由黄连混合生物碱制备巴马汀

王道武, 郑金龙, 庞 雪, 张 龙

(吉林省石化资源与生物质源综合利用工程实验室,吉林 长春 130012)

黄连混合生物碱(A=1a+1b+1c+1d)是一类具有相同异喹啉结构特征的生物碱,当其2,3,9,10-位分别被甲氧基、亚甲二氧基、羟基取代时，分别为巴马汀(1a),药根碱(1b),小檗碱(1c)和黄连碱(1d)。1a在A中的含量很少，提取非常困难。1a具有广谱抗菌作用，临床上可用于治疗妇科炎症、菌痢、肠炎、呼吸道和泌尿道感染、外科感染及结膜炎[1]。并且具有抗炎[2]、抗肿瘤[3]等作用。

本文报道A经脱亚甲二氧基或甲氧基、加氢、甲基化、氧化反应完成生物碱转化制得1a(Scheme 1),总收率12%，其结构经1H NMR, IR和MS确证。且转化制得1a比由A提取所得1a的抗菌活性更高。由于1a资源匮乏、供应短缺、价格昂贵，因此具有很好的开发应用前景。

1 实验部分

1．1 仪器与试剂

X-6型精密显微仪(温度未经校正)；Bruker AVANCE 400 MHz型超导核磁共振仪(CDCl3为溶剂,TMS为内标)；Agilent 1100 LC/MSD Trap型电喷雾-离子阱质谱仪。

A按文献[4]方法制备;柱层析硅胶G254，青岛海洋化工有限公司；二氯甲烷，色谱级；其余所用试剂均为分析纯。

1.2 1a的制备

(1) 四羟基黄连总碱(2)的制备

Comp1a药根碱(1b)小檗碱(1c)黄连碱(1d)R1R2MeO-MeO-MeO-HO-O-O-O-O-R3R4-OMe-OMe-OMe-OMe-OMe-OMe-O-O

Scheme1

在圆底烧瓶中加入A 1.0 g(3 mmol)的二氯甲烷(30 mL)溶液，搅拌下于-40 ℃缓慢加入BBr30.8 mL的二氯甲烷(7.2 mL)溶液，加毕，于室温反应过夜。缓慢加入甲醇(5 mL)淬灭反应。抽滤，滤饼用二氯甲烷洗涤，干燥得深棕色固体20.84 g，产率97%, m.p.>320 ℃;1H NMRδ: 3.28(t,J=6.5 Hz, 2H), 5.43(m, 2H), 6.94(s, 1H), 7.58(s, 1H), 7.73(d,J=9.1 Hz, 1H), 7.85(d,J=9.3 Hz, 1H), 8.57(s, 1H), 9.77(s, 1H); ESI-MSm/z: 296.2。表征数据与文献[4]值一致。

(2) 四氢四羟基黄连总碱(3)的制备

在反应瓶中加入20. 6 g(2 mmol)的80%乙醇水(15 mL)溶液,催化剂无水碳酸钾1.0 g，每间隔10 min分三次共加入硼氢化钠0.3 g;搅拌下于室温反应6 h。抽滤，滤饼用95%乙醇重结晶得棕黄色粉末30.48 g,产率82%, m.p.237 ℃～238 ℃;1H NMRδ: 3.08(m, 2H), 3.19(m, 1H), 3.41(m, 2H), 3.79(m, 1H), 3.61(m, 1H), 4.41(d,J=16.2 Hz, 1H), 4.82(m, 2H), 4.85(d,J=16.2 Hz, 1H), 6.77(s, 1H), 6.78(d,J=8.7 Hz, 1H), 6.92(d,J=8.7 Hz, 1H), 6.93(s, 1H); IRν: 1 223, 1 492, 3 442 cm-1; ESI-MSm/z: 300.2。表征数据与文献[5]值一致。

(3) 四氢巴马汀(4)的制备

在反应瓶中加入30.4 g的甲醛(30 mL)溶液,搅拌下滴加碘甲烷0.6 mL，于室温反应30 min;于80 ℃反应5 h。冷却至室温,抽滤,滤液减压浓缩后用乙醚重结晶得白色固体40.145 g,产率36%, m.p.142 ℃～143 ℃;1H NMRδ: 3.87(s, 12H), 4.39(d,J=16.4 Hz, 1H), 6.63(s, 1H), 6.71(s, 1H), 6.85(s, 2H); IRν: 865, 1 030, 1 135, 1 610, 2 830, 2 935, 3 005 cm-1; ESI-MSm/z: 356.3。表征数据与文献[6]值一致。

(4)1a的制备

在反应瓶中加入40.1 g,混合溶剂[V(乙醇) ∶V(乙酸)=2 ∶1]5 mL,搅拌下回流使其完全溶解;加入催化剂醋酸钠0.3 g，于50 ℃滴加碘0.3 g的乙醇(10 mL)溶液，滴毕，于室温反应过夜。过滤，滤饼用95%乙醇重结晶后经硅胶柱层析[洗脱剂:V(甲醇) ∶V(氯仿)=1 ∶10]分离得淡黄色固体1a60 mg，产率61%, m.p.199 ℃～200 ℃;1H NMRδ: 3.30(d,J=5.4 Hz, 2H), 3.96(s, 3H), 4.03(s, 3H), 4.08(s, 3H), 4.28(s, 3H), 5.25(d,J=5.4 Hz, 2H), 6.74(s, 1H), 7.26(s, 1H), 7.48(s, 1H), 7.71(d,J=9.2 Hz, 1H), 8.01(d,J=9.2 Hz, 1H), 8.72(s, 1H), 0.32(s, 1H); IRν: 1 113, 1 224, 1 462, 1 605, 3 449 cm-1; ESI-MSm/z: 352.1。表征数据与文献[1]值一致。

2 结果与讨论

由黄连混合生物碱经脱亚甲二氧基或甲氧基、加氢、甲基化、氧化反应完成生物碱转化制得巴马汀的方法操作简单，解决了巴马汀从黄连混合生物碱中分离的技术困难，而且产率更高。在实验中，黄连混合生物碱虽然具有共同的母环结构，但其酚醚键所连的烷基各异，各个生物碱醚烷基的去甲基往往需要特定的反应条件，如何在适宜的条件下同时脱除所有甲基即是本实验研究的难点。另外，如何在温和的条件下进行多元酚的甲基化反应也是整条技术路线的关键。

[1] 陈太杰,夏文品,周金雁. 巴马亭的合成[J].中国医药工业杂志,2010,41(7):494-495.

[2] Prabal G, Gopinotha S K. Self-structure induction in single stranded poly(A) by small molecules:Studies on DNA intercalators,partial intercalators and groove binding molecular[J].Arch Biochem Biophys,2008,474(1):183-192.

[3] Zhang Z M, Jiang B, Zheng X X. Effect of L-tetrahydropalmatine on expression of adhesion molecules induced by lipopoysaccharides in human ambilical vein endothelium cell[J].China J Chin Mater Med,2005,30:861-864.

[4] 王道武,庞雪,胡江磊. 由黄连混合生物碱合成黄连碱[J].合成化学,2011,19(3):406-408.

[5] Eric Beausoleil, Cédric Chauvignac, Thierry Taverne,etal. Structure-activity relationship of isoform selective inhibitors of Rac1/1b GTPase nucleotide binding[J].Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters,2009,(19):5594-5598.

[6] Amarendra Patra, Arundhati Ghosh, Alok K Mitra. Alkaloids of stephania glabra[J].Journal of Medicinal Plant Research,1980,40:333-336.