一種硝基油酸及其衍生物的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種制備硝基油酸及其衍生物的方法，屬于有機合成領域。本方法以油酸或油酸甲酯為原料，在其中通入含氮氧化物（NO）氣體與氧氣混合一步合成出硝基油酸或硝基油酸甲酯，合成收率在10-25%，進一步用薄層色譜分離得到的終產(chǎn)品的純度高于90%。該方法簡單易行，收率高，不使用傳統(tǒng)合成方法中氯化汞（HgCl2）、苯基溴化硒等劇毒的化學試劑，是一種是環(huán)境友好的宏量制備方法。本發(fā)明不僅可以為推廣和發(fā)展硝基脂肪酸及其衍生物的研究提供實驗和理論依據(jù)，還將進一步擴大其在生物學領域的應用。
【專利說明】一種硝基油酸及其衍生物的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及硝基油酸及其衍生物的制備方法，尤其涉及硝基油酸或硝基油酸甲酯的制備方法，屬于有機合成領域。
【背景技術】
[0002]1986年以來科學家們通過實驗發(fā)現(xiàn)一氧化氮(NO)這種高活性并帶有毒性的分子，能使人體血管松弛，對心腦血管疾病有神奇作用，成為細胞傳遞信息和指令的分子這一事實，一舉奠定了 NO在近代醫(yī)學中的地位，創(chuàng)下了人體能利用氣體分子在細胞間傳遞信息的新觀念。NO在人體的免疫機制中扮演著重要的角色，靠誘發(fā)合成酶的運轉(zhuǎn)，當有炎癥出現(xiàn)時，免疫系統(tǒng)會活化吞噬細胞而產(chǎn)生一氧化氮自由基(‘NO)，靠自由基的“毒性”，“以毒攻毒”?！甆O能與超氧自由基(02_)結(jié)合，生成過氧化亞硝酸根陰離子(0N00_)，能殺死病毒和細菌，也能和鐵硫蛋白結(jié)合，使病毒和細菌失去活性。通過臨床上對小白鼠的模擬試驗，證實‘NO能起到抑制血管緊張素誘導的高血壓，保護急慢性腎損傷等諸多生理作用及防御、信息傳遞功能?！甆O在臨床醫(yī)學領域的應用，促使了一氧化氮緩釋型藥物的研究發(fā)展。
[0003]硝基化不飽和脂肪酸是一類能夠衍生‘NO的脂肪酸。美國的Paul R.S.Baker等人通過實驗證實正常人體的血液、尿液、細胞膜及組織中含有所有主要的不飽和脂肪酸及其硝化產(chǎn)物,其中紅細胞中含有約18%的油酸、8%的亞油酸。這一研究也揭示了正常人體內(nèi)自身機理作用有產(chǎn)生內(nèi)源性硝基化不飽和脂肪酸的可能性。油酸(十八碳-順式-9-稀酸)作為生物體中含量最豐富的不飽和脂肪酸，普遍存在、化學結(jié)構簡單的特點，是合成硝基油酸非常理想的原料。近些年，許多研究人員以油酸和亞油酸的酯類為研究對象，探索硝基油酸在人體內(nèi)的形成機理，因此研究硝基油酸酯類的合成方法有深遠的科學意義。
.[0004]硝基油酸(9-或10-硝基-9-順式-油酸，OA-NO2)是一種能夠衍生‘NO的硝基化不飽和脂肪酸。在生理濃度范圍內(nèi)，硝化不飽和脂肪酸的作用包含氮氧化物衍生，受體依賴，細胞信息介導。OA-NO2通過它的強親電子特性而發(fā)揮細胞信號轉(zhuǎn)導作用，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子，從而調(diào)節(jié)其他炎癥因子的表達，進而抑制炎癥級聯(lián)反應。在生理濃度條件下OA-NO2是過氧化物酶體增殖物激活受體(PPAR)強有力的配合體，PPAR的活性對OA-NO2有劑量依賴性，特別是PPARy響應最大，低劑量時就能被顯著活化。因為PPARy依賴型基因表達在脂肪組織的發(fā)展中起著重要作用，故OA-NO2作為PPARy配合體的行動信號是通過評估它對細胞分化的影響來核定的。
[0005]親水性的OA-NO2及其衍生物在水環(huán)境下通過釋放出‘ NO來發(fā)揮生理作用及防御、信息傳遞功能?！甆O作為哺乳動物中普遍存在的細胞之間的信使，它可以調(diào)節(jié)血流、血栓形成和神經(jīng)活動。
[0006]目前人工合成的硝基油酸及其衍生物主要用于科學研究領域，但隨著人們對硝基化不飽和脂肪酸治療作用的深入進展，硝基油酸及其衍生物將會有廣闊的臨床開發(fā)應用前景。因此對于硝基油酸及其衍生物的合成方法研究就顯得十分重要。近年來國外研究主要采用過氧化亞硝基陰離子、亞硝酸鹽、二氧化氮自由基、硝酰陽離子等一氧化氮自由基衍生的氮活性物種來合成硝基化不飽和脂肪酸及其衍生物，但這些方法普遍合成步驟復雜使得產(chǎn)品收率很低，且有毒原料的使用也限制了其在生物領域的應用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對目前合成硝基油酸使用有毒原料且方法復雜，本發(fā)明目的是提出一種“一步法”制備硝基油酸及硝基油酸甲酯，此方法不需使用有毒原料，綠色環(huán)保，且方法簡單易行。
[0008]本發(fā)明的技術方案為如下:
[0009]一種硝基油酸及其衍生物的制備方法，所述方法包括如下步驟:
[0010]( I)將原料化合物溶于非極性有機溶劑中，得3_5wt%的原料化合物溶液；其中所述原料化合物為油酸或油酸甲酯；
[0011](2)在硫酸水溶液中分批滴加亞硝酸鈉水溶液，常溫攪拌，在空氣存在下收集產(chǎn)生的氣體；
[0012](3)步驟(I)的原料化合物溶液中通入步驟(2)得到的氣體，在室溫下連續(xù)通入l-24h后，通入N2除去溶液中的NO2,減壓蒸餾得到濃縮產(chǎn)物；
[0013](4)將步驟(3)得到的濃縮產(chǎn)物溶解在氯仿中，通過薄層色譜分離得到終產(chǎn)品。
[0014]本發(fā)明的技術方案中，步驟(2)所述硫酸水溶液中硫酸含量為3wt%，所述亞硝酸鈉與硫酸的摩爾比為1:1.2?2。
[0015]本發(fā)明的技術方案中 ，所述的非極性有機溶劑優(yōu)選為正己烷或環(huán)己烷。
[0016]本發(fā)明的技術方案中，步驟(I)所述原料化合物為油酸時，步驟(4)所述薄層色譜展開劑為正己烷:乙酸乙酯:乙酸=50?70:3?5:2?4，優(yōu)選50?70:4:3，更優(yōu)選60:4:3ο
[0017]本發(fā)明的技術方案中，步驟(I)所述原料化合物為油酸甲酯時，步驟(4)所述薄層色譜展開劑為正己烷:氯仿:乙酸乙酯=50?70:10?15:3?5，優(yōu)選50?70:13:4，更優(yōu)選 60:13:4。
[0018]本發(fā)明中，步驟(2)中硫酸水溶液中加入亞硝酸鈉水溶液反應生成NO，NO與空氣中的O2反應生成NO2,即步驟(2)中在空氣存在下收集得到的氣體為NO2，具體反應機理由下式①-②表示:
[0019]2H++2NCV — Ν203+Η20 —.NO2+.N0..............①
[0020]2.NCHO2 — 2.NO2.............................................②
[0021]本發(fā)明中，所述原料化合物溶液中通入步驟(2)得到的NO2，得到終產(chǎn)物硝基油酸或硝基油酸甲酯。步驟(I)的原料化合物為油酸時，所得到的終產(chǎn)物為硝基油酸，步驟(I)的原料化合物為油酸甲酯時，所得到的終產(chǎn)物為硝基油酸甲酯。下面是原料化合物為油酸時的反應機理，其中一個NO2分子進攻烯烴雙鍵，另一個NO2分子進攻雙鍵另一端，然后脫掉一分子HNO2形成9位或10位以NO2取代的硝基油酸，兩者比例約為1:1。
[0022]
【權利要求】
1.一種硝基油酸及其衍生物的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)將原料化合物溶于非極性有機溶劑中，得3-5wt%的原料化合物溶液；其中所述原料化合物為油酸或油酸甲酯； (2)在硫酸水溶液中分批滴加亞硝酸鈉水溶液，常溫攪拌，在空氣存在下收集產(chǎn)生的氣體； (3)步驟(I)的原料化合物溶液中通入步驟(2)得到的氣體，在室溫下連續(xù)通入l-24h后，通入N2除去溶液中的NO2,減壓蒸餾得到濃縮產(chǎn)物； (4)將步驟(3)得到的濃縮產(chǎn)物溶解在氯仿中，通過薄層色譜分離得到終產(chǎn)品。
2.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述硫酸水溶液中硫酸含量為3wt%,所述亞硝酸鈉與硫酸的摩爾比為1: 1.2?2。
3.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的非極性有機溶劑為正己烷或環(huán)己烷。
4.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(I)所述原料化合物為油酸時，步驟(4)所述薄層色譜展開劑為正己烷:乙酸乙酯:乙酸=50?70:3?5:2?4。
5.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(I)所述原料化合物為油酸甲酯時，步驟(4)所述薄層色譜展 開劑為正己燒:氯仿:乙酸乙酯=50?70:10?15:3?5。
【文檔編號】C07C205/50GK103435493SQ201310410312
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年9月10日 優(yōu)先權日:2013年9月10日
【發(fā)明者】費旭, 吳文忠 申請人:大連醫(yī)諾生物有限公司