3β-羥基-孕甾-5-烯-20R-胺的合成與結(jié)構(gòu)解析,藥理學(xué)論文

甾體母核是激素類藥物的基本構(gòu)造，也是一個(gè)很好的新藥研發(fā)平臺(tái)[1-3]。對(duì)甾體進(jìn)行構(gòu)造改造所得到的化合物大多具有很好的生理活性[4，5]。KhanSN等[6]合成了一系列的7-氟代-3-胺基甾體，結(jié)果表示清楚合成的化合物對(duì)金黃色葡萄球菌、綠膿假單胞菌、釀膿鏈球菌和大腸桿菌有高效的抑制作用。JeghamH等人[7]合成的一種新胺基甾體〔RM〕表現(xiàn)出廣譜抗腫瘤的作用，對(duì)9種癌細(xì)胞系有抑制作用，RM能阻斷HL-60細(xì)胞周期的G0/G1期。氨基甾體化合物能有效地抑制白血病細(xì)胞K562、MEG-01、WEHI-3B和HL-60的增殖，促進(jìn)細(xì)胞凋亡并誘導(dǎo)分化[8，9]。21-氨基甾體化合物具有良好的抗脂質(zhì)過氧化作用，可治療心腦血管系統(tǒng)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病[10]。甾體內(nèi)酰胺和硫代甾體內(nèi)酰胺化合物能夠抑制人宮頸癌〔Hela〕細(xì)胞的增殖，體外實(shí)驗(yàn)表示清楚其抗增殖活性呈明顯的劑量依靠關(guān)系，并且對(duì)腫瘤細(xì)胞的作用具有選擇性[11]?，F(xiàn)利用甾體酮肟[12]復(fù)原法得到了20R-胺基甾體，并利用2DNMR技術(shù)對(duì)其進(jìn)行構(gòu)造解析和碳譜、氫譜數(shù)據(jù)歸屬，為其活性測定起到參考作用。

1材料與方式方法

1.1材料

妊娠烯醇酮、鹽酸羥胺、鎳鋁合金粉、氫氧化鈉、濃鹽酸等，實(shí)驗(yàn)所用各種試劑均為分析純。

1.2主要儀器

RE52-99旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器〔上海精致細(xì)密儀器儀表有限公司〕，TH-I型薄層加熱器〔上?？普苌萍加邢薰尽常蠳MR實(shí)驗(yàn)在BrukerAVANCEDPX-400超導(dǎo)核磁共振儀上進(jìn)行，樣品以DMSO-d6為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo)。

1.3方式方法

將1.10g〔3.4810-3mol〕的妊娠烯醇酮〔1〕與0.99g的鹽酸羥胺置于50mL的圓底燒瓶中，用95%乙醇完全溶解后，參加2.25mL吡啶，室溫下攪拌反響3h。反響完全后，向反響體系中加蒸餾水25mL，攪拌10min，析出白色固體。抽濾，真空枯燥，得產(chǎn)物3-羥基-孕甾-5-烯-20-酮肟〔2〕1.09g。

將2.0g〔6.0410-3mol〕的妊娠烯醇酮肟〔2〕，置于500mL的圓底燒瓶內(nèi)，加60mL的無水乙醇溶解，再參加60mL〔2molL-1〕的氫氧化鈉溶液和3.4g的鎳鋁合金粉，室溫下攪拌反響8h。反響完全后，過濾，用50mL無水乙醇洗滌，濾液用鹽酸調(diào)節(jié)pH值至6，二氯甲烷萃取三次，收集有機(jī)相。水相用氫氧化鈉溶液調(diào)至強(qiáng)堿性，再用二氯甲烷萃取三次，合并有機(jī)相。無水硫酸鈉枯燥，過濾，減壓濃縮至10mL，趁熱再參加100mL的二氯甲烷，白色固體析出，析出的產(chǎn)物再用甲醇重結(jié)晶。得到妊娠烯醇酮胺〔3〕0.59g。

2結(jié)果與討論

3-羥基-孕甾-5-烯-20R-胺的合成道路如此圖1所示。

3-羥基-孕甾-5-烯-20-酮肟〔2〕：收率95.0%；mp：221~223℃；1HNMR〔DMSO-d6〕〔ppm〕：3.10〔m，H-3〕，5.26〔s，H-6〕，0.56〔s，H-18〕，0.94〔s，H-19〕，1.73〔s，H-21〕，10.33〔s，N-OH〕。

3-羥基-孕甾-5-烯-20R-胺〔3〕：收率30.8%；mp：207~209℃；1HNMR〔DMSO-d6〕：3.25〔m，H-3〕，5.25〔s，H-6〕，1.46〔m，H-17〕，0.65〔s，H-18〕，0.93〔s，H-19〕，3.02〔m，H-20〕，1.26〔d，H-21〕。

化合物的13CNMR數(shù)據(jù)如表1所示。

2.1反響經(jīng)過討論

合成妊娠烯醇酮胺的方式方法大體可分為兩種：一是復(fù)原胺化法，二是將肟復(fù)原為胺。復(fù)原胺化法一般需要加壓和氫氣，常用在工業(yè)生產(chǎn)中，況且這種方式方法多用在較小的分子合成中，對(duì)于多環(huán)甾體化合物的合成較少使用[13]，而將肟直接復(fù)原為胺，只需要提供氨基的胺源，在平常的實(shí)驗(yàn)條件下就可完成。根據(jù)我們實(shí)驗(yàn)室的條件，選擇了第二種方式方法。

2.2化合物3構(gòu)造解析

化合物3與2相比，雙鍵未變，可直接120.2、141.2歸屬為C6和C5，根據(jù)HSQC譜〔如此圖3所示〕，5.25直接歸屬為H-6的化學(xué)位移。

在1HNMR譜圖中，位于0.65和0.93處的峰型都是單峰，并且質(zhì)子數(shù)是3，所以判定這兩處都是甲基峰。HMBC譜〔圖2〕顯示，141.2與0.93處的氫有穿插關(guān)聯(lián)，講明0.93處的氫為H-19，則可將0.65歸屬為H-18。根據(jù)HSQC譜，11.5和19.1可分別歸屬為C18和C19。

根據(jù)HMBC譜圖，H-18應(yīng)與C12、C13、C14和C17有相關(guān)偶合，質(zhì)子H-18〔0.65〕與38.3、41.6、53.8和55.7有穿插峰，而DEPT譜〔圖5〕顯示，38.3為仲碳，53.8和55.7為叔碳，41.6為季碳，因而38.3和41.6可分別歸屬為C12、C13。

HSQC譜顯示，38.3與1.88、1.14處的氫有相關(guān)偶合，而C12中的兩個(gè)氫所處的化學(xué)環(huán)境不同，因而化學(xué)位移不同，所以H-12的兩個(gè)化學(xué)位移分別是1.88和1.14。

在HMBC譜中，H-19應(yīng)與C1、C5、C9和C10有相關(guān)偶合，質(zhì)子H-19〔0.93〕與36.8、39.4、49.3和141.2有穿插峰，DEPT譜顯示，36.8為仲碳，49.3為叔碳，39.4和141.2為季碳，而141.2為C6的化學(xué)位移，則39.4可直接歸屬為C10，而36.8和49.3可分別直接歸屬為C1和C9。根據(jù)HSQC譜顯示，49.3與0.91處的氫有偶合，0.91可直接歸屬為H-9，36.8與1.75、0.97處的氫有偶合關(guān)系，所以1.75和0.97是H2-1的化學(xué)位移。

根據(jù)1H-1HCOSY譜圖〔圖4〕，5.25處的H-6與1.91、1.51處的氫有相關(guān)偶合，則H2-7的化學(xué)位移為1.91和1.51，在HSQC譜中，31.1處的碳與1.51和1.91有偶合，而DEPT譜中顯示，31.1處的碳為仲碳，所以C7的化學(xué)位移為31.1。

H-6與H-8有遠(yuǎn)程偶合，結(jié)合1H-1HCOSY譜圖，H-8的化學(xué)位移為1.34，HSQC譜顯示，C8的化學(xué)位移是31.2，在DEPT譜中，此處的碳為叔碳，進(jìn)一步證實(shí)了C8。與化合物2相比，H-21的單峰消失了，講明C20位的肟基被復(fù)原，C20位出現(xiàn)了氫，肟基變成了胺基。C14與C17所處的化學(xué)環(huán)境不同，C17遭到吸電子基團(tuán)胺基的影響，化學(xué)位移向高場移動(dòng)，因而C17的化學(xué)位移是53.8，C14的化學(xué)位移是55.7，結(jié)合HSQC譜圖，H-17的化學(xué)位移是1.46，H-14的化學(xué)位移是1.02。

HMBC譜顯示，53.8與1.26處的氫有相關(guān)偶合，且此處的峰裂分為二重峰，講明H-21的化學(xué)位移是1.26，結(jié)合HSQC譜，C21的化學(xué)位移是18.8，DEPT譜顯示，此處的碳為伯碳，進(jìn)一步證實(shí)了C21。

HMBC譜顯示，53.8與3.02、0.65處的氫都有相關(guān)偶合，且已經(jīng)知道0.65為H-18的化學(xué)位移，而3.02處氫的化學(xué)位移值較大，是遭到了吸電子基團(tuán)胺基的影響，因而3.02為H-20的化學(xué)位移，結(jié)合HSQC譜，可知C20的化學(xué)位移為50.1，而DEPT譜進(jìn)一步證實(shí)，此處的碳為叔碳。

由于C3位上的羥基未變，所以C3的化學(xué)位移化合物2相比沒有太大的改變，結(jié)合DEPT譜和HSQC譜，69.9為C3的化學(xué)位移，HSQC譜顯示，H-3的化學(xué)位移是3.25。根據(jù)HMBC譜，69.9與2.16、2.08處的氫有相關(guān)偶合，且此處的氫與C5也有相關(guān)偶合，講明H2-4的化學(xué)位移為2.16和2.08，結(jié)合HSQC譜，可知C4的化學(xué)位移為42.1，DEPT譜顯示此處的碳為仲碳，進(jìn)一步證實(shí)了C4。

H-3與H-2應(yīng)有偶合，而1H-1HCOSY譜顯示，3.25與1.65、1.38處的氫有相關(guān)偶合，則H2-2的化學(xué)位移為1.65和1.38，HSQC譜顯示，31.3與1.65、1.38相偶合，則C2的化學(xué)位移為31.3，DEPT譜顯示，此處碳的類型為仲碳，進(jìn)一步證實(shí)了C2。H-14應(yīng)與H-15直接偶合，而1H-1HCOSY譜顯示，1.02與1.61、1.11處的氫有相關(guān)偶合，則H2-15的化學(xué)位移為1.61、1.11，結(jié)合HSQC譜和DEPT譜，可知C15的化學(xué)位移為23.6。DEPT譜顯示，26.1處的碳為仲碳，HSQC譜顯示，26.1處的碳與1.45、1.80處的氫有偶合，則推斷C16的化學(xué)位移為26.1，而1.45和1.80為H2-16的化學(xué)位移。

HMBC譜顯示，1.88處的氫〔H-12〕與20.3處的碳有偶合，1H-1HCOSY譜顯示，1.88處的氫〔H-12〕與1.49處的氫有偶合，而DEPT譜顯示20.3處的碳是仲碳，即C11的化學(xué)位移是20.3，HSQC譜顯示，1.49和1.37是H2-11的化學(xué)位移。根據(jù)HMBC譜，4.65處的氫與69.9、42.1和31.3處的碳有偶合，即與C3、C4和C2有偶合，所以4.65為C3位羥基上的氫。

1HNMR譜圖顯示，7.84處的氫為單峰，HSQC譜顯示，此處的氫沒有與碳對(duì)應(yīng)的相關(guān)峰，因而揣測7.84是胺基氫的化學(xué)位移。20R和20S的區(qū)別在于H-20和H-21的化學(xué)位移，由于空間距離的差異，20R型中的氮原子與H-20和H-21中的氫距離較近〔與20S型相比〕，H-20和H-21遭到胺基的吸電子作用較大，化學(xué)位移值偏大，20R中的H-20化學(xué)位移是3.02，H-21的化學(xué)位移是1.26，而20S中的H-20化學(xué)位移是2.64，H-21的化學(xué)位移是0.90。

3結(jié)論

利用酮肟復(fù)原法得到胺基甾體，采用重結(jié)晶的方式方法對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行純化。通過1HNMR、13CNMR和2DNMR技術(shù)對(duì)其構(gòu)造進(jìn)行解析，并具體歸屬了碳譜和氫譜數(shù)據(jù)，為其他的胺基甾體的合成、構(gòu)造解析提供了參考。

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