姜黃素酚羥基衍生物的合成Δ

王 靜，王 鑫，劉 磊，秦 偉（齊齊哈爾醫(yī)學院藥學院，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

姜黃素具有抗腫瘤[1]、抗炎[2-5]、抗氧化[6]、抗肝細胞毒性[7]、抗菌[8]等廣泛藥理作用，且毒副作用小、安全性好，因此發(fā)展前景十分廣闊[9]。但是，因其水溶性小、生物利用度低等缺點，應用受限[10]。利用結構修飾可提高姜黃素的生物活性，改善姜黃素的應用缺點，為新藥開發(fā)提供參考[11]。姜黃素化學結構上存在的活性位點主要集中于苯環(huán)的取代基、羰基、4-亞甲基，因此這些潛在的活性位點成為其進行化學修飾的重要基團[11]。本研究通過對姜黃素的酚羥基進行結構修飾，得到一個酚羥基的酯類新衍生物，該化合物命名為（E，E）-1，7-雙（4-（2-乙酰氧基苯甲酰氧基）-3-甲氧基苯基）-1，6-庚二烯-3，5-二酮，經結構表征后，其化學結構正確。并且，該化合物尚未見文獻報道。

1 材料

1.1 儀器

DF-101S型集熱式恒溫加熱磁力攪拌器、RE-5ZC型旋轉蒸發(fā)器、電熱恒溫鼓風干燥箱（鞏義市予華儀器有限責任公司）；DT系列電子天平（常熟市意歐儀器儀表有限公司）；高效液相色譜儀（上海天普分析儀器有限公司）。

1.2 藥品與試劑

姜黃素（天津市光復精細化工研究所，批號:20120815，純度:＞98%）；阿司匹林（山東新華制藥股份有限公司，批號:20120714，純度:＞98%）；氯化亞砜（天津市福晨化學試劑廠，批號:20111102，純度:98%）；二氯甲烷（天津市福晨化學試劑廠，批號:20120516，純度:99%）；石油醚（沈陽新興試劑廠，批號:20121224，純度:99%）；乙酸乙酯（丹東市江城化工廠，批號:20120411，純度:99%）；甲醇（上海泰坦科技有限公司，批號:20120723，純度:98%）；三氯甲烷（天津市耀華化學試劑有限責任公司，批號:20121013，純度:98%）；其余試劑均為分析純，水為蒸餾水。

2 方法與結果

2.1 中間體乙酰水楊酰氯的合成

將阿司匹林5.0 g、氯化亞砜2.0ml、吡啶1滴依次加入到三頸瓶中，緩緩加熱至70℃，在此基礎上維持溫度（70±2）℃，回流70min，冷卻至室溫，即得中間體乙酰水楊酰氯，密閉，備用。

2.2 姜黃素酚羥基的結構修飾

稱取姜黃素0.5 g，置圓底燒瓶中，加入適宜的二氯甲烷使其溶解（加熱至30℃完全溶解），冷卻至室溫；將上步得到的中間體乙酰水楊酰氯滴加入反應體系中，35℃下反應5 h，前2 h每30min點板1次，后3 h每1 h點板1次，直至確定姜黃素衍生物產生，且產率較高，足以能通過柱層析法分離出產物為止。記錄結果，確定不同展開劑薄層色譜的檢測情況及不同時間下同一展開劑的薄層色譜檢測情況。

將最后所得反應液倒入分液漏斗中，加5～10ml水、15～20ml二氯甲烷萃取3次，得有機層粗品，加入無水硫酸鈉脫水干燥至少3 h，抽濾，得深棕紅色液體。然后將所得液體濃縮，加入適量硅膠炒樣。柱層析分離以石油醚-乙酸乙酯（3∶2，V/V）為流動相，旋蒸蒸干后得純姜黃素酚羥基衍生物。姜黃素酚羥基衍生物的合成路線見圖1。

2.3 姜黃素酚羥基衍生物的結構表征

姜黃素酚羥基衍生物為白色固體。通過核磁共振掃描進行目標化合物結構表征:1H-NMR（400 MHz，CDCl3）δ:6.91～8.11（m，16H），6.51（d，J＝12hz，2H），3.95（s，2H），2.33（s，6H），1.26（s，3H）；13C-NMR（101 MHz，CDCl3）δ:185.11、169.83、169.47、153.04、151.24、141.27、136.82、134.83、132.29、129.65、129.46、126.18、124.46、122，30、121.07、109.75、55.97、55.60、21.03。

圖1 姜黃素酚羥基衍生物的合成路線Fig 1 Synthesis route of phenolic hydroxyl derivative of curcumin

2.4 反應條件的篩選

2.4.1 反應溶劑與溫度對姜黃素酚羥基衍生物收率的影響 由于姜黃素分子中含有多種不同的官能團，所以反應溶劑和溫度的選擇對反應收率尤為重要。通過文獻研究和初步試驗，筆者本著以得到最大收率為標準，在其他條件相同的情況下，分別選擇了2種溶劑（二氯甲烷和三氯甲烷）在6個溫度下（25、35、45、55、65 ℃和回流溫度）進行試驗。結果表明，2種溶劑25℃時反應收率均為最低，仍有大部分原料不能反應完全；隨著反應溫度的提高，反應收率也呈上升趨勢，但并非是越高越好，在2種溶劑均為35℃時反應收率最高。因此，初步判定35℃是較為適宜的反應溫度。同時，在35℃下、溶劑為二氯甲烷時，其反應收率為24.3%，是目前探索的條件中收率最高的。因此，綜合考慮，反應條件為:溶劑為二氯甲烷、反應溫度為35℃。反應溶劑與溫度對姜黃素酚羥基衍生物收率的影響見表1。

表1 反應溶劑與溫度對姜黃素酚羥基衍生物收率的影響（%）Tab 1 Effects of reaction solvent and temperature on yield of phenolic hydroxyl derivative of curcumin（%）

2.4.2 催化劑與反應時間對姜黃素酚羥基衍生物收率的影響

本研究在其他反應條件相同的情況下，探索了不同催化劑[N，N-二甲基甲酰胺（DMF）、碳酸鈉、吡啶]和反應時間（1、2、3、4、5 h）對反應收率的影響。結果表明，無論是何種催化劑，反應收率均在反應時間為3 h時為最高。由此可見，并非是反應時間越長，收率越高，3 h為最佳反應時間。而反應時間為3 h時，選擇吡啶作為催化劑，收率可達最大值。因此，綜合考慮，反應條件為:催化劑為吡啶，反應時間為3 h。催化劑與反應時間對姜黃素酚羥基衍生物收率的影響見表2。

表2 催化劑與反應時間對姜黃素酚羥基衍生物收率的影響（%）Tab 2 Effects of reaction catalyst and time on yield of phenolic hydroxyl derivative of curcumin（%）

2.4.3 流動相對姜黃素酚羥基衍生物收率的影響 姜黃素酚羥基衍生物在用柱色譜分離的過程中，流動相的選擇對于其收率的影響很大。流動相極性過大則很難分離，極性過小則會導致溶劑浪費，由此筆者對流動相的選擇也進行了探索。選擇的流動相體系是乙酸乙酯-石油醚，以比移值（Rf）表征分離度，最佳分離條件原則是0.2＜Rf（姜黃素）＜0.3、Rf（目標產物）＞0.3。當石油醚∶乙酸乙酯＝3∶2、4∶3、5∶4（V/V）時目標產物Rf＞0.3，其中石油醚∶乙酸乙酸＝3∶2（V/V）時，目標產物Rf值相對較大。因此，綜合考慮，最佳流動相為石油醚-乙酸乙酯（3∶2，V/V）。流動相對姜黃素酚羥基衍生物收率的影響見表3。

表3 流動相對姜黃素酚羥基衍生物收率的影響Tab 3 Effects of different mobile phase on yield of phenolic hydroxyl derivative of curcumin

3 討論

合成此姜黃素酚羥基衍生物所需藥品、試劑易得，方法簡單，合成路線簡便，但所得產物較少且不穩(wěn)定。但是，總的來說，試驗比較成功，得到了預期新化合物。此姜黃素酚羥基衍生物是定向設計的目標產物，合成分離得純品后經過了核磁共振譜進行結構表征，經解譜，該化合物純度較好，是試驗設計的目標化合物。

本研究采用了乙酰水楊酰氯和姜黃素進行親核取代得到預期的產物，得到的產物較少，可能原因如下:（1）姜黃素原料藥用量比較少，使得產物較少；（2）尋找到的催化劑仍不是最佳的，使得產物較少；（3）無論是原料藥還是反應液，在轉移的過程中都會或多或少的損失，使得產物較少；（4）由于姜黃素和乙酰水楊酰氯在反應過程中有空間位阻，使得反應較少，生成的產物較少；（5）由于研究安全性及姜黃素與新藥物實體極性相差不大，所以在進行薄層色譜試驗及柱層析試驗時并不能找到最佳流動相，不能很好地分離，致姜黃素點提早出現，使得產物較少；（6）其他原料對試驗有影響，其他副產物較多，使得目標產物較少。

試驗中采用薄層色譜檢測反應進程，先從室溫開始反應，發(fā)現效果不是很好，依次嘗試每次升高10℃的方法來加速反應，結果發(fā)現35℃時收率較好，產物較明顯。繼續(xù)升溫時，收率呈下降趨勢，且副產物增多，可能是在升溫條件下產物不穩(wěn)定而分解所致。

綜上所述，根據收率的高低進行斷定，本合成研究最佳的溶劑為二氯甲烷，最佳催化劑為吡啶，最適宜的反應溫度為35℃，最佳反應時間為3 h，根據最佳分離條件0.2＜Rf（姜黃素）＜0.3、Rf（目標產物）＞0.3確定最佳流動相為石油醚-乙酸乙酯（3∶2，V/V）。本產物的合成經過多次優(yōu)化，得到較好結果，可為今后該類姜黃素衍生物的結構修飾奠定基礎。

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