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文檔簡介

1、沈陽化工大學(xué)本科畢業(yè)論文 題 目: 熊果酸 A 環(huán)胺類合成 院 系: 制藥與生物工程學(xué)院 專 業(yè): 化工與制藥 班 級: 1001 班 學(xué)生姓名: 王夢丹 指導(dǎo)教師: 孟艷秋 教授 論文提交日期:2014 年 06 月 21 日論文答辯日期:2014 年 06 月 26 日畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書化工與制藥1001 班學(xué)生:王夢丹畢業(yè)設(shè)計(論文)題目:熊果酸 A 環(huán)胺類合成 畢業(yè)設(shè)計(論文)內(nèi)容:文獻綜述、實驗部分、結(jié)果討論、結(jié)論 畢業(yè)設(shè)計(論文)專題部分:合成未見文獻報道的熊果酸 A 環(huán)胺類衍生物 起止時間: 2014 年 3 月2014 年 6 月指導(dǎo)教師: 簽字 年

2、月 日教研室主任: 簽字 年 月 日院系負責(zé)人: 簽字 年 月 日評 閱 人 評 語評 閱 人 簽 字 年 月 日沈 陽 化 工 大 學(xué) 畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計(論論文文)答答辯辯成成績績評評定定沈陽化工大學(xué)制藥與生物學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)答辯委員會于 年 月 日審查了化工與制藥專業(yè)學(xué)生王夢丹 的設(shè)計(論文)設(shè)計(論文)題目: 熊果酸 A 環(huán)胺類合成設(shè)計(論文)專題: 熊果酸 A 環(huán)胺類合成設(shè)計(論文)說明書共 頁,設(shè)計圖(紙) 張指導(dǎo)教師: 孟艷秋 教授 評 閱 人:畢業(yè)設(shè)計(論文)答辯委員會意見:成績: 學(xué)院答辯委員會主任委員 簽字 年 月 日沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 內(nèi)容摘要 內(nèi)容摘要內(nèi)容摘要癌

3、癥是嚴重威脅人類生命健康的主要疾病之一。從天然產(chǎn)物中獲得用于預(yù)防和治療腫瘤的活性成分,并將其作為先導(dǎo)化合物,進行化學(xué)修飾或結(jié)構(gòu)改造進而合成高效低毒的新型抗腫瘤藥物是目前抗腫瘤藥研究的重要途徑和一大熱點。熊果酸(UA, 3-羥基-烏蘇烷型-12-烯-28-羧酸),又名烏索酸、烏蘇酸,屬于烏蘇烷型五環(huán)三萜類化合物,以游離態(tài)或與糖結(jié)合成苷的形式在自然界中廣泛分布,有豐富的植物來源。近年來的研究發(fā)現(xiàn),熊果酸具有良好的抗腫瘤活性,對腫瘤形成各階段都有預(yù)防和抑制作用。本課題以熊果酸為先導(dǎo)化合物,保留其五環(huán)三萜骨架和 C-12 位雙鍵不變,對 C-3 位羥基、C-3 位 -H 和 C-28 位羧基進行結(jié)構(gòu)改

4、造,設(shè)計并合成兩個未見文獻報道的熊果酸胺類化合物,并摸索出適當?shù)幕瘜W(xué)合成路線和適宜的實驗反應(yīng)條件。經(jīng) TLC 檢測反應(yīng)過程,粗品用柱色譜分離提純,洗脫劑為石油醚、乙酸乙酯混合物,其各步合成結(jié)構(gòu)經(jīng)IR、MS、1H-NMR 等初步表征,其含量未測定經(jīng) HPLC 測定。其他熊果酸衍生物的研究正在陸續(xù)進行中。本文為進一步開展熊果酸類化合物及五環(huán)三萜類化合物的化學(xué)修飾與結(jié)構(gòu)改造研究和熊果酸胺類衍生物的工藝優(yōu)化奠定了一定基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞:關(guān)鍵詞: 熊果酸衍生物; 五環(huán)三萜; 結(jié)構(gòu)修飾沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 AbstractAbstractCancer is one of the major diseases

5、 which affect human life and health seriously. Get the active ingredient used for the prevention and treatment of tumor from natural products and consider the natural product as a lead compound, to do chemical modifications or structural transformations on them, in order to find the anti-cancer drug

6、s with high efficient and low toxicity is the important way of antitumor medicine research and a hot spot.Ursolic acid (UA, 3-hydroxy-urs-12-en-28-oic acid), also known as ursolic acid, WuSu acid, belonging to the WuSu alkanes type pentacyclic triterpene compound, in the form of free or combined wit

7、h sugar into glycosides are widely distributed in nature, is rich in plant sources. In recent years, the study found that UA have good antitumor activity, the stages of tumor formation has the prevention and inhibition.In this study, the author let UA do the lead compound, retain their rings triterp

8、enoid skeleton and constant of C - 12 double-bond three hydroxyl, C - 3 a -H and C - 28 carboxyl structure modification, design and synthesis of the two did not see UA amine compounds reported in literatures, as well as, figure out the appropriate experiments chemical synthetic route and suitable re

9、action conditions. Every compound was confirmed by IR, MS, 1H-NMR and preliminary characterization. The anti-tumor activities of these UA derivatives are going to be the rationale for verification.沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 AbstractOther UA derivatives research is established. Therefore this thesis establishes a

10、ground work for the further research on UA compounds and chemical modification and structure transformation of pentacyclic triterpene compounds and process optimization of UA amine derivatives laid a certain foundation.Keywords: Ursolic acid derivatives; pentacyclic triterpene; structure modificatio

11、n 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 目錄目目 錄錄前 言.1第一章 文獻綜述.21.1 抗腫瘤藥物的研究進展.21.2 五環(huán)三萜類化合物.41.3 熊果酸簡介.51.3.1 熊果酸的性質(zhì)與結(jié)構(gòu).51.3.2 熊果酸來源及含量.61.3.3 熊果酸的抗腫瘤藥理活性.71.4 熊果酸及其衍生物研究及進展.7第二章 熊果酸胺類衍生物的設(shè)計.112.1 先導(dǎo)化合物的確定.112.2 設(shè)計思路.112.3 目標化合物的合成路線.112.4 設(shè)計原理.122.4.1 合成 3-氧代熊果酸()的反應(yīng)機理.122.4.2 合成 2-羥亞甲基-3-氧代熊果酸()的反應(yīng)機理.132.4.3 合成 2, 3-并吡唑熊果酸

12、()的反應(yīng)機理.13第三章 實驗部分.143.1 實驗藥品與儀器.14沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 目錄3.1.1 實驗藥品.143.1.2 實驗基本儀器.153.1.3 實驗裝置.153.2 實驗跟蹤與產(chǎn)品純化.163.2.1 薄層色譜法(TLC).163.2.2 柱層析.173.3 實驗過程.173.3.1 3-氧代熊果酸()的制備.173.3.2 2-羥亞甲基-3-氧代熊果酸()的制備.183.3.3 2, 3-并吡唑熊果酸()的制備.183.3.4 N-2,3-并吡唑-烏蘇烷型-12-烯-28-酰-芐胺(-1)的制備.183.3.5 N-2,3-并吡唑-烏蘇烷型-12-烯-28-酰-嗎啉(

13、-2)的制備.19第四章 實驗結(jié)果與討論.204.1 實驗結(jié)果.204.2 試驗條件的選擇.204.2.1 氧化劑的選擇.204.2.2 溫度的選擇.204.2.3 ?;瘎┑倪x擇.214.2.4 溶劑與萃取劑的選擇.21沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 目錄4.3 實驗討論.214.4 譜圖分析.234.4.1 3-氧代熊果酸()的譜圖分析.234.4.22-羥亞甲基-3-氧代熊果酸()的譜圖分析.234.4.3 2, 3-并吡唑熊果酸()的譜圖分析.244.4.4 N-2,3-并吡唑-烏蘇烷型-12-烯-28-酰-芐胺(-1)的譜圖分析.244.4.5 N-2,3-并吡唑-烏蘇烷型-12-烯-28-

14、酰-嗎啉(-2)譜圖分析.24第五章 結(jié)論.255.1 論文心得.255.2 課題前景展望.25致 謝.26參考文獻.27附 錄.29沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 前言1前 言癌癥是當前嚴重危害人類健康的疾病之一。據(jù)統(tǒng)計資料表明,人類因腫瘤而引起的死亡率是所有疾病死亡率的第二位,僅次于心腦血管疾病1。因此,攻克癌癥難關(guān)已成為醫(yī)藥工作者和化學(xué)工作者刻不容緩的任務(wù)。腫瘤的治療方法有手術(shù)治療、放射治療和藥物治療(化學(xué)治療),但在很大程度上仍是以化學(xué)治療為主。自四十年代末氮芥用于治療惡性淋巴瘤后,幾十年來化學(xué)治療已由單一化療進入了聯(lián)合化療和綜合化療的階段,并且能成功治愈病人或明顯延長病人的生命,因此,抗腫

15、瘤藥物在腫瘤治療中有越來越重要的地位。紫杉醇、喜樹堿衍生物及維甲酸類化合物抗腫瘤作用的發(fā)現(xiàn)被譽為上個世紀 90 年代抗癌藥物的三大發(fā)現(xiàn),其中紫杉醇、喜樹堿均來自藥用植物。但是目前臨床使用的抗癌藥均有不同程度的毒副作用,有些嚴重的毒副反應(yīng)是限制藥物劑量或使用的直接原因2。因此,從天然產(chǎn)物中尋找毒性低、療效高的抗癌活性成分仍是世界各國科學(xué)家研究的熱點之一。文獻報道一些三萜和三萜皂苷特別是具有羧基的該類化合物具有抗腫瘤活性3。萜類被公認為最有希望尋找抗腫瘤藥物的幾大類化合物之一4,其廣泛分布于植物、昆蟲、微生物和海洋生物體內(nèi)。這些抗腫瘤天然萜類化合物中分布較多的為倍半萜類和二萜類,臨床上使用的紫杉醇

16、屬于二萜類化合物。目前國內(nèi)外學(xué)者己開始對三萜類化合物特別是五環(huán)三萜類進行抗癌活性研究,得到一些高活性、低毒的化合物。熊果酸屬烏蘇烷型五環(huán)三萜類化合物,自然界分布廣泛,存在于大約 27 個科46 個屬 62 種植物中5。已有的研究證明,熊果酸具有鎮(zhèn)靜、抗炎6、抗菌、抗糖尿病、降血糖7 、利尿8 、保肝9等多種生物學(xué)效應(yīng),其良好的抗腫瘤10,11,12,13活性、廣泛的抗腫瘤途徑已得到公認。因此,熊果酸有著很好的研究和發(fā)展前景,其新衍生物的合成將是具有較高意義的研究課題,并為合理和有效地研究與開發(fā)新抗腫瘤藥物提供一定的理論依據(jù)。沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第一章 文獻綜述2第一章 文獻綜述1.1 抗

17、腫瘤藥物的研究進展抗腫瘤藥物的研究進展 惡性腫瘤是嚴重威脅人類健康的一種常見病和多發(fā)病,人類因惡性腫瘤而引起的死亡率是全球疾病死亡率的第二位,僅次于心腦血管疾病。當前治療腫瘤的有效手段可大致分為 6 類14:(l)運用物理、化學(xué)或生物性方法除去局部腫瘤。這是目前首要治療方法,可以去除局部或一個區(qū)域的腫瘤細胞。對于良性腫瘤和一些局限性惡性腫瘤均有根治性的效果。(2)對于腫瘤擴散治療,主要是應(yīng)用各種抗腫瘤藥物。(3)針對機體抗病能力的生物治療法。(4) 靶向治療法,即封閉腫瘤表面特異受體的單克隆抗體。(5)企圖阻斷腫瘤新生血管的治療方法。(6)為改變腫瘤調(diào)控的基因治療法。 臨床應(yīng)用上,惡性腫瘤的治

18、療主要采用手術(shù)、放射、化療、免疫及中醫(yī)藥等綜合措施?;熂椿瘜W(xué)藥物治療,是阻滯細胞生長的每個環(huán)節(jié),抑制或者直接殺死腫瘤細胞。這種阻滯作用大多是作用在控制細胞生長的染色體上,細胞的染色體受到影響而無法繼續(xù)分裂而導(dǎo)致死亡。在腫瘤治療中發(fā)展最快的是化學(xué)藥物治療,它已經(jīng)成為當今臨床治療腫瘤的重要手段之一,屬于腫瘤的全身治療方法。 近代腫瘤化療以 1942 年用氮芥治療淋巴瘤為起點,當時氮芥和甲氨蝶啉、硫嘌啉只用于血液學(xué)腫瘤,療效有限。而發(fā)展的新藥大多是通過隨機篩選通過動物移植性腫瘤尋找的。1957 年根據(jù)一定的理論和設(shè)想,Arnold 和 Duschinsky 分別合成了環(huán)磷酰胺和氟尿嘧啶,并在臨床上

19、取的成功,腫瘤化療受到更廣泛的重視。20 世紀 70年達進入臨床的順鉑和多柔比新適應(yīng)癥更廣,療效也有進一步提高。這是腫瘤化療史上的三個重要里程碑。近年來幾種作用機制新穎的抗癌藥進入臨床,其中最重要的是抑制微管蛋白解聚的紫杉醇類和拓撲異構(gòu)酶 I 抑制劑喜樹堿衍生物15。目前全世界已經(jīng)有 80 余種化療藥物進入臨床,針對常見的 10 余種惡心腫瘤,如皮膚癌、絨毛毛上皮癌、霍奇金淋巴瘤和視網(wǎng)膜母細胞瘤等,并且其化療治愈率超過 50%?;熢趷盒阅[瘤綜合治療中發(fā)揮著越來越大的作用?,F(xiàn)階段臨床使用的抗腫瘤藥物,可大致分為烷化劑、抗代謝藥、抗生素、植物沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第一章 文獻綜述3藥、激素及

20、其他等六大類16。1烷化劑又稱烴化劑,是臨床上較常用的一類抗腫瘤藥物。它們的共同特點是有一個或多個高度活躍的烷化基團,在體內(nèi)能和細胞的蛋白質(zhì)和核酸相結(jié)合,能與細胞中 DNA 或蛋白質(zhì)中的氨基、琉基、羥基和磷酸基等起作用,可形成交叉聯(lián)結(jié)或引起脫嘌啉作用,使 DNA 鏈斷裂,在下一次復(fù)制時,又可使核堿對錯碼,造成DNA 結(jié)構(gòu)和功能的損害,重者可致細胞死亡,使蛋白質(zhì)和核酸失去正常的生理活性,從而殺傷細胞,抑制癌細胞分裂。2抗代謝藥物是能干擾細胞正常代謝過程的藥物,這類藥物與正常代謝物質(zhì)相似,如葉酸、嘌啉堿、嘧啶堿等的化學(xué)結(jié)構(gòu)所合成的類似物,在同一系統(tǒng)酶中互相競爭,與其特異酶相結(jié)合并發(fā)生特異性的拮抗作

21、用,使酶反應(yīng)不能完成,從而阻斷代謝過程,阻止核酸合成,尤其是 DNA 的生物合成,抑制腫瘤細胞的生長與繁殖。3抗腫瘤抗生素是指由微生物產(chǎn)生的具有抗腫瘤活性的化學(xué)物質(zhì)。從化學(xué)結(jié)構(gòu)來看,抗腫瘤抗生素是多種多樣的,有多肽及蛋白質(zhì),如博來霉素、放線菌素類等;有酮類,如蕙環(huán)類抗生素類等;還有烷化劑中的有效結(jié)構(gòu)類型,如成亞胺類型的絲裂霉素和亞硝脲類型的鏈氮霉素等。從作用機理來看,抗腫瘤抗生素主要是抑制DNA、RNA 及蛋白質(zhì)的合成:(1)直接作用于 DNA,如博來霉素等,它們可以直接與 DNA 結(jié)合而干擾 DNA 的復(fù)制;(2)抑制 RNA 的合成,如放線菌素 D、柔紅霉素、阿霉素、普卡霉素等,這些化合物

22、可與 DNA 發(fā)生嵌入作用,阻斷依賴于 DNA 的RNA 的產(chǎn)生,抑制轉(zhuǎn)錄過程,從而抑制蛋白質(zhì)的合成;(3)抑制蛋白質(zhì)的合成,如嘌啉霉素類,它們作用于核糖體水平,干擾遺傳信息的翻譯,從而抑制蛋白質(zhì)的合成,能抑制腫瘤細胞的蛋白或核糖核酸合成,或直接作用于染色體。4從植物中尋找抗腫瘤藥物,在世界上已成為抗腫瘤藥物研究的一個重要組成部分。目前,臨床應(yīng)用的抗腫瘤藥物中,自植物來源的約占 1/3,包括了植物的原形成分和它們的衍生物,其中涉及到生物堿類、木脂素類(鬼臼毒素類)及萜類等結(jié)構(gòu)構(gòu)型。它們的作用機理也各不相同,或抑制細胞的有絲分裂、或抑制 RNA 的合成等。5激素是一類對機體功能起調(diào)節(jié)作用的化學(xué)物

23、質(zhì)。激素對許多腫瘤的發(fā)病和生長有密切的關(guān)系,調(diào)節(jié)激素平衡可以有效控制腫瘤的生長。激素類藥物通過改變體沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第一章 文獻綜述4內(nèi)激素環(huán)境,對特定的腫瘤發(fā)揮抑制生長作用,由于乳腺癌、前列腺癌、甲狀腺癌、宮頸癌、卵巢癌等均與相應(yīng)的激素失調(diào)有關(guān),因此應(yīng)用某些激素或其拮抗劑,改變失調(diào)狀態(tài),可以抑制這些腫瘤生長,且無骨髓抑制等毒副反應(yīng)。6這類藥物包括了金屬絡(luò)合物和酶制劑等,如常用的卡鉑、順鉑、L-天門冬酰胺酶、達卡巴嗪等。 目前臨床使用的抗腫瘤化學(xué)治療藥物均有不同程度的毒副作用,有些嚴重的毒副反應(yīng)是限制藥物劑量或使用的直接原因17。常用的抗腫瘤藥物均缺乏特異的選擇性,多數(shù)抗腫瘤藥物都有

24、免疫抑制作用,它們在抑制腫瘤細胞的同時對機體增殖旺盛的細胞及中樞神經(jīng)系統(tǒng)有一定的影響,在殺傷腫瘤細胞的同時,又殺傷正常組織的細胞,尤其是殺傷人體中生長發(fā)育旺盛的血液、淋巴組織細胞等。而這些細胞與組織是人體重要的免疫防御系統(tǒng),破壞了人體的免疫系統(tǒng),腫瘤就可能迅速發(fā)展,造成嚴重后果。此外,化療時還會出現(xiàn)一些并發(fā)癥,常見的有感染、出血、穿孔、尿酸結(jié)晶致腎功能障礙等。化療藥物除了有抗腫瘤作用外,對身體也有不良影響。許多化療藥物用到一定劑量時往往會引起白細胞及血小板減少。有些藥物還對肝、腎、心臟功能有損傷,少數(shù)藥物對皮膚及其附件、肺、內(nèi)分泌系統(tǒng)有影響。因此,尋找和發(fā)現(xiàn)新的選擇性高的抗腫瘤藥物是世界范圍內(nèi)

25、的研究熱點。1.2 五環(huán)三萜類化合物五環(huán)三萜類化合物萜類化合物是指具有(C5H8)n 通式以及其含氧和不同飽和程度的衍生物,可以看成是由兩個或多個異戊二烯或異戊烷以各種方式連結(jié)而成的一類天然化合物,其分子中的碳原子數(shù)是異戊二烯碳原子數(shù)的倍數(shù)。三萜類化合物是由數(shù)個異戊二烯去掉羥基后首尾相連構(gòu)成的物質(zhì)。大部分為 30 個碳原子,少部分含 27 個碳原子的萜類化合物。長期以來,三萜酸類及三萜化合物因其特殊的細胞毒性引起學(xué)者廣泛的興趣,有希望從中發(fā)現(xiàn)能成為新的抗腫瘤藥物的先導(dǎo)化合物。五環(huán)三萜類化合物甘草次酸廣泛分布于植物界,便宜易得,顯示出多種生物活性。五環(huán)三萜類化合物有 15 種以上的結(jié)構(gòu)類型,主要

26、包括齊墩果烷型(Oleanane)、烏蘇烷型(Ursane) ,羽扇豆烷型(Lupane)及木栓烷型(Friedelane)等。其結(jié)構(gòu)如下:沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第一章 文獻綜述5 Oleanane typeUrsane type Fridedelane typeLupane type圖圖 1 1-1-1 五環(huán)三萜類化合物的四種主要構(gòu)型五環(huán)三萜類化合物的四種主要構(gòu)型自 20 世紀 60 年代以來,我國的醫(yī)藥專家根據(jù)以往運用天然抗腫瘤藥物的經(jīng)驗,從民族醫(yī)藥中研制和開發(fā)出了一批療效確切、價格合理的抗腫瘤藥物,為惡性腫瘤的防治做出了很大的貢獻18。日本的 Honda 等人也隨機合成并篩選了 60

27、 多種齊墩果酸和熊果酸的衍生物。國內(nèi)外此類藥物的研究都取得了一定的進展。1.3 熊果酸簡介熊果酸簡介1.3.1 熊果酸的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)熊果酸的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)英文名稱:Ursolic acid, UA 別名:烏索酸,烏蘇酸 化學(xué)名稱:3-Hydroxy-urs-12-en-28-oic acid(3-羥基-烏蘇烷型-12-烯-28-羧酸)結(jié)構(gòu):熊果酸屬于烏蘇烷型五環(huán)三萜化合物,其基本碳架是多氫蒎的五元母核,環(huán)的構(gòu)型為 A/B 環(huán)反式,B/C 環(huán)反式,C/D 環(huán)反式,D/E 環(huán)順式。母核上有七個甲基:C-10 位和 C-8 位均為 -型,C-14 的甲基為 -型,E 環(huán)上 C-19 位和 C-20 位分別

28、連接一個甲基,A 環(huán)上 C-4 位的兩個甲基一個為 -型一個為 -型。C-3 位有 -羥基,C-12 位有雙鍵,C-28 有羧基基團,18 位的氫為 -構(gòu)型。沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第一章 文獻綜述6結(jié)構(gòu)如圖圖 1-2 所示:圖圖 1-21-2 Chemical structure of ursolic acid (UA)分子式:C30H48O3分子量:456.68物理性質(zhì): UA 純品為有光澤的棱柱狀白色結(jié)晶,低含量為棕黃色或黃綠色粉末,具特殊的氣味。熔點 283288. 比旋光度D25 +67.5(C1,1mol/L 氫氧化鉀醇溶液中) 。常溫下,易溶于二氧六環(huán),吡啶,溶于甲醇、乙醇、丁

29、醇,尚溶于丙酮,微溶于苯、氯仿、乙醚,不溶于水和石油醚19,20,可溶于熱的冰醋酸和2氫氧化鈉乙醇溶液。1.3.2 熊果酸來源及含量熊果酸來源及含量熊果酸具有抗腫瘤、鎮(zhèn)靜、保肝、抗炎、抗 HIV、抑菌、抗糖尿病、抗?jié)儭⒔档脱堑榷喾N生物學(xué)效應(yīng)和明顯的抗應(yīng)氧化功能 ,因而被廣泛地用作醫(yī)藥和化妝品原料。熊果酸以游離形式或與糖結(jié)合成苷的形式 在自然界分布廣泛,含量及科屬見表 1-1。 表 1-1 天然植物 UA 含量及科屬NO植物名稱含 量科 屬1陸英0.42忍冬科接骨木屬沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第一章 文獻綜述72山楂0.46薔薇科山楂屬3熊果0.25杜鵑花科杜鵑屬4車前0.28車前科車前屬5

30、平車前0.27車前科車前屬6白花蛇舌草0.38茜草科耳草屬7夏枯草0.35唇形科夏枯草屬8梔子0.03茜草科梔子屬9女貞子0.29木樨科女貞子屬10山茱萸0.21山茱萸科木屬11南石韋0.16水骨龍科石韋屬12毛花獼猴桃0.17獼猴桃科獼猴桃屬13東北龍膽0.13龍膽科龍膽屬14金線草0.21唇形科活血丹屬15毛子草0.24紫葳科角蒿屬1.3.3 熊果酸的抗腫瘤藥理活性熊果酸的抗腫瘤藥理活性熊果酸具有廣泛的生物活性,抗腫瘤活性是其最主要的藥理作用。近年發(fā)現(xiàn)UA 具有明顯的抗腫瘤作用, 其抗腫瘤譜廣,不僅對多種致癌、促癌物有抵抗作用,而且對多種腫瘤細胞體內(nèi)、外均有抑制作用。熊果酸主要通過誘導(dǎo)細胞

31、調(diào)亡、抑制腫瘤細胞增殖、抗血管生成、抗促癌和抗突變及抗氧化等作用來抑制腫瘤細胞生長和擴散。1990 年,日本將熊果酸列為最有希望的抗癌化學(xué)預(yù)防藥物之一。崔鳳等將近年來熊果酸抗癌作用機制進行了系統(tǒng)的歸納和總結(jié)21。1.4 熊果酸及其衍生物研究及進展熊果酸及其衍生物研究及進展如前文所述,熊果酸具有較好的臨床開發(fā)價值。為了進一步增強生物活性,改善水溶性,提高生物利用度,近年來,熊果酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)修飾與構(gòu)效關(guān)系的研究引起人們的普遍關(guān)注。目前以熊果酸為先導(dǎo)化合物,對其進行的結(jié)構(gòu)修飾主要集中在沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第一章 文獻綜述8C-3 位羥基、C12-C13 雙鍵或 C-28 位羧基等位點,大部分衍

32、生物的藥理活性優(yōu)于先導(dǎo)化合物。國內(nèi)外研究人員關(guān)于熊果酸的報道多為含量測定即從植物中提取、分離、提純的過程及其藥理的綜述,大致研究狀況如下,見表1-2:表 1-2 國內(nèi)熊果酸研究概況NO研究題目作 者1山楂中熊果酸的高效液相色譜分析郝潤喜等2六味地黃丸中熊果酸含量測定方改進高向軍等3薄層掃描法測定梔子及其炮制品中熊果酸含量張學(xué)蘭等4薄層熒光色譜內(nèi)標法測定湖北山楂中熊果酸的含量張立群等5山茱萸及其制劑中熊果酸的含量測定方法研究孫立華等6東北龍膽地上部分中齊墩果酸和熊果酸的提取和分離林克勤等7不同采集期枸骨葉中熊果酸含量測定郭亞健等8不同產(chǎn)地貓須草中熊果酸含量的薄層掃描法測定胡坦蓮等9熊果酸抗腫瘤作

33、用研究進展夏國豪等10薄層掃描法測定狼瘡靜顆粒中熊果酸的含量張 軍等11薄層掃描法測定金糖安膠囊中熊果酸的含量劉建峰等12熊果酸的Raman光譜結(jié)構(gòu)特征解析顧柏平等13熊果酸對體外血管形成的抑制作用王 兵等14熊果酸成分薄層分析條件綜述張秋紅等15熊果酸的提取及其對牙周病原菌的作用王 茜等16知柏地黃沖劑中熊果酸的含量測定張 毅等17山茱萸中熊果酸及齊墩果酸的成分分析劉 偉等80年代,S M JAIN等人22研究了如圖3-1的合成路線,但對其藥理作用并未表述。沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第一章 文獻綜述9HOCOOMeHHOCOOMeHH NH2OHHClCOOMeHHNHONaCOOMeHHH

34、2N(1)AcOCOOHHH(2)SOCl2NH3AcOCONH2HHLAHAcOCH2NH2HH排 排AcONH2HH圖1-3陳軍等23以熊果酸為先導(dǎo)化合物對其進行結(jié)構(gòu)修飾和抑制兔肌肉糖原磷酸化酶活性的測試,研究發(fā)現(xiàn)熊果酸(IC50=9mol/L)是一個中等強度的糖原磷酸化酶抑制劑??筛脑旌蟮?15 個化合物僅呈現(xiàn)出一定的活性:其中 3-O-酰基熊果酸衍生物12、13 的活性有所下降,A 環(huán)稠和吡唑及噁二唑雜環(huán)衍生物 15、17 活性下降,28位羧酸的衍生物 9、10、11 活性下降(甚至消失)和游離羧酸衍生物比相應(yīng)的酯衍生沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第一章 文獻綜述10物的活性要強(如化合物

35、 14、15、16、17),似乎提示 28 位羧酸是重要的藥效基團。因此,此類新型化合物糖原磷酸化酶抑制劑熊果酸衍生物并不理想,見圖圖 1-41-4。 COOHNONCOOBnNONCOOHNNHCOOBnNNH15141716COOR1HO9 R1 -C2H5 10R1 -CH2CH=CH2 11R1 -CH2COOHCOOHR2O12 R2 -COCH3 13 R1 -COCH2CH2COOH圖 1-4為了尋找高效低毒的新藥成份,人們將 3 位羥基和 28 位羧基分別交叉或同時改變?yōu)椴煌钠渌鶊F,從而合成出更多的熊果酸衍生物,以供醫(yī)學(xué)界作為藥物進行篩選。這樣不僅可以消除不良的副作用,同時

36、又提高了它的抗?jié)?、抗炎和抗腫瘤活性。去掉羧基,在某些位上增加羥基會提高對腫瘤增生的抑制作用,這將為尋找新的抗炎、抗?jié)円约翱鼓[瘤新藥提供新的途徑。熊果酸及其衍生物除作為抗糖尿病、抗?jié)兗敖档脱淖饔谩M瑫r具有抗致癌、抗促癌,誘導(dǎo) F9 畸胎癌細胞分化和抗血管生成作用,是一種極佳的低毒高效新型抗癌藥物,另外還具有明顯抗氧化功能并且對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有明顯的安定與降溫作用,因而被廣泛的用作醫(yī)藥和化妝品原料。綜上所述,關(guān)于熊果酸及其衍生物的研究已取得了不少可喜成果,縱觀它的發(fā)展我們可以預(yù)計對熊果酸及其衍生物深入開發(fā)研究這一領(lǐng)域?qū)宫F(xiàn)出更加令人囑目的廣闊前景。如何充分利用這一國藥資源造福于人類是我們

37、義不容辭的責(zé)任。沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第二章 熊果酸胺類衍生物的設(shè)計11第二章 熊果酸胺類衍生物的設(shè)計2.1 先導(dǎo)化合物的確定先導(dǎo)化合物的確定現(xiàn)代研究表明,一些三萜類化合物已被報道具有廣泛的生物活性,尤其是抗腫瘤作用已經(jīng)引起國內(nèi)外廣泛的重視24。熊果酸屬五環(huán)三萜類化合物,廣泛分布于藥用植物中,具有多種生物學(xué)活性,尤其是在抗腫瘤、保肝、調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)、抗病毒和抗菌方面作用顯著,熊果酸藥用開發(fā)前景廣闊,有望成為一種高效低毒的多用途新藥。因此,我們以熊果酸為先導(dǎo)化合物進行結(jié)構(gòu)改造,設(shè)計和合成一系列新的熊果酸類似物,進行波譜分析和結(jié)構(gòu)鑒定,為抗腫瘤化合物的篩選奠定基礎(chǔ)。2.2 設(shè)計思路設(shè)計思路屬

38、于五環(huán)三萜類化合物的熊果酸,從構(gòu)效關(guān)系的角度來講分子中的五環(huán)三萜骨架、3-位羥基、12-位雙鍵、28-位羧基是其抗腫瘤活性的基礎(chǔ),其中 3-位羥基、28-位羧基是其活性的功能基團。本文在總結(jié)文獻的基礎(chǔ)上,保留 12-位雙鍵不變,主要對其 A 環(huán) 3 位羥基和 28 位羧基進行了結(jié)構(gòu)修飾,合成兩個未見報道的熊果酸胺類衍生物。2.3 目標化合物的合成路線目標化合物的合成路線以熊果酸為起始原料,完全溶于丙酮后使用 Jones 試劑將 C-3 位羥基氧化成羰基,C-3 位的 -H(即 C-2 上的氫)與甲酸乙酯在堿性環(huán)境中進行縮合(親核加成) ,得到的縮合物再與水合肼發(fā)生合環(huán)反應(yīng)生成 A 環(huán)并吡唑類化

39、合物,后對 C-28 位羧基基團進行改造得到兩個胺類目標產(chǎn)物:N-2,3-并吡唑-烏蘇烷型-12-烯-28-酰-芐胺和 N-2,3-并吡唑-烏蘇烷型-12-烯-28-酰-嗎啉。沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第二章 熊果酸胺類衍生物的設(shè)計12 (a) Jones 試劑; (b)HCOOEt / EtONa; (c)NH2NH2H2O; (d)(COCl) 2; 胺類RNomenclature-1 N-2,3-并吡唑-烏蘇烷型-12-烯-28-酰-芐胺-2 N-2,3-并吡唑-烏蘇烷型-12-烯-28-酰-嗎啉圖 2-1 目標化合物的合成路線2.4 設(shè)計原理設(shè)計原理2.4.1 合成合成 3-氧代熊果酸

40、(氧代熊果酸()的反應(yīng)機理)的反應(yīng)機理本實驗采用改良的鉻酸氧化法25,即 Jones 氧化法(CrO3-H2SO4-丙酮)。以熊果酸為起始原料,在冰浴條件下緩慢滴加 Jones 試劑,室溫條件下 1 小時即完成反應(yīng)。沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第二章 熊果酸胺類衍生物的設(shè)計13反應(yīng)時間短,并且選擇性氧化醇羥基,并不影響化合物結(jié)構(gòu)中的不飽和雙鍵。2.4.2 合成合成 2-羥亞甲基羥亞甲基-3-氧代熊果酸(氧代熊果酸()的反應(yīng)機理)的反應(yīng)機理本實驗通過含有 -H 的 3-氧代-烏蘇烷型-12-烯-28-羧酸在堿性條件下與不含 -H 的甲酸乙酯縮合,合成 2-醛基-3-氧代-烏蘇烷型-12-烯-28-

41、羧酸。此反應(yīng)屬于酮與酯的縮合反應(yīng)(親核加成) ,合成的產(chǎn)物是 -二羰基化合物,在不同酸堿條件下存在酮式烯醇式互換。反應(yīng)機理如下:2.4.3 合成合成 2, 3-并吡唑并吡唑熊果酸(熊果酸()的反應(yīng)機理)的反應(yīng)機理Knorr 吡唑合成反應(yīng):肼或取代肼與 -二羰基化合物反應(yīng)生成吡唑或吡唑酮環(huán)體系。此反應(yīng)屬于產(chǎn)物一般很不穩(wěn)定的羰基化合物與氨衍生物的親核加成反應(yīng),但該反應(yīng)合成的吡唑環(huán)具有芳香性比較穩(wěn)定,因此可以分離出來。很多這一類型的親核加成,是一個酸性催化反應(yīng)。但不能用強酸,因為氫離子固然可以和羰基結(jié)合成鎓鹽而增加羰基的親電性能,但另一方面,氫離子與氨基結(jié)合,形成銨離子的衍生物,這樣就喪失了胺的親核

42、能力。非水條件下,常用弱酸是乙酸。反應(yīng)機理如下:沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第三章 實驗部分14第三章 實驗部分3.1 實驗藥品與儀器實驗藥品與儀器3.1.1 實驗藥品實驗藥品表 3-1 實驗藥品名稱規(guī)格產(chǎn)地熊果酸分析純中國成都天然產(chǎn)物有限公司乙酸乙酯分析純天津市博迪化工有限公司石油醚分析純天津市博迪化工有限公司冰乙酸分析純天津市博迪化工有限公司丙酮分析純安徽時聯(lián)特種溶劑股份有限公司二氯甲烷分析純天津市博迪化工有限公司硅膠 GF254化學(xué)純青島海洋化工有限公司甲醇分析純天津市博迪化工有限公司甲醇鈉分析純天津市光復(fù)精細化工研究所無水乙醇分析純天津市永大化學(xué)試劑有限公司甲酸乙酯化學(xué)純國藥集團化學(xué)試劑

43、有限公司異丙醇分析純國藥集團化學(xué)試劑有限公司水合肼分析純天津市永大化學(xué)試劑有限公司三氧化鉻分析純沈陽化學(xué)制劑廠氯化鈉分析純天津市永大化學(xué)試劑有限公司無水硫酸鈉分析純天津市永大化學(xué)試劑有限公司三乙胺分析純天津市永大化學(xué)試劑有限公司DMF分析純天津市博迪化工有限公司草酰氯化學(xué)純國藥集團化學(xué)試劑有限公司環(huán)己烷分析純天津市博迪化工有限公司沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第三章 實驗部分15芐胺化學(xué)純國藥集團化學(xué)試劑有限公司嗎啉化學(xué)純國藥集團化學(xué)試劑有限公司3.1.2 實驗基本儀器實驗基本儀器表 3-2 實驗儀器實驗儀器型號生產(chǎn)廠家電子天平ALC-210.4上海精密科學(xué)儀器有限公司分析天平JA3001N沈陽杰

44、龍儀器有限公司旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀RE-52上海亞榮生化儀器廠集熱式恒溫加熱磁力攪拌器CL-200鞏義市英峪予華儀器廠ZF-1 型三用紫外分析儀ZF-1上海顧村電光儀器廠循環(huán)水式多用真空泵SHB-III鄭州長城科工貿(mào)有限公司數(shù)字顯示電熱恒溫干燥箱101-3A上海陽光實驗儀器有限公司另:紅外光譜在 Thereto Nicolet 470FT 紅外光譜儀上測定(KBr 壓片)。核磁共振氫譜在 BrukerARX-300 型核磁共振分析儀上測定,CDCl3為溶劑,TMS 為內(nèi)標。質(zhì)譜用熱電-菲尼根 LCQ 型質(zhì)譜儀測定。3.1.3 實驗裝置實驗裝置 力 力 力力 力 力力 力 力 力 力圖 3-1 磁力攪拌裝

45、置圖 圖 3-2 分液裝置沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第三章 實驗部分16 圖 3-3 回流反應(yīng)裝置圖 圖 3-4 析柱裝置圖圖 3-5 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)裝置3.2 實驗跟蹤與產(chǎn)品純化實驗跟蹤與產(chǎn)品純化3.2.13.2.1 薄層色譜法薄層色譜法(TLC)本實驗采用薄層色譜法(TLC 測定法)來監(jiān)測反應(yīng)的終點,測試產(chǎn)品的純度,判斷反應(yīng)條件是否合適。薄層板的制備:按硅膠 G254CMC(稱取 5 克羧甲基纖維素鈉(CMC)溶在1000ml 的水中加熱至沸騰且在升溫過程中不斷用玻璃棒攪動,直至形成均一穩(wěn)定的粘稠狀透明液體)=13 配置(硅膠 100mL,CMC30g) ,按同一方向充分研磨(約沈陽化工大學(xué)學(xué)士

46、學(xué)位論文 第三章 實驗部分1730 分鐘) ,調(diào)成均勻的糊狀,均勻涂布在載玻片(7.5*2.5cm)上,再用手將帶漿的玻片在玻璃板或水平的桌面上做上下輕微的顛動,并不時轉(zhuǎn)動方向,使形成薄厚均勻、表面光潔平坦的薄層板,置水平臺上在空氣中涼干后放入干燥箱烘干,備用。展開劑的配置:以 V(乙酸乙酯)V(冰醋酸)V(石油醚)= 10.53 的混合液為展開劑,其中冰醋酸的作用是防拖尾。操作方法:用鉛筆輕畫一條直線于薄板(約距底邊 1cm) ,用毛細管沾取少量留樣液與反應(yīng)液,分別輕點于直線合適的位置上,放在展開劑中進行展開至距薄板上端邊緣 1cm 處,取出吹干,于紫外燈下觀察藥品斑點的位置。3.2.23.

47、2.2 柱層析柱層析柱色譜是通過色譜柱來實現(xiàn)分離的。色譜柱內(nèi)裝有固體吸附劑(固定相) 。液體樣品從柱頂加入,在柱的頂部被吸附劑吸附。然后從柱頂部加入有機溶劑作為洗脫劑。由于吸附劑對各組分的吸附能力不同,各組分以不同的速度下移,各組分隨溶劑按一定的順序從色譜柱下端流出,被吸附較弱的組分在流動相里的含量比被吸附較強的組分要高,以較快的速度向下移動。因此可用容器分別收集。如各組分為有色物質(zhì),則可以直接觀察到不同顏色譜帶,但如若為無色物質(zhì),則不能直接觀察到譜帶。此時,只能分段集取一定體積的洗脫液,再通過與原料點板比較來確定。本文中柱層析色譜用 200-300 目硅膠,薄層色譜用硅膠 GF254 均由青

48、島海洋化工廠生產(chǎn)。流動相選用石油醚(沸程:60-90)與乙酸乙酯或丙酮。所有試劑均為分析純或化學(xué)純,使用時根據(jù)需要進一步純化。3.3 實驗過程實驗過程3.3.1 3-氧代熊果酸(氧代熊果酸()的制備)的制備(1) Jones 試劑的制備將 26.72gCrO3 溶于 23mL 濃硫酸中,加水稀釋到 100mL,反應(yīng)過程放熱,需趁熱搖勻,為深紅色透明溶液。(2) 3-氧代熊果酸()沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第三章 實驗部分18將熊果酸(200.0mg,0.35mmol)置于茄形瓶溶解于丙酮(10mL)中,0 冰水浴下緩慢滴加新配制的 Jones 試劑(約 0.6mL)至反應(yīng)液成紅色不褪,升至室溫

49、,反應(yīng) 1 小時,TLC 監(jiān)測反應(yīng)終點(展開劑:石油醚乙酸乙酯=31) ,反應(yīng)完畢,加異丙醇(4mL) ,反應(yīng)液變綠,室溫攪拌 30 分鐘,淬滅其氧化性,抽濾,收集濾液,減壓蒸除溶劑,加入適量飽和食鹽水,用乙酸乙酯萃取 3 次,合并有機相(淡黃色清亮液體) ,無水硫酸鈉干燥過夜,抽濾旋蒸,濃縮得黃白色 3-氧代-烏蘇烷型-12-烯-28-羧酸(即 3-氧代熊果酸) ()粗品。快速柱層析,脫洗劑為石油醚乙酸乙酯=20:1(V/V),分離純化濃縮,室溫干燥得固體 178.5mg,收率為 89.25%。3.3.2 2-羥亞甲基羥亞甲基-3-氧代熊果酸(氧代熊果酸()的制備)的制備將 3-氧代熊果酸(

50、150.0mg,0.33mmol)置于茄形瓶溶于甲醇(10mL)中(淡黃色透明液體) ,加入甲醇鈉(150mg,2.77mmol) (液體顏色略微加深變黃帶渾濁) ,磁攪拌 30min 后,加入甲酸乙酯(0.2mL,2.48mmol) (液體變透明)室溫下進行反應(yīng),TLC 監(jiān)測反應(yīng)終點(一般反應(yīng) 20h) 。反應(yīng)完畢,減壓蒸除溶劑甲醇與殘留的甲酸乙酯后,加入適量的飽和食鹽水,稀鹽酸調(diào) pH,用乙酸乙酯萃取 3 次,合并有機相,水性至中性,無水硫酸鈉干燥過夜,抽濾旋蒸,濃縮得黃白色 2-羥亞甲基-3-氧代熊果酸()粗品。快速柱層析,脫洗劑為石油醚乙酸乙酯=20:1(V/V),分離純化濃縮,室溫干

51、燥得固體 116.8mg,收率為 77.87%。3.3.3 2, 3-并吡唑并吡唑熊果酸(熊果酸()的制備)的制備方案一:將制得的 2-羥亞甲基-3-氧代熊果酸(100mg,0.21mmol)溶于無水乙醇(10mL)中,加入水合肼(0.02mL,0.32mmol) ,80回流,TLC 監(jiān)測反應(yīng)終點(一般反應(yīng) 4h) 。反應(yīng)完畢,減壓蒸除溶劑后,加入適量的飽和食鹽水,用乙酸乙酯萃取 3 次,合并有機相,水洗至中性,無水硫酸鈉干燥過夜,抽濾濃縮得淡黃色2, 3-并吡唑熊果酸()粗品。粗品用硅膠柱色譜分離純化,脫洗劑為石油醚乙酸乙酯=7:1(V/V),濃縮,室溫干燥得固體 68.7mg,收率 68.

52、70%。方案二:將制得的 2-羥亞甲基-3-氧代熊果酸(100mg,0.21mmol)溶于無水乙醇(10mL)中,加入 0.2mL 冰醋酸攪拌 30min 后加入水合肼(0.02mL,0.32mmol) ,80回流,TLC 監(jiān)測反應(yīng)終點(一般反應(yīng) 4h) 。反應(yīng)完畢,減壓蒸除溶劑后,加入沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第三章 實驗部分19適量的飽和食鹽水,用乙酸乙酯萃取 3 次,合并有機相,水洗至中性,無水硫酸鈉干燥過夜,抽濾濃縮得淡黃色 2, 3-并吡唑熊果酸()粗品。快速柱層析,脫洗劑為石油醚乙酸乙酯=20:1(V/V),分離純化濃縮,室溫干燥得固體 89.1mg,收率89.10%。3.3.4

53、N-2,3-并吡唑并吡唑-烏蘇烷型烏蘇烷型-12-烯烯-28-酰酰-芐胺芐胺(-1)的制備)的制備將制得 2, 3-并吡唑的熊果酸(60mg,0.13mmol)溶解在二氯甲烷(8mL)中,加入草酰氯(0.1mL,0.77mmol),室溫攪拌 24 小時(加 2 滴 DMF,可縮短至 4 小時) ,生成 N-2,3-并吡唑-烏蘇烷型-12-烯-28-酰-氯,蒸除反應(yīng)溶劑二氯甲烷和未反應(yīng)的草酰氯,殘余物加入 2mL 環(huán)己烷,減壓蒸除環(huán)己烷,反復(fù)操作 2 次。酰氯中加入二氯甲烷(8mL)使之完全溶解后,加三乙胺調(diào) pH 為 910(0.8mL 左右) ,攪拌 5 分鐘后,加入芐胺(0.05mL,0.

54、46mmol),室溫下反應(yīng),TLC 監(jiān)測反應(yīng)終點。反應(yīng)結(jié)束后,向反應(yīng)液中加入 10mL 水,以 2mol/L 鹽酸調(diào) pH 至 34(2.5mL 左右) ,析出黃棕色固體,減壓抽濾,水洗濾餅至中性。室溫干燥得粗品-1。粗品用硅膠柱色譜分離純化,脫洗劑為石油醚乙酸乙酯=7:1(V/V),濃縮得白色粉末狀固體38.6mg,產(chǎn)率為 64.33%。 3.3.5 N-2,3-并吡唑并吡唑-烏蘇烷型烏蘇烷型-12-烯烯-28-酰酰-嗎啉(嗎啉(-2)的制備)的制備將制得 2, 3-并吡唑的熊果酸(60mg,0.13mmol)溶解在二氯甲烷(8mL)中,加入草酰氯(0.1mL,0.77mmol),室溫攪拌

55、24 小時(加 2 滴 DMF,可縮短至 4 小時) ,生成 N-2,3-并吡唑-烏蘇烷型-12-烯-28-酰-氯,蒸除反應(yīng)溶劑和未反應(yīng)的草酰氯,殘余物加入 2mL 環(huán)己烷,減壓蒸除環(huán)己烷,反復(fù)操作 2 次。酰氯中加入 8mL 二氯甲烷使之完全溶解后,加三乙胺調(diào) pH 為 910(0.8mL 左右) ,攪拌 5 分鐘后,加入嗎啉(0.04mL,0.46mmol),室溫下反應(yīng),TLC 監(jiān)測反應(yīng)終點。反應(yīng)結(jié)束后,向反應(yīng)液中加入 10mL 水,以 2mol/L 鹽酸調(diào) pH 至 34,析出淡黃色固體,減壓抽濾,水洗濾餅至中性。室溫干燥得粗品-2。粗品用硅膠柱色譜純化,脫洗劑為石油醚乙酸乙酯=7:1(

56、V/V),得白色粉末狀固體 31.8mg,產(chǎn)率為 53.00%。沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第四章 實驗結(jié)果與討論20第四章 實驗結(jié)果與討論4.1 實驗結(jié)果實驗結(jié)果 本文在研究熊果酸類化合物的抗癌活性、構(gòu)效關(guān)系、作用機理的基礎(chǔ)上,以熊果酸為先導(dǎo)化合物,對 C-3 位羥基和 C-28 位羧基進行結(jié)構(gòu)修飾,設(shè)計并合成了一類共 2 個熊果酸類似物,分別為 N-2,3-并吡唑-烏蘇烷型-12-烯-28-酰-芐胺和 N-2,3-并吡唑-烏蘇烷型-12-烯-28-酰-嗎啉。采用 TLC 監(jiān)測反應(yīng)終點,柱層析分離后,其結(jié)構(gòu)通過 IR,MS,1H-NMR 得以確證。4.2 試驗條件的選擇試驗條件的選擇4.2.1

57、 氧化劑的選擇氧化劑的選擇 將仲醇氧化成酮的方法有很多,如用 PCC、PDC 氧化,該類催化劑在催化量下不影響分子結(jié)構(gòu)中的雙鍵,或經(jīng) swern 反應(yīng)26。參考五環(huán)三萜類化合物 C-3 位羥基氧化的文獻方法,首先嘗試用 PCC 氧化熊果酸。即使反應(yīng)達 24 小時,反應(yīng)仍然不完全,產(chǎn)率很低,分析原因可能是 C-28 位羧酸基易于與 PCC 形成絡(luò)合物,這一較大的絡(luò)合基團由于空間位阻的障礙,使 PCC 難于實現(xiàn)對 C-3 位羥基的氧化。而選擇PDC 作氧化劑,反應(yīng)過程中易生成含鉻離子的黑色膠狀物質(zhì),給后處理帶來麻煩。改用氧化性更強的 Jones 試劑將 C-3 位羥基氧化為羰基,實驗結(jié)果表明氧化反

58、應(yīng)在常溫下反應(yīng) 1 小時即可完成,且產(chǎn)率得到大幅度提高。4.2.2 溫度的選擇溫度的選擇溫度對于化學(xué)反應(yīng)有著重要的影響,溫度過低反應(yīng)速度太慢,過高會發(fā)生副反應(yīng),而且會使反應(yīng)產(chǎn)物失活。在本實驗中,除以下兩步操作外均在室溫條件下進行:1) 、對 C-3 位羥基進行氧化時,為避免氧化劑瓊斯與水反應(yīng)放出大量熱對實驗造成影響,在 0 下進行反應(yīng);沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第四章 實驗結(jié)果與討論212) 、吡唑環(huán)合成時,因是合環(huán)反應(yīng),反應(yīng)需選擇合適的溶劑來加溫回流。4.2.3 ?;瘎┑倪x擇酰化劑的選擇本文選用草酰氯作為酰氯化試劑,選用非質(zhì)子溶劑二氯甲烷對 C-28 位羧基進行酰氯化。雖然活化時間需 20

59、小時之久,但因為得到的酰氯不需后處理,只要將原有溶劑蒸干后就可以作為反應(yīng)物直接參加下一步反應(yīng),這使得整個反應(yīng)后處理簡單,易于實驗室的常規(guī)操作。后來發(fā)現(xiàn),?;磻?yīng)中加入兩滴 DMF(N,N 二甲基酰胺) 作催化劑,反應(yīng)時間可縮短至 4 小時。但是酰氯極其不穩(wěn)定,需要蒸干后立即投入下一步進行反應(yīng)。4.2.4 溶劑與萃取劑的選擇溶劑與萃取劑的選擇熊果酸在常溫下易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯、二氯甲烷,尚溶于丙酮、氯仿。因此,可根據(jù)反應(yīng)條件選擇合適的溶劑和萃取劑。1) 、對 C-3 位羥基進行氧化時,選擇丙酮作溶劑,因 3-氧代熊果酸更溶于乙酸乙酯,以乙酸乙酯作萃取劑。2) 、酮酯縮合時,為了使提供堿性環(huán)

60、境的甲醇鈉更好的溶解,選擇甲醇作為溶劑,后處理時先蒸除甲醇再用乙酸乙酯萃取。3) 、合成吡唑環(huán)步,選用乙醇作溶劑,能使反應(yīng)物更好的接觸,并有一個合適的回流溫度。后處理時,為更好的分去殘留的水合肼,選用三氯甲烷作萃取劑,因為水合肼不溶于三氯甲烷而熊果酸微溶。4) 、C-28 位?;瘯r,應(yīng)選用非質(zhì)子溶劑二氯甲烷。4.2.5 催化劑的選擇催化劑的選擇3-氧代熊果酸與甲酸乙酯的縮合反應(yīng)需要在堿性環(huán)境中進行,選擇合適的堿進行催化尤為重要,本實驗由于條件限制,選用低成本的強堿甲醇粉末,作用時需先投入 3-氧代熊果酸攪拌一到半個小時,使 -C 負離子更好地裸露。合成吡唑環(huán)的反應(yīng)中,根據(jù)反應(yīng)機理,加入適量弱酸

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