匡萍榕,趙志敏,1b,薛 雪,朱龍平,1b,姬冠旭,,何國瑞,楊得坡,1b(1.中山大學(xué)a.藥學(xué)院; b.廣東省現(xiàn)代中藥工程技術(shù)研究開發(fā)中心,廣東廣州 510080; .中山市尤利卡天然藥物有限公司,廣東中山 58437)
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合成羥基亞油酸異構(gòu)體的新方法*
匡萍榕1a,趙志敏1a,1b,薛雪1a,朱龍平1a,1b,姬冠旭1a,2,何國瑞2,楊得坡1a,1b
(1.中山大學(xué)a.藥學(xué)院; b.廣東省現(xiàn)代中藥工程技術(shù)研究開發(fā)中心,廣東廣州510080; 2.中山市尤利卡天然藥物有限公司,廣東中山528437)
摘要:以亞油酸甲酯為原料,SeO2為催化劑,設(shè)計(jì)并合成了4個(gè)羥基亞油酸異構(gòu)體——13-羥基-9Z,11E-十八碳二烯酸甲酯,13-羥基-9E,11E-十八碳二烯酸甲酯,9-羥基-10E,12Z-十八碳二烯酸甲酯和9-羥基-10E,12E-十八碳二烯酸甲酯,其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR,13C NMR和LC-MS確證。
關(guān)鍵詞:二氧化硒;羥基亞油酸;合成
氧合脂類化合物廣泛存在于植物中,對(duì)植物生長有重要作用,具體表現(xiàn)在:(1)作為信號(hào)分子,控制防御基因轉(zhuǎn)錄,調(diào)節(jié)病程蛋白質(zhì)表達(dá);(2)作為抗菌物質(zhì)和愈傷物質(zhì),提高植物免疫能力,增強(qiáng)植物對(duì)抗病蟲害能力[1]。亞油酸的代謝產(chǎn)物(如9-氫基亞油酸、13-羥基亞油酸等),是一類重要的氧化脂類化合物,其生理活性主要包括抗癌[2]、抗血小板聚集[3]、抗炎[4]和抗菌[5]等。
SeO2是一種溫和的氧化劑,常用于氧化烯丙位烴基為相應(yīng)醇或羰基化合物脫氫轉(zhuǎn)化為相應(yīng)烯醇化合物,反應(yīng)產(chǎn)物以E-烯丙基醇或醛為主[6-7]。
Scheme 1
由于亞油酸天然存在量很少,其研究受到很大限制。為此,本文以亞油酸甲酯(1)為原料,SeO2為催化劑,設(shè)計(jì)并合成了4個(gè)羥基亞油酸異構(gòu)體——13-羥基-9Z,11E-十八碳二烯酸甲酯(2a), 13-羥基-9E,11E-十八碳二烯酸甲酯(2b),9-羥基-10E,12Z-十八碳二烯酸甲酯(2c)和9-羥基-10E,12E-十八碳二烯酸甲酯(2d)(Scheme 1),其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR,13C NMR和LC-MS確證。該方法操作簡單,反應(yīng)條件溫和,產(chǎn)率較高(52.8%)。
1.1儀器與試劑
PaloAlto Varian 300 MHz型核磁共振儀(CDCl3為溶劑,TMS為內(nèi)標(biāo)); Beckman-126P型高效液相色譜儀; Finnigan Mat TSQ-7000型液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀。
1(純度95.13%),中山市尤利卡天然藥物有限公司;其余所用試劑均為分析純。
1.2合成
在圓底燒瓶中加入SeO2377.6 mg(3.4 mmol)和二氯甲烷4 mL,氮?dú)獗Wo(hù)下于室溫?cái)嚢? h;緩慢滴加1 1.0 g(3.4 mmol),滴畢,在600 rpm攪拌速度下反應(yīng)24 h。用10% NaCl溶液(3×5 mL)洗滌,分液,收集二氯甲烷層,旋蒸除溶得黃色油狀液體A。
A依次經(jīng)真空短柱層析[洗脫劑分別為:正己烷,二氯甲烷,乙酸乙酯]純化和半制備正相HPLC[Alltech硅膠柱:250 mm×100 mm×10 μm,流動(dòng)相:V(正己烷)∶V(異丙醇)=99.4∶0.6,流速:8 mL·min-1;檢測器:示差折光檢測器]分離后,再經(jīng)LC-MS/MS{ ODS C18柱:2.1 mm× 150 mm,流動(dòng)相40 min內(nèi)從40%乙腈[V(水)∶V(甲酸)=60∶0.5]~100%乙腈}分離依次得無色油狀液體2a,2c,2b和白色固體2d。
2a:1H NMR δ:6.48(dd,J=15.2 Hz,11.1 Hz,1H,11-H),5.97(dd,J=11.7 Hz,11.1 Hz,1H,10-H),5.67(dd,J=15.2 Hz,6.9 Hz,1H,12-H),5.43(dt,J=10.8 Hz,7.8 Hz,1H, 9-H),4.16(m,1H,13-H),3.67(s,3H,19-H),2.30(t,2H,2-H),2.16(m,2H,8-H),1.74~1.17(m,18H,9CH2),0.89(t,3H,18-H);13C NMR δ:174.2(C1),135.2(C12),132.7(C9),127.9(C10),125.7(C11),72.8(C13),51.3(C19),37.4(C14),34.1(C2),31.8(C16),29.5(C15),29.3(C8),29.1(C7),29.0(C6),29.0(C5),27.7(C4),25.0(C3),22.6(C17),14.0(C18); LC-MS m/z(%):295(100),277(64),195(36),179(5)。
2b:1H NMR δ:6.18(dd,J=15.2 Hz,11.1 Hz,1H,11-H),6.03(dd,J=15.0 Hz,10.2 Hz,1H,10-H),5.70(dt,J=15.0 Hz,6.9 Hz,1H,9-H),5.58(dd,J=15.2 Hz,6.9 Hz,1H,12-H),4.11(m,1H,13-H),3.67(s,3H,19-H),2.30(t,2H,2-H),2.06(m,2H,8-H),1.68~1.21(m,18H,9CH2),0.89(t,3H,18-H);13C NMR δ:174.2(C1),135.2(C9),133.8(C12),130.8(C11),129.6(C10),72.8(C13),51.3(C19),37.4(C14),34.1(C2),31.8(C16),29.2(C15),29.1(C8),29.1(C7),29.1(C6),28.9(C5),25.1(C4),24.9(C3),22.6(C17),14.0(C18); LC-MS m/z(%):295(36),277(100),195(50),179(3)。
2c:1H NMR δ:6.49(dd,J=15.2 Hz,11.1 Hz,1H,11-H),5.97(dd,J=11.7 Hz,11.1 Hz,1H,12-H),5.66(dd,J=15.2 Hz,6.9 Hz,1H,10-H),5.45(dt,J=11.1 Hz,7.5 Hz,1H,13-H),4.15(m,1H,9-H),3.67(s,3H,19-H),2.30(t,2H,2-H),2.16(m,2H,14-H),1.74~1.17(m,18H,9CH2),0.89(t,3H,18-H);13C NMR δ:174.2(C1),135.8(C10),133.0(C13),127.8(C12),125.9(C11),72.8(C9),51.3(C19),37.4(C8),34.1(C2),31.5(C16),29.4(C15),29.3(C14),29.1(C7),29.1(C6),27.8(C5),25.3(C4),24.9(C3),22.5(C17),14.0(C18); LC-MS m/z(%):295(30),277(100),171(50),123(3)。
2d:m.p.37℃;1H NMR δ:6.18(dd,J=15.2 Hz,11.1 Hz,1H,11-H),6.01(dd,J=15.0 Hz,10.5 Hz,1H,12-H),5.71(dt,J=14.7 Hz,6.9 Hz,1H,13-H),5.56(dd,J=15.0 Hz,4.9 Hz,1H,10-H),4.10(m,1H,9-H),3.67(s,3H,19-H),2.30(t,2H,2-H),2.06(m,2H,14-H),1.69~1.18(m,18H,CH2),0.89(t,3H,18-H);13C NMR δ:174.2(C1),135.7(C13),133.6(C10),131.0(C11),129.4(C12),72.8(C9),51.3(C19),37.4(C8),34.1(C2),32.6(C16),31.4(C15),29.4(C14),29.2(C7),29.1(C6),28.9(C5),25.3(C4),24.9(C3),22.5(C17),14.0(C18); LC-MS m/z(%):295(25),277(100),171(40),123(3)。
2.1表征
(1)1H NMR
與烯甲基相連的C=C為Z-構(gòu)型時(shí),烯甲基上的H化學(xué)位移位于低場(δ 2.16),如2a和2c;與烯甲基相連的C=C為E-構(gòu)型時(shí),烯甲基上的H化學(xué)位移位于高場(δ 2.06),如2b和2d。
與對(duì)連氧烯甲基相連的C=C的幾何構(gòu)型相同時(shí),-OH位置決定連氧烯甲基的H鍵化學(xué)位移,13-位H位于低場(δ 4.16),9-位H位于高場(δ 4.15),如2a和2c;與此相似,2b和2d的13-位H和9-位H的化學(xué)位移分別位于δ 4.11和δ 4.10;-OH位置相同時(shí),C=C為E,E-構(gòu)型時(shí),連氧烯甲基上的H化學(xué)位移位于高場(δ 4.11和δ 4.10); C=C為Z,E-構(gòu)型時(shí),連氧烯甲基上的H化學(xué)位移位于低場(δ 4.16和δ 4.15)。
-OH對(duì)共軛雙鍵的影響為:α-H和γ-H向高場移動(dòng),β-H和δ-H向低場移動(dòng)。當(dāng)9-位C=C雙鍵由E-構(gòu)型變?yōu)閆-構(gòu)型時(shí),雙鍵H均向高場移動(dòng)(γ-H在δ 0.06,δ-H在δ 0.27),與之相鄰的另一個(gè)C=C上的H都向低場移動(dòng)(α-H在δ 0.09,β-H在δ 0.3)
(2)13C NMR
C=C構(gòu)型對(duì)烯甲基上C的化學(xué)位移無明顯影響。與對(duì)連氧烯甲基相連的C=C的幾何構(gòu)型對(duì)C化學(xué)位移的影響為:除了γ-C的化學(xué)位移向高場移動(dòng)外,其余C的化學(xué)位移均向低場移動(dòng)。當(dāng)9-位C=C由E-構(gòu)型變?yōu)閆-構(gòu)型時(shí),雙鍵上的兩個(gè)C均向高場移動(dòng)(γ-C在δ 1.71,δ-C在δ 2.6);與之相鄰的另一個(gè)C=C上的兩個(gè)C,鄰位C向高場移動(dòng)(β-C在δ 5.14),間位C向低場移動(dòng)(α-C在δ 1.41);當(dāng)12-位C=C由E-構(gòu)型變成Z-構(gòu)型時(shí),相應(yīng)C的化學(xué)位移移動(dòng)規(guī)律類似。
Scheme 2
(3)LC-MS
由2a~2d的LC-MS分析可見,出峰順序?yàn)?2a,2c,2b,2d,推測其裂解機(jī)理如Scheme 2所示。
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·研究簡報(bào)·
Novel Method for Synthesizing
Isomers of Hydroxyoctadecadienoic Acid
KUANG Ping-rong1a,ZHAO Zhi-min1a,1b,XUE Xue1a,
ZHU Long-ping1a,1b,JI Guan-xun1a,2,HE Guo-rui2,YANG De-po1a,1b
(a.School of Pharmaceutical,b.Guangdong Technology Research for Advanced Chinese Medicine,
1.Sun Yat Sen University,Guangzhou 510080,China;
2.Zhongshan Unicare Natural Medicine Co.Ltd.,Zhongshan 528437,China)
Abstract:Four isomers of hydroxyoctadecadienoic acid,13-hydroxy-9Z,11E-octadecadienoic methyl ester,13-hydroxy-9E,11E-octadecadienoic methyl ester,9-hydroxy-10E,12Z-octadecadienoic methyl ester and 9-hydroxy-10E,12E-octadecadienoic methyl ester,were designed and synthesized from methyl linoleate,using SeO2as the catalyst.The structures were confirmed by1H NMR,13C NMR and LC-MS.
Keywords:SeO2; hydroxyoctadecadienoic acid; synthesis
通訊作者:楊得坡,教授,博士生導(dǎo)師,Tel.020-39943043,E-mail:lssydp@ mail.sysu.edu.cn
作者簡介:匡萍榕(1989-),女,漢族,湖南衡陽人,碩士研究生,主要從事天然產(chǎn)物的合成研究。
基金項(xiàng)目:廣東省科技廳高新區(qū)發(fā)展引導(dǎo)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(2011B010700098)
收稿日期:2014-12-23;
修訂日期:2015-04-27
DOI:10.15952/j.cnki.cjsc.1005-1511.2015.06.0532 *
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
中圖分類號(hào):0623.6; O613.52