[发明专利]一种合成蕨藻红素的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成蕨藻红素的化学方法。

背景技术

蕨藻红素(Caulerpin)是一种从海藻中提取的次生代谢物质, 具有多种显著的生物活性。

（1）蕨藻红素作为植物增长激素的应用前景

研究证明蕨藻红素能有效促进大豆不定根的生长和发育, 且有效浓度很低。将来蕨藻红素可能作为生长素的替代品, 在农业生产上得到广泛应用。（吴伦秀, 何庭玉, 谷文祥, 王金祥，蕨藻红素促进大豆插条不定根的形成， 植物生理学通讯, 2010，46 (9)，895-901。）

蕨藻红素既有生长促进剂的性质，又有类似乙烯的生长抑制剂的性质，所以，它表现出促进生长或抑制生长，延缓果实成熟和花朵衰老，竞争性抑制增长激素、除草剂、脱叶剂等作用。研究发现蕨藻红素对经处理过的多种植物(包括茄子、扁豆、菠菜、向日葵种子)均有促进嫩枝生长和根部生长的作用。芩颖洲等对蕨藻红素的植物增长活性进行了研究，发现以低浓度的蕨藻红素溶液喷洒在白菜叶面上，可增产30％以上；另用低浓度的蕨藻红素溶液对小麦、玉米进行浸种处理，可明显提高种子发芽率。若能寻找一种合理的工艺路线，将蕨藻红素开发成为一种安全、高效的天然植物增长激素，将有力促进农业生产的发展。（黄丽波，岑颖洲，徐石海，李药兰，许少玉，伍秋明，海藻中植物生长激素Caulerpin的研究进展，天然产物研究与开发，2001，13，74-78）

（2）蕨藻红素作为药物的应用前景 

蕨藻红素对HL-60 细胞有一定的细胞毒和细胞诱导凋亡作用，具有发展成为抗肿瘤药物的可能性。（杨宜婷, 岑颖洲, 肇静娴，狄静芳，麒麟菜中蕨藻红素抗肿瘤活性研究，中国病理生理杂志 2002, 18，851-852；黄丽波，沈伟哉，李药兰等．红藻琼枝麒麟菜中凝集素的提取、纯化及其性质研究，华Liu, Y. et al. J. Nat. Prod., 2009, 72, 2104-2109。西药学杂志，2002，17，406-408。) 此外，蕨藻红素对人类乳腺癌细胞具有抑制作用。( Liu, Y.; Morgan, B.; Coothankandaswamy, V.; Liu, R.; Jekabson, M. B.; Mahdi, F.; Nagle, D. G. J. Nat. Prod., 2009, 72, 2104-2109。刘洋 等，天然产物杂志，2009, 72, 2104-2109)

（3）蕨藻红素的其他应用前景

最近的研究表明，蕨藻红素能够抑制钢铁的腐蚀，是一种绿色的钢铁防腐蚀剂。（Kamal, C. et al. Ind. Eng. Chem. Res., 2012, 51, 10399–10407. 凯梅尔 等，工业与工程化学研究，2012, 51, 10399–10407）

不难看出，蕨藻红素具有潜在的应用前景，然而，它的来源比较有限：从天然藻类中提取的成本很高，难以大量供应；已经报导的人工合成方法目前只有一种，参见Maiti, B. C. et al. J. Chem. Research (S), 1978, 126-127。 麦迪 等，化学研究杂志，1978, 126-127。该方法是从2-（2’-吲哚）-乙酸甲酯出发，经过Vilsmeier 甲酰化（Vilsmeier formylation）反应，得到的中间体二聚缩合，生成蕨藻红素---这种方法的收率很低。

发明内容

本发明的目的是解决上述技术问题，开发一种新的合成路线，可以较高收率地合成蕨藻红素，原料价廉易得，反应条件温和，操作步骤简便，易于较大量合成。

为达到上述目的，本发明提供了一种合成蕨藻红素的方法，该方法采用如下合成路线：

 

其中，具体合成步骤为：

    步骤1，以苯肼2和3-氧代-1，5-戊二酸二甲酯3为原料，在酸催化剂下，经菲舍尔吲哚反应制备2-（3’-甲氧羰基）吲哚-乙酸甲酯4：

    步骤2，2-（3’-甲氧羰基）吲哚-乙酸甲酯4在碱催化剂下，经克莱森酯缩合制备中间体5；

    步骤3，该中间体5经催化氢化或NaBH₄还原、脱水得到蕨藻红素1。

上述的合成蕨藻红素的方法，其中，所述的步骤1中，苯肼2和3-氧代-1，5-戊二酸二甲酯3的用量比例范围为按摩尔比计1 : 0.8~1.5。