本發(fā)明屬于藥物化學(xué)領(lǐng)域,涉及天然生物堿益母草堿和非甾體抗炎藥阿司匹林綴合物,具體涉及益母草堿及其類似物與阿司匹林綴合物的制備方法。
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)東開了益母草堿為唇形科植物益母草中的特異生物堿,相關(guān)研究表明其具有抑制外Ca2+內(nèi)流和內(nèi)Ca2+釋放、改善血液流變學(xué)、抗氧化、抗凋亡等心肌保護(hù)作用,能夠促進(jìn)體內(nèi)外NO的釋放。
已知阿司匹林又稱乙酰水楊酸,是臨床用于鎮(zhèn)痛消炎的常用藥物,近年來研究表明阿司匹林能夠抑制血小板聚集,對(duì)于缺血性心臟病、心絞痛等有一定的預(yù)防和治療作用,有研究顯示阿司匹林與NO供體結(jié)合具有較好的心肌保護(hù)效果。
研究公開了益母草堿合成的多種方法,目前比較常用的合成路線包括:以丁香酸和S-甲基硫脲作為起始原料,采用乙?;?、酯化、酰胺化、氫化還原等方法制備益母草堿,其存在的缺點(diǎn)在于:酯化反應(yīng)產(chǎn)率較低,反應(yīng)催化劑難以除去,純化存在難度;以及:通過制備益母草胺中間體合成益母草堿的路線,其中,因益母草胺溶解性差,對(duì)反應(yīng)條件和溫度要求高,制備過程中采用的?;噭┬柙跓o水無氧條件下,操作具有一定的難度,等。
鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷,本申請(qǐng)的發(fā)明人擬提供一種新的制備益母草堿及其類似物與阿司匹林綴合物的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供一種新的制備益母草堿與阿司匹林綴合物的方法。本方法能優(yōu)化現(xiàn)有技術(shù)的合成路線,提高益母草堿及其類似物的產(chǎn)率和純度,進(jìn)一步制備合成全新結(jié)構(gòu)的益母草堿及其類似物與阿司匹林綴合物。
本發(fā)明提供了益母草堿及其類似物的合成以及益母草堿-阿司匹林綴合物的合成方法,以丁香酸、S-甲基異硫脲和阿司匹林作為起始原料,分別經(jīng)乙酰化、 BOC保護(hù)、酰胺化以及去乙酰化等反應(yīng),得到相應(yīng)結(jié)構(gòu)片段,最后采用二異丙基碳酰亞胺、4-二甲氨基吡啶和4-甲基苯磺酸合用作為縮合催化劑將三個(gè)片段進(jìn)行連接,三氟乙酸脫BOC保護(hù)得到目標(biāo)化合物。本發(fā)明方法對(duì)現(xiàn)有益母草堿合成條件進(jìn)行優(yōu)化,提高中間體益母草堿產(chǎn)品收率,進(jìn)一步制得的益母草堿-阿司匹林綴合物。
具體而言,本發(fā)明的益母草堿及其類似物與阿司匹林綴合物的制備方法,其特征在于,按式(Ⅱ)的合成路線,以丁香酸、S-甲基硫脲為起始原料,經(jīng)乙?;?、去乙?;⒋妓峥s合、Gabriel反應(yīng)等步驟合成中間體益母草堿,再與阿司匹林酰胺化片段進(jìn)行縮合,獲得式(Ⅰ)目標(biāo)化合物(8),以及式(Ⅲ)的益母草堿類似物;
其中,R1=H,OCOCH3,R2=
通過下述式(Ⅱ)進(jìn)行合成:
其中,
步驟Ⅰ:原料S-甲基異硫脲硫酸鹽與BOC酸酐反應(yīng)得到化合物(1),
步驟Ⅱ:化合物(1)與4-氨基-1-丁醇在催化劑作用下發(fā)生縮合得到化合物(2),
步驟Ⅲ:乙酸酐保護(hù)丁香酸的酚羥基,得到化合物(3),
步驟Ⅳ:化合物(3)與化合物(2)在催化劑作用下發(fā)生酯縮合得到化合物(4),
步驟Ⅴ:化合物(4)經(jīng)強(qiáng)堿條件下脫乙?;Wo(hù)得到化合物(5),
步驟Ⅵ:阿司匹林堿性條件下經(jīng)氯甲酸異丁酯催化,與β-甘氨酸反應(yīng)得到化合物(6),
步驟Ⅶ:化合物(6)與化合物(5)發(fā)生酯縮合得到化合物(7),
步驟Ⅷ:化合物(7)酸性條件下脫BOC保護(hù)得到化合物(8)。
本發(fā)明步驟Ⅰ中的保護(hù)試劑為BOC酸酐。
本發(fā)明步驟Ⅲ中的保護(hù)劑為乙酸酐。
本發(fā)明步驟Ⅳ中的催化劑為二異丙基碳酰亞胺、4-二甲氨基吡啶和4-甲基苯磺酸。
本發(fā)明步驟Ⅴ中的脫保護(hù)劑為甲醇鈉,脫保護(hù)條件為無水低溫。
本發(fā)明步驟Ⅵ中的催化劑為氯甲酸異丁酯。
本發(fā)明Ⅷ中的脫保護(hù)劑為三氟乙酸和鹽酸乙醚。
本發(fā)明中,S-甲基異硫脲使用BOC酸酐進(jìn)行保護(hù),反應(yīng)時(shí)間為96h,因有部分單取代產(chǎn)物,利用柱層析純化能提高下一步反應(yīng)的產(chǎn)率,而單取代產(chǎn)物在同樣條件下可繼續(xù)進(jìn)行BOC保護(hù),達(dá)到節(jié)省原料且縮短反應(yīng)時(shí)間;
本發(fā)明中,采用4-二甲氨基吡啶、4-甲基苯磺酸與DIC聯(lián)用,反應(yīng)液通過水相-有機(jī)相萃取即可得到粗產(chǎn)物,反應(yīng)溶劑選用無水二氯甲烷、氯仿、乙腈;該步驟能明顯克服現(xiàn)有技術(shù)制備化合物(4)時(shí),常用的酰氯法或DCC催化法存在的如,酰氯法要求無水無氧,草酰氯等?;噭┓磻?yīng)劇烈,副產(chǎn)物多難以控制;和,DCC催化法反應(yīng)過程中有大量難溶物,不易除去,產(chǎn)物純化存在問題等缺點(diǎn);
本發(fā)明中制備化合物(6)時(shí),通過乙酰水楊酰氯間接合成,或通過氯甲酸異丁酯催化直接合成,前者反應(yīng)時(shí)間短但副產(chǎn)物較多,產(chǎn)率低,后者反應(yīng)3h但產(chǎn)率較高,反應(yīng)溶劑為無水四氫呋喃,需加入氫氧化鈉和三乙胺作為縛酸劑;
本發(fā)明中制備化合物(8)時(shí),無水低溫條件下可使用強(qiáng)酸如三氟乙酸、鹽酸-乙醚、鹽酸-甲醇、鹽酸-乙酸乙酯脫BOC保護(hù),結(jié)構(gòu)中的乙酰基對(duì)酸十分敏感,在三氟乙酸的作用下,能脫除BOC保護(hù)基并保留乙?;?/p>
本制備方法操作簡(jiǎn)便,反應(yīng)溫和,條件易于控制且后處理易操作,能提高中間體益母草堿產(chǎn)品收率,制得的益母草堿-阿司匹林綴合物總收率達(dá)25.27%,總收率為25.27%。
本發(fā)明制得的益母草堿-阿司匹林綴合物,經(jīng)初步藥理活性測(cè)試,結(jié)果表明其在細(xì)胞水平上具有很好的抗氧化、抗凋亡作用,對(duì)心肌細(xì)胞保護(hù)作用確切。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1乙?;∠闼岬暮铣?3)
采用乙酸酐(Ac2)O作為?;瘎?,控制反應(yīng)時(shí)間可使產(chǎn)率達(dá)到90%以上;具體操作為:100ml三頸瓶,加N2保護(hù),丁香酸(19.8g,0.1mol)加入100ml二氯甲烷中,緩慢滴加三乙胺30ml(0.2mol),樣品全部溶解后緩慢滴加乙酸酐15ml(0.15mol),TLC監(jiān)測(cè)反應(yīng)進(jìn)度,待12h反應(yīng)完畢后,真空抽濾旋蒸將反應(yīng)液濃縮至30ml,滴加1N濃鹽酸至PH為5,此時(shí)有大量白色晶體吸出,抽濾干燥得乙酰丁香酸粗品(22.7g,95%);
[本實(shí)施例中,可采用1N鹽酸調(diào)PH至3,而后使用丙酮重結(jié)晶,具體操作為:將樣品置于燒杯中加熱至50℃,滴加丙酮至樣品溶解,取出置于室溫條件,有無色透明晶體析出,抽濾干燥得目標(biāo)化合物;重結(jié)晶也可使用乙腈、乙酸乙酯。
實(shí)施例2Boc保護(hù)胍基的合成(1)
將S-甲基異硫脲硫酸鹽(6.95g,0.025mol)溶于50ml水中,加入三乙胺13.8ml(0.1mol),待樣品完全溶解后,得溶劑Ⅰ,取(Boc)2O(21.8g,0.1mol)溶于10ml四氫呋喃中,緩慢滴加入溶劑Ⅰ中,向混合溶劑中加入0.05gDMAP,反應(yīng)96h,TLC監(jiān)測(cè)反應(yīng)進(jìn)度,待反應(yīng)結(jié)束后,真空抽濾旋蒸濃縮反應(yīng)液至20ml,置于分液漏斗中DCM和水萃取3次,收集DCM層濃縮得粗品,硅膠柱層析純化,石油醚:乙酸乙酯(40:1)洗脫,得Boc保護(hù)的S-甲基異硫脲(6.5g,91%)。
實(shí)施例34-胍基丁醇的合成(2)
將Boc保護(hù)的S-甲基異硫脲(14.5g,0.05mol)溶于無水DMF中,室溫?cái)嚢?h,待其完全溶解后將反應(yīng)容器置于冷井中(-5℃),在低溫條件下加入4-氨基丁醇(6.75g,0.075mo),10min后取出室溫反應(yīng)3h,TLC監(jiān)測(cè)反應(yīng)進(jìn)度,待S-甲基異硫脲原料點(diǎn)消失后,旋干反應(yīng)液,置于分液漏斗中DCM和水萃取3次,收集濃縮DCM層,硅膠柱層析純化,石油醚:乙酸乙酯(1:1)洗脫,得4-胍基丁醇(11.77g,71%)。
實(shí)施例4化合物(4)的合成
取100ml無水二氯甲烷作為溶劑,加入乙酰丁香酸(3.6g,0.015mol),DPTs(3.12g,0.01mol)和DIC(3.4ml,0.01mol),-5℃攪拌1h,低溫條件下4-胍基丁醇(1.65g,0.005mol)溶于2ml二氯甲烷后緩慢滴入反應(yīng)液,溶液呈淡黃色渾濁,室溫反應(yīng)12h,TLC監(jiān)測(cè)有新產(chǎn)物點(diǎn)生成。停止反應(yīng),過濾除掉不溶物,減壓蒸餾得到濃縮物,硅膠柱層析純化,石油醚:乙酸乙酯(8:1)洗脫,得目標(biāo)化合物(1.75g,63.5%)。
本實(shí)施例中,低溫反應(yīng)階段為影響產(chǎn)物生成的關(guān)鍵步驟,反應(yīng)結(jié)束時(shí)兩種原料均有剩余,TLC監(jiān)測(cè)2h內(nèi)原料點(diǎn)無變化即為反應(yīng)終止。
實(shí)施例5化合物(5)的合成
稱取0.5g甲醇鈉溶于10ml二氯甲烷配成5%甲醇鈉溶液,化合物(4)(5.53g,0.01mol)溶于無水二氯甲烷15ml中,滴加甲醇鈉溶液,TLC監(jiān)測(cè)反應(yīng)至原料點(diǎn) 消失,1N鹽酸調(diào)節(jié)PH至5,收集反應(yīng)液飽和食鹽水洗滌,無水硫酸鈉干燥,濃縮干燥得白色晶體(5.0g,100%)。本實(shí)施例中,所述甲醇鈉和鹽酸用量過量易導(dǎo)致副產(chǎn)物的生成。
實(shí)施例6化合物(6)的合成
-5℃將阿司匹林(1.8g,0.01mol)加入10ml無水四氫呋喃,加入三乙胺(1.8ml,0.013mol),待阿司匹林溶解后,緩慢滴加氯甲酸異丁酯(1.5ml,0.012mol)。將β-甘氨酸(0.89g,0.01mol)溶于5ml 2N氫氧化鈉溶液,緩慢加入阿司匹林反應(yīng)液中低溫反應(yīng)3h。TLC監(jiān)測(cè)反應(yīng)進(jìn)程。硅膠柱層析純化,二氯甲烷:甲醇(100:1)洗脫,得目標(biāo)化合物(2.1g,83%)。
實(shí)施例7化合物(8)的合成
-5℃,25ml無水二氯甲烷作為溶劑,加入阿司匹林-linker(1.26g,0.005mol),DPTs(6.2g,0.02mol)和DIC(6.8ml,0.02mol),攪拌1h后加入化合物(5)(5.11g,0.01mol),室溫反應(yīng)12h,TLC監(jiān)測(cè)有新產(chǎn)物點(diǎn)生成,TLC檢測(cè)2h內(nèi)產(chǎn)物點(diǎn)無變化。停止反應(yīng),過濾除掉不溶物,減壓蒸餾得到濃縮物,硅膠柱層析純化,石油醚:乙酸乙酯(10:1)洗脫,得目標(biāo)化合物(2.2g,59%)。
實(shí)施例8三氟乙酸脫Boc得到化合物(8)
-5℃將化合物(0.745g,0.001mol)溶于無水二氯甲烷1ml,攪拌狀態(tài)下滴加TFA2ml,低溫?cái)嚢柽^夜,TLC檢測(cè)原料消失,終止反應(yīng)并減壓濃縮,剩余0.8ml時(shí)加入20ml冰乙醚,析出黃色固體(0.55g,100%)。
本實(shí)施例中,可多次用冰乙醚和乙酸乙酯重結(jié)晶,以提高產(chǎn)物純度。
實(shí)施例9
-5℃將化合物(0.745g,0.001mol)溶于無水二氯甲烷1ml,攪拌狀態(tài)下滴加鹽酸乙醚2ml,低溫?cái)嚢柽^夜,TLC檢測(cè)原料消失,終止反應(yīng)并減壓濃縮,剩余0.8ml時(shí)加入20ml冰乙醚,析出黃色固體(0.5g,100%)。
本實(shí)施例中,可多次用冰乙醚和丙酮重結(jié)晶,以提高產(chǎn)物純度。