氯化两面针碱的制备方法是什么

概述【1-3】

氯化两面针碱(nitidine chloride)是由芸香科花椒属植物两面针的干燥根中提取的一种生物碱,其原植物两面针Zanthox-ylum nitidum(Roxb.)DC.主要分布于广东、广西、云南、福建等南方省份,广西资源尤为丰富。氯化两面针碱具有抗炎、抗真菌、抗氧化和抗 HIV的多种生物活性，并因其能够抑制多种类型肿瘤细胞增殖，诱导肿瘤细胞凋亡，已被认定为潜在的抗肿瘤化合物。临床试用结果表明,氯化两面针碱对慢性细胞型白血病有较好的疗效。此外,氯化两面针碱对LEWIS肺癌、人体鼻咽癌、肝癌、慢性粒细胞型白血病有较强的抑制作用。

理化性质【3】

氯化两面针碱属苯骈菲啶类生物碱,为黄色或淡绿色针状结晶。溶于甲醇、乙醇和水,室温下每毫升水能溶解0.2 mg,熔点275～276℃。

药理作用【4】

氯化两面针碱具有良好的生物活性，在抗肿瘤、镇痛消炎、抗疟疾、抗菌、抗HIV病毒、心血管等方面都有显著作用。

1.抗肿瘤

氯化两面针碱对肝癌、肺癌、卵巢癌、乳腺癌等都有显著功效。但作用机制尚存在争议，主要包括抑制DNA拓扑异构酶，诱导细胞凋亡、阻滞细胞周期和抑制DNA连接酶的活性等，可以通过调节多种信号通路(如EＲK、JAK/STAT3、AKT等)抑制肿瘤细胞。

2.抗疟疾

两面针碱对恶性疟原虫的活性最强，IC50＜0.27μmol?L-1。两面针碱对氯喹敏感株和氯喹耐药株在体外的活性相似，并在体外实验中证实氯化两面针碱可以与血红素形成1∶1的复合物，抑制β-血红素形成。

3.抗菌作用

两面针碱对多种细菌、真菌具有抑制和杀灭的作用。氯化两面针碱能够有效抑制真菌的感染，效果与喜树碱相当，是一类很有前景的抗真菌化合物。氯化两面针碱对六大类抗生素均耐药的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MＲSA)有较强的杀菌活性。氯化两面针碱对芽孢杆菌ATCC3584和化脓性链球菌ATCC19615有明显的杀菌和抑菌作用(MIC值分别为0.19、3.64μmol?L-1)。

4.抗炎止痛作用

两面针在民间常用于跌打损伤、消炎止痛。利用两面针开发的口腔护理产品正是基于其在抗炎，镇痛及止血方面的功效。在帕金森病模型研究中发现，两面针碱能够抑制Jak2-Stat3信号通路，增强aβ晶体与p-Stat3之间的结合活性，从而抑制小胶质细胞介导的炎症，保护多巴胺神经元，是治疗帕金森病的潜在药物。

5.对心血管的作用

氯化两面针碱能够减少心肌缺血再灌注大鼠心肌酶的释放，减轻氧自由基损伤程度，从而降低心肌缺血再灌注大鼠心律失常的发生率，推迟心律失常的发生时间，不仅缩短其持续时间，而且该作用呈一定的剂量依赖性。

6.其他

除上述的生理功能外，两面针还在抗白血病、抗HIV、抗肝损伤等方面具有很好的活性。

提取方法【4】

1.回流法

在氯化两面针碱的提取方法中，回流法的应用最广泛，主要有醇回流和酸醇回流两种方法。以80%的乙醇回流提取。采用80%的乙醇8倍量提取，同时加入盐酸调节pH至5，最终总生物碱的提取率平均为12.8%，氯化两面针碱的含量达到41mg?g-1。酸醇回流能够提高氯化两面针碱的提取率，但提取时间长，加剧了对设备的酸腐蚀程度。

2.酶法

目前，生物碱大都是从植物中提取，由于利用纤维素酶可以首先破坏植物的细胞壁，所以提取有效成分是一种有效手段。先用纤维素酶/果胶酶的混合酶对两面针药材进行酶解，再用酸醇回流法室温浸渍提取，氯化两面针碱的提取率为85.96%。酶预处理萃取法减少了提取次数和溶剂的用量，符合节能环保的生产要求。

3.超声波辅助提取法

超声波提取是利用超声波产生的空化作用、热效应、震动作用使植物细胞壁破裂，加速有机溶剂进入细胞内部，促使细胞中的生物碱溶解到溶剂中达到提取目的。目前，超声波提取主要作为一种辅助方法应用于天然产物的提取分离中。如先采用酶预处理，再用超声提取，可以将氯化两面针碱的提取率提高到90.26%。

分离纯化方法【4】

1.结晶法

对两面针植物的甲醇提取液处理后静止结晶，纯化析出氯化两面针碱晶体，但实验过程中需要用到氯仿，对环境污染较大。

2.树脂吸附法

采用Ls006阳离子树脂，通过静态吸附－解析的方法对氯化两面针碱富集纯化，纯度在90%以上。

3.色谱法

将两面针根的浸膏用氯仿反复研磨，所得沉淀甲醇溶解先重结晶，粗品再二次重结晶后用高效液相色谱法分离纯化，采用C-18色谱柱洗脱，得到纯度大于98%的氯化两面针碱，该样品可作为质量控制和科研用的化学对照品。

制备方法【1】

1.4-(苯并[d][1,3]二氧戊环-5-基)-2-(3,4-二甲氧基苯基)-4-氧代丁酸(3)

将4-(苯并[d][1,3]二氧戊环-5-基)-2-(3,4-二甲氧基苯基)-4-氧代丁腈(50.9g，149.9mmol)和氢氧化钠(40g，1mol)加入到2L圆底烧瓶中，加入水(650ml)和乙醇(225ml)。100℃回流反应12h。反应液在冰浴条件下，用1mol/L盐酸(1.1L)调至pH1～2。过滤，滤饼用水(150ml)洗涤，烘干，乙醇(500ml)重结晶得白色粉末3．

2.4-(苯并[d][1,3]二氧戊环-5-基)-2-(3,4-二甲氧基苯基)丁酸(4)

将化合物3(30g，83.7mmol)、10％钯炭(3g)和70％高氯酸(2ml)加入乙酸(360ml)中，70℃常压氢化反应12h。反应液冷至室温，过滤除去钯炭。搅拌下，将滤液缓慢滴加到冰水(2L)中，过滤，水(100ml)洗，滤饼在室温下很快液化，故直接用二氯甲烷(300ml)溶解，无水硫酸钠干燥。减压蒸除溶剂，得到淡黄色油状物4(27.3g，94.7％)。

3.6-(3,4-二甲氧基苯基)-7,8-二氢萘并[2,3-d]-[1,3]二氧戊环-5(6H)-酮(5)

将化合物4(27.3g，79.2mmol)溶于二氯甲烷(300ml)中，缓慢滴加草酰氯(15.3ml，179.3mmol)，滴毕，加入2～3滴DMF，室温反应2h。减压蒸除溶剂，残余物用二氯甲烷(300ml)溶解，冰浴，缓慢滴加四氯化锡(6.2g，167.2mmol)的二氯甲烷溶液(45ml)，滴毕，冰浴反应5h，将反应液倒入1mol/L冰盐酸(1L)中，搅拌将黏稠物溶解，二氯甲烷(50ml×3)萃取，合并有机相，水(60ml×3)洗，饱和氯化钠溶液(40ml×3)洗，无水硫酸钠干燥。减压蒸馏除去溶剂得粗品，甲醇重结晶得淡黄色固体5(19.8g，76.5％)。

4.N-[6-(3,4-二甲氧基苯基)-5,6,7,8-四氢萘并-[2,3-d][1,3]二氧戊环-5-基]甲酰胺(6)

将化合物5(20g，61.3mmol)、甲酰胺(200ml)、硫酸铵(8.1g，61.3mmol)和98%甲酸(32ml)加入500ml三颈烧瓶中，氮气保护下，120℃反应3h，每小时补加甲酸(8ml)。反应液冷至室温，倒入冰水(500ml)中，混匀，产生大量固体，二氯甲烷(30ml×3)萃取，合并有机相，饱和氯化钠溶液(30ml×3)洗，无水硫酸钠干燥。减压蒸馏除去溶剂，得到油状物，加入甲醇(20ml)，搅拌过夜析晶，过滤，甲醇(25ml)洗涤，烘干，二噁烷∶甲醇(9∶1)重结晶得到白色固体6(10.3g，47.3％)。

5.2,3-亚甲二氧基-8,9-二甲氧基-4b,10b,11,12-四氢苯并[5,6-c]菲啶(7)

将化合物6(10.3g，29.1mmol)、甲苯(70ml)和三氯氧磷(21ml，229.4mmol)加入250ml圆底烧瓶中，80℃反应30min，产生大量黄色固体，冷至室温，过滤，滤饼用适量甲苯(10ml)和乙醚(15ml)洗涤，烘干。将黄色固体悬浮于甲醇(50ml)中，50℃下，氨水(41.5ml)调至pH7.8，产生白色固体，放冷，过滤，烘干产物，乙酸乙酯∶石油醚(1∶8)重结晶，得白色粉末7(4.5g，45.7％)。

6.2,3-亚甲二氧基-8,9-二甲氧基苯并[5,6-c]菲啶(8)

将化合物7(4.5g，13.3mmol)的邻二氯苯溶液(360ml)，10％钯炭(0.5g)依次加入1L圆底烧瓶中，150℃搅拌反应10h，趁热过滤，放冷，减压蒸出溶剂，甲醇(50ml)重结晶，过滤，无水乙醇(30ml)洗涤，50℃烘干产物，得白色粉末8(2.7g，60.7％)。

7.两面针碱甲基硫酸盐(9)

将化合物8(7.5g，22.5mmol)、邻二氯苯(400ml)和硫酸二甲酯(21ml，225mmol)加入1L烧瓶中，氮气保护，140℃搅拌反应1h，趁热过滤，滤饼用吡啶(20ml)重结晶3次，得淡黄色固体9(4.5g，43.5％)。

8.氯化两面针碱(1)

将化合物9(3.1g，6.7mmol)和饱和氯化钠溶液(100ml)加入250ml圆底烧瓶中，氮气保护，室温搅拌24h，过滤，真空干燥，甲醇(15ml)重结晶，过滤得淡黄色针状结晶1(1.75g，67.5％)。

图1为氯化两面针碱的合成路线

主要参考资料

[1]谭善伦,臧成旭,代黎,黄景华,张大志.氯化两面针碱合成工艺优化[J].中国医药工业杂志,2015,46(02):123-126.

[2]刘华钢,李丹妮,刘丽敏.氯化两面针碱抗肿瘤作用机制研究进展[J].广西科学院学报,2009,25(03):187-191.

[3]刘丽敏,刘华钢.氯化两面针碱的研究近况[J].时珍国医国药,2007(01):60-62.

[4]秦舒琴,李海云,宋静茹,李典鹏.氯化两面针碱的提取分离、全合成及药理活性的研究进展[J].广西植物,2018(09):1248-1260.