丹皮酚烟酸偶联物的合成及表征

吴虹,程谢雨,何黎琴,顾宏霞

(1.皖西卫生职业学院 药学系，安徽 六安 237000；2.安徽中医药大学 药学院，安徽 合肥 230012)

心脑血管疾病是人类健康最主要的死亡原因，在中老年人群中更是排第一位.心脑血管疾病通常是高血压、高脂血症、动脉粥样硬化、血液黏稠等诸多原因所导致的心脏、大脑及全身组织发生的缺血或出血[1]，号称人类死亡的头号杀手.据统计目前我国心脑血管疾病的患者人数已经超过2.7亿，每年有近300万人死亡[2-4].据预测，在未来20年里，我国的心脑血管疾病发病率和死亡率还将持续增加[5]，心脑血管疾病治疗的研究具有重要价值.

研究表明，心脑血管疾病与动脉粥样硬化有着紧密的关系，而血栓的形成是动脉粥样硬化的主要因素[6].血小板聚集率异常升高是导致血栓事件的首要危险因素.临床研究表明，抗血小板聚集药物在心脑血管疾病的预防和治疗中起到了极为重要的作用，寻找疗效强副作用小的抗血小板聚集药物很有必要[7]，从中药中寻找先导化合物或新药的研究是当前最新和最热门的研究方向之一.

临床研究证明，丹皮酚具有解热镇痛、抑菌消炎、抗血栓形成、抗过敏、增强免疫功能等作用[8-13]，近年来，丹皮酚在抗动脉粥样硬化方面的研究多有报道，其对心脑血管的作用也受到很大的关注，这些药理活性使得丹皮酚有望成为治疗心脑血管疾病的潜力药物.但丹皮酚易升华、水溶性差，且在体内代谢速度较快，这些缺点又对其临床应用带来不便[14],因此，对丹皮酚化学结构进行修饰来改善其不足，合成出符合临床应用要求的丹皮酚衍生物，是对预防和治疗心脑血管疾病药物的有力补充，也可以扩大中药丹皮酚的临床应用，为后期研究与开发新的抗心脑血管疾病药物提供研究方向.

研究发现，烟酸在药理剂量下能降低TC、TG 、VLDL-C、LDL-C，以及能升高HDL-C水平[15-16].丹皮酚和烟酸的降血脂药理作用相似，且制备成丹皮酚衍生物后可改善丹皮酚不足，因此，利用拼合原理，以丹皮酚作为起始原料，选用不同碳数的二溴代产物作为连接桥，再分别与烟酸偶联，得到新的丹皮酚烟酸衍生物.

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

仪器：Nicolet IS20FTIR红外光谱仪；Agilent 6470型ESI/MS质谱仪；JNM-ECZS型核磁共振仪；RE-1050旋转蒸发仪；SHB-IIIG循环水式多用真空泵；ZF1-I型暗箱三用紫外线分析仪；ES-F2型电子分析天平；ZNCL-BS180型恒温磁力搅拌器.

试剂：丹皮酚(分析纯)，规格500 g；溴乙酸(分析纯)，规格500 g；烟酸(分析纯)，规格100 g；1,2-二溴乙烷(分析纯)，规格500 mL；1,3-二溴丙烷(分析纯)，规格500 mL；其它试剂和原料均为市售化学纯和分析纯.

1.2 合成部分

1.2.1 实验原理

以丹皮酚为原料，用氢氧化钠为其提供一定的碱度，与溴乙酸发生亲核取代反应，生成丹皮酚乙酸，继而与1,2-二溴乙烷、1,3-二溴丙烷反应，得到相应的丹皮酚乙酸溴代烷基酯，再分别与烟酸在K2CO3碱性条件下生成目标化合物丹皮酚衍生物(4a～4b).

Reagents and conditions i：NaOH、DMF;ii：K2CO3、DMF；iii：三乙胺、THF图1 目标化合物的合成路线 Fig 1 The synthetic route of the target compound

1.2.2 丹皮酚乙酸的合成[17]

将丹皮酚(1.0 g,6.0 mmol)置于100 mL圆底烧瓶中，再分次加入氢氧化钠(2.5 g，62.5 mmol)，加入溶剂N,N-二甲基甲酰胺(DMF)10 mL，60 ℃条件下搅拌20 min，边搅拌边加入溴乙酸(1.5 g,10.8 mmol),薄层色谱法(TLC)追踪反应进程.反应完全后，将反应液倾入250 mL烧杯中，加水100 mL，滴加浓盐酸酸化至pH=2,于冰水浴中冷却30 min,析出大量白色固体，抽滤，滤饼用少量水洗涤后，用50%的乙醇水溶液对滤饼进行重结晶，干燥得到产物丹皮酚乙酸(白色固体)1.1 g，收率为81.8%.熔点为131.8～132.6 ℃(文献值m.p.132～133 ℃).

1.2.3 2-(2-乙酰基-5-甲氧基苯氧基)乙酸-2-溴乙酯(3a)的制备[17]

在干燥洁净的50 mL圆底烧瓶中，加入丹皮酚乙酸(1.0 g，4.5 mmol)、K2CO3(0.9 g，6.5 mmol)和5 mL N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，加热搅拌5 min后再注入1.2 mL 1,2-二溴乙烷(13.9 mmol)，60 ℃条件下搅拌反应，薄层色谱法( 乙酸乙酯∶石油醚(V∶V)=1∶3)监测反应是否完全，3 h后反应结束，冷却至室温，将反应液倒入250 mL的分液漏斗中，加水100 mL，每次取二氯甲烷50 mL萃取，萃取三次，合并有机层，饱和食盐水20 mL水洗有机相两次后，无水Na2SO4干燥2 h，滤液减压浓缩去除溶剂，柱色谱[V(乙酸乙酯)∶V(石油醚)=1∶4]分离得白色固体丹皮酚乙酸溴乙酯(3a)1.2 g，收率80.5%，熔点为111.9～113.9℃(文献值m.p.112.8～113.5 ℃).

1.2.4 2-(2-乙酰基-5-甲氧基苯氧基)乙酸-3-溴丙酯(3b)的制备[17]

参照3a的合成方法，称取1.0 g丹皮酚乙酸(4.5 mmol)、0.9 g无水碳酸钾(6.5 mmol)于洁净干燥的50 mL圆底烧瓶中，以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂，搅拌反应5 min，滴加1.4 mL 1,3-二溴丙烷(13.7 mmol)，薄层色谱法( 乙酸乙酯∶石油醚(V∶V)=1∶3)检测反应进程，3 h后结束反应，冷却至室温，将反应液倒入250 mL的分液漏斗中，加入100 ml水，再用150 mL二氯甲烷分三次，每次取50 mL进行萃取，合并有机相.有机层再用40 mL饱和食盐水分两次，每次20 mL洗涤，收集至锥形瓶中，加入适量的无水硫酸钠进行干燥，干燥时间为2 h,结束后减压抽滤，滤液在旋转蒸发仪上浓缩，柱色谱[V(乙酸乙酯)∶V(石油醚)=1∶4]分离，得白色固体丹皮酚乙酸溴丙酯(3b)1.3 g，收率83.8%,m.p.102.5～103.4 ℃(文献值m.p.101.2～102.1 ℃).

1.2.5 2-(2-(2-乙酰基-5-甲氧基苯氧基)乙酰氧基)乙基烟酸(4a)的制备[18]

称取1.0 g 2-(2-乙酰基-5-甲氧基苯氧基)乙酸-2-溴乙酯(3a)(3 mmol)溶于THF(10 mL)中,依次加入三乙胺(4 mL)、烟酸(0.74 g，6 mmol)，于30 ℃油浴下搅拌反应，采用TLC法反应追踪进程，16 h后反应完全.冷却后将反应液倒入250 mL的分液漏斗中,加水100 mL、乙酸乙酯(50 mL×3)萃取，饱和NaCl(20 mL×2)有机洗涤相，无水硫酸钠干燥2 h，浓缩，柱色谱[V(乙酸乙酯)∶V(石油醚)=1∶3]分离，得到产物为白色固体4a 0.46 g，熔点为132.6～133.9 ℃，产率40.4%.HRMS(m/z)：374.1281 [M+H]+；IR(KBr,cm-1):2916，1762，1576，1091；1H NMR (600 MHz,dmso)δ：9.25 (s,1H)；8.77 (d,J = 8.8 Hz,1H)；8.22 (d,J = 8.8 Hz,1H)；7.65 (s,1H),7.59 -7.54 (m,1H),6.64 -6.58 (m,2H),4.98 (d,J = 6.8 Hz,2H),4.62 (t,J = 5.4 Hz,4H),3.78 (s,3H),2.34 (s,3H).

1.2.6 2-(2-(2-乙酰基-5-甲氧基苯氧基)乙酰氧基)丙基烟酸(4b)的制备[18]

称取1.0 g 2-(2-乙酰基-5-甲氧基苯氧基)乙酸-2-溴丙酯(3b)(2.9 mmol)溶于THF(10 mL)中,依次加入三乙胺(4 mL)、烟酸(0.72 g，5.8 mmol)，于30 ℃油浴下搅拌反应.采用TLC法监测反应进程，16 h后反应完全.冷却后将反应液倒入250 mL的分液漏斗中,加水100 mL、乙酸乙酯(50 mL×3) 萃取，有机层用饱和食盐水(20 mL×2)水洗,无水硫酸钠干燥,浓缩,柱层析[V(乙酸乙酯)∶V(石油醚)=1∶3]得白色固体4b 0.53 g，熔点为121.8～122.4 ℃，产率为46.8%.HRMS(m/z)：388.1104 [M+H]+；IR(KBr,cm-1):2915，1763，1574，1091；1H NMR (600 MHz,dmso) δ9.25 (s,1H)；8.76 (d,J = 8.8 Hz,1H)；8.21 (d,J = 8.8 Hz,1H)；7.65 (s,1H),7.58 -7.54 (m,1H),6.64 -6.59 (m,2H),4.97 (d,J = 6.8 Hz,2H),4.60 (t,J = 5.4 Hz,4H),3.78 (s,3H),2.44-2.41 (m,2H),2.34 (s,3H).

2 结果与讨论

2.1 1 H NMR信号归属

在目标化合物4a的1H NMR上，δ3.78 、δ2.34(s,3H)2个(s,3H)信号峰存在说明化合物结构中有2个—CH3,δ9.25(s,1H)与δ8.77 (d,J = 8.8 Hz,1H)附近信号峰将其归属于吡啶环N邻位的2个H，δ8.22(d,J = 8.8 Hz,1H)归属于吡啶环上N对位的H，δ7.65 (s,1H)归属于吡啶环N间位上的H，δ7.59-7.54 (m,1H),6.64 -6.58(m,2H)归属于苯环上的3个H，δ4.98 (d,J = 6.8 Hz,2H)归属于—CH2的2个H，δ4.62 (t,J = 5.4 Hz,4H)的信号峰归属于烷烃链连接臂的4H原子，与目标化合物的结构是一致的.目标化合物4b的1H NMR信号归属和4a基本相同，烷烃链连接臂多2个H的信号，与目标化合物的结构是一致的.

2.2 丹皮酚乙酸合成条件的讨论

在丹皮酚乙酸的合成过程中溶剂的选择至关重要，用氢氧化钠作缚酸剂时，溴乙酸在氢氧化钠水溶液中易发生水解，影响产率，经过反复实验最终选定用极性非质子性溶剂DMF，同时氢氧化钠在DMF中溶解度较好，反应温度控制在60 ℃以下，起始原料反应的很充分，产物收率高达81.8%.

2.3 中间体3a、3b合成条件的讨论

参考课题组前期实验选用碱性较强的碳酸钾作为缚酸剂，同时碳酸钾在DMF中溶解度较好，因此选用DMF作为溶剂，反应温度控制在60 ℃左右，当温度升高到70 ℃时二取代副反应增加，产物收率下降，反应物配比n(丹皮酚乙酸)∶n(二溴烷烃) 1∶3时反应快，产率高、实验成本适宜.以碳酸钾为缚酸剂、DMF为溶剂、反应温度控制在60 ℃左右、反应物配比n(丹皮酚乙酸)∶n(二溴烷烃) 1∶3的条件下反应，3a、3b的收率可达80%以上.

2.4 目标化合物4a、4b合成路线的讨论

目标化合物4a、4b的合成路线设计首先将烟酸和相应的二溴烷烃进行烷基化反应，生成烟酸溴代烷基酯，再与丹皮酚乙酸的羧基进行烷基化反应得到目标化合物4a、4b.但实验过程中发现烟酸和相应的二溴烷烃进行烷基化反应生成乙二醇二烟酸酯的副产物更多，生成的目标化合物4a、4b的产率较低，最终选择先合成丹皮酚乙酸溴代烷基酯，再与烟酸偶联得到目标化合物4a、4b.

3 结 语

本实验以丹皮酚结构和药理活性为研究基础，通过对酚羟基成醚得到丹皮酚乙酸，再利用其羧基与不同碳数的二溴烷烃反应得到丹皮酚乙酸溴代烷基酯，最后与烟酸在碱性条件下合成了2种丹皮酚衍生物(4a、4b)，对所得目标化合物经过MS、IR、1H-NMR等方法进行结构确认，为后期合成更多的丹皮酚烟酸偶联物打下基础.