(+)-氟代巴拉苏酰胺光亲和分子探针的设计、合成

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(+)-氟代巴拉苏酰胺是本实验室从斯里兰卡热带雨林中的芸香科黄皮属植物山黄皮[Clausena indica(Datz).Oliv.]叶化学成分(+)-巴拉苏酰胺的初步构效关系研究中获得的新型抗神经炎症先导化合物,并发现该先导物是通过AMPK/JNK和AMPK/PGC-Iα通路来促进小胶质细胞M2极化而起到抗神经炎症作用,但其与抗神经炎症作用有关的靶标蛋白还不清楚,为了进一步阐明其作用机制,本课题利用光亲和标记技术设计合成了(+)-氟代巴拉苏酰胺的光亲和分子探针,为后续实验室垂钓其作用的靶标蛋白打下基础,具体工作如下三个方面:进一步构效关系研究确定可连接探针的部位:前期本实验室已经对其结构上5-羟基、6-苯基等部位的构效关系进行初步研究,结果显示在(+)-氟代巴拉苏酰胺的5位引入酯基、醚基,6位苯环上引入吸电子取代基后仍有活性,且这些部位引入取代基并不改变药理作用的类型,只改变药理活性大小,说明氟代巴拉苏酰胺结构上这些部位可以引入光亲和基团,本研究继续考察氟代巴拉苏酰胺结构上其它位置--吲哚环上氮原子引入取代基对活性的影响,以便确定该位置是否可以引入光亲和探针分子,故设计、合成(+)-氟代巴拉苏酰胺吲哚环氮上的一些取代基,并评价其抗神经炎症活性。由于氟代巴拉苏酰胺环上八元内酰胺环上有5-OH,会影响吲哚环上N原子进行取代反应。通过逆合成分析方法,确定了以色胺为起始原料,经过伯胺的保护、烷基化、去保护得氮取代色胺盐酸盐;然后和经过不对称环氧化反应得2S,3R-对三氟甲基环氧肉桂酸甲酯在碱催化下进行酯胺缩合;最后在路易斯酸催化环合等5步不对称合成路线得(+)-氟代巴拉苏酰胺吲哚环上的5个N-取代衍生物。(+)-氟代巴拉苏酰胺醚类分子探针T-14的合成:(+)-氟代巴拉苏酰胺醚类探针中的光亲和探针分子部分T-10的合成,参考先前文献部分方法,进行以米氏酸为起始原料,经过缩合、保护、还原、去保护等反应得产物T-8;T-8在氨的甲醇溶液进行氨化后与羟胺-O-磺酸缩合得双丙啶,以碘为氧化剂,三乙胺为催化剂进行氧化反应得T-9;T-9和碘在三苯基膦、咪唑的催化下进行碘代反应得T-10;T-10和(+)-氟代巴拉苏酰胺成醚得目标产物醚类探针T-14。整个路线共7步反应,总收率23%(以米氏酸计)。此路线方法改进了原路线关键步骤如3-羰基-6-炔基庚酸酯以及2-(3-丁-3-炔基-3H-二氮杂丙因-3-基)-乙醇的合成方法,避免使用剧毒试剂、超低温(-78℃)无水无氧的反应条件,简化了操作。(+)-氟代巴拉苏酰胺酯类分子探针T-15的合成:(+)-氟代巴拉苏酰胺酯类分子探针中的光亲和探针分子部分T-11,其合成路线已有相关文献报道,需要八步反应,且反应条件苛刻,所用试剂(如氰化钾)对环境污染较大。本文重新设计了一条新的合成路线,以3-羰基-6-炔基庚酸甲酯T-5a为起始原料,在碱性环境下和溴乙酸甲酯进行亲核取代反应得T-12;T-12经过脱羧反应得4-羰基-6-炔基-1-辛酸T-13;T-13再进行氨化、缩合、氧化等步骤得含有羧基的光亲和分子关键中间体T-11,T-11与(+)-氟代巴拉苏酰胺在缩合剂(EDCI、DMAP)的作用下成酯即得目标产物酯类探针T-15,整个路线共5步反应,总收率21.7%(以米氏酸)。尤其是最后氨化、缩合、氧化三步反应实现了“一锅煮”,大大简化了操作,所设计的关键中间体T-11合成路线由原来文献报道的八步反应缩短为4步反应,简化了工艺、提高了产率。本文合成了包括所有中间体和目标化合物共36个,其中未见报道的化合物20个,所有新化合物结构均经1H-NMR、13C-NMR和HRMS确证,(+)-氟代巴拉苏酰胺吲哚环上N-取代衍生物及酯类和醚类探针的生物活性测试正在研究中。
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