偽綿馬酚及其結構修飾物和綿馬酚的制備及抑菌活性研究

偽綿馬酚及其結構修飾物和綿馬酚的制備及抑菌活性研究綿馬酚(AspidinolB)是從鱗毛蕨科鱗毛蕨屬植物中提取分離得到的有效成分,與其同分異構體偽綿馬酚(PseudoaspidinolB)同屬于間苯三酚類化合物。研究表明,鱗毛蕨屬植物中的間苯三酚類化合物具有抗菌、抗病毒的藥理活性,對于治療體癬、手足癬、股癬、甲癬等淺部真菌性疾病有較好的臨床作用[1]。實驗室前期對鱗毛蕨科鱗毛蕨屬植物香鱗毛蕨間苯三酚類化學成分的分離進行大量研究,并對間苯三酚類化合物進行抗菌活性的篩選。其中,從香鱗毛蕨50%乙醇提取部位中分離得到綿馬酚,該化合物對紅色毛癬菌(Trichophytonrubrum)和須癬毛癬菌(Trichophytonmentagrophytes)的抑制作用較好。根據(jù)相關文獻報道,綿馬酚的制備工藝復雜、合成難度大,而其同分異構體偽綿馬酚制備工藝簡便,合成耗時短。因此,本文主要以建立和優(yōu)化偽綿馬酚的全合成路線,修飾和改造偽綿馬酚的化學結構為目的,比較綿馬酚、偽綿馬酚及其合成中間體、結構修飾后的偽綿馬酚衍生物的抑菌活性,篩選具備較好抑菌作用的先導化合物,并初步探討偽綿馬酚及間苯三酚類化合物抗真菌作用的構效關系,以期為間苯三酚類抗真菌藥物的開發(fā)和利用奠定基礎。具體研究內容如下:1、偽綿馬酚及衍生物的制備:以間苯三酚甲醛為起始原料,經醛基還原得到2-甲基間苯三酚,再經傅氏反應得丁?；?再對4位、6位羥基進行選擇性芐基保護,后與碘甲烷反應將2位羥基甲基化,最后鈀碳催化脫去芐基保護得到偽綿馬酚;再嘗試以偽綿馬酚為原料進行結構修飾和改造,利用丁酰氯、鄰氟苯磺酰氯對偽綿馬酚4位羥基進行酯化反應,并且引入鹵代原子來提高化合物的親脂性,期望能在偽綿馬酚的基礎上進一步增強藥物的膜透性,提高藥物吸收,從而獲得具有更高藥物活性及生物利用度的新型結構化合物。2、綿馬酚的制備:采用硅膠柱色譜法和半制備高效液相色譜等,對香鱗毛蕨進行分離純化,并依據(jù)波譜特征及理化性質制備得到綿馬酚。3、各化合物的體外抗淺部真菌活性研究:對綿馬酚、偽綿馬酚及其合成中間體間苯三酚甲醛、2-甲基間苯三酚、3-甲基-2,4,6-三羥基苯丁酮、3-甲基-2,4,6-三羥基苯丁酮、3-甲基-4,6-二芐氧基-2-甲氧基苯丁酮以及偽綿馬酚結構修飾后的衍生物丁酯偽綿馬酚和鄰氟苯磺酯偽綿馬酚共9個單體化合物進行體外抗真菌活性研究,采用臨床和實驗室標準化協(xié)會(CLSI)推薦的《產孢絲狀真菌的液基稀釋法抗真菌藥物敏感性試驗方案》(M38-A2)[2],測定各個單體化合物對紅色毛癬菌、須癬毛癬菌及犬小孢子菌(MicrosporumCanis)的最小抑菌濃度(MIC),并通過比較所有化合物的抑菌活性差異,初步探討偽綿馬酚及其間苯三酚類化合物抗真菌活性作用的構效關系。研究結果:1、以間苯三酚甲醛為原料建立偽綿馬酚的全合成路線成功并且有效,總收率為0.53%,目標化合物經1H-NMR、13C-NMR、MS確證結構;并且,有效提高了偽綿馬酚的合成效率,縮短了偽綿馬酚的制備時間。利用丁酰氯、鄰氟苯磺酰氯對偽綿馬酚進行結構修飾,最終得到了4位丁酯與鄰氟苯甲酯取代的兩個新的偽綿馬酚衍生物,我們將其命名為:丁酯偽綿馬酚和鄰氟苯磺酯偽綿馬酚,總收率分別為20%和22%,化合物經1H-NMR、MS確證結構。2、利用硅膠柱色譜法和半制備高效液相色譜對香鱗毛蕨進行分離純化制備得到綿馬酚。化合物經1H-NMR、13C-NMR、MS確認結構。3、9個化合物對紅色毛癬菌的MIC由高到低分別為:綿馬酚(20.00μg/mL)>偽綿馬酚(28.28μg/mL)>間苯三酚甲醛(40.00μg/mL)、3-甲基-2,4,6-三羥基苯丁酮(40.00μg/mL)>丁酯偽綿馬酚(80.00μg/mL)>鄰氟苯磺酯偽綿馬酚(>160.00μg/mL)、2-甲基間苯三酚(>160.00μg/mL)、3-甲基-4,6-二芐氧基-2-羥基苯丁酮(>160.00μg/mL),、3-甲基-4,6-二芐氧基-2-甲氧基苯丁酮(>160.00μg/mL)。對須癬毛癬菌的MIC由高到低分別為:綿馬酚(11.89μg/mL)>偽綿馬酚(20.00μg/mL)>3-甲基-2,4,6-三羥基苯丁酮(28.28μg/mL)>間苯三酚甲醛(33.63μg/mL)>丁酯偽綿馬酚(80.00μg/mL)>鄰氟苯磺酯偽綿馬酚(>160.00μg/mL)、2-甲基間苯三酚(>160.00μg/mL)、3-甲基-4,6-二芐氧基-2-羥基苯丁酮(>160.00μg/mL)、3-甲基-4,6-二芐氧基-2-甲氧基苯丁酮(>160.00μg/mL)。對犬小孢子菌的MIC由高到低分別為:偽綿馬酚(10.00μg/mL)、綿馬酚(10.00μg/mL)>間苯三酚甲醛(20.00μg/mL)>3-甲基-2,4,6-三羥基苯丁酮(23.78μg/mL)>鄰氟苯磺酯偽綿馬酚(>160.00μg/mL)、2-甲基間苯三酚(>160.00μg/mL)、丁酯偽綿馬酚(>160.00μg/mL)、3-甲基-4,6-二芐氧基-2-羥基苯丁酮(>160.00μg/mL)、3-甲基-4,6-二芐氧基-2-甲氧基苯丁酮(>160.00μg/mL)。本實驗利用化學合成的方法制備偽綿馬酚,相較從鱗毛蕨科鱗毛蕨屬植物中提取分離,制備耗時較短,操作較易,條件溫和,后處理操作不復雜。綜合三種常見而廣泛的致病真菌在淺部真菌病中的致病影響,以及本次試驗中微量稀釋法測定各個化合物的最小抑菌濃度,表明偽綿馬酚和綿馬酚無論是對紅色毛癬菌、須癬毛癬菌還是對犬小孢子菌的抑菌作用都優(yōu)于其他化合物的抑菌作用,但結構修飾后的偽綿馬酚衍生物雖然提高了其脂溶性,增強藥物對細胞膜的膜透性,但抑制