一类倍半萜类抗溃疡药物,制备方法及用途技术领域
本发明涉及倍半萜衍生物类抗胃癌药物的合成方法、结构鉴定及其H+/K+-ATP酶抑
制活性,可作为抑酸药物用于治疗胃溃疡和十二指肠溃疡等相关疾病。
背景技术
胃溃疡是一种常见病、多发病、呈世界性分布,我国的发病率约占人口的10%以上。
目前认为粘膜攻击性因素与防御性因素失衡是消化性溃疡的发病基础,胃酸已被确认为消
化性溃疡的最主要致病因素之一。减少胃酸分泌已成为最常用的促进溃疡愈合的手段于皆
平.胃部疾病的诊断和治疗[M].北京:人民卫生出版社.2004,14-35.。
胃壁细胞的主要功能是分泌HCl使胃腔酸化,它是通过壁细胞顶部分泌小管膜上的
质子泵(即H+/K+-ATP酶)的质子转运而实现的。H+/K+-ATP酶定位于胃粘膜壁细胞
(parietallell)上,属于第二类质子泵,它通过自身的磷酸化(E1→E2)与去磷酸化(E2→E1)
完成的H+/K+电中性跨膜离子转运,不断将壁细胞内的质子运输到膜外行使泌酸的功能,
因此抑制H+/K+-ATP酶,可发挥强大的抑制胃液分泌作用。H+/K+-ATP酶是涉及胃酸分
泌的一种重要的蛋白酶,也是调控胃酸分泌环节中的关键步骤和最后环节。由于质子泵抑
制剂是抑制胃酸分泌的最后步骤,因此它也是最强的抑酸药。从1988年第一个质子泵抑
制剂“奥美拉唑”上市以来,质子泵抑制剂已成为治疗胃酸分泌相关疾病的主要药物,以“质
子泵抑制剂+阿莫西林+克拉霉素”的“三联疗法”已成为中国消化性溃疡病治疗的
常规疗法。以奥美拉唑为代表的质子泵抑制剂能特异性地作用于胃粘膜壁细胞,降低壁细
胞中质子泵(H+/K+-ATP酶)的活性,从而显著抑制因各种刺激导致的胃酸分泌,缓解并
治疗消化性溃疡。
在胃溃疡的西医治疗中,采用化学药物的治愈率高,但停药后复发率也较高,往往溃
疡愈合越快,停药后复发率越高。西米替丁正规治疗疗程结束后,溃疡于半年内复发率达
30-50%,有报道甚至高60~90%。临床常用的抗溃疡药物如组胺受体拮抗剂,H+/K+-ATP酶
抑制剂,虽然疗效好,但因不良反应严重而停止治疗的病例也常有发生。而中药治疗不仅
控制症状较理想,药后病情较易稳定,而且复发率较低,后遗症较少。邓天魁,汪一平,李
春等.消化性泼疡的药物治疗进展[J].医药导报.2005,24(6):513.。同类研究表明,一些天
然来源的萜类化合物也对胃粘膜细胞具有较好的保护作用,其作用机制可能与分子中的
α,β-不饱和羰基有关。例如,从植物FabianaimbricataR.中分离的三萜类化合物oleanolic
acid【Tundis,R.;Loizzo,M.R.;Bonesi,M.;Menichini,F.;Conforti,F.;Statti,G.;Menichini,F.
Naturalproductsasgastroprotectiveandantiulceragents:recentdevelopments[J].Natu.Prod.
Commun.2008,3,2129-2144.】,从Araucariaaraucana.中分离的二萜类化合物Imbricatolic
acid和15-Hydroxyimbricatolal,从ArtemisiadouglasianaBesser中得到的内酯型倍半萜
Dehydroleucodine【Favier,L.S.;Maria,A.O.M.;Wendel,G.H.;Borkowski,E.J.;Giordano,
O.S.;Pelzer,L.;Tonn,C.E.Anti-ulcerogenicactivityofxanthanolidesesquiterpenesfrom
Xanthiumcavanillesiiinrats[J].J.Ethnopharm.2005,100,260-267.】、从Xanthium
cavanillesiiSchouw中分离得到的黄原胶内酯型倍半萜Xanthatin【Penissi,A.B.;Vera,M.
E.;Mariani,M.L.;Rudolph,M.I.;Cenal,J.P.;Rosas,J.C.;Fogal,T.H.;Tonn,C.E.;Favier,
L.S.;Giordano,O.S.;Piezzi,R.S.Novelanti-ulcerα,β-unsaturatedlactonesinhibitcompound
48/80-inducedmastcelldegranulation[J].Eur.J.Pharm.2009,612,122-130.】等都对肠胃粘
膜细胞都具有较好的保护作用。
紫金砂为伞形科当归属植物拐芹(AngelicapolymorphaMaxim.)的根。民间应用疗
效确切,在我省应用范围较广,已被《湖北省中药材质量标准》(2009年版)收录为正式
品种,但是国内外学者对其药理活性和所含有化学成分仅进行了初步研究,所获得科学资
料较少,不足以支撑紫金砂药用资源的开发利用和保护。本实验室前期研究表明,紫金砂
乙酸乙酯部位具有较强的抗胃溃疡作用【蔡正军,但飞君,程凡,汪鋆植,邹坤.白根独活
抗菌有效部位的化学成分研究.中药材.2008,31,1160-1162.】,而从乙酸乙酯部位分离得
到的倍半萜类化合物没药烷吉酮具有很强的抗阿司匹林-乙醇所致的胃溃疡作用【但飞君,
蔡正军,朱烈彬,汪鋆植等.中药白根独活抗胃溃疡有效部位研究[J].三峡大学学报(自然
科学版).2008,30(3):92.Wang,J.;ZhuL.;ZouK.;ChengF.;DanF.;GuoZ.;CaiZ.;YangJ.
Theanti-ulceractivitiesofbisabolangelonefromAngelicapolymorpha[J].J.Ethnopharma.
2009,123,343-346.】。
发明内容
本专利以计算化学为指导【闫冬.抑制胃酸分泌药物的设计和H+/K+-ATP酶三维结
构的模建[D].沈阳药科大学博士学位论文2004年】,根据没药烷吉酮与H+/K+-ATP酶
的作用特点对其进行结构修饰,制备并分离了系列没药烷吉酮衍生物,通过体外药理实验
测定产物的H+/K+-ATP酶抑制活性,利用计算化学手段研究了活性化合物的抗溃疡作用
机制,为研发新型高效低毒的抗胃溃疡药物奠定基础,为紫金砂的倍半萜活性成分的开发
研究提供依据,并为抑酸药物的开发提供了新型参考药物。
1没药烷吉酮的快速提取与分离纯化
将拐芹干燥根茎20kg用大粉碎机粉碎,得到的药渣用渗漉提取罐提取(提取液:无水
乙醇50L,提取温度:70℃,提取次数:三次,每次提取时间:2小时),合并提取液,
减压浓缩得到浸膏,经快速柱层析分离(色谱柱直径20cm,吸附剂:硅胶200~300目2.0kg,
浸膏上样量:500g,洗脱剂:乙酸乙酯/石油醚=1:1),得到的流分合并,浓缩得到粗产
品。将粗产品用乙酸乙酯重结晶,得到没药烷吉酮72.2g,状态为白色固体,提取率0.361%。
2没药烷吉酮衍生物的制备
2.1仪器及药品
实验仪器
实验试剂
2.2合成部分
在50ml三颈瓶中,将没药烷吉酮(1.00g,4.0mmol)于10-15℃溶于30ml绝对无
水甲醇中,加入Pd/C(0.10g,10%w/w)。先通入高纯氮气排走里面空气,然后于剧烈
搅拌条件下通入99%氢气,TLC监测直至没药烷吉酮点消失。抽滤除去Pd/C,负压条件
下浓缩滤液得混合物,经柱层析石油醚:乙酸乙酯(10:1,V/V)至石油醚:乙酸乙酯(5:1,
V/V)变梯度洗脱,依次得到:B01(白色固体,0.45g)、B53(白色固体,0.05g)、B02(白色
固体,0.15g)和B15(白色固体,0.30g)。
在50ml圆底瓶中,将化合物(0.253g,1mmol)和三水乙酸钠(0.163g,1.2mmol)
溶于(20ml)无水乙醇中,向瓶里滴加蒸馏水至无固体颗粒,分批加入(0.084g,1.2mmol)
盐酸羟铵,搅拌直至TLC监测无原料。将反应液倒入50ml冰水中,搅拌析出白色固体,
抽滤得B14(白色固体,0.254g)。参照化合物B14合成方法,同理合成出化合物B20及
B68。合成路线如下:
在50ml三口瓶中,将B14(0.268g,1.0mmol)溶于20ml二氯甲烷中,加入三乙胺(0.202
g,2.0mmol),再在冰水浴(0~5℃)下缓慢滴加乙酰氯(0.157g,2.0mmol),冰水浴中反应
2h,再在25℃下反应12h,TLC监测反应进程。反应完毕,减压旋转蒸出溶剂,粗品经
硅胶柱层析分离石油醚:乙酸乙酯(4:1,V/V)洗脱得B31(无色油,0.163g)。参照化
合物B31合成方法,同理合成出化合物B62、B84、B85及B86。合成路线如下:
在50ml圆底瓶中,将B14(0.268g,1.0mmol)溶于无水乙腈(20mL)中,加入碳酸
钾(0.138g,1.0mmol),在冰水浴(0~5℃)下缓慢滴加氯乙酸乙酯(1.0mmol),在60℃
油浴中搅拌反应4h,TLC监测反应进程,反应完毕,冷却,过滤除去碳酸钾固体,减压
旋转蒸出溶剂,粗品经硅胶柱层析分离石油醚:乙酸乙酯(4:1,V/V)洗脱得B33。参照
化合物B33的合成方法,同理合成得到B30、B34及B63。合成路线如下:
在50ml圆底瓶中加入B14(0.268g,1.0mmol),加入二氯甲烷20ml加热至溶解,
室温下缓慢滴加苯异氰酸酯(0.131g,1.1mmol),TLC监测反应进程。反应完毕,减压旋
转蒸出溶剂,粗品经硅胶柱层析分离石油醚:乙酸乙酯(4:1,V/V)洗脱得B35(白色固
体,0.317g)。参照化合物B35合成方法,同理合成出化合物B61。合成路线如下:
2.3结构表征
(3R,3aR,6R,7aS,Z)-3-hydroxy-3,6-dimethyl-2-(3-methylbutylidene)hexahydrobenzofu
ran-4(2H)-one(B01):whitesolids;Yield45%;m.p.94-95℃;MS(ESI)m/z:275.16(M+Na)+;
IR:νmax/cm-1(KBr)3393,2959,1688,1455,1408,1382,1359,1271,1134,1111,1019,950;1H
NMR(CDCl3,400MHz)δ:4.69-4.56(m,1H,CH),4.47(t,J=14.8Hz,1H,=CH),2.71(d,J
=8.0Hz,1H,CH),2.44-2.39(m,1H,CH),2.17-2.09(m,2H,2×CH),1.99(brs,1H,OH),
1.95(t,J=7.2Hz,2H,CH2),1.82-1.56(m,3H,3×CH),1.51(s,3H,CH3),1.05(d,J=6.0Hz,
3H,CH3),0.89(d,J=6.4Hz,6H,2×CH3);13CNMR(CDCl3,100MHz)δ:209.5,159.9,95.3,
79.1,78.1,58.4,49.5,37.4,33.7,28.7,26.5,26.1,22.3,22.2,21.5。
(2R,3R,3aR,6R,7aS)-3-hydroxy-3,6-dimethyl-2-((E)-3-methylbut-1-en-1-yl)hexahydro
benzofuran-4(2H)-one(B02):whitesolids;Yield15%;m.p.84-86℃;MS(ESI)m/z:275.18
(M+Na)+;IR:νmax/cm-1(KBr)3435,2961,2929,1694,1455,1379,1229,1142,1085;1HNMR
(CDCl3,400MHz)δ:5.86(dd,J=14.8,8.4Hz,1H),5.44(dd,J=15.6,6.8Hz,1H),4.45-
4.37(m,1H,CH),4.01(d,J=6.8Hz,1H,CH),2.73(d,J=9.2Hz,1H),2.41-2.36(m,2H,
2×CH),2.23-2.16(m,1H,CH),2.10-1.99(m,1H,CH),1.79-1.72(m,1H,CH),1.62-1.49
(m,2H,CH,OH),1.31(s,3H,CH3),1.02(d,J=6.4Hz,9H,3×CH3);13CNMR(CDCl3,100
MHz)δ:210.2,144.7,120.6,87.1,80.3,77.1,59.3,49.9,39.7,31.1,26.5,23.1,22.2,22.1,
21.7。
(3R,3aR,7aS,Z)-3-hydroxy-3,6-dimethyl-2-(3-methylbutylidene)-3,3a,7,7a-tetrahydro
benzofuran-4(2H)-one(B15):whitesolids;Yield30%;m.p.99-101℃;MS(ESI)m/z:273.14
(M+Na)+;IR:νmax/cm-1(KBr)3380,2954,2867,1689,1652,1435,1383,1260,1125,1062,
931;1HNMR(CDCl3,400MHz)δ:5.97(d,J=1.2Hz,1H,=CH),4.80(dd,J=13.2,6.4Hz,
1H,CH),4.51(t,J=7.4Hz,1H,CH),3.21(brs,1H,OH),2.74-2.66(m,2H,CH2),2.65(d,J
=6.8Hz,1H,CH),2.00(s,3H,CH3),1.92(t,J=7.2Hz,2H,CH2),1.59(s,3H,CH3),0.87(d,
J=6.4Hz,6H,2×CH3);13CNMR(CDCl3,100MHz)δ:197.0,160.3,159.2,127.1,95.5,77.9,
75.4,54.0,35.0,33.5,28.6,27.2,24.6,22.3,22.0。
(3R,3aR,6R,7aS)-3-hydroxy-2-isopentyl-3,6-dimethylhexahydrobenzofuran-4(2H)-on
e(B53):whitesolids;Yield5%;m.p.122-124℃;MS(ESI)m/z:277.17(M+Na)+;IR:νmax/cm-1
(KBr)3403,2962,2869,1696,1460,1381,1260,1229,1152,1085,1007,805;1HNMR
(CDCl3,400MHz)δ:4.39-4.31(m,1H,CH),3.44(dd,J=8.0,4.0Hz,1H,CH),2.70(d,J=
9.2Hz,1H,CH),2.42(d,J=16.4Hz,1H,CH),2.25-2.18(m,1H,CH),1.99(dd,J=16.8,
12.8Hz,1H,CH),1.82-1.74(m,1H,CH),1.63-1.41(m,3H,3×CH),1.38(s,3H,CH3),1.03
(d,J=6.4Hz,3H,CH3),0.91(d,J=6.4Hz,6H,2×CH3);13CNMR(CDCl3,100MHz)δ:
211.0,86.5,80.3,76.3,59.6,49.8,39.9,35.9,28.2,26.5,26.2,23.2,22.5,22.4,21.6。
(2Z,3R,3aR,4E,6S,7aS)-3-hydroxy-3,6-dimethyl-2-(3-methylbutylidene)hexahydrobenzofuran-4(2
H)-oneoxime(B14):whitesolids;Yield95%;m.p.129-131℃;MS(ESI)m/z:291.18(M+Na)+;IR:
νmax/cm-1(KBr)3451,2955,2868,1639,1462,1385,1165,1098,1038,985;1HNMR(CDCl3,400MHz)δ:
8.49(s,1H),4.54–4.42(m,2H),3.24–3.10(m,1H),2.74(d,J=8.0Hz,1H),1.96(t,J=7.1Hz,3H),1.85
(s,1H),1.73(dd,J=15.4,12.6Hz,2H),1.65–1.54(m,3H),1.45(s,3H),1.03(d,J=6.3Hz,3H),0.89(d,J
=6.6Hz,7H);13CNMR(CDCl3,100MHz)δ:160.36,158.55,95.73,78.66,78.18,50.33,37.74,33.75,
31.76,28.73,26.94,26.08,22.36,22.24,21.78。
(3R,3aR,6S,7aS,E)-3-hydroxy-2-isopentyl-3,6-dimethylhexahydrobenzofuran-4(2H)-oneoxime
(B68):whitesolids;Yield92%;m.p.137-139℃;MS(ESI)m/z:292.17(M+Na)+;IR:νmax/cm-1(KBr)3456,
2955,2868,1639,1462,1385,1165,1098,1038,985;1HNMR(CDCl3,400MHz)δ:8.11(s,1H),4.28–
4.19(m,1H),3.55(dd,J=7.8,4.1Hz,1H),3.15(d,J=14.6Hz,1H),2.75(d,J=9.2Hz,1H),2.05(dd,J=
11.8,6.6Hz,1H),1.66(s,2H),1.63–1.56(m,1H),1.56–1.44(m,5H),1.40(d,J=11.5Hz,1H),1.35(s,
1H),1.30(s,3H),1.27–1.18(m,2H),1.01(d,J=6.2Hz,3H),0.90(d,J=6.4Hz,7H);13CNMR(CDCl3,
100MHz)δ:159.32,86.72,80.31,76.47,51.21,40.32,35.96,32.32,28.28,27.01,26.88,23.23,22.56,22.44,
21.92。
Ethyl2-(((E)-((3R,3aR,6S,7aS,Z)-3-hydroxy-3,6-dimethyl-2-(3-methylbutylidene)
hexahydrobenzofuran-4(2H)-ylidene)amino)oxy)acetate(B33):colorlessoil;Yield71%;IR:νmax/cm-1
(KBr)3456,2955,2868,1639,1462,1385,1165,1098,1038,985;1HNMR(CDCl3,400MHz)δ:4.64–
4.56(m,3H),4.48(t,J=7.5Hz,2H),4.27–4.13(m,3H),3.13(ddd,J=7.6,5.2,2.3Hz,1H),2.72(d,J=
8.4Hz,1H),2.24–2.00(m,3H),1.96(dd,J=15.5,8.4Hz,4H),1.76(dd,J=16.1,11.8Hz,2H),1.66–
1.49(m,5H),1.42(s,4H),1.27(t,J=7.1Hz,6H),1.01(d,J=6.2Hz,5H),0.88(dd,J=6.6,1.3Hz,9H);
13CNMR(CDCl3,100MHz)δ:170.34,160.06,159.61,95.92,78.47,78.29,70.25,60.87,49.97,37.61,
33.82,32.91,28.72,26.77,26.35,22.32,22.21,21.71,14.15。
(2Z,3R,3aR,4E,6S,7aS)-3-hydroxy-3,6-dimethyl-2-(3-methylbutylidene)hexahydrobenzofuran-4(2
H)-oneO-(3-fluorobenzoyl)oxime(B62):whitesolids;Yield67%;m.p.131-134℃;MS(ESI)m/z:402.17
(M+Na)+;IR:νmax/cm-1(KBr)3456,2955,2868,1639,1462,1385,1165,1098,1038,985;1HNMR(CDCl3,
400MHz)δ:7.92–7.83(m,1H),7.75(ddd,J=9.2,2.5,1.5Hz,1H),7.46(td,J=8.0,5.5Hz,1H),7.30(tdd,
J=8.3,2.6,0.8Hz,1H),4.55(dt,J=10.4,6.9Hz,2H),3.23–3.12(m,1H),3.06(d,J=8.1Hz,1H),2.06
(dd,J=11.4,6.0Hz,1H),2.02–1.93(m,3H),1.75(d,J=16.3Hz,2H),1.64(ddd,J=20.0,15.9,9.0Hz,
3H),1.56(s,3H),1.25(s,1H),1.08(d,J=6.2Hz,3H),0.90(d,J=6.6Hz,6H);13CNMR(CDCl3,100
MHz)δ:168.11,160.20,130.27,130.19,125.41,125.38,120.31,116.64,116.4,96.19,78.49,78.39,50.22,
37.51,34.25,33.76,28.70,27.05,25.96,22.36,22.22,21.79。
(2R,3R,3aR,6S,7aS,E)-3-hydroxy-2-isopentyl-3,6-dimethylhexahydrobenzofuran-4(2H)-one
O-(3-chlorobenzoyl)oxime(B85):whitesolids;Yield76%;m.p.141-143℃;MS(ESI)m/z:430.17
(M+Na)+;1HNMR(CDCl3,400MHz)δ:8.05(s,1H),7.97(d,J=7.8Hz,1H),7.58(d,J=8.0Hz,1H),7.43
(t,J=7.9Hz,1H),4.36–4.28(m,1H),3.66–3.59(m,1H),3.15(d,J=15.4Hz,1H),3.07(d,J=9.1Hz,
1H),2.13–2.03(m,1H),1.92(dd,J=15.6,12.6Hz,1H),1.70–1.45(m,11H),1.42(s,3H),1.30(s,1H),
1.05(d,J=6.4Hz,3H),0.92(d,J=6.4Hz,6H);13CNMR(CDCl3,100MHz)δ:169.15,162.87,134.73,
133.34,130.88,129.89,129.65,127.75,86.93,80.79,76.25,51.12,40.16,35.90,34.76,28.26,27.16,27.11,
23.13,22.54,22.45,21.90。
(2Z,3R,3aR,4E,6S,7aS)-3-hydroxy-3,6-dimethyl-2-(3-methylbutylidene)hexahydrobenzofuran-4(2
H)-oneO-phenylcarbamoyloxime(B35):whitesolids;Yield54%;m.p.117-119℃;MS(ESI)m/z:409.21
(M+Na)+;IR:νmax/cm-1(KBr)3456,2955,2868,1639,1462,1385,1165,1098,1038,985;1HNMR(CDCl3,
400MHz)δ:8.16(s,1H),7.47(d,J=7.8Hz,2H),7.33(t,J=7.9Hz,2H),7.11(t,J=7.4Hz,1H),4.60–
4.41(m,2H),3.35–3.25(m,1H),2.87(d,J=8.1Hz,1H),2.09–1.93(m,3H),1.93–1.82(m,1H),1.64
(ddd,J=20.8,18.9,11.8Hz,3H),1.51(s,2H),1.05(d,J=6.4Hz,2H),0.91(d,J=6.6Hz,6H);13CNMR
(CDCl3,100MHz)δ:164.44,160.20,152.14,137.01,129.03,124.16,119.58,96.19,78.52,78.11,50.40,
37.50,33.94,33.75,28.67,27.05,25.87,22.30,22.20,21.61。
(2Z,3R,3aR,4E,6S,7aS)-3-hydroxy-3,6-dimethyl-2-(3-methylbutylidene)hexahydrobenzofuran-4(2
H)-oneO-benzyloxime(B30):colorlessoil;Yield75%;MS(ESI)m/z:380.21(M+Na)+;IR:νmax/cm-1(KBr)
3456,2955,2868,1639,1462,1385,1165,1098,1038,985;1HNMR(CDCl3,400MHz)δ:7.37–7.29(m,
5H),5.12(d,J=1.8Hz,2H),4.51–4.40(m,2H),3.09(dd,J=8.9,7.0Hz,1H),2.72(d,J=7.9Hz,1H),
2.02–1.91(m,3H),1.85(s,1H),1.78(dd,J=15.8,11.5Hz,1H),1.66–1.52(m,5H),1.39(s,3H),1.01(d,
J=6.0Hz,3H),0.89(d,J=6.6Hz,6H);13CNMR(CDCl3,100MHz)δ:160.39,157.91,138.07,128.32,
128.01,127.70,95.44,78.57,78.20,75.71,50.16,37.71,33.78,32.85,28.77,26.93,26.20,22.35,22.23,
21.70。
(2Z,3R,3aR,4E,6S,7aS)-3-hydroxy-3,6-dimethyl-2-(3-methylbutylidene)hexahydrobenzofuran-4(2
H)-oneO-prop-2-yn-1-yloxime(B34):colorlessoil;Yield41%;IR:νmax/cm-1(KBr)3456,2955,2868,
1639,1462,1385,1165,1098,1038,985;1HNMR(CDCl3,400MHz)δ:4.73–4.58(m,3H),4.55–4.40(m,
2H),3.11–2.99(m,1H),2.81–2.69(m,1H),2.51–2.37(m,2H),2.02–1.88(m,4H),1.83–1.65(m,3H),
1.64–1.49(m,5H),1.46(s,3H),1.01(d,J=6.1Hz,4H),0.89(d,J=6.6Hz,7H);13CNMR(CDCl3,100
MHz)δ:160.41,158.92,95.58,78.57,78.18,74.17,61.16,50.08,37.71,33.78,32.73,28.75,26.94,26.07,
22.34,22.22,21.69。
(2Z,3R,3aR,4E,6S,7aS)-3-hydroxy-3,6-dimethyl-2-(3-methylbutylidene)hexahydrobenzofuran-4(2
H)-oneO-acetyloxime(B31):colorlessoil;Yield52%;IR:νmax/cm-1(KBr)3456,2955,2868,1639,1462,
1385,1165,1098,1038,985;1HNMR(CDCl3,400MHz)δ:4.50(t,J=7.4Hz,2H),3.07(dd,J=16.1,3.3
Hz,1H),2.94(d,J=8.1Hz,1H),2.21–2.16(m,4H),2.16–2.13(m,1H),2.05–1.99(m,1H),1.95(t,J=
7.1Hz,3H),1.89–1.80(m,1H),1.72(s,2H),1.66–1.55(m,4H),1.52(s,2H),1.50(s,3H),1.44(t,J=4.1
Hz,1H),1.03(t,J=5.9Hz,4H),0.92–0.86(m,10H);13CNMR(CDCl3,100MHz)δ:168.64,166.55,
160.28,96.04,78.43,78.36,50.16,37.55,34.00,33.75,28.69,27.00,25.96,22.32,22.19,21.69,19.62。
(3R,3aR,6S,7aS,E)-3-hydroxy-2-isopentyl-3,6-dimethylhexahydrobenzofuran-4(2H)-one
O-(4-chlorobenzoyl)oxime(B86):whitesolids;Yield64%;m.p.147-148℃;MS(ESI)m/z:430.19
(M+Na)+;1HNMR(CDCl3,400MHz)δ:8.17(s,1H),7.44–7.41(m,2H),7.29(dd,J=6.9,4.7Hz,3H),
4.56–4.47(m,2H),3.32–3.25(m,1H),2.86(d,J=8.1Hz,1H),2.04(dd,J=12.1,6.3Hz,2H),2.00–
1.94(m,3H),1.92–1.86(m,1H),1.77(s,1H),1.70(dd,J=12.3,4.8Hz,2H),1.66–1.63(m,1H),1.61(d,
J=6.5Hz,1H),1.58(t,J=4.4Hz,1H),1.51(s,3H),1.25(s,1H),1.05(d,J=6.4Hz,3H),0.90(d,J=6.6
Hz,7H);13CNMR(CDCl3,100MHz)δ:164.79,160.18,152.04,135.63,129.28,129.08,120.79,96.30,
78.52,78.14,76.68,50.39,37.48,33.98,33.74,28.69,27.08,25.91,22.32,22.21,21.63。
(2Z,3R,3aR,4E,6S,7aS)-3-hydroxy-3,6-dimethyl-2-(3-methylbutylidene)hexahydrobenzofuran-4(2
H)-oneO-((4-fluorophenyl)carbamoyl)oxime(B61):whitesolids;Yield63%;m.p.127-129℃;MS(ESI)
m/z:427.19(M+Na)+;IR:νmax/cm-1(KBr)3456,2955,2868,1639,1462,1385,1165,1098,1038,985;1H
NMR(CDCl3,400MHz)δ:8.15(s,1H),7.47–7.39(m,2H),7.03(t,J=8.6Hz,2H),4.52(dt,J=11.0,7.0
Hz,2H),3.30(d,J=13.8Hz,1H),2.86(d,J=8.1Hz,1H),2.04(dd,J=12.1,6.2Hz,1H),2.00–1.93(m,
3H),1.92–1.85(m,1H),1.77(s,1H),1.65(dt,J=13.4,9.7Hz,3H),1.59–1.55(m,1H),1.51(s,3H),1.25
(s,2H),1.05(d,J=6.4Hz,3H),0.90(d,J=6.6Hz,7H);13CNMR(CDCl3,100MHz)δ:164.60,160.17,
152.41,132.94,121.54,121.46,115.85,115.63,96.28,78.53,78.12,50.36,37.48,33.96,33.74,28.69,27.07,
25.88,22.33,22.21,21.64。
附图说明
图1为B01分子对接结果示意图。
图2为B30分子对接结果示意图。
图3为B61分子对接结果示意图。
具体实施方式
实施例1
倍半萜衍生物的抗溃疡活性评价
实验动物
昆明种小鼠,体重18-22g;由华中科技大学同济医学院实验动物学部提供,合格证
号:SCXK(鄂)2004-2007。
实验试剂
H+/K+-ATP酶活性测定试剂盒(南京建成生物工程研究所);95%乙醇(武汉化工厂,
化学纯)。基础液:PBS,胰酶(0.5%),DMEM培养基。
体外H+/K+-ATP酶抑制活性实验方案:
体外H+/K+-ATP酶抑制活性测试过程:取胃溃疡的小鼠胃粘膜,加生理盐水制成胃
粘膜匀浆,经差速离心后得到含H+/K+-ATP酶微粒体的上清液。转入细胞培养板,加入
待测药物并孵育一定时间后,用市售的H+/K+-ATP酶活性测定试剂盒测定酶活性。
(1)胃溃疡模型的建立
取体18~22g昆明种小鼠,在清醒状态下处死,于75%酒精中灭菌3~5min,无菌
条件下剖检。
(2)胃壁细胞的获得
取小鼠胃,用冷的PBS缓冲液清洗,洗去食物碎屑和血迹后,用平口镊子将胃内侧
黏膜层刮下,放入无菌的离心管中,剪碎,用移液枪将0.5%胰酶注入离心管中(每胃约
5ml),37℃水浴消化8~10min,并在消化过程中适当振动离心管。消化完成后,迅速
加入冷的PBS溶液,降低胰酶的消化能力,同时用移液枪吹打,使细胞脱落,过200目
筛,重复收集2次,1200r/min离心7min,离心管底部沉淀即为胃壁细胞。弃除上层液
体,细胞沉淀用DMEM培养基悬浮,即为胃壁细胞悬液。
(3)胃壁细胞鉴定
胃壁细胞:①形态:壁细胞形态较大,核多居中央,线粒体丰富。HE染色,光镜下
可见核染成蓝色,胞质粉红色。②活率:1.0g/LTrypanblue染色,死细胞染成蓝色,活
细胞不着色。③细胞计数:将细胞悬液小心地滴入血细胞计数盘内,按红细胞计数方法,
数四大方格内细胞数之和为N,则每升细胞数为:cells/L=N×4×104。
(4)胃壁细胞的培养及H+/K+-ATP酶活性测定
纯化后的壁细胞悬液转入96孔细胞培养板,加入待药物37℃孵育2h后,用
H+/K+-ATP酶活性测定试剂盒测定酶活性,操作按说明书进行,规定每小时每毫克蛋白
的ATP酶分解ATP产生1μmol无机磷的量为1个H+/K+-ATP酶活性单位,以
mmol·mg-1·h-1表示。
活性评价结果
活性评价结果分析:与市售的质子泵抑制剂药奥美拉唑(H+/K+-ATP酶抑制活性80.03
μmol/L)和未修饰的没药烷吉酮(H+/K+-ATP酶抑制活性66.98μmol/L)对比,部分没药
烷吉酮还原类衍生物的体外抑制H+/K+-ATP酶活性大部分要好于阳性药奥美拉唑,其中
以B01和B83活性为最好,对H+/K+-ATP酶的抑制率最好,其IC50分别为23.21、26.73
μmol/L。
没药烷吉酮肟类衍生物共合成14个化合物,此部分化合物除肟本身外,其余体外抑
制H+/K+-ATP酶活性大部分要好于阳性药奥美拉唑,其中以B30、B62、B84、B86活性
为最好,对H+/K+-ATP酶的抑制率较好,其IC50分别为22.66、24.88、16.81、16.24μmol/L。
故选取半数抑制浓度低于50μmol/L的活性化合物进行深入的作用机制研究。
实施例2
活性倍半萜衍生物的分子对接实验
(1)分子对接法研究策略的选择
分子对接(meloculardocking)是指配体与受体分子通过几何匹配和能量匹配相互识
别的过程,在药物设计中有十分重要的意义。药物分子在产生药效的过程中,需要与靶酶
相互结合,继而通过适当的构象调整,得到一个稳定的复合物构象。分子对接法把配体分
子放在受体活性位点处,然后按照几何互补、能量互补以及化学环境互补的原则来评价药
物配体和受体相互作用的好坏,并找出两个分子之间最佳的结合模式。配体和受体的结合
强弱取决于结合过程中自由能的变化,如下公式所示:
△Gbinding=RTlnki
其中,ki是药物与受体的结合常数。该方法为直接药物设计法,适用于靶标受体3D
结构已知,并且有配体-酶复合物的3D结构的药物设计。目前有多种程序,如DOCK,
GOLD,FelxX,AutoDock等可用于分子对接,本专利采用Glide软件。
(2)分子对接实验步骤
因为人的H+,K+-ATP酶的三维结构目前尚未测定,所以以Na+,K+-ATP酶(PDB:
3B8E)为模板,应用MODELLER软件构建H+,K+-ATP酶同源模型(同源性63%)。
模型经Procheck验证合理(拉氏图分析:99.1%的氨基酸残基落在允许区域内)。对H+,
K+-ATP酶同源模型加极性氢、加电荷处理后,采用Glide对接软件将化合物与H+,
K+-ATP酶进行半柔性分子对接,以打分值Gscore评价其活性。Gscore越负,活性越好。
在Glide软件中,分别导入受体和小分子配体化合物的三维结构,将配体和受体对接,
运行软件,查看对接结果。对接结果以对接结合能△G表示。
(3)活性倍半萜化合物的分子对接实验结果
分子对接实验结果分析(B01如图1所示;B30如图2所示;B61如图3所示):
B01(-7.9kcal/mol)的分子对接结果分析:10位碳,11位碳上异丙基,15位甲基有疏
水作用。3位碳上羟基与CYS815有氢键作用。4位羰基与TYR930有氢键作用。
B30(-6.34kcal/mol):16位甲基,11位碳上异丙基,苯基有疏水作用。3位碳上羟
基与GLN926、TYR930、ARG922有氢键作用。
B61(-6.34kcal/mol):10位碳,11位碳上异丙基,16位甲基,苯基,取代苯基上
的氟有疏水作用。3位碳上羟基与ARG922有氢键作用。19位羰基与TYR804、ARG330
有氢键作用。