9299.net
大学生考试网 让学习变简单
当前位置:首页 >> 工学 >>

硕士论文--川芎嗪查尔酮类衍生物的设计、合成及其生物活性研究

硕士论文--川芎嗪查尔酮类衍生物的设计、合成及其生物活性研究


分类号:R9 密级:

单位代码: 学 号:

10422 200913787

厶茹只孥
硕士学位论文
Shandong University

Master’S

Thesis

论文题目:川芎嗪查尔酮类衍生物的设计、合成 及其生物活性研究

DESIGN.SYNTHESIS AND BIOACTIVITY STUDIES OF NOVEL LIGUSTRAZINE.CHALCONE DERIVATIVES

作者姓名:
学院名称: 专业名称: 指导教师:

奎国宝 药堂陵 药物化堂 蔓蔚题教授划箍泳教授

201 2年04月23日

原创性声明
本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下, 独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本 论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。 对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方 式标明。本声明的法律责任由本人承担。

论文作者签名:兰哑



关于学位论文使用授权的声明
本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定,同 意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 版,允许论文被查阅和借阅;本人授权山东大学可以将本学位论 文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、 缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。 (保密论文在解密后应遵守此规定)

论文作者签名:五!』l生导师签名:

目录
中文摘要…………………………………………………………………………………………..5
ABSTRACT……………………..……………………………………….……………………………………………………7

符号说明………………………………………………………………………………………….10 第一节前言……………………………………………………………………………………。1l 1.1抗血小板药物研究进展…………………………...……………………………………12
1.1.1抑制血小板黏附的药物………………………………………………………。12

1.1.2抑制血小板活化的药物………………………………………………………。12
1.1.3抑制血小板聚集的药物…………………………………………………………14

1.2川芎嗪及其衍生物的药理学研究进展……………………………………………….14 1.2.1川芎嗪的心脑血管活性研究进展……………………………………………..15 1.2.2川芎嗪的结构改造及其衍生物的生物活性研究进展…………………………16 1.3查尔酮类化合物的研究进展………………………………………………………….19 1.3.1心脑血管活性……………………………………………………………………20
1.3.2.抗炎活性…………………………………………………………………………。22

1.3.3.抗癌活性………………………………………………………………………….24 1.3.4.抗菌活性…………………………………………………………………………26 1.3.5.抗病毒活性……………………………………………………………………。27 第二节川芎嗪查尔酮类衍生物的设计………………………………………………………。29 2.1设计思想…………………………………………………………………………………29 2.2川芎嗪查尔酮类衍生物的设计…………………………………………………………30 第三节川芎嗪查尔酮类衍生物的合成实验……………………………………………………33 3.1川芎嗪查尔酮类衍生物的合成及其光谱数据………………………………………。33 3.1.1川芎嗪查尔酮类A系列化合物的合成及其光谱数据………………………..33
A系列化合物的光谱数据……………………………………………………………..36

3.1.2川芎嗪查尔酮类B系列目标化合物的合成及其光谱数据…………………。43 B系列化合物的光谱数据…………...………………………………………………。44 3.1.3川芎嗪查尔酮氢化产物C系列化合物的合成路线及其光谱数据…………..50 C系列目标化合物的光谱数据………………………………………………………。50


3.2合成实验结果与讨论……………………………………………………………………53 3.2.1合成实验结果…………………………………………………………………。53
3.2.2讨论……………………………………………………………………………………………………….53

第四节川芎嗪查尔酮类衍生物的活性测定与构效关系分析………………………………。55 4.1抑制血小板聚集的活性实验………………………………………………………….55 4.1.1测定原理…………………………………………………………………………55 4.1.2实验仪器、试剂及实验动物…………………………………………………..55 4.1.3实验方法………………………………………………………………………。56 4.1.4实验结果…………………………………………………………………………57
4.1.5讨论……………………………………………………………………………………………………….62

4.2保护血管内皮细胞氧化损伤的活性实验…………………………………………….63 4.2.1检测方法…………………………………………………………………………63 4.2.2药品与试剂……………………………………………………………………一63 4.2.3实验步骤…………………………………………………………………………64 4.2.4实验结果…………………………………………………………………………64
4.2.5

j对论………………………………………………………………………………………………………。68

第五节总结与展望……………………………………………………………………………。69 参考文献………………………………………………………………………………………….71
驾【谢………………………………………………………………………………………………………………………………76

攻读硕士研究生期间发表论文情况……………………………………………………………80 附录目标化合物的MS、IR、IH NMR解析…………………………………………………81



CATALOGUE

Symbolic Description…………………………………………….……………………………………………………….10 Chapter 1 Introduction……………………………..……………………………………….………………………….1 1 1.1 Development of anti-platelet drugs……………………………………………………………………….1 2 1.1.1 Anti-adhesion drugs………………………………………………………………………………..…1 2 1.1.2 Anti-platelet activity drugs………………………………………….….………………………….1 2 1.1.3 Anti-platelet agraggation drugs…………………………………………………………………..14 1.2 Pharmacology and pharmacokinetics research on ligustrazine……………….………………….14 1.2.1 Recent development in the pharmacology ofligustrazine……………………………….15 1.2.2 Recent development in the pharmacokineties of ligustrazine……………….………….1 6 1.2.3 Recent development in the modification a.nd

activity

of ligustrazine.……………….1 6

1.3 Recent progress in chaleone.…………………………………………….………………………………….19 1.3.1

Cerebroeardiac vascular activity..…………………………………………….………………….20

1.3.2.Anti-inflammation activity…….………………….……………………………………..………..23

1.3.3.Anti-cancer activity………………………………………………….……………………………….24
1.3.4.Antibacterial activity………………...…….………...……………………………….…………….26
1.3.5.Antiviral activity…………………………………………………………………………......………27 Chapter 2 Design of ligustrazine-chaleone derivatives.…..…………………..……………….…………..30 2.1 Design principles………………………………………………………………………………………………..30 2.2 Design of ligustrazine-chalcone derivatives……………………………………………………………3 1 Chapter 3 Synthesis of target compounds…….…………………………………………………………………34 3.I Synthesis ofligustrazine—chalcone derivatives and their IR,1H NMR.ESI-MS data……34 3.I.1 Synthesis of ligustrazine?chalcone A series derivatives and their

lR



H№

ESI-MS data……………………………..…….…………………………………………………….34
The IR,1 HNMR,ESI?MS data of ligustrazine-ehalcone A?series compounds.………….37 3.1.2 Synthesis of ligustrazine-chalcone B series derivatives and

their



1H NlVIR,

ESI-MS data…………..…………….……………………………………………………………..….44

The IR,1 HNMR,ESI-MS

data of ligustrazine?chalcone B-series compounds…………。45


The

IR,1HNMR,ESI.MS

data ofligustrazine-chalcone B?series compounds……….….45

3.1.3 Synthesis of ligustrazine-chalcone C series derivatives and their IlL

1H帆

ESI-MS
The

data……………………….……….…………..……………………………………..………5 1 data ofligustrazine-chalcone C—series

IR,1HNMR,ESI.MS

compounds…………“51

3.2 Results and Discussion....…………………………………….………………......…..…….………………54 3.2.1 ResultS…………………………………………………………………………………………………….54

3.2.2 Discussion…………………………..…….…………….………………….………………….………。55
Chapter 4 Pharmacological activity assay and SAR study……………..…….……………………..…..57 4.1 Anti-platelet aggregation activity assay and SAR study oftarget compounds……………”57 4.1.1 Principle ofthe measuring method………………………………………………………………57 4.1.2 Drugs,reagents and animals……………………………………………………………………….57 4.1.3 Procedure…………………………………………………………………………………………………58 4.1.4 Results…………………………………………………………………………………………………….59 4.1.5 Discussion…………………………………………………………...……………………………...…..64 4.2 Protecting vascular endothelial cells activity assay………………………………….………………65 4.2.1 Principle ofthe measuring method…………………………………………….…………..……65 4.2.2 4.2.3

Drugs

and reagents……………………………………………………………………………………65

Procedure…………………………………..…..…….……………….…………………………………66

4.2.4 Results……………………………………………….….…………….……………...………………….66 4.2.5

Discussion……………………………………………………………………………...........….……。71 prospect..……………….….…...……………….…………………………………??72

Chapter 5 Conclusion and

Reference………………….……………………….…….………………………….………………………………………。74

Acknowledgements.…………..……………...……..…..….....………….……..….……-………-..--........…?……?79
Paper

published during
lH

postgraduate…………………………………………………………………………….80 spectra of target

AppendixⅡk

NMK ESI-MS

compounds……………………………8 l



山东大学硕士学位论文

川芎嗪查尔酮类衍生物的设计、合成及其生物活性研究
专业:药物化学 研究生:李国宁 导师:葛蔚颖教授 刘新泳教授 中文摘要
心脑血管疾病是威胁人类身体健康的常见疾病。据WTO统计,心脑血管疾 病是人类死亡的主要原因,每年全球约有1200多万人死于心脑血管类疾病,占 全球总死亡人数的28%。在我国,由于人们生活方式的改变以及生活水平的上升, 心脑血管类疾病的发生呈现上升的趋势。虽然药物疗法极大的提高了心脑血管疾 病的存活率,但是有关这类疾病的治疗和预后仍然不甚理想。新型的心脑血管药
物的研发仍然是药物研究的热点。 动脉粥样硬化是缺血性心脑血管疾病的重要原因。人们认为血管内皮细胞的

损伤是导致动脉粥样硬化的始动因素,而血小板的活化聚集则在血栓和动脉粥样 硬化的形成过程中扮演了重要的角色。保护血管内皮细胞和抑制血小板的聚集是 治疗缺血性心脑血管疾病的重要方法之一。 川芎嗪(Ligustrazine,Lig)是我国传统中药川芎等的主要有效化学成分,具有 扩张血管,保护血管内皮细胞,抑制血管平滑肌细胞增殖、抑制血小板聚集和血 栓形成的作用。然而川芎嗪在体内代谢迅速,半衰期短,一次给药在体内维持药 效时间仅为几十分钟,重复给药易导致蓄积中毒,且其心脑血管活性较弱。因此, 通过对川芎嗪的结构进行优化修饰,进而开发新型的具有高效、低毒的药物具有 重要的研究价值。 查尔酮类化合物具有舒张血管平滑肌,抗血小板凝聚,抗氧化的作用,对于 人体内的血栓性疾病,过氧化物增多对循环系统的损伤以及心肌缺血再灌注损伤 等都具有一定的保护作用。因此,我们以查尔酮作为结构模型,在保持其基本骨 架的基础上,依据拼合原理和电子等排原理,将川芎嗪结构引入到查尔酮的结构 中,即在川芎嗪的侧链上引入苯环取代的a,13-不饱和酮的结构,设计并合成了


山东大学硕士学位论文

3个系列的化合物,希望能够获得活性更好的新型川芎嗪衍生物。 所设计的化合物均未见报道,化合物的结构通过红外、质谱和氢核磁共振光 谱进行了确证。同时,我们对所合成的化合物进行了初步的活性测定: (1)抑制血小板聚集活性研究。本课题以氯吡格雷和奥扎格雷作为阳性对照 药物,用微量反应板酶标仪比浊法对所合成的化合物进行了抑制血小板聚集的活 性研究,并发现了数个化合物的活性优于阳性对照药物奥扎格雷,如化合物A16.
B7,B9,B1

7的活性显著,且其AI&眦%均大于70%,具有进一步研究的价值。

对这类化合物进行初步的构效关系分析,我们发现:这类化合物中的甲氧基是其
发挥抑制血小板聚集活性的重要基团,且当川芎嗪环取代查尔酮的B环时,大 部分的化合物活性优于川芎嗪取代A环的衍生物。

(2)保护血管内皮细胞的过氧化损伤实验。我们采用了甲基噻唑蓝比色法 (MTT法)测定了所合成的化合物的保护内皮细胞EA.hy926细胞的抗氧化损伤实 验,活性数据显示,化合物A10,A1l,A20,B13的活性较为显著,其促增殖率 都超过了80%,且化合物的ECho分别达到了30.129M,18.459M,37.049M, 26.52肛M,是阳性对照药物硫辛酸活性的2倍以上。对这类化合物进行初步的构
效关系分析,我们发现:A系列化合物中的甲氧基是其发挥保护内皮细胞免受过 氧化氢的氧化损伤作用的重要基团,而B系列由于细胞毒性较大,部分化合物

未能显示出抗氧化损伤的活性。 总之,我们设计并合成了三个系列共47个川芎嗪查尔酮类衍生物,其中的 部分化合物显示了优秀的心脑血管活性,有利于我们进一步的研究和开发新一代 的心脑血管药物。

关键词:川芎嗪,川芎嗪查尔酮衍生物,化学合成,心脑血管活性,抑制血小
板聚集,内皮细胞保护



山东大学硕士学位论文

DESIGN,SYNTHESIS AND BIOACTIVITY STUDIES OF NoVEL LIGUSTRAZINE.CHALCONE DERI、,ATIVES

ABSTRACT
Cerebrocardiac Vascular

Diseases(CVDs)are common
are

diseases that seriously

threaten people’S health.About 12 million people’S death

by CVDs according

to

WTO.In our country,the

incidence of the CVDs is growing because of the upgrade of

the living standard and the changes of the life style.Also the medicinal treatment enhance the survival of the CVDs greatly,the healing and prognosis of the CVDs are still poor.The research drugs
are

and

development of the new kind of cerebrocardiac vascular

still the important strategies for the medical therapy in the world.
reason

Atherosclerosis is the pathological basic and the key CVDs.The damage of endothelial cell is the

of the ischemia

common initiating process in the

development of atherosclerosis,and the active platelet will eventually lead to the thrombus

and

finally atherosclerosis.So,the
are

inhibition

of platelet aggregation

and the

protection of the ischemic tissue ischemia CVDs.
Ligustrazine is the main

the two main approaches for the treatment of

active component of Chinese traditional
structure of

medicine

Ligusticum wallichii Franchat with the chemical

tetramethylpyrazine

(TMP).Currently it

is widely used

in the treatment of coronary atherosclerotic

cardiovascular disease and other ischemic cerebrocardiac vascular diseases.But,its
short half life time and moderate activity limit the
use

of ligustrazine in clinical.So,

the development of the new generation of the ligustrazine derivatives in the treatment of ccrebrocardiac vascular

diseases

is

conspicuous.In

the

structure--activity

relationship(SAR)study

of TMP we found that:the pyrazine ring of TMP is the

pharmacophore which determines its efficacy;while the substituted methyl groups might primarily govem its pharmacokinetics.
Chalcone,one kind of flavone is reported
to

with the

structure

of 1,3?diaryl-2-propen-1-ones。
smooth

have

the

activity of relaxing vascular

muscle(VSM),



山东大学硕士学位论文

anti?-platelet aggregation

and anti?-oxidant,and

is efficacy in the treatment of the

thrombus and ischemic cerebrocardiac vascular diseases.Thus,we hold the basic skeleton of the chalcone ligustrazinyl
as

the

structure

model,and replace the phenyl group by the

group

according to the principle of hybridization derivatives.

and
to

isostere,which acquire

formed

the

ligustrazine-chalcone additive
or

We

hope

the

pharmacologically

synergetic effects to improve anti-CVDs

activity. literature,and

All the newly synthesized compounds have not been reported in their chemical structures were confirmed by IR,。H NMR and ESI?MS. Then,we initially determined the activity of the synthesized

compounds:
aggregation of

(1)Anti-platelet

aggregation

assay:The

anti-platelet

the

compounds was tested using microplate—reader-nephelometry method wim clopidogrel

and ozagrel

as

the positive

contr01.The results

were as following:Several compounds

such as A16,B7,B9,B17 showed higher inhibiting activity than

Ozagrel谢tll
as

the

AIRm缸%more than 70%.Structure activity relationships were summarized
methoxy group is

follows:

important for keeping the anti-platelet activity,and

the activity when

the phenyl B Was replaced by ligustrazinyl group is better than that the phenyl A Was
replaced by ligustrazinyl group.

(2)Protecting vascular

endothelial cells against hyperoxic acute

injury assay:

These

Ligustrazine derivatives have been tested for protecting EA.hy926 cells against

hyperoxic acute results

injury

by

methylthiazolyltetrazolium(MTT)assay.The
compounds
A10,A1 l,A20,B13 present

biological excellent

demonstrated that

cerebrocardiac vascular activities wi吐l ECsovalues of30.12 J.tM,18.45pM,37.04I.tM

and 26.52I.tM,respectively,which
Structure

is 2-fold

than

positive

control

drug lipoic acid.

activity relationships were summarized as follows:methoxy group is for anti-hyperoxic acute
no

important
B is

injury

in series八while some
for tllcir toxicity.

compound

of series

showed
In

anti-hyperoxic acute injury
novel

conclusion,47

Ligustrazine-chalcone

derivatives have been designed

and

synthesized.The
have

preliminary biological results have demonstrated that some

derivatives

better activities than positive

control

drug,which is

significant

in

developing new generation of the Ligustrazine drugs for


treatment

of eerebrocardiac

山东大学硕士学位论文

vascular diseases. Key words:Ligustrazine,Ligustrazine-chalcone Cerebrocardiae vascular derivatives,

Synthesis,
aggregation,

activity,Antiplatelet

Endothelial cell protection



山东大学硕士学位论文

符号说明

ADP AIR AS GP HIE

Adenosine Diphosphat Aggregation Inhibition Rate Artherosclerosis Glycoprotein Hypoxie ischemia encephalopathy 1H-nuclear magnetic
resonance

二磷酸腺苷

聚集抑制率
动脉粥样硬化 血小板膜糖蛋白 新生儿缺氧缺血性脑病 核磁共振氢谱 红外光谱 川I芎嗪

lH-NMR
IR Lig

Infrared absorption spectrum
Ligustrazine

MIRI

Myocardio

Ischemia—reperfusion

心肌缺血再灌注损伤

injury
MTT
PPP PRP TLC

Methyl

thiazolyl tetrazolium assay

甲基噻唑蓝比色法

Platelet.Poor-Plasma

贫血小板血浆
富血小板血浆 薄层层析 四甲基吡嗪

Platelet.硒ch.Plasma
Thin—layer chromatography

TMP

Tetramethylpyrazine
von

vWF

Willebrand

Factor

血管性血友病因子

10

山东大学硕士学位论文

第一节前言
心脑血管疾病是威胁人类身体健康的常见疾病。虽然在过去的几十年,发达 国家的心脑血管类疾病,包括,心脏病,动脉粥样硬化,脑血管疾病,高血压, 以及外周血管疾病的死亡率呈现出逐年下降的趋势,然而,据WTO估计,心脑 血管疾病仍然是人类死亡的主要原因,每年全球约有1200多万人死于心脑血管 类疾病,占全球总死亡人数的28%。虽然,每年心脑血管疾病发作(如心脏病, 中风等)幸存者有2000多万,但这其中,大多数人会有心脑血管疾病复发甚至死 亡的危险。在我国,由于人们生活方式的改变以及生活水平的上升,心脑血管类 疾病的发生呈现上升的趋势。据WTO统计,到2020年,我国每年死于心脑血 管疾病的人数将突破400万。虽然药物疗法极大的提高了心脑血管疾病的存活 率,但是有关这类疾病的治疗和预后仍然不甚理想。新型的心脑血管药物的研发 仍然是药物研究的热点。 动脉粥样硬化是缺血性心脑血管疾病的重要原因。而血小板的活化聚集则在 血栓和动脉粥样硬化的形成过程中扮演了重要的角色。主要有以下几个方面:l、 血小板的激活与活化血小板的循环;2、活化的血小板通过细胞间粘附分子以及 多种血小板分子如糖蛋白IIb.IIIa、CD40分子等与血管内皮发生粘附;3、血小 板诱导分泌细胞因子如肿瘤坏死因子(TNF)、淋巴因子等导致炎症的产生;4、血 管平滑肌在血小板释放出的PDGF作用下发生过度增殖并进一步导致内皮细胞 的损伤。因此,血小板发生不可逆地活化,就会与纤维蛋白原等聚集从而形成血 栓,并进一步导致动脉粥样硬化的发生的。 目前,针对缺血缺氧性心脑血管疾病的治疗主要有两种:一种是溶栓和抗凝, 改善缺血区域的血氧供应;另一种则是保护缺血组织,避免神经元发生兴奋性中 毒而死亡。目前,抗血小板药物已成为治疗此类疾病的中坚药物。这类药物可通 过不同的作用机制来降低血小板的活性,抑制血小板的聚集,并可刺激血管内皮 细胞产生多种维持血管舒张的活性物质如NO、PGl2等。对于缺血性脑血管疾病 的治疗具有重要的意义酯。本论文中综述了近年来抗血小板药物,并对本课题的 先导化合物川芎嗪以及查尔酮的研究进展做了综述。

山东大学硕士学位论文

1.1抗血小板药物研究进展
血小板是诱导动脉粥样硬化疾病产生以及推动动脉粥样硬化发展的重要因 素。动脉粥样硬制6(artherosclerosis,AS)是由多种细胞以及结缔组织、脂质等在动 脉内膜局部形成的不对称性的加厚,目前动脉粥样硬化的发病机制仍然不是很明 确。但人们已经认识到血小板在动脉粥样硬化中扮演了重要的角色1,主要有以 下几个方面:1、血小板的激活与活化血小板的循环;2、活化的血小板通过细胞 问粘附分子以及多种血小板分子如糖蛋白IIb-IIIa、CD40分子等与血管内皮发生 粘附:3、血小板诱导分泌细胞因子如肿瘤坏死因子(TNF)、淋巴因子等导致炎症 的产生;4、血管平滑肌在血小板释放出的PDGF作用下发生过度增殖并进一步 导致内皮细胞的损伤。从而最终导致动脉粥样硬化症状的产生。目前,针对这一 些过程已经有许多化合物应用于临床。 1.1.1抑制血小板黏附的药物 血小板膜糖蛋白(glycoprotein,GP)、胶原以及血管性血友病因子(yon
Willebrand Factor,vWF)是影响血小板黏附的主要因子,其中糖蛋白在促进血小板

的聚集过程中起到黏附受体的作用,而vWF也在血小板的黏附过程中作为必要 因子存在。因此,一些药物可通过抑制GP和vWF从而发挥抑制血小板黏附的
作用。例如单克隆抗体684可抑制GPIb,AJW200可抑制vWF2,此外,我国传

统中药姜黄的有效成分姜黄素也被证明可抑制GPVI从而抑制血小板的黏附聚集


姜黄素

1.1.2抑制血小板活化的药物 当血小板黏附于胶原纤维后,GPVI被激活并促进了ADP和5-羟色胺(5一H13 和血栓素A2(TKA2)的释放,5.HT的存在可导致凝血酶的产生,并可进一步导致 血小板的活化。目前,针对这几个因子已经有数个药物应用于临床。
12

山东大学硕士学位论文

TXA2可与体内的G.蛋白偶联受体结合,从而引起细胞钙内流,并引起血小 板的活化,它还可导致血管收缩。阿司匹林可不可逆地与环氧酶(cox)结合从而 抑制TXA2的生成。近年来,一系列的中药提取物被证明可以抑制TXA2的生成, 如姜黄素,白藜芦醇,阿魏酸4等,奥扎格雷是非可逆的环氧酶抑制剂,本课题 组以奥扎格雷作为先导设计了一系列的川芎嗪阿魏酸醚类化合物,对其研究发现 其中数个化合物也有较好的抑制血小板聚集的活性,如化合物A65。




阿司匹林




血小板表面的嘌呤受体P2Y1,P2Y12可被ADP激活,从而导致血小板的活 化和聚集,其中P2Y12选择性的只在血小板和脑中表达,是药物发挥选择性抑 制血小板聚集的重要的靶点。目前,应用于临床的P2Y12抑制剂有三个:噻氯 吡啶、氯吡格雷和普拉格雷,这三个药物均需要经体内的P450酶代谢生成活性 代谢产物才能发挥抑制血小板聚集的作用。

1∞阪1∞
氯吡格雷 噻氯吡啶 普拉格雷




5.羟色胺(5.HT)除了作为神经递质外,还参与了血小板聚集的过程,它可将 血小板活化的信号放大,并可与5.HT2A受体结合导致血管的收缩,酮色林是目 前己知的抑制能力最强的5.HT2A受体阻滞剂,在体外能够明显的抑制由5.HT 导致的血小板的聚集,然而在对其的临床实验中并没有发现酮色林对动脉粥样硬 化发挥治疗作用。

山东大学硕士学位论文

1.1.3抑制血小板聚集的药物 糖蛋白IIb/IIIa(GPIIb/IIIa)与纤维蛋白原的相互作用生成不溶的纤维蛋白聚 合物是血小板聚集的最后的一个关键的步骤,阿昔单抗是一类单克隆抗体,目前 临床上主要用于粥样斑块切除术及支架植入术的辅助治疗,但是其在体内易引起 过敏反应。替罗非班是一类选择性的GPIIb/Illa受体拮抗剂,目前主要用于ST 段抬高的急性心肌梗死的治疗6。

丹酚殷B

目前,应用于临床的抗血小板药物有很多种,且在临床治疗中发挥了很好的

治疗作用,但是血管栓塞和现有药物的副作用发生率仍较高,有必要进行新的治 疗方法的探讨。在对中药对血小板作用的研究中,人们发现,中药有效成分如丹 酚酸A和B7,姜黄素,川芎嗪等被证明具有抗an,J,板的作用,但其作用机理需 要进一步的研究。

1.2川芎嗪及其衍生物的药理学研究进展
在对于心脑血管疾病的疾病如动脉粥样硬化、血栓、缺血、高血压、高血脂

等的治疗,我国的中药已经进行了几千年的临床实践,疗效确切。其中代表性的 有:川芎,黄芪,葛根,丹参等。中药川芎是伞形科植物川芎的干燥根茎,性温, 味辛,具有活血行气、祛风止痛、开郁燥湿等功效。中医药理论认为川芎“辛香

14

山东大学硕士学位论文

走窜而行气,活血祛瘀以止血,上行头目而祛风,下入血海以调经。并外彻皮毛, 旁通四肢,为血中之气药”。应用现代药理学研究发现,川芎嗪是中药川芎发挥 治疗作用的主要有效成分,其化学结构为四甲基吡嗪(Tetramethylpyrazine,TMP), 对其进一步研究发现,川芎嗪对许多心脑血管疾病如血栓,动脉粥样硬化以及心 肌缺血再灌注和氧化损伤都具有明显的治疗作用。 1.2.1川芎嗪的心脑血管活性研究进展 1.2.1.1川芎嗪对心血管保护的作用 川芎嗪可以通过改善供血以及保护缺血组织两条途径来对缺血性疾病发挥
治疗作用。

川芎嗪改善供血的机制主要有以下几个方面:(1),扩张血管。川芎嗪可提高 血管平滑肌细胞内的cAMP水平并降低细胞内的Ca2+浓度,并可促使舒张血管因 子NO水平的提高以及收缩血管因子内皮素(ET)水平的降低,从而发挥扩张血管 的作用8:(2),保护血管内皮细胞。研究发现,川芎嗪可清除氧自由基,并可激 活钙激活钾通道,加速血管损伤后内皮细胞的自我修复,并可减轻缺血再灌注损 伤9:(3),抑制血管平滑肌细胞增殖。川芎嗪能够显著抑制凝血酶诱导c.myc基因 蛋白的表达,抑制病理性的血管平滑肌细胞增殖造成的管腔狭窄10;(4),抗血小 板聚集和血栓形成。临床研究发现川芎嗪血小板聚集的作用机理较为复杂,主
要有11:(I)抑制血栓素A2(TXA2)的产生并促进前列环素(PGl2)的生成。(II)“钙拮 抗剂”效应:提高血小板内cAMP水平以降低血小板内Ca2+浓度,阻断Ca2+对血 小板的激活。(III)抑制促凝血因子纤溶酶原激活物抑制剂l的表达,发挥促进纤

溶并阻止血栓形成的作用12。此外,川芎嗪还可以影响影响磷脂酰肌醇的代谢, 激活纤溶酶原,并可降低血小板表面活性从而抑制血小板的聚集:(5),降低血液
黏滞度。川芎嗪可以提高红细胞和血小板的表面电荷,促进纤溶活性,并可降低 血液黏度以改善血液流变性13。

川芎嗪的保护缺血组织的机制主要有以下几个方面:(1),抗氧自由基作用。 临床研究中发现,川芎嗪可以降低缺血心肌组织中的丙二醛浓度,并可提高抗氧 化酶如超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH.Px)活性14;(2),阻滞 钙内流。实验中发现,川芎嗪可保护异丙肾上腺素导致的大鼠心肌细胞的核钙转

山东大学硕士学位论文

运功能,且对大鼠心室肌L型钙通道电流也具有明显的抑制作用15;(3),抑制黏 附分子表达。细胞黏附分子(ICAM)的高表达与心脑血管病密切相关。川芎嗪可
通过抑制ICAM.1的表达抑制白细胞和单核巨噬细胞在缺血区域的聚集:此外,

川芎嗪还可通过调节血液中NO水平以及促凋亡蛋白的表达等来对缺血区域的细 胞发挥保护作用16。 1.2.1.2川芎嗪对缺血缺氧性脑病的治疗保护作用 大脑在缺血再灌注后往往会造成脑血管破裂,脑卒中等严重的疾病,对这类 疾病的治疗一直是研究的热点。研究中发现,氧自由基、Ca2+和细胞因子等在缺 血缺氧性脑病的发病过程中起着重要作用。川芎嗪通过以下机制发挥对其的保护 作用:(1),抗脂质过氧化。研究证明:川芎嗪能清除脑组织中的氧自由基,减少 脑中脂质过氧化,增强ATPase活性,并可抑制Ca'+超载,缩短了紊乱物质恢复 稳态的过程,有较好的脑保护效果17;(2),上调bcl.2蛋白的表达。川芎嗪可上 调脑缺血再灌注时bcl.2的表达,抑制细胞凋亡,明显减小脑缺血后的梗死体积 13。(3),影响细胞因子水平。川芎嗪可抑制肿瘤坏死因子(TNF.a)、炎症细胞因子 .8(IL.8)、NF.r,B等细胞因子在脑缺血组织中的表达,发挥明显的脑缺血缺氧的
保护作用19。

1.2.2川芎嗪的结构改造及其衍生物的生物活性研究进展 1.2.2.1川芎嗪酯类衍生物的心脑血管活性研究 川芎嗪在体内的主要代谢方式为氧化代谢。其中,2.羟甲基.3,5,6.三甲基吡 嗪是其重要的活性代谢物之一。药理活性研究发现,2.羟甲基。3,5,6-三甲基吡嗪 能明显提高心肌细胞的耐缺氧能力,并可降低血压及抑制血小板聚集引。 本课题组根据前药原理和拼合原理设计合成了一系N)fl芎嗪酯类衍生物32, 并引入了阿魏酰基、烟酰基等具有良好抗心脑血管疾病活性的药效基团,以期获
得具有良好的心脑血管活性的化合物。在活性测定中发现,这类化合物可有效的

刺激正常人胎儿脐静脉血管内皮细胞(HIWECs)增殖,并可抑制过氧化氢对
HUVECs的损伤作用。其中2.烟酰氧甲基.3,5,6.三甲基吡嗪活性最强,在0.1
mmol/L浓度时的最大增殖率(Pmax%)为88.57%。

16

山东大学硕士学位论文



2.羟甲基.3,5,6.三甲基吡嗪,2.烟酰氧甲基一3,5,6?三甲基吡嗪,2.苯甲酰氧甲基-5羟甲基.3,6.
二甲基吡嗪结构示意图

在上述研究基础上,本课题组合成了另外一个川芎嗪的代谢产物一,5.二
羟甲基.3,6.二甲基吡嗪,并引入了一些具有心脑血管活性的药效团,合成了川芎 嗪双酯类化合物33。并对其进行了活性测定,发现大部分化合物都可对ECV304
细胞的增殖起促进作用。其中,单苯甲酰基取代的化合物2.苯甲酰氧甲基.5羟甲 基.3,6.二甲基吡嗪活性最好,能够显著促进内皮细胞的增殖(O.6 mm01.L一,增值

率为20.70嘲
1.2.2.2川芎嗪醚类衍生物的的心脑血管活性研究 叶云鹏等以川芎嗪为原料,经自由基反应制得2.溴甲基.3,5,6.三甲基吡嗪, 并经烃化反应制得川芎嗪醚类衍生物,对其进行活性测定发现川芎嗪异丙醚的活
性强于川芎嗪34。

本课题组5以奥扎格雷作为先导化合物,合成了一系列由各种取代阿魏酸及 其酯类取代的川芎嗪衍生物,并对其进行了抗氧化损伤和抑制血小板聚集的活性 测定。大部分的化合物有较好的抗氧化损伤和抑制血小板聚集的能力,其中化合
物A'6的抑制血小板聚集的活性最好,IC50达到了0.054 mmol/L,是先导化合物奥 扎格雷的6.7倍(ICs0=0.360 mmol/L),且其抗氧化损伤的活性也强于川芎嗪。


疆X。丫

×疋。

×疋。r∞

川芎嗪异丙醚,化合物A'6,川芎嗪硫辛酸酯的结构示意图 同时,课题组的陈洪飞等还设计了一系列引入心脑血管活性天然产物的醚类 化合物。发现川芎嗪硫辛酸酯显示了优秀的抗氧化损伤活性,能够显著促进过氧 化损伤的HUVECs的增殖,其EC50值为0.004 mmol/L,远高于对照药物川芎嗪
(ICS0=O.600 mmol/L)。

1.2.2.3川芎嗪哌嗪类衍生物的的心脑血管活性研究

17

山东大学硕士学位论文

本课题组以经典的钙离子通道抑制剂氟桂嗪、桂利嗪等药物作为先导化合 物,将川芎嗪、哌嗪环和一些具有心脑血管活性的药物基团(如烟酰基、肉桂基
等)拼合到一起,得到一系列川芎嗪哌嗪衍生物35。

在对川芎嗪酰基哌嗪类衍生物的活性测定中发现,大部分化合物的药理活性
强于对照药物川芎嗪,其中化合物2.(4.乙酰水杨酰基.1.哌嗪基甲基).3,5,6.

三甲基吡嗪显示了优秀的抑制血小板聚集的活性,在其浓度为0.2mmol/L时,血 小板聚集率仅为3.02%,而其脱乙酰化的产物2.(4.水杨酰基.1.哌嗪基甲基).3,

5,6.三甲基吡嗪则显示了显著的抗氧化损伤能力,其EC50达到了6.13洲36。

xX Cj『

Ⅻ八由√N八由ⅪX

在对另一类的川芎嗪烃基哌嗪类的衍生物药理试验中发现,大部分化合物的 药理活性与川芎嗪相比均有所提高。其中化合物2一[4.(4.氯苯基)苯基甲基.1.哌嗪
基甲基]-3,5,6.三甲基吡嗪显示了优秀的抑制血小板聚集的活性,在其浓度为

0.2mmol/L时,血小板聚集率为5.19%,强于对照药物川芎嗪(O.2mmol/L时,血小
板聚集率为7。86%);化合物结构与桂利嗪相似的2.(4.二苯甲基.1.哌嗪基甲基).3,

5,6.三甲基吡嗪则显示了显著的抗氧化损伤能力,其ECs0达NT218.M是对照
药物川芎嗪的2倍37。

1.2.2.4川芎嗪芪类化合物的的心脑血管活性研究
自藜芦醇是一类具有广泛的心脑血管活性如抗血小板聚集、降血压等,本课

题组以其为先导化合物,依据电子等排和拼合原理,以吡嗪环取代白藜芦醇的一 个苯环,得到了川芎嗪芪类衍生物弼。对这类化合物的抗氧化损伤活性测定时发 现:部分化合物的抗氧化损伤活性优于对照药物川芎嗪,其中活性较好的化合物
分别为2.羟基.3.甲氧基,4.硝基和3,4.二甲氧基取代的川芎嗪芪类化合物,其EC50 值均低于0.1 mmol/L。


OCH3/N
ocn3 ocn3

活性较好的川芎嗪芪类衍生物

18

山东大学硕士学位论文

1.2.2.5川芎嗪氘代及盐类衍生物 姜国辉在川芎嗪的甲基上引入了同位素作为代谢开关,以期减缓川芎嗪氧化 代谢过程,增强其药效。并研究了TMP、6D-TMP和12D-TMP的抗血栓以及抑制 血小板聚集的活性。活性结果表明氘代川芎嗪的抗血栓以及抑制血小板聚集的活 性均大于对照药物川芎嗪,其中以12D.TMP的活性最显著39。

×c焱一c。H,3
6D.耶MP

m m

>=<







1 2D-TMP

由于川芎嗪的吡嗪环具有一定的碱性,人们将川芎嗪与阿魏酸、硫酸、丙二 酸、柠檬酸等反应制成盐类,并对其进行了活性测定。其qb)Jl芎嗪阿魏酸盐表现 除了一定的抗血栓和抑制血小板聚集的活性,优于对照药物川芎嗪㈣。这类化 合物还具有一定的清除氧自由基的活性,可清除?OHi02’等,其中以川芎嗪3,5. 二硝基苯甲酸盐的活性最好,其对02。的清除率达到了116.00%39。


x划

伽]2

xX?叫
N02

OH

1.3查尔酮类化合物的研究进展
查尔酮类化合物是一类广泛分布于自然界中的水果、蔬菜、香料、茶以及豆 制品的天然化合物,因其具有广泛的生物活性而引起了人们的兴趣。查尔酮,即 1,3.二苯基.2.丙烯基.1-酮,属于黄酮家族。从结构上讲,查尔酮为两个芳环连接 在三个碳的a,p不饱和酮的两端,从而形成了一个开链的黄酮结构。由于其骨 架较为柔韧,可与多种生物大分子结合从而产生多种生物活性,目前已报道的有 舒张血管平滑肌,抗血小板聚集,抗氧化,抗炎,抗癌,抗菌以及抗病毒作用。 对查尔酮类化合物的结构修饰主要为电子等排替换苯环的结构,或在苯环上引入 不同的取代基,及对不饱和的羰基和双键的修饰以及查尔酮的环化。
5.


查尔酮的化学结构
19

山东大学硕士学位论文

1.3.1心脑血管活性 心脑血管疾病是威胁人类身体健康的常见疾病,是人类死亡的主要原因,在 我国由于人们生活方式的改变以及生活水平的上升,心脑血管类疾病的发生呈现 上升的趋势。心脑血管类疾病的一个重要的病理因素是动脉粥样硬化斑块的形 成。氧化损伤和血小板聚集作为在动脉粥样硬化斑块的形成过程中的两个重要因 素,成为了治疗动脉粥样硬化的重要研究靶点。流行病学研究表明,如果人们摄 入了较多的黄酮类化合物,其心脑血管疾病的发生率会降低。甘草是中国的传统 中药,在中国主要用于胃及十二指肠溃疡,支气管哮喘,食物药物中毒以及湿疹、 荨麻疹等皮肤病的治疗。在对甘草的成分进行分析时,人们分离出了异甘草素,
目前异甘草素主要作为磷酸二酯酶III的抑制剂用于心脑血管疾病的治疗40。生

物活性研究表明,隶属于黄酮类的查尔酮类化合物具有舒张血管平滑肌,抗血小 板凝聚,抗氧化的作用,对于人体内的血栓性疾病,过氧化物增多对循环系统的 损伤以及心肌缺血再灌注损伤等都具有一定的保护作用。 1.3.1.1舒张血管平滑肌 2009年,董晓武41依据支持矢量仪分类模型设计了5个异戊烯化的查尔酮 以及1个烯丙基化的查尔酮,这些化合物对内皮细胞经苯福林前处理的主动脉环 都有很好的舒张血管的作用,其中化合物l和2的活性最好,其舒张血管的活性

分别为10.79M和24.O卅,但化合物2的最大有效率为108%,高于化合物l的
81%。对这一类化合物的构效研究表明,查尔酮类化合物的舒张血管活性与其羟
基的数目及取代位置密切相关,且将异戊烯基更换为烯丙基保持了这类化合物的 活性。

1.3.1.2抗血小板凝集活性 血小板聚集在血栓形成过程中起着重要的作用,在冠状动脉中血小板介导的
血栓形成是血栓性心脑血管疾病的发生与发展中的一个重要因素,例如不稳定心 绞痛,心肌梗塞,中风和外周血管疾病等。因此,抑制血小板的聚集是预防治疗

山东大学硕士学位论文

血栓性心脑血管疾病的有效方法。Lin等42人合成T-]系YU查尔酮类衍生物,并 对其进行了抑制各种因素导致的血小板活性进行测定。研究发现,2’,5’.二羟基 查耳酮的活性较好,可以抑制花生四烯酸及环氧合酶诱导的血小板聚集。其中, 化合物3表现出了较好的抑制环氧合酶诱导的血小板聚集活性,IC50值为2.6肛M。 但是对抑制花生四烯酸诱导的血小板聚集活性较差,推测其可能为抑制血栓烷的 合成从而抑制血栓的形成。还有两个杂环类的查耳酮化合物4,5表现出了较高的 抑制花生四烯酸诱导的血小板聚集活性。IC50值分别为6.6I_tM和7.3“M,推测其 可能为抑制环氧合酶的激活从而抑制血栓的形成。

钆OH O以a轧OH圆钆OH圆
oH OH 3 04 50

H℃孓聪
6 7 8 O 9

Ko等人43同样对2’,5’.二羟基查耳酮的血小板聚集抑制活性进行了研究,发 现300pM大部分化合物能完全抑制花生四烯酸诱导的血小板聚集,如化合物6, 7,且对查耳酮的不饱和双键进行还原后的化合物7对多种因素如花生四烯酸, 胶原和血小板激活因子诱导的血小板聚集均有很好的抑制活性,对其进一步研究 发现,化合物7还具有清除一氧化氮产物和可诱导一氧化氮激酶的活性,有希望 成为一个用于抗血栓和抗氧化的心脑血管药物。 此外,人们还对三羟基查尔酮的抑制血小板聚集活性进行了研究。并发现了 一个活性较好的化合物8,其IC50=15.2:L5.4“M。同时对这类化合物的构效关系 研究发现其活性主要取决于B环上取代基的改变。其上有甲氧基取代时抑制活 性增加,对其进行脱甲基后形成的羟基类查尔酮的抑制活性则会有大幅降低44。
201 1年,Reddy等人”对异戊烯化,烯丙基化以及杂环类的查尔酮进行了

21

山东大学硕士学位论文

合成以及抗血小板聚集活性研究。发现许多杂环(如吡啶,噻吩)类的查尔酮都具 有很好的抑制ADP和胶原诱导的血小板聚集活性。如化合物9,10,11。其浓度为 50pg/na时对血小板聚集的抑制活性均达到了90%以上。 1.3.1.3抗氧化活性 从蝶形花科植物疏叶芽豆的块根玉郎伞中提取得到的玉郎伞查尔酮类单体 化合物12被证明是一种强效的抗氧化化合物,可用来治疗氧化损伤,血栓类疾 病,缺氧和心肌缺血再灌注损伤46。



13:lt=H 12 14:R=4-Cla3

HO



IO

O 15 16:R=-OH 17:R=-OCH3 18:R=-OOCCH3

Go等设计并合成了一系列羟基取代的查耳酮,并对其抗氧化活性进行了评 价。其中化合物13,14的抗氧化能力较好,其总抗氧能力值(TEAC)分别为1.77 和1.96高于阳性对照药物水溶性维生素E(Trolox)的1.00。对这一类查尔酮化合 物的构效关系研究发现,2’,4’.二羟基是对抗氧化活性有利的结构47。 另外一例对查尔酮类化合物的抗氧化研究时发现,保持B环结构不变时, 增加A环上的羟基会使化合物的总抗氧化能力值降低,如化合物15的TEAC值
为6.0a:1.3,高于多羟基的化合物。同时,在对3’位置由异戊二烯类取代的查耳

酮进行活性研究室发现(66.69),发现3’位置的异戊二烯基是其活性基团,去除后 其抗氧化活性明显降低,保持B环结构不变,对A环上的羟基进行烃化取代时, 其活性明显下降。例如化合物16的TEAC值为2.3士0.2,而17和18的TEAC值
分别为1.6-z-0.4和0.6-士0.3档。

1.3.2.抗炎活性 目前,抑制前列腺素E2(PGE2)和--氧化氮(NO)产物被认为是治疗各种炎症

山东大学硕士学位论文

疾病的靶点。大量的NO可能会导致组织细胞的损伤,在风湿性关节炎中,活化 的巨噬细胞会产生大量的NO产物。研究发现,甘草查尔酮A(18)在人体成纤维 细胞中可显著抑制PGE2的生成(tC50=15nM),进一步研究发现,甘草查尔酮A 只对环氧合酶2(COX-2)导致的PGE2的产生有抑制作用,而对环氧合酶I(COX.1) 导致的PGE2的产生没有抑制作用。此外甘草查尔酮A还可调节磷脂酶A2(PLA2) 的活性,并通过IL.1p对前列腺素F2a产物的产生有抑制作用。 Herencia49对一系列的查尔酮类化合物的抗炎活性进行了测定。其中,化合 物20可以显著清除由激活的人类中性粒细胞或次黄嘌呤/黄嘌呤氧化系统 (Hx/xo)产生的过氧负离子,其IC 50分别为0.1和0.3pM。它还可以抑制可诱导 一氧化氮合酶的表达来保护细胞免受氧化应激的损伤。化合物20还可以显著减 少炎症进程中一个重要的因子.肿瘤坏死因子.a(TNF.a)的水平。 Rojas等50对另外一类二甲氨基查尔酮类化合物同样进行了抑制NO和PGE2 产物的研究。发现化合物21,22可显著抑制NO产物并具有剂量依赖性,其IC
50

分别为0.6和0.7ItM,其机制为抑制可诱导一氧化氮合酶和COX.2的表达从而 NO和POE2产物的产生。对其构效关系分析发现无甲氧基,2’,4’二甲氧基化, 三甲氧基化和二氯取代的查尔酮类化合物活性很差甚至没有活性。对化合物22 进一步研究发现,口服25mg/kg的化合物22可显著地抑制由角叉藻聚糖诱导的 炎症小鼠的水肿的形成。Rojas等还对三甲氧基化的查尔酮类化合物对一氧化氮 产物的抑制作用进行了研究,发现化合物23在脂多糖激活的RAW264.7巨噬细 胞中可显著地抑制一氧化氮及PGE2的生成(10I.tM时抑制率达到76.3%),且没有
细胞毒性。

OH

芝MO 由\融/O
CF3 0

^\
O 21

N\

钆∞0、‰①
…。
0\
23 24

22

在对2’羟基类查尔酮的活性研究中发现, 化合物24可以通过抑制细胞粘附

山东大学硕士学位论文

分子的表达从而控制细胞的转移,它可以抑制周围的中性粒细胞粘附于内皮细 胞,并可抑制TNF—fl,或脂多糖导致的白细胞粘附分子的产生。在对其作用机制 研究中发现,化合物24可以抑制TNF.Ⅱ导致的NF.r,B的产生,从而抑制了细胞
间粘附分子.1,血管细胞粘附分子.1和E.选择蛋白的产生从而抑制炎症细胞的

粘附,从而发挥治疗炎症的效果51。 1.3.3.抗癌活性 一直以来,人们认为查尔酮类化合物具有降血糖的功效,可以抑制血糖在体 内的运输从而抑制各种细胞的生长,例如肿瘤细胞。基于这种思想,人们将查尔
酮类化合物应用于肿瘤的治疗。

1.3.3.1微管蛋白抑制作用 1990年,Edwards52第一次提出了查尔酮类化合物可以作为细胞有丝分裂的 抑制剂。他提出,查耳酮与微管蛋白结合后,可以选择性地破坏肿瘤中丰富的血 管系统,切断肿瘤细胞的氧和营养物质的供给从而导致肿瘤细胞的死亡。此后, 大量的查尔酮类衍生物被设计合成用来与微管蛋白相互作用或抑制其装配进入
微管从而发挥抗癌作用。

Babasaheb等53合成了一系列甲氧基查耳酮类衍生物,并对其抗癌活性进行 了测定。发现当查尔酮为2,4.二甲氧基取代(化合物25)时,在10pM水平时对五 种癌症细胞(ACHN,Pantl,Calul,H460和HCTll6)的抑制活性达到了90.95%。 而在B环的4’位引入无论是给电子基团如甲基、甲氧基,还是吸电子基团如氟、 氯、溴等,均使化合物的活性下降,而对A环改为三甲氧基后其活性也会降低。 对其构效关系分析发现,甲氧基是查尔酮类化合物的发挥抗癌活性的必须基团,
但是与其取代位置有关,在查尔酮结构上寻找甲氧基最佳的取代模式是未来的一 个研究方向。

Rose等54人设计合成了一系列的含有一个共价结合部分(covalent.bonding
portion)通过连接部分(1inker portion)结合到查尔酮上的衍生物。连接部分允许化

合物在与微管蛋白或细胞中的其他生物大分子相互作用时,共价结合部分和查尔 酮部分之间能够有最佳的构象。所以,此类化合物保持了查尔酮类化合物的抑制
有丝分裂和抗癌特性。由于且其共价结合部分可以不可逆地结合到微管蛋白或其

山东大学硕士学位论文

他与有丝分裂密切相关的生物大分子上,抑制了药物通过p.糖蛋白泵的外排作用 从而抑制了耐药性的产生。在活性测定中发现,化合物26可以显著地抑制人胰 脏肿瘤细胞系的繁殖(Olso=16nM)。


少晤以伽叶∞
1-3.3.2缺氧可诱导因子.I(HIF.1)抑制作用

肿晤以删

由于肿瘤细胞的高速繁殖且缺乏足够的血管来提供氧,大部分的肿瘤组织是 处于缺氧状态的。此时,缺氧可诱导因子.I(HIF.1)被激活,在转录水平调节数百 个基因的作用,这当中有许多是与癌症的发展密切相关的,包括血管再生,细胞 存活,侵袭和转移,抑制HIF.1可能是治疗肿瘤的一个新的靶点。 2010年,Srinivasan等55设计并合成了查尔酮类化合物可以作为HIF.1的抑 制剂。其中有许多化合物对HIF.1具有很好的抑制活性,如化合物
27(IC50=2.2I.tM),28(ICso=3.11.tM),均显示出微摩尔级别的活性,然而,有关这类

化合物在细胞水平的活性测定尚没有报道。 1.3.3.3基质金属蛋白酶(MMPs)的抑制作用 Kim等56人发现查尔酮类化合物可以抑制基质金属蛋白酶(MMPs)的活性, 特别是胶原蛋白酶和明胶酶亚家族。他们采用了荧光光谱法检测了查尔酮类化合 物对MMPs的抑制活性。并从杆状病毒中克隆制备了MMP.1,MMP-2,MMP.9 和MMP.13。并在检测前用lmM的胶原酶潜酶活化剂对纯化的MMP.1,MMP.2,

MMP-9和MMP-13进行了激活。检测时,加入了50州的查尔酮29,检测结果
发现50“M的查尔酮可对75%的MMP.1,76%的MMP.9以及80%的MMP.2和 MMP.13产生抑制作用。对查尔酮的衍生物进行研究发现,几乎所有的衍生物(如 化合物30)的抑制活性均与查尔酮类似甚至大于其活性。

山东大学硕士学位论文

后来,人们对查尔酮类化合物作为MMPs的抑制剂抑制人脐静脉内皮细胞 (HUVECs)的血管生成进行了测定。发现查尔酮类化合物可以抑制代表内皮细胞

迁移和分化的血管网的形成,用50州的查尔酮29对在基质胶中培养的mⅣECs
进行处理并在37"C孵育8.16 h,发现查尔酮可以通过抑制MMPs显著的抑制血

管生成”。这可能是查尔酮类化合物具有抗肿瘤活性的一个机制。 1.3.4.抗菌活性 细菌感染是危害人体健康的严重课题,从甘草中分离出的查尔酮类化合物甘 草查尔酮A01)和甘草查尔酮B02)被报道对多种细菌如孢杆菌,金黄色葡萄球
菌和藤黄微球菌都具有抑制活性媚。

其中,甘草查尔酮A对革兰氏阳性菌的最小抑菌浓度(MIC)在2-15pg/ml,

例如凝结芽孢杆菌,枯草芽孢杆菌和嗜热芽孢杆菌(MIC=2“咖1)以及产孢梭菌
(MIC=81xg/m1)。在对耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌(MSRA)的活性测定中,甘草 查尔酮A对(0M481,OM505)MSRA株的M1C为161ag/ml,在对(rd和ST28)MSRA 株的MIC为6.25I-tg/ml。对其构效关系研究发现,甘草查尔酮A的4’位的羟基是 其活性的必需基团。当去掉疏水的异戊二烯基则会导致活性的丧失,而引入更长 链的己基基团则导致活性的提高,显示了在5.位的亲脂性基团对于其活性是必要
的58。

肿q科/矗酗0、
O O\ O。








Liaras等59设计并合成了一类A环为噻唑环的查尔酮类衍生物,并对其对多 种细菌如金黄色葡萄球菌,蜡样芽孢杆菌等的抗菌活性进行了测定。发现其中化
合物33的抗菌活性最高,对黄曲微球菌的MIC达到了8.541xg/ml,对其他的一

些细菌的MIC也在34I_tg/ml以内。高于对照药物氨苄西林。Tran等也合成了一

山东大学硕士学位论文

系列的杂环取代的查尔酮类,以呋喃,吡啶和噻吩作为代表。在对金黄色葡萄球 菌,铜绿假单胞菌以及大肠杆菌的抑制活性测定后发现,这类化合物对细菌的抑 制活性并不是很好,大部分化合物在64ttg/ml时对细菌抑制活性不明显,少数化 合物有效果,其中最好的为化合物34,其对金黄色葡萄球菌,铜绿假单胞菌以 及大肠杆菌的MIC为32I.tg/ml。另一类杂环的查尔酮类是将查尔酮的两个苯环同 时用杂环取代,这类化合物对测定的许多细菌包括耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌 都具有很好的活性,其中最有代表性的为化合物35,其对化脓性链球菌,耐甲 氧西林的金黄色葡萄球菌,绿脓杆菌,肺炎链球菌以及大肠杆菌的MIC均达到 了12.5ttg/ml。与对照药物环丙沙星和灰黄霉素一致,显示了优秀的研发前景60。 Chen等61还合成了羧酸类的查尔酮衍生物,其中的大多数化合物对多种革 兰氏阳性菌都有一定的抑制活性,尤其是化合物36,对多种耐药的金黄色葡糖 球菌如MRSA3167,MRSA3506,对喹诺酮耐药的QRSA3505,和QRSA3519 的MIC均达到了21ag/ml。说明查尔酮.罗丹宁.3.羧酸的衍生物具有很好的抗菌活
性。

1.3.5.抗病毒活性 1.3.5.1抗HIV-1活性 查尔酮类化合物对多种病毒如植物病毒和人类病毒均有抑制活性,其活性与 其取代基密切相关。由人免疫缺陷病毒(HIV)导致的获得性免疫综合症(AIDS)自 1980年被发现以来便成为了威胁人类健康的重大疾病。人们发现黄腐醇37是一 个选择性的HIV抑制剂可用于HIV感染的治疗。并发现其作用位点可能为逆转 录后的过程。其对HIV-lp24抗原和逆转录产物的EC50分别为1.28I-tg/ml和
0.5099/m162。

山东大学硕士学位论文

OH



0H



OH

肿卑Ip聪
oH O

O\O
37 38

o\

40

41

42

从假鹰爪属提出的查尔酮类化合物38显示了很好的抗HIV活性 (EC50=0.022pg/m1),且其治疗指数达到了48963。此外紫铆因39和小豆蔻明40
也具有一定的HIV抑制活性64。其中,紫铆因的抑制HIV的活性达到了

EC50-50p咖l。小豆蔻明对HIV-1整合酶的抑制活性达到了IC50=31lag/ml。
1.3.5.2抗HINl活性 高致病的流感病毒已经严重的威胁到了人们的生命安全。流感病毒属于正粘 病毒家族,分为A,B,C三个亚型,A亚型是其中最重要的亚型,A亚型病毒 的基因编码了11个蛋白包括两个主要的表面糖蛋白,血液凝集素(HA)和神经氨 酸酶D『A)。人们对胀果甘草中的进行分离后,发现了一系列的查尔酮类化合物, 包括甘草查尔酮G(41)等,对多种流感病毒株的神经氨酸酶都具有抑制作用,如 HINI,H9N2等,并对对奥塞米韦耐药的H1Nl(H274Y)也有抑制作用,进一步研 究发现,当化合物42与奥塞米韦合用时,可增加其对耐药株H274Y的神经氨酸
酶的抑制作用65。

总之,由于查尔酮类化合物具有一个开放的多变的结构,因此能够作用于多 种生物大分子从而产生不同的生物活性。目前,以具有一定的生物活性的天然化 合物作为骨架及先导化合物,通过对这些天然产物进行结构修饰从而发现新的具 有疾病治疗活性的化合物是药物研发的重要途径。

山东大学硕士学位论文

第二节川芎嗪查尔酮类衍生物的设计
2.1设计思想
心脑血管疾病是威胁人类身体健康的常见疾病,其在国内的发病率日益上 升。心脑血管疾病中最常见的是血栓以及由其引起的动脉粥样硬化和心脑血管栓 塞等缺血性疾病,因此,防治血栓是目前心脑血管疾病的研究的热点之一。 血栓是诱导动脉粥样硬化疾病产生以及推动动脉粥样硬化发展的重要因素。 人们发现血小板在动脉粥样硬化中扮演了重要的角色,主要有以下几个方面:1、 血小板的激活与活化血小板的循环;2、活化的血小板通过细胞间粘附分子以及 多种血小板分子如糖蛋白IIb.Ilia、CD40分子等与血管内皮发生粘附:3、血小 板诱导分泌细胞因子如肿瘤坏死因子ffNF)、淋巴因子等导致炎症的产生;4、血 管平滑肌在血小板释放出的PDGF作用下发生过度增殖并进一步导致内皮细胞 的损伤。因此,血小板发生不可逆地活化,就会与纤维蛋白原等聚集从而形成血 栓,并进一步导致动脉粥样硬化的发生∞。 目前,针对缺血缺氧性心脑血管疾病的治疗主要有两种:一种是溶栓和抗凝, 改善缺血区域的血氧供应:另一种则是保护缺血组织,避免神经元发生兴奋性中 毒而死亡。目前,抗血小板药物已成为治疗此类疾病的中坚药物。这类药物可通 过不同的作用机制来降低血小板的活性,抑制血小板的聚集,并可刺激血管内皮 细胞产生多种维持血管舒张的活性物质如NO、PGl2等。对于缺血性脑血管疾病 的治疗具有重要的意义的。 目前,在我国川芎嗪注射液被广泛用于缺血性心脑血管疾病如缺血性脑卒中 以及急慢性心衰的治疗,大量的临床结果确证了川芎嗪注射液的疗效。川芎嗪可 扩张血管,保护血管内皮细胞,抑制血管平滑肌细胞增殖。此外还可抑制血小板 聚集和血栓形成并可降低血液黏滞度。然而由于其在体内代谢迅速,半衰期短, 一次给药在体内维持药效时间仅为几十分钟,重复给药易导致蓄积中毒,且其心 脑血管活性较弱。人们以其为先导化合物对其进行结构修饰,引入了具有心脑血 管活性的药效团,期望获得具有更好的心脑血管活性的川芎嗪类心脑血管疾病治

山东大学硕士学位论文

疗药物。

川芎嗪的结构简单,其结构的药效基团和药物代谢基团已获得了明确的鉴 定,这为其结构改造提供了可行性。川芎嗪的吡嗪环是决定其药效作用的重要结 构部分,为其药效基团;吡嗪环连接的四个甲基主要影响其在体内的吸收、分布、 代谢等过程,为其药代动力学基团,如图2.1所示。我们在保留其药效基团(吡 嗪环)不变的基础上,对其侧链进行结构改造,以期望获得新型高效、低毒的心 脑血管药物67。
pharmacokinetics and toxicity

pharmacokineties and toxicity

pharmaeodynamies

图2-1.川芎嗪的结构式

2.2川芎嗪查尔酮类衍生物的设计
查尔酮,即1,3.二苯基.2.丙烯基.1.酮,属于黄酮家族。从结构上讲,查尔 酮为两个芳环连接在三个碳的a,B不饱和酮的两端,从而形成了一个开链的黄
酮结构。生物活性研究表明,查尔酮类化合物具有舒张血管平滑肌,抗血小板凝

聚42,抗氧化和抗炎的作用。对于人体内的血栓性疾病,过氧化物增多对循环系 统的损伤以及心肌缺血再灌注损伤等都具有一定的保护作用。 查尔酮的保护心脑血管的活性研究最早是在中药甘草中进行。人们发现甘草 中的异甘草素可以有效地抑制磷酸二酯酶ⅡI从而可用于心脑血管疾病的治疗40。 2009年,董晓武等41发现一系列的查尔酮类化合物具有很好的舒张血管平滑肌
的作用,且其活性与其羟基的数目及取代位置密切相关,如其中化合物1,其舒 张血管的活性达到了10.7pM。此外,人们发现许多查尔酮类的化合物都表现出

了抑制血小板聚集的活性,如2’,5’.二羟基查耳酮化合物2表现出了较好的抑制 环氧合酶诱导的血小板聚集活性,IC50值为2.6 rtM。此外,人们还对三羟基查尔 酮的抑制血小板聚集活性进行了研究。并发现了一个活性较好的化合物3可显著
抑制由ADP诱导的血小板聚集,其IC50--15.2士5.4 pM。同时对这类化合物的构

效关系研究发现其活性主要取决于B环上取代基的改变。其上有甲氧基取代时

尔人学硕{:学位沦文

抑制活性增加,对其进行脱甲丛后形成的羟基类查尔酮的抑制活性则会有人幅降 低44。
201

1年,Reddy等人45对异戊烯化,烯丙基化以及杂环类的查尔酮进行了

合成以及抗血小板聚集活性研究。发现许多杂环(如吡啶,噻吩)类的查尔酮都具 有很好的抑制ADP和胶原诱导的m小板聚集活性。如化合物4,5。其浓度为 50pg/ml时对血小板聚集的抑制活性均达到了90%以上。






因此,我们以查尔酮作为结构模型,在保持其基本骨架的基础上,依据拼合 原理和电子等排原理,将JlI芎嗪结构引入到查尔酮的结构中,即在川芎嗪的侧链 上引入苯环取代的Q,3-不饱和酮的结构,希望能够在延K)II芎嗪类化合物的药 物作用时问的同时,获得活性更好的新型川芎嗪衍生物。具体设计如下: 川芎嗪查尔酮类A系列及B系列化合物的设计:

ⅪNN【




ligustrazine- chalcone A series

图2-2.川芎嗪布尔酮类A系列及B系列化合物的设计

本课题依掘拼合原理和电予等排原理将川芎嗪的吡嗪环替换了查尔酮类化 合物的芳环B,设计了川芎嗪查尔酮类A系列化合物,如图2.2所示,其结构为
(E).3.芳基一l一(3,5,6一三甲坫吡嗪.2.基).2.肉烯一l酮。 …J二金尔酮类化合物A研:及B环的取代基/fi川时,其活性其有明显的差异。 W此,本课题以川芎嗪的吡嗪环倚换了夼尔酮类化合物的芳环A,设计了川芎嗪

山东大学硕十学位论文

查尔酮类B系列化合物,如图2.2所示,其结构为(E).1一芳基.3.(3,5,6.三甲基吡 嗪一2.基1.2.丙烯一l酮。 我们在川芎嗪查尔酮类A系列及B系列化合物的芳环上引入了一IL,脑血管活 性如舒张血管平滑肌,抗血小板凝聚,抗氧化活性比较好的单取代及多取代的酚 羟基和甲氧基基团,以期望能够获得优秀的心脑血管活性化合物。同时,为了探

讨这两类化合物的构效关系,我们还在川芎嗪查尔酮类A系列及B系列化合物
的芳环上引入了一N02,一c1,.Br等取代基。 川芎嗪查尔酮类氢化产物C系列化合物的设计:




R N

图2.4.川芎嗪查尔酮类氢化产物C系列化合物的设计

为了进一步探讨川芎嗪查尔酮类化合物的构效关系,本课题将川芎嗪查尔 酮类A系列中的部分化合物进行了还原氢化,获得了川芎嗪查尔酮类氢化产物c 系列化合物,如图2—3所示。

山东大学硕士学位论文

第三节川芎嗪查尔酮类衍生物的合成实验
川芎嗪类衍生物的结构通过IR(NICOLET
NEXUS

470FT-SPECTI的METER

型红外分光光度计,样品处理采用溴化钾压片法或溴化钾结晶涂片法)、1H-NMR (AVANCE 600Hz核磁共振仪,德国BRUKER公司)和ESI.MS(APl4000型质谱仪) 确证,由山东大学中心实验室测定;化合物熔点由显微熔点测定仪测定(温度计 未校正);薄层色谱(TLC,硅胶60GF254,青岛海洋化工工厂)用于监测反应和产 品纯度;所用试剂除特殊说明均为分析纯。

3.1川芎嗪查尔酮类衍生物的合成及其光谱数据
3.1.1川芎嗪查尔酮类A系列化合物的合成及其光谱数据 A系列化合物以三水川芎嗪作为起始原料,经过单氮氧化,与醋酐发生重 排反应后得酯化产物,然后经碱性水解获得重要中间体4(2-羟甲基-3,5,6?三甲基 吡嗪),然后经高锰酸钾氧化,酯化,并经克莱森缩合后酸性水解获得重要中间
体8,然后与不同取代的苯甲醛经克莱森.施密特缩合生成目标化合物。具体合成 路线Scheme l所示。

XNN【一i


ⅫX 5
2 5

Ⅺ:【。丫
¨





—iii—ⅫX。H—iv—xNN≮。H一疆X。√





。砩。产xX二Ⅻ:pR
Scheme 1.Reagents and conditions:(i)H202,HAc,940(2,(ii)Ac20,1 50。C,(iii)20%NaOH,1 2h,

(iv)KMn04,room temperature,lh,(v)SOCl2。CH3CH20H,75"(2,(vi)Na’ CH3COOCH2CH3,1lOoC,(vii)HCl,110"(3,(viii)20%NaOH aq,CH3CH20H

(1)2.羟甲基.3,5,6.三甲基吡嗪(1)的合成68

山东大学硕士学位论文

xX—i
—iiⅪX。丫
--___-__-__。■’ II I



一 m一

/^、、i矿\,”\/

≯2冰

Scheme 2.Reagents and

conditions:(i)H202,HAc,94*(2,(ii)Ac20,1 500C,(iii)20%NaOH,12h
g,160

称取三水川芎嗪(30.3 氧化氢溶液(18
ml,160 m1.160

ret001),将其溶解在50ml冰醋酸中,加入30%过

ret001)于94。C反应2 h,之后补充加入30%过氧化氢(18

mm01),继续反应2 h,TLC监测反应完全,将反应液冷却至室温,以50%

氢氧化钠溶液调节反应液pH至9,此时会有大量的白色固体析出,加入二氯甲 烷lOOml萃取三次,将所得的二氯甲烷溶液收集到一起,用无水硫酸钠进行干燥 4h,过滤二氯甲烷溶液,用旋转蒸发仪蒸干,得到白色固体,即为川芎嗪单氮氧 化物粗品l。取该粗品24.29倒入圆底烧瓶中,加入乙酸酐(15.1
ml,160 ret001),

50摄氏度加热至川芎嗪单氮氧化物完全溶解后,加热回流2 h,TLC监测至反应 完全后,减压蒸除溶剂,得到黑色浆状物,待黑色浆状物冷却至室温后,加入
20%氢氧化钠溶液(160 m1),调节pH至14,室温下搅拌反应16 h,TLC监测反

应完全后,减压过滤溶液除去黑色的色素及不溶杂质,加入二氯甲烷萃取(150 ml,
50

mix3次),将所得的二氯甲烷溶液收集到一起,用无水硫酸钠进行干燥4h,

过滤二氯甲烷溶液,用旋转蒸发仪蒸干,得到淡黄色固体,即为2.羟甲基.3,5,6-
三甲基吡嗪4粗品,将此粗品用石油醚重结晶,得淡黄色针状结晶,即为2.羟甲 基-3,5,6?三甲基吡嗪4纯品(15.5 g,64%),mp:88-89。C(Scheme 2)。

(2)2,3,5,6.三甲基吡嗪.2.甲基酮4的合成

ⅫX。H上ⅫX。H二xXv


一Ⅻk。产ⅪX
——--—-—-————●-
¨ l









/、k--,\-/。、/
O 7 0

o√

/、N,/Y
8 0

Scheme 3.Reagents and

conditions:(i)KMn04,lOOm

temperature,l h,(ii)SOCl2,CH3CH20H,

山东大学硕士学位论文

75℃,(iii)Na,CHsCOOCH2CHs,I 100c,(iV)HCI,1 10℃

称取15.2 g的2.羟甲基.3,5,6-三甲基吡嗪4(0.1 moo,溶于80 ml水中,称取

15.69的KMn04(0.1m01)溶于lOOrnl水中,室温搅拌下缓慢滴加入川芎醇的水溶 液中,然后继续反应2 h,TLC监钡U)ll芎醇反应完全后,加亚硫酸氢钠饱和水溶 液至K.Mn04紫色完全褪去,过滤,滤饼用50
m1

90℃水洗,合并滤液,冷却至

室温,用浓盐酸调PH值至2.0,乙酸乙酯萃取(100ml*3次),收集乙酸乙酯溶液 加入无水硫酸钠干燥4 h,过滤乙酸乙酯溶液,滤液减压蒸干,得白色固体,即 为3,5,6.三甲基吡嗪.2.甲酸5,13.89,产率83%(Scheme 3)。
称取3,5,6-三甲基吡嗪-2-甲酸5(1.79,lOmm01),加入无水乙醇20ml溶解,

缓慢滴加入氯化亚砜(1.89,30mm01),加热回流反应10h,溶液颜色变为深棕色, 蒸干溶剂后,得棕色油状物,加入20ml蒸馏水,滴加碳酸氢钠饱和溶液至pH=10, 乙酸乙酯萃取(10ml*3次),收集乙酸乙酯溶液加入无水硫酸钠干燥4 h,过滤乙酸 乙酯溶液,滤液减压蒸干,得棕色油状液体,即为3,5,6.三甲基吡嗪.2.甲酸乙酯 6,1.529。产率78%。 称取3,5,6-三甲基吡嗪-2-甲酸L酯6(1.949,lOmm01),溶于20ml无水乙酸 乙酯中,加入甲苯40ml,加入钠块(1.159,lOmm01),搅拌至钠块溶解后,加热
至110℃,反应8 h,加入15ml浓盐酸,20ml蒸馏水,继续反应4 h,反应液冷却至

室温后,加入饱和碳酸氢钠溶液调节pH至9,分离有机层,将水层用乙酸乙酯萃 取(10ml*3次),收集乙酸乙酯溶液与有机层合并,加入无水硫酸钠干燥4 h,过滤, 滤液减压蒸干,得黑色固体,将黑色固体用EA.PE=l:4进行快速柱分离,得淡 黄色固体,即为3,5,6-三甲基吡嗪-2一甲基酮8纯品,(1.02 g,62%),rap:78—790c。
(scheme 3)

(6)川芎嗪查尔酮类A系列目标化合物的合成

ⅫX+R∥H一Ⅻ∽R
8 0” 9 OII

Scheme 4.Reagents and conditions:(i)20%NaOH aq

取3,5,6-三甲基吡嗪-2.甲基酮8(0.649,40mm01),溶于lOml无水乙醇中,滴 加入不同种类的取代苯甲醛(40ret001)的乙醇溶液10ml,冰浴条件下搅拌5min, 滴加入20%的NaOH溶液2.4ml,冰浴反应8.10 h,TLC检测反应完全,滴加入10%

山东大学硕士学位论文

稀盐酸调节pH至5,加A100nfl水,减压过滤,滤饼干燥后,EA:PE--1:2进行快

速柱分离,甲醇.水进行双溶剂重结晶,即得A系列目标化合物纯品。合成路线如
scheme 4所示。

A系列化合物的光谱数据 (E)-3.(2,4.二甲氧基苯基)-1.0,5,6.三甲基吡嗪一2-基)一丙烯酮(A1)

(E)-3-(2,4?dimethoxyphenyl)一1-(3,5,6-trimethylpyrazin-2-y1)prop…2

en

1-one

取3,5,6-三甲基吡嗪一2-甲基酮8(0.649,40mm01),溶于10ml无水乙醇中,滴

加入2,4.二甲氧基苯甲醛(O.649,40mm01)的乙醇溶液10ml,冰浴条件下搅拌5min, 滴加入20%的NaOH溶液2.4ml,冰浴反应8.10 h,TLC检测反应完全,滴加入10% 稀盐酸调节pH至5,加入100ml水,减压过滤,得黄色固体,干燥后,EA"PE=I:2 进行快速柱分离,甲醇.水进行双溶剂重结晶得到纯品,黄色晶体,产率48%,
mp:157-1590C;ESI-MS:313.4(M、1).M=312.4;1H-NMR(600MHz,DMSO): 2.637(s,3H,-CHs);2.546—2.553(m,6H,2-CH3);3.842(S,3H,-OCH3);3.887(s,3H, -OCH3);6.622-6.659(m,1H,At-H);6.655(s,1H,At-H);7.723-7.342(m,1H,Ar-H); 7.836(d,1H,./=-14,-CH=CH一);7.893(d,1H,./=-14,-CH=CH-);IR(KBr,cm“):

3000.38(C剑),2971.02,2943.17(CH3),1663.49(C=0),1588.24(C=C),1540.78,
1506.28,1423.18(C=N,C=C)。

(E).3.(2,5.二甲氧基苯基).1.(3,5,6.三甲基吡嗪2-基)一2一丙烯-1酮(A2)
(E)-3-(2,5-dimethoxyphenyi)-I-(3,5,6-trimethylpyrazin-2-y1)prop-2一en-l-one

EA:PE=I:2快速柱分离,甲醇.水双溶剂重结晶。得到土黄色粉末。产率
40%,mp:112-1140C;ESI-MS:313.3(M十+1).M=312.3;‘H-NMR(600MHz, DMSO):2.561(m,6H,-CH3);2.653(S,3H,-CH3);3.775(s,3H,-OCH3);3.842(s,3H, 一OCH3);7.053—7.063(m,2H,Ar-H);7.301(d,1H,Ar-H);7.937—7.960(m,2H, -CH=CH-);IR(KBr,cmJ):3003.87(C=C—I-I),2938.67(CH3), 1592.99(C=C),1533.84,1492.66,1424.97(C=N,C=C) 1663.oo(c=o),

(E)-3-(4-(N,N.二甲基)_苯基)-l郫,5,6.三甲基吡嗪-2一基心-丙烯-l酮(A3)
(E)-3-(4-(dimethylamino)phenyl)-I-(3,5,6-trimethyIpyrazin-2-y1)prop-2-en-I-one

EA:PE=1:2快速柱分离,甲醇一水双溶剂重结晶。得橘红色晶体。产率50%,

山东大学硕士学位论文

mp:193?1940C;ESI-MS:296.4(M++1).M=295.4;1H-NMR(600MHz.DMSO): 2.542(d,6H,一CH3);2.61 5(s,3H,-CH3);3.003(s,6H,-N(CH3)2);6.740-6.764(m,2H,

-CH=CH-);7.591?7.606(m,4H,M-H);IR(KBr,cm一):2902.87(CH3),1653.83(c=o),
1612.84(C=C),1566.07,1526.73,1415.30(C=N,C=C)。

(E)-3-(4-硝基苯基)-1-(3,5,垂三甲基吡嚷一2一基).2.丙烯.1酮(A4)

(E)-3-(4-nitrophenyl)-1-(3,5,6-trimethylpyrazin一2-y1)prop…2

en

1?one

EA:PE=1:2快速柱分离,甲醇.水双溶剂重结晶。得棕色粉末。产率25%, mp:195-197。C;ESI?MS:298.3(M’1),M=297.3;1H-NMR(600MHz,DMSO): 2.572(也6H,-CH3);2.693(s,3H,一CH3);7.821(d,1H,户14,?CH=CH一);
8.070-8.095(m,2H,As-H);8.173(d,1H,J=14,一CH=CH-);8.177-8.283(m,2H,.Ar-H); IR(KBr,cm_):2960.76(CH3),1670.48(C=O),1593.96(C=C),1514.62,1410.38(C=N, C=C)。

(E>.3-(3-羟基苯基)-l-(3,5,6一三甲基吡嗪.2.基)-2.丙烯.1酮(AS)

(E)-3-(3-hydroxyphenyl)-1-(3,5,6-trimethylpyrazin?2-y1)prop…2

ell

1-one

EA:PE=I:2快速柱分离,甲醇.水双溶剂重结晶。得黄色粉末。产率20%,
mp:195-1970C;ESI?MS:269.4(M十+1).M=268.4;1H-NMR(600MHz,DMSO): 2.561(d,6H,-CH3);2.662(s,3H,?CH3);7.906(d,1H,d=-14,-CH=CH-);7.638(d,1H, ./=-14,-CH5CH-);6.873(s,1H,A卜H);7.152(d,1H,J=-7,At-H);7.255(d,IH,J=-7,

m-H);7.287(t,1 H,J=-7,Ar-H);9.942(s,1 H,Ar-OH);IR(KBr,cm‘1):3426.87(OH),
3080.06(C=C-H),1665.01(C=O),1590.99(C=C),1539.45,1408.67(C=N,C=C)。

(E)一3一(5一氯一2-羟基苯基)-1-(3,5,6.三甲基吡嗪-2.基).2.丙烯.1酮(A6)
(E)-3-(5-chloro-2-hydroxyphenyl)一1一(3,5,6?trimethylpyrazin-2-y1)prop-2-en—l-one

EA:PE=l:2快速柱分离,甲醇.水双溶剂重结晶。得黄色粉末。产率24%,
ESI-MS:303.4(M++1).M=302.4;1H—NMR(600MHz,DMSO):2.604(s,6H,-CH3);

2.810(s,3H,-CH3);6.799(d,1H,Ar-H);7.210(d,1H,J=-8,M-H):7.623(s,1H,M-H);
6.95(d,1H,./--8,Ar-H),8.038(d,J=16,1H,-CH=CH-);8.057(d,d--16,lH,-CH=CH-);
6.1 85(s,1 H,-OH);m(KBr,cm‘1):3220.66(?OH),2954.09,2924.96(CH3),

1655.32(C=O),1588.64(C=C),1530.27,1420.24(C=N,C=C)。

(E)-3?(4-溴苯基)-1-(3,5,6-三甲基吡嗪.2.基).2.丙烯.1酮(A7)
(E)-3-(4-bromophenyl)-1-(3,5,6-trimethylpyrazin-2-y1)prop-2-en-l-one
37

山东大学硕士学位论文

EA:PE=1:2快速柱分离,甲醇.水双溶剂重结晶。得黄色粉末。产率60%,
mp:105-106.50C;ESI-MS:332.4(M++1).M=331.2;1H-NMR(600MHz,DMSO):

2.547(s,6H,一CH3);2.627(s,3H,一CH3);7.140-7.167(m,2H,m-H);7.513-7.667(m,
2H,Ar-H);7.800(4 1H,J=16,-CH=CH-);7.977(d,1H,J=16?CH=CH-);IR(KBb gml):2961.15,2907.11(CH3),1662.66(C=O),1588.20(c=c),1531.69,1407.35(C=N,
C=C)。

(E)-3-苯基-1-(3,5,6-三甲基吡嗪.2.基).2.丙烯.1酮(A8)

∞一3-phenyl-1-(3’5,6-trimethylpyrazin-2-y1)prop…2

en

1一one

EA"PE=1:2快速柱分离,甲醇.水双溶剂重结晶。得白色粉末。产率65%,
mp:108—1100C;ESI-MS:253.2(M++1).M=252.2;1H-NMR(600MHz,DMSO): 2.597(s,6H,-CH3);2.807(s,3H,-CH3);7.412-7.431(m,3H,At-H);7.673-7.688(m, 2H,Ar-H);7.797(d,1 H,J=1 6,-CH=CH一);8.046(d,1 H,J=1 6,-CH=CH-);IR(KBr, cm。):3520.84(-OH),2957.08,2906.24(CH3),1664.12(C=O),1584.12(C=C), 1534.52,1407.31(C=N,C=C)。

(E)-3一(2,3-dimethoxyphenyl)-1一(3,5,6一trimethylpyrazin-2-y1)prop…2

(E)-3-(2,3-二甲氧基苯基)-l-(3,5,6-三甲基毗嗪.2.基)-2.丙烯.1酮(A9)
en

1-one

EA:PE=1:2快速柱分离,甲醇.水双溶剂重结晶。得黄色粉末。产率65%,
mp:119—1200C;ESI-MS:313.4(M++1).M=312.4;1H-NMR(600MHz,DMSO): 2.592(s,3H,-CH3);2.764(s,6H,-CH3);3.805(s,3H,-OCH3);3.847(s,3H,-OCH3); 6.857(4 1H,J=9,Ar-H);7.426(dd,1H,J=6,./=-9,Ar-H);7.532(d,1H,J---6,Ar-H); 7.567(s,1H,-CH2CH?);8.056(4

1H,户15,-CH≮H-);8.157(d,IH,户15,

-CH=CH-);m(KBB cm吐):2938.09(CHs),1670.38(C=O),1 575.50(c=c),1 535.75,


409.22(C=N,C《)。

(E).3-(3,4’5一三甲氧基苯基)-1-(3,5,6-三甲基吡嚷.2.基).2.丙烯.1酮(A10)

(E)-3-(3,4,5一trimethoxyphenyl)?l?(3'5,6-trimethylpyrazin-2-y1)prop…2

en

bone

EA:PE=I:2快速柱分离,甲醇.水双溶剂重结晶。得黄色粉末。产率70%,

mp:129-130。C;ESI?MS:343.2(衍+1).M=342.2;1H-NMR(600MEIz,DMSO):
2.605(s,6H,-CH3);2.796(s,3H,-CH3);3.906(s,3H,一OCH3);3.927(s,6H,?OCH3);

6.894(s,2H,m-H);7.705(d,1 H,声l 5,-CH=CH-);7.876他1 H,户1 5,一CH=CH-);
IR(KBr,emd):2989.76,2942.03(CH3),1 667.oo(c=o),1 600.83(c=c),1 570.32,
3S

山东大学硕士学位论文

1507.23,1418.45(C=N,C=C)。

(E)?3一(2’3,4-三甲氧基苯基).1一(3,5,6-三甲基吡嗪一2.基)-2.丙烯一1酮(A11)

(E)一3-(2,3,4-trimethoxyphenyl)一1一(3,5,6-trimethylpyrazin一2-y1)prop…2

en

1-one

EA.PE=I:2快速柱分离,甲醇。水双溶剂重结晶。得黄色粉末。产率70%,
mp:137—1380C;ESI-MS:343.2(M十+1).M=342.2;1H-NMR(600MHz,DMSO): 2.508(s,6H,一CH3);2.655(s,3H,-CH3);3.727(s,3H,一OCH3);3.859(s,6H,一OCH3); 6.925(d,1H,J--9,Ar-H);7.578(d,1H,J=9,Ar-H);7.830(d,1H,J=16,-CH=CH-); 7.888(d,
1H,,/--16,

-CH=CH-);

IR(KBr,

gm‘1):

2965.56,2942.41(CH3),

1665.01(C=O),1580.64(C=C),1533.50,1414.45(C=N,C=C)。

(E)-3-(3-甲氧基苯基)-1.(3,5,6.三甲基吡嚷.2.基)-2-丙烯.1酮(A12)

皿)-3?(3?methoxyphenyl)-1一(3,5,6-trimethylpyrazin-2-y1)prop…2

en

1-one

EA:PE=I:2快速柱分离,甲醇.水双溶剂重结晶。得黄色粉末。产率70%,
mp:85—860C;ESI—MS:283.2(M、1).M=282.2;1H-NMR(600MHz,DMSO): 2.519(s,6H,一CH3);2.653(s,3H,-CH3);3.818(s,3H,-OCH3);7.034(s,1H,At-H); 7.309(d,1H,Ar-H);7.364-7.377(m,2H,Ar-H);7.667(d,1H,J三16,?CH=CH一); 7.933(d, 1H,,/=-16,一CH=CH-);IR(KBr,cm吐):2955.82,2925.45(CH3),

1667.66(C=O),1581.14(C=C),1536.39,1406.38(C=N,C=C)。

(E)-3.(4.羟基苯基).1一(3’5,6.三甲基吡嗪一2.基)一2-丙烯.1酮(A13)
(E)-3-(4-hydroxyphenyl)-I-(3,5,6-trimethylpyrazin-2-yi)prop-2-en-1-one

EA:PE=I:2快速柱分离,甲醇.水双溶剂重结晶。得黄色粉末。产率48%,
mp:88-890C;ESI-MS:269.1(M、1).M=269.2;2.602(s,6H,-CH3);2.793(s,3H, -CH3);7.568(d,1H,,/=-6,Ar-H);7.638-7.651(m,lH,At-H);7.722-7.745(m,1H,./=-7,

Ar-H);7.837(d,1H,Ar-H);8.017(d,IH,乒15,-CH=CH一);8.114(d,1H,户15,
一CH=CH-);6.959(s, lH,-OH);IR(KBr,cmu).3520.84(-OH),296 1.60,

2909.96(CH3),1661.02(c=o),1584.12(C2C),1532.32,1408.05(C=N,C=C)。

(E)-3-(3.羟基.4一甲氧基苯基)一1?(3,5,6-三甲基吡嗪?2.基).2.丙烯.I酮(A“)

(Ep-(3-hydroxy-4-methoxyphenyl)-l一(3,5,6一trimethylpyrazin一2-y1)prop…2
ne

en

1-O

EA:PE=I:2快速柱分离,甲醇.水双溶剂重结晶。得黄色粉末。产率46%,
mp:179-18loC;ESI—MS:299.3(M十+1).M=298.3;1H-NMR(600MHz,DMSO):
39

山东大学硕士学位论文

2.5

17(s,6H,一CH3);2.644(s,3H,-CH3);3.834(s,3H,-OCH3);6.982(s,lH,Ar-H);

7.171-7.185(m,2H,Ar-H);7.566(d,1H,户15,-CH=CH-);7.717(d,1H,户15,
?CH=CH?); 9.388(s,
1H,

一OH);

m(KRr,

cm’1):

2968.23,

2942.69(CH3),

1657.65(C=O),1583.54(C=C),1510.81,1408.97(C=N,C=C)。

①)-3.(3.甲氧基4羟基苯基)一1一(3,5,6.三甲基吡嗪.2.基).2.丙烯-1酮(A15)

(E)一3-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)一l-0,5,6一trimethyIpyrazin-2-y1)prop…2
ne

ell

1-o

EA:PE=1:2快速柱分离,甲醇.水双溶剂重结晶。得黄色粉末。产率50%,
mp:145—1460C;ESI-MS:299.2(M++1).M=298.2;1H-NMR(600MHz,DMSO): 2.574(s,6H,-CH3);2.786(s,3H,-CH3);3.949(s,3H,-OCH3);6.941(s,1H,一OH); 7.158(s,1H,Ar-H);7.245(d,1H,J=7,At-H);7.268(d,1H,J=7,Ar-H);7.720(d,1H,

户15,-CH=CH一);7.812(d,1H,J=15,-CH=CH一);IR(KBr,eml):3302.66(-OH),
2969.09,2887.02(CH3),1657.68(C=O),1583.54(C=C),1510.87,1428.73(C=N,
C=C)。

(E).3-(4-methoxyphenyl)一1-(3,5,6-trimethylpyrazin-2-y1)prop-2…en
mp:98—99。C;ESI—MS:283.2(M++1).M=282.2;

(E)-3.(4.甲氧基苯基).1.0,5,6-三甲基吡嗪.2.基).2.丙烯-l酮(A16)

one

EA:PE=l:2快速柱分离,甲醇.水双溶剂重结晶。得黄色粉末。产率49%,
1H?NMR(600MHz,DMSO):

2.519(s,6H,一CH3);2.643(s,3H,-CH3);3.824(s,3H,一OCH3);7.007—7.021(m,2H,

M-H);7.725-7.738(m,2H,At-H);7.663(d,1H,户15,?CH=CH一);7.798(d,1H,户15,
-CH=CH-);IR(KBr,cmd):2964.40,2988.47(CH3),1661.85(c=o),1597.17(C=C),
1 507.96,1 4 1 8.86(C=N,C=C)。

(E)..3-(2-羟基苯基).1.(3,5,岳三甲基吡嗪.2.基).2.丙烯.1酮(AF T)

(E)-3-(2-hydroxyphenyl)一1-(3,5,6-trimethyipyrazin-2-yi)prop…2

en

1-one

EA:PE=l:2快速柱分离,甲醇.水双溶剂重结晶。得黄色粉末。产率49%,
mp:113-115。C;ESI-MS:269.2(M十+1).M=268.2;1H-NMR(600MHz,DMSO):

2.596(s,6H,-CH3);2.790(s,3H,-CH3);6.863-6.878(m,2H,At-H);7.564—7.578(ra,
2H,Ar-H);7.734(d,1H,J=-16,?CH=CH一);7.845(也1H,J=-16,-CH=CH-);6.780(s,


H,-OH);IR(KBr,cm。1):35 1 6.40(-OH),2956.80,2926.06(CI-13),1 66 1.06(c=o),

山东大学硕士学位论文

1583.08(c2C),1508.16,1410.52(C=N,C=C)。

(E)-3-(2-甲氧基苯基)一1-(3,5,6-三甲基吡嗪.2.基).2.丙烯.1酮(A18)

(E).3-(2-methoxyphenyi)一1一(3,5,6-trimethylpyrazin-2-y1)prop…2

cn

I-one

EA:PE=I:2快速柱分离,甲醇.水双溶剂重结晶。得黄色粉末。产率49%,
mp:120—1210C;ESI-MS:283.2(M++1).M=282.2;1H-NMR(600MHz,DMSO): 2.590(s,6H,?CH3);2.788(s,3H,?CH3);3.913(s,3H,-OCH3);6.273(s,1H,Ar-H);

6.850-6.870(m,2H,Ar-H);7.256(m,1H,Ar-H);8.052(d,1H,户15,一CHfCH-);8.102
(d,1H,J=15,-CH=CH-);IR(KBr,cm一):2965.77,2903.76(CH3),1667.04(C:0),


592.03(C=C),1407.66(C=N,C=C)。

(E)-3-(4?氯苯基)?1-(3,5,6-三甲基吡嗪-2-基).2.丙烯.1酮(A19)

(E).3一(4一chlorophenyl)一1-(3,5,6-trimethylpyrazin-2-y1)prop-2…e11



one

EA:PE=l:2快速柱分离,甲醇.水双溶剂重结晶。得黄色粉末。产率52%, mp:120-121。C;ESI—MS:283.2(M、1).M=282.2;1H—NMR(600MHz,DMSO):
2.590(s,6H,-CH3);2.788(s,3H,-CH3);3.913(s,3H,-OCHs);6.273-6.284(m,1H,

Ar-H);6.870?6.887(m,2H,At-H);7.256-7.268(m,1H,Ar-H);8.052(d,lH,户15,
-CH=CH-);8.102(d,1H,,/'=-15,?CH=CH-);IR(KBr,cmd):2960.34,2907.74(CH3), 1662.45(C=O),1610.43(C=C),1531.55,1406.90(C=N,C=C)。

(E)-3一(2一羟基-3一甲氧基苯基).1-(3,5,6-三甲基吡嗪.2.基).2.丙烯.1酮(A20)

(E)一3一(2-hydroxy-3-methoxyphenyl)一1一(3,5,6-trimethylpyrazin-2一y1)prop…2
ne

en

1-o

EA:PE=1:2快速柱分离,甲醇.水双溶剂重结晶。得黄色粉末。产率55%,
mp:128-1300C;ESI-MS:299.2(M++1).M=298.2;1H-NMR(600MHz,DMSO):

2.594(s,3H,-CH3);2.794(s,6H,-CH3);3.922(s,3H,-OCH3);6.224(s,1 H,缸0H); 6.872-6.883(m,3H,Ar-H);8.087(d,1H,J=-17,一CH--CH-);8.068(d,IH,户17,
-CH=CH-);IR(KBr,cm。1):3389.33(一OH),2922.65(CH3),1658.38(c=o), 1580.78(C=C),1533.71,1408.49(C=N,C=C)。

(E)-3-(3,4-二甲氧基苯基).1.(3,5,6-三甲基吡嗪.2.基).2.丙烯.1酮(A21)
(E)-3-(3,4一dimethoxyphenyl)-l-(3,5,6-trimethylpyrazin-2-y1)prop-2-en-1-one

EA"PE=1:2快速柱分离,甲醇.水双溶剂重结晶。得黄色粉末。产率69%,
mp:109?11IoC;ESI-MS:313.2(M++1).M=312.2;1H-NMR(600MHz,DMSO):
4l

山东大学硕士学位论文

2.594(s,6H,-CH3);2.786(s,3H,-cn3);3.953(s,6H,-OCH3);6.889(s,1H,m-H); 7.196?7.273(m,2H,AM-I);7.726(d,1H,d=17,一CH=CH-);7.829(d,1H,声17,
.CH=CH.);IR(KBr,cm‘1):2956.69,2933.96(CH3),1 666.1 3(C=O),1 598.40(C=C), 1513.57,1420.22(C=N,C=C)。

A系列川芎嗪查尔酮类化合物结构式

42

山东大学硕士学位论文

3.1.2川芎嗪查尔酮类B系列目标化合物的合成及其光谱数据 川芎嗪查尔酮类B系列化合物选择A系列中的重要中间体2.羟甲基.3,5,6. 三甲基毗嗪4作为起始原料,经过二氧化锰的不完全氧化后,获得中间体3,5,6. 三甲基吡嗪.2.甲醛10,然后与不同取代的苯乙酮经克莱森.施密特缩合得到目标 化合物,具体合成路线如Scheme 5所示。

ⅫX洲


ⅫXH
O 10

Ⅻ∽R
¨

11



Scheme 5.Reagents and

conditions:(i)Mn02,75"C,(ii)Ac20,1 50"12,(iii)20%NaOH
CH3CH20H

aq,

(1)3,5,6.----"I甲基吡嗪.2.甲醛lO的合成

疆 X洲
4 Scheme

;一
and

砖竹 X。m

6.Reagents

conditions:(i)Mn02,75"12

称取15.2 g的2-羟甲基-3,5,6-三甲基毗嗪4(0.1 m01),加入无水乙醇100ml溶解 后,搅拌下加入二氧化锰粉末17.49(O.2m01),加热回流条件下反应6 h,冷却反应 液,过滤,滤饼用20m17,醇冲洗后,与滤液合并,蒸干溶剂得淡黄色固体,为3. 5,6一三甲基吡嗪.2.甲醛lO粗品,EA:PE=I:4快速柱分离,得淡黄色固体,即为 3,5,6.三甲基毗嗪.2.甲醛lO纯品,14.79,产率为98%。rap:84—850C(Scheme 6). (2)川芎嗪查尔酮类B系列化合物的合成
43

山东大学硕士学位论文



Ⅻ, X。





Scheme 7.Reagents and

conditions:(i)20%NaOH

aq.CH3CH20H

取3,5,6一三甲基吡嗪-2?甲醛10(0.69,40mm01),溶于10ml无水乙醇中,滴加 入不同种类的取代苯乙酮(40mm01)l拘乙醇溶液10ml,冰浴条件下搅拌5min,滴 加入20%的NaOH溶液2.4ml,冰浴反应0.3 h,TLC检测反应完全,滴加入10%稀 盐酸调节pH至5,加入100ml水,减压过滤,滤饼干燥后,EA:PE=1:2进行快速 柱分离,甲醇.水进行双溶剂重结晶,即得B系列目标化合物纯品。合成路线如
scheme

7所示。

B系列化合物的光谱数据 (E)一1一(4-甲氧基苯基).3一(3,5,6-三甲基吡嗪.2.基)-2.丙烯-1酮(B1)
(E)-l一(4一methoxyphenyi)-3-(3,5,6?trimethyIpyrazin一2-y1)prop-2-en-1-one

取3,5,6-三甲基吡嗪-2-甲醛5(0.69,40mm01),溶于lOml无水乙醇中,滴 加入4.甲氧基苯乙酮(0.69,40mm01)的乙醇溶液10ml,冰浴条件下搅拌5min,
滴加入20%的NaOH溶液2.4ml,冰浴反应0.3 h,TLC检测反应完全,滴加入

10%稀盐酸调节pH至5,加入lOOml水,减压过滤,得淡黄色固体,经干燥后, EA:PE=I:2进行快速柱分离,甲醇.水进行双溶剂重结晶,得淡黄色粉末。产率 58%,mp:89—900C;ESI-MS:283.1(M、1).M=282.1;‘H-NMR(600MHz,CDCl3):
2.542(s,3H,-CH3);2.570(s,3H,?CH3);2.660(s,3H,-CH3);6.992—7.007(m,2H,

At-岣;8.120-8.134(m,2H,Ar-H);7.979(d,J=15,1H,一CH=CH-);8.202(d,J=-15,1H,
-CH=CH-);IR(KBr,em_):2969.05,2942.80(CH3),1663.15(c=o),1584.03(c=c),
1 540.7l(C三N,C=C)。

(E).1.(4.氟苯基).3.(3,5,6.三甲基吡嗪-2.基)-2.丙烯.1酮(B2)
0E)-I-(4-fluorophenyl)-3-(3,5,6-trimethyipyrazin-2-y1)prop-2-en-l-one

EA:PE声1:2快速柱分离,甲醇.水双溶剂重结晶。得黄色粉末。产率50%, mp:129?130012;ESI?MS:271.0(M十+1).M_270.O;’H?NMR(600MHz,CDCl3):
2.549(s,3H,-CH3);2.567(s,3H,-CH3);2.66 1(s,3H,-CH3);7.1 89(d,1 H,J--6,Ar-H);

山东大学硕士学位论文

7.263(d,1H,,/--7,Ar-H);8.138(d,1H,,/--6,At-H);8.149(d,1H/=7,M-H);7.998(d,
d=15,IH,-CH=CH-);8.171(d,./=-15,1H,一CH=CH一);IR(KBB cmd):2954.78,

2923.45(CH3),1662.52(C=O),1589.79(C=C),1543.89,1410.80(C=N,C=C)。 (E)-1-(4一氯苯基)-3-(3,5,6-三甲基吡嗪.2.基).2.丙烯.1酮(B3)

(E)-1一(4-chlorophenyi)-3-(3,5,6-trimethylpyrazin-2-y1)prop…2

en

I—one

EA:PE=I:2快速柱分离,甲醇.水双溶剂重结晶。得黄色粉末。产率42%, rap:96-970C;ESI-MS:287.5(M’1).M=286.5;1H-NMR(600MHz,CDCl3):2.552(s,
3H,一CH3);2.568(s,3H,-CH3);2.684(s,3H,一CH3);7.485-7.497(m,2H,Ar-H);

8.052-8.073(m,2H,M-H);8.005(d,卢15,1H,-CH---CH-);8.1 53(d,户l 5,lH,
一CH=CH-);IR(KBr,cmd):2960.69,2902.96(CH3),1660.62(C=O),1586.81(C=C), 1402.64(C=N,C=C)。

(E)-l-苯基-3-(3,5,6.三甲基吡嗪.2.基).2.丙烯.1酮(B4)

(E)-1-phenyl-3-(3,5,6-trimethylpyrazin一2-y1)prop…2

en

l-one

EA:PE=1:2快速柱分离,甲醇.水双溶剂重结晶。得黄色粉末。产率40%,
mp:94-96。C;ESI—MS:253.1(M++1).M=252.1;1H—NMR(600MHz,CDCl3):2.556(s, 3H,?CH3);2.599(s,3H,?CH3);2.671(s,3H,一CH3);7.525-7.537(m,2H,Ar-H);7.600

心IH,Ar-H);8.110—8.116(m,2H,At-H);7.998(&声15,1H,一CH=CH.);8.204(d,
J=15,1H,一CH=CH-);IR(KBB cm4):2960.65,2914.13(CH3),1656.16(C=O), 1578.60(C=C),1543.39(C=N,C=C)。

(E)-1一(4-氨基苯基)-3.(3,5,6.三甲基吡嗪.2.基).2.丙烯.1酮(as)

(E)-1-(4-aminophenyl)-3一(3,5,6-trimethylpyrazin-2-y1)prop…2

ell

1-one

EA:PE=1:2快速柱分离,甲醇.水双溶剂重结晶。得黄色粉末。产率38%,
mp:98?1000C;ESI-MS:268.I(M十+1).M=267.1;1H-NMR(600MHz,CDCl3):
2.55 l(s,6H,-CH3);2.607(s,3H,一CH3);4.216(s,2H,-NH2);6.703-6.707(m,2H,

m-H);8.005-8.013(m,2H,Ar-H);7.950(d,庐15,1H,?CH=CH-);8.192(d,户15,lH,
一CH=CH-);IR(KBr,cmd):3417.27(?NH2),2918.08(CH3),1650.85(c=o),
1579.93(C=C),1515.28,1401.33(C=N,C=C)。

(E)-1-(3-硝基苯基)一3-(3,5,6-三甲基吡嗪-2-基)-2.丙烯.1酮(B6)

(E)-1-(3一nitrophenyl)一3-(3,5,6一trimethylpyrazin-2-y1)prop…2

ell

1?one

山东大学硕士学位论文

EA:PE=1:2快速柱分离,甲醇。水双溶剂重结晶。得黄色粉末。产率47%,
rap:178—1800C;ESI—MS:298.1(M十+1).M=297.1;1H-NMR(600MHz,CDCb): 2,571(s,3H,一CH3);2.594(s,3H,-CH3);2.681(s,3H,一CH3);7.740?7.753(m,1H,

Ar-H);8.435(d,1H,户15,Ar-H);8.461(d,1H,J=-7,Ar-H);8.929(s,1H,Ar-I-I);
8.090(d,J=15,1H,-CH=CH-);8.200(d,J=15,1H,-CH=CH-);IR(KBr,cm4): 3520.84(一OH),2955.99,2925.54(CH3),1663.79(C=O),1584.12(C=C),1530.45,
1438.8 z(c=N,C=C)。

(E)-1-(3.甲氧基苯基)_3-(3,5,6-三甲基吡嚷-2-基).2.丙烯一1酮(B7)
(E)-I一(3-methoxyphenyl)-3-(3,5,6-trimethyipyrazin一2-y1)prop-2-en-1-one

EA:PE=1:2快速柱分离,甲醇.水双溶剂重结晶。得黄色粉末。产率50%,
mp:95-970C;ESl—MS:283.2(M十+1).M=282.2;1H-NMR(600MHz,DMSO):2.684(s, 6H,一CH3);2.71(s,3H,?CH3);3.835(s,3H,-OCH3);7.148(dd,1H,./=-5,J=6,Ar-H);

7.337(也IH,J---6,At-H);7.526(s,1H,Ar-H);7.708(d,1H,,/=-5,Ar-H);7.980(d,户15,

1H,-CH=CH一);8.173(d,户15,1H,-CH=CH-);IR(KBr,gm’1):2957.23,2911.11
(CH3),1656.02(c=o),1583.70(C=C),1537.29,1399.18(C=N,C=C)。

(E)-1-(2?hydroxyphenyl)-3-(3,5,6-trimethylpyrazin-2-y1)prop…2

①)-1一(2-羟基苯基).3..(3,5,6-三甲基吡嗪-2一基)-2-丙烯-1酮(B8)
eli

l—Olle

EA:PE=I:2快速柱分离,甲醇.水双溶剂重结晶。得黄色粉末。产率55%,

mp:148-1500C;ESI—MS:269.2("+1).M=268.1;1H-NMR(600MHz,DMSO):
2.56(s,3H,?CH3);2.58(s,3H,?CH3);2.69(s,3H,一CH3);6.975(t,1H,Ar-H);7.038 (dd,1H,A卜H);7.526(dd,1H,Ar-H);8.052(s,1H,At-H);8.078(d,J.-15,1H, 一CH=CH一);8.308(d,,=15,IH,-CH=CH-);6.015(s,1H,-0H);IR(KBr,cml): 2956.75,2909.96(CH3),1 638.77(C=O),1 579.50(C=C),1403.43(C=N,C=C)。

(E)-1一(4.硝基苯基).3.(3,5,6.三甲基吡嚷-2.基).2.丙烯.1酮(B9)
(E)-l-(4-nitrophenyl)-3一(3’5,6一trimethylpyrazin-2-y1)ptop-2-eⅡ-1-one

EA:PE=I:2快速柱分离,甲醇.水双溶剂重结晶。得黄色粉末。产率61%,
mp:154-1560C;ESI-MS:298.1( ̄r+1).M=297.1;1H-NMR(600MHz,CDCla): 2.568(s,3H,一CH3);2.580(s,3H,?CHD;2.675(s,3H,?CH3);8.24 1(d,I H,,/=-5,At-H); 8.252(也1 H,,/=-7,Ar-H);8.362(d,1 H,,/=-5,At-H);8.777(d,1 H,J=-7,Ar-H);8.062(止

./=-16,1H,-CH=CH-);8.175(d,乒16,1H,-CH=CH-);IR(KBr,cm以):2938.09(CH3),
46

山东大学硕士学位论文

1670.38(c=o),1575.50(c=c),1 533.75,1409.22(C=N,C=C)。

(E)-1一(2-甲氧基.4甲基苯基)-3-(3,5,6-三甲基吡嗪一2-基)-2-丙烯-1酮(mo)

(E)一1-(2-methoxy-4一methylphenyl)-3一(3,5,6一trimethyipyrazin?2-y1)prop…2


ell

l-on

EA:PE=I:2快速柱分离,甲醇.水双溶剂重结晶。得黄色粉末。产率63%,
mp:122?1250C;ES!-MS:297.2(M++1).M=296.2;1H-NMR(600MHz,CDCia):

2.325(s,3H,?CH3);2.524(s,6H,?CH3);2.625(s,3H,-CH3);3.887(s,3H,-OCH3);
6.888(d,1H,,/--6,Ar-H);7.266(d,1H,J=6,Ar-H);7.478(s,1H,At-H);7.828(d,d=15,

1H,-CH=CH?);7.975(d,乒15,1H,-CH=CH-)。 (E)?1,-3一-0,5,6?三甲基吡嗪一2.基)-2-丙烯.1酮(B11)
(E)一1,a-bisO,5,6-trimethyipyrazin-2-y1)prop-2-ell?l-one

EA:PE=I:2快速柱分离,甲醇.水双溶剂重结晶。得黄色粉末。产率65%,
mp:130?1310C;ESI?MS:297.2(M++1).M=296.2;1H-NMR(600MHz,DMSO): 2.546(s,3H,-CH3);2.569(s,3H,-CH3);2.599(s,3H,-CH3);2.619(s,3H,一CH3); 2.666(s,3H,-CH3);2.81 1H,-CH=CH?)。

l(s,3H,一CH3);7.998(d,户15,1H,一CH=CH-);8.525(d,乒15,

(E)-1一(2-甲氧基苯基)-3-O,5,6一三甲基吡嚷.2.基).2.丙烯.1酮(B13)

(E)-1一(2?methoxyphenyl)-3?(3,5,6-trimethylpyrazin-2一y1)prop…2

en

1一one

EA:PE芦1:2快速柱分离,甲醇.水双溶剂重结晶。得黄色粉末。产率38%,
mp:115?116。C;ESI?MS:283.3(M++1).M=282.2;1H-NMR(600MHz,DMSO): 2.547(s,3H,-CH3);2.569(s,3H,?CH3);2.662(s,3H,-CH3);3.984(s,3H,?OCH3);

6.704(d,1H,Ar-H);7.671(d,1H,At-H);7.757—7.782(m,2H,Ar-H);7.970(d,户15, IH,?CH=CH一);8.196(d,房15,1H,?CH=CH-)。 ①)-1-(2,5.二羟基苯基)-3.(3,5,6.三甲基吡嗪.2.基).2.丙烯.I酮(B15)

(E)-1一(2,5-dihydroxyphenyl)一3-(3,5,6-trimethylpyrazin一2-y1)prop…2

en

1-one

EA:PE=I:2快速柱分离,甲醇.水双溶剂重结晶。得黄色粉末。产率47%,
mp:176-1780C;ESI—MS:285.I(M++1).M=284.1;1H-NMR(600MHz,DMSO): 2.439-2.472(m,6H,-CH3);2.612(s,3H,-CH3);6.810(d,IH,.I=-5,Ar-H);6,857(d,1H,

,/=-7,Ar-H);7.120-7.144(m,IH,Ar-H);7.984(d,乒15,1H,-CH=CH-);8.157(d,户15,

47

山东大学硕士学位论文

1H,一CH=CH?);5.893(s,1H,-OH);6.017(s,1H,一OH)。

(E)一l一(2-羟基-4.甲基苯基)-3.(3’5,6.三甲基吡嗪.2.基).2.丙烯.1酮(B16)
皿)-I一(2-hydroxy-4-methylphenyl)-3?(3,5,6-trimethylpyrazin-2-y1)prop-2-en—I—on


EA:PE=I:2快速柱分离,甲醇.水双溶剂重结晶。得黄色粉末。产率43%,
mp:1 50?15 loC;ESI—MS:299.2(M++1).M=298.2;1H-NMR(600MHz,DMSO):

2.371(s,3H,-CH3);2.565(s,3H,?CH3);2.599(s,3H,-CH3);2.68 1(s,3H,-CH3);

6.941(d,1H,./=-5,At-I-i);7.336(d,1H,./---5,At-H);7.798(s,1H,At-H);8.064(d,户1 5,
1H,一CH=CH一);8.278(d,J=15,1H,-CH=CHo)。

(E)-1-0,4-dimethoxyphenyl)-3-O,5,6一trimethylpyrazin?2-yi)prop-2…en

(E)-I-0,4?二甲氧基苯基)-3一(3,5,6-三甲基吡嗪-2一基)-2.丙烯.1酮(roT)

one

EA:PE=1:2快速柱分离,甲醇.水双溶剂重结晶。得黄色粉末。产率55%,
mp:192-1930C;ESI-MS:313.2(M++1).M=312.1;1H—NMR(600MHz,CDCl3): 1.579(s,6H,一CH3);2.735(s,3H,?CH3);3.989-3.922(m,6H,-OCH3);6.969(d,1H, ,/=-7,Ar-H);7.682(s,1H,Ar-H);7.820(d,1H,,/=-7,Ar-H);7.999(d,Jr_15,lH, 一CH2CH-);8.295(d,J=l 5,1H,-CH=CH-)。

(E)-1-(3一羟基苯基)-3-(3,5,6-三甲基吡嗪.2.基).2.丙烯.1酮(B19)

(E)-1-(3-hydroxyphenyl)-3-0,5,6-trimethylpyrazin一2-y1)prop…2

en

1一one

EA:PE=I:2快速柱分离,甲醇.水双溶剂重结晶。得黄色粉末。产率52%
mp:102-103。C;ESI—MS:269.1(M++1).M=268.1;1H-NMR(600MHz,CDCla): 2.555(s,3H,-CH3);2.570(s,3/-I,一CH3);2.658(s,3H,-CH3);7,093(d,1H,,/=-5,Ar-H); 7.377?7.386(m,1H,Ar-H);7.583(s,1H,At-H);7.662(d,IH,J=7,Ar-H);7.982(d, J=-16,IH,-CH=CH一);8.155(d,./=-16,1H,-CH=CH一)。

(E)-l-(4-hydroxyphenyl)-3-(3,5,6一trimethylpyrazin-2-y1)prop…2
mp:1 30-1

(E)-1-(4.羟基苯基p.(3,5,6.三甲基吡嗪.2.基)-2.丙烯.1酮(B20)
en

1-one

EA:PE=I:2快速柱分离,甲醇.水双溶剂重结晶。得黄色粉末。产率50%,

320C;ESI?MS:269.1(矿+1).M=268.1;1H-NMR(600MHz,CDCIj):

2.664(s,3H,?CH3);2.755(s,3H,-CH3);2.844(s,3H,一CH3);6.942-6.953(m,2H, At-H);6.989(d,1 H,Ar-H)7.893(d,1H,Ar-H);7.970(d,J=15,1H,.CH=CH.);

48

山东大学硕士学位论文

8.192(d,J=15,lH,-CH=CH-);g.069(s,1H,.OH)。

川芎嗪查尔酮类B系列化合物结构式
———————————’。。。。。。。。。。。-__。。_______-__-_--__●--I--_----__-●______-______‘___-●--___一

Compd Bl

Structure

Compd.
BlO

Structure


O/O



B2






Bil




83




B13

Ⅻ Ⅺ
o 0H

B4

义 x
O NH2

B15

B5

B16


O OH


o B7

B17

N02








B19

Ⅺ:
O O

O B8

Ⅻ:
0 OH

B20

B9

N02



49

山东大学硕士学位论文

3.1.3川芎嗪查尔酮氢化产物c系列化合物的合成路线及其光谱数据
川芎嗪查尔酮氢化产物C系列化合物是以A系列中的部分化合物作为起始原

料对其使用硼氢化钠进行氢化还原,合成路线如scheme 8所示。

强加R一磁pR
Scheme 8.Reagents and

conditions:(1)NaBI-h,CeCl3’7H20

川芎嗪查尔酮氢化产物C系列化合物的合成 称取A系列的川芎嗪查尔酮类衍生物(10mm01),溶于10ml无水乙醇中,冰浴
条件下,搅拌5min,加入硼氢化钠10mmol,七水氯化亚铈10mmol,冰浴条件下

反应6h,TLC检测反应完全,过滤除去固形物,减压蒸干剩余液体,EA:PE=2:l 进行快速柱分离,正己烷重结晶,即得C系列目标化合物纯品(Scheme C系列目标化合物的光谱数据
81。

(Ep-(2,5-二甲氧基苯基)一1-(3,5,6.四甲基吡I蘩2.基).丙烯醇(C1)
(E)-3-(2,5-dimethoxyphenyi)-1-(3,5,6-trimethyipyrazin-2-yi)prop-2-en-l-ol 称取(E)-3一(2,5-二甲氧基苯基)一l?(3,5,6-四甲基吡嗪-2一基)-丙烯酮(0.319,

lOmm01),溶于10“无水乙醇中,冰浴条件下搅拌5min,加入硼氢化钠10mmol, 七水氯化亚铈lOmmol,冰浴条件下反应6h,TLC检测反应完全,过滤除去固形 物,减压蒸干剩余液体EA:PE=2:l快速柱分离,得黄色油状液体。O.159,产率
48%,

ESI-MS:315.4(M十+1).M=314.4;1H-NMR(600MHz,CDCl3):2.499—2.538

(m,9H,-CH3);3.754(s,3H,?OCH3);3.799(s,3H,?OCH3);3.771(s,1H,一OH);

4.990(s,1H,J=6,?CH?);5.368(d,1H,,/=-7,AS-H);6,925(d,IH,J=-7,As-H);6.762(s,


H,As-H);6.767(dd,I H,J--6,J=1 5,—CH=CH-);7.022(d’1 H,.卢1 5,-CH=CH-)。

(Ep巾-甲氧基苯基)-1书,5,6.四甲基吡嚷.2.基卜丙烯醇(C2)
(E)-3—(3?methoxyphenyl)-I-(3^6一trimethylpyrazin-2-yi)prop-2-en?l-oI

EA:PE-2:l快速柱分离,得淡黄色油状液体。产率40%,ESI.MS: 285.3(M、1).M=284.3;1H-NMR(600MHz,CDCh):2.526(n 9H,一CH3);3.795(s,
3H,-OCH3);3.820(s,1H,?OH);5.353(d,J---6,IH,.CH一);6.128(a,IH,./=-7,Ar-H);

山东大学硕士学位论文

6.782—6.791(m,1H,At-H);6.883-6.896(m,1H,At-H);6.948(d,1H,,/=-7,At-H);

6.762(dd,1H,J=6,d--15,-CH=CH?);7.204(d,1H,乒15,?CH=CH一)。

㈣-3-(2,4-二甲氧基苯基)-1?(3,5,6.四甲基吡嗪一2.基).丙烯醇(c3)
①)-3_(2,4-dimethoxyphenyl)-I-(3,5,6-trimethylpyrazin?2-yi)prop-2-en-l-ol EA:PE_2:1快速柱分离,得棕色油状液体。产率38%,ESI.MS:315.4(M++1).
M=314.4;1H-NMR(600MHz,CDCl3):2.519(m,9H,-CH3);3.764(s,3H,一OCH3); 3.804(s,3H,-OCH3);4.995(s,1H,?OH);5.368(d,J=6,1H,-CH-);6.089(d,1H,.t=-7,

at-H);6.764(d,1H,J=7,Ar-H);7.269(s,1H,M-H);6.780(dd,1H,,/---6,,/=-15,
-CH=CH-);7.022(d,I H,J=-I 5,-CH=CH-)。

(E).3.(4.甲氧基苯基)-1-(3,5,6一四甲基吡嚷.2.基).丙烯醇(C4)

(E)-3一(4一methoxyphenyi)-1-(3,5,6-trimethylpyrazin一2-y1)prop…2

ell

1-ol

EA:PE=2:1快速柱分离,得黄色油状液体。产率50%,ESI-MS:285.3(M++1).
M=284.3;1H-NMR(600MHz,CDCla):2.469(s,3H,-CH3);2.53 1(s,6H,-CH3); 3.794(s,3H,-OCH3);4.978(s,1H,一OH);5.329(d,J=-6,1 H'-CH-);6.006(d,1H,./=-7, At-H);6.804-6.822(m,2H,At-H);7.268(d,1H,,/=-7,At-H);6.626(dd,1H,,/_-6,,I=-15,

一CH--CH一);7.281(d,1H,房15,-CH=CH-)。 (E)-3-(2,3,4-三甲氧基苯基).1一(3,5,6-四甲基吡嗪-2.基)-丙烯醇(cs)

(E)-3-(2’3’4-trimethoxyphenyl)-l一(3,5,6-trimethylpyrazin-2-y1)prop-2…en

1 oi

EA:PE=2:l快速柱分离,正己烷重结晶,得黄色固体。产率53%,mp:68.700C; ESI—MS:345.4(Mr斗1).M=344.4;1H-NMR(600MHz,CDCl3):2.499(m,9H,-CH3);

3.830(s,9H,-OCH3);4.995(s,1H,-OH);5,320(d,1H,乒6,-CH-);6.587(d,1H,d=-7,
Ar-H);7.074(d,1H,./=-7,At-H);5.997(dd,1H,J=6,j=15,-CH=CH一);6.887(d,1H,
J’-l 5,-CH=CH-)。

(E)-3.(4.硝基苯基).I.(3,5,6.四甲基吡嗪.2一基)一丙烯醇(C6)

(E)一3-(4-nitrophenyl)-1?(3,5,6?trimethylpyrazin一2-y1)prop…2

en

l—ol

EA:PE=2:l快速柱分离,得黄色油状液体。产率33%,ESI.MS:300.4(M++1). M=299.4;1H-NMR(600MHz,CDCIs):2.493(s,3H,?CH3);2.53 l(s,6H,-CH3); 4.993(s,1H,一OH);5.352(d,1H,d--6,-CH-);7.404-7.424(m,2H,M-H); 7.206-7.252(m,2H,At-H);6.134(dd,1H,./=-6,./=-15,-CH=CH-);6.639(d,1H,,/=15,

5I

山东大学硕士学位论文

-CH=CH-)o

(E).3-(4-bromophenyl)一l-(3,5,6一trimethylpyrazin?2-y1)prop…2

(E)-3-(4.溴苯基).1.0,5,6-四甲基吡嗪-2一基)-丙烯醇(c7)

cn

l-ol

EA:PE=2:l快速柱分离,正己烷重结晶,得黄色粉末状固体。产率68%,

ESI—MS:334.2@n1).M=333.2;1H-NMR(600MHz,CDCl3):2.533-2.562(m,9H,
-CH3);4.995(s,1H,?OH);5.420(d,1H,=6,一CH一);7.483-7.512(m,2H,Ar-H);

8.147?8.164(m,2H,Ar-rO;6.340(dd,1H,J=6,户15,?CH=CH一);6.797(d,1H,J=15,
一CH2CH-)。

正)-3一(2,3-二甲氧基苯基)-1-0,5,6.四甲基吡嗪.2.基).丙烯醇(cs)
(E)-3-(2’3-dimethoxyphenyl)-1-(3,5,6一trimethylpyrazin-2-yi)prop-2一en一1-oi

EA:PE-2:1快速柱分离,正己烷重结晶,得淡黄色粉末状固体。产率39%,
ESI-MS:315.3(M十+1).M=3 14.3;1H-NMR(600MHz,CDCl3):2.507(s,3H,-CH3); 2.524(s,3H,?CH3);2.539(s,3H,一CH3);3.853(s,3H,一OCH3);3.893(s,3H,一OCH3); 4.995(s,1 H,一OH);5.376(d,1 H,,/----6,-CH-);6.807(d,I H,./=-7,Ar-H);6.967—6.992(m, IH,Ar-H);7.024(d,1H,J--7,Ar-H);6.1 15(dd,1H,J--6,户15,?CH=CH-);7.057(d, lH,。辟15,一CH=CH?)。

(E).3-(2羟基.3.甲氧基苯基).1一(3,5,6.四甲基吡嗪.2-基)-丙烯醇(c9)
(E)一3-(2-hydroxyl-3-methoxyphenyl)-I-(3,s,6-trimethyIpyrazin一2?y1)prop一2-eB-1一
ol

EA:PE寻2:1快速柱分离,得淡黄色油状液体。产率49%,ES!.MS:301.4(M++1).
M=300.4;1H-NMR(600MHz,CDCh):2.512?2.525(m,9H,-CH3);3.872(s,3H, -OCH3);4.995(s,1H,-OH);5.369(d,1H,,/=-6,-CH一);5.935(s,1H,-OH);

6.742—6.753(m,2H,Ar-h0;6.964(d,1H,At-H);6.200(dd,1H,J---6,户15,-CH=CH-);
6.998(d,1H,./=-1 5,一CH=CH-)。

川芎嗪查尔酮类氢化产物C系列化合物结构式

C7

0/
OH

Ⅻ:

O\

C8

O\

C9

C5

0\

0/

3.2合成实验结果与讨论
3.2.1合成实验结果

在本课题中,我们共设计并合成三个系列共47个川芎嗪查尔酮类衍生物。 所有设计合成的47个目标化合物均未见文献报道,并通过红外光谱、氢核
磁共振光谱和质谱确证了化合物的结构。

3.2.2讨论

(1)在合成川芎嗪单氮氧化物1过程中,回流温度应控制在94。0左右。该反 应对温度比较敏感:温度过低则反应缓慢而不完全,过高则易产生双氧化物。 (2)中间体化合物3,5,6-三甲基吡嗪.2.甲基酮的合成路线有两条:

×℃严×写产I诌一 】毛一)≤弓
53

山东大学硕士学位论文

:合成线路I中间体2.羟甲基.3,5,6.三甲基毗嗪经二氧化锰不完全氧化为3, 5,6.三甲基吡嗪一2.甲醛后与丙二硫醇形成缩醛,这时原来醛基的碳会发生极性反
转,然后与碘甲烷反应,后经氯化汞脱去丙二硫醇后获得重要中间体3,5,6.三甲

基吡嗪.2.甲基酮。文献中报道该反应较完全,且反应时间快,收率高。但是考 虑到巯醇及LDA、CH3I等试剂费用较为昂贵,且此路线的操作方法较复杂。同 时,硫醇,CH3I等毒性较大,不利于环境及人体的保护。
II


疆X。H 竺吼


佣一







k。户领X mo√分p丫
O O O

路线II为将2.羟基.3,5,昏三甲基毗嗪氧化为酸后,进行酯化,然后经克莱森 缩合,再经酸式分解,获得最终化合物,反应条件简单,试剂方便可得,反应时 间也在适合的范围内,收率也较好,基于上述原因,我们选择了线路】I来制备中 间体3,5,6.三甲基吡嗪.2.甲基酮。 (3)在川芎嗪查尔酮类A,B系列目标化合物的制备中的克莱森.施密特反应 中,我们开始采用了室温(10.20"C)下的条件进行反应,收率在20--40%之间,且
合成反应中副反应较少。当室温升高(>25℃)后,室温下反应则会产生多种副反

应,使醛酮的交叉缩合反应减少,得不到理想的目标产物。此时,根据文献,采
用了冰浴反应的条件,减少了副反应的发生,得到了较纯的产物,产率在40—50% 之间。

(4)在目标产物的纯化步骤中,我们多采用了回流重结晶的方法,溶剂为甲 醇一水双溶剂系统。同时,也根据产物的TLC监测结果,对杂质点较多的产物进
行快速柱分离,展开系统选用乙酸乙酯:石油醚(1:2)。

山东大学硕士学位论文

第四节川芎嗪查尔酮类衍生物的活性测定与构效关系分析
4.1抑制血小板聚集的活性实验
4.1.1测定原理 测定血小板聚集的方法有:比浊法、全血电阻抗法、剪切诱导血小板聚集测 定法、微量反应板比浊法、血小板计数法、散射性粒子检测法等70。本实验选取 了微量反应板比浊法对课题设计合成的化合物进行了抑制血小板聚的活性测定。 此方法选择在96孔板上利用酶标仪来测定血小板的聚集率。实验原理与比浊法 类似:富含血小板的血浆(platelet.rich plasma,PRP)I扫于其中有血小板等的存在而 呈现出一定的浊度,在加入可诱导血小板聚集的物质如ADP并进行振荡后,由 于血浆中一部分的血小板发生聚集,会导致血浆的浊度较原来有所下降,利用酶 标仪检测时就表现为检测样本的透光度上升,从而来测定血小板的聚集率71。 4.1.2实验仪器、试剂及实验动物 仪器: 微量加样枪,96孔板,细胞计数板,酶标仪,离心机,离心管,显微镜,一次 性针管,温育床 试剂:
(1)ADP(二磷酸腺苷,adenosine diphosphat) ADP配法:取10
mg

ADP,加至10 mL生理盐水中,溶解。取上述所

得溶液1 mL,加至39 mL生理盐水中,得到母液(浓度50Ⅳnol/L,工作 浓度5}lmol/L)(即:用时取10 pL加到100 pL测试孑L中) (2)奥扎格雷,氯吡格雷(阳性对照) (3)枸橼酸钠生理盐水溶液(3.8%) (4)1,2?丙二醇
(5)生理盐水

山东大学硕士学位论文

(6)Jlit嗪查尔酮类衍生物 川芎嗪查尔酎样品液的配制:
取10

lamol川芎嗪查尔酮样品,加入100止DMSO,配成10 mM的样品液。

取l儿上述溶液,加入100此丙二醇,得到1000州样品溶液。
实验动物: 家兔 4.1.3实验方法 (1)PRP(platelet-rich-plasma,富含血小板的血浆)的制各 将家兔腹部向上固定后,进行心脏取血约10ml,装于2个离心管,管中预 先加入O.5ml的3.8%的枸椽酸钠溶液以防止凝血抗凝,静置30rain后,在离心
机中以1000 rpmin离心5min,用Iml加样枪吸取上清液,此上清液即为富含血 小板血浆(Pep)。

(2)PPP(platelet-poor-plasma,贫血小板血浆)的制备 将取完PI心的血浆在离心机中以3000 rpmin再次离心15 min,用lml加样 枪吸取上清液,此上清液即为贫血小板血浆(PPP)。 在显微镜下计数PRP中血小板的含量,并用PPP将PRP的血小板数目校正
为3x1011/L备用。

(3)血小板聚集率的测定

取90此校正后的PRP,加入96孔板中,然后分别在每个孔加入10止,样品
溶液(终浓度100,50,25,12.5pM),在孵育摇床上37。(2振摇5min。用酶标仪测定 其在570nm下的吸光度,加入10 J.tLADP(母液浓度50 J-trnol/L,
分别于0,30s,1min,3min,7min,10min测定吸光度值。 终浓度5}LM),

(4)统计学处理 结果OD570mn以x±s表示,t检验分析试验组与对照组之间是否有显著性差
异。 血小板聚集率(aggregation rate,AR)计算:AR=(Abs PRP—Abs sample)/(Abs
PRP-Abs

PPP)。
inhibition rate,AIR)计算:朋lP【l?(给药管

血小板聚集的抑制率(aggregation

聚集百分率/对照管聚集百分率)]x100%。 用直线回归法求出药物的半数抑制浓度IC50。 4.1.4实验结果 4.1.4.1川芎嗪查尔酮类A系列化合物的抑制血小板聚集的活性数据与构效关系 分析 对于A系列化合物的抑制血小板聚集的活性结果用化合物对血小板聚集的 抑制率(AIR)表示,并计算出化合物的IC50值,川芎嗪查尔酮类A系列化合物的活 性数据见Tablel:


Table 1.The ICs0 for inhibition of platelet aggregation ofthe ligustrazine-chalcone A

derivatives
compound A1 A2 A3 A4 Ao‘ 0.462±0.023 0.472土0.100 0.465±0.046 A 0.365±0.025 0.416士0.085

AIRm。%
5.35 53.2l

ICso(州)
317.92 92.14

0.426±0.053
0.450士0.009 0.382+0.028 0.375+0.014 0.326+0.03 l

56.83
52.53 3.04 51.69 53.30 17.51 55.22

88.79
96.53 911.34

0A70±O.005 0.48l士0.016 0.424±0.039 0.353+0.038 0.471士0.070

A5 A6 A7 A8 A9

96.32 92.96 208.02 68.94

0.396±0.032 0.373±0.031

0.410±0.022 0.487±0.050 0.424士0.024 0.415土O.016

A10 A11 A12

0.448±0.038
0.386±0.013 0.384±0.013

31.83 57.57 63.50

110.79 74.14 52.52 711.57 138.86

A13
A14

0.447±0.026 0.398士0.026

O.38l±O.02l 0.323±0.015

3.25 30.58

A15 A16 A17 A18

0.438±0.043 0.45l土0.006 0.365:t:0.028 0.425±0.018 0.433±0.023 0.419±0.026 0.334±0.018 0.424±0.019

0.392±0.019

39.80 71.72 14.52 62.35

114.44 40.22

0.408士O.D19 0.307±0.029 0.386±0.027 0.334±0.059 O.32l±0.046

251.32
72.46 112.56 194.42 69.04 144.10

A19 A20

24.57 15.1l 63.89 48。07

A21

0.304±0.029 0.393±0.005

Ozagrel

Clopidogrel

0.350±0.021

0.338±0.009

92.34

7.57

’Ao:在96孔板中加入ADP前各孔在570rim处的吸光度值 A:在96孔板中加入ADP 10min后在570nm处的吸光度值

(1)化合物的抑制血小板聚集的活性数据表明,A系列中大部分化合物的生 物活性相当于或优于阳性对照药物奥扎格雷,但全部低于另一阳性对照药物氯吡 格雷,其中化合物A9,A12,A16,A21显示出了较高的抑制血小板聚集的活性,
其IC50分别为68.941aM,52.529M,40.22pM,69.041aM。其最大抑制比分率也都 超过了队IRmax%)55%。

一一
靴o
A16 A21

0、WO脱

(2)A系列的衍生物中,含有甲氧基取代的化合物活性较高,例如活性较好 的化合物A9,A12,A16,A21,全部为甲氧基取代,而羟基取代的化合物如 A5A13A17等的活性与其相对应的甲氧基取代化合物相比均较差。A14,A15两 个化合物分别为化合物A21去掉一个甲氧基的产物,其活性与A21相比均有所 降低。这表明化合物中甲氧基的存在与其抑制血小板聚集的活性有密切的关系。

(3)化合物中含有吸电子基团如.CI,.Br,.N02在4位取代时其活性优于羟基
取代的化合物,但与甲氧基取代的化合物相比较差。
O0 O 9O O 80 O 7O 0 6O O 5O 0 毋H帕吕篮H《 4O O 3O 0 2O O 1 O 0 O O_蓥慨帆 帆 ㈣帆 帆% 100

+A9
—?一A12 A16 ————A21

----C1燃
—{}一0zagrel

图4.1不同浓度的A9,A12,A16,A21,Ozagrel,Clopidogrel的抑制血小板聚集的曲线示意图

(5)图4.1为活性最好的化合物A9,A12,A16,A21与阳性对照药物Ozagrel, Clopidogrel在不同浓度下的抑制血小板聚集的曲线示意图。从图中可以,这四个 化合物的活性均大于阳性对照药物奥扎格雷,但与氯吡格雷相差较多,这些化合 物的抑制活性均呈现出剂量依赖性。

4.1.4.2川芎嗪查尔酮类B系列化合物的抑制血小板聚集的活性数据与构效关系
分析 川芎嗪查尔酮类B系列化合物的抑制血小板聚集的活性数据见Table
Table 2.The IC50 for inhibition derivatives
compound B1 B2 B3 A0 0.442±0.010 0.492±0.070 0.405±0.046 0.422±0.015 O.417±0.026 A of platelet aggregation of the

2. B

ligustrazine—chalcone

AIRmax%
70.54 52.1l 70.05 72.31

IC50(uM)
70.63 95.1 5 61.75 70.86 89.17

0.366±0.022 0.426±0.035 O.361±0.053 0_37l±0.029 0.332±0.046

B4 B5 B6 B7 B8 B9

31.65 77.64 82.07 75.50 87.22

0.426±0.026 0.468±0.019 0.402±0.070 0.432土0.012

0.374+0.028 0.389±0.014 0.342±0.032 0.375±0.021

50.16 48.67 54.1 5

32.63

山东大学硕士学位论文

B10 B1l

0.445±0.030 0.434±0.054

0.402±0.022

31-32 78.24 34.77 79.1l

148.63 62.34 161.25 64.39

0.388±0.023 0.392±0.033 0.343±0.035

B13 B15 B16 B17

0.490±0.016 0.398±0.054 0.403-t-O.043 0.48l±0.006

0.351±O.019 0.422±0.019 0.302±0.029 0.344±0.059

79.68 85.72 35.75 74.22

61.75 26.46 159-30

B19 B20

0.390+0.028 0.423±0.023 0.424土O.019

89.44 144.10

Ozagrei

0.393±0.005 0.338+0.009

48.07

Clopidogrel

0.350±0.021

92.34

7.57

(1)化合物的抑制血小板聚集的活性数据表明,B系列中大部分化合物的生

物活性相当于或优于阳性对照药物奥扎格雷,但全部低于另一阳性对照药物氯吡 格雷,且B系列化合物的活性整体来看优于A系列化合物,其中化合物B7,B9, B17显示出了较高的抑制血小板聚集的活性,其IC50分别为32.63ttM,48.679M, 26.469M。其最大抑制比分率均超过T(AIRm舣%)80%。

0 B17

(2)对B系列的衍生物的构效研究发现,B系列化合物同样为含有甲氧基取 代的化合物活性较高,其中,活性较好的如B7,B17均为甲氧基取代,这表明B 系列化合物中甲氧基的存在同样与其抑制血小板聚集的活性有密切的关系。 (3)B系列中含有吸电子基如.CI,.F’-NCh取代时,其活性与无取代的化合物 B4相比无显著变化,且4’硝基取代的化合物B9显示了优秀的抑制血小板聚集

60

山东人学倾Ij学位论文

的活性。

图4.2不同浓度的B7,B9,B17,Ozagrel,Clopidogrel的抑制血小板聚集的曲线示意图

(4)图4.1为活性最好的化合物B7,B9,B17与阳性对照药物Ozagrel, Clopidogrel在不同浓度下的抑制血小板聚集的曲线示意图。从图中可以,这四个 化合物的活性均大于阳性对照药物奥扎格雷,其中化合物B17的抑制活性最高, 接近对照药物氯吡格雷。

4.1.4.3川芎嗪查尔酮类氢化产物c系列化合物的抑制血小板聚集的活性数据与 构效关系分析
川I芎嗪查尔酮类氢化产物C系列化合物的抑制血小板聚集的活性数据见
Table3. Table 3.The IC50 for inhibition of platelet aggregation of the ligustrazine—chalcone C derivatives

compound C1 C2 C3 C4 C5

A0 0.302±0.022 0.353±0.053



AIRmax%
27.62 31.57 28.48 28.44 .30.17

IC50(gM)
276.92 172.2l 194.24 214.25

0.236±0.027 0.284±0.043 0.301土0.031

0.372±0.037 0.282±0.014 0.315±0.033 0.337±0.027 0.384±0.029

0.20l土0.022 0.204±0.021 0.2575:0.02 1 0.3355:0.034

C6 C7

17.07 53.09

418.42 110.1l



山东人学硕士学位论文

C8 C9

0.277±0.020 0.375±0.022 0.424±0.019 0.350±0.02 1

0.196±0.012 0.307±0.031 0.393±0.005 0.338±0.009

23.01 45.77 48.07 92.34

224.32

150.52 144.10 7.57

Ozagrel Clopidogrel

C系列化合物中,C2,C3,C7,C9的抑制ADP相对较高,接近于或高于对 照药物奥扎格雷,其中化合物C7的活性最好,达到了110.11p.M。

C7

C9

C系列化合物的抑制血小板聚集的活性与A系列相比普遍较差,这表明川

芎嗪查尔酮类A系列化合物中的ct,13一不饱和羰基是保持其活性的必需基团,在对
C系列化合物活性比较好的化合物与A系列中的对应化合物对比发现,除2,4.二 甲氧基取代的化合物外,其他化合物的活性均远低于A系列中的原化合物。

图4.3 c系列中活性较好的化合物C2,C3.C7,c9与A系列中的对应化合物的活性数据柱状对
比图

4.1.5讨论

血小板之间发生聚集是血小板发挥生理性止血作用的重要生理过程,而异常 的血小板聚集在病理性血栓的形成过程中也发挥了关键的先导作用。抑制血小板

山东大学硕士学位论文

的聚集在治疗血栓及相关的心脑血管缺血性疾病中有重要的意义。在本课题的活 性测定实验中,我们发现化合物A16,B7,B9,B17的活性显著,其IC50都显著低

于阳性对照药奥扎格雷,且其AIRm。彤均大于70%,具有进一步研究的价值。

4.2保护血管内皮细胞氧化损伤的活性实验
4.2.1检测方法 本试验采用了人血管内皮细胞(EA.hy924细胞株),然后采用了H202溶液
(3601ma01.L~,4 h)对EA.hy926细胞进行氧化损伤,以具有很强的抗氧化能力的硫

辛酸及川芎嗪作为阳性对照,通过噻唑蓝(MTT)比色法检测细胞活性,观察川芎 嗪查尔酮类衍生物对损伤的血管内皮细胞的保护作用72。 4.2.2药品与试剂 (1)PBS缓冲溶液(g:l’1:KCl

0.2,KH2P04 0.2,NaCl 8.0,Na2HP04.7H20 3.58:

pH:7.2-7.4),用三蒸水配制后超净台下过滤分装。

(2)RPMI一1640培养基,购自Gibco BRL公司。 (3)EA.hy926细胞株由潍坊医学院实验技术中心提供。 (4)新生小牛血清购买自杭州四季青生物材料工程有限公司,使用前在56。(2
水浴中灭活30rain。

(5)胰蛋白酶,用D.Hanks液稀释为O.125%的溶液,并在超净台下过滤分
装。 (6)噻唑蓝【3-(4,5一dimethylthiazol-2-y02,5-diphenyltetrazolium bromide,MTT],

美国Sigma公司,使用前用PBS液溶解配为5mg/ml溶液,并在超净台下过滤。 (7)H202(30%),分析纯,上海桃浦化工厂,临用前用培养基稀释。 (8)川芎嗪,临淄制药厂生产。 (9)川芎嗪查尔酮类衍生物。 样品溶液的配制:称取样品2.25 1.tmol,溶于20皿DMSO,封入EP管, -20"C保存备用(或现配现用,DMSO最终浓度小于O.5%。)。取上述溶

液2此,溶于2.25

mL

RPMI-1640培养基。配成浓度为100 pM的母液。

山东大学硕士学位论文

4.2.3实验步骤 1)细胞培养 本试验采用的细胞为人血管内皮细胞(EA.hy926细胞株)。用含有10%新生 小牛血清的1640培养基在370{C下,C02浓度为5%孵箱中培养,传至2.3代后状 态稳定,即可进行铺板。在96孔板的每个孔加入6×103个细胞,在370C下,C02 浓度为5%孵箱中培养24
h。

2)对H202损伤的血管内皮细胞的保护活性测定73 EA.hy926细胞在96孔板上培养约24d'时后,在显微镜下观察,若细胞生长 到80%左右,即可进行氧化损伤试验。正常组中加入正常培养基,模型组中加入 含有浓度为360 I.tm01.L—H202的培养基,最后,保护组中加入的为含不同浓度的 药物且含终浓度为360 lun01.L.1H202的培养液,在370C下,C02浓度为5%孵箱中 继续培养12h,观察细胞状态,然后在每孔中用加样枪加入10斗l MTl镕液,继续 培养4h,用lml力I样枪吸去培养基,然后在每孔中加入0.1 ml的二甲基亚砜,放置
10

rain。在酶标仪上测定570 hill处的吸光度(A57蚰m)。

3)统计学处理 结果OD570舳以x±J表示,t检验分析试验组与对照组之间是否有显著性差 异,按下式计算细胞增殖率P(%)。
oD.ODa

P(%)=
ODb—ODa



100%

(OD-保护组OD值,ODa.模型组OD值,ODb-I-F常组OD值) 4.2.4实验结果 4.2.4.1川芎嗪查尔酮类A系列化合物的活性数据与构效关系分析 川芎嗪查尔酮类A系列化合物抗氧化损伤的活性结果以最大增殖率表示,并 通过回归曲线来计算EC50,见Table
4.

Table 4.The EC如for protecting damaged EA.hy926 cells and maximum values ofstimulating EA.hy926

proliferation(Pm%)ofthe ligustrazine-ehaleone

A derivatives.

山东大学硕士学位论文

Al
——

0.394±0.016 0.394±0.016 0.324土0.026

0.443±0.055 0.431±0.025 0.369±0.023

77.65
72.33 47.57

52.87 68.45 96.53

A2 A3 A4

0.324土0.026 O.3ll士O.100 0.311±0.100

0.355±0.039
0.363+0.01 8 0.355+0.024 0.347±0.017 0.422士0.032

22.65 77.08 51.63

147.85 62.57

A5 A6 A7 A8 A9 AlO All

93.23 203.12 72.69 120.69 30.12

0.332-t-O.016
0.364±0.028

14.15 70.34 40.12 84.58 89.03 73.24

0.364士0.028 0.410土0.023 0.410±0.023 0.329士0.016

0.40l±0.04l 0.468±0.018 0.479±0.015

18.45 68.18 132.55 95.86 94.27 191.15 460.2l

A12 A13 A14 A15 A16

0.385±0.023 0.363士0.04l

0.329士0.016 0.561±0.103 0.561±0.103 0.255土0.035 0.255土0.035 0.4 l 6i-0.036 0_312±o.036

38.75 49.31 51.02 16.20 2.11

0.599土0.015
0.59l±0.019 0.279±0.009 0.261±0.029

A17 A18 A19 A20 A2

推荐相关:
网站首页 | 网站地图
All rights reserved Powered by 大学生考试网 9299.net
文档资料库内容来自网络,如有侵犯请联系客服。zhit325@qq.com