57.1，48.9，35.2，34.6，31.5，26.3，17.5；MS（70 eV）m/z（%）：302（M+，5），260（2），204（14），154（5），127（4），105（8），91（14），72（100）。

結(jié)果，所得目標產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)表征值與文獻[8]值相似，證實合成的化合物為目標產(chǎn)物，總收率為81.1%。

3 分析與討論

N-叔丁氧羰基-L-纈氨酸羥基琥珀酰亞胺酯與吡咯烷在甲苯中，室溫下反應(yīng)6 h后即可生成3-甲基-2-叔丁氧羰氨基-1-吡咯烷基-1-丁酮。其中物料比以N-叔丁氧羰基-L-纈氨酸羥基琥珀酰亞胺酯/吡咯烷（1∶2）更有利于反應(yīng)的進行。筆者曾比較在其它有機溶劑如二氯甲烷、乙腈等進行的反應(yīng)，結(jié)果發(fā)生，產(chǎn)率雖然相差不大，但在甲苯溶劑中進行的反應(yīng)所需時間更短；反應(yīng)完成后，用乙醚萃取混合物，萃取液需經(jīng)水洗至少5次，才能除去反應(yīng)中所生成的N-羥基琥珀酰亞胺。

在合成N-（3-甲基-1-吡咯烷基）-1-丁酮基-苯丙酰胺時，加入化合物3-甲基-2-叔丁氧羰氨基-1-吡咯烷基-1-丁酮、三氟醋酸以及二氯甲烷后，攪拌反應(yīng)要充分，使3-甲基-2-叔丁氧羰氨基-1-吡咯烷基-1-丁酮中氨基上的保護基團叔丁氧羰基充分被脫保護劑三氟醋酸洗脫和脫保護[9，10]，且反應(yīng)時間不能低于4 h，減壓蒸干溶劑，得到淡黃色的三氟醋酸鹽；同時，不需要將脫保護后的三氟醋酸鹽提純，可以直接進行下一步反應(yīng)。然后再加入苯丙酸乙酯及三乙胺，三乙胺用以調(diào)節(jié)溶液的酸堿性，促使反應(yīng)正向進行。反應(yīng)完成后，混合物用乙醚萃取，萃取液需經(jīng)水洗至水層無色、碳酸氫鈉稀溶液再洗滌，以除去殘余的三乙胺、三氟醋酸等。

綜上所述，以N-叔丁氧羰基-L-纈氨酸羥基琥珀酰亞胺酯為原料，合成了小分子IL-1R/MyD88-TIR擬似物N-（3-甲基-1-吡咯烷基）-1-丁酮基-苯丙酰胺，該反應(yīng)只需2步，操作方便且產(chǎn)率較高，特別是在反應(yīng)的第2步，不需要將脫保護后的三氟醋酸鹽提純，可以直接進行后續(xù)的反應(yīng)操作。該擬似物是IL-1R-TIR和MyD88-TIR區(qū)之間的拮抗擬似物，可以有效阻斷MyD88依賴性信號通路，從而成為臨床上阻斷MyD88依賴性信號通路的新的治療靶點。本研究可為后續(xù)研究提供原料藥的來源。

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