积雪草酸含氮衍生物的合成与表征

冯中华，刘新宇，高雪琴，隋 悦，赵龙铉,2,*

（1. 辽宁师范大学 化学化工学院，辽宁 大连 116029；2. 辽宁师范大学 生物技术与分子药物研发辽宁省重点实验室，辽宁 大连 116029）

0 引言

天然产物是开发新药先导结构的重要来源[1]。三萜类是天然产物中最大的类别之一，其所含的已知化合物已超过20000种。在过去的几十年中，科研人员对五环三萜类化合物的药理活性有一系列报道，包括它们强大的预防和抗肿瘤潜力[2-4]。

积雪草酸（asiatic acid, AA）属于乌苏烷型五环三萜类化合物，主要从具有药用价值的热带植物积雪草中提取，化学结构见图1。该化合物具有多种药理作用，包括保肝[5]、抗阿尔茨海默病[6,7]、降糖[8,9]、降脂[10]、抗炎[11-13]、抗氧化[14]。此外，积雪草酸还能诱导几种肿瘤细胞的凋亡[15,16]、抑制肿瘤细胞的增殖[17]、增加结肠癌细胞对喜树碱治疗的敏感性[18]。近年来的一些研究表明，对积雪草酸进行化学结构修饰能提高其抗癌活性，如Goncalves等[19]报道的绝大部分积雪草酸含氟衍生物与积雪草酸相比，对几种肿瘤细胞具有更强的抑制作用。然而，已经合成并研究了其抗癌活性的积雪草酸衍生物的数量仍十分有限。因此，开发新的更有效的具有抗癌活性的积雪草酸衍生物具有重要的意义。此外，本实验室Tian等[20]以齐墩果酸（oleanolic acid, OA）和熊果酸(ursolic acid,UA)为先导化合物，在C-28位引入1,2-乙二胺，1,4-丁二胺，1,6-己二胺片段后，得到一系列OA和UA的含氮衍生物，其抗肿瘤活性明显优于先导化合物OA和UA。而AA与OA和UA具有相似的结构，AA仅比UA多两个羟基。故本文以AA为先导化合物，在C-28位导入乙醇酸连接片段后，然后分别与N-Boc乙二胺，N-Boc丁二胺，N-Boc己二胺进行偶联，最后脱除Boc保护基，得到6种新的积雪草酸含氮衍生物，以期新化合物具有更好的抗肿瘤活性。目标化合物的合成路线见图2。

图1 积雪草酸的化学结构

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

X-5型纤维熔点测定仪（温控型，温度未矫正），双光束 WGH-3型红外分光光度计，BRUKER-500MHz核磁共振仪（瑞士BRUKER公司）；所用试剂为分析纯或化学纯。

1.2 AA-1的合成和表征

具体合成步骤见文献[21]，得到了白色的固体产物AA-1：2,3,23-乙酰基积雪-12-烯-28-酸。

1.3 AA-2的合成和表征

具体合成步骤见文献[21]，得到了白色的固体产物 AA-2：2-（2,3,23-乙酰基积雪-12-烯-28-氧亚基-28-氧）乙酸。

图2 积雪草酸含氮衍生物的合成路线

1.4 化合物 AA-3a，AA-3b（（2,3,23-乙酰基积雪-12-烯-28）-酸-[1-（4-N-Boc-氨基-丁二氨基）-1-氧亚基]乙酯），AA-3c（（2,3,23-乙酰基积雪-12-烯-28）-酸-[1-（6-N-Boc-氨基-己二氨基）-1-氧亚基]乙酯）的合成通法（以AA-3a为例）。

将 AA-2（420.0 mg，0.62 mmol）、N-Boc-乙二胺（120.0 mg，0.75 mmol）、DMAP（91.5 mg，0.75 mmol）加入100 mL圆底烧瓶中，用无水二氯甲烷溶解，将反应冷却到 0℃。再将 EDCI（478.5 mg，2.50 mmol）溶于无水二氯甲烷中，逐滴加入反应液中，于0℃下搅拌5 min，然后室温下搅拌3 h。反应完毕减压蒸馏除去溶剂，反应得到的混合物用水和二氯甲烷进行萃取，并用饱和氯化钠溶液进行洗涤至中性，用无水硫酸镁对有机相进行干燥，过滤，减压蒸馏，得到白色粗产物。选择洗脱剂乙酸乙酯/石油醚（1:2, V:V）对粗产物进行加压柱层析，分离提纯，得到白色固体产物 AA-3a：(2,3,23-乙酰 基积 雪-12-烯-28)-酸-[1-(2-N-Boc-氨基-乙二氨基)-1-氧亚基]乙酯。

1.5 化合物 AA-4a，AA-4b（（2,3,23-乙酰基积雪-12-烯-28）-酸-[1-（4-氨基-丁二氨基）-1-氧亚基]乙酯），AA-4c（（2,3,23-乙酰基积雪-12-烯-28）-酸-[1-（6-氨基-己二氨基）-1-氧亚基]乙酯）的合成通法（以AA-4a为例）。

将AA-3a（146.2 mg，0.10 mmol）加入50 mL圆底烧瓶中，用无水二氯甲烷溶解，冷却到0℃下后加入三氟乙酸（TFA）（0.5 mL，4.16 mmol），将反应温度升至室温，搅拌2 h，反应结束后，在冰水浴下用0.1 mol/L NH3·H2O调节pH至9，得到的混合物用水和二氯甲烷进行萃取，有机相用无水硫酸镁干燥，过滤，减压蒸馏得到白色粗产物。选择洗脱剂二氯甲烷/无水甲醇（5:1, V:V）对粗产物进行加压柱层析，分离提纯，得到白色固体产物 AA-4a：（2,3,23-乙酰基积雪-12-烯-28）-酸-[1-（2-氨基-乙二氨基）-1-氧亚基]乙酯。

目标化合物的结构经过IR、1H NMR和13C NMR谱确证，其收率、物理常数及波谱数据见表1、表2和表3。

表1 目标化合物的物理常数及IR数据

表2 目标化合物的1H NMR数据

表3 目标化合物的13C NMR数据

2 结果与讨论

积雪草酸具有多种药理活性，近年来，其抗癌活性备受关注。为了更加详细的研究积雪草酸C-28位含氮衍生物的结构与活性之间的关系，我们做了以下工作：（1）以积雪草酸为先导化合物，将羟基进行乙酰基保护；（2）在C-28位引入乙醇酸连接片段；（3）接着分别与单侧被 Boc基团保护的两个氮之间间隔两个碳的乙二胺、两个氮之间间隔四个碳的丁二胺及两个氮之间间隔六个碳的己二胺进行偶联；（4）脱除Boc保护，共得到6种积雪草酸含氮衍生物。

3 结论

本文通过对积雪草酸的结构修饰，合成了6种新型积雪草酸含氮衍生物，对所合成的化合物进行IR、1H NMR和13C NMR表征，并得到确证。积雪草酸本身具有一定的抗肿瘤活性，与其结构相似的OA和UA的含氮衍生物已显示出良好的抗肿瘤活性，经过修饰后得到的积雪草酸含氮衍生物有望表现出更强的抗肿瘤活性。目标产物 AA-3a、AA-3b、AA-3c、AA-4a、AA-4b和AA-4c的活性研究正在进行中。

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