4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯、合成方法及应用

摘要

本发明涉及一种新的化学物质，其化学名称为4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯，其分子结构式如下：与辣椒碱不同，本物质没有任何刺激作用，其镇痛和减肥作用与辣椒碱类似。是一种极有前途的镇痛和减肥等药用价值的新化合物。

权利要求

1.4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯，其分子结构式如下：

其中，R1为-(CH2)nCH3，n＝3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13；

R2为-(CH2)mCH3，m＝2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14。

2.权利要求1所述的4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯的合成方法，包括以下步骤：(1)在氮气保护下，将脱水二甲亚砜5.0ml、Cs2CO3 0.1mmol、K2CO3 2.0mmol、香草醇

1.0mmol和溴代烷1.2mmol按顺序加入到圆底烧瓶中，在室温下搅拌反应15h；

(2)反应完成后，加入10倍量异丙醚稀释，然后将烧瓶里物质过滤，水洗，用无水Na2SO4干燥；将溶剂除去后，采用硅胶柱层析纯化得到无色油状液体，即为4-烷氧基香草醇中间体；所述硅胶柱层析的洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝5∶2；

(3)在氮气保护下，将0.5mmol4-烷氧基香草醇中间体溶解在8ml无水四氢呋喃中，然后加入0.5mmol酰氯、0.081mmolSbCL3，室温搅拌反应12h；

(4)反应完成后，去除SbCL3和溶剂，再用乙酸乙酯和饱和NaHCO3溶液萃取，每次各

50ml，萃取三次；有机相用水洗后，用无水Na2SO4干燥，最后除去乙酸乙酯，即得4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯粗品；

(5)所得4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯粗品用硅胶柱层析纯化，得到4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯纯品，为无色油状物；所述硅胶柱层析的洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝3∶1。

3.根据权利要求2所述的4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯的合成方法，其特征在于：所述溴代烷选自溴代乙烷、溴代丙烷，一直到溴代十三烷中的任一种。

4.根据权利要求2或3所述的4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯的合成方法，其特征在于：所述酰卤选自乙酰卤、丙酰卤，一直到十四烷酰卤中的任一种。

5.权利要求1所述的4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯在制备镇痛药物中的应用。

6.权利要求1所述的4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯在制备减肥药物中的应用。

说明书

4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯、合成方法及应用

技术领域

[0001] 本发明涉及一种新化合物，具体涉及一种香豆素脂肪酸酯的衍生物。

[0002] 背景技术

[0003] 辣椒碱(capsaicin)是从红辣椒中提取出来的一种极度辛辣的香草酰胺类生物碱，具有减肥(参考文献1)和镇痛(参考文献2)等等多种生物活性。已被收载于美国药典24版，广泛用于治疗关节炎、肌肉疼痛、背痛、运动扭伤和带状疱疹后遗留神经痛等。由美国医学会(AMA)主编的《Drug Evaluasion》亦将其收为治疗疱疹后神经痛、糖尿病性神经痛的首选药物。

[0004] 然而辣椒碱所具有的辛辣味及其产生的疼痛感严重限制其在医药保健领域中的应用，因此，无辛辣味且具有辣椒碱类似生物活性的辣椒酯类物质(香豆素脂肪酸酯)引起了研究人员的关注。1989年Kobata(参考文献3)等从一种不具辣味的辣椒种(CH-19 Sweet)中分离出辣椒酯、二氢辣椒酯和降二氢辣椒酯等类辣椒素类物质(CLSs)，又称辣椒酯类物质(Capsinoids)。使该类物质的研究逐渐被重视。而该品种仅在日本有少量栽种，因此对该类物质高收率化学合成研究显得尤为重要。目前化学合成辣椒酯及其同系物的方法，主要是用酰氯和香草醇在脱水嘧啶中低温磁力搅拌反应数小时而得 或用酰卤与三氯化铈化学选择性酯化苯环上苄基位-OH的方法合成辣椒酯类物质(参考文献4)等。但是，对辣椒酯的4位酚羟基进行结构修饰获得新化合物方面的研究工作，上未见任何报道。 [0005] 研究结果表明，香豆素脂肪酸酯(辣椒酯)的镇痛和减肥效果低于辣椒碱，且仍然有微弱的辣味等刺激作用。本发明在辣椒酯的基础上进行结构改造，获得了镇痛和减肥作用明显高于辣椒酯而与辣椒碱相同，其辣味等刺激作用比辣椒酯还小的新化合物。可以非常安全地用于镇痛和减肥药物。

[0006] 参考文献1：Li Li Zhang，Dao Yan Liu，Li Qun Ma，et al.Activation of Transient ReceptorPotential Vanilloid Type-1 Channel Prevents Adipogenesis and Obesity(香草醛受体通道的激活与预防脂肪沉积和肥胖)，[J].Circulation Research(循环研究)，2007，1063-1069

[0007] 参考文献2：Christopher S J，Walpole R，Wrigglesworth SB，et al.Analogues of Capsaicin withAgonist Activityas Novel Analgesic Agents；Structure-Activity Studies.1.The Aromatic“A-Region”(辣椒碱类似物镇痛构效关系研究)[J].J.Med.Chem(药物化学).1993，36，2362-2372

[0008] 参考文献3：Kobata，K.，Todo，T.，Yazawa，S.，et al Novel Capsaicinoid-like Substances，Caspsiate andDihydrocapsiate form the Fruits of a Nonpugent Cultivar，CH-19 Sweet，of Pepper(Capsicumannuum L.)(从甜椒(CH-19)中提取一种长链辣椒碱类似物辣椒酯)[J].J.Agric.Food Chem.(农业食品化学杂志).1998，5，46：1695-1697

[0009] 参 考 文 献 4：Elisabetta.T.；Gianfranco.S.；Alberto M.；Giovanni.A.Cerium(III)chloride promotedchemoselective esterification ofphenolic-alcohols.(CeCl3催化合成长链辣椒酯)TetrahedronLetters(四面体通
讯)46(2005)2193-2196

[0010] 发明内容

[0011] 本发明的目的在于提出一种4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯，公开其合成方法及应用，发现4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯的镇痛活性和减肥活性明显高于其他衍生物，而其刺激性明显低于辣椒碱和辣椒酯。

[0012] 本发明提出的4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯，其分子结构式如下：

[0013]

[0014] 其中，R1为-(CH2)nCH3，n＝3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15； [0015] R2为-(CH2)mCH3，m＝2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14。 [0016] 4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯合成方法如下：

[0017] 1、在 氮 气 保 护 下，将 脱 水 二 甲 亚 砜 (DMSO)5.0ml、Cs2CO3(0.1mmol)、K2CO3(2.0mmol)、香草醇(1.0mmol)和相应的溴代烷(1.2mmol)按顺序加入到圆底烧瓶中，在室温下搅拌反应15h。

[0018] 2、反应完成后，加入10倍量(约100ml)异丙醚稀释，然后将烧瓶里物质过滤，水洗，用无水Na2SO4干燥。将溶剂除去后，采用硅胶柱层析纯化(石油醚/乙酸乙酯＝5∶2)得到无色 油状液体，即为4-烷氧基香草醇中间体。

[0019] 3、在氮气保护下，将0.5mmol4-烷氧基香草醇中间体溶解在8ml无水四氢呋喃中，然后加入0.5mmol酰氯、0.081mmolSbCL3，室温搅拌反应12h。

[0020] 4、反应完成后，去除SbCL3和溶剂，再用乙酸乙酯和饱和NaHCO3溶液萃取，每次各50ml，萃取三次。有机相用水洗后，用无水Na2SO4干燥，最后除去乙酸乙酯，即得4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯粗品。

[0021] 5、所得4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯粗品用硅胶柱层析(洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝3∶1)纯化，得到4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯纯品(无色油状物)。

[0022] 所述溴代烷选自溴代乙烷、溴代丙烷，一直到溴代十三烷中的任一种。所述酰卤选自乙酰卤、丙酰卤，一直到十四烷酰卤中的任一种。

[0023] 该产物可利用薄层层析鉴别是否为纯物质，薄层层析条件：硅胶G制板，展开剂为：石油醚∶乙酸乙酯(3∶1)；所用试剂均为分析纯。

[0024] 提纯后的样品用Perkin Elmer 2400型元素分析仪测定其元素组成；IR分析采用PerkinElmer one型红外分光光度仪测定IR光谱图(KBr压片)；UV分析采用Hitachi U-1800型紫外分光光度计测定紫外光谱；1HNMR，13CNMR分析采用Bruker 300型核磁共振仪1
测定化合物的氢谱和碳谱，溶剂均为DMSO-d6，HNMR测定的内标为TMS。

[0025] 卤代烷为溴代己烷，酰卤癸酰卤时，按照上述工艺路线获得的4-己烷氧基-香豆素癸酸酯的结构表征结果如下：

[0026] 无色油状液体体，溶于，产率为65.6％。UV(CH3CH2OH)λmax：255(3.857)，1
291(3.335)； HNMR(DMSO-d6)δ：0.89(t，J ＝ 7.1Hz，3H，1-CH3)，1.31 ～ 1.34(m，4H，
3～ 4-CH2)，1.45(m，2H，2-CH2)，1.82(m，2H，5-CH2)，3.80(s，3H，OCH3)，3.90(s，2H，ArCH2)，
4.01(t，J ＝ 7Hz，2H，6-CH2)，4.38(s，1H，ArCOH)，6.63 ～ 6.88(m，3H，3ArH)；IR(KBr)-1
v(cm )：2927，2857，1738，1608，1515，1267，1163，804。Anal.Calcd for C24H40O4：C 73.43，H 10.27；found C 73.37，H 10.24。

[0027] 有关数据表明，得到的化合物确实为4-己烷氧基-香豆素癸酸酯。

[0028] 其他4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯的合成和结构鉴定完全类似。

[0029] 发明人发现本发明化合物具有比辣椒碱和辣椒酯更小的刺激(比辣椒碱小1千万倍，比辣椒酯小)，其镇痛活性比辣椒酯高10倍而与辣椒碱的活性相当。因此，4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯可以作为一种新的镇痛原料药使用。

[0030] 4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯的辣度实验如下：

[0031] ①、实验方法：将辣椒碱、辣椒酯和4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯预先用DMSO溶解后，用两倍稀释法进行稀释。然后将各浓度的溶液滴入一滴到老鼠右眼中(同时溶剂空白滴入到其左眼中作为空白对照，卡那霉素作阳性对照)，在30分钟内计算老鼠用前肢揩拭眼睛的次数。每种浓度的溶液用8只老鼠做重复性试验，再根据每组中8只老鼠揩拭眼睛次数平均值和其对应浓度，得到剂量响应曲线。根据剂量响应曲线，可得到MPPs值(MPPs值指导致老鼠在30分钟内揩拭眼睛次数达到32次的最低浓度，该浓度下的物质产生中度辣感)。然后再根据MPPs值得到相对于辣椒碱的RPP值(相对辣度)，辣椒碱的RPP定为1000。

[0032] ②、辣度实验结果见表3

[0033] 表3、4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯的辣度实验结果

[0034]

[0035] 从表中的结果可以看到，4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯的辣度小于辣椒酯，显著低于辣椒碱。

[0036] 4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯的镇痛作用具体实验如下：

[0037] ①、动物实验：将4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯、辣椒碱、辣椒酯等配制为系列浓度备用。健康成年雄性小鼠(每只18～22g)，在实验环境下喂饲基础饲料观察3天。然后取0.2ml药液皮下注射入小鼠中(溶剂作空白对照)，20分钟后腹腔注射入0.2ml0.7％的醋酸溶液，然后计数30分钟内小鼠扭体次数，计算出镇痛率(大于50％的才认为有镇痛效果)。

[0038] ②、镇痛实验结果见表1

[0039] 表1、4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯的镇痛实验结果

[0040]

[0041] 从表中的结果可以看到，4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯具有明显的镇痛活性，其镇痛活性明显高于消炎痛和辣椒酯，部分化合物活性高于辣椒碱。

[0042] 本发明人还发现本发明4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯具有明显的减肥活性，其减肥活性明显高于辣椒酯而与辣椒碱相当。辣椒碱本身是一种效果很好的减肥药物，患者可以直接口服辣椒碱片达到减肥效果。新化合物的减肥效果与辣椒碱类似但没有任何刺激，更有利于使用并为患者接受。因此4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯可以作为一种减肥的新原料药开发利用。

[0043] 4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯的减肥作用具体实验如下：

[0044] ①、实验方法：将4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯配制为1％的溶液备用。昆明小鼠(每只18～22g)随机分为若干组，每组10只，1组作为对照组。各组动物均喂养高脂饲料(普通饲料加5％的猪油和1％的胆固醇)。药物组每天每只灌喂0.2mL药物溶液，对照组灌喂0.2mL蒸馏水。连续灌喂30天后测定体重及皮下脂肪数量。

[0045] ②、减肥实验结果见表2

[0046] 表2、4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯的减肥实验结果

[0047]

[0048] 从表中的结果可以看到，4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯的减肥活性高于辣椒酯，部分化合物的减肥活性高于辣椒碱。

[0049] 当本发明作为阵痛或减肥的药物原料来制备药物时，是将治疗有效量的本发明化合物与一种或多种药学上可接受的载体进行组合。用所述药学上可接受的载体是指药学领域常规的药物载体，例如：稀释剂如酒精或水等、赋形剂如水等、填充剂如蔗糖或淀粉等、粘合剂如明胶、崩解剂如海澡酸等、湿润剂如硬脂酸锌等、着色剂如蔗糖、矫味剂如山梨醇等、吸附剂如PVP等、药用高分子材料等、缓释材料等、缓控释材料等、乳化剂如吐温等。 [0050] 本发明化合物可以组合物的形式通过口服或外用等给药的方式用于相关疾病的患者。用于口服时，可将其制成常规的固体制剂如片剂、粉剂、粒剂、胶囊等，制成液体制剂如水油悬浮剂或糖浆等；用于外用可以制成贴膏或擦剂。以上各种剂型可以按照药学领域的常规生 产方法制备。

[0051] 本发明化合物的施用量可根据用药途径、患者的年龄、体重、所治疗疾病的类型和严重程度等变化。

[0052] 本发明具有以下优点：

[0053] ①、4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯系列化合物均为第一次合成的新物质。

[0054] ②、4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯的镇痛活性和减肥活性明显高于香豆素脂肪酸酯(辣椒酯)，同时其刺激性也明显小于香豆素脂肪酸酯。

[0055] ③、4-烷氧基-香豆素脂肪酸酯可以作为新型镇痛物质和新型减肥物质开发利用。

[0056] ④、本化合物收率高，价格低，具有极好的开发利用价值。

具体实施方式

[0057] 以下的实施例可以使本专业技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

[0058] 实施例1：4-乙烷氧基-香豆素癸酸酯的制备

[0059] ①、在 氮 气 保 护 下，将 脱 水 二 甲 亚 砜 (DMSO)5.0ml、Cs2CO3(0.1mmol)、K2CO3(2.0mmol)、香草醇(1.0mmol)和溴代乙烷(1.2mmol)按顺序加入到圆底烧瓶中，在室温下搅拌反应15h。

[0060] ②、反应完成后，加入100ml异丙醚稀释，然后将烧瓶里物质过滤，水洗，用无水Na2SO4干燥。将溶剂除去后，采用硅胶柱层析纯化(石油醚/乙酸乙酯＝5：2)得到无色油状液体，即为4-乙烷氧基-香豆素中间体。

[0061] ③、在氮气保护下，将0.5mmol4-乙烷氧基-香豆素中间体溶解在8ml无水四氢呋喃中，然后加入0.5mmol癸酰氯、0.081mmolSbCL3，室温搅拌反应12h。

[0062] ④、反应完成后，去除SbCL3和溶剂，再用乙酸乙酯和饱和NaHCO3溶液萃取，每次各50ml，萃取三次。有机相用水洗后，用无水Na2SO4干燥，最后除去乙酸乙酯，即得4-乙烷氧基-香豆素癸酸酯粗品。

[0063] ⑤、所得4-乙烷氧基-香豆素癸酸酯粗品用硅胶柱层析(洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝3：1)纯化，得到4-乙烷氧基-香豆素癸酸酯纯品(无色油状物)。

[0064] 实施例2：4-辛烷氧基-香豆素癸酸酯的制备

[0065] ①、在 氮 气 保 护 下，将 脱 水 二 甲 亚 砜 (DMSO)5.0ml、Cs2CO3(0.1mmol)、K2CO3(2.0mmol)、香草醇(1.0mmol)和溴代辛烷(1.2mmol)按顺序加入到圆底烧瓶中，在室温下搅拌反应15h。

[0066] ②、反应完成后，加入100ml异丙醚稀释，然后将烧瓶里物质过滤，水洗，用无水Na2SO4干燥。将溶剂除去后，采用硅胶柱层析纯化(石油醚/乙酸乙酯＝5：2)得到无色油状液体，即 为4-辛烷氧基-香豆素中间体。

[0067] ③、在氮气保护下，将0.5mmol4-辛烷氧基-香豆素中间体溶解在8ml无水四氢呋喃中，然后加入0.5mmol癸酰氯、0.081mmolSbCL3，室温搅拌反应12h。

[0068] ④、反应完成后，去除SbCL3和溶剂，再用乙酸乙酯和饱和NaHCO3溶液萃取，每次各50ml，萃取三次。有机相用水洗后，用无水Na2SO4干燥，最后除去乙酸乙酯，即得4-辛烷氧基-香豆素癸酸酯粗品。

[0069] ⑤、所得4-辛烷氧基-香豆素癸酸酯粗品用硅胶柱层析(洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝3：1)纯化，得到4-辛烷氧基-香豆素癸酸酯纯品(无色油状物)。

[0070] 实施例3：4-十四烷氧基-香豆素癸酸酯的制备

[0071] ①、在 氮 气 保 护 下，将 脱 水 二 甲 亚 砜 (DMSO)5.0ml、Cs2CO3(0.1mmol)、K2CO3(2.0mmol)、香草醇(1.0mmol)和溴代十四烷(1.2mmol)按顺序加入到圆底烧瓶中，在室温下搅拌反应15h。

[0072] ②、反应完成后，加入100ml异丙醚稀释，然后将烧瓶里物质过滤，水洗，用无水Na2SO4干燥。将溶剂除去后，采用硅胶柱层析纯化(石油醚/乙酸乙酯＝5：2)得到无色油状液体，即为4-十四烷氧基-香豆素中间体。

[0073] ③、在氮气保护下，将0.5mmol4-十四烷氧基-香豆素中间体溶解在8ml无水四氢呋喃中，然后加入0.5mmol癸酰氯、0.081mmolSbCL3，室温搅拌反应12h。

[0074] ④、反应完成后，去除SbCL3和溶剂，再用乙酸乙酯和饱和NaHCO3溶液萃取，每次各50ml，萃取三次。有机相用水洗后，用无水Na2SO4干燥，最后除去乙酸乙酯，即得4-十四烷氧基-香豆素癸酸酯粗品。

[0075] ⑤、所得4-十四烷氧基-香豆素癸酸酯粗品用硅胶柱层析(洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝3：1)纯化，得到4-十四烷氧基-香豆素癸酸酯纯品(无色油状物)。

[0076] 实施例4：4-辛烷氧基-香豆素丙酸酯的制备

[0077] ①、在 氮 气 保 护 下，将 脱 水 二 甲 亚 砜 (DMSO)5.0ml、Cs2CO3(0.1mmol)、K2CO3(2.0mmol)、香草醇(1.0mmol)和溴代辛烷(1.2mmol)按顺序加入到圆底烧瓶中，在室温下搅拌反应15h。

[0078] ②、反应完成后，加入100ml异丙醚稀释，然后将烧瓶里物质过滤，水洗，用无水Na2SO4干燥。将溶剂除去后，采用硅胶柱层析纯化(石油醚/乙酸乙酯＝5：2)得到无色油状液体，即为4-辛烷氧基-香豆素中间体。

[0079] ③、在氮气保护下，将0.5mmol4-辛烷氧基-香豆素中间体溶解在8ml无水四氢呋喃中，然后加入0.5mmol丙酰氯、0.081mmolSbCL3，室温搅拌反应12h。

[0080] ④、反应完成后，去除SbCL3和溶剂，再用乙酸乙酯和饱和NaHCO3溶液萃取，每次各50ml，萃取三次。有机相用水洗后，用无水Na2SO4干燥，最后除去乙酸乙酯，即得4-辛烷氧基-香豆素 丙酸酯粗品。

[0081] ⑤、所得4-辛烷氧基-香豆素丙酸酯粗品用硅胶柱层析(洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝3：1)纯化，得到4-辛烷氧基-香豆素丙酸酯纯品(无色油状物)。

[0082] 实施例5：4-辛烷氧基-香豆素月桂酸酯的制备

[0083] ①、在 氮 气 保 护 下，将 脱 水 二 甲 亚 砜 (DMSO)5.0ml、Cs2CO3(0.1mmol)、K2CO3(2.0mmol)、香草醇(1.0mmol)和溴代辛烷(1.2mmol)按顺序加入到圆底烧瓶中，在室温下搅拌反应15h。

[0084] ②、反应完成后，加入100ml异丙醚稀释，然后将烧瓶里物质过滤，水洗，用无水Na2SO4干燥。将溶剂除去后，采用硅胶柱层析纯化(石油醚/乙酸乙酯＝5：2)得到无色油状液体，即为4-辛烷氧基-香豆素中间体。

[0085] ③、在氮气保护下，将0.5mmol4-辛烷氧基-香豆素中间体溶解在8ml无水四氢呋喃中，然后加入0.5mmol月桂酰氯、0.081mmolSbCL3，室温搅拌反应12h。

[0086] ④、反应完成后，去除SbCL3和溶剂，再用乙酸乙酯和饱和NaHCO3溶液萃取，每次各50ml，萃取三次。有机相用水洗后，用无水Na2SO4干燥，最后除去乙酸乙酯，即得4-辛烷氧基-香豆素月桂酸酯粗品。

[0087] ⑤、所得4-辛烷氧基-香豆素月桂酸酯粗品用硅胶柱层析(洗脱剂为石油醚/乙