專利名稱:白藜蘆醇Mannich堿衍生物及其制備方法和用途的制作方法
技術領域:
本發(fā)明屬于醫(yī)藥技術領域,涉及幾種白藜蘆醇的衍生物及其制備方法和用途。
背景技術:
白藜蘆醇廣泛存在于毛葉藜蘆、虎杖、大黃等中藥和葡萄等食物中。早在1939年,日本就從毛葉藜蘆中提取分離得到了白藜蘆醇(日本化學會志,1939,601090~1100)。上世紀八十年代末,WHO進行的流行病調(diào)查發(fā)現(xiàn),盡管法國人愛吃奶酪這種高脂肪的食物,但法國人冠心病發(fā)病率較其他西方國家低(即所謂的“法國悖論”),究其原因便是法國人愛喝的葡萄酒中的白藜蘆醇。深入研究發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇對腫瘤、心血管疾病、炎癥等多種疾病具有良好的預防與治療作用。
白藜蘆醇對心血管作用主要表現(xiàn)抗動脈粥樣硬化和抑制LDL氧化(Biochem Pharmacol,1997,53(9)1347~1355;Life Sci,1997,61(21)2103~2110;Biochem Mol Biol Int,1999,47(6)1089~1096;Biochem Pharmacol,1998,55(6)811~816)、抑制血小板聚集(JP 61171427;Planta Med,1992,58(3)274~276)、抗缺血后再灌注損傷(Cardiovasc Res,2000,47549~555;Free Radic Biol Med,1999,27(12)160~169;J Stud Alcohol,2001,62(6)730~735)和促進血管松弛、保護和維持內(nèi)皮完整性(Gen Pharmacol,1996,27(2)363~366;J Hypertens,2000,18(12)1833~1840)等多方面。
1997年,Jang M等(Science,1997,275218~220)報道白藜蘆醇具有很好的癌癥預防作用,對致癌的三個階段均有很強的抑制作用。研究發(fā)現(xiàn),白藜蘆醇通過抗氧化和抗突變作用抑制癌癥的始發(fā)階段,通過抗炎作用和抑制環(huán)氧化酶、過氧化酶活性來抑制癌促階段,通過誘導癌細胞分化作用抑制癌癥擴展階段。在用DMBA作為誘發(fā)劑,TPA為促癌劑的小鼠的皮膚癌試驗中,每周兩次分別給予白藜蘆醇1、5、10和25μmol,18周后,與對照組比較,腫瘤發(fā)生率分別降低50、63、63和88%,皮膚癌數(shù)分別降低68、81、76和98%,同時,未有任何毒性表現(xiàn)。因此,認為白藜蘆醇是一個優(yōu)良的癌癥化學預防劑。研究發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇對腫瘤的作用與其抗氧化(Int J Biochem Cell Biol,2001,33(8)775~783;)、抗炎(Science,1997,275218~220;J Pharm Pharmacol,2004,56(9)1185~1189)、抑制腫瘤細胞增殖(Clin Cancer Res,2001,7(5)1466~1473;Cancer Lett,2001,163(1)43~49;Carcinogenesis,1999,20(2)237~242;Exp Cell Res,1999,249109~115;Biochem BiophyRes Commun,1998,25053~58等)、誘導腫瘤細胞凋亡與分化(Blood,1998,92(3)996~1002;第四軍醫(yī)大學學報,2004,25(19)1797~1799;陜西醫(yī)學雜志,2004,33(11)1031~1033)等多方面的作用有關。
此外,白藜蘆醇還具有預防老年癡呆癥(J Neurochemistry,2000,75(1)141~150)、抑制H+-K+-ATP酶(Biochem Pharmacol,1992,44(10)1947~1951)、抗菌等多種活性。
正因為白藜蘆醇具有上述多種生物活性,引起人們對白藜蘆醇及其衍生物、類似物的研究,大多為白藜蘆醇的甲基衍生物、酯、羥基類似物等,其中白藜蘆醇3,5-雙甲基化產(chǎn)物—3,5-二甲氧基-4’-羥基二苯乙烯(Pterostilbene,紫檀茋)是受到廣泛關注的白藜蘆醇衍生物,其廣泛存在于廣西血竭(中國中藥雜志,1998,23(10)616~618)、葡萄(J AgricFood Chem,2000,48(12)6103~6105)、蜂膠(Experientia,1978,34(2)157~159)等中,具有抗氧化、抗增殖、降血脂、中等強度抑制COX-1和COX-2的活性(IC50分別為19.8μM和83.9μM)、誘導HL-60細胞凋亡(IC5070μM)、預防DMBA誘發(fā)的癌變(ED504.8μM)、降血糖作用(對streptozotocen致糖尿病的大鼠模型,其降糖作用與二甲雙胍相近)和抗真菌活性(其抗真菌活性為白藜蘆醇的五倍)(J Agric Food Chem,2002,50(12)3453~3457;J Nat Prod,1997,60(6)609~610;J Agric FoodChem,2005,53(9)3403~3407;J Org Chem,2004,69(21)7101~7107)。
紫檀茋還有強大的抗增殖作用,較白藜蘆醇作用強且選擇性強,能抑制α-和λ-DNA聚合酶,也能抑制SV40 DNA的復制,其抑制活性與α-、δ-和ξ-DNA三重聚合酶抑制劑蚜腸霉素(Aphidicolin)相近。對惡性黑色素瘤細胞B16M-F10,每天用40μM的紫檀茋處理60分鐘具有顯著的抑制作用,抑制率達56%(Neoplasia,2005,7(1)37~47)。Tolomeo M等(Int J Biochem Cell Biol,2005,37(8)1709~1726)報道紫檀能誘導耐多藥和BCR-ABL表達的白血病細胞的顯著凋亡,而對正常細胞幾乎沒有影響,研究者認為其分子結構中的3,5-二甲氧基是其活性必需結構。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明以白藜蘆醇和紫檀茋為先導化合物,提供了白藜蘆醇的多種衍生物及其制備方法和用途。
本發(fā)明所述化合物,與白藜蘆醇和紫檀茋一樣,對腫瘤、心血管疾病、炎癥等多種疾病具有良好的預防與治療作用,一些化合物的活性明顯強于白藜蘆醇和紫檀茋。而且這些化合物因結構中存在取代胺基,能夠成鹽可以提高白藜蘆醇和紫檀茋的穩(wěn)定性并可改善其藥代動力學參數(shù)。
制備本發(fā)明所述化合物的起始原料3,5-二羥基(或二烷氧基)-4’-羥基二苯乙烯的制備,可以以3,5-二羥基苯甲酸為原料,在堿的作用下與鹵代烴或硫酸酯成醚同時成酯,然后經(jīng)還原、鹵代,與亞磷酸三乙酯反應后,立即與4-芐氧基苯甲醛發(fā)生Wittig-Horner反應形成3,5-二烷氧基-4’-芐氧基二苯乙烯,再在三氯化鋁/N,N-二甲基苯胺的作用下脫去芐基制得3,5-二烷氧基-4’-羥基二苯乙烯,進一步脫去烷基得到3,5-二羥基-4’-羥基二苯乙烯(即白藜蘆醇)。以3,5-二甲氧基-4’-羥基二苯乙烯為例,其合成路線如下
本發(fā)明的化合物制備方法包括以3,5-二羥基(或二烷氧基)-4’-羥基二苯乙烯與各種取代二級胺和福爾馬林溶液(或多聚甲醛),在常見的溶劑(如甲醇、無水乙醇、95%乙醇、乙酸等)中,發(fā)生Mannich反應制得。以3,5-二甲氧基-4’-羥基二苯乙烯為例,其合成反應示意如下 分別采用如上方法制備的白藜蘆醇衍生物,其制備方法簡單,工藝穩(wěn)定,可操作性強。所述化合物,與白藜蘆醇和紫檀茋一樣,對腫瘤、心血管疾病、炎癥等多種疾病具有良好的預防與治療作用,一些化合物的活性明顯強于白藜蘆醇和紫檀茋。而且這些化合物因結構中存在取代胺基,能夠成鹽可以提高白藜蘆醇和紫檀茋的穩(wěn)定性并可改善其藥代動力學參數(shù)。
具體實施例方式實施例13,5-二甲氧基苯甲酸甲酯的合成向250ml三頸瓶中,加入7.7g(0.05mol)3,5-二羥基苯甲酸,20g(0.15mol)無水碳酸鉀,15ml(0.15mol)硫酸二甲酯和160ml丙酮,充分攪拌回流反應5小時。濾除碳酸鉀,蒸餾除去丙酮。加入160ml水和160ml乙醚,分取有機層,再依次用氨水(16ml×2),水(32ml),5%鹽酸(32ml×2),水(16ml)洗,加入無水硫酸鈉干燥,蒸除乙醚,自然析晶,干燥,得9.53g產(chǎn)品,收率為93.6%,mp 42~43℃。
實施例23,5-二甲氧基苯甲醇的合成向250ml三頸瓶中加入4.0g(0.04mol)四氫鋰鋁,30ml無水乙醚。攪拌下滴加4.0g(0.02mol)3,5-二甲氧基苯甲酸甲酯的30ml無水乙醚溶液,滴完加熱回流反應4h。停止反應,滴加10ml濕乙醚和60ml水,再滴加稀硫酸(10ml濃硫酸溶于30ml水),反應劇烈,再滴加80ml水,分取醚層,用少量乙醚萃取水層兩次,合并醚層,加入無水硫酸鈉干燥,蒸除乙醚,自然析晶,得8.3g產(chǎn)品,收率為96.8%,mp47~49℃。
實施例33,5-二甲氧基氯芐的合成16.8g(0.1mol)3,5-二甲氧基苯甲醇置于三頸瓶中,加入150ml無水乙醚,攪拌使其溶解,滴加15ml(0.2mol)二氯亞砜,滴完后,室溫反應3h,在冰水浴下往三頸瓶中滴加100ml水,分取乙醚層,醚層水洗后加入無水硫酸鈉干燥,過濾,蒸出乙醚,得白色固體18.9g,收率為94.4%,mp46~47℃。
實施例4(E)3,5-二甲氧基-4’-芐氧基二苯乙烯的合成3.7g(0.02mol)3,5-二甲氧基芐氯和7ml(0.04mol)亞磷酸三乙酯置于50ml圓底燒瓶中,加熱回流反應3h,減壓蒸餾除去過量的亞磷酸三乙酯,得橘紅色油狀物,向油狀物中加入15ml DMF,然后加入到乙醇鈉(由0.54g鈉和10ml無水乙醇制得)中,攪拌5min,滴加相應的2.7g 4-芐氧基苯甲醛的10ml DMF溶液,滴加完畢室溫攪拌3h,倒入冰水中析出固體,抽濾,干燥得產(chǎn)品白色固體10.0g,mp120~122℃,收率80%。1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm)3.83(6H,s,OCH3),5.09(2H,s,OCH2Ph),6.38(1H,t,J=2.2Hz),6.65(2H,d,J=2.2Hz),6.90(1H,d,J=16.3Hz,-CH=CH-),6.97(2H,d,J=8.7Hz),7.04(1H,d,J=16.3Hz,-CH=CH-),7.39(7H,m).
實施例5(E)3,5-二甲氧基-4’-羥基二苯乙烯的制備6.2g(0.018mol)(E)3,5-二甲氧基-4’-芐氧基二苯乙烯溶于50ml干燥的二氯甲烷中,加入6.9ml(0.054mol)N,N-二甲基苯胺,冰浴下分次加入9.6g(0.072mol)無水三氯化鋁,室溫反應10小時,將反應液傾入到含適量鹽酸的冰水中,分取有機層,水層用二氯甲烷萃取兩次,合并有機層,分別用5%碳酸氫鈉、水洗滌后,無水硫酸鎂干燥,過濾,蒸去二氯甲烷,柱層析分離(洗脫劑石油醚-二氯甲烷1∶1),得到(E)-3,5-二甲氧基-4’-羥基二苯乙烯,白色固體3.0g,mp87~89℃,收率64%。
1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm)3.83(6H,s,OCH3),4.80(1H,brs,-OH),6.38(1H,br),6.64(2H,d),6.82(2H,d,J=8.6Hz),6.89(1H,d,J=16.3Hz,-CH=CH-),7.03(1H,d,J=16.3Hz,-CH=CH-),7.40(2H,d,=8.6Hz).
實施例6Mannich堿衍生物的制備(E)3,5-二甲氧基-4’-羥基二苯乙烯溶于乙醇中,加37%的甲醛水溶液和相應的胺,回流反應10至15小時后,將溶劑減壓蒸干,殘留物柱層析分離(洗脫劑為二氯甲烷或二氯甲烷-乙酸乙酯4~1∶1),得其Mannich堿衍生物,將Mannich堿衍生物溶于干燥的乙酸乙酯中,通氯化氫,析出沉淀,過濾,得到相應的Mannich堿鹽酸鹽。
(E)-3,5-二甲氧基3’-二乙胺基甲基-4’-羥基二苯乙烯(RE9934),白色固體0.43g,mp78~81℃,收率49%。1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm)1.14(6H,t,-CH2CH3),2.67(4H,q,-CH2CH3),3.82(6H,s,OCH3),6.35(1H,t),6.63(2H,d),6.82(2H,m),6.99(1H,d,J=16.2Hz,-CH=CH-),7.15(1H,s),7.34(1H,d).
(E)-3,5-二甲氧基-3’-嗎啉基甲基-4’-羥基二苯乙烯(RE9935),白色固體0.36g,mp86~89℃,收率53%。1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm)2.7(4H,brs),3.83(12H,brs),6.37(1H,s),6.63(2H,s),6.85(2H,brs),7.01(1H,d,J=16.3Hz,-CH=CH-),7.25(1H,brs),7.42(1H,brs).ESI-MS356.2[M+H]+,353.9[M-H]-(E)-3,5-二甲氧基-3’-哌啶基甲基-4’-羥基二苯乙烯(RE9936),白色固體0.47g,mp77~80℃,收率51%。1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm)1.67(6H,brs),2.53(4H,brs),3.79(2H,s,-CH2-),3.84(6H,s,OCH3),6.38(1H,t,J=2.1Hz),6.52(2H,d,J=2.2Hz),6.82(1H,d,J=8.4Hz),6.87(1H,d,J=16.3Hz,-CH=CH-),7.01(1H,d,J=16.2Hz,-CH=CH-),7.29(1H,d,J=3.8Hz),7.35(1H,d,J=2.0Hz).ESI-MS354.1[M+H]+,351.9[M-H]-.
(E)-3,5-二甲氧基-3’-二甲胺基甲基-4’-羥基二苯乙烯(RE9937),白色固體0.37g,mp73~76℃,收率48%。1H-NMR(300MHz,DMSO-d6)δ(ppm)2.73(6H,s,N(CH3)2),3.76(6H,s,OCH3),4.21(2H,s,PhCH2N),6.39(1H,s),6.69(2H,d,J=2.0Hz),6.98(1H,d,J=16.3Hz,-CH=CH-),6.98(1H,d,J=8.6Hz),7.17(1H,d,J=16.3Hz,-CH=CH-),7.49(1H,d,J=8.3Hz),7.66(1H,s),9.71(1H,brs,ArOH),10.55(1H,s,HCl).13C-NMR(300MHz,DMSO-d6)δ(ppm)42.20,55.27,99.56,104.21,115.98,117.03,126.35,128.44,129.75,130.87,139.34,156.43,160.78.ESI-MS314.0[M+H]+,312.7[M-H]-.
(E)-3,5-二甲氧基-3’,5’-雙(二甲胺基甲基)-4’-羥基二苯乙烯(RE9938),白色固體0.67g,mp 124~126℃,收率62%。1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm)2.34(12H,s,N(CH3)2),3.59(4H,s,-CH2-),3.84(6H,s,OCH3),6.38(1H,t,J=2.1Hz),6.65(2H,d,J=2.1Hz),6.90(1H,d,J=16.3Hz,-CH=CH-),7.02(1H,d,J=16.3Hz,-CH=CH-),7.22(2H,s).
其二鹽酸鹽1H-NMR(300MHz,DMSO-d6)δ(ppm)2.74(12H,s,N(CH3)2),3.76(6H,s,OCH3),4.36(4H,s,-CH2-),6.42(1H,s),6.69(2H,d,J=2.1Hz),7.07(1H,d,J=16.5Hz,-CH=CH-),7.17(1H,d,J=16.3Hz,-CH=CH-),7.77(2H,s),10.23(3H,brs,HCl and OH).
(E)-3,5-二甲氧基-3’,5’-雙(哌啶基甲基)-4’-羥基二苯乙烯鹽酸鹽(RE9939),白色固體0.78g,mp 144~148℃,收率58%。1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm)1.58(12H,brs),2.53(8H,brs),3.66(4H,s,PhCH2N-),3.83(6H,s,OCH3),6.36(1H,t),6.64(2H,d),6.87(1H,d,J=16.2Hz,CH=CH-),7.01(1H,d,J=16.2Hz,-CH=CH-),7.24(2H,s).ESI-MS451.1[M+H]+,449.0[M-H]-.
(E)-3,5-二甲氧基-3’,5’-雙(N-嗎啉基甲基)-4’-羥基二苯乙烯鹽酸鹽(RE9940),白色固體0.89g,mp 156~158℃,收率48%。1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ(ppm)2.53(8H,brs),3.66(4H,s,-CH2-N),3.76(8H,brs),3.83(3H,s,OCH3),6.37(1H,brs),6.64(2H,d),6.87(1H,d,J=16.3Hz,-CH=CH-),7.00(1H,d,J=16.3Hz,-CH=CH-),7.24(2H,s).ESI-MS455.1[M+H]+,452.9[M-H]-.
(E)-3,5-二甲氧基-3’,5’-雙(N-四氫吡咯基甲基)-4’-羥基二苯乙烯二鹽酸鹽(RE9941),白色固體0.96g,mp153~156℃,收率48%。1H-NMR(300MHz,DMSO-d6),δ(ppm)1.95(8H,brs),3.38(8H,brs),3.77(6H,s,OCH3),4.43(4H,s,PhCH2N),6.42(1H,s),6.69(2H,s),7.14(2H,m,-CH=CH-),7.83(2H,s),10.22(3H,brs).
(E)-3,5-二甲氧基-3’,5’-雙(N-甲基哌嗪甲基)-4’-羥基二苯乙烯四鹽酸鹽(RE9942),白色固體1.03g,mp186~188℃,收率55%。1H-NMR(300MHz,DMSO-d6)δ(ppm)2.78(8H,brs,哌嗪環(huán)),2.79(6H,s,NCH3),3.76(6H,s,OCH3),3.88(4H,s,PhCH2N),4.21(8H,brs,哌嗪環(huán)),6.40(1H,s),6.68(2H,d,J=2.2Hz),7.06(1H,d,J=16.4Hz,-CH=CH-),7.14(1H,d,J=16.2Hz,-CH=CH-),7.72(2H,s),9.73(1H,brs,OH),11.76(4H,brs,HCl).ESI-MS481.1[M+H]+.
實施例7部分目標化合物誘導人急性早幼粒白血病細胞凋亡實驗1.實驗方法1.1細胞培養(yǎng)人急性早幼粒白血病細胞株(NB4)購于美國ATCC,培養(yǎng)于含有10%經(jīng)加熱滅活的胎牛血清、100IU/ml青霉素、100μg/ml鏈霉素及1mmol/lL谷氨酰胺RPMI1640培養(yǎng)液中,37℃、5%CO2飽和濕度培養(yǎng)箱中孵育。
1.2細胞活力的測定細胞活力通過臺盼藍排斥法測定。稱取臺盼藍,加少量蒸餾水研磨,加雙蒸水稀釋到4%,用濾紙過濾,4℃保存。使用時,將該母液用PBS稀釋至0.4%工作濃度。取NB4細胞(1×105/ml)接種于12孔板,每孔2ml。加入不同濃度藥物孵育后制備單個細胞懸液,取50μl細胞懸液加入50μl的0.4%臺盼藍溶液,混勻,在3分鐘內(nèi),于顯微鏡下觀察,死細胞被染成藍色,而活細胞拒染。用血球計數(shù)板分別計數(shù)活細胞和死細胞(共約300個細胞)。活細胞數(shù)占總細胞數(shù)的百分率即為細胞存活率。
1.3細胞凋亡的形態(tài)學檢測利用吖啶橙(AO)和溴化乙啶(EB)雙染法考察凋亡細胞的形態(tài)學變化。取對數(shù)生長期的NB4細胞,以每孔1×105個/ml的細胞密度接種于12孔板中,每孔2ml。藥物處理后,取1ml細胞懸液,離心,棄取上清液,重懸于25μl PBS中,然后加入AO/EB等體積混合液3μl(100μg/ml AO,100μg/ml EB),混勻。吸一滴混合液點于潔凈載玻片上,用蓋玻片封片,在熒光顯微鏡下觀察并拍照。
EB拒染并出現(xiàn)核皺縮、發(fā)芽、發(fā)泡以及凋亡小體的細胞被認為是凋亡細胞。在鏡下不同區(qū)域隨機選擇300個細胞,凋亡細胞占其百分比為細胞凋亡率。
經(jīng)試驗證明,所述化合物對腫瘤、炎癥、心血管疾病均有較好的治療效果。
權利要求
1.白藜蘆醇Mannich堿衍生物,其特征在于由下列通式(I)表示的白藜蘆醇衍生物或其可藥用鹽 其中R1和R2為H、甲基、乙基或丙基;NR3R4為常見的胺,如二甲胺、二乙胺、二丙胺、二異丙胺、四氫吡咯、哌啶、嗎啉或取代的哌嗪;R5,R6,R7,R8為H或CH2NR3R4。
2.一種制備式I化合物的方法,其特征在于按如下方法制備式II化合物,與各種取代二級胺和福爾馬林溶液或多聚甲醛,在常見的溶劑中,發(fā)生Mannich反應,制得式I化合物
3.根據(jù)權利要求1所述的一種制備式I化合物的方法,其特征在于所述溶劑為甲醇、無水乙醇、95%乙醇、乙酸。
4.一種藥物組合物,其特征在于含有一種或多種可藥用載體和有效量的權利要求1的化合物(I)。
5.權利要求1化合物在制備治療腫瘤、炎癥、心血管疾病藥物中的應用。
全文摘要
本發(fā)明屬于醫(yī)藥技術領域,公開了白藜蘆醇Mannich堿衍生物及其制備方法和用途。以3,5-二羥基(或二烷氧基)-4’-羥基二苯乙烯與各種取代二級胺和福爾馬林溶液(或多聚甲醛),在常見的溶劑中,發(fā)生Mannich反應制得制備了化合物(I),工藝簡單易行。其可藥用游離堿和可藥用鹽對腫瘤、心血管疾病、炎癥等多種疾病具有良好的預防與治療作用,活性明顯強于白藜蘆醇和紫檀茋,且成鹽可以提高白藜蘆醇和紫檀茋的穩(wěn)定性并可改善其藥代動力學參數(shù)。其中R
文檔編號A61K31/445GK1948275SQ20061013400
公開日2007年4月18日 申請日期2006年10月25日 優(yōu)先權日2006年10月25日
發(fā)明者陳國良, 李 杰, 王愛萍, 黎亮, 景永奎, 吳春福 申請人:沈陽藥科大學