由黃連混合生物堿合成黃連堿*

王道武, 龐 雪, 胡江磊, 張 龍

(長春工業大學 吉林省石化資源與生物質綜合利用工程實驗室,吉林 長春 130012)

黃連混合生物堿(A)是從中藥黃連中提取出來的以相同的異喹啉環為主體結構，以甲氧基、羥基、亞甲二氧基為2-, 3-, 9-, 10-位取代的混合生物堿，其中包括小檗堿、黃連堿(1)、巴馬汀和藥根堿。A具有抗菌、抗腫瘤和抗心律失常、降血糖和保護胃黏膜等活性[1]。研究和應用最廣泛的是小檗堿[2]；1因含量極少，提取分離困難，限制了進一步的研究與應用。

本文參照由小檗堿制備1的方法[3]，通過化學修飾將A轉化為1。A不經復雜的提純和分離直接作為起始原料，經脫甲氧基或亞甲二氧基、還原加氫、環合和氧化脫氫四步反應成功合成了1(Scheme 1)，總收率16%，其結構經1H NMR和ESI-MS表征。

1 實驗部分

1．1 儀器與試劑

X-4型顯微數字熔點儀(溫度未經校正)；INOVO 400 MHz型超導核磁共振儀(CD3OD為溶劑,TMS為內標)；Agilent 1100 LC /MSD Trap電噴霧-離子阱質譜儀。

柱層析色譜用硅膠G和硅膠H,青島海洋化工有限公司；二氯甲烷和二甲基甲酰胺(DMF)經除水處理；其余所用試劑均為市售分析純或化學純。

1.2 A的制備

黃連根粉經乙醇抽提三次，減壓回收乙醇得浸膏；用0.2%鹽酸溶解，過濾，濾液用氨水調至Scheme1pH 10，用氯仿萃取多次，合并萃取液，減壓濃縮至干得棕黃色粉末A。

1.3 合成

(1) 四羥基黃連堿(2)的合成

在反應瓶中依次加入A 1.0 g(3 mmol)和二氯甲烷20 mL，攪拌使其溶解，氮氣保護，于-40 ℃緩慢加入1 mol·L-1BBr3的二氯甲烷溶液6 mL，加畢，自然升至室溫，劇烈攪拌反應過夜。緩慢加入甲醇淬滅反應，減壓濃縮至干，經硅膠柱層析[洗脫劑: A=V(甲醇) ∶V(氯仿)=9 ∶1]分離得深棕色粉末2820 mg，產率96%, m.p.>320 ℃;1H NMRδ: 3.25(t,J=6.4 Hz, 2H, 6-H), 5.41(m, 2H, 5-H), 6.90(s, 1H, 4-H), 7.56(s, 1H, 1-H), 7.70(d,J=8.8 Hz, 1H, 12-H), 7.81(d,J=8.8 Hz, 1H, 11-H), 8.53(s, 1H, 13-H), 9.75(s, 1H, 8-H); ESI-MSm/z: 296.1(與文獻值[4]一致)。

(2) 四氫四羥基黃連堿(3)的合成

在反應瓶中加入20.6 g(2 mmol)和甲醇20 mL，攪拌使其溶解后分批加入NaBH40.3 g(8 mmol),于室溫反應4 h。抽濾，濾餅用乙醇重結晶得棕黃色粉末3520 mg,產率85%, m.p.233 ℃～234 ℃;1H NMRδ: 3.04(m, 2H, 5-He), 3.17(m, 1H, 13-He), 3.37(m, 2H, 5-Ha), 3.77(m, 1H, 13-Ha), 3.57(m, 1H, 14-H), 4.41(d,J=16.0 Hz, 1H, 8-Ha), 4.78(m, 2H, 6-H), 4.83(d,J=16.0 Hz, 1H, 8-He), 6.74(s, 1H, 4-H), 6.76(d,J=8.4 Hz, 1H, 12-H), 6.89(d,J=8.4 Hz, 1H, 11-H), 6.90(s, 1H, 1-H); ESI-MSm/z: 300.1(與文獻值[4]一致)。

(3) 四氫黃連堿(4)的合成

在反應瓶中依次加入30.45 g(1.5 mmol),氟化銫2.28 g(15 mmol)和二甲基甲酰胺30 mL,氮氣保護，于60 ℃攪拌至固體完全溶解后緩慢滴加溴氯甲烷0.2 mL(3.0 mmol),滴畢，于110 ℃反應24 h。冷卻至室溫，抽濾，濾液減壓濃縮，用水溶解后用乙醚多次萃取，合并萃取液，用無水Mg2SO4干燥，減壓濃縮至干，經硅膠柱層析(洗脫劑:A=1 ∶10)分離得近白色粉末4156 mg，產率32%, m.p.198 ℃～199 ℃;1H NMRδ: 2.64(m, 2H, 5-H), 2.82(m, 1H, 13-Ha), 3.13(m, 2H, 6-H), 3.23(m, 1H, 13-H), 3.54(d, 1H,J=8.2 Hz, 8-Ha), 3.57(d, 1H,J=8.0 Hz, 14-H), 4.09(d, 1H,J=8.2 Hz, 8-He), 5.92(s, 2H, OCH2O), 5.95(s, 2H, OCH2O), 6.56(s, 1H, 4-H), 6.67(d, 1H,J=8.0 Hz, 11-H), 6.62(d, 1H,J=8.0 Hz, 12-H), 6.80(s, 1H, 1-H); ESI-MSm/z: 324.1(與文獻值[5]一致)。

(4)1的合成

在反應瓶中加入乙醇和乙酸(V∶V=2 ∶1) 30 mL,攪拌下加熱至沸騰，依次加入40.13 g(0.40 mmol)和醋酸鈉0.47 g(0.56 mmol);于50 ℃緩慢加入I20.23 g(0.9 mmol)的乙醇(5 mL)溶液(約20 min)，于室溫反應過夜。過濾，濾餅用乙醇洗滌后經硅膠柱層析(洗脫劑:A=1 ∶9)分離得黃色晶體180 mg，產率63%, m.p.>300 ℃;1H NMRδ: 3.26(m, 2H, 6-H), 4.76(m, 2H, 5-H), 6.05(s, 2H, OCH2O), 6.41(s, 2H, OCH2O), 6.90(s, 1H, 4-H), 7.61(s, 1H, 1-H), 7.76(d,J=8.2 Hz, 1H, 12-H), 7.80(d,J=8.2 Hz, 1H, 11-H), 8.68(m, 1H, 13-H), 9.66(s, 1H, 8-H); ESI-MSm/z: 320.1(與文獻值[6]一致)。

2 結果與討論

由于從黃連混合生物堿中分離出黃連堿比較困難,本文選擇不經純化的黃連混合生物堿為原料經2-, 3-, 9-, 10-位的羥基化、異喹啉環的還原加氫、環合和氧化脫氫制得黃連堿。影響總收率的關鍵步驟是第三步環合反應。反應溫度的控制比較重要,溫度過低容易生成一個亞甲二氧基的關環產物,溫度過高易發生多分子聚合反應。另外盡量降低黃連混合生物堿的濃度，也能有效地抑制副反應。

本方法步驟簡單、易于操作、成本較低，適合黃連堿的批量生產，具有潛在的應用前景?？蔀槠渌胁菟幹泻蓄愃平Y構的主要成分的轉化研究提供借鑒思路，對于提高中藥的利用價值和發展創制新藥具有很好的指導意義。

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