灯盏乙素衍生物的合成及抗大鼠心肌缺血活性研究*

杨丽梅 ，顾 军 ，李建宇 ，代 皓 ，李灵芝

（1.天津医科大学药学院，天津 300070；2.武警医学院药物化学教研室，天津 300162；3.天津市职业与环境危害生物标志物重点实验室，天津 300162）

灯盏乙素衍生物的合成及抗大鼠心肌缺血活性研究*

杨丽梅1，顾 军2，3，李建宇2，3，代 皓2，李灵芝2，3

（1.天津医科大学药学院，天津 300070；2.武警医学院药物化学教研室，天津 300162；3.天津市职业与环境危害生物标志物重点实验室，天津 300162）

[目的]设计合成一系列灯盏乙素衍生物并测试其保护大鼠缺血性心肌细胞活性，并初步探讨构效关系。[方法]以灯盏乙素为原料，将其水解后与卤代烷反应合成一系列灯盏乙素苷元的醚类衍生物；采用噻唑蓝（MTT）法测试化合物对缺氧损伤大鼠心肌细胞的保护作用。[结果]合成3个中间体及13个目标化合物，其中化合物2、4、5对缺氧损伤大鼠心肌细胞保护作用强于阳性对照药。[结论]灯盏乙素结构中糖基的有无对活性影响不大；4’位羟基为保护缺血大鼠心肌细胞的活性必须基团。

灯盏乙素；合成；心肌缺血；构效关系

灯盏乙素具有扩张血管、增加心脏冠脉流量、增加脑血流量、降低脑血管阻力、提高血脑屏障通透性以及对抗由二磷酸腺苷引起的血小板凝集作用，其制剂已用于临床多年[1]。

本研究以灯盏乙素为先导化合物，将其水解后在苷元的结构基础上进行改造，合成一系列灯盏乙素衍生物，并以灯盏乙素为阳性药物对化合物进行了体外药理活性筛选，初步探讨构效关系，为进一步的研究提供参考。

1 实验部分

1.1 仪器与试药 DF-101B集热式恒温磁力搅拌器；3111型二氧化碳（CO2）培养箱（美国 Thermo for ma），680 酶标仪（美国 Bio－Rad）；灯盏乙素（＞90%）购自南京泽朗医药科技有限公司；噻唑蓝（MTT）购自北京鼎国生物技术开发中心；DMEM/F－12培养基购自Gibco公司。

1.2 化合物的合成

1.2.1 灯盏乙素苷元（2）的制备（灯盏乙素的水解） 0.5 g灯盏乙素置于100mL圆底烧瓶中，加入50mL 7%的盐酸－乙醇溶液，85℃下微沸回流至反应液基本澄清。趁热过滤，滤液中加入等量蒸馏水稀释，减压蒸除乙醇，有大量黄色固体析出。减压抽滤并用大量蒸馏水洗至中性，得灯盏乙素苷元粗品。

1.2.3 6，7，4’－三苄氧基－5－羟基黄酮（3）的合成 灯盏乙素苷元粗品100mg（约0.35mmol）溶于4mLN，N－二甲基甲酰胺，搅拌下加入无水碳酸钾212mg（1.54mmol），室温搅拌 10min。加入溴化苄0.21mL（1.75mmol），室温搅拌 12 h。将反应液倾入20mL 冰水中，乙酸乙酯萃取（30mL×2），合并有机层，减压浓缩，残渣经硅胶柱色谱分离（石油醚－丙酮＝ 3∶1），得 6，7，4’－三苄氧基－5－羟基黄酮 175mg，为淡黄色固体，收率为90%。改变无水碳酸钾及卤代烷的投料比以类似方法合成化合物4～11。

1.2.8 6,4’-二-O－苄基－灯盏乙素苄酯（12）的合成 灯盏乙素 300mg（0.65mmol）溶于 N，N－二甲基甲酰胺 6mL 中，加人溴化苄 0.38mL（3mmol）和无水碳酸钾 414mg（3mmol），室温搅拌 24 h。将反应液倾人20mL的冰水混合物中，乙酸乙酯提取（3×30mL），合并有机层，饱和氯化钠（NaCl）溶液洗涤，减压蒸馏，残余物硅胶柱色谱（二氯甲烷－甲醇＝20∶1）进行分离，得 6，4’－二－O－苄基－灯盏乙素苄酯320mg，为深黄色固体，收率67.3%。类似方法合成 13、14。

1.2.9 6，4’－二苄氧基－5，7－二羟基黄酮（15）的合成 化合物（2）100mg（0.14mmol）置于 25mL 圆底烧瓶中，加入15mL 7%的盐酸－乙醇溶液，85℃下微沸回流4 h。反应液用10mL蒸馏水稀释，二氯甲烷萃取（20mL×2），合并有机层，减压浓缩，制备薄层（二氯甲烷－甲醇＝20∶1） 分离得 6，4’－二苄氧基－5，7－二羟基黄酮 30mg，为黄色固体，收率为47.1%；类似方法由化合物 80mg（0.12mmol）制得 4’－O－苄基－灯盏乙素苄酯（16）20mg，为深黄色固体，收率为42.7%；由化合物 80mg（0.15mmol）制得 6，4’－二乙氧基－5，7－二羟基黄酮（17）28mg，为黄色固体，收率为 55.9%。

1.3 药理活性测试

1.3.1 实验分组 将接种于96孔板的原代大鼠心肌细胞分为正常对照组、缺氧模型组、阳性药物组和测试药组。

1.3.2 心肌细胞缺氧损伤模型的建立 取培养4 d的心肌细胞，换无血清DMEM/F-12培养基连续培养12 h后，用含有药物的无糖D-Hanks液[预先充入95%氮气（N2）-5%二氧化碳（CO2）混合气饱和30min]替代给药组的培养基，而后迅速将模型组和给药组移入95%N2-5%CO2混合气平衡过的单向气流缺氧装置，测氧仪监测排气口氧浓度（＜1%），于37℃电热恒温培养箱中培养6 h。用含10%胎牛血清的DMEM/F-12培养基替代正常组的培养基，并移入37℃、5%CO2培养箱中培养6 h。

1.3.3 MTT微量自动比色法测定吸光度 缺氧6 h后，每孔加入MTT溶液（5 g/L 20μL），继续培养4 h后，倒出板内液体，每孔加入二甲基亚砜（DMSO）150μL，充分震荡，用酶标仪于490 nm波长处测定吸光度（OD）值。

1.4 统计方法：应采用单因素方法分析。

2 结果

设计并合成16个灯盏乙素衍生物，包括3个中间体及13个目标化合物，相关化合物的结构及合成路线见图1。

对大鼠缺血性心肌细胞的体外活性测试表明，化合物2、4、5对缺氧损伤大鼠心肌细胞具有保护作用，吸光度值与模型组相比有显著性差异，效果与阳性药物灯盏花素相当。药理活性数据见表1。

3 讨论

灯盏细辛是中国传统中药，性味甘温，具有活血化瘀、止痛消积的功效。灯盏花素作为从中提取的有效成分，对心脑血管疾病有显著疗效，已用于临床多年，但其理化性质的缺陷阻碍了它的进一步推广。本文对灯盏乙素衍生物的药理活性测试提示：灯盏乙素中糖基的有无对活性影响不大；4’位羟基为影响最显著的活性必须基团；此外，化合物的脂溶性及空间结构对活性也有一定影响。以此为参考对灯盏乙素进行适当的结构改造能增强其抗血栓能力，使这一传统中药成分抗心脑血管疾病的作用得到更充分的发挥。

图1 灯盏乙素衍生物的合成路线Fig.1 Synthetic routeof derivatesof scutellarin

表1 灯盏乙素衍生物对大鼠原代心肌细胞存活的影响(±s，n=6)Tab.2 effectsof scutellarin derivativeson the primary myocardial cellssurvival(±s，n=6)

表1 灯盏乙素衍生物对大鼠原代心肌细胞存活的影响(±s，n=6)Tab.2 effectsof scutellarin derivativeson the primary myocardial cellssurvival(±s，n=6)

注：与模型组比较 *P<0.05,**P<0.01；化合物 3，6，8，10 不溶于二甲基亚砜，未进行活性测试。

组别正常组模型组阳性药物组（灯盏乙素）OD值0.517±0.054**0.286±0.051 0.402±0.078**0.424±0.041**0.413±0.024**0.419±0.050**0.268±0.029 0.259±0.018 0.222±0.020*0.333±0.046 0.278±0.011 0.234±0.027 0.292±0.015 0.278±0.011 0.323±0.018药品浓度(μmol/L)245791 1 12 13 14 15 16 17 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

[1]杨 莉.灯盏花制剂的临床应用[J].四川中医,2007,25(3):40-42.

Synthesisof scutellarin derivativesand study of their anti-heart ischem ia activities in rats

YANG Li-mei1,GU Jun2,3,LIJian-yu2,3,etal
（1.Pharmaceutialcollege，Tianjin MedicalUniversity，Tianjin 300070，China；2.DepartmentofPharmaceuticalChemistry，Medical CollageofChinese People’sarmed Police，Tianjin 300162，China；3.Tianjin Key Laboratory ofOccupationaland Environmental HazardsBiomarkers，Tianjin 300193，China）

[Objection]To design and synthesize a seriesof scutellarin derivatives for searching for their structure-activity relationship of protective effects on heart ischemia in Rats.[Methods]Using scutellarin as staring material,a series of ether derivatives based on scutellarein gained from scutellarin’s hydrolysiswere synthesized by reactingwith kinds of alkylogen,and then these compoundswere evaluated forprotective effectson Ischemicmyocardial cells in RatsusingMTTassay in vitro.[Results]The 3 intermediatesand 13 target compoundswere synthesized.The protection effectof compound 2,4,5 to ischemicmyocardial cells in ratswas better than the positive control.[Conclusion]The glucuronyl in the structure had little dedication on the activitiesofscutellarinwhile the 4’-OH wasessential.

scutellarin;synthesis;heartischemia;structure-activity relationship

R542.2

A

1672-1519(2010)03-0240-03

国家自然科学基金项目（20902110）；天津市自然科学基金项目（10JCYBJC14700）。

杨丽梅（1985－），女，硕士，主要从事天然产物的结构改造。

2010-02-20）