6-二甲基吡嗪（精选3篇）
6-二甲基吡嗪 篇1
川芎嗪(Tetramethylpyrazine,TMP)是从伞形科藁本属植物川芎(ligusticum wallichii Franch)中分离提纯出的酰胺类生物碱单体,是川芎的有效成分之一,其化学结构为四甲基吡嗪。经研究,川芎嗪具有扩张血管、抑制血小板聚集、防止血栓形成、改善微循环、清除自由基、改善脑缺血等多种药理作用[1,2,3,4,5,6],还可增加冠脉流量、降低心肌含水量,起到保护心脏的功能。本实验以川芎嗪为先导化合物,对合成2,5-二乙酰氧甲基-3,6-二甲基吡嗪的方法进行工艺优化。
1 仪器与试药
1.1 仪器
BUCHI B-450型熔点测定仪;Beckman DU640核酸紫外分析仪;Thermo Nicolet 100型红外分光光度计;ZAB-HS型质谱仪;Bruker AV-500型磁共振仪;PAPER-I型血小板聚集及血凝测定仪;Langendorff离体心脏灌流装置;RM6240B C(四道)型多道生理记录仪;YP J01型压力换能器;HSS-1(B型恒温浴槽。
1.2 试药
无水川芎嗪(山东滕州悟通香料有限责任公司,批号为990606013);石油醚、乙酸乙酯(上海中试化工总公司);H2O2、冰醋酸(南京化学试剂有限公司)。
2 方法与结果
2.1 N,N'-二氧四甲基吡嗪的制备
将无水川芎嗪(6.80 g,50 mmol)、冰醋酸(10 ml)和质量浓度为30%过氧化氢(11 ml,300 mmol)的混合物于98℃加热反应12 h,冷却至室温,0.03 MPa减压浓缩至8 ml,加质量浓度为20%氢氧化钠调pH至9.0,滤出析出的固体8.22 g,产率为97.90%,乙酸乙酯重结晶,得白色针状结晶N,N'-二氧四甲基吡嗪。IR(KBr)cm-1:1523,1504(C N),1335(C C),1306(CH3);EI-MS m/z(%):168.1(100),152.1(37.96),151.1(19.28)135.1(18.99),134.1(38.35),93.1(15.71),53.0(37.20)。
2.2 2,5-二乙酰氧甲基-3,6-二甲基吡嗪的制备
将N,N'-二氧四甲基吡嗪(1.68 g,10 mmol)置圆底烧瓶中,加入12 ml醋酐,100℃加热4 h,0.01 MPa减压蒸除过量的醋酐得残留物0.86 g,产率为34.13%,用硅胶柱层析纯化,得到淡黄色液体。IR(KBr)cm-1:1743(C O),1458(C C),1376(C N),1236(CH3),1059(C O);EI-MS m/z(%):252.1(0.94),210.1(21.32),209.1(17.15),150.1(95.39),149.1(100.00),43.0(20.14)。
2.3 反应温度、时间对氧化反应产率的影响
2.3.1 反应温度的影响
从表1、图1可知,当反应时间为14 h时,产率随反应温度的上升而增加,98℃时产率最高,达85%,随后温度增加,由于副产物增多,产率下降。说明反应时间14 h时,温度98℃条件较佳。
2.3.2 反应时间的影响
从表2、图2可以看出,反应温度98℃时,产率随反应时间逐渐增加,12 h时产率最高,达97.90%,随后又呈下降趋势。说明温度98℃时,时间12 h条件较佳。
2.4 反应时间、温度对酯化反应的影响
从表3、图3可以看出,随着反应温度的升高,反应速度加快;反应时间延长,反应产率趋于平衡,故酯化反应温度100℃,时间4 h时较佳。
4 讨论
本实验各反应产物结构经红外光谱、紫外光谱、质谱和磁共振谱确证,并通过考察反应温度、时间对化合物产率的影响确定了2,5-二乙酰氧甲基-3,6-二甲基吡嗪的合成工艺路线,经多次实验验证,收率稳定,具有原料易得、反应设施条件简单、适合车间厂房大批量生产等优点。
摘要：目的:对2,5-二乙酰氧甲基-3,6-二甲基吡嗪的合成及工艺进行优化。方法:以川芎嗪为原料,通过H2O2氧化、醋酐酯化两步反应合成目标化合物;以高效液相色谱法,进行目标产物与对照品吸收峰峰面积的对比来计算产率;通过考察反应温度和时间对产率的影响优化两步合成工艺;产物结构经红外光谱、紫外光谱、质谱和磁共振谱确证。结果:合成N,N'-二氧四甲基吡嗪时,98℃反应12h较佳;合成2,5-二乙酰氧甲基-3,6-二甲基吡嗪时,100℃反应4h较佳。结论:时间和温度是影响产率的主要因素,此工艺优化方法具有原料易得、反应设施条件简单、适合车间厂房大批量生产等优点。
关键词：2,5-二乙酰氧甲基-3,6-二甲基吡嗪,合成,工艺优化
参考文献
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[6]吴平.新生儿缺氧缺血性脑病的发病机理及治疗进展[J].国际医药卫生导报,2003,9(223):75-77.
6-二甲基吡嗪 篇2
在这三种方法中, 前二种方法原料难得, 路线较长;后一种方法要用无水操作, 条件苛刻, 所以合成难度较大。而在芳环上引入烷基的最好方法是Friedel-Crafts烷基化反应, 但吡嗪是缺电子芳杂环, 不能发生该反应, 所以也不能用于烷基吡嗪的合成。
Jocobsen和Wan先后用醌环自由基烷基化反应合成醌类衍生物[6];古练权教授用该法在吡啶环系和醌类环系上引入长侧链烷基[7]。表明缺电子环状共轭体系自由基烷基化反应是在这类缺电子环状共轭体系引入烷基的较好方法。我们对此做了进一步研究, 分别用吡啶环系和喹啉环系进行自由基烷基化反应, 合成了一系列衍生物[8]。该法具有反应时间短、条件温和、选择性高、分离提纯简单等优点, 是在缺电子环状共轭体系引入烃基的较好方法。吡嗪环是缺电子芳杂环, 我们首次采用商业化可得到的2, 3二甲吡嗪为原料, 用硝酸银和过硫酸铵作自由基引发剂, 氧化十二碳酸脱羧得碳十一自由基, 和缺电子吡嗪环反应得5十一烷基2, 3二甲吡嗪。反应为单取代, 合成路线如下:
实验部分
1. 仪器与试剂
E-2400元素分析仪, Nicolet FT-IR 200型红外光谱仪, Bruker AVANCE300超导核磁共振仪;2, 3二甲吡嗪由悟通香料有限公司提供, 其它所有试剂为分析纯。
2.产品的合成
在装有搅拌, 回流冷凝管, 滴液漏斗的100ml三颈瓶中加2.2g (20.5mmol) 2, 3二甲吡嗪, 20.5mmol正十二碳酸, 30ml乙腈及20ml蒸馏水, 1.7g (10mmol) 硝酸银, 2M硫酸10ml, 水浴至80℃, 自滴液漏斗加入4.6g (20mmol) 过硫酸铵的10ml水溶液, 5min内滴完, 此温下保温搅拌30min, 此时上层有棕色油状物生成, 分出上层油状物, 下层水溶液冷却至室温后用适当乙醚萃取二次, 合并油状物和乙醚萃取液, 用蒸馏水、5%氢氧化钠、蒸馏水各50ml洗涤, 用无水硫酸钠干燥, 脱去乙醚后, 用硅胶柱层析, 石油醚:乙酸乙酯=2:1洗脱, 脱去溶剂后得淡棕色固体5十一烷基2, 3二甲吡嗪3.3g, 产率61%。C17H30N2, C, 77.83 (77.86) ;H, 11.36 (11.45) ;N, 10.76 (10.69) 。IR:2980, 1543, 1465, 1391, 1360, 1168cm1。IHNMR (ppm) :8.07 (s, 1H) , 2.60 (t, 2H) , 2.46 (s, 6H) , 0.95 (t, 3H) , 1.25~2.38 (m, 18H)
结果与讨论
1.反应温度和时间对产率的影响
在酸性条件下, 银离子和过硫酸根离子都是强氧化剂, 能氧化反应物或产物使之分解, 因此必须控制好反应时间和温度, 温度过高、时间过长对反应都不利, 表1给出了反应温度和时间对产率的影响
2. 反应物配比对产率的影响
在反应中我们发现, 2, 3二甲吡嗪的用量大于正十二碳酸时, 褐色杂质增多, 对反应不利。正十二碳酸的用量大于2, 3二甲吡嗪时, 造成产物分离的困难, 对反应也不利, 较理想的情况是2, 3二甲吡嗪:正丁酸=1:1。H2SO4的加入对反应是必要的, 无硫酸时反应难以进行, 但硫酸的用量不能过量, 否则杂质大大增加, 这是因为酸性越大, 氧化剂的氧化性越大。
3. 引发剂的比例对反应的影响
我们用硝酸银和过硫酸铵作为自由基引发剂, 反应中银离子可以再生, 所以采用硝酸银的用量比过硫酸铵小, 但太小时, 对反应不利, 我们采用硝酸银:过硫酸铵=1:2为宜。反应后银离子可回收反复使用。经过实验确定反应的有利条件为:2, 3-二甲吡嗪:正十二碳酸:硫酸:硝酸银:过硫酸铵=1:1:1:0.5:1 (摩尔比) , T=80℃, t=25min。
参考文献
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[2]何坚, 孙宝国编著.香料化学与工艺学, 化学工业出版社, 1995:515～525
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[5]晁建平.精细石油化工, 1994, 4:44
6-二甲基吡嗪 篇3
1 材料与方法
1.1 实验动物与化学试剂
30只成年新西兰大白兔,由中南大学实验动物学部提供。兔抗兔b FGF单克隆抗体(BA0259)、小鼠抗兔α-SMA单克隆抗体(BM0002)和免疫组化试剂盒由武汉博士德公司提供。磷酸川芎嗪片,北京市燕京制药厂生产(批号:020502)。
1.2 药物配置
无菌磷酸川芎嗪片0.5 g在无菌条件下研磨成粉末,加入1 g无菌生理盐水调制成半流体状,备用。
1.3 动物模型的建立
新西兰兔30只,体重2.5～3.0 kg,随机分3组,每组10只,戊巴比妥钠耳缘静脉麻醉,背部后正中切口,间断剥离竖脊肌,咬除L2、L4、L6椎板(新西兰兔的腰椎数目为7个),形成约0.5 cm×1.0 cm的缺损区。将3个缺损区随机分为生理盐水组、透明质酸钠组和四甲基吡嗪组,分别置入生理盐水、透明质酸钠和四甲基吡嗪各0.2 m L,覆盖椎板缺损区,闭合切口。术后分笼饲养。
1.4 大体观察
术后2、4、8周分别处死1组(10只)新西兰兔,将椎板纵向切开,翻开椎板,观察硬膜后方、前方、双侧的疤痕粘连情况。
1.5 免疫组化研究
采用微波抗原修复法。bFGF和α-SMA的一抗(1∶100),4℃过夜,具体操作按说明书进行。
1.6 图像分析与统计学分析
采用MIAS医学图像分析系统,测定bFGF的阳性细胞率和α-SMA的平均灰度值。大体观察的结果采用非参数检验中的Nemenyi检验,bFGF和α-SMA表达的结果采用方差分析中的SNK-q检验,并进行直线相关分析,配合应用SPSS12.0统计软件包进行统计学处理。
2 结果
2.1 大体观察
参考宫良泰等[1]的标准,将硬膜外疤痕粘连程度分为0～3级。结果显示,2、4周时TMP组和透明质酸钠组的疤痕粘连等级差异没有显著性(P>0.05),且两组均轻于生理盐水组(均P<0.05);8周时,TMP组疤痕粘连等级轻于透明质酸钠组和生理盐水组(均P<0.05),后两组间差异没有显著性(P>0.05),见表1、2。
2.2 bFGF的表达
bFGF的阳性信号为棕黄色颗粒,多定位于胞浆内,胞核内也有少量分布,结果见表3、4。
2.3 α-SMA的表达
α-SMA的阳性信号为棕黄色颗粒,定位于胞浆内,阳性产物弥漫分布于胶原纤维组织中,大部分呈条梭状,少部分呈线条状或团块状,结果见表5、6。
2.4 硬膜外疤痕粘连与bFGF及α-SMA表达的相关性
将生理盐水(NS)组、透明质酸钠(S)组和四甲基吡嗪(TMP)组中硬膜外疤痕粘连等级与bFGF、α-SMA的表达进行直线相关分析,结果显示硬膜外疤痕粘连等级与bFGF、α-SMA表达呈正相关,其相关系数经查表均小于0.05或0.01,见表7。
3 讨论
椎板切除术是脊柱外科常用的手术方式之一,椎板切除术后的硬膜外疤痕粘连可导致症状复发,甚至加重,严重影响手术的远期疗效。硬膜外疤痕粘连形成是机体对创伤的修复过程,成纤维细胞是组织修复细胞的主要成分,关于它的来源,存在着许多观点:1948年,KEY和FORD[2]首次提出纤维化形成的前源学说,指出术中损伤的纤维环和后纵韧带是造成这一并症的主要原因。1974年,LA ROCCA等[3]提出后源学说,建立椎板切除膜(Laminectomy Membrane)的概念,指出纤维化主要由背侧损伤的骶棘肌粗糙面的成纤维细胞侵入肌间血肿所致,形成一层致密的硬膜外疤痕组织。1990年,SONGER等[4]提出三维立体学说,指出硬膜周围纤维化既来自后方损伤的骶棘肌,也来自前方损伤的纤维环和后纵韧带,前方的粘连会包绕神经根导致侧方受累。1997年,EINHAUS等[5]提出血源性学说,指出成纤维细胞除了来自局部受损的细胞外,更多的来自血管游离出来的间充质细胞。影响硬膜外疤痕形成的因素有血肿、异物、炎症、术后外伤等,其中血肿是最重要的因素之一,血肿与疤痕的量和致密程度直接相关。如果没有其他因素参与,血肿可以被硬膜外血管网吸收,只有血肿与成纤维细胞同时存在才能导致广泛的纤维结缔组织生长。
目前防治硬膜外疤痕粘连的方法很多,各有优缺点。根据其作用机制主要可以分为3类:(1)机械屏障作用。根据其物理性质又可分为3类:硬性材料,包括自体板层骨、多孔磷酸钙人工椎板(PC-PAL)、聚甲基丙希酸甲酯(PMM)等,但坚硬材料与椎板缺损边缘存在间隙,纤维组织可沿此侵入椎管前方,且硬质材料固定不牢可造成脊髓损伤;软体材料,包括脂肪、筋膜等,但疗效说法不一[6,7];半流体材料,包括几丁糖、ADCON-L、透明质酸钠凝胶等,其中ADCON-L(Adhension Control Barrier Gel)是近年来在欧美应用较广的一种凝胶材料,并获得了FDA的认可[8,9]。(2)抗疤痕形成作用,如透明质酸钠凝胶,除了其半流体状的物理性质外,还有抑制成纤维细胞增殖、分泌胶原及抗炎等作用[10]。LAURENT[11]发现透明质酸钠在肠腔内的半衰期较短。BALAZS EA[12]发现透明质酸钠在不断降解过程中溶液变稀,而低分子量的稀溶液又能刺激单核细胞和粒性白细胞的吞噬作用。樊天佑[13]和黄德清[14]等也发现外源性的透明质酸钠在椎管内存留时间短,逐步被吸收,预防硬膜外疤痕粘连的作用不完善。(3)止血消炎消肿作用。包括尿激酶、肝素化材料等,但疗效不可靠[6]。
四甲基吡嗪,又名川芎嗪,化学结构为2,3,5,6-四甲基吡嗪(tetraethyl hydrazine,TMP),是从川芎中提取的有效单体,具有改善微循环、抗纤维化等作用。已有研究应用TMP防治肺、肝、肾、皮肤、血管等组织的纤维化和疤痕形成,疗效较好,其机理大致有以下几点:(1)抑制成纤维细胞DNA的合成、复制与有丝分裂,使G2-M期的细胞增多,细胞周期停滞于G2-M期[15];(2)降低疤痕中成纤维细胞的I型、Ⅲ型前胶原m RNA的含量[16];(3)抑制炎症反应的发生[17];(4)对某些参与调控疤痕形成的细胞因子的对抗或协同作用。迄今为止,尚未发现文献报道TMP有明显的神经毒性。TMP是否对椎管内疤痕粘连有抑制作用,也未见文献报道。
b FGF是对创伤修复有重要调节作用的因子[18,19]。TAKAHASHI认为[20]b FGF是一种重要的有丝分裂原,可使成纤维细胞等组织修复细胞的G1期比例下降,S期和G2+M期比例上升,加速细胞的分裂与增殖,并可刺激成纤维细胞分泌基质中的Ⅰ型胶原合成,参与后期的组织改建。IMAIZUMI等[21]发现bFGF可使培养的成纤维细胞的数量增加8倍。α-SMA作为细胞支架是肌成纤维细胞的标志物,它通过跨膜复合物与细胞外基质、其它成纤维细胞或肌成纤维细胞相连,使肌成纤维细胞的收缩传导至整块组织,决定着疤痕的最终结局[22]。
本实验结果显示,TMP组硬膜外疤痕粘连等级和疤痕中b FGF、α-SMA的表达在2、4、8周时均低于生理盐水组(均P<0.05),2、4周时与透明质酸钠组差异无显著性(均P>0.05),8周时低于透明质酸钠组(均P<0.05),且疤痕粘连等级与bFGF、α-SMA的表达呈正相关(P<0.05),疤痕增生越严重,bFGF和α-SMA的表达就越高。结合文献分析说明:(1)TMP在早、中、晚期皆有抑制椎管内疤痕粘连的作用;(2)透明质酸钠在早期和中期能抑制椎管内疤痕粘连形成,但晚期疗效不明显,这可能是因为所用的透明质酸钠较少(0.2 m L),容易被降解吸收,而TMP为粉末状,在局部不易被降解;(3)局部高浓度的b FGF可能会促进疤痕粘连形成;(4)疤痕中的α-SMA能较好地反映疤痕增生和收缩的程度。
综上所述,局部使用半流体状的TMP是预防硬膜外疤痕粘连形成的一种新方法,有广阔的应用前景,但对TMP和b FGF的具体作用机制仍不明了,其能否应用于临床,如何调制剂型等仍待探讨。
摘要：目的研究四甲基吡嗪(tetraethy lhydrazine,TMP)对硬膜外疤痕粘连形成及疤痕中的碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)和α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)表达的影响,从分子角度探讨TMP防治硬膜外疤痕粘连的机制。方法30只新西兰兔,采用非相邻三椎板(L2、L4、L6)切除模型,三个椎板缺损分别随机置入生理盐水、透明质酸钠及TMP,2、4、8周时各处死10只,观察椎板缺损处的硬膜外疤痕粘连情况,免疫组化测定疤痕中bFGF和α—SMA的表达。结果TMP组硬膜外疤痕粘连等级和疤痕中bFGF、α-SMA的表达在2、4、8周时均低于生理盐水组(均P<0.05),2、4周时与透明质酸钠组差异无显著性(均P>0.05),8周时低于透明质酸钠组(均P<0.05),且疤痕粘连等级与bFGF、α-SMA的表达呈正相关(P<0.05)。结论局部使用TMP后能抑制椎板切除术后的硬膜外疤痕粘连形成,晚期疗效优于透明质酸钠。TMP可能通过降低bFGF的表达,从而抑制硬膜外疤痕粘连形成。疤痕中的α-SMA表达能较好地反应硬膜外疤痕增生和收缩程度。