表小檗碱的应用及制备

发布日期:2020/1/15 8:42:37

背景及概述^[1]

表小檗碱，别名去氢辛乃克丁，是一种天然季铵原小檗碱型生物碱，是从黄连中提取分离得到的，在Coptisgroenlandica,Coptisjaponica，Thalictrumminus，Nandinadomestica等植物中也含有。表小檗碱具有多种药理作用，如对细胞色素P450亚型CYP2D6较强的抑制活性，非竞争性BACE1抑制活性，抑制醛糖还原酶活性，α受体阻断作用，体外降血糖活性等。由于表小檗碱在黄连中的含量较低，约为0.5-2%，主要用作含量测定对照品，市面上难以购买得到，限制了对其药理上和临床等方面的进一步的研究与应用。

应用^[3-4]

表小檗碱具有多种药理作用，如对细胞色素P450亚型CYP2D6较强的抑制活性，非竞争性BACE1抑制活性，抑制醛糖还原酶活性，α受体阻断作用，体外降血糖活性等。实验表明，表小檗碱能显著抑制幽门螺杆菌脲酶的活性，且其抑制效果为乙酰氧肟酸抑制脲酶效果的10倍。此外，表小檗碱抑制幽门螺杆菌脲酶作用机理的研究证明表小檗碱是一种缓慢结合的反竞争性脲酶抑制剂，其抑制幽门螺杆菌脲酶的作用是时间、浓度依赖并且可逆的，且主要是通过作用于幽门螺杆菌脲酶氨基酸序列中的巯基活性基团从而抑制脲酶的活性。

通过上述机理研究可进一步证实表小檗碱具抗幽门螺杆菌脲酶的作用,且作用效果明显。再结合表小檗碱结构简单，安全等优点可知，表小檗碱在制备抗幽门螺杆菌的药物方面具有良好的应用价值与开发前景，是潜在的脲酶抑制剂，具有治疗幽门螺旋杆菌相关性胃肠道疾病的作用。

此外，研究表明表小檗碱在制备海洋污损生物防除剂中具有一定应用。表小檗碱当低剂量涂覆于固体表面时，即有明显的抑制海洋生物附着的作用，因此能够用于制备海洋污损生物防除剂。表小檗碱在涂覆量为10μg/cm²时，藤壶幼虫72小时后的附着率为 25.3％，远低于对照组的79.2％，表明表小檗碱对藤壶幼虫产生明显的抑制作用。在表小檗碱涂覆量为1μg/cm²时，贻贝幼虫的附着率仅为3.6％，远远低于对照组，差异极其显著(p< 0.01)，表明表小檗碱能有效地抑制翡翠贻贝幼虫的附着。由此可见表小檗碱对蔓足类和双壳类动物的幼虫附着有很好的抑制作用。

表小檗碱为天然存在的有机化合物，不会污染水体环境和通过食物链传递导致其在生物体中的富集，对环境友好，安全性高，在有效抑制海洋生物附着的同时，不含铜和锡等重金属元素，从环境保护角度而言具有良好的社会效益，并且表小檗碱来源十分广泛，分离制备途径简便，适合于大规模生产，推广潜力大，在海洋污损生物防除中具有良好的应用前景。

制备^[1]

一种表小檗碱的合成方法，该合成方法由以下步骤组成：

(1)2,3-亚甲氧基苯甲醛的合成

在500ml三颈瓶中依次加入2,3-二羟基苯甲醛13.8g(100mmol)，无水K₂CO₃20.8g(151mmol)，二溴甲烷28.3g(163mmol)，50mlDMF，磁力搅拌，加热，回流反应。反应24h。乙酸乙酯萃取(150ml×3次)。合并有机相，无水Na₂SO₄干燥过夜。减压回收溶剂。残余液用硅胶拌样，经硅胶柱色谱(洗脱剂为石油醚∶乙酸乙酯=20∶1)分离得2,3-亚甲氧基苯甲醛白色晶体11.2g。收率75.0%，m.p.30℃-31℃。¹H-NMR(CDCl₃，500MHz):δ10.09(1H，s，1-CHO)，7.25(1H，d，J=7.5Hz，ArH)，7.02(1H，d，J=6.5Hz，ArH)，6.95(1H，dd，J=7.5，6.5Hz，ArH)，6.11(2H，s，-OCH₂O-)。

(2)N-(2,3-亚甲二氧基-N-苄基)-β-(3,4-二甲氧基苄基)乙亚胺的合成

在500ml三颈瓶中依次加入步骤(1)所得2,3-亚甲二氧基苯甲醛8.51g(57mmol)，二氯甲烷100ml，2,3-二甲氧基苯乙胺10.6g(58mmol)，三乙胺6.82g(67mmol)，无水MgSO₄10g。磁力搅拌，加热，回流反应。反应5h。抽滤，滤去不溶物。减压蒸除溶剂。冷却析晶。甲醇洗涤，得N-(2,3-亚甲二氧基-N-苄基)-β-(3,4-二甲氧基苄基)乙亚胺白色结晶17.6g。收率98.7%。¹H-NMR(CDCl₃，500MHz):δ8.23(1H，s)，6.86(1H，s，ArH)，6.85(1H，s，ArH)，6.79(1H，t，J=8.4Hz，ArH)，6.76(2H，d，J=8.0Hz，ArH)，6.04(1H，s，N=CH-Ar)，5.90(2H，s，-OCH₂O-)，3.85(3H，s，-OCH₃)，3.82(3H，s，-OCH₃)，3.85(2H，t，J=7.0Hz，CH₂)，2.96(2H，t，J=7.0Hz，CH₂)。

(3)N-(2,3-亚甲氧基-N-苄基)-β-(3,4-亚甲氧基苯基)乙胺的合成

在500ml三颈瓶中，加入步骤(2)所得N-(2,3-亚甲二氧基-N-苄基)-β-(3,4-二甲氧基苄基)乙亚胺17.6g(56mmol)，无水乙醇100ml，加热溶解。分批加入硼氢化钠5.0g(66mmol)。加毕，回流反应10h。减压蒸除溶剂。加水150ml，乙酸乙酯(3×150ml)萃取，合并有机相，无水Na₂SO₄干燥。减压蒸除溶剂。得N-(2,3-亚甲氧基-N-苄基)-β-(3,4-亚甲氧基苯基)乙胺黄色油状液体17.4g。收率98.4%。¹H-NMR(CDCl₃，500MHz):δ6.71-6.80(5H，m，ArH)，5.90(2H，s，-OCH₂O-)，3.85(3H，s，-OCH₃)，3.84(3H，s，-OCH₃)，3.79(2H，s，N-CH₂-Ar)，2.87(2H，t，J=7.0Hz，CH₂)，2.77(2H，t，J=7.0Hz，CH₂)。

(4)盐酸表小檗碱的合成

在500ml三颈瓶中，加入CuSO₄·5H₂O16.1g，NaCl16.3g，40%乙二醛24.1g，加热至70℃，磁力搅拌反应。反应2h后，将反应物加入步骤(3)所得N-(2,3-亚甲氧基-N-苄基)-β-(3,4-亚甲氧基苯基)乙胺17.4g(55mmol)中，加入醋酐30ml，HAc100ml，加热至100℃，磁力搅拌反应。反应20h。加水250ml，加热至90℃，倾出，用饱和NaCO₃溶液中和至pH=7.0。收集沉淀，水洗至水洗液呈淡黄色。将沉淀物加入盐酸-95%乙醇(5:95)20ml，加热1h。冷却，过滤。滤饼用硅胶拌样，经硅胶柱色谱(洗脱剂为氯仿∶甲醇=9∶1)分离，重结晶(95%乙醇)，得盐酸表小檗碱7.3g。收率35.8%，橙色无定形粉末。¹H-NMR(DMSO-d₆)δ:9.91(1H，s，H-8)，9.04(1H，s，H-13)，8.03(1H，d，J=8.43Hz，H-11)，7.86(1H，d，J=8.4Hz，H-12)，7.71(1H，s，H-l)，7.09(1H，s，H-4)，6.55(2H，s，-OCH₂O-)，4.94(2H，t，J=5.6Hz，H-6)，3.95(3H，s，2-OCH₃)，3.88(3H，s，3-OCH₃)，3.22(2H，t，J=5.6Hz，H-5)。