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摘 要

本论文针对核激素受体以穿心莲内酯为先导化合物，对其14-位，3-位和19-位进行结构修饰，设计并合成了3个重要的穿心莲内酯14芳基醚类衍生物中间体（1,2,3）,其结构经1HNMR表征。

关键词：穿心莲内酯 Mitsunobu反应 核激素受体

Synthesis of the nuclear receptor antagonists

Abstract

Three novel 14-epimers of 14-aromatic andrographolide ethers were designed and synthesized for nuclear receptor by structure-modified on 14,3,19-position of andrographolide using andrographolide as the lead compound. The structures were characterized by 1HNMR.

Keyword: andrographolide ; Mitsunobu reaction ; nuclear hormone receptor

目录

摘要 1

Abstract 2

第一章.文 献 综 述 4

1.核受体的概况 4

1.1核受体的概念 4

1.2核受体的分类 4

1.3核受体的结构 4

2.核受体拮抗剂（穿心莲内酯）的研究 5

2.1穿心莲内酯的简介 5

2.2穿心莲内酯的结构特征 5

2.3心莲内酯的药理作用 6

3.本课题要研究或解决的问题： 8

3.1 选题的目的和意义 8

3.2 本课题拟采用的合成路线 8

4．拟采用的研究手段（途径）： 8

第二章 实验部分 9

2.1实验方案 9

2.2实验路线 9

2.2.1 14-R-2’-甲氧基-4’-硝基苯氧基-3,19-异亚丙基穿心莲内酯（化合物2）的合成 9

2.2.2 14-R-2’-甲氧基-4’-硝基苯氧基穿心莲内酯的合成 9

2.2.3 14-R-2’-甲氧基-4’-硝基苯氧基-3,19-二叔丁基二甲基硅烷基穿心莲内酯的合成 10

2.3实验材料 10

2.3.1实验器材（见表1） 10

2.3.2实验试剂（见表1） 11

2.4 实验方法 11

2.4.1 溶剂的纯化和制备 11

2.4.2 14-R-2’-甲氧基-4’-硝基苯氧基-3,19-异亚丙基穿心莲内酯（化合物2）的合成 12

2.4.3 14-R-2’-甲氧基-4’-硝基苯氧基穿心莲内酯的合成 13

2.4.4 14-R-2’-甲氧基-4’-硝基苯氧基-3,19-二叔丁基二甲基硅烷基穿心莲内酯的合成 14

第三章 结语与展望 17

3.1 结语 17

3.2 展望 17

致 谢 22

第一章.文 献 综 述

1.核受体的概况

1.1核受体的概念

核受体是细胞内一类转录因子的统称^[1]。核受体超家族的成员在细胞的生长、发育、分化与新陈代谢均起到了非常重要的作用。由于核受体都位于细胞内部，因此它们的激素一般都是具有溶脂性，这样才能通过由脂肪构成的细胞膜。核受体同激素结合后被激活，激活后的核受体复合物负责引导靶基因启动因子^[2]的转录。

1.2核受体的分类

由受体的配体类型，核受体的超家族可以分为三大类：类固醇激素受体，例如糖皮质激素受体（glucocorticoid receptor，GR）、盐皮质激素受体（mineralcorticoid receptor，MR）、雌激素受体（estrone receptor，ER）、孕激素受体（progestogen receptor，PR）和雄激素受体（androgen receptor，AR）等；非类固醇激素受体，例如甲状腺激素受体（thyroid hormone receptor，TR）、视黄醇X受体（retinoid X receptor，RXR）和维生素D3受体（vitamin D3 receptor，VDR）等；还有孤儿核受体，也就是到目前为止还没有发现配体的一类核受体成员，例如DAX1（NR0B1）、SHP（short heterodimer partner，NR0B2）等^[3]。

1.3核受体的结构

核受体由A/B、C、D、E和F5个区域组成：A/B结构域为转录激活域，也是整个蛋白可变性最高的一部分；C结构域为DNA结合域，也是最保守的区域；D结构域是铰链区，起到了连接DBD和LBD^[4]两个结构域的作用；E结构域，即配体结合域，也是最大的结构域，其保守性仅次于DBD。在A/B和E结构域分别存在不依赖于配体的转录激活域AF-1和配体依赖型的转录激活域AF-2^[5]。

2.核受体拮抗剂（穿心莲内酯）的研究

2.1穿心莲内酯的简介

穿心莲（Andrographis paniculata Nees）为爵床科穿心莲属植物，又名一见喜、榄核莲、草黄莲、苦胆草等,其主要有效成分为内酯类化合物，而穿心莲内酯（Andrographolide）是穿心莲的主要二萜类内酯成分之一，具有抗炎、抗菌、抗癌、抗病毒、抗心血管疾病等功效^[6]。现代医学研究表明，穿心莲内酯及其衍生物具有抗病毒感染、消炎抗菌、免疫刺激、抗肿瘤、保肝利胆等作用。

近年来，研究发现穿心莲中重要的二萜类内酯类化合物穿心莲内酯在许多体内外模型上表现出中等强度的抗肿瘤作用^[7-9]。

2.2穿心莲内酯的结构特征

图1-1穿心莲内酯的化学结构

Fig.1-1emical structure of Andrographolide

穿心莲内酯的结构包括：（1）α，β-不饱和-γ-丁内酯，由于环内张力，内酯环较不稳定，在碱性环境下极易发生水解、开环；（2）两个环外双键分别是Δ^8（17）和Δ^12（13），12（13）-位的双键易发生重排，进入内酯环，形成脱水穿心莲内酯；（3）三个羟基，分别位于3α-，14α-，19-位，14-位羟基位于烯丙位，即不饱和内酯羰基的β位，所以容易消去，形成环内Δ^14（15）双键；3-位羟基为仲醇，19-位羟基为伯醇；（4）母体为一反式十氢化萘环（二萜双环），与五元环内酯通过两个碳原子相连，使得两者便于空间转动。以上所有这些特征决定了穿心莲内酯化学性质较不稳定和相对活泼的特点^[10]

2.3穿心莲内酯的药理作用

2.3.1抗病原微生物作用

相关实验表明：穿心莲内酯与新穿心莲内酯均有抑制和延缓肺炎双球菌或溶血性乙型链球菌所引起的体温升高作用，但是穿心莲内酯比新穿心莲内酯的作用更强。体外实验表明：穿心莲有一定抗HIV^[11]作用。

2.3.2抗肿瘤作用

脱水穿心莲内酯琥珀酸半酯对W256移植性肿瘤有一定的抑制作用。脱水穿心莲内酯二琥珀酸半酯氢钾制成精氨酸复盐（简称穿琥氨酸），不论小、中、大剂量对肿瘤细胞也均有抑制作用，而且随剂量的增加其作用也增强，抑制肿瘤效果确实、稳定。体外实验证明：穿心莲对培养的乳腺癌细胞 DNA 合成有抑制作用^[12]。

2.3.3利胆保肝作用

在做穿心莲内酯对老鼠的实验时^[13]，穿心莲对大鼠有利胆作用，并可以增加大鼠的肝重，同时缩短环己巴比妥钠所导致的睡眠时间。穿心莲内酯预先给药可以对抗四氯化碳、D-半乳糖胺和乙酰胺基酚造成的肝毒性副作用，能分别显著降低 SGPT、SGOT、SALP、HTG 水平。

2.3.4对免疫功能的影响^[14]

在了解穿心莲内酯对免疫功能的调节的实验研究时，我们由3H-胸腺嘧啶核苷渗入淋巴细胞的体外试验可以清楚的知道：穿心莲内酯对PHA^[15]促进3H-胸腺嘧啶的渗入有其抑制作用。穿心莲内酯合成的脱水穿心莲内酯琥珀酸半酯对2，4-三硝基氯苯所致小鼠迟发型超敏反应也有抑制作用。穿心莲内酯有明显的抑制静脉血管中碳末廓清率的作用。穿心莲制剂-新得平（内含酯和酮）可提高小鼠血清溶菌酶水平。

2.3.5其他作用

由于穿心莲内酯的特殊结构，还有很多其他的作用，例如清热解毒，抗生育作用以及部分的镇静作用等，当然还有待于我们进一步去开发出来。

3.本课题要研究或解决的问题：

3.1 选题的目的和意义

我们运用计算机辅助药物设计手段，在广泛查阅文献调研的基础上，基于穿心莲内酯的特殊结构，设计了一系列可能具有核受体拮抗作用的化合物。

本文旨在所设计的小分子化合物的合成。其中涉及到Mitsunobu反应、羟基的选择性保护和脱保护。

3.2 本课题拟采用的合成路线

结合相关文献，我们发现针对三个羟基上的结构改造比较多，而本课题利用分子对接技术发现，改变端头烯键能够明显提高核受体的拮抗作用，所以本课题主要针对其端头烯键进行结构改造，拟采用的合成路线如下图所示：

首选对选择性保护3位，19位羟基选择性保护的穿心莲内酯进行14位Mitsunobu反应，然后脱去3位，19位的保护基，再使用更为稳定的叔丁基二甲基氯硅烷保护3位，19位羟基。本课题除需打通路线外，还将对投料比、温度、反应时间、催化剂、溶剂等进行优化选择。

4．拟采用的研究手段（途径）：

1．分析研究所查阅的中外文献中所涉及的合成方法，从文献所提供的方案入手，参照文献中的实验参数选择和操作步骤，进行初步实验。分析实验现象和结果，探索出适合于本课题的实验参数、条件和方法。

2．按照探索出的新的实验方案，同时对实验方案进行改进和完善。

3．利用核磁共振、紫外光谱仪；TLC等分析测试仪器来分析实验结果。

第二章 实验部分

2.1实验方案

Figure 1 实验方案

1. 化合物1和4-硝基愈创木酚进行Mitsunobu反应^[16]形成14-芳基醚结构的化合物2。
2. 在酸性条件下脱去化合物2的3,19-位上羟基的保护得到化合物3。
3. 在化合物3的3,19-位接上TBS保护基^[17]得到化合物4

2.2实验路线

2.2.1 14-R-2’-甲氧基-4’-硝基苯氧基-3,19-异亚丙基穿心莲内酯（化合物2）的合成

Figure 2 14-R-2’-甲氧基-4’-硝基苯氧基-3,19-异亚丙基穿心莲内酯的合成

称取化合物1，三苯基膦，4-硝基愈创木酚置于三口烧瓶中，N2保护后加入无水THF溶解后，于0℃下缓慢滴加偶氮二甲酸二异丙酯（DIAD）的THF溶液。搅拌反应1小时后移至室温。旋干溶剂，用乙酸乙酯溶解残余固体，将溶液转移至分液漏斗中用饱和NaHCO3溶液，蒸馏水，饱和NaCl溶液洗涤数次后，用无水硫酸钠干燥有机相。浓缩后柱层析分离。（Fig.2）

2.2.2 14-R-2’-甲氧基-4’-硝基苯氧基穿心莲内酯的合成

称取化合物2置于茄形瓶中，加入适量甲醇溶解，另称取适量对甲苯磺酸加入溶液。室温下搅拌5min。旋干溶剂，用乙酸乙酯溶解残余固体，将溶液转移至分液漏斗中用饱和NaHCO3溶液，蒸馏水，饱和NaCl溶液洗涤数次后，用无水硫酸钠干燥有机相。浓缩后柱层析分离。（Fig.3）

Figure 3 14-R-2’-甲氧基-4’-硝基苯氧基穿心莲内酯的合成

2.2.3 14-R-2’-甲氧基-4’-硝基苯氧基-3,19-二叔丁基二甲基硅烷基穿心莲内酯的合成

称取化合物3，置于三口烧瓶中用N2保护后加入无水二氯甲烷溶解。依次加入2,6-lutidins^[18]和TBSOTf^[19]，室温下搅拌反应。

反应结束后，旋去部分溶剂，向剩余部分中加入乙酸乙酯。将液体转移到分液漏斗中，用饱和碳酸氢钠，蒸馏水，饱和氯化钠洗涤。分去水层，有机相用无水硫酸钠干燥。浓缩后柱层析分离。

Figure 4 14-R-2’-甲氧基-4’-硝基苯氧基-3,19-二叔丁基二甲基硅烷基穿心莲内酯的合成

2.3实验材料

2.3.1实验器材（见表1）

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