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墨西哥鼠尾草活性成分的结构修饰



全 文 :中国药房 2013年第24卷第35期 China Pharmacy 2013 Vol. 24 No. 35
墨西哥鼠尾草(Salvia divinorum)原产于墨西哥,对神经系
统的作用非常强烈,具有致幻、欣快、镇静等作用,但持续时间
较短,约能维持1 h。现代药理学研究表明,墨西哥鼠尾草的活
性成分Salvinorin A是选择性κ-阿片受体激动药,具有镇静、镇
痛等作用,但也存在焦虑、致幻、利尿等不良反应[1-2]。构效关
系研究表明,C-2位和C-18位的取代基团对其活性有重要影
响。为了筛选具有更强选择性、更少副作用的非成瘾性镇痛
药物,笔者对Salinorin A的C-2位和C-18位进行了结构修饰,
获得了几种新的化合物,现报道如下。Salvinorin A的结构式
见图1。
1 材料
1.1 仪器
SZCL-2A型数显智能控温磁力搅拌器(巩义市予华仪器
有限责任公司);Busher旋转蒸发仪(德国 IKA公司);SHB-3型
真空水泵(郑州长城仪器厂);BT124S型电子分析天平(北京
赛多利斯仪器有限公司);QTRAP型质谱仪(美国ABI公司);
AVANCEⅡ 300型核磁共振仪(美国Bruker公司)。
1.2 药品与试剂
Salvinorin A(购于美国圣克鲁斯生物技术公司,批号:
sc-204260,纯度>99%);甲基丙二酰氯(济南晶海化工有限公
司,批号:20111218);苯甲酰氯(上海至鑫化工有限公司,批
号:20120209);碘化锂(上海中锂实业有限公司,批号:
0811101061);硼烷四氢呋喃(上海格物致知医药科技有限公
司,批号:20100730);GF254薄层层析硅胶、300-400目柱层析
硅胶(青岛海洋化工厂,批号分别为 20111105、20110427);其
余试剂均为分析纯。
2 方法与结果
2.1 C-2位的结构修饰
将 Salvinorin A水解,以所得产物 Salvinorin B为原料,与
不同的酰氯反应,制备新的酯类衍生物。
2.1.1 Salvinorin B的制备 将3.5 g(8.0 mmol)Salvinorin A溶
于 100 ml无水甲醇中,加入 3.4 g(32.2 mmol)碳酸钠,室温反
应4 h,减压蒸去甲醇,加入150 ml二氯甲烷,50 ml(2 mol/L)盐
酸洗涤 2次,50 ml饱和氯化钠洗涤 1次,无水硫酸钠干燥,减
压蒸去二氯甲烷,无水甲醇重结晶后得到白色固体2.4 g,收率
为 77%。 IR(cm-1):3 469、2 953、1 734、1 204、1 162、879;
1H-NMR(300 MHz,CDCl3)δ:7.44(t,1H),7.40(d,J=1.5 Hz,
1H),6.36(dd,J=1.9,0.8 Hz,1H),5.27(dd,J=4.5,11.4 Hz,*副主任护师。研究方向:药学。电话:0991-4995452
墨西哥鼠尾草活性成分的结构修饰
彭 静*,傅明花(兰州军区乌鲁木齐药品器材供应站,乌鲁木齐 830002)
中图分类号 R284;R563 文献标志码 A 文章编号 1001-0408(2013)35-3289-03
DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2013.35.08
摘 要 目的:对墨西哥鼠尾草的活性成分Salvinorin A进行结构修饰,以获得新的化合物。方法:选择性水解Salvinorin A C-2位
的酯,将得到的Salvinorin B分别与甲基丙二酰氯和苯甲酰氯进行酯化反应;选择性水解C-18位的酯后进行还原反应。结果:成功
合成了两种新的酯类衍生物和一种醇类衍生物。结论:对Salvinorin A进行结构修饰是寻找新的镇痛药物的有效途径,本实验为
进一步研究奠定了基础。
关键词 墨西哥鼠尾草;Salvinorin A;结构修饰;镇痛
Structure Modification of Effective Components of Salvia divinorum
PENG Jing,FU Ming-hua(Urumqi Drug & Equipment Supply Station,Lanzhou Military Command,Urumqi 830002,
China)
ABSTRACT OBJECTIVE:To modify the structure of Salvinorin A in Salvia divinorum in order to get new chemical compound.
METHODS:Salvinorin A was selectively hydrolyzed in C-2 position to obtain salvinorin B,which served as the starting material
of esterification with methyl malonyl chloride and benzoyl chloride;reduction happened after salvinorin A was selectively hydro-
lyzed in C-18 position. RESULTS:2 kinds of ester derivatives and an ether derivative had been synthesized successfully. CONCLU-
SIONS:Structural modification of salvinorin A is an effective path to develop new analgesic medicine. All of these works will be
the basis of further study.
KEY WORDS Salvia divinorum;Salvinorin A;Structure modification;Analgesic effect
图1 Salvinorin A的结构式
Fig 1 Structure of Salvinorin A
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China Pharmacy 2013 Vol. 24 No. 35 中国药房 2013年第24卷第35期
1H),4.88(t,1H),3.69(s,3H),3.60(d,J=3.3 Hz,1H),2.80
(dd,J=3,13.5 Hz,1H),2.42~2.25(m,3H),2.21(s,1H),2.15
(d,J=1.8 Hz,1H),2.08~1.82(m,3H),1.74(s,3H),1.55~
1.40(m,2H),1.08(s,3H);13C-NMR(70.5 MHz,CDCl3)δ:
206.2、173.6、172.4、143.5、139.5、123.4、108.5、75.1、69.9、62.9、
52.1、51.2、48.1、45.3、42.8、34.4、34.2、32.8、24.5、17.5、15.2;电子轰
击质谱(EI-ms)M/Z[M+Na]+:413.17。Salvinorin A的水解见图2。
2.1.2 Slvinorin B与甲基丙二酰氯的酯化反应 将 1.5 g(5
mmol)Salvinorin B和催化剂量的三乙胺溶解于100 ml二氯甲
烷中,加入甲基丙二酰氯(12.5 mmol),室温反应3 h,薄层色谱
检测反应完全后加入50 ml水除去水溶性原料和杂质,有机相
用50 ml 0.01 mol/L盐酸溶液洗涤1次,再用50 ml饱和碳酸氢
钠洗涤 1次,无水硫酸钠干燥后减压蒸去二氯甲烷,粗品用柱
色谱进行纯化,流动相为环己烷-乙酸乙酯(1 ∶ 1,V/V),得白
色固体1.47 g,收率60%。IR(cm-1):3 469、2 956、1 762、1 734、
1 204、1 162、879、765;1H-NMR(300 MHz,CDCl3)δ:7.44(t,
1H),7.40(d,J=1.5 Hz,1H),6.36(dd,J=1.9,0.8 Hz,1H),5.27
(dd,J=4.5,11.4 Hz,1H),4.88(t,1H),3.75(s,3H),3.69(s,
3H),3.40(s,2H),2.80(dd,J=3,13.5 Hz,1H),2.42~2.25(m,
3H),2.21(s,1H),2.15(d,J=1.8 Hz,1H),2.08~1.82(m,3H),
1.74(s,3H),1.55~1.40(m,2H),1.08(s,3H);13C-NMR(70.5
MHz,CDCl3)δ:206.2、173.6、172.4、167.08、143.5、139.5、
123.4、108.5、75.1、69.9、62.9、52.9、52.1、51.2、48.1、45.3、42.8、
41.1、34.4、34.2、32.8、24.5、17.5、15.2;EI-MS m/z[M + Na] +:
513.24。Salvinorin B与甲基丙二酰氯的酯化反应见图3。
2.1.3 Slvinorin B与苯甲酰氯的酯化反应 将 1.5 g(5 mmol)
Salvinorin B和催化剂量的三乙胺溶解于 100 ml二氯甲烷中,
加入苯甲酰氯(12.5 mmol),室温反应 3 h,薄层色谱检测示反
应完全后加入 50 ml水除去水溶性原料和杂质,有机相用 50
ml 0.01 mol/L盐酸洗涤 1次,再用 50 ml饱和碳酸氢钠洗涤 1
次,无水硫酸钠干燥,减压蒸去二氯甲烷,粗品用柱色谱进行
纯化,流动相为环己烷-乙酸乙酯(3 ∶ 1,V/V),得淡黄色固体
1.11 g,收率45%。IR(cm-1):3 469、2 953、1 734、1 690、1 300、1 204、
1 162、879、750;1H-NMR(300 MHz,CDCl3)δ:8.07(s,2H),7.44
(t,1H),7.40(d,J=1.5 Hz,1H),7.35~7.16(m,3H),6.31(dd,
J=1.9,0.8 Hz,1H),5.27(dd,J=4.5,11.4 Hz,1H),4.88(t,
1H),3.69(s,3H),2.80(dd,J=3,13.5 Hz,1H),2.42~2.25(m,
3H),2.21(s,1H),2.15(d,J=1.8 Hz,1H),2.08~1.82(m,3H),
1.74(s,3H),1.55~1.40(m,2H),1.08(s,3H);13C-NMR(70.5
MHz,CDCl3)δ:206.2、173.6、172.4、162.4、143.5、139.5、134.5、
130.5、128.9、128.8、123.4、108.5、75.1、69.9、62.9、52.1、51.2、
48.1、45.3、42.8、34.4、34.2、32.8、24.5、17.5、15.2;EI-MS m/z[M
+Na]+:517.27。Salvinorin B与苯甲酰氯的酯化反应见图4。
2.2 C-18位的结构修饰
2.2.1 Salvinorin A C-18位酯的水解 将 3.5 g(8.0 mmol)
Salvinorin A 溶于 100 ml 吡啶中,加入碘化锂 2.5 g(18.7
mmol),室温反应2 h,冷却至室温,减压蒸馏除去吡啶,残留物
加入盐酸(1 mol/L)100 ml搅拌 15 min,过滤析出的固体并用
乙醚洗涤,重结晶后得到白色固体2.78 g,收率82%。
2.2.2 Salvinorin A C-18位酸的还原反应 将3.52 g水解产物
(8.4 mmol)加入100 ml干燥四氢呋喃中,在氩气保护下滴加硼
烷四氢呋喃(1.0 mol/L,11 ml,11 mmol),55 ℃反应 2 h,薄层
色谱检测示反应完全后待溶液冷却至室温,滴加水以分解硼
烷,减压除去溶剂后得到黏稠状物体,加入饱和碳酸氢钠后,
用50 ml二氯甲烷提取3次,无水硫酸钠干燥,减压蒸去二氯甲
烷,得到白色固体 2.01 g,收率 64%。IR(cm-1):3 468、2 944、
1 727、1 237、1 162、875;1H-NMR(300 MHz,CDCl3)δ:7.44(t,
1H),7.40(d,J=1.5 Hz,1H),6.36(dd,J=1.9,0.8 Hz,1H),5.27
(dd,J=4.5,11.4 Hz,1H),4.88(t,1H),3.94(dd,J=10.3,3.9
Hz,1H),3.49(dd,J=10.3,8.0 Hz,1H),2.80(dd,J=3,13.5
Hz,1H),2.42-2.25(m,3H),2.21(s,1H),2.15(d,J=1.8 Hz,
1H),2.11(s,3H),2.08~1.82(m,3H),1.74(s,3H),1.55~1.40
(m,2H),1.08(s,3H);13C-NMR(70.5 MHz,CDCl3)δ:206.2、
173.6、169.7、143.5、139.5、123.4、108.5、75.1、69.9、62.9、61.7、
50.2、47.1、45.3、42.8、34.4、34.2、32.8、21.1、17.9、16.7、15.3;
EI-MS m/z[M +Na]+:427.17。Salvinorin A C-18位的结构修饰
见图5。
3 讨论
κ-阿片受体为阿片受体的3个主要亚型(μ、κ、δ)之一,属
于G蛋白偶联受体家族。由其介导的激动药不仅具有较强的
镇痛、抗焦虑、抗抑郁和器官保护作用[3-4],而且能降低呼吸抑
制、便秘、成瘾性、耐受性等吗啡样(μ受体)副作用,已成为一
类新的具有开发前景的镇痛药[5-6]。
鼠尾草属(Salvia)植物隶属于唇形科(Labiatae),全球约有
1 000种,药用的近30种,传统中药丹参以其根入药,具有多种
药理学活性,并广泛应用于临床。墨西哥鼠尾草由于其对κ-阿
片受体的强烈作用及独特的结构受到药学界的关注,且许多
Salvinorin A Salvinorin B
图2 Salvinorin A的水解
Fig 2 Hydrolysis of Salvinorin A
图3 Salvinorin B与甲基丙二酰氯的酯化反应
Fig 3 Esterification of methyl malonyl chloride and Salvino-
rin B
图4 Salvinorin B与苯甲酰氯的酯化反应
Fig 4 Esterification of benzoyl chloride and Salvinorin B
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中国药房 2013年第24卷第35期 China Pharmacy 2013 Vol. 24 No. 35
学者认为其致幻作用不足以使人成瘾,反而可以用来开发新
的镇静药,用于治疗疼痛、帕金森病以及各种精神性疾病[7]。
目前,国内对鼠尾草的研究甚少,因此笔者就此展开了一
系列工作。墨西哥鼠尾草活性成分Salvinorin A的分子中,存
在C-2位、C-18位和C-17位3个酯键,构效关系研究显示,这几
个位点的取代基团对活性有重要影响。又因为C-18位空间位
阻较大、C-17位内酯开环条件较为苛刻,因此可以通过控制反
应条件对几个酯键进行选择性水解。如,采用碳酸钠作为催
化剂,仅水解C-2位的酯;采用碘化锂作为催化剂在吡啶中反
应,可选择性裂解C-18位的酯键,生成锂盐和碘甲烷,由于C-2
位没有甲基,因此不会参与反应。此外,水解反应会使C-8位
的氢发生差向异构化,可通过柱色谱除去该杂质。
笔者合成了Salvinorin A的两种酯类衍生物和一种醇类衍
生物,其对κ-阿片受体的亲和力、选择性尚有待考察;而C-8位
的氢发生差向异构化是否会改变其生物活性也有待进一步实
验证明,笔者拟通过测定化合物与小鼠卵巢细胞的作用以及
热板法、扭体法等进行镇痛药理作用的实验研究。
综上所述,由于Salvinorin A具有不同于其他κ-阿片受体
激动药的独特结构,使得其研发具有更为深远的意义。希望
笔者的一系列工作能为筛选具有更强活性、更少副作用的新
型化合物提供新的思路和实验基础。
参考文献
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(收稿日期:2013-06-26 修回日期:2013-07-16)
图5 Salvinorin A C-18位的结构修饰
Fig 5 Structure modification of Salvinorin A in C-18 posi-
tion
香港食物及卫生局局长高永文率团访问国家中医药管理局
本刊讯 2013年 8月 12日,国家卫生和计划生育委员会
副主任、国家中医药管理局局长王国强在京会见了来访的香
港食物及卫生局局长高永文一行。
王国强对高永文局长时隔一年再次率团访问国家中医药
管理局表示欢迎,并回顾了双方在中医药领域的交流合作成
果。王国强指出,近年来,内地与香港中医药交流与合作越来
越紧密,两地中医药合作正面临前所未有的发展机遇。为适
应新的形势发展需要,双方正在研究签署新一轮中医药合作
协议。王国强表示,希望双方能以签署新一轮协议为契机,实
现优势互补、深化合作、扩大交流,进一步推动两地中医药事
业共同发展。王国强还对协议文本的草拟工作提出了两点希
望:一是要从实处着手,多办实事,深化双方的务实合作,将协
议的内容落到实处,使合作的成果惠及两地民众;二是要整合
思路,集思广益,重视和采纳两地相关业务部门和单位的意见
建议,让新一轮协议的结构更严谨、内容更充实,使协议成为
促进两地中医药领域合作的指导性文件。
高永文对国家中医药管理局长期以来对香港中医药事业
的大力支持表示感谢。他介绍了香港近期推动中医药发展的
一系列举措。他指出,加强与内地在中医药领域的交流合作,
是香港食物及卫生局的一贯政策,希望双方尽快签署新一轮
中医药合作协议,促进中医药在内地与香港的共同发展。
双方还就共同推动中医药标准化建设、科学研究、人才培
养等领域合作交换了意见与看法。
国家中医药管理局副局长于文明、国家中医药管理局国
际合作司、人事教育司等部门负责人陪同会见。
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