聚乙二醇-异黄酮复合物的合成

008年第16卷合成化学voL.16,2008第1期,77-80Chinese Journal of Synthetic ChemistryNo1,77~80·快递论文聚乙二醇-异黄酮复合物的合成徐蓓华,周惠燕,沃联群(浙江医药高等专科学校浙江宁波315100)摘要:用聚乙二醇(PEG)修饰异黄酮类化合物(1)的侧链并采用不同氨基酸做连接臂合成了聚乙二醇-异黄酮复合物—聚乙二醇-异黄酮酯前药(6),其结构经HNMR和R表征。在磷酸缓冲溶液中1能在10h内释放完全;6的载药量有待进一步提高。关键词:异黄酮;聚乙二醇;前药;合成中图分类号:06254;B914.5文献标识码:A文章编号:1005-511(2008)01007704Synthesis of Poly (ethylene glycol)-Isoflavone Ester ProdrugsXU Bei-hua, ' ZHOU Hui-yan, wo Lian-qunZhejiang Pharmaceutical College, Ningbo 315100, China)Abstract: Poly(ethylene glycol )-isoflavone complexes, poly( ethylene glycol )-isoflavone esterprodrugs(6), were synthesized by modifying side chain radical of isoflavone(1)with PEG using dif-ferent amino acids as the join-arm between 1 and PEG. The structures of 6 were confirmed by'H NMR and IR. The results showed that 1 was released completely from 6 in 10 h in phosphonicacid buffer solution. The loading amout of 1 on 6, which was comparatively lower, need to be furtherKeywords: isoflavone poly(ethylene glycol); prodrug; synthesis众所周知,异黄酮类化合物广泛存在于众多中植物中具有广泛的生理活性。依普黄酮自1992年上市以来,至今在治疗骨质疏松症的市场HO上仍占有一席之地。为进一步研究异黄酮类化合物的抗骨质疏松Chart 1生物活性,我们合成了几个异黄酮衍生物并初步检测了体外抗骨质疏松的活性,其中3苯基7羟由于聚乙二醇(PEG)本身优良的性能,利用乙氧基异黄酮(1, Chart1)显示出较好的活性。其修饰药物,提高药物的水溶性,延长体内半衰但由于1的水溶性较差给体内外检测及疗效的期改善生物利用度已成为重要的药物设计思想发挥带来了困难,本文期待通过适当的化学修饰和策略。用低分子量的PEC修饰药物,反而会加解决这一问题。速药物从肾脏的排泄。PEC分子量越高,被修饰收稿日期:20070605;修订日期:20070706基金项目:浙江省医药卫生科学研究基金资助项目(2004B024)中国煤化工作者简介:徐蓓华(197-),女汉族浙江宁波人,硕士,讲师主要CNMHG通讯联系人:沃联群教授,Te.057188903247,E-mil:wlq560678合成化学vol.16,2008药物在体内的半衰期越长(2。但是分子量过高,会给合成带来困难端基活化不完全,药物携带量少,质量百分比更少。因此本文选择PEG6000修饰1。在二环己基碳二亚胺(DDC)和二甲BuCK氨基吡啶(DMAP)的催化下末端是羧基PcPEGH PEG的PEG与1的侧链羟基形成酯键。PEG末端羧基化的方法有两种:(1)PEG与丁二酸酐缩合,一步得到含有酯键的末端羧基[PEG(O2CCH2CH2CO2H)2]。缺点是这类活化形式的PEG与药物结合后,连接处有两个酯键给考察药物的解离度带来困难。(2)PEG与溴代乙酸乙酯形成末端酯键,然后水解可得末端羧基FEG(OCH2CO2H)2]。CO2H本文采用方法(2)获得末端羧基化LPEoDDC DMAPEG的PEC600,并且用不同的氨基酸作1和PEG6000之间的连接臂,合成了释药速度不同的聚乙二醇-异黄酮复合物,即聚乙二醇-异黄酮酯前药(6a~6f, Scheme 1和 Chart2),其结构经CO2HHNMR和IR表征。实验部分1仪器与试剂WRS2型微机熔点仪;752型紫外可见分光光度计;AⅴANCE500型核磁共振仪(CDC为溶剂,TMs为内标);1705X型傅立叶变换红外光谱仪(KBrScheme 1压片)过滤滤液减压蒸除甲苯残余物用二氯甲烷(30羟基琥珀酰亚胺(NHS),生化试剂;聚乙二mL)溶解搅拌下慢慢倒入乙醚(400mL)中,析醇60(PEC600),DMAP,DDC和溴代乙酸出白色固体抽滤,滤饼干燥得聚乙二醇-二乙酸乙酯均为化学纯,中国国药上海化学试剂公司未乙酯(2)28.9g,产率92.6%,m,p59.4℃-经处理直接使用;其它试剂用分析纯。61.5℃;iRv:3441,28881746(C=0),1637,1467,1114cm。1.2合成(1)聚乙二醇二乙酸(3)的合成3,在1mo· L NaOH溶液(142.5mL)中加入228.5g(4.75mmo),搅拌下于室温反应4h在将PEG600031.2g(5,2mmol)溶于甲苯冰水冷却下,用2mod·L盐酸调pH30,用二氯(400mL)中蒸去80m甲苯冷至室温搅拌下甲烷(3×50mL)提取合并有机层,用水(100ml加人叔丁醇钾溶液[叔丁醇钾1.8g(16.0mmo)洗涤溶于叔丁醇(6ml)中],于室温反应1h。加入留物用中国煤化工二氯甲烷残溴代乙酸乙酯64mL(56mmo),回流反应24h,CNMHG固体320第1期徐蓓华等:聚乙二醇一异黄酮复合物的合成剂残余物用5%盐酸溶解,用二氯甲烷萃取,合并有机层,用水洗涤,无水硫酸钠干燥过夜,减压蒸馏,除去大部分二氯甲烷后倒入乙醚中,析出沉淀,过滤,滤饼干燥得白色固体聚乙二醇二(乙酰基甘氨酸)(5b)0.90g,产率60%,m.p.54.0℃-56.5℃。分别以丙氨酸、白氨酸、蛋氨酸、脯氨酸代替甘氨酸用类似方法制备5c~5f。5c:产率68%,mp.54.7℃-57.2℃;5d:产率68%,m.p.579℃-58.7℃;5e:产率70%,mp.57.8℃589℃;5f:产率71%,mp.58.9℃~60.1℃(3)聚乙二醇二(乙酰基氨基酸乙酯氧基异黄酮)(6b~6)的合成(以6b为例)PEG在三颈瓶中加人5b450mg(0.07mol),二氯甲烷13.5mL,搅拌下于0℃~5℃加人154mg(0. 20 mmol), DMAP 36 mg(0. 32 mmol)FaDDC540mg(0.26mmol),于室温反应24h。用0.1mol·Lˉ盐酸洗涤,无水硫酸钠干燥过夜,减压蒸去溶剂,残留物用异丙醇重结晶得白色固体6b0.31g,产率69%,mp.57.0℃;HNMR6:823(d,J=8.9Hz,1H,ArH),7.97(s,1H=CH),7.56(d,J=7.3Hz,2H,ArH),7.44(m,2H,ArH),7.39(m,1H,ArH),7.04(m,1H,ArH),6.90(d,J=7.8Hz,1H,ArH),Comp 6b 6c6d6e4. 30(s, 2H, OCH, CONH), 4.20(m, 2H, OCHR - -CH,-CH2 CH(CH, )2-CH, CH2 SCH,cH2O),4.05(m,2H,OCH2CH2O),3.78~3.44Chart 2(m, OCH, CH,0 in PEG ); IR v: 3 423, 2 8872119,1742,1630,1626,1467,1113(2)聚乙二醇二(乙酰基氨基酸)(5b~5r)用类似方法制得白色固体6c~6f。6c:产率的合成(以5b为例)73%,m.p.56.4℃-58.0℃;6d:产率66%,将324.5g(4.1mmo)溶于二氯甲烷(80m.p.56.1℃-574℃;6e:产率64%,m.p.mL)中,搅拌下低于5℃加入DDC1.6g(7.7559℃-56.8℃;6f:产率71%,m,p.56.3℃mmo)和NHs1.0g(8.3mmo)的DMF(80m)56.8℃。溶液,于室温反应24h。过滤,滤液减压蒸除溶(4)聚乙二醇二(乙酰基乙酸乙酯氧基异剂残留物用二氯甲烷(30mL)溶解搅拌下倒入黄酮)(6a)的合成乙醚(400mL)中,有大量固体析出,抽滤,滤饼干在三颈瓶中加入3500mg(0.08mmol),二氯燥得白色固体聚乙二醇二(乙酰氧基琥珀酰亚甲烷15mL,搅拌下于0℃-5℃加人160mg胺)(4)21.9g,产率89.5%。(0. 22 mmol), DMAP 40 mg(0. 35 mmol)Fa DDC在三颈瓶中加入415g(0.25mo),DMF60mg(0.29mml),于室温反应24h。后处理方10mL,搅拌使其溶解冰浴冷却下滴加甘氨酸80法l同6b制得白色固体6a0.38g,产率75%,g(1.07mmol)的 NaHcO3溶液(1mol·L,3m.p中国煤化工mL),于室温反应24h过滤,滤液减压除去溶CNMHG合成化学vl.16,20081.3含量的测定cm)-(乙醇中的摩尔吸光系数)计算1的体外释以三氯甲烷为溶剂,将纯化过的1配成浓度药量,实验结果见图1。为1mol·L-1-20ml·L的5个标准溶液,本实验中,6中的1在PBS中的浓度远低于1测定250m下的吸光度绘制吸光度对浓度的标在PBS中的饱和浓度。所以排除了由于过饱和准曲线。精确称取6a~6,用三氯甲烷配成适当影响1向外水相扩散的因素。的浓度,在同一波长下测定吸光度。从图1可见,6中的1在PBS中释放完全。在PBS更新率为10%(3mL/30mL)的情况下,11.46的体外释药h内1以较快的速率释出随后释出速率降低,介将精确称取的1,6a~6投入透析袋(透过质中的游离1浓度基本保持稳定。实验表明,以相对分子质量350)内,再加入2m磷酸缓冲氨基酸做连接臂的6b-6比6a的水解速度要液(PBS,pH74),束紧袋口分别投人装有PBS快,而且释放更完全但是不同的氨基酸连接臂对(28m)的锥形瓶中,置于恒温水浴锅中,保持37释药的影响只有些微差别。℃。按设定时间间隔取出3mL样液,并补充相同我们在随后的一个更新率为20%(6mL30体积的PBS,用紫外分析仪检测样液中1的含量°mL)的药动实验中发现,1的释放速度并没有随更新率提高而明显提高,而介质中的游离1浓度2结果与讨论被迅速降低2.16中1的含量用氯仿作溶剂,1的摩尔吸光系数e为18160L·(mol·cm)1,以此为标准计算6溶液90中1的浓度和质量,1与对应6的质量百分比记为(1)=m(1)/m(6)×10%;摩尔比记为80y(1)=n(1):n(6)。6中1的含量见表1。从表1可见,1的引入受到羧基类型的影响。不同氨基酸的羧基反应活性与位阻有关在本实验中脯氨酸的羧基活性最5高(6f)345678910Time/h表16中1的含量图16在PBS中的释药动力学曲线Table 1 1 content in 6gure 1 Kinetics curves of hydrolysis of 1 in PBS6a 6b 6c 6d 6e 6f(1)/%4.75.23.33.839643结论(1)1.01.10.70.80.814为提高异黄酮类药物的水溶性,我们合成了聚°(1)=m(1)/m(6)×100%;y(1)=n(1):n(6)乙二醇-异黄酮复合物。以不同的氨基酸做它们226的体外释药的连接臂会影响异黄酮的载药量但是对异黄酮的实验发现在无水乙醇及氯仿中1均在250释药率影响不大,它们在体外PBS中释药完全nm处有一吸收峰。而在水中,该吸收峰移至240nm处。且检测6在240mm处的吸收值,并采用参考文献以无水乙醇为溶剂获得的摩尔吸光系数值计算,[1] Scheiber M d, Rebar R w. flavones and postmen-所获得的1的含量,与在氯仿(250mm)中检测得中国煤化工 trogen到的结果基本吻合。于是在本实验中,我们将检YH241CNMHG测波长改在240m,以为22782L·(mol(转至第95页)第1期刘锦贵等:取代3甲酰色酮与(硫代)巴比妥酸的固相缩合反应95续表2I NMR(/Hz)87.86(d,J=92,1H,8H),7.95(d,J=92,2.4,1H,7H),8.08(d,J=2.4,1H,5-H)838(s,1H,C=CH),9.71(…,1H,2H),140(s,1H,NH),1149(s,1H,NH)779(d,J=8.8,1H,8H),8.0(d,J=8.8,2.4,1H,7H),8.22(d,J=24,1H,5H),838(8,1H,C=CH),9.71(8,1H,2H),1139(8,1H,NH),11.49(,1H,NH)804(d,J=24,1H,7H),8.20(d,J=24,1H,5H),8.31(8,1H,C=CH),968(8,1H,2H),1141(8,1H,NH),11.50(s,1H,NH)7.60(t,J=8.0,1H,6-H),7.9(d,J=8.0,H,8-H,7.92(dd,J=7.2,1.6,1H,7H),16(dd,J=8.0,1H,5-H),8.46(8,1H,C=CH),9.80(s,1H,2H),1247(8,1H,NH),12.54(8,1H,N)247(8,3H,CH3),769(d,J=8.4,1H,8847(·,1H,C=CH),9.80(8,1H,2H),1246(,IH,NH),12.54(8,1H,NH)7.87(d,J=8.8,1H,8H),7.97(d,J=8.8,24,1H,7-H),8.09(d,J=2.4,1H,5H8.39(·,1H,C=CH),9.76(8,1H,2H),12.49(8,1H,NH),12.57(,1H,NH)7.80(d,J=92,1H,8H),8.08(dd,J=9.2,24,1H,7H),8.22(d,J=24,1H,5H),39(8,IH,HC=C),9.76(8805(d,J=24,1H,7-H),8.30(d,J=24,1H,5-H),8.33(8,1H,C=C9.73(s,1H,2H),1250(s,1H,NH),12.58(s,1H,NH)参考文献[1]李贵深李敬慈,王春等.巴比妥酸与芳香醛的固chromones, a new series of antiallergic substances[ J]相反应研究[门]高等学校化学学报,2001,22(12):J Med Chem,1977,20(1):141-1452042-2044.[5]高原屠树江周建峰5-芳亚苄基巴比妥酸的固态[2]李贵深王春李敬慈.芳香醛与噻唑酮衍生物的固合成[门].应用化学,2002,19(5):499-500相缩合反应[J].应用化学,2004,21(10):1069-[6]解正峰,刘晨江,惠永海,5-(色酮基3次甲基)(硫1071代)巴比妥酸的合成[J有机化学,2004,24(10):[3] Pavlina Foltinovt, Margita LAcovd, Dulan Loos. 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