ABSTRACT

Lupanol was reacted with cinnamic acid for 24 h in dichloromethane at room temperature to give lupanol cinnamate at 81.6% yield in the presence of N,N'-dicyclohexylcarbodiimide (DDC) as dehydrating agent and 4-dimethylaminopyridine (DMAP) as catalyst. It was evaluated for in vitro antitumor activities against the human esophageal squamous cell carcinoma cell lines Eca- 109, TE-1 and EC-9706. The results showed that lupanol cinnamate had good inhibitory activities against the above three tested cancer cell lines and its anticancer activities were near to those of adriamycin.

Keywords:Lupanol Cinnamate, Synthesis, Anticancer Activity

肉桂酸羽扇烷醇酯的合成及其抗癌活性

李伟杰

韩山师范学院化学与环境工程学院，广东 潮州

收稿日期：2016年2月11日；录用日期：2016年3月4日；发布日期：2016年3月7日

摘 要

以N,N'-二环己基碳二亚胺(DCC)为缩合剂，4-二甲氨基吡啶(DMAP)为催化剂，羽扇烷醇和肉桂酸在二氯甲烷中室温反应24 h，合成了新化合物肉桂酸羽扇烷醇酯，产率为81.6%。研究了肉桂酸羽扇烷醇酯体外对食管鳞癌细胞Eca-109、TE-1和EC-9706增殖的抑制活性。结果表明肉桂酸羽扇烷醇酯对上述3株实验癌细胞的增殖均有良好的抑制活性，其抗癌活性与阿霉素相近。

关键词 :肉桂酸羽扇烷醇酯，合成，抗癌活性

1. 引言

羽扇烷醇属于五环三萜类天然产物，其衍生物显示出多种生物活性 [1] - [4] 。Tolstikova等报道羽扇烷醇二元羧酸单酯具有抑制淋巴细胞中HIV-1复制的作用。笔者合成了系列羽扇烷醇二元羧酸单酯，研究了其对癌细胞A549、LAC、HepG2和HeLa增殖的抑制活性，其中丁二酸、2,2-二甲基丁二酸、戊二酸、2,2-二甲基戊二酸和3,3-二甲基戊二酸等的羽扇烷醇单酯均有很强的抑制A549，HepG2和HeLa增殖的能力，而丁二酸羽扇烷醇单酯和戊二酸羽扇烷醇单酯对LAC的增殖有良好的抑制活性 [4] 。目前，肉桂酸羽扇烷醇的合成及其抗癌活性仍未见文献报道。以羽扇烷醇为原料，本文报道了肉桂酸羽扇烷醇酯的合成(见图1)，并以阿霉素(见图2)作阳性对照药物，研究了其体外对食管鳞癌细胞Eca-109、TE-1和EC-9706增殖的抑制活性。

2. 实验方法

2.1. 主要仪器与试剂

熔点测定用毛细管熔点法，温度计未校正；Brucker DRX-400核磁共振仪，TMS为内标；MDS Sciex API 2000 LC/GC/MS质谱仪；美国BioTek公司Synergy HT多功能酶标仪；按文献报道方法，羽扇烷醇

图1. 肉桂酸羽扇烷醇酯的合成

图2. 阿霉素的化学结构

通过羽扇豆醇催化还原获得[5] ；3-(4′,5′-二甲基噻唑-2′)-2,5-二苯基四氮唑溴盐(MTT) (广州博强生物科技有限公司)；青霉素、链霉素、PRMI-1640培养基和胎牛血清(杭州四季青生物工程材料公司)；阿霉素(深圳万乐药业有限公司)；肉桂酸(Alfa Aesar Co.)；其它试剂均为分析纯。

2.2. 肉桂酸羽扇烷醇酯的合成

在100 mL圆底烧瓶中加入42.87 mg (0.10 mmol) 羽扇烷醇、17.78 mg (0.12 mmol)肉桂酸、22.68 mg (0.11 mmol) DCC、2.69 mg (0.022 mmol) DMAP和20 mL二氯甲烷，在室温下搅拌24 h。过滤，滤液浓缩，以二氯甲烷与甲醇按体积比25:1配制获得的混合液为洗脱剂，残留物进行柱层析(硅胶为200~300目)获得45.60 mg白色固体，产率为81.6%。mp：145~147℃；[α]_D²⁰ = + 5.6 (c = 0.10, CH₂Cl₂)；¹H NMR (400 MHz, CDCl₃)，δ：0.75 (3H, s)，0.77 (3H, s)，0.84 (3H, s)，0.85 (6H, d, J = 6.8 Hz)，0.91 (3H, s)，0.94 (3H, s)，0.97~1.03 (3H, m)，1.04 (3H, s)，1.08~1.14 (1H, m)，1.17~1.45 (10H, m)，1.46~1.55 (4H, m)，1.56~1.75 (8H, m)，1.86~1.96 (1H, m)，6.43 (1H, d, J =16.0 Hz)，7.38 (3H, t, J = 8.0 Hz)，7.49~7.56 (2H, m)，7.68 (1H, d, J = 16.0 Hz)；ESI-MS，m/z：560 [M + H]⁺，582 [M + Na]⁺。

2.3. 肉桂酸羽扇烷醇酯的抗癌活性

2.3.1. 细胞培养

食管鳞癌细胞Eca-109、TE-1和EC-9706来源于汕头大学医学院第二附属医院。它们分别在含10%胎牛血清、100 U/mL青霉素和100 μg/mL链霉素的RPMI-1640培养基(pH 7.4)中生长。

2.3.2. 细胞毒理试验

收集对数期细胞接种于96孔板，置于37℃，5% CO₂培养箱培养使细胞贴壁。加入不同浓度的待测样品，实验组每个浓度做3个平行孔，37℃，5% CO₂条件下培养72 h。加入20 μL MTT溶液(5 mg/mL，即终浓度为0.5% MTT)继续培养4 h。终止培养，吸去孔内培养液，每孔加入150 μL DMSO，置于摇床上振荡10 min，使结晶物充分溶解。在酶联免疫检测仪570 nm处测量各孔的吸光度值。实验同时设调零孔(培养基，MTT，DMSO)，对照孔(细胞，培养液，MTT，DMSO)和阳性对照孔(阿霉素)。计算细胞生长抑制率的公式如下：

细胞生长抑制率 = (A_对照 − A_样品)/(A_对照 − A_空白) × 100%

其中A_样品、A_对照和A_空白分别表示样品、对照和空白试验的吸光度。

2.3.3. 统计分析

样品对癌细胞生长的抑制率实验重复3次，求平均值。使用统计软件SPSS11.5处理实验数据，获得样品或药物对癌细胞生长抑制50%所需要的浓度，即是IC₅₀。实验结果见表1。

表1. 肉桂酸羽扇烷醇酯对食管鳞状癌细胞系的IC₅₀值

3. 结果与讨论

3.1. 肉桂酸羽扇烷醇酯的合成

笔者曾经报道了天然产物羽扇豆醇肉桂酸酯的合成方法[6] 。以DCC作缩合剂，DMAP作催化剂，羽扇豆醇和肉桂酸在二氯甲烷中室温反应24 h，合成了羽扇豆醇肉桂酸酯，产率为86.5%。在酸或酸酐和醇进行酯化反应中，常采用DCC作缩合剂和DMAP作催化剂，反应在比较温和的条件下合成了目标物，反应产率高[3] [4] [7] -[11] 。本文参照文献[6] 的方法，以DCC为缩合剂，DMAP为催化剂，在室温下羽扇烷醇和肉桂酸在二氯甲烷中搅拌反应24 h，成功地合成了肉桂酸羽扇烷醇酯，产率为81.6%。

3.2. 肉桂酸羽扇烷醇酯的体外抗癌活性

选用Eca-109、TE-1和EC-9706等3株食管鳞癌细胞，羽扇烷醇和抗癌药物阿霉素作对照，本文采用MTT法探讨了新化合物肉桂酸羽扇烷醇酯的体外抗癌活性，其抗癌活性通过上述实验癌细胞生长的半数抑制浓度来表达，即IC₅₀。实验结果见表1。

以IC₅₀ < 50 μM作为评价化合物是否具有抗癌活性的标准。IC₅₀值越小，表示化合物的抗癌活性越好。表1中的实验数据显示，阿霉素对Eca-109、TE-1和EC-9706等3株食管鳞癌细胞的生长均有好的抑制活性。羽扇烷醇对上述3株实验癌细胞的生长均没有抑制活性，而其衍生物肉桂酸羽扇烷醇酯对上述3株食管鳞癌细胞的增殖有良好的抑制活性，该衍生物的抗癌活性与阿霉素的相近。

4. 结论

1) 以DCC为缩合剂，DMAP为催化剂，羽扇烷醇和肉桂酸在二氯甲烷中室温反应24 h，合成了新化合物肉桂酸羽扇烷醇酯，产率为81.6%。

2) 肉桂酸羽扇烷醇酯对Eca-109、TE-1和EC-9706等3株食管鳞癌细胞的增殖具有良好的抑制活性，其抗癌活性与阿霉素的相近。

基金项目

国家级星火计划项目(2014GA780069)和广东省普通高校特色创新项目(2014KTSCX161)。

文章引用

李伟杰. 肉桂酸羽扇烷醇酯的合成及其抗癌活性
Synthesis of Lupanol Cinnamate and Its Anticancer Activities[J]. 有机化学研究, 2016, 04(01): 1-5. http://dx.doi.org/10.12677/JOCR.2016.41001

参考文献 (References)