夏 春,徐 陈,谢 强,周本国
(1.四川省烟草公司泸州市公司,四川 泸州646000;2.合肥工业大学食品与生物工程学院,安徽 合肥230009;3.安徽省农业科学院烟草研究所,安徽 合肥230031)
紫檀芪(Pterostilbene,A)是一种多存在于蓝莓、葡萄、西红柿等浆果中的反式二苯乙烯类化合物[1]。紫檀芪是白藜芦醇的二甲基衍生物,白藜芦醇3,5位的两个酚羟基被甲氧基取代得紫檀芪[2]。紫檀芪和白藜芦醇具有相似的生物活性,包括神经保护、抗肿瘤和抗血脂障碍,以及治疗糖尿病等。与白藜芦醇相比,紫檀芪由于3,5位的甲氧基取代了羟基,使得其亲脂性和口服吸收率增加,半衰期延长,具有更高的生物利用度[3-4]。
图1 紫檀芪的化学结构
近年来,紫檀芪由于其广泛的生物活性受到了广大研究者的关注。经研究,紫檀芪可抑制非小细胞肺癌(NSCLC)的增殖,促进非小细胞肺癌(NSCLC)的凋亡和死亡[5];抑制乳腺癌细胞的增殖,诱导乳腺癌细胞的凋亡;促进肿瘤坏死因子相关凋亡,诱导配体(TRAIL)抵抗的三阴性乳腺癌(TNBC)细胞凋亡[6]。同时,紫檀芪在治疗食管癌方面也有一定的作用,可以增加ROS 水平和降低食管癌细胞中谷胱甘肽的水平,参与食管癌细胞凋亡的过程,从而抑制食管癌细胞的增殖[7-8]。
本课题组以紫檀芪甲酰化产物为母体,合成了一系列紫檀芪衍生物。研究表明,有些衍生物对烟草花叶病毒(TMV)具有良好的抑制作用。为了更高效地合成紫檀芪的衍生物,筛选更加高效的TMV抑制剂,我们优化了紫檀芪甲酰化中间体的合成工艺,为后续研究奠定了基础。
电子天平;紫外分光光度计;磁力加热搅拌器;旋转蒸发仪;真空干燥箱;鼓风干燥机。
紫檀芪;无水碳酸钾;对氟溴苄;三氯氧磷;N-N 二甲基甲酰胺;乙腈;丙酮;二氯甲烷;石油醚;以上试剂均为AR级。
图2 (E)-2-(4-((4-氟苄基)氧)苯乙基烯)-4,6-二甲氧基苯甲醛的合成路线
如图2 所示:以紫檀芪(A)为原料,与对氟溴苄进行取代反应,得到中间产物(B),(B)经Vilsmeier-Haack反应生成目标产物(E)-2-(4-((4-氟苄基)氧)苯乙基烯)-4,6-二甲氧基苯甲醛(C)。
1.3.1 (E)-1-(4-((4-氟苄基)氧)苯乙基烯))-3,5-二甲氧基苯(B)的合成
精密称取5 mmol紫檀芪(A)置于100 mL圆底烧瓶中,加入30 mL乙腈使其溶解,再加入5 mmol 无水碳酸钾,置于磁力加热搅拌器中加热回流反应,TLC 检测。约18 h后反应停止,浓缩溶剂,柱层析分离(石油醚∶乙酸乙酯为4∶1)得白色固体,收率为81.32%。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ 7.50-7.48(m,6H),7.45(ddd,J=8.7,5.1,2.0 Hz,18H),7.13-7.08(m,14H),7.05(s,4H),6.98(dt,J=6.9,3.9 Hz,17H),6.68(d,J=2.2 Hz,12H),6.41(t,J=2.2 Hz,6H),5.07(s,12H),3.86(s,37H).13C NMR(101 MHz,CDCl3)δ 163.76(s),161.31(s),160.97(s),158.39(s),139.62(s),132.60(d,J=3.2 Hz), 130.32 (s), 129.38 (d, J= 8.2 Hz), 128.63 (s),127.85(s),126.81(s),115.66(s),115.45(s),115.05(s),104.34(s),99.63(s),69.38(s),55.39(s).
1.3.2 (E)-2-(4-((4-氟苄基)氧)苯乙基烯)-4,6-二甲氧基苯甲醛(C)的合成
精密称取B(2 mmol,0.729 g)溶于20 mL 乙腈中,冰浴条件下缓慢滴加POCl31.2 mL,滴加完毕后,置于常温磁力搅拌器中进行反应,TLC检测,约2 h后反应结束。将反应液倒入冰水中进行淬灭,滴加饱和氢氧化钠溶液中和,调节pH 至中性偏碱[9],至大量黄色固体析出停止搅拌,抽滤,干燥,柱层析分离(二氯甲烷∶石油醚为3∶1)得化合物(E)-2-(4-((4-氟苄基)氧)苯乙基烯)-4,6-二甲氧基苯甲醛,收率为76.57%。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ 10.56-10.55(m,1H),8.09(d,J=16.2 Hz,1H),7.56-7.51(m,2H),7.46-7.42(m,2H),7.10(ddd,J=9.6,5.8,2.5 Hz,2H),6.98(ddd,J=8.3,7.3,5.9 Hz,3H),6.77(d,J=2.2 Hz,1H),6.41(d,J=2.2 Hz,1H),5.07(s,2H),3.94(s,3H),3.92(s,3H).13C NMR(101 MHz,CDCl3)δ 190.73(s),165.05(s),164.58(s),163.75(s),158.62(s),143.17(s),132.60(d,J=3.2 Hz),132.05(s),130.42(s),129.40(d,J=8.2 Hz),128.43(s),125.84(s),116.11(s),115.64(s),115.43(s),115.02(s),103.35(s),96.98(s),69.36(s),55.91(s),55.59(s).
对中间产物B的合成工艺进行研究,主要从紫檀芪与对氟溴苄的取代反应考查投料比(紫檀芪∶对氟溴苄),反应溶剂(丙酮、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺)对收率的影响,并给出最优的合成工艺条件。
固定反应溶剂为乙腈,考查紫檀芪∶对氟溴苄为1∶1,1∶1.2,1∶1.5时对收率的影响,如表1所示。
表1 投料比对反应的影响
由表1可知,投料比对反应影响显著,投料比过低,取代反应进行不完全;投料比过高,副产物增多。当紫檀芪∶对氟溴苄为1∶1.2时,收率达到81.32%。
固定投料比(紫檀芪∶对氟溴苄为1∶1.2),分别选择丙酮、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺为反应溶剂,加热回流进行反应,实验结果如表2所示。
表2 反应溶剂对反应的影响
由表2 可知,反应溶剂对反应影响显著,温度过高或过低都会导致副产物增多,反应溶剂为乙腈时,收率最高,为80.86%。
综上,中间产物(E)-1-(4-((4-氟苄基)氧)苯乙基烯)-3,5-二甲氧基苯(B)的最优合成工艺条件:紫檀芪∶对氟溴苄为1∶1.2,反应溶剂为乙腈时,收率可达到81.32%。
以紫檀芪为原料,经四氟溴苄取代得(E)-1-(4-((4-氟苄基)氧)苯乙基烯))-3,5-二甲氧基苯,考查了投料比(紫檀芪∶四氟溴苄)、反应溶剂对其收率的影响。当反应溶剂为乙腈,投料比为1.2 时,收率最高,为82.31%。(E)-1-(4-((4-氟苄基)氧)苯乙基烯))-3,5-二甲氧基苯经Vilsmeier-Haack 反应生成目标产物2-(4-((4-氟苄基)氧)苯乙基烯)-4,6-二甲氧基苯甲醛,收率为76.57%。