一種含有多醚鏈二氫吡啶類衍生物及其製備和應用的製作方法

2023-12-02 14:41:06 2

本發明屬於藥物化學技術領域，具體涉及一種含有多醚鏈二氫吡啶類衍生物及其製備和應用。

背景技術：

一氧化氮是生物體內一種重要的信使分子，參與體內多種生命活動。1987年，科學家研究發現一氧化氮是內皮衍生鬆弛因子，在心血管系統中起著調控血管鬆弛的作用。已有證據顯示，一氧化氮在生物體的其他系統中也發揮著重要的作用，比如其在大腦中起著信號傳導的作用，在免疫系統中具有防禦細菌攻擊和防止感染等作用。因此，一氧化氮成為生物學、醫學、藥理學等領域研究的熱點之一。一氧化氮是一種氣體自由基，在生物體內極不穩定，使得生物體內一氧化氮的檢測方法成為相關領域的研究熱點和難點，因而，建立一種快速、高效、準確、靈敏的一氧化氮檢測方法尤為重要。

螢光光度法檢測一氧化氮主要是基於螢光探針與一氧化氮的特異性反應，生成強螢光的物質。目前應用最為廣泛的一氧化氮螢光探針是鄰苯二胺類，但其穩定性差，使其應用受到限制。本領域技術人員仍致力於開發一種檢測快速、高效、靈敏的一氧化氮螢光探針。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種含有多醚鏈二氫吡啶類衍生物。

本發明的目的還在於提供上述含有多醚鏈二氫吡啶類衍生物的製備方法及其在製備螢光探針中的應用。

一種含有多醚鏈二氫吡啶類衍生物，具有式I所示的結構式：

式中，R為甲基，乙基，異丙基或丙基；R』為甲基，乙基，異丙基或丙基；n＝2-6。

優選的，所述含有多醚鏈二氫吡啶類衍生物如式Ⅱ所所示：

製備上述含有多醚鏈二氫吡啶類衍生物的方法，按照如下步驟進行：

1)以7-羥基-4-甲基香豆素為起始原料，在7-位引入甲基；

2)將4-位氧化成醛；

3)利用Hantzsch反應引入1,4-二氫吡啶結構單元。

以式Ⅱ化合物為例，其合成路線為：

上述含有多醚鏈二氫吡啶類衍生物在製備一氧化氮檢測螢光探針中的應用，其特徵在於，所述含有多醚鏈二氫吡啶類衍生物在pH值4-9條件下，與一氧化氮反應，得到吡啶衍生物，在紫外光照射下產生螢光。

所述反應是在溶劑中進行，所述溶劑選自二甲基亞碸、二氯甲烷、乙醇、甲醇、乙腈中的一種。

合成得到的4d與一氧化氮的反應為：

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：本發明的含有多醚鏈二氫吡啶類衍生物，與一氧化氮反應，生成螢光物質，在紫外線照射下可定量檢測，具有檢測快速、高效、靈敏、化學性質穩定等優點。

附圖說明

圖1為化合物4d與NO作用前後的紫外吸收光譜(c＝5μM)。

圖2為化合物4d與NO作用前後的螢光光譜(c＝5μM)。

圖3為化合物4d細胞內NO的細胞顯像實驗：明場(上)，對應的螢光(下)(左)細胞在含有探針的培養基培養8h(右)細胞先在LPS的培養基先培養4h，後加入探針培養8h。

圖4為化合物4d及其與NO作用後產物4e對RAW264.7細胞MTT實驗。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明的具體實施方式進行詳細描述，但應當理解本發明的保護範圍並不受具體實施方式的限制。

實施例1：含有多醚鏈二氫吡啶類衍生物的製備

合成路線如下所示：

化合物4a的合成

將7-羥基-4-甲基香豆素(3.5g，22mmol)用30mL丙酮溶解，加入碳酸鉀(6.03g，43.2mmol)，劇烈攪拌30min，加入碘甲烷(3.12g，22mmol)，加熱回流，用TLC板檢測反應直至反應完全。停止加熱，冷卻至室溫，減壓濃縮得白色固體，乙酸乙酯溶解，轉移至分液漏鬥，飽和鹽水洗滌(50mL×3)，有機層用無水硫酸鈉乾燥，旋蒸除去溶劑得白色固體，乙醇重結晶得化合物4a，3.6g，產率95％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.50(d,J＝8.8Hz,1H),6.90–6.78(m,2H),6.14(d,J＝1.0Hz,1H),3.88(s,3H).13C NMR(101MHz,DMSO)δ162.30,160.08,154.70,153.35,126.37,113.02,112.02,111.05,100.62,55.85,18.08.ESI-MS calculated 189.1,found 190.2[M+H]+。

化合物的4b合成

將(0.95g，5mmol)4a、50mL二甲苯加入圓底燒瓶中，攪拌並加熱，使其逐漸溶解。再加入二氧化硒(0.55g，5mmol)，回流反應12h。停止加熱，熱抽濾，濾液遇冷有黃色固體析出，將濾液減壓濃縮得黃色固體4b(0.85g，產率84％)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ10.08(s,1H),8.50(d,J＝9.0Hz,1H),6.93(dd,J＝9.0,2.6Hz,1H),6.87(d,J＝2.6Hz,1H),6.72(s,1H),3.89(s,3H).13C NMR(101MHz,DMSO)δ193.69,162.55,160.36,155.87,143.51,126.87,121.27,112.83,108.16,101.07,55.93.ESI-MS calculated 203.2,found 204.1[M+H]+。

化合物的4b-1合成

將乙醯乙酸甲酯(10g，86mmol)、三乙二醇單甲醚(43g，258mmol)、4-二甲氨基吡啶(50mg，0.4mmol)依次加入250mL的圓底燒瓶中，同時加入溶劑甲苯50mL，加熱回流攪拌6h，停止加熱。將反應液冷卻至室溫，減壓濃縮得黃色油狀殘留物，柱層析分離(石油醚：丙酮＝1:1)得黃色油狀物4b-1 15g，產率約為70％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ4.36–4.26(m,2H),3.76–3.69(m,2H),3.66(s,6H),3.56(s,2H),3.48(s,2H),3.38(s,3H),2.27(s,3H).ESI-MS calculated 248.1,found 271.2[M+Na]+。

化合物的4c合成

將上述產物4b(1.0g，5mmol)，4b-1(3.7g，15mmol)，溶於20mL乙醇中，攪拌下加入醋酸銨(1.1g，15mmol)，加熱回流4h，停止加熱，柱層析分離(石油醚：丙酮＝1:1)，得黃色油狀物4c，1.2g，產率40％。Mp.88-90℃,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.21(d,J＝9.0Hz,1H),6.99–6.83(m,2H),6.78(s,1H),6.23(s,1H),5.38(s,1H),4.08-4.12(m,4H),3.87(s,4H),3.50-3.61(m,20H),3.36(s,6H),2.34(s,6H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ166.56,165.28,163.23,162.22,154.83,145.55,127.70,112.09,111.94,111.61,102.45,99.91,71.56,70.20,69.99,68.57,62.63,58.68,55.37,34.46,19.15.HRMS calcd for[M+H]+C33H46NO13:663.2891,found 664.2964.IR(KRr)3336,3232,3086,3053,2879,1720,1691,1616,1496,1386,1274,1193,1095,840,748.

化合物4d的合成

將產物4c(0.2g，0.33mmol)溶於20mL二氯甲烷中，並加入5mL飽和的亞硝酸鈉溶液，攪拌條件下滴加2M鹽酸。2h後停止攪拌，反應液用DCM萃取，飽和鹽水洗滌有機層3次，有機相用無水硫酸鈉乾燥，減壓濃縮得黃色油狀產物4d(0.18g，產率約為90％)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ6.84(d,J＝8.6Hz,1H),6.69(s,1H),6.63(d,J＝8.6Hz,1H),5.95(s,1H),3.96-4.00(d,J＝18.0Hz,4H),3.72(s,4H),3.34-3.44(m,19H),3.19-3.25(m,7H),2.54(s,6H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ165.61,162.34,159.32,157.13,154.51,150.70,139.98,127.11,124.48,111.67,111.52,111.46,100.25,71.20,69.82,69.79,69.70,67.75,64.10,58.29,55.18,22.95.HRMS calcd for[M+H]+C33H46NO13:661.2736,found 662.2805.IR(KRr)3072,2875,1706,1608,1558,1510,1458,1388,1371,1294,1230,1147,1041,852,748.

實施例2：含有多醚鏈二氫吡啶類衍生物及其與一氧化氮作用產物的紫外、螢光性質

如圖1所示，為化合物4d與NO作用前後的紫外吸收光譜(c＝5μM)。

如圖2所示，含有多醚鏈二氫吡啶類衍生物4d(λex＝324nm,λem＝450nm)的自身螢光很弱，螢光量子產率0.3％，當其捕捉到NO後，產物4e(λex＝334nm,λem＝450nm)螢光強度明顯提高，螢光量子產率達到45％。

在本實施例條件下，一氧化氮的檢出限為18nmol/L。

實施例3:含有多醚鏈二氫吡啶類衍生物對細胞內一氧化氮的檢測

首先將細胞用含有LPS的培養基培養8h，向細胞培養基中加入含有多醚鏈二氫吡啶類衍生物4d，使其濃度在20μM，同時設立對照組(加入含有多醚鏈二氫吡啶類衍生物4d但不加LPS)。由圖3可知，加入含有多醚鏈二氫吡啶類衍生物4d和LPS的實驗組觀察到明顯的螢光現象，而對照組螢光不明顯。此外，為考察該含有多醚鏈二氫吡啶類衍生物4d是否可用於檢測細胞內NO，還必須考慮其細胞毒性。通過MTT法來測定含有多醚鏈二氫吡啶類衍生物4d對細胞存活率是否有明顯的影響，實驗結果表明，在實驗使用的濃度範圍內，含有多醚鏈二氫吡啶類衍生物4d及其與NO作用後產物4e對細胞存活率影響較小(如圖4所示)。

以上公開的僅為本發明的具體實施例，但是，本發明並非局限於此，任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本發明的保護範圍。