红根草邻醌类化学修饰物及它们的用途 本发明涉及天然产物及它的半合成。
红根草系唇形科丹参属植物(Salvia prionitis Hance),民间将其全草用于治疗腹泻、菌痢、急慢性扁桃腺炎;咽喉炎并有抗结核活性(药学通报,15,428),杨保津等[植物学报1988,30(5):524—527]研究红根草的化学成分,从红根草中分离得到新天然产物红根草邻醌(化合物I)化合物I对P388白血病细胞有很强的抑制活性,在1μg/ml浓度时,抑制率为92.7%,在100-1000μg/ml时,对革兰氏阳性菌(例枯草杆菌,金黄色葡萄球菌等)有明显拮抗作用,但该化合物还有一定缺点。
本发明设计以有生物活性的红根草邻醌作为先导化合物,然后设计出一系列红根草邻醌类化学修饰物。
本发明是通过下列步骤完成:
1.将红根草的乙醇提取物经氯仿——水分配,得氯仿提取物,将该提取物进行硅胶柱层析及制备薄层层析(展开剂为二氯甲烷∶环乙烷=1∶1V/V)纯化后即得化合物I。
2.化合物I用相应的卤化剂(例NBS等)使R1卤化,分离得化合物II其中R1=F、Cl、Br、I
R2=OH
3.化合物II在K2CO3存在下脱HR1后,得化合物III
4.化合物III经水解得化合物IV
5.化合物IV由相应的酰化试剂的存在下,使R1的羟基被相应的酰基取代,分别得化合物V—XI。化合物 R1 R2II Br(F、Cl、I) OHIII R1—R2=0IV OH OHV OCOCH3 OHVI OCOCH2CH3 OHVII OCO(CH2)2CH3 OHVIII OCOCH=CH2 OHIXOHX OCO(CH2)2COOH OHXI H H
该类二萜类化合物进行抗肿瘤的药理试验证明其对P388淋巴白血病细胞株和SGC7901人体胃癌细胞、A549人体肺癌细胞具有明显抑制作用,体内对小鼠Lewis肺癌有效。人体癌细胞抑制试验采用MTT法,P388小鼠淋巴白血病细胞采用排染法,体外药理试验结果由表1所示。
表1,红根草邻醌化学修饰物对P388淋巴白血病细胞株的抑制作用(抑制%)化合物 剂量100μg/ml 10μg/ml 1μg/ml II III IV V 97.8 99.4 100 97.8 14.0 100 100 99.3 3.4 8.4 0 24.5表2,化合物IV对人体癌细胞的抑制率(9%)肺癌细胞 剂量100μg/ml 10μg/ml 1μg/ml SGC7901 A549 90 98 100 100 10 66
小鼠体内实验,选用平均体重为17.29的小鼠,瘤型为Lewis肺癌,剂量为20mg/kg腹腔注射化合物V,对照组小鼠瘤重分别为(克)1.98,2.08,2.73,3.16,2.48,2.37,2.96,1.93,1.95,1.50;注射化合物V后的瘤重则明显减小,分别为(克)1.38,1.04,1.64,1.20,1.22,1.35,1.24抑制率为42.7%。
选用裸鼠品系为BALB/C—nn/nμ unde mice,(由中国科学院上海药物研究所提供)鼠重平均为25克,每批用鼠30只,其中给药组,对照组和阳性对照组各10只,瘤型为A549和LAX-83人体肺癌,A549是由美国引进的人体肺癌细胞株,然后接种于裸小鼠体内,成为裸小鼠人体肺癌移植瘤模型,LAX-83是中国科学院上海药物研究所裸鼠实验室于1983年建立的人体肺癌裸小鼠移植瘤模型,实验方法采用采块法,随机分组,接种48小时后腹腔给药,隔天一次,共三周,阳性对照药为MMC,2mg/kg,停药后48小时处死动物,分别称取体重和瘤重,按公式[(C-T)/C]×100计算肿瘤抑制率。结果由表3、表4所示。
表3,化合物IV对裸鼠A549人体肺癌模型的抑制作用 剂量(mg/kg) 抑制率(%) 20.00 30.00 40.00 50.00 60.55 55.60 48.19 64.18表4,化合物IV对裸鼠LAX—83人体肺癌模型的抑制作用 剂量(mg/kg) 抑制率(%) 10.00 40.00 40.00 50.09
下面用实施例进一步说明本发明的实施:
实施例1:
化合物(II)的制备:在一三角瓶中加入红根草邻醌200mg(0.68mmol),用叔丁醇溶解后,加水7ml,冰水冷却至12℃以下,加入NBS 140mg(0.78mmol),搅拌10分钟后,撤去冰水冷却浴,继续搅拌3小时,反应混合物于50℃以下蒸除有机溶剂,残余物以乙醚提取,乙醚提取液以无水MgSO4干燥,柱层析纯化,得化合物II200mg(75%),C20H25BrO3,[M]+m/z:394(392),366(364)(M-CO),267,227,211,200,183,171,155,141,128,115,1HNMR(400MHz,CDCl3)δ:1.14,1.16(各3H,d,J=7.0Hz,CH3-16,17),1.32,1.37(各3H,s,CH3-18,19),1.85(2H,m,H-2),3.00(1H,m,H-15),3.16(2H,m,H-1),4.32(1H,dd,J=11.0,1.9Hz,H-3),7.06(1H,d,J=8.2Hz,H-7),7.07(1H,s,H-14),7.36(1H,d,J=8.2Hz,H-6)。
实施例2:
化合物III的制备:60mg化合物II加甲醇溶解,加入K2CO3 1.0g,室温搅拌2.5小时,反应混合物减压蒸除甲醇后,加水稀释,乙醚提取,乙醚提取液以无水MgSO4干燥,纯化得III(28mg,61%),C20H24O3,[M]+m/z:312,1HNMR(400MHz,CDCl3)δ:1.10,1.15(各3H,d,J=7.0Hz,CH3-16,17),1.25,1.30(各3H,s,CH3-18,19),1.68(1H,m,H-2),1.79(1H,m,H-2),2.37(3H,s,C5-CH3),2.92(1H,m,H-15),3.11(1H,m,H-1),3.28(1H,m,H-3),7.05(1H,d,J=7.8Hz,H-7),7.07(1H,s,H-14),7.36(1H,d,J=7.8Hz,H-6)。
实施例3:
化合物IV,C20H26O4,[M]+m/z:330,1HNMR(400MHz,CDCl3)δ:1.12,1.13(各3H,d,J=6.0Hz,CH3-16,17),1.13,1.20(各3H,s,CH3-18,19),1.46(1H,m,H-2),1.77(1H,m,H-2),2.39(3H,s,C5-CH3),3.02(1H,m,H-15),3.08(1H,m,H-1),3.25(1H,m,H-1),3.54(1H,dd,J=10.2,1.2Hz,H-3),7.05(1H,d,J=7.7Hz,H-7),7.07(1H,s,H-14),7.36(1H,d,J=7.7Hz,H-6)。
实施例4:
化合物V的制备:130mg化合物IV,5ml醋酐和0.5ml吡啶,置45℃水浴上过夜,反应混合物冷至室温后,倒入碎冰。冰冷下以1096 NaHCO3中和,乙醚提取,纯化,得化合物4(95mg,65%),C22H28O5,[M]+m/z:372,1HNMR(400MHz,CDCl3)δ:1.14,1.15(各3H,宽的单峰,CH3-16,17),1.21,1.23(各3H,s,CH3-18,19),1.46(1H,m,H-2),1.86(1H,m,H-2),2.19(3H,s,OCOCH3),2.34(3H,s,C5-CH3),3.00(3H,m,H-1,H-15),5.00(1H,dd,J=9.5,2.1Hz,H-3),7.04(1H,d,J=7.7Hz,H-7).7.06(1H,s,H-14),7.35(1H,d,J=7.7Hz,H-6)。同法还可制得化合物V—IX。