CN112480055B - 一种橙皮素衍生物及其合成方法与用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种橙皮素衍生物，以及它的合成方法与它的用途。本发明所述的橙皮素衍生物，具有如图所示的化学结构式。本发明以二氢黄酮橙皮素为先导化合物，通过对其7‑OH进行结构修饰导入酰胺结构，设计合成了所述的橙皮素衍生物，利用核磁波谱技术和高分辨质谱对其结构进行了表征，并对目标产物进行了体外清除自由基活性测试。实验结果表明目标化合物对所测试自由基具有抑制活性，且抑制作用强于橙皮素。因此，本发明所述的橙皮素衍生物可用于制备自由基清除剂，并进一步用于制备与清除自由基相关的抗氧化、抗炎、抗衰老、降低血脂或抗肿瘤的药物。

Description

一种橙皮素衍生物及其合成方法与用途

技术领域

本发明涉及一种橙皮素衍生物，以及它的合成方法与它的用途。

背景技术

生物体内过量自由基的存在可能导致DNA断裂以及脂质过氧化而引发细胞凋亡，诱发炎症、动脉粥样硬化、癌症等多种疾病，凡能干扰自由基链反应中链引发和链增长过程、清除自由基的化合物统称为抗氧化剂或自由基捕获剂，按照来源可分为人工合成类和天然类，人工合成抗氧化剂主要有含羟基类、含N-H键类、含S、Se、Te类，天然抗氧化剂主要有维生素类、黄酮类、茶多酚和白藜芦醇等。

橙皮素(Hesperetin)是一种天然二氢黄酮类化合物,广泛存在于水果、花卉等植物源物质中，具有抗氧化、抗炎、抗衰老、降低血脂及抗肿瘤等多种生物学活性。由橙皮素所得衍生物亦具有多方面的药理作用，已报道化合物HDND-XIV对佐剂性关节炎大鼠成纤维滑膜细胞炎症有明显影响；已发现化合物MTBH能显著抑制脂多糖刺激RAW264.7细胞分泌的白介素-6和肿瘤坏死因子-α，同时对转化生长因子-β诱导的HSC-T6细胞增殖活化有明显的抑制作用，表明其对肝纤维化有保护和治疗作用。

氮氢键类化合物可以直接与自由基作用，关于氨基衍生物的抗氧化活性也时有报道，已报道章鱼胺衍生物OA08的抗氧化活性明显高于章鱼胺的前体化合物酪胺；已发现双酰胺化合物DA8具有较强的抑制过氧自由基引发的DNA氧化反应的能力。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种橙皮素衍生物。

本发明所述的橙皮素衍生物，具有如下所示的化学结构式：

优选地，本发明所述的橙皮素衍生物的化学结构式中，R＝H。

本发明的第二个目的在于提供所述的橙皮素衍生物的合成方法。

本发明所述的橙皮素衍生物的合成方式包括以下步骤：以苯胺、溴乙酰氯和橙皮素为起始原料，在橙皮素分子中导入酰胺结构，合成所述的橙皮素衍生物，利用核磁波谱技术和高分辨质谱对其结构进行表征。

优选地，本发明所述的橙皮素衍生物的合成方式包括以下步骤：

A.橙皮素的制备：从中药陈皮中提取分离得到橙皮苷，经酸水解得到橙皮素；

B.N-溴乙酰基苯胺的合成：将苯胺溶于二氯甲烷中，再加入碳酸钾，常温下搅拌，慢慢滴加溴乙酰氯，回流反应，冷却，过滤，滤液浓缩后直接用无水乙醇/水重结晶，干燥，得到N-溴乙酰基苯胺；

C.将摩尔比例为1：1：1的橙皮素、N-溴乙酰基苯胺和NaOH溶于无水乙醇中，回流反应，TLC跟踪至反应完成，冷却，过滤，水洗，干燥后得到粗产品；(目标化合物1)。合成路线如图1所示。

D.将粗产品用无水乙醇进行重结晶，得到纯品即所述的橙皮素衍生物。

本发明的第二个目的在于提供所述的橙皮素衍生物的用途。

本发明所述的橙皮素衍生物可用于制备自由基清除剂。

本发明所述的橙皮素衍生物可用于制备抗氧化、抗炎、抗衰老、降低血脂或抗肿瘤的药物。

本发明以二氢黄酮橙皮素为先导化合物，通过对其7-OH进行结构修饰导入酰胺结构，设计合成了所述的橙皮素衍生物，利用核磁波谱技术和高分辨质谱对其结构进行了表征，并以2,2-二苯基-1-苦味酰基(DPPH)自由基、2,2'-联氨-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二胺盐(ABTS)自由基和羟基自由基(·OH)为模型对目标产物进行了体外清除自由基活性测试。实验结果表明目标化合物对所测试自由基具有抑制活性，且抑制作用强于橙皮素。因此，本发明所述的橙皮素衍生物可用于制备自由基清除剂，并进一步用于制备与清除自由基相关的抗氧化、抗炎、抗衰老、降低血脂或抗肿瘤的药物。

附图说明

图1为本发明所述的橙皮素衍生物的合成路线。

图2为目标化合物1即本发明所述的橙皮素衍生物的核磁共振氢谱(1H NMR)。

图3为目标化合物1即本发明所述的橙皮素衍生物的核磁共振碳谱(13C NMR)。

图4为目标化合物1即本发明所述的橙皮素衍生物的高分辨质谱图(HR-MS)。

图5为目标化合物1即本发明所述的橙皮素衍生物的结构。

图6显示目标化合物1即本发明所述的橙皮素衍生物对自由基的清除作用。

具体实施方式

实施例一：本发明所述的橙皮素衍生物的合成

1.仪器与试剂

RE-52AA旋转蒸发器(上海亚荣生化仪器厂)；SHZ-DⅢ循环水真空泵(郑州市亚荣仪器有限公司)；WD-9403C紫外仪(北京市六一仪器厂)；DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器(巩义市英峪予华仪器厂制造)；JA2603B电子分析天平、YP502N电子分析天平(上海精密科学仪器有限公司)；722S可见分光光度计(上海精密科学仪器有限公司)；UV2550型紫外可见分光光度计(日本岛津)；TDL-408低速台式离心机(上海安亭科学仪器厂)；X-4B型显微熔点测定仪(上海申光仪表仪器有限公司)；Avance AV 500MHz型超导核磁共振仪(TMS作内标)；Waters UPLC-SQD单四极杆液质联用仪。

溴乙酰氯、苯胺、碳酸钾、氢氧化钠、磷酸二氢钠(NaH₂PO₄)、铁氰化钾(K3Fe(CN)6)、磷酸氢二钠(Na₂HPO₄)、三氯乙酸(TCA)、三氯化铁(FeCl₃)、硫酸亚铁(FeSO₄)、30％双氧水(H₂O₂)、水杨酸(Salicylic acid,SA)、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、氯化钠(NaCl)、氯化钾(KCl)、磷酸氢二钾(K2HPO4)、磷酸二氢钾(KH₂PO₄)、过硫酸钾(K₂S₂O₈)、2,2’-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)以及无水乙醇、丙酮、冰醋酸、二甲亚砜、二氯甲烷等试剂均为国产分析纯。

2.目标化合物的合成

2.1橙皮素的制备

参考文献[单杨,李高阳,汪秋安,等.橙皮苷半合成5种生物活性黄酮类化合物[J].有机化学,2008,38(06):1024-1028.]和文献[朱思明,于淑娟,扶雄.橙皮苷提取方法的研究[J].食品研究与开发，2009,30(07):17-20.]的制备方法：从中药陈皮中提取分离得到橙皮苷，经酸水解得到橙皮素。

2.2N-溴乙酰基苯胺的合成

参考文献[刘汉文,邹亚丽,唐子龙.氯乙酰芳胺类化合物的合成及表征[J].湖南科技大学学报(自然科学版),2013,28(03):88-91.]的制备方法：10mmol苯胺溶于60mL二氯甲烷中，再加入25mmol碳酸钾，常温下磁力搅拌30分钟，再慢慢滴加11mmol溴乙酰氯，回流反应4小时，冷却，过滤，滤液浓缩后直接用无水乙醇/水重结晶，干燥，得到N-溴乙酰基苯胺。

2.3含酰胺结构的橙皮素衍生物的合成

将1mmol橙皮素、1mmol N-溴乙酰基苯胺和1mmol NaOH溶于10mL无水乙醇中。回流反应，TLC跟踪至反应完成。冷却，过滤，水洗，干燥后得到粗产品。将粗产品用无水乙醇进行重结晶得到纯品3’,7-O-二(苯胺酰甲基)-橙皮素(目标化合物1)。合成路线如图1所示。

3.目标化合物的结构鉴定

观察目标化合物的形状、颜色，称重并计算产率，测定熔点，用薄层层析(TLC)检测其纯度并计算比移值(Rf)，测试溶解性，测定其核磁共振氢谱(1H-NMR)、碳谱(13C-NMR))及高分辨质谱(HR-MS)。

4.目标化合物体外清除自由基活性

将橙皮素和其衍生物先用少量二甲基亚砜溶解，再用无水乙醇定容，分别配成浓度为0.125、0.25、0.50、1.0、2.0mg/mL的溶液，进行清除自由基活性测定。对羟基自由基(·OH)的清除作用参考本领域的文献方法进行，对DPPH自由基的清除作用参考本领域的文献方法进行，对ABTS自由基的清除活性参考本领域的文献进行。

实施例二：本发明所述的橙皮素衍生物的合成结果与分析

1.目标化合物的理化性质

目标化合物1为米白色固体，产率为56.40％，熔点为211～213℃，能溶解于丙酮、氯仿和二甲基亚砜，微溶于乙醇。薄层层析比移值为0.61(展开剂为石油醚：乙酸乙酯＝2:1)。

2.目标化合物的结构鉴定

采用仪器分析方法鉴定目标化合物的结构，核磁共振氢谱见图2，核磁共振碳谱见图3，高分辨质谱见图4。

从图2可以看出：1H NMR(500MHz,DMSO-d6)δppm：2.85(d,J＝17.0Hz,1H,3-Hcis),3.09(dd,J＝13.0,17.0Hz,1H,3-H trans),3.97(s,3H,4′-OCH3),4.60(s,2H,OCH2),4.69(s,2H,OCH2),5.39(d,J＝11.5Hz,1H,2-H),6.15(d,J＝9.0Hz,2H,Ph-H),6.99(d,J＝8.5Hz,1H,6′-H),7.10～7.18(m,3H,Ph-H),7.26(s,1H,Ph-H),7.36(t,J＝8.0Hz,4H,Ph-H),7.58(t,J＝8.5Hz,4H,Ph-H),8.11(s,1H,NH),8.85(s,1H,NH),11.98(s,1H,5-OH)。

从图3可以看出：13C NMR(125MHz,DMSO-d6)δppm：43.11(C-3),56.11(OCH3),67.30(OCH2),70.39(OCH2),78.68(C-2),94.66(C-8),96.12(C-6),104.01(C-9),112.14(C-5′),114.65(C-2′),119.89(C-6′),120.17(2C-Ph),121.45(2C-Ph),124.74(2C-Ph),125.08(1C-Ph),129.09(2C-Ph),129.12(1C-Ph),131.13(C-1′),136.55(1C-Ph),137.07(1C-Ph),147.43(C-3′),150.35(C-4′),162.85(C-10),164.22(C-5),164.65(C-7),164.86(CONH),166.50(CONH),195.81(C-4)。

从图4可以看出：HR-MS C32H28N2O8(m/z,％):591.1738([M+Na]+,100％)。由目标化合物1的核磁共振氢谱、碳谱和高分辨质谱分析可知，橙皮素和N-溴乙酰基苯胺在碱性条件下发生双缩合反应，所得化合物的结构如图5所示。

3.目标化合物清除自由基结果与分析

体外清除自由基的模型实验较多，本发明根据实验室条件，以先导化合物橙皮素为对照，对其衍生物进行了不同浓度下清除羟基自由基、DPPH自由基和ABTS自由基的对比实验，实验结果见图6。

由上述结果可以看出，在三种不同的体外清除自由基模型中，化合物1的清除作用均强于原料橙皮素，且与浓度呈相关性，在浓度为2.0mg/mL时对不同自由基的清除大小为：DPPH自由基>ABTS自由基>羟自由基。

结论

本发明以苯胺和溴乙酰氯为原料，通过乙酰化反应得到N-溴乙酰基苯胺，将其与橙皮素在碱性条件下缩合得到相应的含酰胺结构的橙皮素衍生物。对合成的化合物进行高分辨质谱(HR-MS)和核磁共振氢谱(1H-NMR)、核磁共振碳谱(¹³C-NMR)图谱分析，鉴定其结构，并以橙皮素做对照，对其进行清除自由基能力测定。清除DPPH自由基、羟自由基(·OH)和ABTS自由基检测结果表明该衍生物有一定的清除自由基作用，且目标化合物1在不同的清除自由基模型中，作用均强于先导化合物橙皮素，有望用于制备自由基清除剂，进一步进行体内实验研究。

Claims (4)

1.一种橙皮素衍生物，其特征在于，具有如下所示的化学结构式：

R＝H。

2.如权利要求1所述的橙皮素衍生物的合成方式，其特征在于，包括以下步骤：

A.橙皮素的制备：从中药陈皮中提取分离得到橙皮苷，经酸水解得到橙皮素；

B.N-溴乙酰基苯胺的合成：将苯胺溶于二氯甲烷中，再加入碳酸钾，常温下搅拌，慢慢滴加溴乙酰氯，回流反应，冷却，过滤，滤液浓缩后直接用无水乙醇/水重结晶，干燥，得到N-溴乙酰基苯胺；

C.将摩尔比例为1：1：1的橙皮素、N-溴乙酰基苯胺和NaOH溶于无水乙醇中，回流反应，TLC跟踪至反应完成，冷却，过滤，水洗，干燥后得到粗产品；

D.将粗产品用无水乙醇进行重结晶，得到纯品即所述的橙皮素衍生物。

3.如权利要求1所述的橙皮素衍生物用于制备自由基清除剂的用途。

4.如权利要求3所述的用途，其特征在于：所述自由基清除剂用于制备抗氧化、抗炎、抗衰老、降低血脂的药物。

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