新型布洛芬衍生物的合成及其抗炎活性*

陈诗语，杭 琪，敖桂珍，候丙波，绪广林

(苏州大学 药学院，江苏 苏州 215123)

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新型布洛芬衍生物的合成及其抗炎活性*

陈诗语，杭 琪，敖桂珍，候丙波，绪广林

(苏州大学 药学院，江苏 苏州 215123)

以布洛芬为原料，依次与草酰氯和氨基酸(2a～2d)反应制得中间体布洛芬衍生物(3a～3d)；3与可缓慢释放H2S的5-对羟基苯基-1,2-二硫杂环戊烯-3-硫酮(4)经酯化反应，合成了4个新型的S-(+)-布洛芬衍生物(5a～5d)。α-溴乙酰氯与4经酯化反应制得5-(4-α-溴乙酰氧基)-苯基-1,2-二硫杂环戊烯-3-硫酮(6)；6与1经偶联反应合成了一个新型的S-(+)-布洛芬衍生物(7)，5和7的结构经1H NMR，IR和HR-MS表征。二甲苯致小鼠耳肿胀试验结果表明：5a，5c，5d和7均有较强的抗炎活性。

S-(+)-布洛芬衍生物；硫化氢供体；合成；抗炎活性

布洛芬[α-甲基-4-(2-甲基丙基)苯乙酸(1)]是一种具有优良的解热镇痛和抗炎抗风湿的非甾体抗炎药，临床应用非常广泛。然而，长期服用1会导致严重的胃肠道不良反应。最新研究表明，内源性硫化氢(H2S)广泛参与神经、心血管和消化等系统的生理功能调节，被认为是继NO和CO之后的第3种气体信号分子。H2S供体Lawesson试剂可显著减轻大鼠角叉菜胶诱导关节炎的肿胀和疼痛反应，调节白细胞、中性粒细胞、淋巴细胞和巨噬细胞的迁徙[1]。

双氯芬酸与缓慢释放H2S的供体5-对羟基苯基-1,2-二硫杂环戊烯-3-硫酮(4)的偶联产物S-diclofenac可显著地抑制脂多糖诱导的炎症和减少胃损伤，下调编码合成炎症介质NO，前列腺素和H2S酶的基因表达，减少血浆IL-1β/TNF-α和增加IL-10[2]。目前，1的H2S缓释化是降低其胃肠道不良反应的重要研究方向[3]。

本课题组在前期的研究中发现，1与4的直接偶联产物较易水解。为解决水解问题，本文以1为原料，依次与草酰氯和氨基酸(2a～2d)反应制得中间体布洛芬衍生物(3a～3d)；3与可缓慢释放H2S的4经酯化反应，合成了4个新型的S-(+)-布洛芬衍生物(5a～5d)。α-溴乙酰氯与4经取代反应制得5-(4-α-溴乙酰氧基)-苯基-1,2-二硫杂环戊烯-3-硫酮(6)；6与1经偶联反应合成了一个新型的S-(+)-布洛芬衍生物(7)，5和7的结构经1H NMR，IR和HR-MS表征。二甲苯致小鼠耳肿胀试验结果表明：5a，5c，5d和7均有较强的抗炎活性。

1 实验部分

1．1 仪器与试剂

XT-5型显微熔点仪(温度未校正)；Varian UNTIY INOVA 400MHz型核磁共振仪(CDCl3为溶剂，TMS为内标)；Nicolet AVATAR360FT-TR型红外光谱仪(KBr压片)；Micromass TOF-Ms型质谱仪。

3a～3d[4]和4[5]按文献方法合成；其余所用试剂均为分析纯。

1．2 合成

(1)5a～5d的合成(以5a为例)

在反应瓶中依次加入干燥THF 15mL，3a160mg(0.61mmol)，4152mg(0.67mmol)和苯并三氮唑-1-基氧基三(二甲基氨基)磷鎓六氟磷酸盐(BOP)323mg(0.73mmol)及三乙胺0.35mL(2.44mmol)，搅拌下于室温反应12h。加入乙酸乙酯15mL，依次用1mol·L-1琥珀酸溶液(3×15mL)，饱和NaHCO3溶液(3×15mL)和饱和食盐水(3×15mL)洗涤，无水MgSO4干燥，旋干溶剂后经硅胶柱层析[洗脱剂A：V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=6∶1]纯化得红色固体5a188mg。

用类似的方法合成红色固体5b～5d。

5a: 产率65.3%，m.p.134.7℃～135.7℃；1H NMRδ：7.70(m,1H,ArH),7.66(m,1H,ArH),7.40(s,1H,a-H),7.23(m,4H,ArH),7.13(d,J=7.1Hz,2H,ArH),5.92(t,J=5.2Hz,1H,NH),4.26(m,2H,e-H),3.66(q,1H,d-H),2.46(d,2H,b-H),1.86(m,1H,c-H),1.56(d,3H,d-CH3),0.90(d,6H,c-CH3)；IRν: 1750,1640cm-1;HR-MSm/z: Calcd for C24H26NO3S3{[M+H]+} 472.1069,found 472.1070。

5b: 产率54.3%，m.p.144.8℃～145.8℃；1H NMRδ: 7.96(d,2H,J=8.7Hz,ArH),7.81(s,1H,a-H),7.71(m,2H,ArH),7.24(d,J=3.3Hz,2H,ArH),7.05(d,J=8.0Hz,2H,ArH),4.34(m,1H,e-H),3.67(q,1H,d-H),2.38(d,2H,b-H),1.76(m,1H,c-H),1.42(d,3H,e-CH3),1.33(d,3H,d-CH3),0.82(d,6H,c-CH3)；IRν: 1752,1640cm-1；HR-MSm/z: Calcd for C25H27NO3S3Na {[M+Na]+} 508.1045,found 508.1062。

5c: 产率44.3%，m.p.99.2℃～100.2℃；1H NMRδ: 7.68(d,J=8.7Hz,2H,ArH),7.40(s,1H,a-H),7.23(m,4H,ArH),7.15(d,J=7.9Hz,2H,ArH),5.75(d,1H,e-H),3.64(q,1H,d-H),2.47(d,2H,b-H),2.26(m,1H,c-H),1.86(m,1H,CH in Pr),1.56(d,3H,d-CH3),0.89(m,12H,CH3in Pr)；IRν: 1754,1654cm-1；HR-MSm/z: Calcd for C27H31NaNO3S3{[M+Na]+} 536.1358,found 536.1355。

5d：产率42.1%，m.p.112.8℃～113.6℃；1H NMRδ: 7.65(m,2H,ArH),7.27(m,2H,ArH),7.22(s,1H,a-H),7.18(d,J=7.6Hz,1H,ArH),7.13(m,3H,ArH),7.09(m,2H,ArH),7.07(m,1H,ArH),7.03(m,1H,ArH),6.89(dd,J=1.6Hz,7.8Hz,1H,ArH),5.81(t,J=7.1Hz,1H,NH),5.00(m,1H,e-H),3.57(m,1H,d-H),3.14(m,2H,CH2in Bn),2.46(m,2H,b-H),1.84(m,1H,c-H),1.51(d,3H,d-CH3),0.89(d,6H,c-CH3)；IRν: 1754,1645cm-1;HR-MSm/z: Calcd for C31H31NO3S3Na {[M+Na]+} 584.1358,fund 584.1373。

(2)6的合成

向反应瓶中依次加入2-溴乙酸1.39g(10.0mmol)，无水吡啶1.22mL(15.0mmol)及二氯甲烷10mL，冰浴冷却；滴加草酰氯1.43mL的二氯甲烷(5mL)溶液，滴毕，加1滴DMF，搅拌下于室温反应2h。旋干溶剂得α-溴乙酰氯1.66g。

在反应瓶中依次加入干燥DMF 10mL,α-溴乙酰氯245mg(1.57mmol)，4296mg(1.31mmol)和无水吡啶0.128mL(1.57mmol)，搅拌下于室温反应6h。加入乙酸乙酯15mL，依次用1mol·L-1HCl溶液15mL和饱和食盐水(3×10mL)洗涤，无水Na2SO4干燥，旋干溶剂后经硅胶柱层析[洗脱剂：A=20∶1]纯化得红色固体6386mg，产率85.1%，m.p.159.1℃～160.1℃；1H NMRδ: 7.70(d,J=8.7Hz,2H,ArH),7.41(s,1H,a-H),7.30(d,J=8.7Hz,2H,ArH),4.34(s,2H,CH2O)。

(3)7的合成

在反应瓶中依次加入干燥DMF 10mL，4225mg(0.65mmol)，1133mg(0.65mmol)，无水K2CO3178mg(1.30mmol)和催化量KI，搅拌下于室温反应12h。加乙酸乙酯10mL，用水(3×10mL)洗涤，无水Na2SO4干燥，蒸除溶剂后经硅胶柱层析(洗脱剂：A=20∶1)纯化得红色固体7245mg，产率80.0%，m.p.61.3℃～62.3℃；1H NMRδ: 7.66(d,J=8.7Hz,2H,ArH),7.39(s,1H,a-H),7.22(m,4H,ArH),7.10(d,J=8.0Hz,2H,ArH),4.84(s,2H,CH2O),3.96(q,1H,d-H),2.44(d,2H,b-H),1.78(m,1H,c-H),1.56(d,3H,d-CH3),0.89(d,6H,c-CH3)；IRν: 1781.3,1741.4cm-1；HR-MSm/z: Calcd for C24H25O4S3{[M+H]+} 473.0909,found 473.0899。

2 结果与讨论

2．1 合成

5a～5d是以氨基酸作为连接臂将1与4偶联。实验中我们首先考虑在4的羟基上连上氨基酸。即先用叔丁氧羰基保护氨基酸的氨基，然后将其羧基与4成酯，最后用三氟乙酸脱保护基。但是在实验中，脱保护基的同时酯键总是优先断裂，又生成4，无法制得5a～5d。后改用芴甲氧羰酰基保护氨基酸的氨基，再与4成酯，最后用哌啶脱保护基。但是，虽然脱保护基反应可在几秒内完成，同时也伴随4的酯键断裂，仍未得到5a～5d。改变哌啶用量、反应温度和反应时间，改用乙二胺或四丁基氟化铵脱保护基，结果均是保护基与酯键同时断裂。最后采用的方法是将1依次与草酰氯和氨基酸反应得3a～3d；3a～3d与4酯化得5a～5d。

2．25a～5d和7的抗炎活性

表 1 5a～5d和7的抗炎活性Table 1 Anti-inflammatory activities of 5a～5d and 7

*p<0.05

参照文献[6]方法测试5a～5d和7的抗炎活性，其剂量为40μmol·kg-1，实验结果见表1。由表1可见，5a，5c，5d和7的抗炎活性较好，5c和5d的抑制率与阳性对照药阿司匹林相当;5a和7的抑制率超过50%，比阿司匹林抗炎活性强；与阴性对照组CMC-Na相比，5a，5c，5d和7具有显著性差异。值得注意的是，5b未表现抗炎活性，其原因可能是5b的溶解性较差。

3 结论

根据结构拼合原理，合成了5个新型的S-(+)-布洛芬衍生物5a～5d和7。二甲苯致小鼠耳肿胀试验结果表明：5a，5c，5d和7均有较强的抗炎活性。

[1] Ekundi Valentim E,Santos K T,Camargo E A,etal.Differing effects of exogenous and endogenous hydrogen sulphide in carrageenan-induced knee joint synovitis in the rat [J].Br J Pharmacol,2010,159(7):1463-1474

[2] Li L,Rossoni G,Sparatore A,etal.Anti-inflammatory and gastrointestinal effects of a novel diclofenac derivative[J].Free Radical Biology Medicine,2007,42(5):706-719

[3] Lee I,Cryer B.Epidemiology and role of nonsteroidal antiinflammatory drugs in causing gastrointestinal bleeding[J].Gastrointestinal Endoscopy Clinics of North America,2011,21(4):597-612

[4] 宋恒,黄彬,敖桂珍,等.S-(+)-布洛芬衍生物的合成[J].化学试剂,2013,35(7):653-654

[5] 楚小晶,张英,乔春华,等.罗丹宁衍生物的合成及抗肿瘤活性[J].中国药科大学学报,2013,44(2):113-116

[6] Xu G L,Du Y F,Cheng J G,etal.Inhibition of inflammatory mediators contributes to the anti-inflammatory activity of KYKZL-1via MAPK and NF-κB pathway[J].Toxicology and Applied Pharmacology,2013,272(1):221-229.

SynthesisandAnti-inflammatoryActivitiesofNovelIbuprofenDerivatives

CHEN Shi-yu,HANG Qi,AO Gui-zhen,HOU Bing-bo,XU Guang-lin

(College of Pharmaceutical Science,Soochow University,Suzhou 215123,China)

Four intermediates(3a～3d),ibruprofen derivatives,were prepared by reaction of ibuprofen with oxalyl chloride then amino acid(2a～2d),respectively.Four novelS-(+)-ibuprofen derivatives(5a～5d)were synthesized by the esterification reaction of3with H2S controlled-release donor(5-p-hydroxyphenyl-1,2-dithicydopentene-3-thione)(4).An intermediate 5-4-(α-bromoacetoxy)-phenyl-1,2-dithio-cyclopentene-3-thione(6)was prepared by esferificationtion reaction of bromoacetyl chloride with4.A novelS-(+)-ibuprofen derivative(7)was synthesized by the coupling reaction of6with1.The structures of5and7were characterized by1H NMR,IR and HR-MS.The results of anti-inflammation by xylene-induced mice ear swelling showed that5a,5c,5dand7exhibited better anti-inflammatory activities．

S-(+)-ibuprofen derivative；hydrogen sulfide donor；synthesis；anti-inflammatory

2013-10-18;

2014-07-25

江苏高校优势学科建设工程项目；苏州市科技计划项目(SYS201317)

陈诗语(1990-)，女，汉族，江苏扬州人，硕士研究生，主要从事药物合成的研究。

敖桂珍，副教授，E-mail: aoguizhen2007@sohu.com

O626.2；R914.5

A

1005-1511(2014)06-0781-04