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新型常春藤皂苷元糖缀合物的合成与体外抗肿瘤活性

更新时间:2009-03-28

常春藤皂苷元(Chart 1)是一种五环三萜类化合物,广泛分布于无患子科、川续断科、胡桃科和五加科等多种植物中。常春藤皂苷元具有抗炎、抗利什曼原虫和抗肿瘤等药理活性[1-4]

为增强常春藤皂苷元的生物活性,可对其不同位点进行结构修饰。将C-28位羧基酯化可增加山楂酸的抗肿瘤活性,残留的酯基与未知的细胞靶点或受体可以相互结合[5]。常春藤皂苷元与酰胺类化合物反应,制得常春藤酰胺衍生物,其抗肿瘤活性显著提高[4]。Schwarz等[6-7]将常春藤皂苷元与不同溴代烷反应,合成了23种烷基酯,抗肿瘤活性明显高于常春藤皂苷元。徐江平在C-28位引入3-二甲胺基丙胺,发现目标化合物对鼻咽癌细胞有一定的抑制作用[8]。Rodríguez等[9]采用1,3-偶极环加成反应,合成了31个C-28位修饰的1,2,3-三唑衍生物。在C-28位引入三唑基团,可以调节母核的抗肿瘤活性。毛午佳等[10]从贵州产黄褐毛忍冬中提取了三十烷醇和岩白菜素(Ⅱ),并合成了常春藤皂苷元的羧甲基化衍生物及其酰化物。洪开文等[11-12]通过对常春藤皂苷元的3,23-OH和28-COOH进行修饰,合成了8个衍生物,并采用MTT法测定了体外抗HBV活性。

①流域管理与区域管理事权划分不明,水资源行政管理权分割。目前的实际情况是塔管局只能直接管理塔里木河干流,源流的各地州、兵团师实际上既是源流水资源的管理者,又是水资源的使用者,与塔里木河流域管理局没有隶属关系,没有组织管理制度,权利又相对独立,因而各自为政,流域管理举步维艰。

目前对针叶树种水培技术的研究主要集中在生长调节剂、无机营养液和环境条件等方面,随着科研的不断深入,水培技术自动化、筛选优良生根无性系及对生根针叶树种加强移植管理将成为主要技术突破方向。这些研究对促进水培技术在针叶树种繁殖中的应用和推广具有重要意义。

 

Scheme 1

  

Chart 1

蛋白质和糖分子之间具有分子识别作用,糖的结构可以影响与其相连的蛋白质的功能,如折叠度、溶解度、半衰期及生物活性等[13]。鉴于此,本文首先将简单的糖通过保护、去保护等步骤合成多种糖片段,然后利用糖片段对常春藤皂苷元的羟基进行结构修饰,最后脱除保护基,合成了3个新型的常春藤衍生物(4, 711, Scheme 1),其结构经1H NMR, 13C NMR和MS(ESI)表征。采用MTT法研究了4, 711对胃癌瘤株(BGC-823)的体外抑制活性。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

INOVA-400 MHz型与INOVA-500 MHz型核磁共振仪(CDCl3为溶剂,TMS为内标);FINNIGANLACQ-DECA型质谱仪。

常春藤皂苷元由贵阳中医学院贾宪生教授提供;常春藤皂苷元-28-羧甲酯(1)[10-11], 2,3,4,6-四-O-乙酰基-1-O-D-吡喃葡萄糖三氯乙酰亚胺酸酯(2),乙基-S-2,3,4-三-O-苄基-L-吡喃岩藻糖(5),1-甲氧基-6-O-苄基-2-去氧-2-邻苯二甲酸亚胺基-β-D-吡喃葡萄糖(8),实验室自制;D-氨基葡萄糖,国药集团化学试剂有限公司;D-葡萄糖,天津市科密欧化学试剂有限公司;L-岩藻糖,安耐吉化学;其余所用试剂均为分析纯。体外抗肿瘤活性委托贵州省中国科学院天然药物化学重点实验室药理与活性筛选中心。

1.2 合成

(2) 7的合成

在反应瓶中依次加入10 50 mg(0.07 mmol), Ac2O 2 mL(0.02 mmol)和MeOH 2 mL,氮气保护,搅拌下反应24 h(TLC检测,展开剂:A=1/8, V/V, Rf=0.53)。加入适量甲苯,蒸除溶剂,残余物用MeOH溶解,过滤,收集滤液,减压浓缩,残余物依次经硅胶柱层析(洗脱剂:B=1/10, V/V)和HL-20(洗脱剂:MeOH)纯化得黄白色固体11,收率88.6%, m.p.257~269℃; 1H NMR δ: 5.23(brt, J=2.8 Hz, 1H, H-12), 5.01(d, J=8 Hz, 1H, H-1Glu-N), 4.75(m, 1H, H-3), 4.72~3.31(m, 6H, Glu-N-H), 3.62(s, 3H, OCH3), 3.34(d, J=9.5 Hz, 1H, H-23), 3.12(d, J=9.4 Hz, 1H, H-23), 2.86(d, J=14.0 Hz, 4.8 Hz, 1H, H-18), 2.02(s, 3H, NHCOCH3), 2.08~0.60(m, 22H, H-1,2,5,6,7,9,11,15,16,19,21,22), 1.13(s, 3H, H-27), 0.96(s, 3H, H-2), 0.94(s, 3H, H-30), 0.91(s, 3H, H-24), 0.74(s, 3H, H-29), 0.69(s, 3H, H-25); 13C NMR δ: 180.0(C28), 172.8(NHCOCH3), 145.0(C13), 126.2(C12), 104.3(C1′Glu-N), 82.9(C), 77.5~62.3(5C, C5′Glu-N, C3′Glu-N, C4′Glu-N, C6′Glu-N, C2′Glu-N), 57.5(C23), 52.1(OMe), 51.2(C9), 49.4(C5), 49.1(C17), 47.7(C19), 47.0(C4), 43.7(C14), 42.8(C18), 40.4(C8), 39.1(C1), 37.5(C10), 34.7(C21), 33.4(C29), 32.9(C22, C7), 31.5(C20), 28.3(C1), 26.4(2C, C27, C2), 24.0(C11), 23.9(NHCOCH3〗), 23.5(C30), 23.0(C16), 18.9(C6), 17.6(C26), 16.2(C25), 13.5(C24); IR ν: 3 450(OH), 2 940(CH), 1 733(C=O), 1 240(C—O), 1 654(C=C), 2 890(CH3) ; MS(ESI) m/z: 712.5{[M+Na]+}; HR-MS m/z : Calcd for C37H60O9{[M-Bn]-}689.450 3, found 689.453 6。

在反应瓶中依次加入8 52 mg(0.09 mmol), 1 59 mg(0.12 mmol)和4 Å分子筛50 mg,抽真空,N2保护下加入无水DCM 3 mL,搅拌使其溶解;于-40 ℃反应10 min,加入BF3·Et2O 5 μL(0.04 mmol),搅拌下于0 ℃反应至终点(TLC检测,展开剂:A=2/1, Rf=0.58)。依次加入饱和NaHCO3溶液和Na2S2O3淬灭反应,用DCM萃取反应液,有机相用无水MgSO4干燥,过滤,收集滤液,减压浓缩,残余物经硅胶柱层析(洗脱剂:A=2/1, V/V)纯化得白色固体9,收率53.9%。

在反应瓶中加入3 50 mg(0.06 mmol)和MeOH 5 mL,搅拌使其溶解;加入0.02 mol·L-1NaOMe 2 mL,调至pH 11~12,搅拌下反应30 min(TLC检测,展开剂:A=1/1, Rf=0)。用酸性阳离子交换树脂调至pH=7,过滤,收集滤液。减压浓缩后依次经硅胶柱层析(洗脱剂:B=MeOH/DCM=1/8, V/V)和HL-20(洗脱剂:MeOH)纯化得白色固体粉末4 40 mg,收率88.6%, m.p.223~230 ℃; 1H NMR δ: 5.14(brt, J=2.8 Hz, 1H, H-12), 4.70(m, 1H, H-3), 4.51(d, J=8.0 Hz, 1H, H-1′Glc), 4.30~3.16(m, 6H, H-2′,3′,4′,5′,6′Glc), 3.62(s, 3H, OCH3), 3.08(d, J=9.5 Hz, 1H, H-23), 2.95(d, J=9.4 Hz, 1H, H-23), 2.86(dd, J=14.0 Hz, 4.8 Hz, 1H, H-18), 1.94~0.89(m, 22H, H-1,2,5,6,7,9,11,15,16,19,21,22), 1.12(s, 3H, H-27), 0.93(s, 3H, H-26), 0.92(s, 3H, H-30), 0.88(s, 3H, H-24), 0.64(s, 6H, H-25); 13C NMR δ: 180.0(C28), 145.0(C13), 123.8(C12), 105.7(C-1′Glc), 83.3(C3), 78.3~64.7(5C, C5′Glc, C3′Glc, C2′Glc, C4′Glc, C6′Glc), 62.6(C23), 52.1(OMe), 49.6(C9), 49.4(C5), 48.1(C17), 47.0(C19), 43.8(C4), 42.8(C14), 42.7(C18), 40.5(C8), 39.4(C1), 37.6(C10), 34.7(C21), 33.6(C29), 33.5(C22), 33.3(C7), 31.5(C20), 28.7(C15), 26.4(C27), 26.3(C2), 24.5(C11), 24.0(C30), 23.9(C16), 18.8(C6), 17.6(C26), 16.3(C25), 13.2(C24); IR ν: 3 456(OH), 2 944(CH), 1 723(C=O), 1 235(C—O), 2 897(CH3) cm-1; MS(ESI) m/z: 671.3{[M+Na]+}; HR-MS m/z: Calcd for C37H60O9{[M-Bn]-}648.423 7, found 648.423 0。

(1) 4的合成

学生译文:The board shall be composed by eight directors.Each director shall beappointed or recalled by hisown side.

(3) 11的合成

在反应瓶中依次加入6 80 mg(0.09 mmol), 85%N2H4·H2O 2 mL和95%EtOH 3 mL, N2保护,搅拌下于80 ℃反应6 h(TLC检测,展开剂:B, Rf=0.53)。用1 mol·L-1盐酸调至pH=7,减压浓缩,残余物依次经硅胶柱层析(洗脱剂:B)和HL-20(洗脱剂:MeOH)纯化得黄白色固体7,收率96.5%,收率96.5%, m.p.240~255 ℃; 1H NMR δ: 5.21(brt, J=2.8 Hz, 1H, H-12), 4.88(d, J=8 Hz, 1H, H-1Glu-N), 4.84(m, J=3.6 Hz, 1H, H-3), 4.62~3.41(m, 6H, Glu-N-H), 3.63(s, 3H, OCH3), 3.34(d, J=9.5 Hz, 1H, H-23), 3.08(d, J=9.4 Hz, 1H, H-23), 2.82(d, J=14.0 Hz, 4.8 Hz, 1H, H-18), 2.07~0.72(m, 22H, H-1,2,5,6,7,9,11,15,16,19,21,22), 1.13(s, 3H, H-27), 0.96(s, 3H, H-26), 0.90(s, 3H, H-30), 0.87(s, 3H, H-24), 0.71(s, 6H, H-29, H-25), 0.68(s, 3H, H-25); 13C NMR δ: 179.9(C28), 144.9(C13), 123.7(C12), 102.2(C1′Glu-N), 84.5(C3), 78.2~62.2(5C, C5′Glu-N, C3′Glu-N, C4′Glu-N, C6′Glu-N, C2′Glu-N), 72.3(C23), 52.5(OMe), 49.8(C9), 49.7(C), 48.4(C17), 47.4(C19), 44.2(C-4), 43.8(C-14), 43.2(C18), 40.8(C8), 39.7(C1), 38.3(C10), 35.1(C21), 33.9(C29), 33.8(C22), 33.6(C7), 31.9(C20), 29.1(C15), 27.3(C27), 27.0(C2), 24.8(C11), 24.4(C30), 24.3(C16), 19.6(C6), 17.9(C26), 16.7(C25), 13.7(C24), 13.2(C6Fuc); IR ν: 3 441(O—H), 2 952(C—H), 1 731(C=O), 1 230(C—O), 2 888(CH3); MS(ESI) m/z: 670.2{[M+Na]+}; HR-MS m/z: Calcd for C37H60O9{[M-Bn]-}632.429 1, found 632.432 0。

在反应瓶中依次加入5 45 mg(0.13 mmol), 1 76 mg(0.15 mmol), N-碘代丁二酰亚胺(NIS)30 mg(0.12 mmol)和4 Å分子筛50 mg,抽真空,N2保护下加入无水DCM 3 mL,搅拌使其溶解;于-40 ℃反应10 min,加入TfOH 2 μL(0.02 mmol),搅拌下于0 ℃反应至终点(TLC检测,展开剂:A, Rf=0.57)。加入TEA中和反应液至中性,用DCM萃取,有机相用无水MgSO4干燥,过滤,收集滤液,减压浓缩后经硅胶柱层析(洗脱剂:A=2/1)纯化得黄色固体6,收率48.1%。

在反应瓶中依次加入2 50 mg(0.1 mmol), 1 59 mg(0.12 mmol)和4 Å分子筛50 mg,抽真空,N2保护下加入无水DCM 3 mL,搅拌使其溶解;于-40 ℃保温10 min,加入BF3·Et2O 5 μL(0.04 mmol),升温至0 ℃,反应至终点(TLC检测,展开剂:A=Cy/EtOAc=1/1, V/V, Rf=0.56)。加入TEA中和反应液至中性,用DCM萃取,有机相用无水MgSO4干燥,过滤,收集滤液,减压浓缩后经硅胶柱层析(洗脱剂:A=2/1, V/V)纯化得白色固体3,收率61.4%。

在圆底烧瓶中加入9 55 mg(0.07 mmol)和MeOH 5 mL,搅拌使其溶解;用新制NaOMe 2 mL调至pH 11~12,搅拌下反应30 min(TLC检测,展开剂:A=1/3, Rf=0)。用酸性阳离子交换树脂调至pH≈7,过滤,收集滤液,减压浓缩,残余物依次经硅胶柱层析(洗脱剂:B=8/1)和HL-20(洗脱剂:MeOH)纯化得白色固体10,收率98.3%。

3.向烧杯中注入约80 mL开水,将注射器垂直插入开水中使白磷在水面以下,用手轻压活塞,防止注射器内气体体积膨胀,使活塞弹出,待白磷燃烧后,将注射器取出观察。

另外,通过政府购买服务也是有效解决司法所人力不足的一个重要方面。首先要固化政府购买服务的方向,其次要明确走司法助理这一条道路。现在我们考虑把通过政府购买、聘用的,在司法所从事辅助工作的人员称为司法助理,建立起司法助理制度。司法所在出现之初,工作人员就是称为司法助理员。因此,关于司法助理的称谓,不仅有历史依据,而且也好听,有吸引力。下步,要进一步研究司法助理制度规范化,把工资、级别、考试晋升等各方面工作都规范起来。我觉得这方面工作,对调整结构也是非常重要的。各地都可以根据本地的实际和财力、物力情况,先行先试。

2 结果与讨论

2.1 合成

常春藤皂苷元的成苷反应需要在低温(-40~0 ℃)条件下进行,收率可较rt~0 ℃提高8%~15%。这可能是由于糖基缀合物在低温时形成碳正离子的速度减缓,与苷元羟基结合的几率增大。

合成4时,可使用BF3·Et2O或TMSOTf作催化剂,反应也需要先在低温(-40 ℃)下进行,然后逐渐升温至0 ℃继续反应,收率比0 ℃保温反应高。其可能原因在于:低温下亚胺酸酯形成碳正离子的速率减缓,可以充分和受体发生有效碰撞。此外,催化剂用量不宜过多,只需催化量即可。

城中十来家大小照相馆,属高美影楼和春风照相馆是行业翘楚。年纪大些的人习惯捧春风照相馆的场,年轻一代多数是高美影楼的拥泵。

2.2 体外抗肿瘤活性

采用MTT法测定了目标化合物对胃癌瘤株(BGC-823)的体外抑制活性并计算了抑制率,结果见表1。由表1可见,4, 711对BGC-823均有一定的抑制活性。47的浓度为1.00×10-4 mol·L-1时,抑制作用较强。目标化合物的抑制活性虽然均不如阳性对照药(阿霉素),但考虑到糖苷在体内的降解过程中,还会在不同时段和部位释放出具有药理活性的苷元,因此通过进一步的动物实验,对体内药动学和药效学关系进行分析,可能对之后的化合物修饰工作有一定帮助。

 

表1 目标化合物对BGC-823的体外抑制率

 

Table 1 In vitro inhibition rate of target molecular

  

Comp终浓度/mol·L-1抑制率/%1.00×10-480.12±1.8211.00×10-57.23±2.011.00×10-601.00×10-498.03±2.1641.00×10-58.96±1.961.00×10-62.60±7.531.00×10-495.02±11.3171.00×10-58.94±4.401.00×10-601.00×10-425.34±3.57111.00×10-501.00×10-608.00×10-781.85±3.734.00×10-773.60±2.33阿霉素2.00×10-755.20±1.191.00×10-738.52±3.225.00×10-830.02±2.40

合成了3个新型的常春藤皂苷元衍生物,并研究了其对胃癌瘤株的体外抑制活性。目标化合物的抑制活性虽然不如阿霉素,但可为天然产物苷元的糖基化结构改造提供依据,为下一步的细胞抗肿瘤活性筛选奠定基础。

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曾丽兰,孙航宇,洪开文,张勇民,董登祥
《合成化学》 2018年第04期
《合成化学》2018年第04期文献

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