王 研，劉寶蓮，劉小林，丁年羊，童本定

江蘇省腫瘤醫(yī)院，南京 210009

1983年，Irschik等從微紅黃色黏球菌Mxf50菌株中發(fā)現(xiàn)了細菌RNA聚合酶抑制劑myxopyronin（A和B）［1-2］。它能抑制金黃色葡萄球菌的RNA合成，且在大腸桿菌中得到確證（可選擇性地抑制依賴DNA的RNA聚合酶活性），但對DNA的合成影響不大［3］。2008年《細胞》雜志上發(fā)表了美國羅格斯大學和德國赫爾姆霍茨感染研究中心的最新研究成果，即初步揭示了myxopyronin特異的作用靶位和機制,有望開發(fā)出基于此類天然物質(zhì)合成的廣譜高效抗生素［4］。體外研究顯示，它們對包括耐藥結(jié)核菌和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌在內(nèi)的多種細菌表現(xiàn)出極強活性［5］，是耐藥日益嚴重的感染菌的新殺手，使致死性感染患者重獲生機。美國羅格斯大學的研究員Ebright表示，該藥將在5年內(nèi)進入臨床評價階段。

進一步的藥效學、安全性評價，藥物代謝實驗需要較大量的Myxopyronin。然而，該化合物的天然來源有限，且需要復雜的純化過程。故研究具有實際應用潛力的該化合物的高效合成方法具有重要的意義。

1 合成路線

本研究以丙酰乙酸乙酯為原料來制備消旋的myxopyronin B。丙酰乙酸乙酯在堿性條件下水解為丙酰乙酸，然后在羰基二咪唑（CDI）存在下進行分子間反應并關環(huán)得到化合物2。化合物2經(jīng)過二異丙基氨基鋰（LDA）處理后與碘化物反應得到烷基化物3，然后在弱酸性條件下脫去羥基保護基團（二甲基叔丁基硅基）得到化合物4?；衔?在氧化劑IBX的存在下氧化為醛，隨后進行Witting-Horner反應生成以E構(gòu)型為主的烯烴產(chǎn)物6。在強路易斯酸四氯化鈦的催化下，化合物6與3-甲基-2-烯庚醛進行羥醛縮合反應和消除反應得到化合物7（E,E構(gòu)型），然后水解得到游離的酸，再經(jīng)克提斯重排［6］（用氯乙酰氯與酸生成酸酐，與疊氮化鈉反應生成?；B氮，高溫重排成異氰酸酯，再與甲醇反應）等多步反應得到myxopyronin B(見圖1)。

2 實驗部分

2.1 儀器與材料

Nicolet 380智能傅立葉紅外光譜儀 (賽默飛世爾科技)；Bruker2AC2P400型核磁共振儀（TMS為內(nèi)標）；GF254硅膠（青島海洋化工廠）。

2.2 實驗操作

2.2.1 3-氧代戊酸（1）的合成 500 mL反應瓶中加入1.5 mol·L-1NaOH水溶液300 mL，室溫滴加丙酰乙酸乙酯(50 g，346.8 mmol)，滴完反應液繼續(xù)在室溫下攪拌3 h。反應液冷卻到0℃，緩慢滴加3 mol·L-1HCl調(diào)節(jié)pH到2左右，然后加入適量的NaCl固體使水溶液飽和，用乙酸乙酯（EA，3×150 mL）萃取，合并有機相，無水硫酸鈉干燥，過濾，減壓濃縮至干，得到化合物1粗品30 g，收率74%。ESI-MS(m/z):

2.2.2 6-乙基-4-羥基-3-丙?；?2H-吡喃-2-酮（2）的合成 500 mL反應瓶中加入400 mL的四氫呋喃，加入化合物 1（39.5 g，340 mmol），室溫攪拌溶解， 再加入羰基二咪唑 （CDI）（71.83 g，442 mmol），室溫攪拌18 h，然后加入2%HCl水溶液淬滅（pH=2～3），混合液用 EA（3×300 mL）提取，有機相用無水Na2SO4干燥，過濾，濾液濃縮得到粗品，經(jīng)硅膠柱色譜分離（PE/EA=10:1）得到40 g白色固體2，收率 60%。 ESI-MS(m/z):197[M+H]+；1H-NMR δ(400 MHz,CDCl3):5.94(s,1H)，3.12(q,J=7.2 Hz,2H)，2.54(q,J=7.6 Hz,2H)，1.25(t,J=7.6 Hz,3H)，1.17(t,J=7.2 Hz,3H)。

圖1 Myxopyronin B的合成路線

2.2.3 6-[4-（三甲基硅氧基）-1-甲基丁基]-4-羥基-3-丙酰基-4H-吡喃-2-酮（3）的合成 在氮氣保護下向干燥三口瓶中依次加入無水四氫呋喃（500 mL），加入二異丙胺（27.24mL，195.71mmol），混合液冷卻至-78℃，滴加 n-BuLi （77 mL，2.5 mol·L-1，192.65 mmol），滴完混合液升溫至0℃，并且保溫攪拌0.5 h，再冷卻到-78℃，滴加化合物 2（12 g，61.16 mmol）的四氫呋喃溶液（50 mL）,混合液在-78℃下攪拌1h，再緩慢滴加化合物 S1［5］（22g，73.39mmol）的 THF 溶液（50mL），滴完混合液在-78℃下再攪拌 45 min，用飽和 NH4Cl水溶液淬滅，加乙酸乙酯（3×200 mL）提取，有機相合并，無水Na2SO4干燥，過濾，濾液濃縮得到黃色油狀物，經(jīng)硅膠柱色譜分離 (PE/EA=50:1～10: 1)，得到淺黃色油狀物 3（20.2 g），收率90%。 ESI-MS(m/z):369[M+H]+；1H-NMR δ(400 MHz,CDCl3):5.93(s,1H)，3.60(t,J=6.0 Hz,2H)，3.12(q,J=7.2 Hz,2H)，2.60(m,1H)，1.48-1.76(m,4H)，1.25(d,J=7.2 Hz,3H)，1.17(t,J=7.2 Hz,3H)，0.90(s,9H);0.04(s,6H)。

2.2.4 6-（4-羥基-1-甲基丁基）-4-羥基-3-丙酰基-4H-吡喃-2-酮（4）的合成 反應瓶中加入化合物 3 （20.2 g，54.81 mmol），AcOH/THF/H2O（3: 1: 1）的混合溶液300 mL，室溫攪拌16 h?；旌弦杭親2O（50 mL）稀釋，加乙酸乙酯（3×150 mL）提取，有機相依次用飽和 NaHCO3（100 mL）、飽和食鹽水（80 mL）洗滌，無水Na2SO4干燥，過濾，濾液濃縮，粗品經(jīng)硅膠柱層析得到淡黃色油狀物4（10.3 g），收率74%。ESI-MS(m/z):255[M+H]+；1H-NMR δ(400 MHz,CDCl3):5.94(s,1H)，3.66(t,J=6.4 Hz,2H)，3.11(q,J=7.2 Hz,2H)，2.61(m,1H)，1.79(m,1H)，1.60-1.64(m,3H)，1.27(d,J=7.2 Hz,3H)，1.17(t,J=7.2 Hz,3H)。

2.2.5 4-(4-羥基-6-氧代-5-丙酰基-6H-吡喃-2-基)戊醛（5）的合成 反應瓶中加入DMSO（90 mL）室溫攪拌，一次性加入 IBX（12.56 g，44.85 mmol），攪拌 5 min 溶解，滴加化合物 4（7.6 g，29.2 mmol）的DMSO 溶液（15 mL），混合液控溫 30℃、攪拌 2 h，然后加入80 mL水，充分攪拌，有大量的白色固體析出，過濾，濾餅用少量乙酸乙酯洗滌，濾液用乙酸乙酯提?。?×50 mL），合并乙酸乙酯，用水（50 mL）、飽和食鹽水（50 mL）洗滌，無水 MgSO4干燥，過濾，濾液濃縮，濃縮液經(jīng)硅膠柱層析得到黃色油狀物5（5.24 g），收率 69%。ESI-MS(m/z):253[M+H]+；1HNMR δ(400 MHz,CDCl3):9.77(s,1H)，5.95(s,1H)，3.11(q,J=7.2 Hz,2H)，2.65(m,1H)，2.51(t,J=7.2 Hz,2H)，1.89-2.04(m,2H)，1.28(d,J=7.2 Hz,3H)，1.16(t,J=7.2 Hz,3H)。

2.2.6 (2E)-6-(4-羥基-6-氧代-5-丙酰基-6H-吡喃-2-基)庚-2-烯酸甲酯（6）的合成 反應瓶中加入膦酰乙酸三甲酯(9.35 g，51.15 mmol),四氫呋喃（90 mL）室溫攪拌，加入 NaH（1.97 g，49.19 mmol，60%），混合液室溫攪拌15 min，滴加化合物6（4.96 g，19.67 mmol）的四氫呋喃溶液（10 mL），加完反應液室溫攪拌1.5 h，加飽和氯化銨水溶液30 mL淬滅，混合液用乙酸乙酯（3×80 mL）提取，有機相用無水硫酸鈉干燥，過濾，濾液濃縮，得到的粗品經(jīng)硅膠柱層析（PE/EA=20: 1～5: 1）得到淡黃色固體 4.8 g，收率 80%。 ESI-MS(m/z):309[M+H]+；1H-NMR δ (400 MHz,CDCl3):6.92(dt,J=6.8,15.6 Hz,1H)，5.93(s,1H)，5.83(d,J=15.6 Hz,1H)，3.73(s,3H)，3.12(q,J=7.2 Hz,2H)，2.60(m,1H)，2.22(m,2H)，1.91(m,1H)，1.68(m,1H)，1.27(d,J=7.2 Hz,3H)，1.17(t,J=7.2 Hz,3H)。

2.2.7 (2E)-6-｛5-[（2E,4E)-2,5-二甲基壬-2,4-二烯?；鵠-4-羥基-6-氧代-6H-吡喃-2-基｝庚-2-烯酸甲酯（7）的合成 干燥三口瓶中，氮氣保護下加入化合物 6（3.13 g，10.15 mmol）、無水二氯甲烷（175mL），攪拌溶解，混合液冷卻至-78℃，緩慢滴加新蒸餾的TiCl4（4.47 mL，40.6 mmol），低溫下攪拌 20 min，再滴加二異丙基乙胺 （8.53 mL，48.73 mmol），混合液-78℃下攪拌 3 h， 緩慢滴加化合物 S2［5］（4.48 g，35.53 mmol）的二氯甲烷溶液（35 mL），繼續(xù)攪拌 1 h，升溫至0℃攪拌30 min，加30 mL蒸餾水淬滅，混合液用DCM（3×80 mL）提取，有機相用無水硫酸鈉干燥，過濾，濃縮，粗品經(jīng)硅膠柱層析得到黃色油狀物1.83 g，收率 13%。 ESI-MS(m/z):309[M+H]+；1H-NMR δ(400 MHz,CDCl3):7.00(d,J=11.6 Hz,1H)，6.92(dt,J=6.8,15.6 Hz,1H)，6.16(d,J=11.6 Hz,1H)， 5.95(s,1H)，5.84(d,J=15.6 Hz,1H)，3.73(s,3H)， 2.61(m,1H)，2.24(m,2H)，2.17(m,2H)，2.0(s,3H),1.92(m,1H)，1.85(s,3H)，1.67(m,1H)，1.45(m,2H)， 1.30(m,2H)，1.27(d,J=7.2 Hz,3H)，0.92(t,J=7.2 Hz,3H)。

2.2.8 (2E)-6-｛5-[(2E,4E)-2,5-二甲基壬-2,4-二烯?；鵠-4-羥基-6-氧代-6H-吡喃-2-基｝庚-2-烯酸 （8）的合成 反應瓶中加入化合物7（1.83 g，4.39 mmol），加 1,4-二氧六環(huán)（250 mL）攪拌溶解，加LiOH 水溶液 （65.85 mL,65.85 mmol，1 mol·L-1水溶液），混合液室溫攪拌16 h，加乙酸乙酯（200 mL）稀釋，加飽和氯化銨水溶液（50 mL），用5%的鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH=2，分出有機層，水相再用乙酸乙酯 （2×100 mL）提取，合并有機相，無水硫酸鈉干燥，過濾，濃縮得到粗品，粗品經(jīng)硅膠柱層析得到純的化合物8（1.7g），白色固體，收率 96%，ESI-MS(m/z):403[M+H]+。

2.2.9 Myxopyronin B的合成 干燥三口瓶中加入化合物8（0.5g，1.24mmol），丙酮（40mL）攪拌溶解，冷卻至 0℃，加入二異丙基乙胺（0.52mL，2.95mmol）、氯甲酸乙酯(0.25 mL,2.72 mmol)，反應液在 0°C 攪拌 1.5 h，滴加 NaN3（387 mg，5.96 mmol）的水溶液 6.8 mL，混合液在0°C攪拌70 min，然后加冰水淬滅，用新蒸餾的甲苯（3×50 mL）萃取，無水硫酸鎂干燥，過濾，濾液減壓濃縮，粗品加干燥的甲苯溶解，加熱回流2 h，生成異氰酸酯中間體，加入無水甲醇（40 mL），混合液繼續(xù)加熱回流13 h，然后減壓濃縮至干，得到黃色油狀物，粗品經(jīng)反相柱色譜純化得到黃色油狀物400 mg， 收率 75%。 IR (neat)νmax:3315,2931,1734,1681 cm-1；UV (methanol):λmax213,298 nm；ESI-MS(m/z):432[M+H]+；1H-NMR δ(400 MHz,CD3OD):7.11(d,J=11.2 Hz,1H),6.36(d,J=14.0 Hz,1H),6.23(d,J=11.6 Hz,1H),6.07(s,1H),5.00(dt,J=6.8,14.0 Hz,1H),3.62(s,3H);2.64(m,1H),2.18(t,J=7.6 Hz,2H),1.97(m,2H),1.90(s,3H),1.78(s,3H),1.73(m,1H),1.55(m,1H),1.49(m,2H),1.31(m,2H),1.21(d,J=6.8 Hz,3H),0.90(t,J=7.2 Hz,3H)。13C-NMR (100 MHz,CD3OD)δ199.1,175.2,173.2,165.0,156.9,151.6,138.4,135.2,126.1,122.3,110.7,102.6,101.9,52.8,41.6,39.2,35.9,31.3,29.7,23.6,18.6,17.4,14.4,11.9。

3 討 論

本研究報道了一種Myxopyronin的合成方法，該方法與目前報道的合成方法［5］相比較，具有以下的優(yōu)點:（1）化合物4用IBX氧化條件溫和，后處理簡單，原方法用Dess-Martin試劑氧化，需要無水操作，后處理麻煩；（2）羥醛縮合時的方法更加合理，原方法在-78℃反應72 h，實驗發(fā)現(xiàn)延長時間并不能提高反應液中產(chǎn)品（化合物 7）的比例［7］；（3）克提斯重排收率稍高，該反應的原料越純，反應的收率越高。

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