熊去氧胆酸衍生物的合成

2014-04-26 07:13赵静国赵蒙浩
武汉轻工大学学报 2014年1期
关键词:蒸干熔点胆酸

张 飞,赵静国,赵蒙浩

(武汉轻工大学生物与制药工程学院,湖北武汉430023)

熊去氧胆酸 (Ursodeoxycholic Acid,UDCA)又称3α,7β-二羟基-5β-胆烷酸,是名贵中药熊胆所含的主要有效成分,临床上有效治疗原发性胆汁性肝硬化(PBC)、原发性硬化性胆管炎(PSC)、妊娠肝内胆汁淤积(ICP)、慢性丙型肝炎(CHC)、酒精性肝病(ALD)、非酒精性脂肪肝(NASH)等多种肝胆疾病。[1-4]。目前药物研发者对UDCA的修饰,通常是将氨基酸、多肽、核苷类似物以及杂环胺等连接到UDCA的羧基上[5-7],以期望提高药效。

以熊去氧胆酸为起始原料,参照文献[8]制备甘氨熊去氧胆酸中间体,然后参考经典酰胺合成方法[9]对其羧酸进行修饰,合成13个新型熊去氧胆酸衍生物,其结构经1HNMR和MS表征。合成路线如图1所示。

1 实验

1.1 试剂与仪器

熊去氧胆酸(≥98%)实验室自制,经熔点、1HNMR和MS确证,其余均为国产分析纯试剂。

YRT-3熔点仪,天津大学精密仪器厂;Mercury Plus-400型核磁共振氢谱仪,美国 Varian公司;Trace MS2000型气相质谱联用仪,美国Finnigan公司。

图1 合成路线图

1.2 合成

1.2.1 甘氨熊去氧胆酸乙酯(2)的合成

在反应瓶中依次加入9.8 g(70mmol)甘氨酸乙酯盐酸盐,乙酸乙酯600 mL,三乙胺1 ml,室温下搅拌30 min,然后加入19.6 g(50mmol)熊去氧胆酸和17.30 g(70mmol)EEDQ,将浑浊液搅拌回流过夜12 h,冷却至室温,过滤,用乙酸乙酯洗涤,收集有机相,用5%NaOH溶液洗涤,水洗,5%盐酸溶液洗涤,再次水洗,无水硫酸钠干燥,蒸干溶剂得甘氨熊去氧胆酸乙酯得白色固体22.5 g,收率94.3%,熔点(84—86 ℃)。1HNMR(400 MHz,CDCl3),δ:6.18(1H,t,NCH2CO),4.20(2H,t,-C00CCH2-),4.02(2H,d,NHCCO-),3.57—3.63(2H,m,3-H,7-H),1.12(3H,s,19-CH3),0.97(3H,d,21-CH3),0.64(3H,s,18-CH3)。

1.2.2 甘氨熊去氧胆酸(3)的合成

将甘氨熊去氧胆酸乙酯溶于120 ml乙醇中,加入10%K2CO3水溶液120 mL,回流搅拌1 h,蒸干乙醇,残余物加水溶解,往水溶液中加5%盐酸溶液,剧烈搅拌,有大量白色沉淀生成。静置、过滤、烘干,得甘氨熊去氧胆酸粗品。无水乙醇重结晶,得甘氨熊去氧胆酸白色粉末20.4 g,收率90.8%,熔点(220—221 ℃)。1HNMR(400 MHz,CDCl3),δ:8.09(1H,t,NCH2CO),4.30(2H,d,NHCCO-),3.33—3.89(2H,m,3-H,7-H),1.04(3H,s,19-CH3),0.95(3H,d,21-CH3),0.62(3H,s,18-CH3)。

1.2.3 Y-1—Y-13 的合成通法

将0.45 g(1 mmol)甘氨熊去氧胆酸溶于50 mL二氯甲烷中,冰浴搅拌10 min,然后依次加入EDCI 0.57 g(3 mmol),DMAP 0.12 g(1 mmol)和正丙醇1 mL,搅拌30 min后撤去冰水浴,室温搅拌反应10 h,用NaCO3溶液洗涤,水洗至中性,无水硫酸钠干燥,蒸干溶剂后经柱层析纯化得Y-1固体0.38 g。

同法制备Y-2—Y-13。

2 结果和讨论

2.1 目标化合物的结构表征

Y-1白色固体,收率 77.4%,熔点(135—137℃)。1HNMR(400MHz,CDCl3),δ:6.02(1H,t,NCH2CO),4.13(2H,t,-C00CCH2-),4.05(2H,d,NHCCO-),3.57—3.63(2H,m,3-H,7-H),1.10(3H,s,19-CH3),0.97(3H,d,21-CH3),0.64(3H,s,18-CH3);C29H49NO5,MS(EI,70EV)M/Z:[491.59]。

Y-2白色固体,收率 75.2%,熔点(106—108℃)。1HNMR(400 MHz,CDCl3),δ:6.08(1H,t,NCH2CO),4.16(2H,t,-C00CCH2-),4.04(2H,d,NHCCO-),3.56—3.63(2H,m,3-H,7-H),1.10(3H,s,19-CH3),0.97(3H,d,21-CH3),0.68(3H,s,18-CH3);C30H51NO5,MS(EI,70EV)M/Z:[505.65]。

Y-3白色固体,收率68.9%,熔点(78—80 ℃)。1HNMR(400MHz,CDCl3),δ:6.01(1H,t,NCH2CO),4.15(2H,t,-C00CCH2-),4.04(2H,d,NHCCO-),3.56—3.63(2H,m,3-H,7-H),1.09(3H,s,19-CH3),0.96(3H,d,21-CH3),0.67(3H,s,18-CH3);C31H53NO5,MS(EI,70EV)M/Z:[519.70]。

Y-4白色固体,收率 48.7%,熔点(72—74℃)。1HNMR(400MHz,CDCl3),δ:6.04(1H,t,NCH2CO),4.13(2H,t,-C00CCH2-),4.05(2H,d,NHCCO-),3.56—3.63(2H,m,3-H,7-H),1.10(3H,s,19-CH3),0.97(3H,d,21-CH3),0.68(3H,s,18-CH3);C32H55NO5,MS(EI,70EV)M/Z:[533.58]。

Y-5白色固体,收率 46.2%,熔点(67—69℃)。1HNMR(400MHz,CDCl3),δ:6.07(1H,t,NCH2CO),4.15(2H,t,-C00CCH2-),4.04(2H,d,NHCCO-),3.56—3.63(2H,m,3-H,7-H),1.08(3H,s,19-CH3),0.91(3H,d,21-CH3),0.68(3H,s,18-CH3);C33H57NO5,MS(EI,70EV)M/Z:[547.95]。

Y-6白色固体,收率38.4%,熔点(63—64℃)。1HNMR(400MHz,CDCl3),δ:6.02(1H,t,NCH2CO),4.15(2H,t,-C00CCH2-),4.04(2H,d,NHCCO-),3.56—3.63(2H,m,3-H,7-H),1.09(3H,s,19-CH3),0.99(3H,d,21-CH3),0.68(3H,s,18-CH3);C34H59NO5,MS(EI,70EV)M/Z:[561.76]。

Y-7白色固体,收率 62.1%,熔点(137—139℃)。1HNMR(400MHz,CDCl3),δ:6.05(1H,t,NCH2CO),5.38(1H,m,3-呋喃),4.05(2H,d,NHCCO-),3.84—3.93(2H,m,2,5-呋喃),3.57—3.63(2H,m,3-H,7-H),2.10—2.27(2H,m,2,4-呋喃),1.09(3H,s,19-CH3),0.95(3H,d,21-CH3),0.69(3H,s,18-CH3);C30H49NO6,MS(EI,70EV)M/Z:[519.22]。

Y-8白色固体,收率 53.6%,熔点(104—106℃)。1HNMR(400MHz,CDCl3),δ:6.74(1H,t,NCH2CO),4.04(2H,d,NHCCO-),3.59—3.70(2H,m,3-H,7-H),3.29—3.41(4H,m,N(C-)2),1.15(3H,s,19-CH3),0.95(3H,d,21-CH3),0.68(3H,s,18-CH3);C30H52N2O4,MS(EI,70EV)M/Z:[504.62]。

Y-9白色固体,收率50.2%,熔点(85—87℃)。1HNMR(400 MHz,CDCl3),δ:6.68(1H,t,NCH2CO),4.04(2H,d,NHCCO-),3.57—3.62(2H,m,3-H,7-H),3.14—3.33(4H,m,N(C-)2),1.10(3H,s,19-CH3),0.91(3H,d,21-CH3),0.67(3H,s,18-CH3);C32H56N2O4,MS(EI,70EV)M/Z:[532.63]。

Y-10白色固体,收率 49.7%,熔点(72—74℃)。1HNMR(400MHz,CDCl3),δ:6.66(1H,t,NCH2CO),4.04(2H,d,NHCCO-),3.59—3.62(2H,m,3-H,7-H),3.16—3.34(4H,m,N(C-)2),1.10(3H,s,19-CH3),0.93(3H,d,21-CH3),0.67(3H,s,18-CH3);C34H60N2O4,MS(EI,70EV)M/Z:[560.72]。

Y-11白色固体,收率 36.8%,熔点(88—90℃)。1HNMR(400 MHz,CDCl3),δ:6.61(1H,t,NCH2CO),4.05(2H,d,NHCCO-),3.66(4H,m,-COC-),3.57—3.63(2H,m,3-H,7-H),3.42—3.55(4H,m,-CN-),1.09(3H,s,19-CH3),0.96(3H,d,21-CH3),0.68(3H,s,18-CH3);C30H50N2O5,MS(EI,70EV)M/Z:[518.70]。

Y-12白色固体,收率 40.5%,熔点(66—68℃)。1HNMR(400MHz,CDCl3),δ:7.14—7.31(5H,m,H-Ar),6.79(1H,t,NCH2CO),4.55(2H,s,NCAr),4.12(2H,d,NHCCO-),3.56—3.66(2H,m,3-H,7-H),2.95(3H,s,NCH3),1.09(3H,s,19-CH3),0.94(3H,d,21-CH3),0.68(3H,s,18-CH3);C34H52N2O4,MS(EI,70EV)M/Z:[552.65]。

Y-13淡黄色固体,收率48.3%,熔点(94—96℃)。1HNMR(400MHz,CDCl3),δ:7.24—7.30(5H,m,H-Ar),7.07(1H,t,NCH2Ar),6.79(1H,t,NCH2CO),4.42(2H,d,NHCAr),3.93(2H,d,NHCCO-),3.54—3.60(2H,m,3-H,7-H),1.07(3H,s,19-CH3),0.91(3H,d,21-CH3),0.67(3H,s,18-CH3);C33H50N2O4,MS(EI,70EV)M/Z:[538.61]。

2.2 讨论

目前化学合成甘氨熊去氧胆酸衍生物的方法有两种:混合酸酐法和碳二亚胺缩合剂法。混合酸酐法用到氯甲酸乙酯考虑到其毒性较大,碳二亚胺缩合剂法最常用的是DCC和EDCI,分别实验发现使用DCC缩合剂反应不完全,副产物甘氨熊去氧胆酰基脲很多,不容易除去,并且反应的另一产物二环己基脲很难彻底除去,而使用EDCI缩合剂,反应完全,无副产物产生,并且其反应后生成的脲是水溶性的,很容易被水洗掉,因此使用EDCI缩合剂与DMPA催化剂对其进行修饰后的产物易于分离与精制。

3 结论

以熊去氧胆酸与甘氨酸乙酯为原料合成甘氨熊去氧胆酸,然后以EDCI为缩合剂用胺类、醇类对甘氨熊去氧胆酸进行修饰,得到酯类和酰胺类两个系列的目标化合物共13个新型的熊去氧胆酸衍生物。其结构经1HNMR和MS确认,药理活性实验正在进行中,为熊去氧胆酸的结构修饰进行深入而系统的研究奠定了基础。

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