一種單羰基姜黃素類似物及制備方法和用圖
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于藥物技術領域，具體的講是一種單羰基姜黃素類似物及制備方法和用 途。
【背景技術】
[0002] 近50年來，全世界肺癌的發(fā)病率和死亡率呈明顯上升趨勢，肺癌已成為嚴重威脅 人類健康的肺部惡性常見腫瘤。2007年美國肺癌新發(fā)病例213380人，由肺癌導致的相關死 亡人數160390。估計到2030年，死于肺癌的人數將居癌癥死因的首位。因此，對肺癌的藥物 治療仍是目前的一個研究熱點。
[0003] 姜黃素是從姜黃的根莖中提取得到的一種植物色素，是姜黃的主要活性成分。它 具有色澤穩(wěn)定、低毒等特性，因此，在印度、中國等亞洲國家廣泛食用。同時，世界衛(wèi)生組織 和美國食品藥品管理局準許其作為食品添加劑使用。藥理研究證實，該分子有著廣泛的生 物活性，對癌癥、神經性疾病、心血管疾病、代謝疾病、炎癥等多種生理疾病有著顯著的預防 和治療效果。其抗癌活性備受關注，并且臨床實驗也正在進行中。
[0004] 研究發(fā)現，姜黃素作為一個多效分子，通過共價鍵、疏水作用及氫鍵形式直接或間 接的調控多種信號分子。這些受調控的分子包括炎癥相關因子(C0X-l，C0X-2，TNF-a等）、蛋 白激酶(GSK-3，PKC等）、還原蛋白（TrxR，ALR2等）、運載蛋白（HSA，BSA，Casein等）、金屬離子 (Mn，Cu，Fe等)和其他分子(MMP，Bcl-2，Keapl等）。姜黃素和這些分子的化學基礎依賴于其 結構單元:兩個鄰甲基化的酚、兩個α，β_不飽和羰基和一個中心活性亞甲基。很多對接研究 表明姜黃素能夠通過苯環(huán)結構的疏水作用(范德華力）與多種氨基酸殘基結合。而其鄰羥基 甲氧基官能團及羰基結構很容易和氨基酸殘基形成氫鍵，增加其與靶點分子的結合力。例 如，姜黃素能夠通過直接結合方式抑制⑶Χ-1，對接實驗顯示其苯環(huán)被包圍在Leu384， Phe518，Met522，Leu357組成的疏水環(huán)境中，而且其甲氧基基團能夠與Ser530形成氫鍵，增 加其結合能力。而其α，β_不飽和羰基結構單元不僅能絡合過渡金屬離子，減少過量金屬離 子對機體造成的損傷，還能夠絡合蛋白活性中心的金屬離子，抑制蛋白活性。在HIV1蛋白作 用中，姜黃素與其結合不僅存在疏水和氫鍵作用，還通過α，β-不飽和羰基結構單元絡合其 活性中心的鎂離子。更為重要的是，α，β-不飽和羰基結構單元可以作為Michael加成受體與 蛋白發(fā)生共價修飾。Fang等發(fā)現姜黃素能與TrxR暴露在表面的活性中心Cys 496和Sec497 發(fā)生共價反應，通過提高NADPH氧化酶的活性，促進R0S的產生，進而引起其級聯反應，最終 誘導細胞凋亡。
[0005] 作為天然抗腫瘤活性成分，姜黃素獨特的分子結構使得姜黃素能夠與多種信號分 子結合，可作用于腫瘤的各個階段，具有毒性小，分子結構簡單等優(yōu)點，近年來引起了廣大 研究者的興趣。但是由于其生物利用度低，吸收困難，代謝快等原因，阻礙了其臨床應用。針 對姜黃素的以上缺點，對其結構進行適當的修飾，已獲得了很多令人欣喜的成果，包括五碳 鏈(直鏈或者環(huán)狀類似物)或構型被固定的七碳鏈類似物等等。然而，目前國內外對于單羰 基姜黃素類似物及其制備方法和對NCI-H460細胞的凋亡誘導機制的研究較缺乏。因此，制 備單羰基姜黃素類似物及研究其對NCI-H460細胞的凋亡誘導機制，對指導前藥的發(fā)現及先 導化合物的設計，具有重要意義。

【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明目的在于以氟取代苯甲醛作為原料，合成出對NCI-H460細胞增殖抑制具有 優(yōu)越活性的姜黃素類似物，其可以通過促進活性氧的產生進而導致細胞內的氧化還原失 衡、脂質過氧化、線粒體膜電位的崩潰以及細胞凋亡，并且其活性優(yōu)越于天然產物姜黃素。
[0007] 本發(fā)明目的是由以下技術方案實現的：
[0008] -種單羰基姜黃素類似物，具有如下通式(I):
[0009]
[0010] 其中，R為氟，R的取代位次為2、3、4-位，兩個苯環(huán)通過1，4-戊二烯-3-酮連接。
[0011] 進一步的，本發(fā)明還提供了一種單羰基姜黃素類似物的制備方法，
[0012] 包括如下反應式：
[0013]
[0014]所述制備方法包括如下步驟：
[0015] 在Na0H/H20/溶劑條件下，氟取代苯甲醛與丙酮發(fā)生羥醛縮合反應得到單羰基姜 黃素類似物;其中反應式中a代表反應條件Na0H/H 20/溶劑。
[0016] -種單羰基姜黃素類似物的制備方法，包括如下步驟：
[0017] 1)將氟取代苯甲醛20mmol溶于8mL溶劑中，加入丙酮0.74mL，一定溫度下緩慢滴加 堿溶液；
[0018] 2) -定溫度下攪拌反應一段時間；
[0019] 3)加入淬滅劑將反應體系調至pH〈6，過濾，水洗得固體產物；
[0020] 4)將固體產物柱層析分離得到單羰基姜黃素類似物。
[0021] -種單羰基姜黃素類似物的制備方法，所述氟取代苯甲醛與丙酮發(fā)生羥醛縮合反 應的溶劑優(yōu)選為乙醇，所述堿溶液優(yōu)選為氫氧化鈉溶液，滴加堿液的溫度優(yōu)選為-1 〇~1 〇 °C ;步驟2)所述攪拌反應溫度優(yōu)選為室溫，攪拌反應時間優(yōu)選為40~50h;步驟3)所述淬滅 劑優(yōu)選為稀鹽酸;步驟4)所述柱層析純化中洗脫用的溶劑優(yōu)選為石油醚、乙酸乙酯、丙酮、 二氯甲烷、正己烷或環(huán)己烷中一種或多種的混合物。
[0022] -種單羰基姜黃素類似物的制備方法，包括如下步驟：
[0023] 1)將氟取代苯甲醛20mmol溶于8mL乙醇中，加入丙酮(0 · 74mL，lOmmol)，0°C下緩慢 滴加氫氧化鈉溶液；
[0024] 2)室溫攪拌48h;
[0025] 3)加入稀鹽酸將反應體系調至酸性，過濾，水洗得固體產物；
[0026] 4)將固體產物經正己烷:乙酸乙酯= 15:1，柱層析分離得到單羰基姜黃素類似物。
[0027]本發(fā)明的一種單羰基姜黃素類似物主要應用于肺癌的藥物治療。
[0028]本發(fā)明的有益效果
[0029] 本發(fā)明以鄰、間、對氟取代苯甲醛為原料，通過與丙酮縮合生成單羰基姜黃素類似 物，原料易得，產物分子結構簡單，制備工藝簡單，反應條件溫和，比較適合工業(yè)化生產。單 羰基姜黃素類似物在含10 %血清培養(yǎng)基中的穩(wěn)定性優(yōu)于天然產物姜黃素。藥理實驗結果表 明，氟取代單羰基姜黃素對人肺癌NCI-H460細胞的增殖抑制活性明顯優(yōu)越于天然產物姜黃 素，并且單羰基姜黃素類似物可以通過促進活性氧的產生導致細胞內的氧化還原失衡、月旨 質過氧化、線粒體膜電位的崩潰以及細胞凋亡，可以用作治療肺癌的姜黃素類先導物。本發(fā) 明的姜黃素類似物對指導前藥的發(fā)現及先導化合物的設計，具有重要意義。
【附圖說明】
[0030] 圖1為本發(fā)明的姜黃素類似物的結構式。
[0031] 圖2位本發(fā)明的姜黃素類似物的反應式。
[0032]圖3為本發(fā)明的姜黃素類似物A的氫譜。
[0033]圖4為本發(fā)明的姜黃素類似物A的碳譜。
[0034] 圖5為本發(fā)明的姜黃素類似物B的氫譜。
[0035] 圖6為本發(fā)明的姜黃素類似物B的碳譜。
[0036] 圖7為本發(fā)明的姜黃素類似物C的氫譜。
[0037] 圖8為本發(fā)明的姜黃素類似物C的碳譜。
[0038]圖9為本發(fā)明的姜黃素類似物A、B、C對NCI-H460細胞增殖抑制活性的濃度依賴性 曲線。
[0039]圖10為本發(fā)明的姜黃素類似物A和Curcumin在含10%血清培養(yǎng)基中的穩(wěn)定性曲 線。
[0040]圖11為GSH和NAC對本發(fā)明的姜黃素類似物A誘導的NCI-H460細胞凋亡的抑制結果 圖。
[0041 ]圖12為本發(fā)明的姜黃素類似物A和Curcumin促進NCI-H460細胞R0S的產生結果圖。
[0042] 圖13為本發(fā)明的姜黃素類似物A對NCI-H460細胞氧化還原平衡的影響結果圖。
[0043] 圖14為本發(fā)明的姜黃素類似物A誘導NCI-H460細胞脂質過氧化結果圖。
[0044]圖15位GSH和NAC對本發(fā)明的姜黃素類似物A誘導NCI-H460細胞線粒體膜電位崩潰 的影響結果圖。
[0045]備注:所有附圖中A代表2，2 氟單羰基姜黃素類似物，B代表3，3 氟單羰基姜黃 素類似物，C代表4，4 氟單羰基姜黃素類似物，curcumin代表姜黃素。
【具體實施方式】
[0046]根據下述實施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領域的技術人員容易理解，實 施例所描述的具體的物料配比、工藝條件及其結果僅用于說明本發(fā)明而不應當也不會限制 權利要求書中所詳細描述的本發(fā)明。
[0047] 實施例1
[0048] 2，2 氟單羰基姜黃素類似物(A)的制備
[0049]
[0050] 2-氟苯甲醛（2.48g，20mmol)溶于8mL無水乙醇中，加入丙酮(0.74mL，lOmmol)，分 別在-10°c、0°C、10°C條件下緩慢滴加6mL 20%的氫氧化鈉溶液后，室溫攪拌48h，加入稀鹽 酸將反應體系調至pH = 5,過濾，水洗，正己烷/乙酸乙酯（15:1)柱層析分離得2,2'-F-單羰 基姜黃素，產率分別為70%、75%、68% ,Η NMR(400MHz，CD3C1 )，δ7.85((1, J= 16·4Ηζ，2H), 7.62(dt,J = 7.6，1.6Hz，2H) ,7.37-7.42(m，2H) ,7.12-7.23(m,6H) ;13C 匪R(100MHz, CD3C1)，S189.0,162.9,160.4,136.1,131.9,129.4,127.6,124.5,122.9,116.4。
[0051 ] 實施例2
[0052] 3，3 氟單羰基姜黃素類似物(B)的制備
[0053]
[0054] 3-氟苯甲醛（2.48g，20mmol)溶于8mL無水乙醇中，加入丙酮(0.74mL，lOmmol)，分 別在-10°c、0°C、10°C條件下緩慢滴加6mL 20%的氫氧化鈉溶液后，室溫攪拌48h，加入稀鹽 酸將反應體系調至pH = 5,過濾，水洗，正己烷/乙酸乙酯（15:1)