酰基化柚皮素肟的合成与表征

尹民海, 汤希雁, 刘志平, 黄燕敏

酰基化柚皮素肟的合成与表征

尹民海, 汤希雁, 刘志平*, 黄燕敏

（南宁师范大学化学与材料学院， 广西 南宁 530001）

柚皮素降血糖、降血脂、抗肿瘤、抗菌、抗氧化等作用的活性成分。以柚皮素与盐酸羟胺反应得到4-肟基柚皮素，然后与酰氯或乙酸酐通过选择性酯化合成了6种酰化柚皮素肟3a-3f，其结构经核磁氢谱和高分辨质谱进行了表征。

柚皮素；乙酰化；肟

柚皮苷及柚皮素是芸香科植物柚中的一种活性成分，属于二氢黄酮类化合物,也存在于橙子、枳实、菝葜等植物中，具有降低血糖、抗氧化、预防和抵抗肿瘤、抗病毒、提高免疫力等多种功效。近年来，关于柚皮素及衍生物用于抗氧化[1]、抗肿瘤[2-3]、保肝作用[4]等方面的研究屡有报道。如Apak R[5]将柚皮素与盐酸羟胺作用合成了具有强抗氧化作用的柚皮素肟，对羟基自由基、超氧自由基等具有明显的清除作用明显；文利[6]等以柚皮素能调控糖尿病肾病大鼠肾组织中细胞外基质蛋白的合成，减轻肾脏病理损害，从而起到保护肾脏的作用；薛敏等合成的柚皮素-7-O-乙酸酯和柚皮素-7-O-丙酸酯对二磷酸腺苷诱导的兔体外和大鼠体内血小板聚集有显著的抑制活性[7]；李沛波等还研究了柚皮苷和柚皮素的镇咳, 祛痰,抗肺部炎症等药理作用,发明了一种用于止咳, 化痰和平喘的柚皮苷药物组合物及其制剂，目前已完成了Ⅰ期临床试验研究[8-9]，该药物组合物含柚皮苷的含量为27.5～275 mg、盐酸非索非那丁含量为30～300 mg, 能治疗各种原因引起的咳嗽和痰多,以及治疗咳嗽变异性哮喘,该药物组合物可加入常规辅料,根据任何常规方法制备成止咳,化痰和平喘的药物,组合物的药效优于柚皮苷或盐酸非索非那丁单独应用时的药效。

并将柚皮苷研制成国家一类新药,柚皮素为二氢黄酮母核结构,其水溶性相对较低，生物利用度较低。以柚皮素为先导化合物半合成活性药物分子，对提高柚皮素的生物利用度及应用价值具有重要意义。本题组曾从柚皮苷出发，经水解、醚化、肟化等步骤合成了多种结构的柚皮素肟及柚皮素肟醚类化合物，噻唑蓝（MTT）蛋白染色法体外抑制肿瘤增值活性测试显示对人胃癌细胞SGC-7901有较好的抑制活性，部分化合物IC50值介于10～16μmol·L-1 [10-11]。为对比柚皮素酚羟基上引入不同数量酰基基团后对底物活性的影响，本文分别在柚皮素母体上引入了乙酰基及金刚烷基，合成了6种不同数量酰基取代的柚皮素肟类衍生物，合成路线见图1。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

傅立叶红外光谱仪Nicolet Avater FT-IR 360；Bruker AvanceⅢ-300M型核磁共振仪；Waters Xevo G2 QT质谱仪；实验试剂均为分析纯。

1.2 实验方法

1.2.1 柚皮素肟（2）的制备

柚皮素肟（2）的制备方法参照文献[10]进行。100 mL烧瓶中加入柚皮素(0.272 g)、三水合醋酸钠(0.156 g）、盐酸羟胺(0.084 g)及95%乙醇15 mL, 搅拌油浴升温至80 ℃反应 6 h。 TLC 监测反应进程, 待原料点消失后旋转减压蒸干, 加适量水乙酸乙酯萃取3次, 用饱和NaHCO3和饱和食盐水反萃, 无水硫酸钠干燥有机相，蒸干, 并用适量70%的乙醇重结晶得白色固体0.256 g, 产率89%。1H NMR (C2D6O, 300 MHz) δ: 2.78(dd,＝17.4, 12.9 Hz, 1H, 3a-H), 3.46 (dd,＝17.4, 3.0Hz, 1H, 3b-H), 5.06 (dd,＝12.0, 3.0 Hz, 1H, 2-H), 5.98(d,＝2.1 Hz, 1H, 8-H), 6.01 (d,＝2.1 Hz, 1H, 6-H),6.90 (dd,＝8.7, 2.1 Hz, 2H, 3',5'-H), 7.39 (dd,＝8.4, 2.1Hz, 2H, 2',6'-H), 8.58 (s, 1H, N-OH), 8.61 (s, 1H, 7-OH),10.40 (s, 1H, 4'-OH), 12.04 (s, 1H, 5-OH). HR-ESI -MS [M＋H]＋：288.087 8（calcd for C15H14NO5:288.087 2。

1.2.2 乙酰化柚皮素肟的（3a、3b）的制备

在50 mL圆底烧瓶中加入0.287 g柚皮素肟(2)溶解在8 mL二氯甲烷中，在冰水冷却下加入0.1 mL三乙胺，缓慢滴入0.5 mL乙酰氯，维持低温反应0.5 h后自然升温到室温继续搅拌2 h。加入适量水，二氯甲烷萃取，有机层无水硫酸钠干燥。硅胶柱层析（石油醚-乙酸乙酯5∶1）分离，得白色固体3a和3b。

7-O-乙酰基柚皮素肟（3a）：白色固体0.148 g，产率45%。1H NMR (C2D6O, 300 MHz): 2.18 (3H,s, CH3), 2.77 (1H, dd,=17.4, 3.0Hz, 3b-H),3.45 (1H, dd,=17.1, 13.2Hz, 3a-H), 4.98(1H, d,=13.2, Hz, 2-H),6.33 (1H, d,=2.4Hz, 8-H),6.33 (1H, d,=2.4Hz, 6-H), 6.96 (2H, d,=8.4Hz, 3’,5’-H), 7.37 (2H, d,=8.4, Hz, 2’,6’-H), 8.61(s, 1H, 4’-OH), 11.86 (1H, s, 5-OH). HR-ESI-MS [M+H]+: 330.0991 (calcd for C17H16NO6: 330.0978)。

4’,7-O-二乙酰基柚皮素肟（3b）：白色固体0.137 g，产率37%。1H NMR (CDCl3, 300 M) δ:2.32 (3H, s, CH3), 2.34 (3H, s, CH3), 2.81 (1H, dd,=17.1, 3.0Hz, 3b-H), 3.47 (1H, dd,=17.1, 13.2Hz, 3a-H), 5.01 (1H, dd,=13.2, 3.0Hz, 2-H), 6.33 (1H, d,=2.1Hz, 8-H), 6.34(1H, d,=1.8Hz, 6-H), 6.95 (2H, d,=8.4, Hz, 3’,5’-H), 7.36 (2H, d,=8.4Hz, 2’,6’ -H), 11.82 (1H, s, 5-OH). HR-ESI-MS [M+H]+: 372.1099 (calcd for C19H18NO7:372.1083)。

1.2.3 乙酰化柚皮素肟的（3c、3d）的制备

50 mL圆底烧瓶中加入0.287 g柚皮素肟(2)，滴入3.0 mL乙酸酐及3d浓硫酸，油浴升温至60 ℃搅拌反应3 h，原料点逐渐消失后冷却，加适量水用乙酸乙酯萃取，有机层用饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤，无水硫酸钠干燥后硅胶柱层析分离（石油醚-乙酸乙酯10∶1)，得无色油状物3c和3d。

4’,5,7-O-三乙酰基柚皮素肟（3c）：无色油状0.140 g，产率34%。1H NMR (CDCl3, 300 M) δ:2.16 (3H, s, -CH3), 2.30 (3H, s, -CH3), 2.46 (3H, s, -CH3), 2.77 (1H, dd,=17.1, 12.9Hz, 3a-H), 3.48 (1H, dd,=17.1, 2.7Hz, 3b-H), 4.97 (1H, dd,=12.9, 2.7Hz, 2-H), 6.40 (1H, s, N-OH), 6.60 (1H, d,=2.4Hz, 8-H), 6.74(1H, d,=2.1Hz, 6-H), 6.83(2H, d,=8.7Hz, 3’,5’-H), 7.26 (2H, d,=8.7Hz, 2’,6’-H). HR- ESI-MS [M+H]+: 414.1205 (calcd for C21H19NO8:414.1189)。

4,4’,5,7-O-四乙酰基柚皮素肟（3d）：无色油状0.191 g，产率42%。1H NMR (CDCl3, 300M) δ: 2.15 (3H, s, CH3), 2.27 (3H,s, CH3), 2.31 (3H, s, -CH3), 2.44 (3H,s, CH3), 2.80 (1H, dd,=16.8, 2.7Hz, 3b-H), 3.54 (1H, dd,=16.8, 13.5Hz, 3a-H), 5.10 (1H, dd,=13.2, 2.4Hz, 2-H), 6.61 (1H, d,=2.4Hz, 8-H), 6.76 (1H, d,=2.1Hz, 6-H), 7.16 (2H, d,=8.4, Hz, 3’,5’-H), 7.46 (2H, d,=8.4Hz, 2’,6’ -H).HR-ESI-MS [M+H]+: 456.1313 (calcd for C23H22NO9:456.1295)。

1.2.4 金刚烷酰化柚皮素肟的（3e、3f）的制备

20 mL圆底烧瓶中加入干燥的金刚烷甲酸0.122 g及亚硫酰氯2 mL，在N2保护下于80 ℃回流1 h，减压蒸干剩余SOCl2后滴加二氯甲烷溶解。再称取0.287 g柚皮素肟(2)溶于10 mL二氯甲烷，滴加3滴N,N-二甲基甲酰胺，冰水冷却下分批次滴入新制备的金刚烷甲酰氯反应2h。减压蒸干溶剂，加适量蒸馏水，乙酸乙酯萃取3次，有机层无水硫酸钠干燥后硅胶柱层析分离（石油醚-乙酸乙酯8∶1)，得白色固体3e和油状物3f。

7-O-金刚烷甲酰基柚皮素肟（3e）：白色固体0.272 g，产率61%。1H NMR (C2D6O, 300M) δ: 1.74 (6H, s, CH2×3), 1.98 (6H, s, CH2×3), 2.00 (3H, s, CH×3),3.06 (1H, dd,=17.1, 12.3Hz, 3a-H),3.48 (1H, dd,=17.1, 3.0Hz, 3b-H), 5.15 (1H, dd,=12.3, 3.0Hz, 2-H), 6.01 (1H, d,=2.1Hz, 8-H),6.07 (1H, d,=2.1Hz, 6-H), 6.92 (2H, d,=8.4Hz, 3’,5’-H),7.40 (2H, d,=8.4 Hz, 2’,6’-H), 8.62 (1H, s, N-OH), 9.19 (1H, s, 4’ -OH),11.09 (1H, s, 5-OH). HR-ESI-MS [M+H]+: 450.1938 (calcd for C26H28NO6: 450.1917)。

4’,7-O-金刚烷甲酰基柚皮素肟（3f）：白色固体0.092 g，产率15%。1H NMR (CDCl3, 300M) δ: 1.74 (6H, s, CH2×3), 1.76 (6H, s, CH2×3), 1.98 (6H, s, CH2×3), 1.99 (6H, s, CH2×3), 2.02 (3H, s, CH×3),2.05 (3H,s, CH×3), 3.05 (1H, dd,=17.1, 12.3Hz, 3a-H),3.46 (1H, dd,=17.1, 3.0Hz, 3b-H), 5.13 (1H, dd,=12.3, 3.0Hz, 2-H), 6.01 (1H, d,=2.1Hz, 8-H),6.07 (1H, d,=2.1Hz, 6-H), 7.18 (2H, d,=8.4Hz, 3’,5’-H),7.30(2H, d,=8.4 Hz, 2’,6’-H), 8.62 (1H, s, N-OH),11.09 (1H, s, 5-OH). HR-ESI-MS [M+H]+: 612.298 2 (calcd for C37H42NO7: 612.296 1)。

2 结果与讨论

乙酰基为常用的酰基化试剂，利用柚皮素肟中各羟基酸性的强弱差异，适当控制乙酰氯或乙酸酐的添加量能选择性得到不同数量乙酰基取代的产物。化合物3c中出现3个乙酰基片段，同时黄酮5-羟基消失，证明了乙酰基取代位置为4’，5,7位。此外，金刚烷具有特殊的刚性结构，其衍生物具有重要的药理活性，如金刚烷胺一直作为帕金森病的治疗药，后被批准用于流感病毒A型感染性疾病的治疗。因此也选择了金刚烷作为酰基化的取代基。合成金刚烷酰柚皮素肟时由于二氯甲烷的极性较小，很难完全将柚皮素肟快速溶解，反应液中加几滴 N,N-二甲基甲酰胺既可以促进柚皮素肟溶解，又可以束缚生成的酸，冰水控制反应温度，缓慢滴入金刚烷甲酰氯有利于控制反应的产物。

柚皮素肟中7位和4’位酚羟基酸性较大，在二氯甲烷中与适量乙酰氯在低温反应可选择性在活泼的7位或4’,7位反应，待原料点消失后分离产物，得到化合物3a和3b；3b比3a极性小，柱层析优先得到，其结构由δ 2.32 (3H, s, CH3)和2.34 (3H, s, CH3)处2个甲基信号得到确认。化合物3c和3d制备时采用了浓硫酸催化下用乙酸酐为酰基化试剂，反应调剂温和，后处理较简单。化合物3c中δ 2.16 (3H, s, -CH3), 2.30 (3H, s, -CH3), 2.46 (3H, s, -CH3)处出现3个甲基信号，且氢谱δ 11.82 (1H, s, 5-OH)分子内氢键的酚羟基信号消失，说明产物被3个乙酰基所取代；而化合物3d中δ 2.15 (3H, s, CH3), 2.27 (3H,s, CH3), 2.31 (3H, s, -CH3), 2.44 (3H,s, CH3)出现4个甲基信号，证明柚皮素肟中四个羟基均被乙酰基所酯化。化合物3e和3f的合成采用了新制备的金刚烷甲酰氯，3e中δ 1.74 (6H, s, CH2×3), 1.98 (6H, s, CH2×3), 2.00 (3H, s, CH×3)分别出现了金刚烷的特征信号；3f中δ 1.74 (6H, s, CH2×3), 1.76 (6H, s, CH2×3), 1.98 (6H, s, CH2×3), 1.99 (6H, s, CH2×3), 2.02 (3H, s, CH×3),2.05 (3H,s, CH×3)出现了2个金刚烷信号，证实了金刚烷片段已有效的引入到柚皮素肟上。

柚皮素肟酰基化后极性变小，水溶性进一步降低；取代的酰基越多，水溶性越低，在DMSO中也不易溶解，不利于MTT法细胞活性筛选。在后续工作中可尝试制备水溶性柚皮素肟盐酸盐，探讨其对肿瘤细胞的抑制活性。

3 结 论

柚皮素经肟化、选择性酰基化合成了6个酰基化衍生物，其结构均得到核磁氢谱和高分辨质谱的确认。但酰基化柚皮素肟水溶性没有得到较大改善，抗肿瘤活性有待更深入的探讨。

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Synthesis and Characterization of Acylated Naringenin Oximes

,, LIU Zhi-ping,

（College of Chemistry and Material, Nanning Normal University, Nanning Guangxi 530001, China）

Naringenin is an active ingredient with hypoglycemic, hypolipidemic, antitumor, antibacterial and antioxidant effects. In this paper, six acylated naringenin oximes were synthesized via the reaction of naringenin with hydroxylammonium chloride and then selective esterification reaction with acyl chloride or acetic anhydride, their structures were characterized by1H-NMR and MS.

Naringenin; Acetylated ; Oximes

广西科学自然科学基金（项目编号：2020GXNSFAA159096、2014GXNSFBA118033）。

2021-05-06

刘志平（1979-），男，副教授，博士，研究方向：天然产物的分离与改性合成。

TQ0418

A

1004-0935（2021）12-1778-04