吴冬冬, 樊志强， 任　杰, 胡　昆

(常州大学 制药与生命科学学院，江苏 常州　213164)



·研究论文·

Phloretamide及其衍生物的合成与抗氧化活性

吴冬冬, 樊志强， 任杰, 胡昆*

(常州大学 制药与生命科学学院，江苏 常州213164)

摘要：以3-(4-羟基苯基)丙烯酰胺(Phloretamide)为先导化合物，取代苯丙烯酸为原料，经取代反应和酰胺化反应制得苯丙烯酰胺类化合物(2a～2d)； 2经氢化还原反应合成了4个Phloretamide衍生物(3a～3d); 1， 2和3经去甲基化反应分别制得1e, 2e～2f和3e～3f。其中，3-(3,4,5-三羟基苯基)丙烯酰胺(2f), 3-(2,3,4-三羟基苯基)丙酰胺(3e)和3-(3,4,5-三羟基苯基)丙酰胺(3f)为新化合物，其结构经1H NMR, (13)C NMR和ESI-MS表征。初步抗氧化活性测定结果表明：c为10 μmol·L(-1)时，2b, 2f和3f具有较好的自由基清除活性，其清除率分别为66.8%, 59.8%和69.4%，均优于阳性对照咖啡酸,咖啡酸苯乙酯和Vc。

关键词：Phloretamide； 抗氧化剂； DPPH； 合成; 抗氧化活性

抗氧化剂，特别是天然的抗氧化剂，可以通过激活氧化应答元件(ARE)抗氧化途径抑制或者直接清除氧化分子和自由基，有效且无毒地阻止由活性氧(ROS)引起的细胞死亡，从而保护细胞内的脂质、蛋白质、糖类以及DNA，防止疾病的发生[1-2]。但是，大多数的天然抗氧化剂都不能直接用于临床。因此，需要合成一系列新型的抗氧化剂(包括天然抗氧化剂的衍生物)，以用于有效的临床研究和使用。

Phloretamide(3a, Scheme 1)是苹果酚的一种，拥有优越的抗衰老活性，广泛应用于化妆品中[3]。细胞毒性检测显示，Phloretamide几乎无毒，而且它可以激活Nrf2/ARE抗氧化途径[4]。除此之外，其还含有类似根皮素、咖啡酸(CA)和咖啡酸苯乙酯(CAPE)(Chart 1)等生物活性广泛的C6～C3苯丙素结构[5-7]。基于此，本研究设计并合成PA及其衍生物，并研究其构效关系，以期找到新型低毒的抗氧化剂。

本文以Phloretamide为先导化合物，以取代对羟基肉桂酸(1a～1d)为起始原料，与SOCl2反应生成酰氯，再与氨水反应制得含双键的酰胺化合物(2a～2d)； 2经加氢还原制得取代苯并烯酰胺类化合物(3a～3d)； 1c， 2c～2d和3c～3d经去甲基反应，分别制得其去甲基化产物1e, 2e～2f和3e～3f(Scheme 1)。其中，3-(3,4,5-三羟基苯基)丙烯酰胺(2f), 3-(2,3,4-三羟基苯基)丙酰胺(3e)和3-(3,4,5-三羟基苯基)丙酰胺(3f)为新化合物，其结构经1H NMR，13C NMR和ESI-MS表征。并测定了其DPPH[1,6-双(二苯基膦基)己烷]自由基清除活性。

Scheme 1

咖啡酸苯乙酯(CAPE)　　　　　　咖啡酸(CA)　　　　　　　根皮素

1实验部分

1.1仪器与试剂

Bruker 300 MHz型核磁共振仪(DMSO-d6为溶剂，TMS为内标)；Agilent 6550 iFunnel Q-TOF LC/MS气质联用仪。

DPPH， Alfa公司；二氯甲烷和乙腈用前经干燥蒸馏纯化；其余所用试剂均为分析纯或化学纯。

1.2合成

(1) 2a～2d的合成(以2a为例)

在圆底烧瓶中加入对羟基苯丙烯酸(1a)1.5 g(9.1 mmol)和氯化亚砜15 mL(0.21mol)，搅拌使其溶解；于室温反应2 h(TLC监测)。旋蒸除去过量的氯化亚砜，剩余物用乙腈(2 mL)溶解，于0 ℃加至25%浓氨水(5 mL)中，于室温反应15 min。蒸除溶剂，加水10 mL，用乙酸乙酯(3×20 mL)萃取，合并有机相，用无水Na2SO4干燥，蒸除溶剂后经硅胶柱层析[洗脱剂:V(甲醇) ∶V(二氯甲烷)=1 ∶10]纯化得白色固体对羟基苯丙烯酰胺(2a)1.21 g。

用类似方法合成淡黄色固体2b～2d。

2a： 收率81.3%；1H NMRδ: 9.86(s, 1H), 7.44(s, 1H), 7.40(d,J=8.7 Hz, 2H)， 7.34(d,J=15.9 Hz, 1H), 6.98(s, 1H), 6.80(d,J=8.7 Hz, 2H), 6.41(d,J=15.9 Hz, 1H);13C NMRδ: 169.72, 157.68, 141.63, 130.56, 127.72, 116.14, 140.49； ESI-MSm/z: 164.06{[M+H]+}。

2b： 收率67.8%；1H NMRδ: 9.57(s, 1H), 9.22(s, 1H), 7.43(d,J=15.9 Hz, 1H), 7.02(d,J=2.0 Hz, 1H), 6.98(d,J=8.1 Hz, 1H), 6.76(d,J=8.1 Hz, 1H), 6.20(d,J=15.9 Hz, 1H);13C NMRδ: 168.38, 148.58, 145.99, 145.59, 145.07, 126.12, 121.63, 116.18, 115.52, 115.07； ESI-MSm/z: 180.05{[M+H]+}。

2c: 收率69.7%；1H NMRδ: 3.67(s, 3H), 3.80(s, 6H), 6.56(d,J= 15.8 Hz, 1H), 6.81～6.88(m, 2H), 7.06(s, 1H), 7.35(d,J=15.7 Hz, 2H);13C NMRδ: 174.8, 160.1, 153.2, 148.9, 147.4, 137.8, 126.7, 119.1, 107.3, 66.0, 64.1, 56.3; ESI-MSm/z: 238.21{[M+H]+}。

2d: 收率90.5%；1H NMRδ: 3.63(s, 3H), 3.75(s, 3H), 3.83(s, 3H), 6.50(d,J= 15.8 Hz, lH), 6.65～6.72(m, 2H), 7.51(s, 1H), 7.90(d,J=15.6 Hz, 2H);13C NMRδ: 167.0, 153.6, 139.6, 138.8, 130.6, 121.7, 105.1, 60.2, 56.0； ESI-MSm/z: 238.05{[M+H]+}。

(2) 3a～3d的合成(以3a为例)

在圆底烧瓶中依次加入2a 1.0 g(6.0 mmol)，甲醇5 mL和10%Pd/C 0.1 g,氢气置换，氢气球下反应4 h(TLC监测)。用硅藻土过滤，除去Pd/C，滤液蒸除溶剂得白色固体对羟基苯丙酰胺(3a)0.97 g。

用类似方法合成白色固体3b～3d。

3a： 收率95.4%；1H NMRδ: 9.14(s, 1H), 7.27(s, 1H), 6.97(d,J=8.4 Hz, 2H), 6.75(s, 1H), 6.67(d,J=8.4 Hz, 2H), 2.70(t,J=7.3 Hz, 2H), 2.31(t,J=7.3 Hz, 2H);13C NMRδ: 174.12, 155.83, 131.96, 129.48, 115.45, 37.65, 30.58； ESI-MSm/z: 166.08{[M+H]+}。

3b: 收率96.1%；1H NMRδ: 8.77(s, 1H), 8.68(s, 1H), 6.62～6.57(m, 3H), 6.45(d,J=8.0 Hz, 1H), 2.65(t,J=7.6 Hz, 2H), 2.44(t,J=7.6 Hz, 2H);13C NMRδ: 174.40, 145.42, 143.83, 132.12, 119.20, 116.09, 115.88, 36.19, 30.22； ESI-MSm/z: 182.07{[M+H]+}。

3c: 收率98.5%；1H NMRδ: 7.53(s, 1H)， 7.16(s, 1H), 6.60(d,J=8.4 Hz, 1H), 6.37(s ,J=8.4 Hz, 1H), 3.86(s, 3H), 3.75(s, 3H), 3.53(s, 3H), 2.80(t,J=7.2 Hz, 2H), 2.50(t,J=7.2 Hz, 2H)；13C NMRδ: 176.33, 157.46, 153.11, 145.43, 129.92, 125.20, 106.89, 62.80, 62.42, 58.23, 36.94, 26.50； ESI-MSm/z: 240.25{[M+H]+}。

3d: 收率95.2%；1H NMRδ: 7.30(s, 1H)，6.79(s , 1H), 6.51(s,J=8.1 Hz, 2H), 3.74(s, 6H), 3.61(s, 3H), 2.76(t,J=7.2 Hz, 2H), 2.37(t,J=7.2 Hz, 2H)；13C NMRδ: 173.99, 153.11, 137.66, 135.99, 105.81, 60.39, 56.12, 37.23, 31.73； ESI-MSm/z: 240.12{[M+H]+}。

(3) 1e, 2e和3e的合成(以1e为例)

在圆底烧瓶中加入1c 1.5 g(6.3 mmol)和吡啶盐酸盐5.6 g(48.5 mmol)，搅拌使其溶解；回流(210 ℃)反应3 h。缓慢倾至冰水(10 mL)中，用氯仿萃取，合并有机相，用无水Na2SO4干燥。蒸除溶剂后经经硅胶柱层析[洗脱剂：A=V(甲醇) ∶V(二氯甲烷) ∶V(甲酸)=1 ∶1 ∶0.05]纯化得淡黄色固体2,3,4-三羟基肉桂酸(1e)0.58 g。

用类似方法合成淡黄色固体2e和3e。

1e： 收率46.8%；1H NMRδ: 10.08(s, 1H), 9.44(s, 1H), 7.96(d,J=9.6 Hz, 1H), 7.14(d,J=8.4 Hz, 1H), 6.90(d,J=8.4 Hz, 1H), 6.32(d,J=9.3 Hz, 1H);13C NMRδ: 168.96, 148.43, 143.06, 141.22, 134.94, 123.08, 111.32, 109.69, 109.11; ESI-MSm/z: 197.04{[M+H]+}。

2e： 收率42.2%；1H NMRδ: 10.13(s, 1H), 9.38(s, 1H), 7.92(d,J=9.6 Hz, 1H), 7.04(d,J=8.4 Hz, 1H), 6.82(d,J=8.4 Hz， 1H), 6.21(d,J=9.3 Hz, 1H);13C NMRδ: 160.87, 150.12, 145.57, 144.14, 132.55, 119.28, 112.92, 112.51, 111.67; ESI-MS m/z: 196.06{[M+H]+}。

3e： 收率45.7%；1H NMRδ: 8.98(s, 1H), 7.44(s, 1H), 7.15(d,J=15.7 Hz, 1H), 6.95(s, 1H), 6.48(s, 2H), 6.27(d,J=15.7 Hz, 1H);13C NMRδ: 174.45, 145.40, 143.80, 132.12, 119.22, 116.07, 115.87, 36.17, 30.21; ESI-MSm/z: 196.04{[M+H]+}。

(4) 2f和3f的合成(以2f为例)

在圆底烧瓶中加入2e 0.56 g(2.4 mmol)和无水二氯甲烷10 mL， N2保护下于-78 ℃(浴温)缓慢滴加BBr31.86 mL(19.7 mmol)，滴毕，反应1 h。缓慢升至室温，反应过夜。加水10 mL淬灭BBr3，用氯仿萃取，合并有机相，用无水Na2SO4干燥，蒸除溶剂后经硅胶层析(洗脱剂：A)纯化得淡黄色固体3,4,5-三羟基苯丙烯酰胺(2f)0.29 g。

用类似的方法合成淡黄色固体3f。

2f： 收率62.2%；1H NMRδ: 12.00(s, 1H), 9.01(s, 1H), 8.10(d,J=13.4 Hz, 2H), 6.35(d,J=7.7 Hz, 1H), 6.20(d,J=8.2 Hz, 1H), 2.66(t,J=7.3 Hz, 2H), 2.41(t,J=7.3 Hz, 2H);13C NMRδ: 167.55, 146.56, 140.53, 135.67, 125.66, 119.01, 107.21； ESI-MSm/z: 198.07{[M+H]+}。

3f： 收率58.7%；1H NMRδ: 7.27(s, 1H), 6.73(s, 1H), 6.01(s, 2H), 2.55(t,J=7.2 Hz, 2H), 2.24(t,J=7.2 Hz, 2H)；13C NMRδ: 174.77, 144.86, 114.58, 133.32, 119.44, 106.80, 34.69, 25.76； ESI-MSm/z: 198.04{[M+H]+}。

1.3抗氧化活性测定

以Vc, CA和CAPE为阳性对照，采用DPPH自由基清除法评价受试化合物的抗氧化活性。

清除率/%=(1-A1/A0)×100%

式中： A0为溶剂的DPPH自由基在514 nm处的吸光度;A1为抗氧化性物质与DPPH自由基反应后的514 nm处的吸光度。

化合物的抗氧化活性见表1。由表1可见，2a无抗氧化活性，3a的抗氧化活性较弱。在苯环羟基的邻位引入羟基后，构成了具有自由基清除活性的二羟基(儿茶酚)苯基结构。含有儿茶酚结构的3b具有很好的抗氧化活性。而含有共轭双键的2b具有更好的抗氧化活性。含有连三酚的化合物1e， 2e， 2f， 3e和3f均具有很好的抗氧化活性。酚类的清除自由基活性与酚羟基的个数无关，却与连酚的个数有关，与文献报道一致[8]。

表1　化合物的抗氧化活性

由表1还可见，当结构中仅含相邻的二个酚羟基时，共轭双键的存在可以明显地提高化合物的抗氧化活性；当结构中含有连三酚时，高浓度(20 μmol·L-1)下，共轭双键对抗氧化活性几乎无影响；较低浓度(10 μmol·L-1)下，不含共轭双键的化合物(3e和3f)比含有共轭双键的化合物(2e和2f)具有更突出的抗氧化活性；当结构中均含有连三酚时，苯环3-， 4-和5-位三羟基取代的化合物(2f和3f)较2-， 3-和4-位三取代的化合物(2e和3e)具有更好的抗氧化活性。除2a及3a外，所得化合物的抗氧化活性均优于阳性对照品Vc，且抗氧化活性与CA及CAPE相当或更好。

以Phloretamide为先导化合物，设计并合成了9个Phloretamide衍生物。初步抗氧化活性测定结果表明，除2a及3a外，其余化合物均具有突出的抗氧化活性。当c为10 μmol·L-1时，2b和3f对自由基的清除率分别为66.8%和69.4%，均优于抗氧化活性突出的CA， CAPE和Vc，可成为潜在的抗氧化剂，为进一步深入研究该类抗氧化剂及其生物活性打下坚实的基础。

参考文献

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Synthesis of Phloretamide and Its Derivatives and Their Antioxidant Activities

WU Dong-dong，FAN Zhi-qiang,REN Jie,HU Kun*

(School of Pharmaceutical and Life Sciences, Changzhou University, Changzhou 213164, China)

Abstract：A series of Phloretamide derivatives were designed and synthesized using 3-(4-hydroxyphenyl)propan- amide as the lead compound. They were synthesized by amidation reaction， using cinnamon acids as the raw materials. 3-(3,4,5-trihydroxyphenyl)acrylamide(2f), 3-(2,3,4-trihydroxyphenyl) propanamide(3e) and 3-(3,4,5-trihydroxyphenyl) propanamide(3f) are new compounds. The structures were characterized by1H NMR, (13)C NMR and ESI-MS. The antioxidant activities of these compounds were investigated. The results showed that 3-(3,4-dihydroxyphenyl)acrylamide(2b), 2f and 3f had good antioxidant activities with radical scavenging ratio of 66.8%, 59.8% and 69.4% at 10 μmol·L(-1), respectively， better than caffeic acid, caffeic acid phenethyl ester and Vc.

Keywords：phloretamide; antioxidant; DPPH; synthesis; antioxidant activity

中图分类号：O625； O621.3

文献标志码：A

DOI：10.15952/j.cnki.cjsc.1005-1511.2016.03.15068

作者简介：吴冬冬(1990-)，男，汉族，山东潍坊人，硕士研究生，主要从事药物化学的研究。 E-mail： 1414815624@qq.com通信联系人： 胡昆，副教授，硕士生导师， E-mail： hukun1979@163.com

收稿日期：2015-04-03;

修订日期：2016-01-26