异黄酮NO供体衍生物的合成及其初步生物活性

               作者：李芳耀，杨新平，林家逊，劳世鑫　

【摘要】  目的设计合成具有NO释放作用的新型异黄酮衍生物，以期通过NO与异黄酮的协同作用，增强衍生物抗肿瘤活性。方法该文将有机硝酸酯通过碳链与异黄酮7-酚羟基连接，得到两个7-取代的异黄酮的硝酸酯衍生物。结果其结构经IR、1H-NMR、13C-NMR和MS 表征，总产率为40%～45%。结论对目标产物进行一氧化氮体外释放测定和体外抗肿瘤活性测试，结果表明产物在2h内释放一氧化氮是单硝酸异山梨醇酯3倍，而且均具有一定的抗肿瘤活性。

【关键词】  异黄酮; NO供体; 合成; 抗肿瘤活性

　异黄酮是广泛存在于豆类中的植物雌激素，也是多种中草药的有效成分，能够调整人体的内分泌，具有防治妇女更年期综合症[1]，降低血脂，减少冠心病的发生，防治骨质疏松症，抗癌和止痛消肿等活性[2]。研究表明金雀异黄素、染料木素、大豆苷元和鸡豆黄素A 等天然异黄酮具有良好抗肿瘤活性， 并且是一种强力酪氨酸蛋白激酶(PTK)抑制剂，可以抑制DNA拓扑异构酶Ⅱ活性和抑制肿瘤细胞的DNA合成、抑制肿瘤新生血管生成[3]。NO是体内重要的细胞信使分子和效应分子，参与调节多种生理功能，具有重要的生理和药理作用, 如果体内NO不足可能引发高血压病、动脉粥样硬化、冠心病、急性心肌梗塞、肺肾疾病以及男性性功能异常等疾病[4]。近年来的研究发现，NO在免疫系统中发挥着重要的作用，在免疫细胞、内皮细胞以及其他释放NO的细胞中表现出多方面的抗肿瘤作用，例如抑制肿瘤细胞的增殖[5]，增强巨噬细胞对于肿瘤细胞的毒性，抑制血管生成和转移并加速肿瘤细胞的凋亡，实验证明抗肿瘤药物与NO供体联合用药，其抗肿瘤效果更好[6]，因此，NO供体型药物在肿瘤治疗中受到越来越多的关注。基于以上考虑，本文以7-羟基-4’-甲氧基异黄酮为母体，利用协同前药(mutual prodrug)的设计原理，在7位羟基上连接NO供体片段，合成两个NO供体型异黄酮类衍生物，即7-[(2-硝基氧基)乙氧基]-4’-甲氧基异黄酮(6a)及7-[(3-硝基氧基)丙氧基]-4’-甲氧基异黄酮(6b)，合成路线见图1，初步研究了目标产物体外释放NO体外活性和体外抗肿瘤活性。图1 目标化合物的合成路线

　　1 仪器和试剂

　　美国Perkin公司傅立叶变换红外光谱仪，瑞士Bruck公司超导核磁共振仪，日本Shimadzu公司质谱分析仪，德国Heraeus公司恒温CO2培养箱：美国BIO-RAD公司酶联免疫检测仪，日本Olympus公司倒置显微镜。所用试剂均为市售化学纯，必要时经无水处理。

　　2 方法

　　2.1 7-羟基-4’-甲氧基异黄酮(4)的合成将间苯二酚22g(0.20 mol)和对甲氧基苯乙酸32.8 g(0.20 mol)置于三颈瓶中，用70 ml BF3·Et2O中，恒温80℃下电磁搅拌反应6h，生成脱氧安息香(TLC跟踪反应进程)。冷却至10℃，加入DMF(300ml)和BF3·Et2O(100 ml)，升温至50℃，滴加干燥的甲基磺酰氯(70 ml)和DMF(100 ml)混合液，升温至78℃反应3 h，将冷却物倒入大量碎冰中，有大量棕红色固体沉淀，过滤收集固体，真空干燥后，得到浅红色粉末42.2 g，收率为78.7%，m.p. 257.0～258.3 ℃。

　　2.2 7-溴乙氧基-4’-甲氧基异黄酮(5a)的合成 将无水 K2CO3 5.6 g和17 ml(0.20 mol) 二溴乙烷置于三颈瓶中，加少量的KI，7-羟基-4’-甲氧基异黄酮5.5 g(0.02 mol)溶解于50ml的DMF与50 ml的丙酮组成的混合液中，在搅拌下缓慢滴进三颈瓶中。恒温60℃下电磁搅拌反应24 h(TLC跟踪反应进程)。反应完成后，冷却至室温，减压过滤，真空干燥得浅黄色固体6.6g， 收率为68.3%，m.p. 180.5～180.6℃; 1H-NMR (CDCl3, 500 MHz)δ : 3.72 (2H, t, -CH2Br), 3.87 (3H, s, -OCH3), 4.41 (2H, t, -OCH2- ), 6.88-8.26 (8H, -Ar); 13C-NMR (CDCl3, 125 MHz) δ: 28.4, 55.4, 68.2, 101.1, 114.0, 114.6, 118.9, 124.1, 124.9, 128.1, 130.1, 152.1, 157.8, 159.6, 162.3, 175.8。

　　2.3 7-溴丙氧基 -4’-甲氧基异黄酮(5b)的合成称取7-羟基-4’-甲氧基异黄酮5.5g(0.02 mol)溶解于50 mlDMF与50 ml丙酮的混合液，在搅拌下缓慢滴进盛有无水 K2CO3 5.6 g ，1,3-二溴丙烷20.2 ml(0.20 mol) 和少量碘化钾的三颈瓶中。加热恒温60℃下电磁搅拌反应20 h(TLC跟踪反应进程)。反应完成后，冷却至室温，减压过滤，真空干燥得浅黄色固体7.9 g, 收率为74.5%, m.p.248.5～249.1℃; 1H-NMR(CDCl3, 500 MHz) δ : 2.40 (2H , t ,-CH2-CH2-CH2) , 3.65 ( 2H, t , -O-CH2-) , 3.86 ( 3H , s , -O-CH3 ),4.23 (2H , t , -CH2-Br), 6.88-8.24 (8H , m , Ar). 13C-NMR (CDCl3, 125 MHz)δ: 29.6, 32.0, 55.4, 66.0, 100.8,114.0, 114.7, 118.6, 124.2, 124.9, 127.9, 130.1, 152.1, 157.9, 159.6, 163.0,175.8。

　　2.4 7-[(2-硝基氧基)乙氧基]-4’-甲氧基异黄酮(6a)的合成[7]将硝酸银6.0g(0.035 mol)溶于无水乙腈20 ml中，搅拌下避光加热至50℃，迅速加入7-溴乙氧基-4’-甲氧基异黄酮2.4 g(0.006 4 mol)和无水乙腈55 ml的混合液。加毕继续加热至70℃，反应3h(TLC跟踪反应进程)。过滤除去生成的氯化银沉淀，滤液浓缩得黄色黏稠状液体。向此浓缩液中加入醋酸乙酯和水，分出有机层，用醋酸乙酯(20 ml×3)萃取水层。合并有机层，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，冷却并凉干，得到白色结晶3.8g, 收率为73.3% ，m.p. 139.8～141.7℃; IR (KBr) υ: 3 445,2 927, 1 633, 1 517, 1 446, 1 297, 1 259, 1 025, 828; 1H-NMR(CDCl3, 500 MHz) δ: 3.86 (3H , s , -O-CH3 ), 4.36(2H , t , -CH2-ONO2), 4.89(2H , t , -O-CH2-), 6.86-8.25(8H, m, Ar); 13C-NMR (CDCl3, 125 MHz) δ: 28.3, 55.4, 64.5, 68.8, 70.4, 101.1, 114.0, 114.4, 114.6,119.1, 124.1, 125.0, 128.1, 128.2, 130.1, 152.1, 157.7,159.7, 162.1, 157.7;159.7, 162.1, 175.7 ; MS m/z+ 357.9。