no供體硝酸酯類甘草次酸衍生物的合成及表征

no供體硝酸酯類甘草次酸衍生物的合成及表征

作為體內(nèi)重要的信使和活性物質(zhì)，一氧化氮（no）可參與各種生理和病理過程。研究表明,高濃度的NO具有誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡、阻止癌細胞擴散和轉(zhuǎn)移等作用。有機硝酸酯類化合物是一類重要的NO供體。前期研究發(fā)現(xiàn),甘草次酸(GA)30位羧基通過連接基團與硝酸酯偶聯(lián)形成的衍生物部分具有較強的抗腫瘤活性。為了進一步了解NO供體型硝酸酯類GA衍生物的構(gòu)效關(guān)系,本研究通過不同的脂肪鏈連接基團,一方面將GA分子中的3位羥基與硝酸酯片段偶聯(lián);另一方面,在GA的3位羥基和30位羧基同時引入兩個硝酸酯片段,以便考察化合物的抗腫瘤活性是否會隨NO供體數(shù)目的增加而增強。為此,本研究共設(shè)計、合成了9個未見文獻報道的NO供體型硝酸酯類GA衍生物,并采用MTT法體外測定了目標化合物對4種人腫瘤細胞株增殖的抑制作用。1目標化合物的合成GA在酸性條件下與甲醇反應(yīng)得甘草次酸甲酯(1),化合物1在4-二甲氨基吡啶(DMAP)作用下與丁二酸酐反應(yīng)制得3β-(3-羧基-丙?；?氧基-甘草次酸甲酯(2),化合物2與相應(yīng)的二溴烷烴反應(yīng)生成酯類中間體3a～3e,化合物3a～3e于乙腈中與硝酸銀反應(yīng)得目標化合物4a～4e;乙醇胺經(jīng)發(fā)煙硝酸硝化生成2-硝基氧乙胺(5),在二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)和DMAP作用下,化合物2與5縮合制得化合物4f。合成過程見路線1。GA在DMAP作用下與丁二酸酐反應(yīng)得甘珀酸(6),化合物6再與相應(yīng)的二溴烷烴制得中間體7a～7c,化合物7a～7c與硝酸銀于乙腈中回流得目標化合物8a～8c。合成過程見路線2。目標化合物4a～4f和8a～8c未見文獻報道,其結(jié)構(gòu)均經(jīng)IR、MS和1HNMR確證。2化學成分2.1n-fmr壓片熔點用天津分析儀器廠RY-1型熔點儀測定,溫度計未經(jīng)校正;IR用NicoletImpact410型或島津FTIR-8400S型紅外光譜儀測定,KBr壓片;1HNMR用ACF-300MHz型磁共振儀測定,TMS為內(nèi)標;MS用Agilent1100seriesLC/MSDTrap(SL)型質(zhì)譜儀測定。柱色譜使用青島海洋化工廠粗孔(ZCX-Ⅱ)型100～200目或200～300目柱色譜硅膠。所有溶劑均經(jīng)嚴格無水處理,試劑均為市售化學純或分析純產(chǎn)品,甘草次酸(>98%)購于南京清澤醫(yī)藥有限公司,18β-甘草次酸甲酯(1)參照文獻方法合成,化合物5參照文獻方法制備。2.2草次酸甲酯3a的合成3β-(3-羧基-丙?；?-氧基-18β-甘草次酸甲酯(2)的合成將18β-甘草次酸甲酯10.48g(1.00mmol)、丁二酸酐0.60g(6.00mmol)、DMAP0.16g(1.30mmol)、CH2Cl220mL依次加入反應(yīng)瓶中,加熱回流反應(yīng)15h,反應(yīng)液水洗3次,濃縮,甲醇-水重結(jié)晶得白色粉末0.57g,收率98.4%,mp:260～262℃(文獻262～264℃)。3β-[[4-(2-溴)-乙氧基]-1,4-丁二?；鵠-氧基-18β-甘草次酸甲酯(3a)將化合物20.54g(1.00mmol)、K2CO30.28g(2.00mmol)、DMF20mL依次加入反應(yīng)瓶中,緩慢滴加1,2-二溴乙烷0.40mL(4.60mmol),室溫反應(yīng)4h,往反應(yīng)液中加入水200mL,用乙酸乙酯(50mL×3)萃取,合并有機層,飽和食鹽水洗,無水硫酸鈉干燥,過濾,濃縮,柱色譜(乙酸乙酯-石油醚,1∶5)分離得白色固體0.50g,收率85%,mp:169～171℃,ESI-MSm/z:692.2[M+H]+。3β-[[4-(3-溴)-丙氧基]-1,4-丁二?；鵠-氧基-18β-甘草次酸甲酯(3b)參照化合物3a的制備方法,由1,3-二溴丙烷制得白色固體,收率86%,mp:158～160℃,ESI-MSm/z:706.4[M+H]+。3β-[[4-(4-溴)-丁氧基]-1,4-丁二酰基]-氧基-18β-甘草次酸甲酯(3c)參照化合物3a的制備方法,由1,4-二溴丁烷制得白色固體,收率87%,mp:151～153℃,ESI-MSm/z:720.3[M+H]+。3β-[[4-(5-溴)-戊氧基]-1,4-丁二?；鵠-氧基-18β-甘草次酸甲酯(3d)參照化合物3a的制備方法,由1,5-二溴戊烷制得白色固體,收率86%,mp:128～130℃,ESI-MSm/z:734.4[M+H]+。3β-[[4-(6-溴)-己氧基]-1,4-丁二?；鵠-氧基-18β-甘草次酸甲酯(3e)參照化合物3a的制備方法,由1,6-二溴己烷制得白色固體,收率85%,mp:102～104℃,ESI-MSm/z:748.2[M+H]+。3β-[[4-(2-硝基氧基)-乙氧基]-1,4-丁二酰基]-氧基-18β-甘草次酸甲酯(4a)將化合物3a0.37g(0.53mmol)溶解于乙腈15mL中,加入硝酸銀0.18g(1.0mmol),避光回流反應(yīng)6h,過濾,濃縮,柱色譜[乙酸乙酯-石油醚(60～90℃),1∶5]分離得白色固體0.29g,收率81%,mp:155～157℃;IR(KBr,cm-1)ν:2960,1741,1643,1461,1390;1HNMR(300MHz,CDCl3)δ:0.80～1.57(21H,m,7CH3),2.35(1H,s,H-9),2.66～2.82(4H,m,-C(=O)-CH2-),3.69(3H,s,OCH3),4.38(2H,t,J=6Hz,OCH2),4.55～4.59(1H,m,H-3),4.66(2H,t,J=6Hz,OCH2),5.68(1H,s,H-12);ESI-MSm/z:674.4[M+H]+。3β-[[4-(3-硝基氧基)-丙氧基]-1,4-丁二酰基]-氧基-18β-甘草次酸甲酯(4b)參照化合物4a的制備方法,由化合物3b制得白色固體,收率84%,mp:144～146℃;IR(KBr,cm-1)ν:2958,1733,1637,1461,1388;1HNMR(300MHz,CDCl3)δ:0.80～1.55(21H,m,7CH3),2.05～2.09(2H,m,CH2),2.35(1H,s,H-9),2.63～2.75(4H,m,-C(=O)-CH2-),3.68(3H,s,OCH3),4.21(2H,t,J=6Hz,OCH2),4.52～4.56(3H,m,OCH2,H-3),5.66(1H,s,H-12);ESI-MSm/z:688.5[M+H]+。3β-[[4-(4-硝基氧基)-丁氧基]-1,4-丁二?；鵠-氧基-18β-甘草次酸甲酯(4c)參照化合物4a的制備方法,由化合物3c制得白色固體,收率88%,mp:158～160℃;IR(KBr,cm-1)ν:2960,2860,1728,1625,1458,1388;1HNMR(300MHz,CDCl3)δ:0.80～1.56(21H,m,7CH3),1.85～1.97(4H,m,2CH2),2.35(1H,s,H-9),2.63～2.74(4H,m,-C(=O)-CH2-),3.69(3H,s,OCH3),4.15(2H,t,J=6Hz,OCH2),4.48～4.55(3H,m,OCH2,H-3),5.66(1H,s,H-12);ESI-MSm/z:702.4[M+H]+。3β-[[4-(5-硝基氧基)-戊氧基]-1,4-丁二酰基]-氧基-18β-甘草次酸甲酯(4d)參照化合物4a的制備方法,由化合物3d制得,白色固體,收率81%,mp:120～122℃;IR(KBr,cm-1)ν:2954,2869,1731,1627,1461,1386;1HNMR(300MHz,CDCl3)δ:0.82～1.57(21H,m,7CH3),1.80～1.99(6H,m,3CH2),2.37(1H,s,H-9),2.64～2.75(4H,m,-C(=O)-CH2-),3.70(3H,s,OCH3),4.10～4.14(2H,t,J=6Hz,OCH2),4.45～4.56(3H,m,OCH2,H-3),5.68(1H,s,H-12);ESI-MSm/z:716.3[M+H]+。3β-[[4-(6-硝基氧基)-己氧基]-1,4-丁二酰基]-氧基-18β-甘草次酸甲酯(4e)參照化合物4a的制備方法,由化合物3e制得,白色固體,收率81%,mp:98～100℃;IR(KBr,cm-1)ν:2954,2869,1731,1627,1461,1386;1HNMR(300MHz,CDCl3)δ:0.82～1.57(21H,m,7CH3),1.84～2.09(8H,m,4CH2),2.37(1H,s,H-9),2.64～2.76(4H,m,-C(=O)-CH2-),3.70(3H,s,OCH3),4.12(2H,t,J=6Hz,OCH2),4.46～4.58(3H,m,OCH2,H-3),5.67(1H,s,H-12);ESI-MSm/z:730.3[M+H]+。3β-[[4-(2-硝基氧基)-乙胺基]-1,4-丁二酰基]-氧基-18β-甘草次酸甲酯(4f)將化合物20.31g(0.51mmol)和化合物50.06g(0.56mmol)溶解于CH2Cl215mL中,加入DCC0.12g(0.58mmol)和催化量的DMAP,室溫反應(yīng)24h,過濾,濃縮,柱色譜[乙酸乙酯-石油醚(60～90℃),1∶2]分離得白色固體0.17g,收率50%,mp:166～168℃;IR(KBr,cm-1)ν:3442,2954,2871,1730,1658,1460,1384;1HNMR(300MHz,CDCl3)δ:0.80～1.56(21H,m,7CH3),2.37(1H,s,C9-H),2.67(4H,m,-C(=O)-CH2-),3.69(3H,s,OCH3),3.39～3.51(2H,m,OCH2),4.42～4.58(3H,m,OCH2,H-3),5.65(1H,s,H-12);ESI-MSm/z:673.0[M+H]+。3β-(3-羧基-丙?；?-氧基-18β-甘草次酸(6)將18β-GA0.47g(1.0mmol)、丁二酸酐0.6g(6.0mmol)、DMAP0.16g(1.3mmol)、CH2Cl220mL依次加入反應(yīng)瓶中,加熱回流反應(yīng)15h,反應(yīng)液水洗3次,濃縮,甲醇-水重結(jié)晶得白色固體0.56g,收率98%,mp:294～296℃(文獻293.5～295.5℃)。3β-[[4-(2-溴)-乙氧基]-1,4-丁二?；鵠-氧基-18β-甘草次酸-2-溴乙酯(7a)將化合物60.30g(0.53mmol)、K2CO30.20g(1.45mmol)、DMF15mL依次加入反應(yīng)瓶中,緩慢滴加1,2-二溴乙烷0.5mL(5.3mmol),室溫攪拌反應(yīng)4h,往反應(yīng)液中加入水200mL,乙酸乙酯(50mL×3)萃取,合并有機層,飽和食鹽水洗,無水硫酸鈉干燥,過濾,濃縮,柱色譜[乙酸乙酯-石油醚(60～90℃),1∶4]分離得白色固體0.35g,收率85%,mp:140～142℃,ESI-MSm/z:785.4[M+H]+。3β-[[4-(3-溴)-丙氧基]-1,4-丁二?；鵠-氧基-18β-甘草次酸-(3-溴)-丙酯(7b)參照化合物7a的制備方法,由1,3-二溴丙烷制得白色固體,收率86%,mp:125～127℃,ESI-MSm/z:813.3[M+H]+。3β-[[4-(4-溴)-丁氧基]-1,4-丁二酰基]-氧基-18β-甘草次酸-(4-溴)-丁酯(7c)參照化合物7a的制備方法,由1,4-二溴丁烷制得白色固體,收率85%,mp:102～104℃,ESI-MSm/z:841.4[M+H]+。3β-[[4-(2-硝基氧基)-乙氧基]-1,4-丁二?；鵠-氧基-18β-甘草次酸-(2-硝基氧基)-乙酯(8a)將化合物7a0.25g(0.32mmol)溶解于乙腈12mL中,加入硝酸銀0.21g(1.25mmol),避光回流反應(yīng)20h,過濾,濃縮,柱色譜[乙酸乙酯-石油醚(60～90℃),1∶5]分離得白色固體0.20g,收率82%,mp:112～114℃;IR(KBr,cm-1)ν:2960,2869,1733,1641,1460,1380;1HNMR(300MHz,CDCl3)δ:0.81～1.51(21H,m,7CH3),2.35(1H,s,H-9),2.66～2.74(4H,m,-C(=O)-CH2-),4.38～4.41(4H,m,2CH2),4.51～4.67(5H,m,2CH2,H-3),5.65(1H,s,H-12);ESI-MSm/z:749.4[M+H]+。3β-[[4-(3-硝基氧基)-丙氧基]-1,4-丁二?；鵠-氧基-18β-甘草次酸-(3-硝基氧基)-丙酯(8b)參照化合物8a的制備方法,由化合物7b制得白色固體,收率82%,mp:60～62℃;IR(KBr,cm-1)ν:2966,1731,1631,1461,1388;1HNMR(300MHz,CDCl3)δ:0.81～1.57(21H,m,7CH3),2.07～2.11(2H,m,CH2),2.35(1H,s,H-9),2.64～2.74(4H,m,-C(=O)-CH2-),4.19～4.23(4H,m,2CH2),4.52～4.67(5H,m,2CH2,H-3),5.62(1H,s,H-12);ESI-MSm/z:777.3[M+H]+3β-[[4-(4-硝基氧基)-丁氧基]-1,4-丁二?；鵠-氧基-18β-甘草次酸-(4-硝基氧基)-丁酯(8c)參照化合物8a的制備方法,由化合物7c制得白色固體,收率92%,mp:76～78℃;IR(KBr,cm-1)ν:2958,2873,1730,1627,1460,1386;1HNMR(300MHz,CDCl3)δ:0.80～1.50(21H,m,7CH3),1.97～2.10(4H,m,2CH2),2.36(1H,s,H-9),2.63～2.74(4H,m,-C(=O)-CH2-),4.11～4.15(4H,m,2CH2),4.46～4.56(5H,m,2CH2,H-3),5.62(1H,s,H-12);ESI-MSm/z:805.4[M+H]+。3mtt的體外分離采用MTT法測試了目標化合物4a～4f和8a～8c對人肝癌細胞(HepG2和BEL-7402)、人乳腺癌細胞MCF-7和人早幼粒細胞白血病細胞HL-60的體外抗腫瘤活性。阿霉素為陽性對照藥。實驗方法如下:取處于指數(shù)生長期狀態(tài)良好的細胞1瓶,加入0.25%胰蛋白酶消化,使貼壁細胞脫落,制成每毫升含2×104～4×104個細胞的懸液。取細胞懸液接種于96孔板上,每孔180μL,置恒溫CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h。換液,加入系列濃度的受試化合物,每孔20μL,培養(yǎng)48h。將MTT加入96孔板中,每孔20μL,培養(yǎng)箱中反應(yīng)4h。吸去上清液,加入DMSO,每孔150μL,平板