[发明专利]一种能提高大黄素活性氧产生能力的化学修饰方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种能提高大黄素活性氧（ROS）产生能力的化学修饰方法。

背景技术

大黄素具有广谱抗癌活性，但其抗癌活性不足以直接成药，需通过化学修饰提高其抗癌活性。大黄素自身的抗癌活性来源于能嵌入DNA和产生活性氧(ROS)。由于活性氧是诱导癌细胞凋亡的一个主要因素，因此通过提高大黄素的活性氧产生能力来提高其抗癌活性是大黄素化学修饰的一个重要研究内容。活性氧是在线粒体中产生的，所以提高活性氧产生能力的一个方法是使大黄素衍生物能够顺利进入癌细胞线粒体。已知癌细胞的线粒体膜电位高于正常细胞，所以带正电荷的化合物更容易被癌细胞的膜电位推入线粒体基质。另外，足够的亲脂性也是通过线粒体内膜所需要的。基于这些思路，本专利提供了一种在大黄素上引入含长碳链季铵盐的方法，并证明了引入长碳链季铵盐的大黄素确实具有了更高的活性氧产生能力和抗癌活性，而且活性氧产生能力和抗癌活性之间存在正相关，因此通过提高活性氧产生能力来提高大黄素的抗癌活性思路可行。

发明内容

本发明的内容是合成一系列大黄素长碳链季铵盐的合成方法，该方法涉及的合成路线如下式所示：

一种通过提高大黄素的活性氧(ROS)产生能力而提高其抗癌活性的化学修饰方法，包括以下步骤：

（1）大黄素与硫酸二甲酯在K₂CO₃存在下反应，生成1,3,8-三甲氧基-6-甲基-9,10-蒽醌，然后与N-溴代丁二酰亚胺(NBS)发生自由基取代反应，生成1,3,8-三甲氧基-6-溴甲基-9,10-蒽醌(以下简称未脱单溴)，备用；

（2）1,3,8-三甲氧基-6-溴甲基-9,10-蒽醌与氢溴酸在不同温度下反应，分别生成1-羟基-3,8-二甲氧基-6-溴甲基-9,10-蒽醌(以下简称单脱单溴)和1,8-二羟基-3-甲氧基-6-溴甲基-9,10-蒽醌(以下简称双脱单溴)，备用；

（3）溴代正壬烷与甲胺水溶液进行亲核取代反应，生成甲基壬基仲胺，再与溴代辛烷(或溴代壬烷，溴代癸烷)继续进行亲核取代反应，生成甲基辛基壬胺(或甲基双壬基叔胺，甲基壬基癸胺)等一系列叔胺。另外，溴代正壬烷与二甲胺水溶液反应也得到一个叔胺，为二甲基壬基叔胺；

（4）取未脱单溴、单脱单溴和双脱单溴等三种单溴与前述合成得到的四种叔胺反应，得到十二种大黄素长碳链季铵盐，其通式结构如式(I)所示。

具体步骤如下：

（1）1,3,8-三甲氧基-6-溴甲基-9,10-蒽醌(即未脱单溴2)的合成：取大黄素溶解于丙酮中，加入无水碳酸钾，在回流的状态下慢慢滴加(CH₃O)₂SO₂，大黄素：无水碳酸钾：(CH₃O)₂SO₂的物质的量比为1：10：10；回流24h，冷却至室温，浓缩，加入150ml水搅拌30min，抽滤，用丙酮洗涤，得到黄色粉末粗产品，硅胶柱层析用二氯甲烷洗脱分离得到1,3,8-三甲氧基-6-甲基-9,10-蒽醌；取1,3,8-三甲氧基-6-甲基-9,10-蒽醌：N-溴代丁二酰亚胺：过氧化苯甲酰质量比为1.2：2.2：0.2，和CCl4加入三口烧瓶中，加热回流24h，冷却至室温，过滤，固体物分别用CCl₄，H₂O和丙酮洗涤后，再用硅胶柱层析二氯甲烷洗脱分离得到1,3,8-三甲氧基-6-溴甲基-9,10-蒽醌；

（2）1-羟基-3,8-二甲氧基-6-溴甲基-9,10-蒽醌（即单脱单溴(3)）的合成：三口烧瓶中加入1,3,8-三甲氧基-6-溴甲基-9,10-蒽醌、冰乙酸和氯仿，在氮气保护下按每0.85mmol滴加6mL 40%氢溴酸水溶液，滴加完毕后继续室温搅拌反应36h；结束反应后用氯仿萃取反应液，旋蒸除去氯仿后，残留物经柱层析用二氯甲烷洗脱分离得到橙色固体1-羟基-3,8-二甲氧基-6-溴甲基-9,10-蒽醌；