含肟酯类姜黄素衍生物的合成及其抗病毒活性*

仇秋娟, 薛 伟, 卢 平, 王贞超, 魏 学

(贵州大学 精细化工研究开发中心 绿色农药与农业生物工程国家重点实验室培育基地 教育部绿色农药与生物工程重点实验室,贵州 贵阳 550025)

随着科学技术的发展以及人们对生物资源的开发利用，对天然产物的药物开发已经成为药物研究领域的热点之一。姜黄素因具有抗菌、抗氧化、抗癌、抗病毒等多种生物活性而引起药物研究人员的极大兴趣。近几年来，人们以姜黄素为先导化合物，进行深层次药物开发的研究不断涌现。

1,5-二取代芳基-1,4-戊二烯-3-酮作为天然姜黄素衍生物，具有广泛的生物活性，相关分子设计、合成和生物活性的研究工作引起广泛关注[1～5]。王振宁等[6]设计采用含有吡唑环的醛分别和丙酮、环戊酮与环己酮反应，合成了一系列1,5-二取代吡唑基-1,4-戊二烯-3-酮姜黄素衍生物，初步生物活性测试结果表明，部分化合物有一定的抗TMV活性。赵承光等[7]采用活性基团拼接法将含氟苯甲醛与酮反应，合成了含氟单羰基姜黄素衍生物，抗肿瘤活性测试(MTT法)结果表明，部分化合物对肿瘤细胞有较强的选择性抑制活性，其中2,6-二(4-氟亚苯基)环己酮和2,6-二(2-氟亚苯基)环己酮的抗肿瘤谱广，活性较好。肟酯类化合物[8～10]是一类重要的活性化合物，大多具有杀虫活性，也具有抑菌、抗病毒及除草活性，大多数有高效、低毒、低残留等优点，因此长期以来得到广泛的研究和应用，越来越成为药物研究者关注的焦点。

Scheme 1

为了寻找高效抗黄瓜花叶病毒(CMV)的活性新化合物，本文以前期工作[6，10]为基础，将肟酯引入姜黄素衍生物1-邻羟基苯基-5-对氯苯基-1,4-戊二烯-3-酮(1)中，合成了11个新型不对称1,5-二取代-1,4-戊二烯-3-酮肟酯类姜黄素衍生物(7a～7i,8a和8c, Scheme 1)，其结构经1H NMR, IR和元素分析表征。初步生物活性测试结果表明，部分化合物具有一定的抗CMV活性。

如Scheme 1所示，1经苄氯(或对氟苄氯)醚化制得1-邻苄氧苯基-5-对氯苯基-1,4-戊二烯-3-酮(2)或1-邻(4-氟苄)氧苯基-5-对氯苯基-1,4-戊二烯-3-酮(3)。2或3经肟化制得1-邻苄氧基苯基-5-对氯苯基-1,4-戊二烯-3-酮肟(4)或1-邻(4-氟苄)氧苯基-5-对氯苯基-1,4-戊二烯-3-酮肟(5)。4与芳酰氯(6a～6i)发生酰化反应合成了7a～7i； 5与6a或6c通过酰化制得8a或8c。

1 实验部分

1．1 仪器与试剂

X-4型数字显微熔点仪(温度计未校正);JOEL-ECX 500 Hz型核磁共振仪(CDCl3为溶剂, TMS为内标);VECTOR 22型红外光谱仪(KBr压片);Elementar Vario Ⅲ型元素分析仪。

1参照文献[11～13]方法合成;其余所用试剂均为化学纯或分析纯。

1.2 合成

(1)2和3的合成

在三口瓶中依次加入14.73 g(20 mmol), KI 0.59 g(3.36 mmol), K2CO33.86 g(28 mmol)和丙酮100 mL，搅拌均匀后缓慢加入苄氯3.20 g(20 mmol)(2 min内完全溶解得深红色溶液),回流反应2 h[TLC跟踪,展开剂：V(石油醚) ∶V(乙酸乙酯)=2 ∶1]。过滤,滤液(黄色透明)旋蒸脱溶后用丙酮重结晶得黄色固体24.40 g，产率68%, m.p.121 ℃～123 ℃。

以对氟苄氯代替苄氯，用类似方法合成黄色针状晶体34.56 g，产率67%, m.p.97 ℃～99 ℃。

(2)4和5的合成[7]

在三口瓶中依次加入23.75 g(10 mmol),盐酸羟胺1.29 g(20 mmol),吡啶20 mL和乙醇35 mL，剧烈搅拌使其在2 min内完全溶解得深黄色溶液，于室温反应7 h(TLC跟踪)。旋蒸脱溶，加氯仿15 mL，用5%盐酸调至pH 5～6，用水(3×25 mL)洗涤，无水硫酸钠干燥，旋蒸脱溶得黄色黏稠物，静置析晶，用无水乙醇重结晶得白色固体42.90 g，产率70%, m.p.169 ℃～171 ℃。

以3代替2，用类似方法合成白色固体53.05 g，产率68%, m.p.138 ℃～140 ℃。

(3) 1-(2-苄氧基苯基)-5-(4-氯苯基)-1,4-戊二烯-3-酮肟酯(7a～7i)的合成(以7a为例)

在三口瓶中依次加入40.60 g(1.5 mmol)，吡啶2 mL和氯仿15 mL，搅拌下冰浴冷却至3 ℃时滴加酰氯6a1.5 mmol，于0 ℃～5 ℃反应10 h[TLC跟踪,展开剂：V(正己烷) ∶V(乙酸乙酯)=2 ∶1]。用10% NaHCO3溶液调至pH 8，用水(3×5 mL)洗涤，无水硫酸钠干燥，旋蒸脱溶得黄色黏稠物,用丙酮/石油醚重结晶得7a0.33 g。

用类似方法合成7b～7i。以5代替4，用类似方法合成8a和8c。

2 结果与讨论

7和8的实验结果见表1，表征数据见表2。

2.1 7和8的IR分析

由表2可见，7和8在1 635 cm-1附近的吸收峰为N=C伸缩振动的吸收；在1 749 cm-1处出现的吸收峰为肟酯的C=O伸缩振动的吸收，可与其他羰基化合物相区别；由于C-O-N比C-O-C极性增大，吸收增强，C-O-N为非对称伸缩振动的吸收出现在了1 267 cm-1，且为第一吸收，这几个特征吸收足以证明姜黄素衍生物肟酯中肟酯结构的存在；苯环的骨架振动吸收峰在1 595 cm-1, 1 506 cm-1和1 460 cm-1。由此可推测7和8为含有肟酯结构的目标化合物。

2.2 7和8的抗CMV活性

以长势一致的苋色藜做枯斑寄主，用毛笔将CMV病毒人工摩擦接种于撒有金刚砂的适龄叶片上，30 min后用清水将叶片清洗干净，光照培养90 min。准确称取适量供试药品于称量瓶中，加DMF 30 μL使其充分溶解，若不溶加至50 μL，用含1%Tween 20水溶液500 mg·L-1的供试药液。另取2%宁南霉素水剂125 μL，加DMF 30 μL，含1%Tween 20水溶液5 mL，配成500 mg·L-1宁南霉素溶液。分别涂施500 mg·L-1供试药液和宁南霉素溶液在左半叶，右半叶以溶媒为对照，每药剂处理3株，每株6片叶。随后在光照培养箱中保湿培养，控制温度(28±1) ℃，光照10 000 Lux， 6 d～7 d后观察并记录产生枯斑的数目。按下式计算枯斑抑制率(X/%)，结果见表3。

表1 7和8的实验结果

表2 7和8的表征数据

式中：CK为对照组(右半叶)枯斑数(个)，T为药液处理组(左半叶)枯斑数(个)

表 3 7和8对CMV的活体治疗效果

由表3可知，在500 μg·mL-1剂量时，7a,7e和8a对CMV的枯斑抑制率分别为41.3%, 45.5%和46.9%，较接近于对照药宁南霉素(64.7%)，总体上7和8对CMV具有一定的抑制效果。从构效关系讨论，当苯甲酸上取代基为供电子基团时，如7a和7e，活性有所提高；在酚羟基上引入4-氟苄基时、苯甲酸上取代基为供电子基(8a)时，活性也有所增加，说明氟的引入(与7a相比)，提高了化合物的抗CMV活性。

3 结论

以姜黄素衍生物为先导化合物，针对其结构中具有羰基特点，引入肟酯活性基团进行结构修饰，合成了不对称1,5-二取代-1,4-戊二烯-3-酮肟酯类化合物(7和8)。

初步生物活性测试结果表明，7和8对CMV都具有一定的抑制效果，其中7a,7e和8a的治疗效果比较明显。本工作为研究通过对姜黄素衍生物的结构修饰提高抗病毒活性，筛选出具有高抗CMV活性的化合物奠定了一定的技术基础。

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