白 冰,王 龍,徐改改,楊鵬飛,張改紅,毛多斌

(鄭州輕工業(yè)大學食品與生物工程學院,鄭州 450000)

西柏烷型大環(huán)二萜是一類重要的天然化合物,目前已發(fā)現(xiàn)數(shù)百種,主要存在于軟珊瑚[1]和煙草中[2,3]. 軟珊瑚的化學成分研究是近年來非?；钴S的領域,其中的西柏烷型大環(huán)二萜類化合物具有抗菌[4,5]、抑制NO生成[6,7]、抗炎[8～11]、抑制Ⅰ型和Ⅱ型β-羥基類固醇脫氫酶[12]及抗腫瘤[13～17]等生物活性. 煙草中的西柏烷主要來源于新鮮煙葉表面腺毛分泌物,其中α-和β-2,7,11-西柏三烯-4,6-二醇(CBT-diol)含量最高,二者可占煙葉鮮重的0.7%.

盡管目前已發(fā)現(xiàn)大量西柏烷型大環(huán)二萜類化合物,但其含量低微,很少有對其進行結(jié)構(gòu)改造的報道,而西柏三烯-4,6-二醇在煙草中含量豐富,并具有多種生物活性[2,18～22],尤其是抗腫瘤活性. 研究發(fā)現(xiàn),α-西柏三烯-4,6-二醇可以作為血管生成抑制劑用于抑制乳腺癌細胞增殖[23],還可抑制肝癌細胞株增殖、降低細胞克隆形成并使細胞呈現(xiàn)凋亡形態(tài),但其對上述2種腫瘤細胞株的抑制活性均較弱[24]. 通過生物方法對煙草中西柏三烯-4,6-二醇進行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化[25,26],所得衍生物對乳腺上皮細胞惡性生長的抑制作用明顯增強. El Sayed等[27]對西柏三烯-4,6-二醇的C6位羥基進行結(jié)構(gòu)修飾,與母體相比,合成的西柏三烯-4-醇-6-芳基氨基甲酸酯類化合物表現(xiàn)出顯著抑制乳腺癌細胞增殖的活性. 可見,通過對西柏三烯-4,6-二醇進行適當修飾,可以增強其抗腫瘤活性,而且C6位羥基的可修飾性較強.

本文以煙草中含量豐富的西柏三烯-4,6-二醇為母體,在其C6位分別引入酯基和烷氧基,共合成了28個衍生物,測試了目標化合物的細胞毒活性,豐富了西柏烷大環(huán)二萜化合物庫,同時也為煙草中西柏烷類化合物的開發(fā)利用提供了理論依據(jù).

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

α-2,7,11-西柏三烯-4,6-二醇從新鮮煙葉中提取. 苯甲酸等芳香酸、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)和2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N,N,N′,N′-四甲基脲六氟磷酸酯(HATU)均購自百靈威(北京)科技有限公司; 酸酐購自上海麥克林生化科技有限公司; 氫化鈉和4-二甲基氨基吡啶(DMAP)購自國藥集團化學試劑有限公司; 以上試劑均為分析純. 薄層層析硅膠和柱層析硅膠均購自青島海洋硅膠干燥劑廠; 其它試劑均為市售分析純產(chǎn)品.

Bruker AVANCE Ⅲ 600型核磁共振波譜(NMR)儀,瑞士Bruker公司; AB Sciex TripleTOF 6600型高分辨質(zhì)譜(HRMS)儀,美國AB公司; SGWzz-1型旋光儀,上海申光儀器儀表有限公司.

1.2 實驗過程

目標化合物的合成路線見Scheme 1和Scheme 2.

Scheme 1 Synthetic routes of compounds 1a—1w

Scheme 2 Synthetic routes of compounds 2a—2eR=CH3(2a),CH3CH2(2b),CH3CH2CH2(2c),CH3CH2CH2CH2(2d),(CH3)2CHCH(2e).

1.2.1α-2,7,11-西柏三烯-4,6-二醇的提取 使用二氯甲烷浸提新鮮煙葉,將浸提液蒸干,復溶于適量二氯甲烷中,依次用5%磷酸溶液和飽和NaCl溶液洗滌,有機相干燥過夜,蒸干溶劑得到粗產(chǎn)物; 粗產(chǎn)物進行中壓柱層析,用石油醚/乙酸乙酯混合溶液(體積比10∶1～3∶1)梯度洗脫,得到α-2,7,11-西柏三烯-4,6-二醇.

1.2.2 西柏三烯-4-醇-6-O-脂肪酸酯(1a～1g)的合成 將95 mg(0.31 mmol)α-2,7,11-西柏三烯-4,6-二醇溶于0.5 mL吡啶中,攪拌下緩慢加入0.5 mL酸酐,室溫下反應12 h; 向反應液中加入5 mL飽和NaHCO3溶液,攪拌10 min,用CH2Cl2萃取3次,合并有機相,用飽和NaCl溶液洗滌,無水Na2SO4干燥,減壓蒸餾除去溶劑,殘留物進行硅膠柱層析,用石油醚/乙酸乙酯混合溶液(體積比10∶1)洗脫,得到無色油狀化合物1a～1g.

1.2.3 西柏三烯-4-醇-6-O-芳香酸酯(1h～1w)的合成 將59 mg(0.31 mmol)EDC溶于10 mL無水二氯甲烷中,冰浴下依次加入0.294 mmol芳香酸和2.6 mg(0.02 mmol)DMAP,繼續(xù)活化2 h; 加入60 mg(0.2 mmol)α-2,7,11-西柏三烯-4,6-二醇,冰浴下反應30 min; 室溫下反應4 h; 向反應液中加入5 mL飽和NaHCO3溶液,攪拌反應10 min; 用二氯甲烷萃取3次,合并有機相,用飽和NaCl溶液洗滌,無水Na2SO4干燥,減壓蒸除溶劑,殘留物進行硅膠柱層析,用石油醚/乙酸乙酯混合溶液(體積比30∶1)洗脫,得到無色油狀化合物1h～1w.

1.2.4 西柏三烯-4-醇-6-O-烷基(2a～2e)的合成 將37 mg(0.9 mmol)NaH(質(zhì)量分數(shù)60%,分散于油中)懸浮于2 mL無水四氫呋喃(DMF)中,冷卻至0 ℃,在N2氣保護下加入140 mg(0.45 mmol)α-2,7,11-西柏三烯-4,6-二醇,于0 ℃繼續(xù)反應1 h; 加入0.65 mmol碘甲烷或溴代烷,室溫下反應4 h; 反應結(jié)束后,緩慢滴加飽和NH4Cl溶液猝滅反應,用乙酸乙酯萃取3次,合并有機相,用飽和NaCl溶液洗滌,無水Na2SO4干燥,減壓蒸除溶劑,殘留物進行硅膠柱層析,用石油醚/乙酸乙酯混合溶液(體積比25∶1)洗脫,得到無色油狀化合物2a～2e.

2 結(jié)果與討論

2.1 目標化合物的合成

以新鮮煙葉中提取的α-2,7,11-西柏三烯-4,6-二醇為原料,對C6位羥基進行結(jié)構(gòu)修飾,分別合成了其6-羧酸酯類和6-烷氧基類衍生物. 在西柏三烯-4-醇-6-羧酸酯類化合物的合成中(Scheme 1),使用酰氯作為?；噭┖铣芍爵人狨r,產(chǎn)物異常復雜,改用酸酐-吡啶體系后,以高產(chǎn)率得到目標產(chǎn)物1a～1g(化合物1d,1f和1g為新化合物). 采用羧酸與醇直接縮合的方法合成芳香羧酸酯,主要考察了HATU和EDC 2種縮合劑. 當以HATU作為縮合劑時,即使用多種有機堿及反應溶劑,反應仍然難以發(fā)生. 本文以EDC為縮合劑,DMAP為催化劑,當以二氯甲烷為溶劑時,C6位羥基可以順利酯化,得到目標產(chǎn)物1h～1w(化合物1i～1w為新化合物). 由于C4位叔醇活性很低且位阻較大,2種酯化方法均選擇性地在C6位仲醇發(fā)生反應. 在西柏三烯-4-醇6-烷氧類化合物的合成中,以DMF為溶劑,在氫化鈉作用下鹵代烷烴可以順利與底物發(fā)生取代反應,得到了目標產(chǎn)物2a～2e(化合物2b～2e為新化合物).

表1列出了化合物1a～1w和2a～2e的理化數(shù)據(jù),表2列出了其核磁共振波譜及高分辨質(zhì)譜數(shù)據(jù),核磁共振波譜原始譜圖見圖S1～圖S56(見本文支持信息).

Table 1 Appearance,yields and HRMS data of compounds 1a—1w,2a—2e

Continued

Compd.[α]D(CHCl3)Yield(%)HRMS, m/z, calcd.(found)1r+42.2°(c 0.10)53[M+NH4]+ 583.2617(583.2602)1s+82.1°(c 0.24)66[M+Na]+ 481.2480(481.2471)1t+80.6°(c 0.14)59[M+NH4]+ 460.3222(460.3213)1u+92.2°(c 0.17)58[M+Na]+ 515.2090(515.2068)1v+105.5°(c 0.20)53[M+Na]+ 483.2681(483.2667)1w+86.5°(c 0.21)59[M+NH4]+ 456.3472(456.3469)2a+114.0°(c 0.26)78[M+Na]+ 343.2608(343.2589)2b+97.3°(c 0.18)74[M+Na]+ 357.2764(357.2761)2c+125.8°(c 0.14)69[M+Na]+ 371.2921(371.2922)2d+112.2°(c 0.15)68[M+Na]+ 385.3077(385.3077)2e+101.9°(c 0.20)54[M+Na]+ 397.3077(397.3072)

Table 2 1H NMR and 13C NMR data of compounds 1a—1w,2a—2e

Continued

Compd.1H NMR, δ(600 MHz, CDCl3) 13C NMR, δ(150 MHz, CDCl3)1i7.38—7.29(m, 2H), 7.26(d, J=7.1 Hz, 3H), 5.60—5.46(m, 1H), 5.36—5.29(m, 2H), 5.24(d, J=9.8 Hz, 1H), 5.00(s, 1H), 3.59(s, 2H), 2.23—2.08(m, 4H), 2.05—1.94(m, 4H), 1.70(s, 3H), 1.62—1.52(m, 3H), 1.51(s, 3H), 1.47(d, J=6.2 Hz, 1H), 1.34(s, 3H), 1.31—1.25(m, 1H), 0.82(d, J=6.7 Hz, 3H), 0.78(d, J=6.8 Hz, 3H)170.7, 139.6, 137.2, 134.2, 133.5, 129.3, 128.6, 127.9, 127.0, 126.4, 124.4, 72.3, 69.4, 50.5, 46.4, 41.6, 38.8, 36.7, 32.9, 29.6, 27.8, 23.2, 20.7, 19.4, 16.2, 14.81j7.31—7.24(m, 2H), 7.22—7.15(m, 3H), 5.58—5.48(m, 1H), 5.33—5.27(m, 2H), 5.20(d, J=9.8 Hz, 1H), 4.99(s, 1H), 2.94(t, J=7.8 Hz, 2H), 2.64—2.53(m, 2H), 2.27—2.06(m, 4H), 2.04—1.96(m, 2H), 1.96—1.91(m, 2H), 1.71(s, 3H), 1.64—1.58(m, 1H), 1.58—1.52(m, 2H), 1.51(s, 3H), 1.36(s, 3H), 1.32—1.20(m, 2H), 0.82(d, J=6.7 Hz, 3H), 0.79(d, J=6.8 Hz, 3H)171.9, 140.5, 139.3, 137.1, 133.5, 128.5, 128.3, 127.9, 126.6, 126.2, 124.4, 72.3, 68.8, 50.7, 46.4, 38.8, 36.6, 36.2, 32.9, 31.0, 29.6, 27.8, 23.2, 20.7, 19.4, 16.2, 14.81k7.67(d, J=16.0 Hz, 1H), 7.57—7.46(m, 2H), 7.43—7.32(m, 3H), 6.42(d, J=16.0 Hz, 1H), 5.67(t, J=8.7 Hz, 1H), 5.39—5.22(m, 3H), 5.03(s, 1H), 3.72(q, J=7.0 Hz, 1H), 2.29—2.18(m, 2H), 2.17—2.09(m, 3H), 2.08—1.97(m, 3H), 1.77(s, 3H), 1.64—1.55(m, 3H), 1.52(s, 3H), 1.42(s, 3H), 1.33—1.27(m, 1H), 1.24(t, J=7.0 Hz, 1H), 0.84(d, J=6.7 Hz, 3H), 0.81(d, J=6.8 Hz, 3H)166.1, 144.7, 139.5, 137.2, 134.5, 133.5, 130.2, 128.9, 128.1, 127.9, 126.7, 124.4, 118.6, 72.4, 68.9, 50.8, 46.4, 38.9, 36.7, 32.9, 29.7, 27.9, 23.2, 20.7, 19.4, 16.2, 14.81l7.24—7.19(m, 2H), 7.00(t, J=8.7 Hz, 2H), 5.55—5.50(m, 1H), 5.30(d, J=5.0 Hz, 2H), 5.22(d, J=9.8 Hz, 1H), 4.99(s, 1H), 3.56(s, 2H), 2.25—2.19(m, 1H), 2.19—2.15(m, 1H), 2.15—2.08(m, 2H), 2.02(d, J=14.0 Hz, 1H), 1.99—1.94(m, 3H), 1.69(s, 3H), 1.62—1.53(m, 3H), 1.50(s, 3H), 1.34(s, 3H), 1.27(d, J=13.9 Hz, 2H), 0.81(d, J=6.7 Hz, 3H), 0.78(d, J=6.8 Hz, 3H)170.5, 162.0(d, J=245.2 Hz), 139.6, 137.1, 133.5, 130.8, 130.8, 129.8, 127.9, 126.3, 124.3, 115.5, 115.3, 72.2, 69.5, 50.5, 46.3, 40.7, 38.8, 36.6, 32.9, 29.6, 27.8, 23.2, 20.7, 19.4, 16.2, 14.81m7.52(s, 2H), 7.48—7.41(m, 2H), 5.57—5.52(m, 1H), 5.33—5.29(m, 2H), 5.23(d, J=9.8 Hz, 1H), 4.99(s, 1H), 3.65(s, 2H), 2.23—2.15(m, 2H), 2.15—2.08(m, 2H), 2.03—2.00(m, 1H), 2.00—1.98(m, 2H), 1.98—1.94(m, 1H), 1.70(s, 3H), 1.60—1.53(m, 3H), 1.51(s, 3H), 1.49—1.43(m, 1H), 1.35(s, 3H), 1.33—1.23(m, 2H), 0.81(d, J=6.7 Hz, 3H), 0.78(d, J=6.8 Hz, 3H)169.9, 139.9, 137.0, 135.0, 133.5, 132.7, 130.9, 130.7, 129.0, 128.0, 126.1, 126.0, 124.3, 123.9, 72.2, 69.7, 50.4, 46.3, 41.2, 38.8, 36.6, 32.9, 29.6, 27.8, 23.1, 20.7, 19.4, 16.2, 14.81n7.25—7.19(m, 1H), 6.87—6.78(m, 2H), 5.54(t, J=8.2 Hz, 1H), 5.32—5.29(m, 2H), 5.23(d, J=9.8 Hz, 1H), 4.99(s, 1H), 3.60(s, 2H), 2.23—2.15(m, 2H), 2.15—2.08(m, 2H), 2.02—1.98(m, 2H), 1.98—1.96(m, 1H), 1.70(s, 3H), 1.60—1.56(m, 2H), 1.50(s, 3H), 1.48—1.45(m, 1H), 1.35(s, 3H), 0.81(d, J=6.7 Hz, 3H), 0.78(d, J=6.8 Hz, 3H)169.58, 162.2(d, J=248.0 Hz), 161.0(d, J=249.1 Hz), 139.7, 137.0, 133.5, 132.0, 127.9, 126.2, 124.3, 117.5, 111.3, 103.9, 72.2, 69.7, 50.4, 46.3, 38.8, 36.6, 34.2, 32.9, 29.6, 27.8, 23.2, 20.7, 19.4, 16.2, 14.81o6.82—6.78(m, 3H), 5.56—5.51(m, 1H), 5.32—5.29(m, 2H), 5.24(d, J=9.8 Hz, 1H), 4.99(s, 1H), 3.87(s, 3H), 3.86(s, 3H), 3.52(s, 2H), 2.18—2.08(m, 3H), 2.01(s, 1H), 1.98(s, 1H), 1.97—1.94(m, 1H), 1.69(s, 3H), 1.57—1.52(m, 2H), 1.50(s, 3H), 1.48—1.43(m, 1H), 1.34(s, 3H), 1.32—1.23(m, 2H), 0.90—0.82(m, 2H), 0.81(d, J=6.7 Hz, 3H), 0.77(d, J=6.8 Hz, 3H)170.9, 148.8, 148.0, 139.6, 137.1, 133.5, 127.9, 126.6, 126.4, 124.3, 121.4, 112.2, 111.1, 72.2, 69.3, 55.9, 55.8, 50.5, 46.3, 41.1, 38.8, 36.6, 32.9, 29.6, 27.8, 23.2, 20.7, 19.4, 16.2, 14.81p7.59(t, J=7.5 Hz, 1H), 7.47(t, J=7.8 Hz, 1H), 7.35(d, J=7.5 Hz, 1H), 5.55(t, J=9.4 Hz, 1H), 5.30(d, J=7.3 Hz, 2H), 5.24(d, J=9.7 Hz, 1H), 4.98(s, 1H), 3.98(d, J=35.9 Hz, 2H), 2.23—2.16(m, 2H), 2.16—2.09(m, 2H), 2.05(d, J=13.1 Hz, 1H), 2.02—1.93(m, 3H), 1.69(s, 3H), 1.62—1.52(m, 4H), 1.50(s, 3H), 1.47—1.43(m, 1H), 1.36(s, 3H), 1.29—1.25(m, 1H), 0.81(d, J=6.7 Hz, 3H), 0.77(d, J=6.7 Hz, 3H)169.1, 148.8, 139.9, 137.0, 133.6, 133.6, 133.5, 130.4, 128.6, 127.9, 126.2, 125.4, 124.4, 72.3, 70.0, 50.5, 46.3, 40.2, 38.8, 36.6, 32.9, 29.6, 27.8, 23.2, 20.7, 19.4, 16.1, 14.81q7.44(d, J=8.4 Hz, 2H), 7.22(d, J=8.4 Hz, 2H), 7.16(s, 1H), 5.56—5.49(m, 1H), 5.30(d, J=4.5 Hz, 2H), 5.22(d, J=9.8 Hz, 1H), 4.99(s, 1H), 3.55(s, 2H), 2.24—2.18(m, 1H), 2.17(s, 3H), 2.15—2.04(m, 3H), 2.04—1.93(m, 4H), 1.69(s, 3H), 1.60—1.55(m, 4H), 1.50(s, 3H), 1.48—1.42(m, 1H), 1.34(s, 3H), 1.30—1.24(m, 2H), 0.81(d, J=6.7 Hz, 3H), 0.78(d, J=6.8 Hz, 3H)170.6, 168.2, 139.6, 137.1, 136.8, 133.5, 130.0, 129.8, 127.8, 126.3, 124.3, 119.9, 72.2, 69.4, 50.5, 46.3, 41.0, 38.8, 36.6, 32.9, 29.6, 27.8, 24.7, 23.2, 20.7, 19.4, 16.2, 14.8

Continued

Compd.1H NMR, δ(600 MHz, CDCl3) 13C NMR, δ(150 MHz, CDCl3)1r7.82—7.72(m, 3H), 5.59—5.53(m, 1H), 5.33—5.29(m, 2H), 5.23(d, J=9.8 Hz, 1H), 4.98(s, 1H), 3.72(s, 2H), 2.25—2.16(m, 2H), 2.15—2.08(m, 2H), 2.05—1.96(m, 4H), 1.70(s, 3H), 1.60—1.55(m, 3H), 1.51(s, 3H), 1.36(s, 3H), 1.31—1.23(m, 2H), 0.82(d, J=6.7 Hz, 3H), 0.79(t, J=6.4 Hz, 3H)169.0, 140.3, 136.9, 136.4, 133.6, 131.8, 131.6, 129.6, 128.1, 125.9, 124.2, 122.3, 121.2, 72.1, 70.2, 50.4, 46.3, 40.9, 38.8, 36.6, 32.9, 29.6, 27.8, 23.1, 20.7, 19.4, 16.2, 14.81s7.31—7.27(m, 2H), 7.20(d, J=8.4 Hz, 2H), 5.55—5.50(m, 1H), 5.31—5.29(m, 3H), 5.22(d, J=9.8 Hz, 1H), 4.99(s, 1H), 3.55(s, 2H), 2.24—2.15(m, 2H), 2.14—2.06(m, 2H), 2.05—2.00(m, 1H), 2.00—1.94(m, 3H), 1.69(s, 3H), 1.61—1.56(m, 2H), 1.50(s, 3H), 1.48—1.43(m, 1H), 1.34(s, 3H), 1.30—1.25(m, 1H), 0.82(t, J=7.5 Hz, 3H), 0.78(d, J=6.8 Hz, 3H)170.2, 139.7, 137.0, 133.5, 133.0, 132.5, 130.6, 128.7, 127.9, 126.2, 124.3, 72.2, 69.6, 50.4, 46.3, 40.8, 38.8, 36.6, 32.9, 29.6, 27.8, 23.1, 20.7, 19.4, 16.2, 14.81t7.26—7.23(m, 2H), 7.12—7.02(m, 2H), 5.55(t, J=8.4 Hz, 1H), 5.30(d, J=5.2 Hz, 3H), 5.24(d, J=9.7 Hz, 1H), 4.99(s, 1H), 3.68—3.60(m, 2H), 2.23—2.08(m, 4H), 2.04—1.92(m, 4H), 1.70(s, 3H), 1.61—1.55(m, 2H), 1.50(s, 3H), 1.48—1.43(m, 1H), 1.36(s, 3H), 1.31—1.24(m, 1H), 0.81(d, J=6.7 Hz, 3H), 0.78(d, J=6.8 Hz, 3H)169.8, 161.0(d, J=246.4 Hz), 139.6, 137.1, 133.5, 131.4, 129.0, 127.8, 126.3, 124.4, 124.1, 121.6, 115.4, 72.3, 69.6, 50.4, 46.3, 38.8, 36.6, 34.8, 34.8, 32.9, 29.6, 27.8, 23.2, 20.7, 19.4, 16.2, 14.81u7.40(s, 1H), 7.21(s, 2H), 5.55(t, J=10.5 Hz, 1H), 5.32—5.28(m, 2H), 5.23(d, J=9.8 Hz, 1H), 4.98(s, 1H), 3.73—3.65(m, 2H), 2.25—2.16(m, 2H), 2.15—2.07(m, 2H), 2.06—2.00(m, 2H), 1.99—1.90(m, 2H), 1.70(s, 3H), 1.62—1.57(m, 2H), 1.57—1.52(m, 2H), 1.50(s, 3H), 1.48—1.43(m, 1H), 1.36(s, 3H), 1.29—1.23(m, 1H), 0.81(d, J=6.7 Hz, 3H), 0.78(d, J=6.8 Hz, 3H) 169.3, 139.8, 137.0, 135.2, 133.3, 133.5, 132.2, 131.2, 129.3, 127.9, 127.2, 126.2, 124.3, 72.2, 69.8, 50.4, 46.3, 38.9, 38.8, 36.6, 32.9, 29.6, 27.8, 23.2, 20.7, 19.4, 16.2, 14.81v6.86—6.78(m, 2H), 6.71(t, J=9.0 Hz, 1H), 5.58—5.50(m, 1H), 5.34—5.27(m, 2H), 5.23(d, J=9.7 Hz, 1H), 4.99(s, 1H), 3.56(s, 2H), 2.32—2.16(m, 2H), 2.16—2.06(m, 2H), 2.04—1.93(m, 4H), 1.70(s, 3H), 1.61—1.54(m, 3H), 1.51(s, 3H), 1.48—1.44(m, 1H), 1.35(s, 3H), 1.30—1.25(m, 1H), 0.81(d, J=6.7 Hz, 3H), 0.78(d, J=6.8 Hz, 3H)169.4, 163.8, 162.1, 139.9, 137.5, 136.9, 133.5, 128.0, 126.1, 124.3, 112.4, 112.2, 102.7, 72.2, 69.9, 50.4, 46.3, 41.1, 38.8, 36.6, 32.9, 29.6, 27.8, 23.1, 20.7, 19.4, 16.2, 14.81w7.20—7.12(m, 4H), 5.54(t, J=10.5 Hz, 1H), 5.33—5.26(m, 2H), 5.23(d, J=9.8 Hz, 1H), 4.99(s, 1H), 3.64—3.57(m, 2H), 2.29(s, 3H), 2.23—2.15(m, 2H), 2.14—2.07(m, 2H), 2.04—1.94(m, 4H), 1.70(s, 3H), 1.63—1.52(m, 3H), 1.51(s, 3H), 1.48—1.44(m, 1H), 1.34(s, 3H), 1.30—1.25(m, 1H), 0.81(d, J=6.7 Hz, 3H), 0.78(d, J=6.8 Hz, 3H)170.6, 139.5, 137.1, 136.7, 133.4, 132.9, 130.3, 130.1, 127.8, 127.3, 126.4, 126.1, 124.3, 72.3, 69.3, 50.5, 46.3, 39.5, 38.78, 36.6, 32.9, 29.6, 27.8, 23.2, 20.7, 19.6, 19.4, 16.2, 14.82a5.36—5.25(m, 2H), 5.12(d, J=9.6 Hz, 1H), 5.03(s, 1H), 3.90(t, J=9.7 Hz, 1H), 3.22(s, 3H), 2.25—2.18(m, 2H), 2.18—2.12(m, 2H), 2.06—1.95(m, 3H), 1.88(dd, J=13.2, 8.6 Hz, 1H), 1.66(s, 3H), 1.61—1.57(m, 1H), 1.51(s, 3H), 1.46(dd, J=12.4, 6.6 Hz, 1H), 1.34(s, 3H), 1.25(s, 3H), 0.82(d, J=6.7 Hz, 3H), 0.78(d, J=6.8 Hz, 3H)138.1, 137.8, 133.3, 128.4, 127.5, 124.5, 74.7, 72.4, 55.2, 51.2, 46.4, 38.8, 26.8, 33.0, 29.7, 28.0, 23.3, 20.7, 19.4, 16.1, 14.82b5.32—5.28(m, 2H), 5.16(d, J=9.5 Hz, 1H), 5.04(t, J=5.2 Hz, 1H), 4.08—3.97(m, 1H), 3.55—3.42(m, 1H), 3.39—3.27(m, 1H), 2.24—2.09(m, 5H), 2.08—1.97(m, 3H), 1.89(dd, J=13.3, 8.5 Hz, 1H), 1.64(s, 3H), 1.61—1.56(m, 2H), 1.51(s, 3H), 1.33(s, 3H), 1.31—1.22(m, 2H), 1.18(t, J=7.0 Hz, 3H), 0.82(d, J=6.7 Hz, 3H), 0.78(d, J=6.8 Hz, 3H)137.9, 137.2, 133.3, 129.0, 127.5, 124.6, 73.0, 72.4, 62.6, 51.2, 46.4, . 38.8, 36.8, 33.1, 29.8, 28.0, 23.4, 20.7, 19.4, 16.1, 15.4, 14.82c5.32—5.28(m, 2H), 5.16(d, J=9.5 Hz, 1H), 5.04(s, 1H), 4.04—3.91(m, 1H), 3.37(dd, J=15.9, 6.8 Hz, 1H), 3.26—3.12(m, 1H), 2.23—2.16(m, 2H), 2.16—2.10(m, 2H), 2.05—1.98(m, 3H), 1.93—1.81(m, 2H), 1.64(s, 3H), 1.60—1.54(m, 4H), 1.51(s, 3H), 1.49—1.44(m, 1H), 1.32(s, 3H), 1.28—1.24(m, 1H), 0.90(t, J=7.4 Hz, 3H), 0.82(d, J=6.7 Hz, 3H), 0.78(d, J=6.8 Hz, 3H)138.0, 137.1, 133.2, 129.0, 127.5, 124.6, 73.2, 72.4, 69.2, 51.1, 56.5, 38.8, 36.9, 33.1, 29.8, 28.0, 23.4, 23.1, 20.7, 19.4, 16.2, 14.9, 10.7

Continued

Compd.1H NMR, δ(600 MHz, CDCl3) 13C NMR, δ(150 MHz, CDCl3)2d5.34—5.24(m, 2H), 5.16(d, J=9.5 Hz, 1H), 5.04(t, J=5.3 Hz, 1H), 3.99(t, J=8.3 Hz, 1H), 3.47—3.36(m, 1H), 3.33—3.18(m, 1H), 2.22—2.16(m, 2H), 2.16—2.10(m, 2H), 2.05—1.98(m, 3H), 1.94—1.84(m, 2H), 1.64(s, 3H), 1.58(dd, J=8.5, 5.0 Hz, 1H), 1.53(d, J=7.0 Hz, 2H), 1.51(s, 3H), 1.48—1.45(m, 1H), 1.38—1.33(m, 2H), 1.32(s, 3H), 1.29—1.26(m, 1H), 0.90(t, J=7.4 Hz, 3H), 0.82(d, J=6.7 Hz, 3H), 0.78(d, J=6.8 Hz, 3H)138.0, 137.1, 133.3, 129.0, 127.5, 124.6, 73.2, 72.5, 67.3, 51.1, 46.5, 38.8, 36.9, 33.1, 32.0, 29.8, 28.0, 23.4, 20.7, 19.5, 16.2, 14.9, 13.92e5.36—5.24(m, 3H), 5.16(d, J=9.6 Hz, 1H), 5.03(s, 1H), 4.04(t, J=8.4 Hz, 1H), 3.97—3.88(m, 1H), 3.86—3.76(m, 1H), 2.22—2.17(m, 2H), 2.17—2.12(m, 2H), 2.08—1.97(m, 3H), 1.92—1.85(m, 1H), 1.73(s, 3H), 1.65—1.62(m, 6H), 1.62—1.56(m, 2H), 1.51(s, 5H), 1.33(s, 3H), 1.27—1.23(m, 1H), 0.82(d, J=6.7 Hz, 3H), 0.78(d, J=6.8 Hz, 3H). 137.9, 137.4, 136.7, 133.3, 129.0, 127.4, 124.5, 121.6, 72.4,72.3, 63.8, 51.4, 46.4, 38.8, 36.8, 33.1, 29.6, 28.0, 25.8, 23.3, 20.7, 19.4, 18.1, 16.4, 14.8

2.2 目標化合物的抗腫瘤活性

采用MTS法測試了α-2,7,11-西柏三烯-4,6-二醇衍生物1a～1w和2a～2e的體外抗腫瘤活性. 選用的細胞株包括HL-60白血病細胞株、SMMC-772肝癌細胞株、A-549肺癌細胞株、MCF-7乳腺癌細胞株和SW480結(jié)腸癌細胞株,測試結(jié)果列于表3. 可見,α-2,7,11-西柏三烯-4,6-二醇自身活性較弱,在40 μmol/L濃度下對5種腫瘤細胞株的抑制率分別為29%,25%,20%,47%和10%,與文獻[23,24]報道結(jié)果基本一致. 首先考察了C6位酯化產(chǎn)物1a～1w對5種腫瘤細胞株的抑制作用. 結(jié)果表明,除了羧基部分碳鏈較短的化合物1a,1b和1g之外,其它大部分化合物均有不同程度的活性,化合物1c～1f和1h～1k對MCF-7細胞均有較好的抑制活性,其半數(shù)抑制率(IC50)與陽性對照順鉑基本相當,其中化合物1f,1i,1j和1k活性優(yōu)于順鉑,IC50值分別為16.57,15.45,19.11和17.42 μmol/L; 而化合物1l～1w除了1q和1v之外,對SMMC-772細胞均有抑制活性,其中化合物1n和1t的IC50值分別為13.26和11.44 μmol/L,與陽性對照順鉑相當. 而對于C6位烷基取代的化合物2a～2e,除了化合物2b和2e對A-549細胞有弱的活性外,其它化合物均無活性. 以上初步構(gòu)效關(guān)系研究表明,西柏三烯二醇C6位酯化是活性提高的關(guān)鍵,芳香酸酯活性普遍高于脂肪酸酯.

Table 3 Inhibition activity against five human cancer cell lines by MTS assay

Continued

CompoundIC50/(μmol·L-1)HL-60A-549SMMC-7721MCF-7SW4801v>40>40>40>40>401w>40>4021.36±0.58>40>402a>40>40>40>40>402b>4032.34±1.56>40>40>402c>40>40>40>40>402d>40>40>40>40>402e>4031.48±2.07>40>40>403a>40>40>40>40>403b>40>40>40>40>40DPP1.35±0.1014.74±0.3911.64±0.8923.32±1.1511.82±0.47

El Sayed等[27]報道了對乳腺癌細胞均有不同程度的抑制作用的α-2,7,11-西柏三烯-4,6-二醇C6芳基氨基甲酸酯衍生物. 在本文合成的羧酸酯類衍生物中,大部分脂肪酸酯和苯環(huán)無取代基的芳香酸酯表現(xiàn)出對MCF-7乳腺癌細胞的選擇性抑制作用,而大部分苯環(huán)存在取代基的苯乙酸酯對SMMC-772肝癌細胞株具有較好的選擇性抑制作用,這說明與氨基甲酸酯相比,羧酸酯類衍生物針對的腫瘤細胞種類有所擴展.

3 結(jié) 論

通過酯化和醚化反應,對新鮮煙葉中分離得到的α-2,7,11-西柏三烯-4,6-二醇進行了結(jié)構(gòu)修飾,共合成了28個化合物,其中22個新化合物. 采用MTS法測試了化合物的抗腫瘤活性,發(fā)現(xiàn)C6位酯化衍生物對腫瘤細胞的生長表現(xiàn)出不同程度的抑制活性,其中化合物1f,1i～1k對乳腺癌細胞的抑制活性略優(yōu)于陽性對照順鉑,化合物1t對肺癌細胞的抑制活性與順鉑相當; 所合成化合物對腫瘤細胞株生長的抑制具有較好的選擇性.

支持信息見http://www.cjcu.jlu.edu.cn/CN/10.7503/cjcu20190446.