30-三苯甲基-11-脱氧甘草萜醇的制备与结构表征

　　【摘要】 目的：制备甘草次酸类衍生物30-三苯甲基-11-脱氧甘草萜醇(Ⅴ)。方法：对甘草次酸(Ⅰ)进行化学结构修饰，制备11-脱氧甘草萜醇(Ⅳ)，并将它与三苯氯甲烷缩合而制备目标化合物——30-三苯甲基-11-脱氧甘草萜醇(Ⅴ)。结果：通过还原、脱水、催化氢化和缩合反应获得目标化合物(Ⅴ)，经鉴定其(Ⅴ)为甘草萜醇类新化合物，反应产率达46%。结论：三苯氯甲烷在三乙胺和二甲氨基吡啶等碱性催化下与甘草萜醇的C30-位羟基进行选择性缩合反应，此反应产率较与C3-位羟基化反应的要高，此种反应条件在甘草萜醇C30-位羟基的选择性保护中具有重要的价值。此外，利用还原剂Red-Al对甘草次酸进行还原修饰要比用四氢锂铝容易、产率高。

　　【关键词】 30-三苯甲基-11-脱氧甘草萜醇; 化学合成; 制备

　　基金项目：教育部重点项目基金资助(207128)

　　Preparation and characterization of 30-triphenly-methyl-11-deoxo-glycyrrhetol

　　MA Shu-yan, Mourboul·Ablise, Rena·Kasimu，etal (College of Pharmacy, Xinjiang Medical University, Urumqi 830011, China)

　　Abstract: Objective: To prepare glycyrrhetinic acid derivative: 30-triphenly-methyl-11-deoxo-glycyrrhetol (Ⅴ).Methods: The reactions of reduction, deshydratation and catalytic hydrogenation were performed for preparing 11-deoxo glycyrrhetol (Ⅳ); and then the compound (Ⅳ) was combined with triphenylmethyl chloride for preparing compound (Ⅴ).Results: The target compound (Ⅴ) was obtained with a yield of 46%, and its chemical structure was characterized by spectrum method, (Ⅴ) is a new compound.Conclusions: Triphenylmethyl chloride can react selectively with the 30-hydroxil group of glycyrrhetol under the catalyzing effects of three ethyl amine and dimethyl amino-pyridine.This condition of the reaction has an important value for the selective protection of 30-hydroxil group of glycyrrhetol.Furthermore, the use of reductant Red-Al for reductive modification of glycyrrhetinic acid is more effective and productive than the use of lithium aluminum hydrate.

　　Key words: 30-triphenly-methyl-11-deoxo-glycyrrhetol; chemical synthesis; preparation

　　甘草为豆科植物甘草(Glycyrrhiza uralensis Fisch.)的干燥根及根茎,甘草的有效成分甘草酸(Glycyrrhizin)在传统医学中广泛用作解毒剂和食物添加剂[1]。甘草酸水解后成为其苷元18β-甘草次酸(Ⅰ)，甘草酸和18β-甘草次酸具有良好的保肝解毒及一定的抗癌作用，并能促进癌细胞凋亡[2,3]。研究表明，甘草酸及甘草次酸具有较好的肝组织分布特征[4]。日本学者研究发现，肝细胞表面具有丰富的甘草次酸结合位点，即甘草次酸具有较好的肝细胞靶向性[5]。国内学者也研究发现肝细胞表面存在甘草次酸特异性结合受体 [6]。因此甘草次酸及其衍生物具有作为运载肝病治疗药物(如抗肝癌药物和抗病毒药物)的肝靶向载体的潜力。本研究在前期工作的基础上[7]，以甘草次酸作为主要原料，通过化学结构修饰合成新衍生物：30-三苯甲基-11脱氧甘草萜醇(Ⅴ)，目的是将它作为运载药物的肝靶向抗癌前药的载体，为甘草次酸类药物的深入研究奠定一定基础。

　　1 材料与方法

　　1.1 实验试药 甘草次酸(化合物Ⅰ，18β-glycyrrhetinic acid，新疆天山制药有限公司提供)，甘草次酸标准品(98%,120150250，Acros Organic, USA)，硅胶(80～100目, Merck)，四氢铝锂(天津海纳川科技发展公司)，Red-Al {Na[H2Al (OCH2CH2OCH3)2]的70%甲苯溶液}(Acros Organic, USA),四氢呋喃(THF, Acros Organic, 用四氢铝锂脱水处理)。其它化学试剂均为分析纯度。

　　1.2 实验仪器 定性鉴别用TLC板(Silica gel 60 F254)，制备型TLC板 (Silicagel 60 F254，MERCK)，WRS-1A型数字熔点测定仪(上海精密仪器厂)，核磁共振仪(1H NMR，Varian 600, CDCl3)，红外光谱仪(IR，MERCK, 样品用KBr压片)，高效液相色谱(HPLC)仪，紫外分光光度仪 (UV Krontron)，质谱仪(M.S quadripolar VG Platform Ⅱ)。

　　1.3 化合物的制备 各化合物的制备流程见图1。

　　1.3.1 化合物(Ⅱ)11α-OH甘草萜醇 (18β-olean-12-ene-3β,11α,30-triol)和化合物(Ⅲ) 11β-OH甘草萜醇(18β-olean-12-ene-3β,11β,30-triol)的制备 参照文献[8]的制备工艺并进行优化，以甘草次酸(Ⅰ)为原料，经还原反应而获得。利用Red-Al{Na[H2Al(OCH2CH2OCH3)2]}及四氢铝锂两种还原剂，分别对化合物I进行还原，获得不同产率的还原产物(化合物Ⅱ和Ⅲ的混合物)，产率分别为87% 和52%。

　　图1 30-三苯甲基-11-脱氧甘草萜醇(Ⅴ)的合成路线(略)

　　1.3.2 化合物(Ⅳ)11-脱氧甘草萜醇〔11-Deoxo-glycyrrhetol (18β-olean-12-ene-3β,30-diol)〕的制备 参照文献[8]的制备工艺并进行优化，以化合物Ⅱ和Ⅲ的混合物为原料，经催化氢化反应而获得。

　　1.3.3 目标化合物(Ⅴ) 30-三苯甲基-11-脱氧甘草萜醇的制备 取化合物(Ⅳ)500 mg(1.13 mmol)、三苯氯甲烷1.580 g(5.65 mmol)、三乙胺0.113 ml和二甲氨基吡啶138 mg(1.13 mmol)，加入三口圆底烧瓶内，溶解于7.5 ml二氯甲烷，在70℃下加温回流6 h,冷却，加20 ml水，搅拌，用氯仿提取3次(每次20 ml)，用无水硫酸钠干燥，减压浓缩至干，获得橙黄色粉末。粗品用硅胶柱层析分离(流动相为CH2Cl2∶Hexane∶Et3N=80∶20∶0.01)，收集薄层板(TLC)Rf=0.26的馏分，减压浓缩至干，获得白色粉末状结晶为精品,反应产率达46%。

　　2 结果

　　2.1 化合物(Ⅰ) 18β-甘草次酸:18β-Glycyrrhetinic acid,3β-hydroxy-11-oxo-18β-olean-12-en-30-oic，白色结晶，mp:296～298℃(EtOH)。1H-NMR (CDCl3)δppm: 0.83 (3H, s, C-28 H3), 0.86 (3H, s, C-24 H3), 1.03 (3H, s, C-26 H3), 1.15 (3H, s, C-23 H3), 1.16 (3H, s, C-25 H3), 1.25 (3H, s, C-29 H3), 1.39 (3H, s, C-27 H3), 2.37 (1H, s, C-9 H), 2.81(2H, dt/3.20, 13.6; C-1 H2), 3.26 (1H, dd/5.80, 10.80, C-3 H), 5.73 (1H, s, C-12 H)。IR (KBr) cm-1ν: 3440 (OH), 3046 (Csp2), 2943 (Csp3), 1666 (C=O, Cα=Cβ), 1018 (C-3 OH)。

　　2.2 化合物(Ⅱ) 11α-OH-甘草萜醇:18β-olean-12-ene-3β,11α, 30-triol，白色结晶性粉末，产率10%, mp: 222～225℃。TLC Rf = 0.19 (ethyl acetate: n-hexane 70∶30)。1H-NMR (d5-pyridine) δppm: 5.8 (d,1H, J=4 Hz, C-12-H), 4.4 (dd, 1H, J=4Hz, J2=8Hz, C-11-H), 3.7 (dd, 2H, J1=9Hz, J2=20 Hz, C-30-H2), 3.5 (t, 1H, J=8Hz, C-3-H)。IR (KBr) cm-1 ν: 3368 (OH), 3061 (Csp2), 2924 (Csp3), 1655 (C=C), 1029 (C-3 or 11 OH)。MS m/z calcd for C30H50O3:M+458.3760。Found: M+ 458.3706。

　　2.3 化合物(Ⅲ) 11β-OH-甘草萜醇:18β-olean-12-ene-3β,11β, 30-triol，白色结晶性粉末，产率77%, mp: 238～239℃。TLC Rf=0.31 (ethyl acetate: n-hexane 70∶30)。1H-NMR (CDCl3) δppm:5.3 (d,1H, J=5 Hz, C-12-H), 4.4 (t, 1H, J=6Hz, C-11-H), 3.5 (s, 2H, C-30-H2), 3.2 (t, 1H, J=8Hz, C-3-H)。IR (KBr) cm-1 ν: 3412 (OH), 2927 (Csp3), 1634 (C=C), 1022 (C-3 or 11 OH)。MS m/z calcd for C30H50O3:M+458.3760。Found: M+458.3728。

　　2.4 化合物(Ⅳ) 11-脱氧甘草萜醇: 18β-olean-12-ene-3β,30-diol，白色结晶性粉末，产率92%, mp: 250～254℃。TLC Rf = 0.23[CH2Cl2∶MeOH (96∶4)]。1H-NMR (CDCl3) δppm:5.18 (1H, t, J=9 Hz, C-12-H), 3.50 (2H, brs, C-30-H2), 3.18 (1H, t, J=8Hz, C-3-H)。IR (KBr) cm-1 ν: 3268 (OH), 3081 (Csp2), 2971-2860 (Csp3), 1691 (C=C), 1022 (C-3 OH), 926 (C-30 OH)。MS m/z calcd for C30H50O2:M+442.3811。Found: M+442.3842。

　　2.5 化合物(Ⅴ) 30-三苯甲基-11-脱氧甘草萜醇:30-Triphenly-methyl-11-deoxo-glycyrrhetol (30-18β-olean-12-ene-3β,30-diol)，白色结晶性粉末，产率46%, mp： 129～130℃。TLC Rf = 0.26[n-Hexane∶CH2Cl2∶Triethylamine (20∶80∶0.01)]。1H-NMR (CDCl3) δppm:0.81 (3H, s, C-26 H3),0.93 (3H, s, C-25 H3),0.94 (3H, s, C-24 H3),1.01 (3H, s, C-23 H3), 1.09(3H, s, C-28 H3),1.14 (3H, s, C-27 H3),1.45 (3H, s, C-29 H3), 2.95 (2H, AB/-8.80, C-30 H2), 3.25 (1H, dd/4.22, 11.46, C-3 H), 5.06 (1H, t/2.80, C-12 H)。Not detected: C-1 H2, C-9 H1, C-11 H1。IR (KBr) cm-1 ν: 3421 (OH), 3059 (Csp2), 2922-2859 (Csp3), 1626 (C=C), 1031 (C-3 OH), 926 (C-30 OH), 1365 (s CH3,CH3), 1491 (s CH3,CH2), 703 (CH, aromatic)。MS m/z calcd for C49H69O2:M+ 690.0721。Found: M+690.0736。

　　3 讨论

　　国内外药学界对甘草酸和甘草次酸进行较深入研究，发现它们具有广泛的生物活性和药理作用,如抗炎、抗氧化、降血脂、抗病毒等[9～12]。甘草次酸的主要副作用是引起假醛固酮增多症[1]。分子生物学和分子药理学研究显示，甘草次酸产生此副作用的原因是因为它在体内能抑制氢化可的松(cortisol)代谢酶——11β-羟基甾醇脱氢酶(11β-Hydroxy-steroid dehydrogenase,11β-HSD)的活性，从而导致体内氢化可的松的堆积，引起所谓的假醛固酮增多症[13]。Viker等[14]和Su等[15]研究发现，甘草次酸11位羰基和30位羧基的还原修饰可明显降低或消除此种副作用，并认为11-脱氧甘草萜醇类衍生物无此副作用。本实验合成了11-脱氧甘草萜醇类化合物(Ⅴ)，并进行结构鉴定，详细描述了此类衍生物的有关光谱特征，为制备甘草次酸类肝靶向抗癌前药载体奠定基础。在中间体化合物Ⅱ和Ⅲ的制备过程中，副产物较多(主要是甘草萜醇类三羟基衍生物的脱水产物)，此外，对两种三羟基中间体(光学异构体)与它们的脱水副产物和铝盐分离难度较大，反应操作复杂，分离纯化时文献工艺利用操作复杂的制备性HPLC分离法而获得微量纯品。本研究对铝盐进行破坏而清除铝盐，再通过简单的两步重结晶法(先用氯仿、后用四氢呋喃/醋酸混合溶剂)对两种光学异构体进行分离纯化，得到高纯度的产品，从而对文献工艺进行了优化。

　　近期的研究发现，甘草酸和甘草次酸还具有良好的保肝解毒和一定的抗癌药理活性，同时具有较高的肝组织分布特征和肝细胞靶向性，显示它具有作为肝靶向药物载体的潜力，并可与抗肝癌药物产生一定的协同作用[1～6]。因此甘草次酸在制备肝靶向药物中开始使用[16，17]。本研究对甘草次酸类衍生物的制备方法和光谱特征进行较详细地描述，对文献工艺进行明显优化,这对于甘草次酸类肝靶向药物载体及无假醛固酮增多症副作用的甘草次酸衍生物的研究中将具有一定参考价值。

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