專利名稱：二氫卟吩e的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種二氫卟吩e6醚衍生物及其合成方法。
葉綠素是植物體內(nèi)的一類綠色色素。葉綠素及其降解產(chǎn)物在醫(yī)藥上具有廣泛的應(yīng)用前景，特別是近年來在光動力治癌方面取得了很快的發(fā)展。1984年以來，文獻(xiàn)陸續(xù)地報道認(rèn)為葉綠素降解產(chǎn)物脫鎂葉綠酸a、二氫卟吩P6、紫紅色18等均是優(yōu)良的光動力敏化劑。特別是二氫卟吩e6很可能是葉綠素降解產(chǎn)物中與生物活性聯(lián)系最廣的成分之一，并且已成為發(fā)展光動力治癌新藥中倍受矚目的研究對象。因此，發(fā)展二氫卟吩e6制備規(guī)模的反應(yīng)路線，借以合成一系列不同的衍生物，研究其不同生物活性，將為探索葉綠素在醫(yī)藥上的廣泛應(yīng)用提供科學(xué)的依據(jù)。
目前，國內(nèi)外主要從菠菜、苜蓿等蔬菜葉及綠色藻類制備葉綠素，再經(jīng)過一定工藝制取葉綠素的降解產(chǎn)物。由此獲得的產(chǎn)品收率較低，純度不高，而且原料受到自然條件的限制，工藝操作比較復(fù)雜，難以擴(kuò)大到工業(yè)化生產(chǎn)。
本發(fā)明的目的在于提供一種產(chǎn)品性能穩(wěn)定、純度較高的葉綠素主要降解產(chǎn)物二氫卟吩e6單甲酯及其醚衍生物，并建立相應(yīng)的合成方法。
本發(fā)明以豐富、廉價的蠶沙粗品葉綠素為原料，經(jīng)酸、堿降解得到穩(wěn)定的葉綠素主要降解產(chǎn)物二氫卟吩e6單甲酯，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為
本發(fā)明以上述二氫卟吩e6單甲酯為原料經(jīng)溴化氫加成后，與各種醇反應(yīng)，生成一系列二氫卟吩e6醚衍生物，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為 其中R1和R2取不同的基因時所對應(yīng)的醚衍生物列表如下R1R2二氫卟吩e6醚衍生物CH3CH32-(1-甲氧基乙基)二氫葉吩e6單甲酯H n-C3H72-(1-丙氧基乙基)二氫卟吩e6H n-C4H92-(1-正丁氧基乙基)二氫卟吩e6H n-C6H132-(1-正已氧基乙基)二氫卟吩e6H H 2-(1-羥乙基)二氫卟吩e6H i-C3H72-(1-異丙氧基乙基)二氫卟吩e6H CH2=CH CH22-(1-丙烯氧基乙基)二氫卟吩e6H 2-(1-環(huán)已氧基乙基)二氫卟吩e6H CH3OCH2CH22-(1-甲氧基乙烯氧基乙基)二氫卟吩e6
本發(fā)明提供的合成二氫卟吩e6醚衍生物的方法如下1、以蠶沙粗品葉綠素為原料，乙醚或汽油為溶劑，以鹽酸作為萃取溶劑，將蠶沙粗品葉綠素溶于乙醚或汽油中，加入濃鹽酸。其中蠶沙粗品葉綠素與乙醚或汽油的重量比為1∶2～1∶5，與鹽酸的重量比為1∶6～1∶10。在室溫下攪拌1.5～2.5小時，生成中間產(chǎn)物脫鎂葉綠酸a。
2、在N2存在條件下，對上述中間產(chǎn)物脫鎂葉綠酸a進(jìn)行堿降解，使之與0.3～0.6%的氫氧化鉀/甲醇溶液反應(yīng)，兩者重量比為1∶50～1∶200，生成中間產(chǎn)物二氫卟吩e6二甲酯。
3、將上述中間產(chǎn)物二氫卟吩e6二甲酯溶液加入0.8～1.5%氫氧化鉀及3～10%的水，回流反應(yīng)，生成二氫卟吩e6單甲酯。
4、將上述中間產(chǎn)物二氫卟吩e6單甲酯與溴化氫的冰醋酸飽和溶液密閉反應(yīng)不少于3小時，通常為3～10小時，生成中間產(chǎn)物2-(1-溴乙基)二氫卟吩e6或其單甲酯。
(5)將上述中間產(chǎn)物2-(1-溴乙基)二氫卟吩e6或其單甲酯與醇反應(yīng)，重量比為1∶50～100，生成二氫卟吩e6醚衍生物。
上述步驟的化學(xué)反應(yīng)式為

其中R2可以取如下不同基團(tuán)CH3，C2H5，n-C3H7，n-C4H9，n-C5H11，n-C6H13，H，i-C3H7， ，CH3OCH2CH2。
本發(fā)明的上述合成方法，提供了一條以蠶沙粗品葉綠素為原料制備葉綠素主要降解產(chǎn)物二氫卟吩e6及其單甲酯的反應(yīng)路線，并以二氫卟吩e6單甲酯為原料合成了一系列不同結(jié)構(gòu)的醚衍生物。該合成方法原材料價廉易得、操作簡便、產(chǎn)品收率和純度高、易于工廠化生產(chǎn)，具有重要的理論意義和實(shí)用價值，所得的化合物均為首次報道，其結(jié)構(gòu)均由FABMS、1HNMR、IR、UV/Vis等方法得到確證。
經(jīng)研究表明，葉綠素的降解產(chǎn)物二氫卟吩e6及其醚衍生物的作用光譜大于650nm，化學(xué)組成穩(wěn)定，且能制備成純粹的單體化合物，克服了傳統(tǒng)的光動力治癌藥物血卟啉衍生物(HPD)存在的缺陷。二氫卟吩e6醚衍生物作為光動力治癌藥物與HPD的作用機(jī)理不同，它是通過細(xì)胞攝粒作用進(jìn)入細(xì)胞，首先破壞溶酶體，而HPD類藥物則通過細(xì)胞膜擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞，首先破壞線粒體。因此，根據(jù)二氫卟吩e6醚衍生物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其作用機(jī)理，說明其已具備了發(fā)展成為新一代理想光動力治癌藥物的條件。
實(shí)施例1、二氫卟吩e6單甲酯的制備蠶沙粗品葉綠素100g，溶于300ml乙醚(或汽油)，加入600ml鹽酸，攪拌2小時，靜置，分取下層酸液，加水500ml稀釋，用10N氫氧化鈉液調(diào)PH至5～6，濾集析出的墨綠色沉淀，減壓干燥，得脫鎂葉綠酸a粗品約20g。
取脫鎂葉綠酸a粗品5g，溶于200ml乙醚，通氮?dú)?，加?.5%氫氧化鉀/甲醇溶液500ml，攪拌反應(yīng)5小時后，加入2g固體氫氧化鉀及25ml水，水浴回流，用鹽酸調(diào)PH至5～6，加入二倍量水，靜置后濾集析出的沉淀，減壓干燥后經(jīng)硅膠柱層析(硅膠G200～300目，洗脫液∶氯仿∶甲醇∶丙酮∶甲酸 10∶1∶1∶0.1)，收集主要的紫色色帶，回收溶劑，干燥，得二氫卟吩e6單甲酯3.2g。二氫卟吩e6單甲酯結(jié)構(gòu)見式(1)所示。HPLC保留時間10min。純度＞95%。FAB-MS m/z612(M+2)，611(M+1)，610(M)，1HNMR(CDCL3，TMS，δppm)1.63(3H，t，4b-CH3)，1.75(3H，d，8a-CH3)，2.25-2.30(4H，m，7a、7b-CH2)，3.29(3H，s，3a-CH3)，3.47(3H，s，1a-CH3)，3.62(3H，s，5a-CH3)，3.73-3.77(2H，q，4a-CH2)，3.80(3H，s，10b-CH3)，4.56(2H，m，7、8-CH)，5.01(2H，s，10-CH2).6.15(1H，dd，2b-H0)，6.34(1H，dd，2b-Hb)，8.05(1H，dd，2a-H)，8.86(1H，s，δ-H)，9.59(1H，s，a-H)，9.77(1H，s，β-H)，IR(KBr)cm-13430(OH)，3000-2900(C-H)，1745(C＝0)，1620(C＝C)，1445(二氫卟吩骨架)，1230(C-N)，1075(C-O).UV/Visλmax(MeOH)nm401，501，531，610，661.Flu(MeOH)nmλEX397，λEM670.
實(shí)施例2.2-(1-溴乙基)二氫卟吩e6或其單甲酯取二氫卟吩e6單甲酯10g置于50ml園底燒瓶中，滴加溴化氫冰醋酸飽和溶液，邊加邊攪，室溫繼續(xù)攪拌3小時，所得的墨綠色反應(yīng)液為2-(1-溴乙基)二氫卟吩e6單甲酯溶液，可直接用于下步反應(yīng)。二氫卟吩e6265mg，結(jié)構(gòu)見式(2)所示。HPLC保留時間9.29min，純度＞95%。FAB-MS m/z658(M+2)，657(M+1)，656(M)，612(M-CO2)，597(M-CH2COOH)，583(M-CH2CH2COOH).1HNMR(CDCl3，TMS，δppm)0.83-0.88(3H，t，CH3CH2CH2O-)，1.25(2H，m，CH3CH2CH2O-)1.45(3H，d，2b-CH3)，1.63-1.70(6H，m，4b、8a-CH3)，1.83-1.90(4H，m，7a、7b-CH2)，2.98(3H，s，3a-CH3)，3.22(3H，s，1a-CH3)，3.40(2H，m，CH3CH2CH2O-)，3.70(3H，s，5a-CH3)，3.96-3.99(2H，m，7、8-CH)，5.66(2H，s，10-CH2)，6.22-6.28(1H，m，2a-H)，7.99，9.61，9.68(each 1H，s，meso-H).IR(KBr)cm-13350(OH)，3000-2900(C-H)，1720(C＝0)，1615(C＝C)，1454(二氫卟吩骨架)，1230(C-N)，1095(C-O).UV/Visλmax(MeOH)nm397.2，500，552，600，654.Flu(MeOH)nmλEX394，λEM656.
實(shí)施例5.2-(1-環(huán)己氧基乙基)二氫卟吩e6取2-(1-溴乙基)二氫卟吩e6固體500mg，加入環(huán)己醇50ml，回流1小時后，加入50ml氯仿稀釋，用水洗至無酸性。減壓回收溶劑，得到的黑色固體經(jīng)柱層析后，得2-(1-環(huán)已氧基乙基)二氫卟吩e6140mg。結(jié)構(gòu)見式(2)。HPLC保留時間10.22min.純度＞95%。FAB-MS m/z698(M+1)，696(M)，652(M-CO2).1HNMR(CDCl3，TMS，δppm)0.88-0.90(m，環(huán)己基-CH2)，1.43(3H，s，2b-CH3)，1.71(6H，m，4b，8a-CH3)，1.87-1.92(4H，m，7a、7b-CH2)，2.98(3H，s，3a-CH3)，3.23(3H，s，1a-CH3)，3.39(1H，m，＝CHO-)，3.70(3H，s，5a-CH3)，4.00(2H，m，7、8-CH)，5.82(2H，s，10-CH2).6.28(1H，m，2a-H)，8.00，9.67，9.67(each 1H，s meso-H).IR(KBr)cm-13445(OH)，3000-2890(C-H)，1725(C＝0)，1620(C＝C)，1455(二氫卟吩骨架)，1230(C-N)，1090(C-O)，UV/Visλmax(MeOH)nm397.5，498，598，652.5.Flu(MeOH)nmλEX397.λEM656.
其他幾種醚衍生物的數(shù)據(jù)如下所列。結(jié)構(gòu)均見式(2)所示2-(1-正丁氧基乙基)二氫卟吩e6
取上述2-(1-溴乙基)二氫卟吩e6單甲酯反應(yīng)液200ml，減壓蒸除醋酸和剩余的溴化氫得墨綠色固體化合物，經(jīng)鑒定為2-(1-溴乙基)二氫卟吩e6。FAB-MS m/z677(M)，IR(KBr)cm-13900(OH)，2975-2880(C-H)，1720(C＝0)，1605(C＝C)，1445(二氫卟吩骨架).UV/Visλmax(THF)nm403，503，561，603，663.Flu(THF)nmλEX394，λEM664.2.
實(shí)施例3.2-(1-甲氧基乙基)二氫卟吩e6單甲酯甲醇100ml置500ml三頸燒瓶中，攪拌下滴加2-(1-溴乙基)二氫卟吩e6單甲酯溶液100ml(約667mg)，攪勻后，水浴回流反應(yīng)2小時，反應(yīng)混合液冷卻至室溫，用10N氫氧化鈉液調(diào)PH至5～6，濾集析出的沉淀，干燥后，溶于100ml甲醇，加入氫氧化鉀固體1g，水5ml，水浴回流，反應(yīng)完全后用鹽酸調(diào)節(jié)PH至5～6，加入二倍量水，攪勻后靜置，濾集析出的黑色沉淀，水洗至無酸性，干燥后經(jīng)柱層析分離，得2-(1-甲氧基乙基)二氫卟吩e6單甲酯356mg，結(jié)構(gòu)見式(2)所示。HPLC保留時間8.11min.純度＞97%。FAB-MS m/z644(M+2)，643(M+1)，642(M)，569(M-CH2CH2COOH).1HNMR(CDCl3，TMS，δppm)1.84(3H，t，4b-CH3)，2.14(3H，d，8a-CH3)，2.30-3.10(4H，m，7a、7d-CH2)，2.38(3H，d，2b-CH3)，3.32(3H，s，3a-CH3)，3.52(3H，s，1a-CH3)，3.60(3H，s，CH3O-)，3.86(5H，m，5a-CH3＆4a-CH2)，3.90(3H，s，10b-CH3)，8.82，9.79，8.82(each 1H，s，meso-H)，IR(KBr)cm-13450(OH)，2990-2890(C-H)，1740(C＝O)，1620(C＝C)，1450(二氫卟吩骨架)，1220(C-N)，1070(C-O).UV/Visλmax(MeOH)nm295.8，500，551，601，655，F(xiàn)lu(MeOH)nmλEX394，λEM655.
實(shí)驗(yàn)例4.2-(1-丙氧基乙基)二氫卟吩e6取2-(1-溴乙基)二氫卟吩e6固體500mg，加入干燥的正丙醇30ml，室溫下攪拌40分鐘，加入三倍量水，調(diào)PH至5～6，濾集析出的沉淀，經(jīng)柱層析得2-(1-丙氧基乙基)
HPLC保留時間9.47min，純度＞96%。FAB-MS m/z672(M+2)，671(M+1)，670(M)，626(M-CO2.1HNMR(CDCl3，TMS，δppm)0.82-0.92(5H，m，CH3CH2CH2CH2O-)，1.25(2H，m，CH3CH2CH2CH2O-)，1.45(3H，s，2b-CH3)，1.62-1.70(6H，m，4b、8a-CH3)，1.82-1.92(4H，m，7a、7b-CH2)，2.98(3H，s，3a-CH3)，3.22(3H，s，1a-CH3)，3.43(2H，m，CH3CH2CH2CH2O-)，3.70(3H，s，5a-CH3)，4.00(2H，m，7、8-CH)，5.62(2H，s，10-CH2)，6.22-6.28(1H，m，2a-H)，7.99，9.61，9，68(each 1H，s，meso-H).IR(KBr)cm-13450(OH)，2995-2900(C-H)，1720(C＝O)，1615(C＝C)，1455(二氫卟吩骨架)，1235(C-N)，1095(C-O).UV/Visλmax(MeOH)nm397.5，498，552，598，653.Flu(MeOH)nmλEX397，λEM656.
2-(1-正己氧基乙基)二氫卟吩e6HPLC保留時間12.58min.純度＞98%。FAB-MS m/z700(M+2)，699(M+1)，698(M)，654(M-CO2).1HNMR(CDCl3，TMS，δppm)0.80(9H，m，CH3CH2CH2CH2CH2CH2O-)，1.25(2H，m，C4H9CH2CH2O-)，1.47(3H，s，2b-CH3)，1.68-1.70(6H，m，4b，8a-CH3)，1.82-1.96(4H，m，7a、7b-CH2)，2.98(3H，s，3a-CH3)，3.22(3H，a，1a-CH3)，3.45(2H，m，C5H11CH2O-)，3.72(3H，s，5a-CH3)，3.96-3.98(2H，m，7，8-CH)，5.66(2H，s，10-CH2)，6.21-6.27(1H，m，2a-H)，7.97.9.67.9.81(each 1H，s，meso-H).IR(KBr)cm-13450(OH)，3000-2890(C-H)，1725(C＝O)，1620(C＝C)，1455(二氫卟吩骨架)，1230(C-N)，1090(C-O).UV/Visλmax(MeOH)nm396.5，497.552.598.652.5.Flu(MeOH)nmλEX394，λEM654.
2-(1-羥乙基)二氫卟吩e6HPLC保留時間5.03min.純度＞95%。FAB-MS m/z616(M+2)，615(M+1)，614(M)，570(M-CO2).1HNMR(CDCl3，TMS，δppm)1.40(3H，s，2b-CH3)，1.68(6H，m，4b，8a-CH3)，2.02(4H，m，7a，7b-CH2)，3.59(3H，s，5a-CH3)，3.82(2H，m，7，8-CH)，5.38(2H，s，10-CH2)，6.40(1H，m，2a-H)，9.01，9.77，10.00(each 1H，s，meso-H).IR(KBr)cm-13400(OH)，2975-2880(C-H)，1715(C＝O).1605(C＝C)，1440(二氫卟吩骨架)，1235(C-N).UV/Visλmax(MeOH)nm397，499，551，599，653.Flu(MeOH)nmλEX394，λEM655.52-(1-異丙氧基乙基)二氫卟吩e6HPLC保留時間8.15min.純度＞96%。FAB-MS m/z658(M+2)，657(M+1)，656(M)，612(M-CO2).1HNMR(CDCl3，TMS，δppm)1.25(6H，d，-OCH(CH3)2)，1.47(3H，s，2b-CH3)，1.70(6H，m，4b，8a-CH3)，1.79-1.89(4H，m，7a，7b-CH2)，2.99(3H，s，3a-CH3)，3.23(3H，s，1a-CH3)，3.42(1H，m，-OCH(CH3)2)，3.70(3H，s，5a-CH3)，3.95(2H，m，7，8-CH)，5.74(2H，s，10-CH2)，6.20-6.27(1H，m，2a-H)，7.98，9.67，9.67(each 1H，s，meso-H).IR(KBr)cm-13450(OH)，3000-2900(C-H)，1725(C＝O)，1620(C＝C)，1455(二氫卟吩骨架)，1225(C-N)，1085(C-O)。UV/Visλmax(MeOH)nm397，498.5，551，600，654.Flu(MeOH)nmλEX394，λEM656。
2-(1-丙烯氧基乙基)二氫卟吩e6HPLC保留時間8.63min.純度＞95%。FAB-MS m/z656(M+2)，655(M+1)，654(M)，611(M-CO2)，597(M-CH2＝CH-CH2O-).1HNMR(CDCl3，TMS，δppm)1.45(3H，s，2b-CH3)，1.70(6H，m，4b，8a-CH3)，1.84-1.92(4H，m，7a，7b-CH2)，2.98(3H，s，3a-CH3)，3.22(3H，s，1a-CH3)，3.45(2H，d，CH2＝CH-CH2O-)，3.70(3H，s，5a-CH3)，3.96(2H，m，7.8-CH)，5.09(3H，m，10-CH2＆CH2＝CHCH2O-)，5.77-5.93(2H，m，CH2＝CHCH2O-)，6.25(1H，m，2a-H)，7.80，5.95，9.68(each 1H，s，meso-H).IR(KBr)cm-13330(OH)，3000-2900(C-H)，1720(C＝O)，1615(C＝C)，1455(二氫卟吩骨架)，1225(C-N)，1085(C-O).UV/Visλmax(MeOH)nm396.5，499，551，599，654.Flu(MeOH)nmλEX394，λEM656.
2-(1-甲氧乙氧基乙基)二氫卟吩e6HPLC保留時間6.11min.純度＞95%。FAB-MS m/z674(M+2)，673(M+1)，672(M)，628(M-CO2).1HNMR(CDCl3，TMS，δppm)1.48(3H，s，2b-CH3)，1.70(6H，m，4b，8a-CH3)。1.88-1.95(4H，m，7a，7b-CH2)，2.99(3H，s，1a-CH3)，3.23(3H，s，1a-CH3)，3.38(3H，s，CH3OCH2CH2O-)，3.43(4H，m，CH3OCH2CH2O-)，3.70(3H，s，5a-CH3)，3.97(2H，m，7，8-CH)，5.76(2H，s，10-CH2)，6.22-6.28(1H，m，2a-H)，8.00，9，60，9，68(each 1H，s，meso-H).IR(KBr)cm-13350(OH)，3000-2900(C-H)，1730(C＝O)，1620(C＝C)，1460(二氫卟吩骨架)，1230(C-N)，1090(C-O).UV/Visλmax(MeOH)nm398，499，551.600，654.Flu(MeOH)nmλEX394，λEM656.
上述實(shí)施例中的符號表示如下HPLC高效液相色譜，F(xiàn)AB-MS快原子轟擊質(zhì)譜，1HNMR(CDCl3，TMS，δppm)核磁共振氫譜(氘代氯仿，三甲基硅烷，化學(xué)位移)，IR(KBr)cm-1紅外光譜(溴化鉀壓片)，UV/Visλmax(MeOH)nm紫外一可見分光光譜，最大吸收，F(xiàn)lu(MeOH)nm熒光光譜。
權(quán)利要求
1.一種二氫卟吩e6醚衍生物，其特征在于該類化合物的結(jié)構(gòu)為 其中R1和R2取不同的基團(tuán)所對應(yīng)的醚衍生物列表如下R1R2二氫卟吩e6醚衍生物CH3CH32-(1-甲氧基乙基)二氫卟吩e6單甲酯H n-C3H72-(1-丙氧基乙基)二氫卟吩e6H n-C4H92-(1-正丁氧基乙基)二氫卟吩e6H n-C6H132-(1-正己氧基乙基)二氫卟吩e6H H 2-(1-羥乙基)二氫卟吩e6H i-C3H72-(1-異丙氧基乙基)二氫卟吩e6H CH2=CHCH22-(1-丙烯氧基乙基)二氫卟吩e6H 2-(1-環(huán)己氧基乙基)二氫卟吩e6H CH3OCH2CH22-(1-甲氧基乙烯氧基乙基)二氫卟吩e6。
2.一種二氫卟吩e6單甲酯，其特征在于該化合物的結(jié)構(gòu)為
3.一種二氫卟吩e6醚衍生物的合成方法，其特征在于合成步驟如下(1)以蠶沙粗品葉綠素為原料，將其溶于乙醚或汽油中，加入濃鹽酸，其中蠶沙粗品葉綠素與乙醚或汽油以及與鹽酸的重量比分別為1∶2～1∶5、1∶6～1∶10，在室溫下攪拌1.5～2.5小時，生成脫鎂葉綠酸a，(2)在N2存在條件下，將脫鎂葉綠酸a與0.3～0.6%的氫氧化鉀/甲醇溶液反應(yīng)，兩者重量比為1∶50～1∶200，生成二氫卟吩e6二甲酯，(3)在上述二氫卟吩e6二甲酯溶液中加入0.8～1.5%氫氧化鉀及5～10%的水，回流反應(yīng)，生成二氫卟吩e6單甲酯，(4)將二氫卟吩e6單甲酯與溴化氫的冰醋酸飽和溶液密閉反應(yīng)不少于3小時，生成2-(1-溴乙基)二氫卟吩e6或其單甲酯，(5)將2-(1-溴乙基)二氫卟吩e6或其單甲酯與醇反應(yīng)，重量比為1∶50～100，生成二氫卟吩e6醚衍生物，上述步驟的反應(yīng)式為 其中R2可以取如下不同的基團(tuán)CH3、C2H5-、n-C3H7、n-C4H9、n-C5H11、n-C6H13、i-C3H7、CH2＝CH CH2、 、CH3OCH2CH2。
全文摘要
一種葉綠素降解產(chǎn)物二氫卟吩e
文檔編號C07D487/22GK1102412SQ94112190
公開日1995年5月10日 申請日期1994年6月3日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月3日
發(fā)明者方瑛, 許德余 申請人:中國人民解放軍第二軍醫(yī)大學(xué)