以紫杉寧為原料合成多藥耐藥逆轉(zhuǎn)活性紫杉烷類化合物

1、以紫杉寧為原料合成多藥耐藥逆轉(zhuǎn)活性紫杉烷類化合物于海濤勺，潘文龍勺，王金蘭勺，趙明勺，沈敬山2,張樹軍1,(1齊齊哈爾大學(xué)化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院，齊齊哈爾161006； 2中國科學(xué)院上海藥物研究所，上海201203)摘要目的：以紫杉寧為原料合成具有腫瘤細(xì)胞多藥耐藥逆轉(zhuǎn)活性的taxinine NN-3類似物。方法：先將紫杉寧的9,10-乙酰氧基選擇性水解、保護，再選擇性水解5-肉桂酰基，然后還原13-酮羰基，重新引入肉桂?；倜摫Ｗo、乙氧基化。結(jié)果：以紫杉寧為原料，經(jīng)過 8步反應(yīng)合成了具有腫瘤細(xì)胞多藥耐藥逆轉(zhuǎn)活性的taxinine NN-3類似物。結(jié)論：紫杉寧的9,10-二羥基化合物在堿性條件下容

2、易發(fā)生開環(huán)反應(yīng)，難 以獲得9,10-二乙氧基化合物。關(guān)鍵詞紫杉寧；多藥耐藥；Taxinine NN-1; Taxinine NN-3Syn thesis of taxoid an alogs aga inst multidrug resista na from tax inineYU Hai-tao 1, PAN Wem-long j WANG Jin-lan1, ZHAO Ming1, SHEN Jing-shan 2, ZHANG Shu-jun 1 (1 College of Chemistry and Chemical Engineering, Qiqihar University,

3、Qiqihar 161006; 2 Shanghai Institute of Materia Medica, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201230)Abstract : Objective To synthesize taxinine derivatives with activity against multidrug resistant from taxinine. Methods. The synthesiswas achived by selective deacetoxylation of 9,10 positions, prot

4、ections, then selective decinnamoyl group of 5 position, at last reduction of 13-carbonyl group, introduction cinnamoyl group over again, then deprotection, ethoxylation. Results Taxinine NN-3 analogs with activity against multidrug resistant were synthesized in 8 steps from taxinine. Conclusion At

5、basic condition 9,10-hydroxyl taxinine derivatives favorably get the ring opening reaction than to give 9,10-diethoxyl derivatives.Key words: taxi nine; multidrug resista nt; taxi nine NN-1; taxi nine NN-3多藥耐藥(Multidruge Resista nee, MDR) 是指腫瘤細(xì)胞對一種抗腫瘤藥物產(chǎn)生抗藥性的 同時，對結(jié)構(gòu)和作用機制完全不同的多種抗腫瘤藥物產(chǎn)生交叉抗藥性，從而大大降低藥物療

6、效的現(xiàn)象。東北紅豆杉針葉中的 tax inine NN-1 1、taxi nine NN-3 2、taxi nine NN-7 、taxi nineNN-14以及從紫杉愈傷組織中分離得到的txinine NN-11等都顯示較強的 MDR逆轉(zhuǎn)活性。但是，由于上述紫杉烷類化合物在紫杉針葉中的含量非常少，難以滿足生物活性研究的需要。本研究用東北紅豆杉針葉中的主要成分逆轉(zhuǎn)活性最好的(約占新鮮針葉重量taxi nine NN-1 進行為了進行更高層次的活性試驗，的0.1%)紫杉寧(taxinine)為原料，對體外實驗MDR了合成5。taxi nine NN-32Ph但是動物試驗結(jié)果表明，taxi nin

7、e NN-1未顯示很強的活性。推測原因可能是由于其 9,10位或13-位乙酰氧基在動物體液的作用下發(fā)生水解反應(yīng)，生成了沒有活性的其他衍生物，從為了進一步探討紫杉烷類化合物MDR逆轉(zhuǎn)活性本研究設(shè)計將taxi nine NN-1的9,10位和13位乙1，并參照taxi nine NN-1的合成方法，設(shè)計了如下PhOH3EtOOEt1OHPhEtO的乙氧基化很容OHOO3OO所以對合成路線進行了如下OPhOHOHAcOtaxi nineOPhOAcOHOAcH7H OAc4H OAc5a) 1 mol/L KOH, dioxane,O OHH OAc8但是易發(fā)生9,10-位的開環(huán)反應(yīng)QI，得不到化合

8、物EtO OEtHH OAc11Scheme 2. The reactionHO OHAcO OAcHO 、OHAcO OAcbPhHH OAcMeOH, r.t. 1.5 h, 92%O Ob) EtI or SO2(OEt) 2, DMF or acetone, r.t. or 50°C丨H H OAcScheme11在堿性條件下（無論是強減還是弱堿，室溫或加熱條件下）3 （Scheme 2）。of taxinine to 3推測可能是由于13-位羰基的存在有利于開環(huán)反應(yīng)的進行, 調(diào)整（Scheme 3）。EtOHH OAc61. The route of taxi nine t

9、o 1 OHH OAcTaxinineaifePhEtO OEtEtO OEt而使taxi nine NN-1在動物試驗中失去活性。 的構(gòu)效關(guān)系，開發(fā)新型MDR逆轉(zhuǎn)活性劑,酰氧基轉(zhuǎn)換成較難水解的乙氧基的化合物 合成路線 （Scheme 1）。AcO OAcOII17O Ph-IHO 圧 VThH OAcH OAcTaxi nineAcOHH OAc- 1Phof taxi nine to 1Scheme 3. The route但在實際反應(yīng)過程中，10的9,10-位羥基乙氧基化反應(yīng)同由 還是弱堿，室溫或者加熱條件下，都容易發(fā)生 1實驗部分 1.1儀器材料Agile nt 1100 series

10、 G1311A 高壓液相色譜儀；Varian Mercury-400 核磁共振儀；型質(zhì)譜儀 （Thermo Finnigan 公司）Perkin EImer 公司質(zhì)譜儀； Model 341 polarimeter 美國Nicolet公司Magna FTIR-750型傅立葉變換紅外光譜儀；柱層析用硅膠： 青島海洋化工廠。薄層層析硅膠板：煙臺匯友硅膠開發(fā)有限公司11合成3 一樣，無論是強堿9,10位的開環(huán)反應(yīng)，得不到目標(biāo)產(chǎn)物1。MA T-95旋光儀；200-300 目，1.2主要化學(xué)試劑:(20 >20 cm)。紫杉寧(taxi nine)由日本神戶天然物化學(xué)有限公司提供。實驗中所用正己烷

11、、乙酸乙酯、 甲醇、無水乙醇、氯仿、二氯甲烷、二氧六環(huán)、四氫呋喃、丙酮、苯、吡啶等有機溶劑為上 海國藥集團化學(xué)試劑有限公司分析純或化學(xué)純化學(xué)試劑。1.3合成反應(yīng)(2)的合成路線如下:H OAc12OH的反應(yīng)OOPh以紫杉寧為原料合成taninine NN-1類似物1.3.1. 由紫杉寧合成化合物 7氮氣保護下，于1 L的燒瓶中加入紫杉寧3.00 g、無水1,4-dioxane 310 mL、無水甲醇310 mL、1 mol/L KOH水溶液20 mL ,冰浴下攪拌2小時，室溫攪拌1小時，加入飽和NH4CI 水溶液100 mL,終止反應(yīng)。然后將該混合液濃縮除去甲醇，用氯仿萃取(3 X 200 m

12、L)，再將得到的氯仿層依次用飽和NaHCO3水溶液(1 X 300 mL)、飽和食鹽水(2 X 200 mL)洗滌，用無水硫酸鈉干燥后過濾、濃縮得3.90 g粗生成物的無定形固體。將該粗生成物用硅膠柱色 譜分離柱徑：3.5 cm,硅膠117.0 g,洗脫劑：EtOAc-Hexane (4/6)得二醇化合物11 (2.33 g, 92%)的無色晶體。取0.19 g化合物11放入200 mL的燒瓶中，加入 2.00 g PPTS，用38 mL無水CH2CI2 溶解后，加入2,2-二甲氧基丙烷9.6 mL ,氮氣保護下，室溫攪拌1.5小時，加入飽和NaHCOs 水溶液50 mL ,終止反應(yīng)。然后將該

13、混合液用氯仿萃取(3 X 50 mL)，得到的氯仿層依次用飽和NH4CI水溶液(1 X 30 mL)、飽和食鹽水(2X 50 mL)洗滌，用無水硫酸鈉干燥后過濾、 濃縮得2.20 g粗生成物的無定形固體。將該粗生成物用硅膠柱色譜分離柱徑：3.5 cm,硅膠110.1 g,洗脫劑：EtOAc-Hexane (4/6)得化合物12 (2.07 g, 97%)的白色微晶體。取5.21 g化合物12放入200 mL的燒瓶中，加入無水1,4-dioxane 47 mL、無水乙醇 47mL、攪拌溶解后，加入由3.80 g的硫酸羥胺、7.59 g的醋酸鈉溶于47 mL水制成的水溶液， 氮氣保護下，于80oC

14、攪拌20小時，冷卻至室溫后，于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上(45oC)濃縮除去乙醇， 加入飽和食鹽水100 mL。然后用乙酸乙酯萃取(4X 100 mL)，再將乙酸乙酯層用飽和食鹽水(2 X 100 mL)洗滌，用無水硫酸鈉干燥后過濾、濃縮得4.77 g粗生成物棕黃色固體。將上述粗生成物用硅膠柱色譜分離柱徑：4.2 cm ,硅膠200.1 g ,洗脫劑：EtOAc-Hexane (1/1)得化合物7 (2.60 g, 65%)的白色晶體。1.3.2. 由化合物7合成8的反應(yīng)于300 mL的燒瓶中加入 0.99 g化合物7、1.70 g的CeCI 3 7H2O、0.87 g NaBH 4，加入 60 mL 1,

15、4-dioxane攪拌10分鐘后，分批滴加甲醇 20 mL (每隔10分鐘滴加0.5 mL )。甲醇滴加完畢后繼續(xù)攪拌 2 小時，至反應(yīng)原料消失，緩慢滴加 30 mL 丙酮消除剩余的 NaBH 4， 加入300 mL飽和NH4CI水溶液，然后用乙酸乙酯萃取(4X 100 mL)，再將得到的乙酸乙酯層用飽和食鹽水 (2X 200 mL)洗滌，用無水硫酸鈉干燥后過濾、濃縮得1.03 g粗生成物白色固體。將上述的粗生成物用硅膠柱色譜分離柱徑：2.8 cm,硅膠50.0 g,洗脫劑：EtOAc-Hexane(4/6) 和 EtOAc-Hexane (1/1) 得化合物 13 (0.57 g, 56%)

16、。于100 mL的燒瓶中加入 0.33 g化合物13、DMAP (4-N,N-二甲基吡啶)0.19 g,用19 mL 無水吡啶溶解后，加入乙酸酐87卩L,室溫攪拌2.5小時，加入100 mL飽和食鹽水，用乙酸乙酯萃取(4 X 50 mL)，再將得到的乙酸乙酯層依次用飽和NH4CI水溶液(1 X 100 mL)、飽和NaHCO 3水溶液(1 X 100 mL)、飽和食鹽水(2 X 100 mL)洗滌，用無水硫酸鈉干燥后過 濾、濃縮得0.39 g粗生成物白色固體。將上述的粗生成物用硅膠柱色譜分離柱徑：2.8 cm,硅膠50.0 g,洗脫劑：EtOAc-Hexane(4/6) 得化合物 8 (0.3

17、4 g, 92%) 的白色晶體。1.3.3. 化合物 8 的肉桂?；磻?yīng)于100 mL的燒瓶中加入 0.30 g化合物8、DMAP 0.39 g，用13 mL無水吡啶溶解后， 加入肉桂酰氯1.05 g, 升溫至70-80oC攪拌21小時，加入100 mL飽和NaHCO3水溶液，用 乙酸乙酯萃取(3 X 50 mL),再將得到的乙酸乙酯層依次用飽和NH4CI水溶液(1 X 100 mL)、飽和食鹽水(2 X 100 mL)洗滌，用無水硫酸鈉干燥后過濾、濃縮得0.48 g粗生成物棕黃色固體。上述粗生成物用硅膠柱色譜分離柱徑：2.8 cm，硅膠50.0 g，洗脫劑：EtOAc-Hexane(3/7)

18、 得化合物 9 (0.37 g, 98%) 的白色晶體。1.3.4. 化合物 9 的脫保護反應(yīng)于100 mL的燒瓶中加入0.21 g化合物9、加入36 mL的80%醋酸水溶液，室溫攪拌24 小時, 加入 100 mL 飽和食鹽水, 用乙酸乙酯萃取 (4X 50 mL) ,再將得到的乙酸乙酯層依次 用飽和NaHCOs水溶液(3X 100 mL)、飽和食鹽水 (2X 100 mL)洗滌，用無水硫酸鈉干燥 后過濾、濃縮得 0.24 g 粗生成物白色無定形體。將上述粗生成物用硅膠柱色譜分離柱徑：1.0 cm,硅膠 12.0 g,洗脫劑：EtOAc-Hexane (4/6)和 EtOAc-Hexane

19、(1/1) 得化合物 10 (0.17 g, 87%) 的白色晶體,原料回收 0.03 g (12%)。1.3.5. 化合物 10的乙氧基化反應(yīng)于5 mL的燒瓶中加入 0.04 g化合物10、0.02 g碳酸鉀，用1.5 mL無水DMF溶解，室 溫攪拌22小時，加入10 mL飽和NH4CI水溶液，用乙酸乙酯萃取(3 X 20 mL)，再將得到的乙酸乙酯層用飽和食鹽水(2 X 30 mL)洗滌，用無水硫酸鈉干燥后過濾、濃縮得0.05 g粗生成物白色無定形固體。將該粗生成物用硅膠柱色譜分離柱徑：1.5 cm,硅膠15.0 g，洗脫劑： EtOAc-Hexane (3/7) 得化合物 2 (5 mg

20、,13%) 的白色晶體,原料回收 0.01 g (26%)。2 討論2-1. 關(guān)于化合物 7 的還原反應(yīng)關(guān)于化合物7的13位羰基的還原反應(yīng)(Scheme 2-5),直接用NaBH 4還原，容易發(fā)生 1,4-加成，不僅收率低，且生成物比較復(fù)雜，分離困難。因此加入了CeCl3，再用NaBH4還原，可以選擇性地還原 13 位的羰基，生成物 體和 體的生成比為 4/3。OHScheme 5. The reaction of compound 7 to 13a and 13b2-2.關(guān)于化合物對于化合物基化反應(yīng)一樣，無論是在碳酸氫鈉、10的乙氧基化反應(yīng)10的乙氧基化反應(yīng)，盡管13位的羥基已經(jīng)被還原，但同化合物 12的乙氧即使在室溫都容易發(fā)生 C9-C10之間的開環(huán)反應(yīng)，僅能得到少量的Table 1 ）。而化合物2繼續(xù)反應(yīng)，生成物十分復(fù)雜， 條件