左旋肉碱修饰多酚类抗氧化剂及其合成方法
【专利摘要】左旋肉碱修饰多酚类抗氧化剂及其合成方法，羧酸类化合物置于反应瓶中抽真空充N2，加入二氯甲烷、草酰氯、DMF，反应完毕后旋干得到酰氯；将酰氯用DCM完全溶解后，滴加到左旋肉碱溶液中，50℃下反应直至TLC检测反应结束后，真空旋蒸，得到粗产物；粗产物用溶解、析出过滤，用乙醇?乙醚溶液重结晶，得到白色固体，即为左旋肉碱修饰多酚类抗氧化剂；本发明首次提出将左旋肉碱作为靶向分子与多酚类抗氧化剂结合，从而提高多酚类化合物的利用率。左旋肉碱是线粒体的代谢产物，其分别带有正负离子官能团的两性结构使得他们能自由跨越细胞膜和线粒体膜。而且最新研究表明，左旋肉碱与药物分子结合能提高药物进入细胞的能力，从而显著提高药效。
【专利说明】
左旋肉碱修饰多酚类抗氧化剂及其合成方法
技术领域
[0001] 本发明涉及到药物化学技术领域，特别涉及左旋肉碱修饰多酚类抗氧化剂及其合 成方法。
【背景技术】
[0002] Denham Harman在1956提出活性氧自由基致病假说:在一定条件下体内过量活性 氧(reactive oxygen species，R0S)的长时间存在，可能造成蛋白质、脂质体甚至DNA的氧 化损伤和变异，从而引发癌症、心血管疾病、糖尿病、白内障、风湿性关节炎和各种神经性疾 病(阿尔茨海默氏症和帕金森综合症)等各种严重疾病。大量研究经验表明，人类的衰老、寿 命、炎症等也都与活性氧自由基有关。
[0003] 现在相关的治疗这方面疾病的药品或者保健药品都有一个共性，即都是多酚类化 合物，如黄酮类、花青素类、姜黄素类、白藜芦醇类、丹参素类等。事实上，多酚类化合物在进 入人体后可能通过肝肾被直接代谢掉，也可能在运输途中和一些细胞器或酶发生不期望的 作用，因此多酚类化合物作为抗氧化剂的生物利用率低。人体补充多酚类抗氧化剂主要是 口服或者静脉注射，口服多酚化合物主要在小肠被吸收，但在血清中的浓度很低，倾向于在 肝肾富集，大约lh后就全部代谢完。经静脉注射多酚化合物，虽然能短时间增加血清中多酚 化合物的浓度，但仍存在代谢快和生物利用率低的问题。因此，提高多酚化合物的吸收率， 提高其在血液中的循环时间，增强其进入细胞甚至线粒体的能力，仍然是抗氧化剂领域亟 待解决的重大挑战。
【发明内容】
[0004] 为了克服上述现有药物的缺陷，发明的目的在于提供左旋肉碱修饰多酚类抗氧化 剂的合成方法，将左旋肉碱作为靶向分子与多酚类抗氧化剂结合，延长在生物体内的循环 时间和增强进入细胞及线粒体的能力，从而能极大的降低生物毒性并提高抗氧化剂的利用 度，并且可望显著提高抗氧化能力。
[0005] 为了达到上述目的，本发明的技术方案为：
[0006] 左旋肉碱修饰多酚类抗氧化剂，其化学式为
[0007
[0008] 上述化学式中的*所示碳原子为R构型。
[0009] 基于上述左旋肉碱修饰多酚类抗氧化剂的合成方法，包括以下步骤：
[0010] 步骤一、称取酸粉末置于干燥好的反应瓶中，抽真空充N2,再加入二氯甲烷DCM溶 剂至完全溶解，0-30°C条件下搅拌，再滴加酸粉末1.5-2倍当量的草酰氯，然后逐滴滴加酸 粉末0.1当量的DMF，0-30°C条件下反应1-2h，反应完毕后，旋干溶剂，得到乳白色固体酰氯； 所述的酸粉末包括3,4,5_三甲氧基苯甲酸、3,4,5_三甲氧基苯乙酸、3,4,5_三甲氧基肉桂 酸和丹参素；
[0011] 步骤二、左旋肉碱于60°c下真空干燥5h，取出置于干燥器中冷却，称取上述左旋肉 碱于干燥的反应瓶中，加入无水三氟乙酸室温下搅拌至左旋肉碱完全溶解;将步骤一中过 量的酰氯用DCM完全溶解后，滴加到左旋肉碱溶液中，酰氯是左旋肉碱的1.5-2倍当量，50°C 下反应直至TLC检测反应结束后，真空旋蒸，得到粗产物；
[0012] 步骤三、粗产物用丙酮完全溶解，搅拌、过滤收集滤液，向滤液中加入无水乙醚至 沉淀析出过滤，得滤渣用乙醇-乙醚溶液重结晶，得到白色固体，即为左旋肉碱修饰多酚类 抗氧化剂。
[0013] 当所述的羧酸类化合物采用3，4,5_三甲氧基苯甲酸、3，4,5_三甲氧基苯乙酸，3， 4，5-三甲氧基苯丙酸时，步骤三为：
[0014] 粗产物中加入少量去离子水，过滤得滤液，用无水乙醚洗涤至滤液中无羧酸为止， 旋蒸除去水，再加入丙酮至完全溶解，搅拌2-3h过滤，收集滤液，旋蒸除去丙酮得到式2化合 物。
[0015] 本发明针对天然多酚化合物在植物中含量小，萃取成本高，而且在生物体内代谢 快、利用度低，过量使用甚至发生毒副作用等缺点，首次提出将左旋肉碱作为靶向分子与多 酚类抗氧化剂结合，延长在生物体内的循环时间和增强进入细胞及线粒体的能力，从而能 极大的降低生物毒性并提高抗氧化剂的利用度，并且可望显著提高抗氧化能力。左旋肉碱 是线粒体代谢的产物，其分别带有正负离子官能团的两性结构，使得他们能自由跨越细胞 膜和线粒体膜，因此在肉碱运载酶等帮助下能把脂肪酸等分子载送到线粒体内代谢掉或兼 有抗氧化性能力。而且最近的研究结果表明，左旋肉碱与药物分子结合能提高药物的进入 细胞能力，从而显著提高药效。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合具体实施例对本发明作进一步的阐述。
[0017] 实施例一
[0018]本实施例所述的左旋肉碱修饰多酚类抗氧化剂，是3，4，5-三甲氧基肉桂酸左旋肉 碱酯，其化学式为：
[0019]
[0020]其合成方法，包括以下步骤：
[0021]步骤一、称取3，4，5-三甲氧基肉桂酸(4.76g，20mmo 1)置于干燥好的反应瓶中，抽 真空充N2，再加入二氯甲烷至完全溶解，20°C条件下搅拌，再缓慢滴加草酰氯（2.5ml， 30mmol)，然后逐滴2mlDMF，有大量气泡冒出，20°C条件下反应2.5h，反应完毕后，旋干溶剂， 得到黄色固体，即3,4,5_三甲氧基肉桂酰氯；
[0022] 步骤二、左旋肉碱(2.158，13.3111111〇1)于60°(：下真空干燥511，取出置于干燥器中冷 却，称取上述左旋肉碱于干燥的反应瓶中，加入无水三氟乙酸室温下搅拌至左旋肉碱完全 溶解;将步骤一得到的酰氯用DCM完全溶解后，滴加到左旋肉碱溶液中，50°C下反应，TLC检 测直至反应结束，旋蒸得到乳白色固体；
[0023] 步骤三、向乳白色固体中加入20ml丙酮，搅拌3h溶解，过滤，收集滤液，滤液在搅拌 下加入无水乙醚至沉淀析出过滤，滤渣用乙醇-乙醚溶液重结晶，得到白色固体，即为3,4， 5-三甲氧基肉桂酸左旋肉碱酯。
[0024] 实施例二
[0025]本实施例所述的左旋肉碱修饰多酚类抗氧化剂，是3,4,5_三甲氧基苯甲酸左旋肉 碱酯，其化学式为：
[0026]
[0027]其合成方法，包括以下步骤：
[0028] 步骤一、称取3，4，5-三甲氧基苯甲酸(4.24g，20mmol)置于干燥好的反应瓶中，放 入大小适中的磁子，抽真空充N2，加入二氯甲烷（lOmL)，室温搅拌下加入草酰氯（2.5ml， 30mmol)，然后逐滴滴加2mlDMF，25°C条件下反应2h，反应完毕后，旋干溶剂，得到乳白色固 体，熔点为 76.8-77.2°C;
[0029] 步骤二、左旋肉碱(2.15g，13.3mmol)于60°C下真空干燥5h，取出置于干燥器中冷 却，称取上述左旋肉碱于干燥的反应瓶中，室温下加入无水三氟乙酸至其完全溶解;将步骤 一得到的酰氯用DCM完全溶解后，滴加到左旋肉碱溶液中，50°C下反应，TLC检测直至反应结 束，旋蒸得到粗产物；
[0030] 步骤三、上述粗产物用少量去离子水溶解，过滤，滤液用无水乙醚洗涤数次至无3， 4,5_三甲氧基苯甲酸为止，旋蒸除去水再加入丙酮至完全溶解，搅拌2h。过滤收集滤液，旋 蒸除去丙酮得到淡黄色液体，即为3,4,5_三甲氧基苯甲酸左旋肉碱酯。
[0031] 实施例三
[0032] 本实施例所述的左旋肉碱修饰多酚类抗氧化剂，是3,4,5_三甲氧基苯乙酸左旋肉 碱酯，其化学式为：
[0033]
[0034]其合成方法，包括以下步骤：
[0035] 步骤一、称取3,4,5_三甲氧基苯乙酸(4.52g，20mmol)置于干燥好的反应瓶中，抽 真空充氮气三次，加入二氯甲烷（15mL)，室温下滴加草酰氯(3.4ml，40mmol)，然后逐滴加入 2mlDMF，有大量气泡冒出，30 °C下反应3h，反应完毕后，旋干溶剂，得到黄色液体；
[0036] 步骤二、左旋肉碱(2.15g，13.3mmol)于60°C下真空干燥5h，取出置于干燥器中冷 却，称取干燥好的左旋肉碱于反应瓶中，加入无水三氟乙酸至完全溶解;将步骤一得到的酰 氯用DCM完全溶解后，滴加到左旋肉碱溶液中，50°C下反应，TLC检测直至反应结束，旋蒸得 到粗产物；
[0037] 步骤三、上述粗产物用去离子水溶解，过滤，滤液用无水乙醚洗涤数次至无3,4,5_ 三甲氧基苯乙酸为止，旋蒸除去水，再加入丙酮至完全溶解，搅拌2.5h。过滤收集滤液，旋蒸 除去丙酮，得到淡黄色液体，即为3,4,5_三甲氧基苯甲乙酸左旋肉碱酯。
[0038] 实施例四
[0039]本实施例所述的左旋肉碱修饰多酚类抗氧化剂，是3，4，5-三甲氧基苯丙酸左旋肉 碱酯，其化学式为：
[0040]
其合成方法，包括以下步骤：
[0042] 步骤一、称取3，4，5-三甲氧基苯丙酸(4.80g，20mmol)置于干燥好的反应瓶中，抽 真空充N2，再加入二氯甲烷至完全溶解，冰盐浴下缓慢滴加草酰氯(3.4ml，40mmo 1)，然后逐 滴滴加2mlDMF，撤出冰盐浴，30 °C条件下反应2h，反应完毕后，旋干溶剂，得到3，4，5-三甲氧 基苯丙酰氯；
[0043] 步骤二、左旋肉碱(2.15g，13.3mmol)于60°C下真空干燥5h，取出置于干燥器中冷 却，称取上述左旋肉碱于干燥的反应瓶中，室温下加入无水三氟乙酸搅拌至左旋肉碱完全 溶解;将步骤一得到的酰氯用DCM完全溶解后，滴加到左旋肉碱溶液中，50°C下反应，TLC检 测直至反应结束，旋蒸得到粗产物；
[0044]步骤三、向粗产物中加入去离子水溶解，抽滤，滤液中加入无水乙醚洗涤数次，旋 蒸除去水，再加入丙酮至完全溶解，搅拌2h。过滤收集滤液，旋蒸除去丙酮，得到淡黄色液 体，即为3，4，5-三甲氧基苯丙酸左旋肉碱酯。
[0045] 实施例五
[0046] 本实施例所述的左旋肉碱修饰多酚类抗氧化剂，是丹参素肉碱酯，其化学式为：
[0047]
[0048]其合成方法，包括以下步骤：
[0049] 步骤一、称取丹参素(3.96g，20mmol)置于干燥好的反应瓶中，抽真空充N2,加入二 氯甲烷溶剂至完全溶解，室温下搅拌，再缓慢滴加草酰氯（2.5ml，30mmol)，然后逐滴 2mlDMF，有大量气泡冒出，20 °C条件下反应2.5h，反应完毕后，旋干溶剂，得到黄色固体，即 丹参酰氯；
[0050] 步骤二、左旋肉碱(2.15g，13.3mmol)于60°C下真空干燥5h，取出置于干燥器中冷 却，称取上述左旋肉碱于干燥的反应瓶中，加入无水三氟乙酸，室温下搅拌至左旋肉碱完全 溶解;将步骤一得到的酰氯用DCM完全溶解后，滴加到左旋肉碱溶液中，TLC检测直至反应结 束，旋蒸得到乳白色固体；
[0051 ] 步骤三、在乳白色固体中加入30ml丙酮，搅拌2h溶解，过滤，收集滤液，滤液在搅拌 下加入无水乙醚至沉淀析出过滤，滤渣用乙醇-乙醚溶液重结晶，得到白色固体，即为丹参 素肉碱酯。
[0052] 以上合成的四种化合物在西京医院开始进行了细胞毒性试验，证明这几种化合物 在一定的计量内对细胞是无毒的，能够满足成为抗氧化剂的前提条件。
[0053] 在此四种化合物无毒性的条件下，还初步研究了在低氧条件下抑制肺动脉平滑肌 细胞增殖的作用，从而证明此四种化合物可以通过清除体内自由基达到预防肺癌和治疗肺 动脉高压的作用。
【主权项】
1. 左旋肉碱修饰多酪类抗氧化剂，其特征在于，其化学式为上述化学式中的*所示碳原子为財勾型。2. 基于权利要求1所述的左旋肉碱修饰多酪类抗氧化剂的合成方法，其特征在于，包括 W下步骤： 步骤一、称取酸粉末置于干燥好的反应瓶中，抽真空充化，再加入二氯甲烧DCM溶剂至完 全溶解，0-30°C条件下揽拌，再滴加酸粉末1.5-2倍当量的草酷氯，然后逐滴滴加酸粉末0.1 当量的DMF，0-30°C条件下反应1-化，反应完毕后，旋干溶剂，得到乳白色固体酷氯;所述的 酸粉末包括3，4，5-Ξ甲氧基苯甲酸、3，4，5-Ξ甲氧基苯乙酸、3，4，5-Ξ甲氧基肉桂酸和丹 参素； 步骤二、左旋肉碱于60°C下真空干燥化，取出置于干燥器中冷却，称取上述左旋肉碱于 干燥的反应瓶中，加入无水Ξ氣乙酸室溫下揽拌至左旋肉碱完全溶解;将步骤一中过量的 酷氯用DCM完全溶解后，滴加到左旋肉碱溶液中，酷氯是左旋肉碱的1.5-2倍当量，50°C下反 应直至化C检测反应结束后，真空旋蒸，得到粗产物； 步骤Ξ、粗产物用丙酬完全溶解，揽拌、过滤收集滤液，向滤液中加入无水乙酸至沉淀 析出过滤，得滤渣用乙醇-乙酸溶液重结晶，得到白色固体，即为左旋肉碱修饰多酪类抗氧 化剂。3. 根据权利要求2所述的左旋肉碱修饰多酪类抗氧化剂的合成方法，其特征在于，当所 述的簇酸类化合物采用3,4,5-Ξ甲氧基苯甲酸、3,4,5-Ξ甲氧基苯乙酸，3,4,5-Ξ甲氧基 苯丙酸时，步骤Ξ为： 粗产物中加入少量去离子水，过滤得滤液，用无水乙酸洗涂至滤液中无簇酸为止，旋蒸 除去水再加入丙酬至完全溶解，揽拌2-化过滤，收集滤液，旋蒸除去丙酬，得到式2化合物。
【文档编号】A61P39/06GK105837459SQ201610214043
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月7日
【发明人】曹瑞军, 黄娜, 孟令杰
【申请人】西安交通大学