10位结构修饰14β-侧链紫杉醇衍生物的合成及其抗肿瘤活性
作者:刘瑞武 尹大力 郭积玉 梁晓天 龟尾一弥 关口喜功
单位:刘瑞武(中国医学科学院 中国协和医科大学药物研究所,北京 100050);尹大力(中国医学科学院 中国协和医科大学药物研究所,北京 100050);郭积玉(中国医学科学院 中国协和医科大学药物研究所,北京 100050);梁晓天(中国医学科学院 中国协和医科大学药物研究所,北京 100050) ;龟尾一弥(日本大正制药株式会社创药研究所,大宫 330);关口喜功(日本大正制药株式会社创药研究所,大宫 330)
关键词:Sinenxan A;10位结构修饰紫杉醇衍生物;抗肿瘤试验;微管蛋白聚合试验
中国药物化学杂志000105 摘 要:为了寻找高效低毒、抗瘤谱广、综合性能好又不依赖自然资源的新一代紫杉醇类抗癌药,以组织培养得到的紫杉烷sinenxan A为最初起始原料,以紫杉烷中间体(3)和(16)为合成原料合成了10位为羰基、羟基、甲氧基乙酸酯、苄氧基乙酸酯、羟乙酸酯等共6个新的14β-侧链紫杉醇衍生物.并对目标化合物进行了抗肿瘤体外试验和微管蛋白聚合试验.结果表明所有化合物对KB细胞的IC50>10 μg,在浓度为10~5 μmol/L时对微管蛋白无聚合作用.说明分子的10位结构修饰对活性无明显影响.
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Synthesis and Their Antitumor Activities of C10-Modified
Taxol Derivatives with 14β-Side Chain
Liu Ruiwu
(Institute of Materia Medica,Chinese Academy of Medical
Sciences & Peking Union Medical College,Beijing 100050)
Yin Dali
(Institute of Materia Medica,Chinese Academy of Medical
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Sciences & Peking Union Medical College,Beijing 100050)
Guo Jiyu
Liang Xiaotian
(Institute of Materia Medica,Chinese Academy of Medical
Sciences & Peking Union Medical College,Beijing 100050)
Sekiguchi Yoshinori
(Taisho Pharmaceutical Co.Ltd.403 Yoshino-Cho 1-Chome Ohmiya-shi,Saitama,330,Japan)
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Kameo Kazuya
(Taisho Pharmaceutical Co.Ltd.403 Yoshino-Cho 1-Chome Ohmiya-shi,Saitama,330,Japan)
Abstract:In order to develop a new generation of taxol-like anticancer agents with fewer side effects,improved activity,superior pharmacological properties and broad antitumor specffum,six new C10-modified Taxol derivatives with a 14β-side chain,including C10-oxo,hydroxy,methoxyacetate,benzyloxyacetate and hydroxyacetate,were synthesized from taxane intermediates (3) and (16) respectively,which were derived from sinenxan A,a biosynthetic taxane.All the target compounds were tested in a tubulin assembly assay.and in an in vitro cytotoxicity assay (KB cell line).Compared with taxol,they showed significantly decreased activity in the cytotoxicity assay in vitro against KB.In the tubulin assembly assay they did not show any activity at 10 μmol/L.This demonstrated that the modification at C10 position did not have obvious effects on anticancer activity and was similar to the structure activity relationship of the Taxol SAR.
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Key words;sinenxan A;C10-modified Taxol derivatives with 14β-side chain; in vitro cytotoxicity assay;tubulin assembly assay▲
紫杉醇(Taxol,1)〔1〕是近十多年来出现的治疗晚期乳腺癌、卵巢癌等疗效最好的药物之一,现已成为治疗这两种癌症的临床一线用药.它的作用机理独特〔2〕、化学结构新颖复杂,已引起人们的广泛关注.但紫杉醇也存在水溶性差、对某些癌症无效、易产生多药耐受性等缺点.目前紫杉醇临床用药只能靠从植物中直接提取,或由植物中含量较高的10-deacetyl baccatin Ⅲ半合成获得.由于该植物生长缓慢,且这两条途径都易造成自然资源的破坏.因此,寻找高效低毒、抗瘤谱广、综合性能好又不依赖自然资源的新一代紫杉醇类抗癌药具有重要意义.
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1 合成路线设计
Sinenxan A(SI-A,2)〔3〕是由南方红豆杉愈创组织培养得到的紫杉烷化合物(干重可达2%),具有14β-含氧基团和与紫杉醇母核类似的骨架,而无相应的1,7,9,13位含氧基团,为进行结构修饰、寻找新的抗癌药提供了可以不依赖自然资源的原料.因此,围绕SI-A母核进行了系统的结构修饰,合成了一系列14β-侧链紫杉醇衍生物〔4~6〕.同时作为对SI-A进行系统结构修饰研究的一部分,还对其10位进行结构改造,考察10位基团的极性变化、亲疏水性改变以及空间效应对活性的影响,合成了10位为羰基、羟基、甲氧基乙酸酯、苄氧基乙酸酯、羟乙酸酯等共6个新的14β-侧链紫杉醇衍生物.目标化合物的合成路线分别见图1和图2.

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a)PhCO2H,DCC,4-PP,PhMe,80℃;b)LHMDS,THF,AcCl,0℃;c)KOH,MeOH;d)TESCl,imidazole,DMF,0℃;
e)KOH,MeOH;f)10,DCC,DMAP,PhMe;g)11,LHMDS,THF,0℃;h)HCl,EtOH
Fig.1 The synthetic route for target compounds (13) and (15)

a)TPAP,NMO,CH2Cl2;b)HCl,EtOH;c)10,DCC,DMAP,PhMe;d)HCl,EtOH;
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e)MeOCH2COCl,pyridine;f)TBAF,THF;g)BnOCH2COCl,pyridine;h)H2,Pd(OH)2,MeOH
Fig.2 The synthetic route for target compounds (19),(22),(25) and (26)
从SI-A出发经7步反应可以顺利得到起始原料(3)〔7〕.由于化合物(3)的4位羟基空间位阻大于2位,在二环己基碳二亚胺(DCC)和4-吡咯烷基吡啶(4-pyrrolidinopyridine,4-PP)作用下,选择性苯甲酰化得到(4).在夺质子能力很强的lithium bis(trimethylsilyl)amide(LHMDS)作用下,以乙酰氯作为酰化剂得到(5).用氢氧化钾水解化合物(5)的10位乙酸酯,选择性不高,除得到所需的化合物(6)外,还得到(7)〔6〕以及多羟基化合物.用TES(三乙基氯硅)保护(6)的10位羟基,随后水解14位乙酸酯得到化合物(9).在DCC和4-二甲胺基吡啶(DMAP)作用下,(9)与侧链酸(10)偶联后,用稀盐酸同时去除ee(乙氧基乙基)和TES保护基得到目标化合物(13).(9)与用ee保护的β-内酰胺侧链(11)偶联〔8〕,再用稀盐酸同时去除ee和TES保护基则得到另一个目标化合物(15).
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目标化合物(19),(22),(25),(26)的合成见图2.由紫杉烷中间体(16)〔5〕出发,参照Holton的方法〔9〕、用tetrapropylammonium perruthenate(TPAP)/N-methylmorpholine N-oxide(NMO)氧化得到(17),(17)用稀盐酸脱去TES保护基后,与带ee保护基的侧链酸(10)偶联,再用稀盐酸去除ee得到目的物(19).中间体(16)直接进行酰化后,采用合成(19)的类似方法,即先去除14位TES保护基,再与侧链酸(10)偶联,最后脱去ee得到化合物(22)和(25).不同之处在于改用四丁基氟化胺(TBAF:tetrabutylammonium fluoride)去除TES.由于用稀盐酸去除TES,反应时间长,常常需要数天时间才能反应完全,而用TBAF仅需几个小时,二者收率相当.以氢氧化钯为催化剂,化合物(25)经常压氢化得到目的物(26).
所有化合物的结构都经1H-NMR,13C-NMR,FAB-MS,元素分析或高分辨质谱验证.
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将(13),(15),(19),(22),(25)和(26)共6个化合物进行了体外肿瘤细胞抑制试验(MTT法)和微管蛋白聚合试验(浊度测定法)〔6〕.药理结果表明,这6个化合物对人口腔癌细胞(KB)的IC50>10 mg/L,在浓度为10 μmol/L时对微管蛋白无聚合作用.而紫杉醇对人口腔癌细胞的IC50为2.59 mg/L,在10 μmol/L时能促进微管蛋白聚合.从药理结果可以看出,目标化合物的细胞毒活性比紫杉醇低3个数量级.此外还可以看出10位基团的改变对这类化合物的活性无明显影响,表明分子的北部基团对活性的贡献不大,这与紫杉醇的构效关系相似.
从分子结构对比看,目标分子的侧链处于14β-位而不是13α-位,并且缺乏紫杉醇相应的1位羟基,这可能是导致化合物活性差的主要原因.有关研究正在进一步进行中.
2 实验部分
, http://www.100md.com 熔点用Yanaco显微熔点仪测定,温度未经校正.核磁共振仪:Bruker AM 500,Jeol JNM-A 500或JNM-LA 500,TMS为内标,所用溶剂均为CDCl3(无水K2CO3处理).质谱仪:Jeol JMS-700.元素分析仪:Perkin Elmer 2400.柱色谱用硅胶为日本Wako Gel 60(63~200 μm).侧链酸(10),(11)分别按文献〔10,8〕方法制备.
2.1 4-羟基化合物(4)的制备
将化合物(3)2.40 g(5.498 mmol)和DCC 22.69 g(109.96 mmol)溶于甲苯150 mL中,加入4-PP 1.63 g(10.996 mmol)和苯甲酸10.07 g(82.47 mmol),升温至80℃搅拌18 h.冷至室温,过滤,滤液通过一短硅胶柱,乙酸乙酯洗脱,浓缩得粗品,经硅胶柱色谱,乙醚-己烷(7∶1→9∶1)洗脱得产物(4)2.32 g,收率:78%,白色固体,mp 229~230℃.FAB-MS(m-NBA+KI)m/z:579(M+K+);1H-NMR δ:8.01(d,J=7.3 Hz,2H,Ph-H),7.58(t,J=7.3 Hz,1H,Ph-H),7.46(t,J=8.0 Hz,2H,Ph-H),5.97(dd,J=12.2,5.5 Hz,1H,10-H),5.83(dd,J=9.5,5.2 Hz,1H,14-H),5.74(dd,J=5.5,2.5 Hz,1H,2-H),4.72(dd,J=8.5,2.4Hz,1H,5-H),4.26(d,J=8.2 Hz,1H,20-H),4.10(d,J=8.2 Hz,1H,20-H),3.04(br s,1H,4-OH),2.69(dd,J=18.9,9.5 Hz,1H,13-H),2.46(dd,J=18.9,5.2 Hz,1H,13-H),2.44(dd,J=14.9,12.2 Hz,1H,9-H),2.11(m,1H,6-H),2.09(d,J=5.5 Hz,1H,3-H),2.05(s,3H,Ac),1.95(m,1H,6-H),1.93(s,3H,Ac),1.92(s,3H,18-CH3),1.85(d,J=2.5 Hz,1H,1-H),1.71(s,3H,19-CH3),1.62(m,1H,7-H),1.56(dd,J=14.9,5.5 Hz,1H,9-H),1.52(m,1H,7-H),1.28(s,3H,17-CH3),1.15(s,3H,16-CH3);13C-NMR(125 MHz)δ:170.1,170.2,165.5,135.9,135.7,133.4,129.9,129.7,128.6,87.9,81.0,76.1,72.0,70.1,69.2,58.1,46.7,45.0,38.7,37.9,36.6,35.1,32.0,27.2,25.5,21.8,21.5,21.4,21.1;元素分析C31H40O8,计算值(%):C 68.87,H 7.46;实测值(%):C 68.83,H 7.50.
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2.2 4-乙酸酯化合物(5)的制备
将化合物(4)2.20 g(4.069 mmol)溶于四氢呋喃80 mL,氮气保护下于0℃加入LHMDS 6.2 mL(6.2 mmol,1.0 mol/L四氢呋喃溶液),0℃搅拌1 h后,滴加乙酰氯0.53 mL(7.44 mmol),反应液继续搅拌2 h后,加入饱和氯化铵水溶液70 mL终止反应.用乙酸乙酯提取(200 mL×3),酯层依次用饱和碳酸氢钠水溶液、饱和氯化钠水溶液洗涤,无水硫酸钠干燥,过滤,滤液浓缩,残余物用硅胶柱色谱纯化,己烷-丙酮(4∶1→1∶1)洗脱,回收原料(4)680 mg,得化合物(5)850 mg,收率:36%(按69%转化率计算,收率为52%),白色固体,mp 249~250℃.FAB-MS(m-NBA+KI)m/z:621(M+K+);1H-NMR δ:2.41(s,3H,4-Ac);13C-NMR δ:170.8,22.2;元素分析C33H42O9,计算值(%):C 68.02,H 7.27;实测值(%):C 68.01,H 7.27.
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2.3 化合物(6)和(7)的制备
将化合物(5)230 mg(0.394 mmol)溶于四氢呋喃8 mL和甲醇3 mL的混合溶剂中,加入2 mol/L氢氧化钾水溶液0.987 mL(1.973 mmol),室温搅拌4 h后,用5%盐酸中和.将反应液浓缩,残余物用乙酸乙酯50 mL提取,饱和氯化钠水溶液洗涤,无水硫酸钠干燥,过滤,滤液浓缩,残余物用硅胶柱色谱纯化,用己烷-乙醚(3∶1→1∶3)洗脱得到化合物(6)107 mg,收率:48%;化合物(7)54 mg,收率:24%.化合物(6)为白色固体,mp 250~252℃.EI-MS m/z:541(M+H+);1H-NMR δ:5.03(ddd,J=12.2,5.5,3.0 Hz,1H,10-H);13C-NMR δ:170.9,170.2,165.4,25.4,22.2,21.6,21.3,20.5;元素分析C31H40O8,计算值(%):C 68.87,H 7.46;实测值(%):C 68.74,H 7.47.
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2.4 化合物(8)的制备
将化合物(6)240 mg(0.4439 mmol)溶于N,N-二甲基甲酰胺3.5 mL,在0℃,氮气保护下滴加三乙基氯硅烷(TES-Cl)372 μL(2.219 mmol),0℃反应40 min.将反应液倒入20 g碎冰中,搅拌0.5 h后,用乙酸乙酯提取(30 mL×3),酯层用饱和氯化钠水溶液洗涤,无水硫酸钠干燥,过滤,滤液浓缩,残余物用硅胶柱色谱纯化,用己烷-乙酸乙酯(10∶1→8∶1)洗脱得化合物(8)289 mg,收率:99%.白色固体,mp 71~73℃.FAB-MS(m-NBA)m/z:655(M+H+);1H-NMR δ:0.97(t,J=8.0 Hz,9H,TES-CH3),0.60(q,J=8.0 Hz,6H,TES-CH2);13C-NMR δ:7.0,5.1;元素分析C37H54O8Si,计算值(%):C 67.86,H 8.31;实测值(%):C 67.61,H 8.31.
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2.5 化合物(9)的制备
化合物(8)289 mg(0.441 mmol)溶于甲醇14.5 mL中,加入2 mol/L氢氧化钠水溶液2.2 mL(4.4 mmol),室温搅拌9 h,冰箱放置过夜.反应液用5%盐酸中和后减压浓缩,残余液用乙酸乙酯50 mL提取,酯层用饱和氯化钠水溶液洗涤,无水硫酸钠干燥,过滤,滤液浓缩,残余物用硅胶柱色谱纯化,用己烷-乙酸乙酯(7∶1→3∶1)洗脱回收原料(8)40 mg,得到化合物(9)195 mg,收率:72%(按86%转化率计算,收率为84%).白色固体,mp 207~208℃;FAB-MS(m-NBA)m/z:613(M+H+);1H-NMR δ:4.19(br,dd,J=12.1,7.3 Hz,1-H,14-H);13C-NMR δ:169.6,165.2;元素分析C35H52O7Si,计算值(%):C 68.59,H 8.55;实测值(%):C 68.31,H 8.70.
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2.6 化合物(12)的制备
将化合物(9)75 mg(0.122 mmol)和DCC 101 mg(0.489 mmol)溶于甲苯4 mL中,加入DMAP 22 mg(0.183 mmol)和侧链酸(10)175 mg(0.489 mmol),在氮气保护下,室温搅拌23 h后,将反应液通过一短硅胶柱,用乙酸乙酯洗脱,洗脱液浓缩得到粗品,粗品再次用硅胶柱色谱纯化,用己烷-乙醚(1∶1)洗脱,回收原料(9)35 mg,得到化合物(12)(一对差向异构体)55 mg,收率:47%(按53%转化率计算,收率为89%).
2.7 化合物(13)的制备
将化合物(12)45 mg(0.047 mmol)溶于乙醇20 mL中,加入0.5%盐酸水溶液2.3 mL,室温搅拌9 h,反应液用饱和碳酸氢钠水溶液中和,减压浓缩,残余物用乙酸乙酯30 mL提取,酯层用饱和氯化钠水溶液洗涤,无水硫酸钠干燥,过滤,滤液浓缩,残余物用硅胶柱色谱纯化,己烷-丙酮(3∶1)洗脱得到化合物(13)34 mg,收率:94%.白色固体,mp 149~151℃.FAB-MS(m-NBA)m/z:766(M+H+);1H-NMR δ:8.08(d,J=7.4 Hz,2H,Ph-H),7.72(d,J=7.4 Hz,2H,Ph-H),7.54(t,J=8.5 Hz,2H,Ph-H),7.45(m,4H,Ph-H),7.33(m,4H,Ph-H),7.27(m,1H,Ph-H),6.87(d,J=9.1 Hz,1H,NH),5.66(dd,J=9.1,1.8 Hz,1H,3′-H),5.42(dd,J=9.2,4.9 Hz,1H,14-H),4.45(dd,J=4.3,1.8 Hz,1H,2′-H),3.11(d,J=4.2 Hz,1H,2′-OH);13C-NMR δ:171.9,170.5,166.6,165.3,138.4,134.1,133.4,133.3,131.9,129.9,129.8,128.8,128.7,128.5,128.0,127.0,126.8,84.9,83.3,76.6,73.1,72.5,71.0,67.2,57.3,54.6,48.0,41.9,37.9,37.5,37.1,35.4,32.4,27.5,25.2,22.1,21.5,20.4;高分辨质谱(C45H51NO10):计算值804.3149(M+K+);测定值804.3177.
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2.8 化合物(14)的制备
将化合物(9)65 mg(0.106 mmol)溶于四氢呋喃3.5 mL中,于-45℃滴加LHMDS 159 μL(0.159 mmol,1.0 mol/L的四氢呋喃溶液),然后在此温度下滴加侧链酸(11)的四氢呋喃溶液(64 mg,0.191 mmol,溶于3.5 mL四氢呋喃),将反应液升温到0℃,并维持在0℃搅拌20 min后,加入饱和氯化铵水溶液终止反应.用乙酸乙酯40 mL提取,酯层用饱和氯化钠水溶液洗涤,无水硫酸钠干燥,过滤,滤液浓缩,残余物用硅胶柱色谱纯化,用己烷-乙醚(1∶1)洗脱得到化合物(14)(一对差向异构体)82 mg,收率:82%.
2.9 化合物(15)的制备
将化合物(14)80 mg(0.084 mmol)溶于乙醇15 mL中,加入0.5%盐酸水溶液1.5 mL,室温搅拌8 h,反应液用饱和碳酸氢钠水溶液中和,减压浓缩,残余物用乙酸乙酯30 mL提取,酯层用饱和氯化钠水溶液洗涤,无水硫酸钠干燥,过滤,滤液浓缩,残余物用硅胶柱色谱纯化,己烷-丙酮(3∶1)洗脱得到化合物(15)53 mg,收率:83%.白色固体,mp 139~142℃.FAB-MS(m-NBA)m/z:800(M+K+);1H-NMR δ:8.06(d,J=8.3 Hz,2H,Ph-H),7.57(t,J=7.4 Hz,1H,Ph-H),7.45(t,J=7.4 Hz,2H,Ph-H),7.25(m,5H,Ph-H),5.73(dd,J=6.1,3.1 Hz,1H,2-H),5.41(t,J=7.0 Hz,1H,14-H),5.36(br.d,J=9.7 Hz,1H,NH),5.13(d,J=9.7 Hz,1H,3′-H),5.03(dd,J=11.6,5.2Hz,1H,10-H),4.96(d,J=8.8 Hz,1H,5-H),4.36(dd,J=8.0 Hz,1H,20-H),4.29(br d,J=8.0 Hz,1H,2′-H),4.09(d,J=8.0 Hz,1H,20-H),3.03(d,J=4.0 Hz,1H,2′-H),2.76(d,J=6.1 Hz,1H,3-H),2.49(m,3H,9-H+2×13-H),2.44(s,3H,4-Ac),2.22(m,1H,6-H),1.95(m,3H,6-H+7-H+1-H),1.83(s,3H,18-CH3),1.81(s,3H,19-CH3),1.63(dd,J=14.6,5.2 Hz,1H,9-H),1.56(m,2H,10-OH+7-H),1.41〔s,9H,(CH3)3C〕,1.39(s,3H,17-CH3),1.24(s,3H,16-CH3);13C-NMR δ:171.9,170.7,165.3,154.9,139.0,138.6,133.5,133.3,129.8,129.7,128.6,127.7,126.6,85.0,83.3,79.8,76.5,73.4,72.4,71.1,67.2,57.3,55.7,48.1,42.0,38.1,37.5,37.1,35.5,32.4,30.9,28.3,27.7.25.3,22.3,21.5,20.4;高分辨质谱C43H55NO11,计算值:800.3412(M+K+);测定值:800.3422.
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2.10 化合物(17)的制备
将化合物(16)200 mg(0.326 mmol)和NMO 153 mg(1.305 mmol)溶于二氯甲烷20 mL中,加入TPAP 11 mg(0.0326 mmol),室温搅拌4 h,将反应液直接上硅胶柱,用己烷-丙酮(9∶1→7∶1)洗脱,得到化合物(17)175 mg,收率:88%.白色固体,mp 150~152℃;FAB-MS(m-NBA)m/z:611(M+H+);1H-NMR δ:8.15(d,J=7.3 Hz,2H,Ph-H),7.62(t,J=7.3 Hz,1H,Ph-H),7.49(t,J=7.9 Hz,2H,Ph-H),5.85(dd,J=6.1,2.5 Hz,1H,2-H),4.95(d,J=7.9 Hz,1H,5-H),4.52(d,J=8.5 Hz,1H,20-H),4.26(dd,J=7.9,4.3 Hz,1H,14-H),4.15(d,J=8.6 Hz,1H,20-H),3.06(d,J=15.8 Hz,1H,9-H),2.83(d,J=6.0 Hz,1H,3-H),2.46(m,2H,2×13-H),2.33(d,J=15.8 Hz,1H,9-H),2.31(s,3H,4-Ac),2.17(m,1H,6-H),1.99(d,J=2.5 Hz,1H,1-H),1.84(m,1H,6-H),1.80(s,3H,18-CH3),1.71(m,1H,7-H),1.61(m,1H,7-H),1.54(s,3H,19-CH3),1.40(s,3H,17-CH3),1.17(s,3H,16-CH3),0.74(t,J=8.1 Hz,9H,TES-CH3),0.41(m,6H,TES-CH2);13C-NMR δ:203.4,169.8,165.2,144.2,137.5,133.5,130.0,129.5,128.4,85.3,83.6,76.5,71.3,66.7,59.1,58.7,42.5,42.3,39.2,36.6,35.7,31.2,27.3,27.0,22.4,21.5,20.7,6.7,4.9;元素分析C35H50O7Si,计算值(%):C 68.82,H 8.25;实测值(%):C 68.84,H 8.34.
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2.11 化合物(18)的制备
将化合物(17)100 mg(0.1673 mmol)溶于乙醇25 mL中,加入0.5%盐酸水溶液2.5 mL,室温搅拌4 d.反应液用饱和碳酸氢钠水溶液中和后减压浓缩,残余物用乙酸乙酯30 mL提取,酯层用饱和氯化钠水溶液洗涤,无水硫酸钠干燥,过滤,滤液浓缩,残余物用硅胶柱色谱纯化,己烷-乙酸乙酯(1∶1)洗脱,得到化合物(18)75 mg,收率:92%.白色无定形固体.FAB-MS(m-NBA)m/z:497(M+H+);1H-NMR δ:1.55(s,4H,14-OH+19-CH3);元素分析C29H36O7,计算值(%):C 70.14,H 7.31;实测值(%):C 70.41,H 7.52.
2.12 化合物(19)的制备
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按照制备合物(14)的方法,将化合物(18)与侧链酸(10)偶联,随后用0.5%盐酸脱去ee保护基得到化合物(19),两步收率为82%.白色固体,mp 138~141℃.FAB-MS(m-NBA)m/z:764(M+H+);1H-NMR δ:8.11(dd,J=8.5,1.2 Hz,2H,Ph-H),7.72(dd,J=8.2,1.2 Hz,2H,Ph-H),7.55(m,2H,Ph-H),7.46(m,4H,Ph-H),7.34(m,4H,Ph-H),7.28(m,1H,Ph-H),6.85(d,J=9.4 Hz,1H,NH),5.67(dd,J=9.4,2.1 Hz,1H,3′-H),4.48(dd,J=4.3,2.2 Hz,1H,2′-H),3.14(d,J=4.3 Hz,1H,2′-OH);13C-NMR δ:202.7,171.9,170.7,166.6,165.3,143.9,138.3,136.9,133.6,131.9,130.0,129.5,128.8,128.8,128.7,128.6,128.0,127.1,127.0,126.9,85.1,83.0,76.3,74.1,73.1,70.7,58.7,56.0,54.6.42.5,39.2,37.2,36.6,35.5,30.6,27.2,26.1,22.1,21.7,20.8;高分辨质谱C45H49NO10,计算值:802.2993(M+K+);测定值:802.3012.
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2.13 化合物(20)的制备
将化合物(16)100 mg(0.163 mmol)溶于吡啶5 mL中,于0℃下滴加甲氧基乙酰氯(methoxyacetyl chloride)75 μL(0.815 mmol),室温搅拌1 h后,加入碎冰2 g终止反应,反应液用乙酸乙酯30 mL稀释,然后用5%盐酸洗涤,再分别用饱和氯化钠水溶液、饱和碳酸氢钠水溶液、饱和氯化钠水溶液洗涤,无水硫酸钠干燥,过滤,滤液浓缩,残余物用硅胶柱色谱纯化,己烷-乙酸乙酯(4∶1)洗脱得到化合物(20)91 mg,收率:81%.白色固体,mp 54~56℃.FAB-MS(m-NBA+KI)m/z:723(M+K+);1H-NMR δ:8.12(d,J=7.3 Hz,2-H,Ph-H),7.62(t,J=7.9 Hz,1H,Ph-H),7.49(t,J=8.0 Hz,2H,Ph-H),6.11(dd,J=12.2,5.5 Hz,1H,10-H),4.02(q,JAB=16.5 Hz,2H,CH3OCH2COO),3.47(s,3H,CH3O);13C-NMR δ:169.6,169.5,165.2,137.1,134.4,133.4,130.0,129.7,128.4,85.2,83.7,76.6,71.5,71.0,66.4,60.5,59.4,45.0.43.1,42.1,37.5,37.4,35.2,32.5,27.5,25.7,22.4,20.3,6.7,5.0;元素分析C38H56O9Si,计算值(%):C 66.64,H 8.24;实测值(%):C 66.90,H 8.28.
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2.14 化合物(21)的制备
化合物(20)90 mg(0.1314 mmol)溶于四氢呋喃5 mL中,加入TBAF 394 μL(0.394 mmol,1.0 mol/L四氢呋喃溶液),室温搅拌5 h后,用乙酸乙酯5 mL稀释,减压浓缩,残余物再溶于乙酸乙酯30 mL,酯层用饱和氯化钠水溶液洗涤,无水硫酸钠干燥,过滤,滤液浓缩,残余物用硅胶柱色谱纯化,己烷-乙酸乙酯(1∶1)洗脱得到化合物(21)68 mg,收率:91%.白色无定形固体.FAB-MS(m-NBA+KI)m/z:609(M+K+);1H-NMR δ:1.42(br s,1H,14-OH);元素分析C32H42O9,计算值(%):C 67.35,H 7.42;实测值(%):C 67.55,H 7.28.
2.15 化合物(22)的制备
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按照制备化合物(14)的方法,将化合物(21)与侧链酸(10)偶联,随后用0.5%盐酸脱去ee保护基得到化合物(22),两步收率为81%.白色固体,mp 133~135℃.FAB-MS(m-NBA)m/z:838(M+H+);1H-NMR δ:8.07(dd,J=8.5,1.2 Hz,2H,Ph-H),7.71(dd,J=8.5,1.2Hz,2H,Ph-H),7.55(m,2H,Ph-H),7.44(m,4H,Ph-H),7.32(m,4H,Ph-H),7.25(m,1H,Ph-H),6.86(d,J=9.2 Hz,1H,NH),5.65(dd,J=9.2,2.4 Hz,1H,3′-H),4.45(dd,J=4.3,2.5 Hz,1H,2′-H),4.02(q,JAB=16.5 Hz,2H,CH3OCH2COO),3.47(s,3H,CH3O),3.13(d,J=4.3 Hz,1H,2′-OH);13C-NMRδ:171.9,170.5,169.4,166.6,165.3,138.4,136.4,134.6,134.0,133.5,131.9,129.9,129.7,128.8,128.7,128.6,128.0,127.0,126.8,84.9,83.1,76.4,73.1,72.3,70.8,70.6,70.1,59.5,57.2,54.6,45.0,42.2,37.9,37.3,35.2,31.9,27.4,25.3,22.0,21.5.20.3;高分辨质谱C48H55NO12,计算值:876.3361(M+K+);测定值:876.3391.
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2.16 化合物(23)的制备
将化合物(16)100 mg(0.163 mmol)溶于吡啶7 mL中,于0℃下滴加苄氧基乙酰氯(benzyloxyacetyl chloride)180 μL(0.228 mmol),室温搅拌1 h后,加入碎冰3 g终止反应,反应液用乙酸乙酯50 mL稀释,然后用5%盐酸洗涤,再分别用饱和氯化钠水溶液、饱和碳酸氢钠水溶液、饱和氯化钠水溶液洗涤,无水硫酸钠干燥,过滤,滤液浓缩,残余物用硅胶柱色谱纯化,己烷-乙酸乙酯(7∶1)洗脱得到化合物(23)145 mg,收率:83%.白色固体,mp 52~54℃.FAB-MS(m-NBA+KI)m/z:723(M+K+);1H-NMR δ:8.13(d,J=7.9 Hz,2H,Ph-H),7.59(t,J=7.3 Hz,1H,Ph-H),7.47(t,J=7.9 Hz,2H,Ph-H),7.38(m,4H,Ph-H),7.30(m,1H,Ph-H),4.66(q,JAB=11.6 Hz,2H,PhCH2O),4.10(q,JAB=16.3 Hz,2H,BnOCH2COO);13C-NMR与结构相符;元素分析C44H60O9Si,计算值(%):C 69.44,H 7.95;实测值(%):C 69.24,H 8.02.
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2.17 化合物(24)的制备
与制备化合物(21)的方法相同,将化合物(23)用TBAF脱去TES保护基团顺利得到化合物(24),收率:82%.白色固体,mp 87~89℃.FAB-MS(m-NBA+KI)m/z:685(M+K+);1H-NMR和13C-NMR与结构相符;元素分析C38H46O9,计算值(%):C 70.57,H 7.17;实测值(%):C 70.75,H 7.37.
2.18 化合物(25)的制备
按照制备化合物(14)的方法,将化合物(24)与侧链酸(10)偶联,随后用0.5%盐酸脱去ee保护基得到化合物(25),两步收率为73%.白色固体,mp 114~116℃.FAB-MS(m-NBA)m/z:914(M+H+);1H-NMR δ:8.08(dd,J=8.5,1.2 Hz,2H,Ph-H),7.71(dd,J=8.5,1.2 Hz,1H,Ph-H),7.54(m,2H,Ph-H),7.44(m,4H,Ph-H),7.40~7.25(m,10H,Ph-H),6.86(d,J=9.2 Hz,1H,NH),5.65(dd,J=9.1,1.8 Hz,1H,3′-H),4.45(dd,J=4.3,1.9 Hz,1H,2′-H),3.12(d,J=4.3 Hz,1H,2′-OH);13C-NMR与结构相符;高分辨质谱C54H59NO12,计算值:952.3674(M+K+);测定值:952.3701.
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2.19 化合物(26)的制备
将化合物(25)66 mg(0.0722 mmol)溶于甲醇6.5 mL中,加入氢氧化钯13 mg,常压氢化14 h.过滤,滤液浓缩,残余物用硅胶柱色谱纯化,己烷-乙酸乙酯(3∶2)洗脱得到化合物(26)53 mg,收率:89%.白色固体,mp 148~150℃.FAB-MS(m-NBA)m/z:824(M+H+);1H-NMR δ:8.07(dd,J=8.4,1.3 Hz,2H,Ph-H),7.72(d,J=8.5 Hz,2H,Ph-H),7.55(m,2H,Ph-H),7.45(m,4H,Ph-H),7.32(m,4H,Ph-H),7.26(m,1H,Ph-H),6.86(d,J=9.4 Hz,1H,NH),5.65(dd,J=9.3,2.0 Hz,1H,3′-H),4.46(dd,J=4.1,2.3 Hz,1H,2′-H),4.14(qd,J=17.0,5.9 Hz,2H,HOCH2COO),3.12(d,J=4.1 Hz,1H,2′-OH);13C-NMR δ:172.4,171.9,170.6,166.7,165.3,138.4,136.7,134.4,134.0,133.5,131.9,129.9,129.6,128.8,128.7,128.6,128.0.127.0,126.8,84.9,83.1,76.4.73.1,72.2,71.6,70.7,60.8,57.1,54.6,45.0,42.2,37.9,37.3,35.3,31.9,27.4,25.4,22.1,21.5,20.3;高分辨质谱C47H53NO12,计算值:862.3204(M+K+);测定值:862.3232.
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致谢:本项目得到日本大正制药株式会社资助.起始原料sinenxan A由中国医学科学院、中国协和医科大学药物研究所生物合成室朱蔚华研究组提供.
参考文献:
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收稿日期:1999-07-19, 百拇医药
单位:刘瑞武(中国医学科学院 中国协和医科大学药物研究所,北京 100050);尹大力(中国医学科学院 中国协和医科大学药物研究所,北京 100050);郭积玉(中国医学科学院 中国协和医科大学药物研究所,北京 100050);梁晓天(中国医学科学院 中国协和医科大学药物研究所,北京 100050) ;龟尾一弥(日本大正制药株式会社创药研究所,大宫 330);关口喜功(日本大正制药株式会社创药研究所,大宫 330)
关键词:Sinenxan A;10位结构修饰紫杉醇衍生物;抗肿瘤试验;微管蛋白聚合试验
中国药物化学杂志000105 摘 要:为了寻找高效低毒、抗瘤谱广、综合性能好又不依赖自然资源的新一代紫杉醇类抗癌药,以组织培养得到的紫杉烷sinenxan A为最初起始原料,以紫杉烷中间体(3)和(16)为合成原料合成了10位为羰基、羟基、甲氧基乙酸酯、苄氧基乙酸酯、羟乙酸酯等共6个新的14β-侧链紫杉醇衍生物.并对目标化合物进行了抗肿瘤体外试验和微管蛋白聚合试验.结果表明所有化合物对KB细胞的IC50>10 μg,在浓度为10~5 μmol/L时对微管蛋白无聚合作用.说明分子的10位结构修饰对活性无明显影响.
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Synthesis and Their Antitumor Activities of C10-Modified
Taxol Derivatives with 14β-Side Chain
Liu Ruiwu
(Institute of Materia Medica,Chinese Academy of Medical
Sciences & Peking Union Medical College,Beijing 100050)
Yin Dali
(Institute of Materia Medica,Chinese Academy of Medical
, 百拇医药
Sciences & Peking Union Medical College,Beijing 100050)
Guo Jiyu
Liang Xiaotian
(Institute of Materia Medica,Chinese Academy of Medical
Sciences & Peking Union Medical College,Beijing 100050)
Sekiguchi Yoshinori
(Taisho Pharmaceutical Co.Ltd.403 Yoshino-Cho 1-Chome Ohmiya-shi,Saitama,330,Japan)
, 百拇医药
Kameo Kazuya
(Taisho Pharmaceutical Co.Ltd.403 Yoshino-Cho 1-Chome Ohmiya-shi,Saitama,330,Japan)
Abstract:In order to develop a new generation of taxol-like anticancer agents with fewer side effects,improved activity,superior pharmacological properties and broad antitumor specffum,six new C10-modified Taxol derivatives with a 14β-side chain,including C10-oxo,hydroxy,methoxyacetate,benzyloxyacetate and hydroxyacetate,were synthesized from taxane intermediates (3) and (16) respectively,which were derived from sinenxan A,a biosynthetic taxane.All the target compounds were tested in a tubulin assembly assay.and in an in vitro cytotoxicity assay (KB cell line).Compared with taxol,they showed significantly decreased activity in the cytotoxicity assay in vitro against KB.In the tubulin assembly assay they did not show any activity at 10 μmol/L.This demonstrated that the modification at C10 position did not have obvious effects on anticancer activity and was similar to the structure activity relationship of the Taxol SAR.
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Key words;sinenxan A;C10-modified Taxol derivatives with 14β-side chain; in vitro cytotoxicity assay;tubulin assembly assay▲
紫杉醇(Taxol,1)〔1〕是近十多年来出现的治疗晚期乳腺癌、卵巢癌等疗效最好的药物之一,现已成为治疗这两种癌症的临床一线用药.它的作用机理独特〔2〕、化学结构新颖复杂,已引起人们的广泛关注.但紫杉醇也存在水溶性差、对某些癌症无效、易产生多药耐受性等缺点.目前紫杉醇临床用药只能靠从植物中直接提取,或由植物中含量较高的10-deacetyl baccatin Ⅲ半合成获得.由于该植物生长缓慢,且这两条途径都易造成自然资源的破坏.因此,寻找高效低毒、抗瘤谱广、综合性能好又不依赖自然资源的新一代紫杉醇类抗癌药具有重要意义.
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1 合成路线设计
Sinenxan A(SI-A,2)〔3〕是由南方红豆杉愈创组织培养得到的紫杉烷化合物(干重可达2%),具有14β-含氧基团和与紫杉醇母核类似的骨架,而无相应的1,7,9,13位含氧基团,为进行结构修饰、寻找新的抗癌药提供了可以不依赖自然资源的原料.因此,围绕SI-A母核进行了系统的结构修饰,合成了一系列14β-侧链紫杉醇衍生物〔4~6〕.同时作为对SI-A进行系统结构修饰研究的一部分,还对其10位进行结构改造,考察10位基团的极性变化、亲疏水性改变以及空间效应对活性的影响,合成了10位为羰基、羟基、甲氧基乙酸酯、苄氧基乙酸酯、羟乙酸酯等共6个新的14β-侧链紫杉醇衍生物.目标化合物的合成路线分别见图1和图2.
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a)PhCO2H,DCC,4-PP,PhMe,80℃;b)LHMDS,THF,AcCl,0℃;c)KOH,MeOH;d)TESCl,imidazole,DMF,0℃;
e)KOH,MeOH;f)10,DCC,DMAP,PhMe;g)11,LHMDS,THF,0℃;h)HCl,EtOH
Fig.1 The synthetic route for target compounds (13) and (15)
a)TPAP,NMO,CH2Cl2;b)HCl,EtOH;c)10,DCC,DMAP,PhMe;d)HCl,EtOH;
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e)MeOCH2COCl,pyridine;f)TBAF,THF;g)BnOCH2COCl,pyridine;h)H2,Pd(OH)2,MeOH
Fig.2 The synthetic route for target compounds (19),(22),(25) and (26)
从SI-A出发经7步反应可以顺利得到起始原料(3)〔7〕.由于化合物(3)的4位羟基空间位阻大于2位,在二环己基碳二亚胺(DCC)和4-吡咯烷基吡啶(4-pyrrolidinopyridine,4-PP)作用下,选择性苯甲酰化得到(4).在夺质子能力很强的lithium bis(trimethylsilyl)amide(LHMDS)作用下,以乙酰氯作为酰化剂得到(5).用氢氧化钾水解化合物(5)的10位乙酸酯,选择性不高,除得到所需的化合物(6)外,还得到(7)〔6〕以及多羟基化合物.用TES(三乙基氯硅)保护(6)的10位羟基,随后水解14位乙酸酯得到化合物(9).在DCC和4-二甲胺基吡啶(DMAP)作用下,(9)与侧链酸(10)偶联后,用稀盐酸同时去除ee(乙氧基乙基)和TES保护基得到目标化合物(13).(9)与用ee保护的β-内酰胺侧链(11)偶联〔8〕,再用稀盐酸同时去除ee和TES保护基则得到另一个目标化合物(15).
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目标化合物(19),(22),(25),(26)的合成见图2.由紫杉烷中间体(16)〔5〕出发,参照Holton的方法〔9〕、用tetrapropylammonium perruthenate(TPAP)/N-methylmorpholine N-oxide(NMO)氧化得到(17),(17)用稀盐酸脱去TES保护基后,与带ee保护基的侧链酸(10)偶联,再用稀盐酸去除ee得到目的物(19).中间体(16)直接进行酰化后,采用合成(19)的类似方法,即先去除14位TES保护基,再与侧链酸(10)偶联,最后脱去ee得到化合物(22)和(25).不同之处在于改用四丁基氟化胺(TBAF:tetrabutylammonium fluoride)去除TES.由于用稀盐酸去除TES,反应时间长,常常需要数天时间才能反应完全,而用TBAF仅需几个小时,二者收率相当.以氢氧化钯为催化剂,化合物(25)经常压氢化得到目的物(26).
所有化合物的结构都经1H-NMR,13C-NMR,FAB-MS,元素分析或高分辨质谱验证.
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将(13),(15),(19),(22),(25)和(26)共6个化合物进行了体外肿瘤细胞抑制试验(MTT法)和微管蛋白聚合试验(浊度测定法)〔6〕.药理结果表明,这6个化合物对人口腔癌细胞(KB)的IC50>10 mg/L,在浓度为10 μmol/L时对微管蛋白无聚合作用.而紫杉醇对人口腔癌细胞的IC50为2.59 mg/L,在10 μmol/L时能促进微管蛋白聚合.从药理结果可以看出,目标化合物的细胞毒活性比紫杉醇低3个数量级.此外还可以看出10位基团的改变对这类化合物的活性无明显影响,表明分子的北部基团对活性的贡献不大,这与紫杉醇的构效关系相似.
从分子结构对比看,目标分子的侧链处于14β-位而不是13α-位,并且缺乏紫杉醇相应的1位羟基,这可能是导致化合物活性差的主要原因.有关研究正在进一步进行中.
2 实验部分
, http://www.100md.com 熔点用Yanaco显微熔点仪测定,温度未经校正.核磁共振仪:Bruker AM 500,Jeol JNM-A 500或JNM-LA 500,TMS为内标,所用溶剂均为CDCl3(无水K2CO3处理).质谱仪:Jeol JMS-700.元素分析仪:Perkin Elmer 2400.柱色谱用硅胶为日本Wako Gel 60(63~200 μm).侧链酸(10),(11)分别按文献〔10,8〕方法制备.
2.1 4-羟基化合物(4)的制备
将化合物(3)2.40 g(5.498 mmol)和DCC 22.69 g(109.96 mmol)溶于甲苯150 mL中,加入4-PP 1.63 g(10.996 mmol)和苯甲酸10.07 g(82.47 mmol),升温至80℃搅拌18 h.冷至室温,过滤,滤液通过一短硅胶柱,乙酸乙酯洗脱,浓缩得粗品,经硅胶柱色谱,乙醚-己烷(7∶1→9∶1)洗脱得产物(4)2.32 g,收率:78%,白色固体,mp 229~230℃.FAB-MS(m-NBA+KI)m/z:579(M+K+);1H-NMR δ:8.01(d,J=7.3 Hz,2H,Ph-H),7.58(t,J=7.3 Hz,1H,Ph-H),7.46(t,J=8.0 Hz,2H,Ph-H),5.97(dd,J=12.2,5.5 Hz,1H,10-H),5.83(dd,J=9.5,5.2 Hz,1H,14-H),5.74(dd,J=5.5,2.5 Hz,1H,2-H),4.72(dd,J=8.5,2.4Hz,1H,5-H),4.26(d,J=8.2 Hz,1H,20-H),4.10(d,J=8.2 Hz,1H,20-H),3.04(br s,1H,4-OH),2.69(dd,J=18.9,9.5 Hz,1H,13-H),2.46(dd,J=18.9,5.2 Hz,1H,13-H),2.44(dd,J=14.9,12.2 Hz,1H,9-H),2.11(m,1H,6-H),2.09(d,J=5.5 Hz,1H,3-H),2.05(s,3H,Ac),1.95(m,1H,6-H),1.93(s,3H,Ac),1.92(s,3H,18-CH3),1.85(d,J=2.5 Hz,1H,1-H),1.71(s,3H,19-CH3),1.62(m,1H,7-H),1.56(dd,J=14.9,5.5 Hz,1H,9-H),1.52(m,1H,7-H),1.28(s,3H,17-CH3),1.15(s,3H,16-CH3);13C-NMR(125 MHz)δ:170.1,170.2,165.5,135.9,135.7,133.4,129.9,129.7,128.6,87.9,81.0,76.1,72.0,70.1,69.2,58.1,46.7,45.0,38.7,37.9,36.6,35.1,32.0,27.2,25.5,21.8,21.5,21.4,21.1;元素分析C31H40O8,计算值(%):C 68.87,H 7.46;实测值(%):C 68.83,H 7.50.
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2.2 4-乙酸酯化合物(5)的制备
将化合物(4)2.20 g(4.069 mmol)溶于四氢呋喃80 mL,氮气保护下于0℃加入LHMDS 6.2 mL(6.2 mmol,1.0 mol/L四氢呋喃溶液),0℃搅拌1 h后,滴加乙酰氯0.53 mL(7.44 mmol),反应液继续搅拌2 h后,加入饱和氯化铵水溶液70 mL终止反应.用乙酸乙酯提取(200 mL×3),酯层依次用饱和碳酸氢钠水溶液、饱和氯化钠水溶液洗涤,无水硫酸钠干燥,过滤,滤液浓缩,残余物用硅胶柱色谱纯化,己烷-丙酮(4∶1→1∶1)洗脱,回收原料(4)680 mg,得化合物(5)850 mg,收率:36%(按69%转化率计算,收率为52%),白色固体,mp 249~250℃.FAB-MS(m-NBA+KI)m/z:621(M+K+);1H-NMR δ:2.41(s,3H,4-Ac);13C-NMR δ:170.8,22.2;元素分析C33H42O9,计算值(%):C 68.02,H 7.27;实测值(%):C 68.01,H 7.27.
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2.3 化合物(6)和(7)的制备
将化合物(5)230 mg(0.394 mmol)溶于四氢呋喃8 mL和甲醇3 mL的混合溶剂中,加入2 mol/L氢氧化钾水溶液0.987 mL(1.973 mmol),室温搅拌4 h后,用5%盐酸中和.将反应液浓缩,残余物用乙酸乙酯50 mL提取,饱和氯化钠水溶液洗涤,无水硫酸钠干燥,过滤,滤液浓缩,残余物用硅胶柱色谱纯化,用己烷-乙醚(3∶1→1∶3)洗脱得到化合物(6)107 mg,收率:48%;化合物(7)54 mg,收率:24%.化合物(6)为白色固体,mp 250~252℃.EI-MS m/z:541(M+H+);1H-NMR δ:5.03(ddd,J=12.2,5.5,3.0 Hz,1H,10-H);13C-NMR δ:170.9,170.2,165.4,25.4,22.2,21.6,21.3,20.5;元素分析C31H40O8,计算值(%):C 68.87,H 7.46;实测值(%):C 68.74,H 7.47.
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2.4 化合物(8)的制备
将化合物(6)240 mg(0.4439 mmol)溶于N,N-二甲基甲酰胺3.5 mL,在0℃,氮气保护下滴加三乙基氯硅烷(TES-Cl)372 μL(2.219 mmol),0℃反应40 min.将反应液倒入20 g碎冰中,搅拌0.5 h后,用乙酸乙酯提取(30 mL×3),酯层用饱和氯化钠水溶液洗涤,无水硫酸钠干燥,过滤,滤液浓缩,残余物用硅胶柱色谱纯化,用己烷-乙酸乙酯(10∶1→8∶1)洗脱得化合物(8)289 mg,收率:99%.白色固体,mp 71~73℃.FAB-MS(m-NBA)m/z:655(M+H+);1H-NMR δ:0.97(t,J=8.0 Hz,9H,TES-CH3),0.60(q,J=8.0 Hz,6H,TES-CH2);13C-NMR δ:7.0,5.1;元素分析C37H54O8Si,计算值(%):C 67.86,H 8.31;实测值(%):C 67.61,H 8.31.
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2.5 化合物(9)的制备
化合物(8)289 mg(0.441 mmol)溶于甲醇14.5 mL中,加入2 mol/L氢氧化钠水溶液2.2 mL(4.4 mmol),室温搅拌9 h,冰箱放置过夜.反应液用5%盐酸中和后减压浓缩,残余液用乙酸乙酯50 mL提取,酯层用饱和氯化钠水溶液洗涤,无水硫酸钠干燥,过滤,滤液浓缩,残余物用硅胶柱色谱纯化,用己烷-乙酸乙酯(7∶1→3∶1)洗脱回收原料(8)40 mg,得到化合物(9)195 mg,收率:72%(按86%转化率计算,收率为84%).白色固体,mp 207~208℃;FAB-MS(m-NBA)m/z:613(M+H+);1H-NMR δ:4.19(br,dd,J=12.1,7.3 Hz,1-H,14-H);13C-NMR δ:169.6,165.2;元素分析C35H52O7Si,计算值(%):C 68.59,H 8.55;实测值(%):C 68.31,H 8.70.
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2.6 化合物(12)的制备
将化合物(9)75 mg(0.122 mmol)和DCC 101 mg(0.489 mmol)溶于甲苯4 mL中,加入DMAP 22 mg(0.183 mmol)和侧链酸(10)175 mg(0.489 mmol),在氮气保护下,室温搅拌23 h后,将反应液通过一短硅胶柱,用乙酸乙酯洗脱,洗脱液浓缩得到粗品,粗品再次用硅胶柱色谱纯化,用己烷-乙醚(1∶1)洗脱,回收原料(9)35 mg,得到化合物(12)(一对差向异构体)55 mg,收率:47%(按53%转化率计算,收率为89%).
2.7 化合物(13)的制备
将化合物(12)45 mg(0.047 mmol)溶于乙醇20 mL中,加入0.5%盐酸水溶液2.3 mL,室温搅拌9 h,反应液用饱和碳酸氢钠水溶液中和,减压浓缩,残余物用乙酸乙酯30 mL提取,酯层用饱和氯化钠水溶液洗涤,无水硫酸钠干燥,过滤,滤液浓缩,残余物用硅胶柱色谱纯化,己烷-丙酮(3∶1)洗脱得到化合物(13)34 mg,收率:94%.白色固体,mp 149~151℃.FAB-MS(m-NBA)m/z:766(M+H+);1H-NMR δ:8.08(d,J=7.4 Hz,2H,Ph-H),7.72(d,J=7.4 Hz,2H,Ph-H),7.54(t,J=8.5 Hz,2H,Ph-H),7.45(m,4H,Ph-H),7.33(m,4H,Ph-H),7.27(m,1H,Ph-H),6.87(d,J=9.1 Hz,1H,NH),5.66(dd,J=9.1,1.8 Hz,1H,3′-H),5.42(dd,J=9.2,4.9 Hz,1H,14-H),4.45(dd,J=4.3,1.8 Hz,1H,2′-H),3.11(d,J=4.2 Hz,1H,2′-OH);13C-NMR δ:171.9,170.5,166.6,165.3,138.4,134.1,133.4,133.3,131.9,129.9,129.8,128.8,128.7,128.5,128.0,127.0,126.8,84.9,83.3,76.6,73.1,72.5,71.0,67.2,57.3,54.6,48.0,41.9,37.9,37.5,37.1,35.4,32.4,27.5,25.2,22.1,21.5,20.4;高分辨质谱(C45H51NO10):计算值804.3149(M+K+);测定值804.3177.
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2.8 化合物(14)的制备
将化合物(9)65 mg(0.106 mmol)溶于四氢呋喃3.5 mL中,于-45℃滴加LHMDS 159 μL(0.159 mmol,1.0 mol/L的四氢呋喃溶液),然后在此温度下滴加侧链酸(11)的四氢呋喃溶液(64 mg,0.191 mmol,溶于3.5 mL四氢呋喃),将反应液升温到0℃,并维持在0℃搅拌20 min后,加入饱和氯化铵水溶液终止反应.用乙酸乙酯40 mL提取,酯层用饱和氯化钠水溶液洗涤,无水硫酸钠干燥,过滤,滤液浓缩,残余物用硅胶柱色谱纯化,用己烷-乙醚(1∶1)洗脱得到化合物(14)(一对差向异构体)82 mg,收率:82%.
2.9 化合物(15)的制备
将化合物(14)80 mg(0.084 mmol)溶于乙醇15 mL中,加入0.5%盐酸水溶液1.5 mL,室温搅拌8 h,反应液用饱和碳酸氢钠水溶液中和,减压浓缩,残余物用乙酸乙酯30 mL提取,酯层用饱和氯化钠水溶液洗涤,无水硫酸钠干燥,过滤,滤液浓缩,残余物用硅胶柱色谱纯化,己烷-丙酮(3∶1)洗脱得到化合物(15)53 mg,收率:83%.白色固体,mp 139~142℃.FAB-MS(m-NBA)m/z:800(M+K+);1H-NMR δ:8.06(d,J=8.3 Hz,2H,Ph-H),7.57(t,J=7.4 Hz,1H,Ph-H),7.45(t,J=7.4 Hz,2H,Ph-H),7.25(m,5H,Ph-H),5.73(dd,J=6.1,3.1 Hz,1H,2-H),5.41(t,J=7.0 Hz,1H,14-H),5.36(br.d,J=9.7 Hz,1H,NH),5.13(d,J=9.7 Hz,1H,3′-H),5.03(dd,J=11.6,5.2Hz,1H,10-H),4.96(d,J=8.8 Hz,1H,5-H),4.36(dd,J=8.0 Hz,1H,20-H),4.29(br d,J=8.0 Hz,1H,2′-H),4.09(d,J=8.0 Hz,1H,20-H),3.03(d,J=4.0 Hz,1H,2′-H),2.76(d,J=6.1 Hz,1H,3-H),2.49(m,3H,9-H+2×13-H),2.44(s,3H,4-Ac),2.22(m,1H,6-H),1.95(m,3H,6-H+7-H+1-H),1.83(s,3H,18-CH3),1.81(s,3H,19-CH3),1.63(dd,J=14.6,5.2 Hz,1H,9-H),1.56(m,2H,10-OH+7-H),1.41〔s,9H,(CH3)3C〕,1.39(s,3H,17-CH3),1.24(s,3H,16-CH3);13C-NMR δ:171.9,170.7,165.3,154.9,139.0,138.6,133.5,133.3,129.8,129.7,128.6,127.7,126.6,85.0,83.3,79.8,76.5,73.4,72.4,71.1,67.2,57.3,55.7,48.1,42.0,38.1,37.5,37.1,35.5,32.4,30.9,28.3,27.7.25.3,22.3,21.5,20.4;高分辨质谱C43H55NO11,计算值:800.3412(M+K+);测定值:800.3422.
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2.10 化合物(17)的制备
将化合物(16)200 mg(0.326 mmol)和NMO 153 mg(1.305 mmol)溶于二氯甲烷20 mL中,加入TPAP 11 mg(0.0326 mmol),室温搅拌4 h,将反应液直接上硅胶柱,用己烷-丙酮(9∶1→7∶1)洗脱,得到化合物(17)175 mg,收率:88%.白色固体,mp 150~152℃;FAB-MS(m-NBA)m/z:611(M+H+);1H-NMR δ:8.15(d,J=7.3 Hz,2H,Ph-H),7.62(t,J=7.3 Hz,1H,Ph-H),7.49(t,J=7.9 Hz,2H,Ph-H),5.85(dd,J=6.1,2.5 Hz,1H,2-H),4.95(d,J=7.9 Hz,1H,5-H),4.52(d,J=8.5 Hz,1H,20-H),4.26(dd,J=7.9,4.3 Hz,1H,14-H),4.15(d,J=8.6 Hz,1H,20-H),3.06(d,J=15.8 Hz,1H,9-H),2.83(d,J=6.0 Hz,1H,3-H),2.46(m,2H,2×13-H),2.33(d,J=15.8 Hz,1H,9-H),2.31(s,3H,4-Ac),2.17(m,1H,6-H),1.99(d,J=2.5 Hz,1H,1-H),1.84(m,1H,6-H),1.80(s,3H,18-CH3),1.71(m,1H,7-H),1.61(m,1H,7-H),1.54(s,3H,19-CH3),1.40(s,3H,17-CH3),1.17(s,3H,16-CH3),0.74(t,J=8.1 Hz,9H,TES-CH3),0.41(m,6H,TES-CH2);13C-NMR δ:203.4,169.8,165.2,144.2,137.5,133.5,130.0,129.5,128.4,85.3,83.6,76.5,71.3,66.7,59.1,58.7,42.5,42.3,39.2,36.6,35.7,31.2,27.3,27.0,22.4,21.5,20.7,6.7,4.9;元素分析C35H50O7Si,计算值(%):C 68.82,H 8.25;实测值(%):C 68.84,H 8.34.
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2.11 化合物(18)的制备
将化合物(17)100 mg(0.1673 mmol)溶于乙醇25 mL中,加入0.5%盐酸水溶液2.5 mL,室温搅拌4 d.反应液用饱和碳酸氢钠水溶液中和后减压浓缩,残余物用乙酸乙酯30 mL提取,酯层用饱和氯化钠水溶液洗涤,无水硫酸钠干燥,过滤,滤液浓缩,残余物用硅胶柱色谱纯化,己烷-乙酸乙酯(1∶1)洗脱,得到化合物(18)75 mg,收率:92%.白色无定形固体.FAB-MS(m-NBA)m/z:497(M+H+);1H-NMR δ:1.55(s,4H,14-OH+19-CH3);元素分析C29H36O7,计算值(%):C 70.14,H 7.31;实测值(%):C 70.41,H 7.52.
2.12 化合物(19)的制备
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按照制备合物(14)的方法,将化合物(18)与侧链酸(10)偶联,随后用0.5%盐酸脱去ee保护基得到化合物(19),两步收率为82%.白色固体,mp 138~141℃.FAB-MS(m-NBA)m/z:764(M+H+);1H-NMR δ:8.11(dd,J=8.5,1.2 Hz,2H,Ph-H),7.72(dd,J=8.2,1.2 Hz,2H,Ph-H),7.55(m,2H,Ph-H),7.46(m,4H,Ph-H),7.34(m,4H,Ph-H),7.28(m,1H,Ph-H),6.85(d,J=9.4 Hz,1H,NH),5.67(dd,J=9.4,2.1 Hz,1H,3′-H),4.48(dd,J=4.3,2.2 Hz,1H,2′-H),3.14(d,J=4.3 Hz,1H,2′-OH);13C-NMR δ:202.7,171.9,170.7,166.6,165.3,143.9,138.3,136.9,133.6,131.9,130.0,129.5,128.8,128.8,128.7,128.6,128.0,127.1,127.0,126.9,85.1,83.0,76.3,74.1,73.1,70.7,58.7,56.0,54.6.42.5,39.2,37.2,36.6,35.5,30.6,27.2,26.1,22.1,21.7,20.8;高分辨质谱C45H49NO10,计算值:802.2993(M+K+);测定值:802.3012.
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2.13 化合物(20)的制备
将化合物(16)100 mg(0.163 mmol)溶于吡啶5 mL中,于0℃下滴加甲氧基乙酰氯(methoxyacetyl chloride)75 μL(0.815 mmol),室温搅拌1 h后,加入碎冰2 g终止反应,反应液用乙酸乙酯30 mL稀释,然后用5%盐酸洗涤,再分别用饱和氯化钠水溶液、饱和碳酸氢钠水溶液、饱和氯化钠水溶液洗涤,无水硫酸钠干燥,过滤,滤液浓缩,残余物用硅胶柱色谱纯化,己烷-乙酸乙酯(4∶1)洗脱得到化合物(20)91 mg,收率:81%.白色固体,mp 54~56℃.FAB-MS(m-NBA+KI)m/z:723(M+K+);1H-NMR δ:8.12(d,J=7.3 Hz,2-H,Ph-H),7.62(t,J=7.9 Hz,1H,Ph-H),7.49(t,J=8.0 Hz,2H,Ph-H),6.11(dd,J=12.2,5.5 Hz,1H,10-H),4.02(q,JAB=16.5 Hz,2H,CH3OCH2COO),3.47(s,3H,CH3O);13C-NMR δ:169.6,169.5,165.2,137.1,134.4,133.4,130.0,129.7,128.4,85.2,83.7,76.6,71.5,71.0,66.4,60.5,59.4,45.0.43.1,42.1,37.5,37.4,35.2,32.5,27.5,25.7,22.4,20.3,6.7,5.0;元素分析C38H56O9Si,计算值(%):C 66.64,H 8.24;实测值(%):C 66.90,H 8.28.
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2.14 化合物(21)的制备
化合物(20)90 mg(0.1314 mmol)溶于四氢呋喃5 mL中,加入TBAF 394 μL(0.394 mmol,1.0 mol/L四氢呋喃溶液),室温搅拌5 h后,用乙酸乙酯5 mL稀释,减压浓缩,残余物再溶于乙酸乙酯30 mL,酯层用饱和氯化钠水溶液洗涤,无水硫酸钠干燥,过滤,滤液浓缩,残余物用硅胶柱色谱纯化,己烷-乙酸乙酯(1∶1)洗脱得到化合物(21)68 mg,收率:91%.白色无定形固体.FAB-MS(m-NBA+KI)m/z:609(M+K+);1H-NMR δ:1.42(br s,1H,14-OH);元素分析C32H42O9,计算值(%):C 67.35,H 7.42;实测值(%):C 67.55,H 7.28.
2.15 化合物(22)的制备
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按照制备化合物(14)的方法,将化合物(21)与侧链酸(10)偶联,随后用0.5%盐酸脱去ee保护基得到化合物(22),两步收率为81%.白色固体,mp 133~135℃.FAB-MS(m-NBA)m/z:838(M+H+);1H-NMR δ:8.07(dd,J=8.5,1.2 Hz,2H,Ph-H),7.71(dd,J=8.5,1.2Hz,2H,Ph-H),7.55(m,2H,Ph-H),7.44(m,4H,Ph-H),7.32(m,4H,Ph-H),7.25(m,1H,Ph-H),6.86(d,J=9.2 Hz,1H,NH),5.65(dd,J=9.2,2.4 Hz,1H,3′-H),4.45(dd,J=4.3,2.5 Hz,1H,2′-H),4.02(q,JAB=16.5 Hz,2H,CH3OCH2COO),3.47(s,3H,CH3O),3.13(d,J=4.3 Hz,1H,2′-OH);13C-NMRδ:171.9,170.5,169.4,166.6,165.3,138.4,136.4,134.6,134.0,133.5,131.9,129.9,129.7,128.8,128.7,128.6,128.0,127.0,126.8,84.9,83.1,76.4,73.1,72.3,70.8,70.6,70.1,59.5,57.2,54.6,45.0,42.2,37.9,37.3,35.2,31.9,27.4,25.3,22.0,21.5.20.3;高分辨质谱C48H55NO12,计算值:876.3361(M+K+);测定值:876.3391.
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2.16 化合物(23)的制备
将化合物(16)100 mg(0.163 mmol)溶于吡啶7 mL中,于0℃下滴加苄氧基乙酰氯(benzyloxyacetyl chloride)180 μL(0.228 mmol),室温搅拌1 h后,加入碎冰3 g终止反应,反应液用乙酸乙酯50 mL稀释,然后用5%盐酸洗涤,再分别用饱和氯化钠水溶液、饱和碳酸氢钠水溶液、饱和氯化钠水溶液洗涤,无水硫酸钠干燥,过滤,滤液浓缩,残余物用硅胶柱色谱纯化,己烷-乙酸乙酯(7∶1)洗脱得到化合物(23)145 mg,收率:83%.白色固体,mp 52~54℃.FAB-MS(m-NBA+KI)m/z:723(M+K+);1H-NMR δ:8.13(d,J=7.9 Hz,2H,Ph-H),7.59(t,J=7.3 Hz,1H,Ph-H),7.47(t,J=7.9 Hz,2H,Ph-H),7.38(m,4H,Ph-H),7.30(m,1H,Ph-H),4.66(q,JAB=11.6 Hz,2H,PhCH2O),4.10(q,JAB=16.3 Hz,2H,BnOCH2COO);13C-NMR与结构相符;元素分析C44H60O9Si,计算值(%):C 69.44,H 7.95;实测值(%):C 69.24,H 8.02.
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2.17 化合物(24)的制备
与制备化合物(21)的方法相同,将化合物(23)用TBAF脱去TES保护基团顺利得到化合物(24),收率:82%.白色固体,mp 87~89℃.FAB-MS(m-NBA+KI)m/z:685(M+K+);1H-NMR和13C-NMR与结构相符;元素分析C38H46O9,计算值(%):C 70.57,H 7.17;实测值(%):C 70.75,H 7.37.
2.18 化合物(25)的制备
按照制备化合物(14)的方法,将化合物(24)与侧链酸(10)偶联,随后用0.5%盐酸脱去ee保护基得到化合物(25),两步收率为73%.白色固体,mp 114~116℃.FAB-MS(m-NBA)m/z:914(M+H+);1H-NMR δ:8.08(dd,J=8.5,1.2 Hz,2H,Ph-H),7.71(dd,J=8.5,1.2 Hz,1H,Ph-H),7.54(m,2H,Ph-H),7.44(m,4H,Ph-H),7.40~7.25(m,10H,Ph-H),6.86(d,J=9.2 Hz,1H,NH),5.65(dd,J=9.1,1.8 Hz,1H,3′-H),4.45(dd,J=4.3,1.9 Hz,1H,2′-H),3.12(d,J=4.3 Hz,1H,2′-OH);13C-NMR与结构相符;高分辨质谱C54H59NO12,计算值:952.3674(M+K+);测定值:952.3701.
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2.19 化合物(26)的制备
将化合物(25)66 mg(0.0722 mmol)溶于甲醇6.5 mL中,加入氢氧化钯13 mg,常压氢化14 h.过滤,滤液浓缩,残余物用硅胶柱色谱纯化,己烷-乙酸乙酯(3∶2)洗脱得到化合物(26)53 mg,收率:89%.白色固体,mp 148~150℃.FAB-MS(m-NBA)m/z:824(M+H+);1H-NMR δ:8.07(dd,J=8.4,1.3 Hz,2H,Ph-H),7.72(d,J=8.5 Hz,2H,Ph-H),7.55(m,2H,Ph-H),7.45(m,4H,Ph-H),7.32(m,4H,Ph-H),7.26(m,1H,Ph-H),6.86(d,J=9.4 Hz,1H,NH),5.65(dd,J=9.3,2.0 Hz,1H,3′-H),4.46(dd,J=4.1,2.3 Hz,1H,2′-H),4.14(qd,J=17.0,5.9 Hz,2H,HOCH2COO),3.12(d,J=4.1 Hz,1H,2′-OH);13C-NMR δ:172.4,171.9,170.6,166.7,165.3,138.4,136.7,134.4,134.0,133.5,131.9,129.9,129.6,128.8,128.7,128.6,128.0.127.0,126.8,84.9,83.1,76.4.73.1,72.2,71.6,70.7,60.8,57.1,54.6,45.0,42.2,37.9,37.3,35.3,31.9,27.4,25.4,22.1,21.5,20.3;高分辨质谱C47H53NO12,计算值:862.3204(M+K+);测定值:862.3232.
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致谢:本项目得到日本大正制药株式会社资助.起始原料sinenxan A由中国医学科学院、中国协和医科大学药物研究所生物合成室朱蔚华研究组提供.
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收稿日期:1999-07-19, 百拇医药