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新型取代苯乙醇葡萄糖氧苷的合成及其抗缺氧活性

2017-05-17李雅潇李灵芝李功甫葛肖健

合成化学 2017年5期
关键词:吡喃苯基类似物

李雅潇, 马 臣, 李灵芝*, 李 霞, 李功甫, 卜 婧, 葛肖健

(1. 武警后勤学院 药物化学教研室,天津 300309; 2. 天津市职业与环境危害防制重点实验室,天津 300309; 3. 武警后勤学院附属医院 药剂科,天津 300162; 4. 天津中医药大学 中药学院,天津 300193)

·研究论文·

新型取代苯乙醇葡萄糖氧苷的合成及其抗缺氧活性

李雅潇1,2, 马 臣1, 李灵芝1,2*, 李 霞1, 李功甫1, 卜 婧3, 葛肖健4

(1. 武警后勤学院 药物化学教研室,天津 300309; 2. 天津市职业与环境危害防制重点实验室,天津 300309; 3. 武警后勤学院附属医院 药剂科,天津 300162; 4. 天津中医药大学 中药学院,天津 300193)

以取代苯甲醛为原料,经Wittig反应、水解反应和NaBH4还原反应制得5个取代苯乙醇衍生物(4a~4e);以4a~4e和其他芳乙醇(4f~4r)为原料,依次与全乙酰化溴代葡萄糖经Koenigs- Knorr偶联和MeONa/MeOH脱除乙酰保护基,合成了18个取代苯乙醇葡萄糖氧苷类似物(5a~5r,其中5b~5r为新化合物),其结构经1H NMR和HR- MS(ESI)表征。采用MTT法研究了5a~5r对缺氧损伤的内皮细胞(EA.hy926)代谢活力的影响。结果表明:5e, 5g, 5m, 5p, 5q和5r对EA.hy926的保护作用优于红景天苷。

取代苯乙醇; 葡萄糖氧苷; 红景天苷; 合成; 内皮细胞; 抗缺氧活性

高原缺氧常引起体内多系统暂时或永久性改变,引发多种缺氧性损伤,严重时甚至诱发心脑血管疾病。因此,研发低毒性、高药理活性的抗高原缺氧损伤药物对防治高原缺氧疾病有重要的实际意义。红景天苷(Chart 1)为藏药红景天的主要活性成分,能够提高机体对氧气的利用率,具有良好的清除自由基活性[1]和缺氧损伤保护作用[2],是研究抗缺氧药物的较好的先导化合物。

红景天苷分子由糖基、连接侧链和取代芳香环三部分构成。郭益冰等[3-4]合成了连接侧链为一碳和三碳的红景天苷类似物,发现3- (3,4,5- 三羟基苯基)丙基-β- D- 吡喃葡萄糖苷和3- (3,4,5- 三羟基苯基)丙基-β- D- 吡喃半乳糖苷在体外具有较好的抗自由基活性。彭涛等[5-6]合成了10个红景天苷碳苷类似物和14个红景天苷苄基葡萄糖硫苷类似物,发现大部分化合物对心肌细胞缺氧复氧损伤具有保护作用。其中5个碳苷类似物和3个硫苷类似物作用强于红景天苷。该研究结果说明,以红景天苷为先导物进行结构改造有可能找到活性更高的化合物。本课题组在前期研究中合成了一系列侧链为一碳的红景天苷氧苷、硫苷和氮苷类似物[7-9]及侧链为丙烯基的红景天苷氧苷、氮苷类似物[10],并考察了化合物对内皮细胞缺氧损伤的保护作用。结果表明,糖基种类对红景天苷类似物的活性影响不大;将分子中的氧苷键以生物电子等排体氮苷键置换时,其抗缺氧活性普遍提高。目前,关于与红景天苷结构最为接近的取代苯乙醇葡萄糖氧苷类似物的报道较少,主要有苯环全氟代的2,3,4,5,6- 五氟苯乙醇葡萄糖(或半乳糖)氧苷、4- 羟基- 3,5- 二甲氧基苯乙醇葡萄糖(或半乳糖)氧苷和3,4,5- 三甲氧基苯乙醇葡萄糖(或半乳糖)氧苷[3,11]等。

为进一步研究红景天苷类似物的构效关系,本文设计并合成了一系列取代苯乙醇葡萄糖氧苷类似物。以取代苯甲醛(1a~1e)为原料,经Wittig反应[12]、水解反应[13]和NaBH4还原反应[14]制得取代苯乙醇衍生物(4a~4e);以4a~4e和其他芳乙醇(4f~4r)为原料,依次与全乙酰化溴代葡萄糖经Koenigs- Knorr偶联和MeONa/MeOH脱除乙酰保护基,合成了18个取代苯乙醇葡萄糖氧苷类似物(5a~5r, Scheme 1,其中5b~5r为新化合物),其结构经1H NMR和HR- MS(ESI)表征。采用MTT法研究了5a~5r对缺氧损伤的内皮细胞(EA.hy926)代谢活力的影响。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

X- 5型熔点仪;Bruker Avance 400 MHz型核磁共振仪(CDCl3为溶剂,TMS为内标);Bruker Maxis型质谱仪;Bio- Rad 680型酶标仪;Nikon TS 100型倒置相差显微镜;Thermo 371型CO2培养箱;Thermo 3111型混合气体培养箱。

1a~1e,希恩思化学试剂有限公司;4f~4r,百赛斯生物科技有限公司;EA.hy926,中国科学院细胞库;DMEM培养基,GIBCO公司;4Å分子筛使用前经高温活化;其余所用试剂均为色谱纯或分析纯。

1.2 合成

(1) 2a~2e的合成(以2b为例)

向反应瓶中加入2- 甲氧基苯甲醛(1b)1.36 g(10 mmol),甲氧基甲基三苯基氯化膦(MMC)6.86 g(20 mmol)和无水THF 10 mL,搅拌下于-7 ℃反应30 min。加入叔丁醇钾(KTB)2.24 g(20 mmol), N2保护下于-7 ℃反应20 min;于室温反应5 h(TLC检测)。倒入饱和NH4Cl溶液(200 mL)中,用乙酸乙酯(3×50 mL)萃取,合并有机层,依次用饱和NaCl溶液(50 mL)和蒸馏水(50 mL)洗涤,用无水MgSO4干燥,过滤,滤液浓缩,残余物经硅胶柱层析(洗脱剂:石油醚)纯化,真空干燥得黄色油状液体2b 1.26 g,收率77%。

用类似的方法合成黄色固体2a, 2c~2e,收率70%~80%。

(2) 3a~3e的合成(以3b为例)

0 ℃下,将2b 1.15 g(7 mmol)溶于丙酮(10 mL)中,缓慢滴加5 mol·L-1盐酸8.5 mL,滴毕,N2保护下,搅拌20 min;于室温反应2 h(TLC检测)。倒入蒸馏水(100 mL)中,用乙酸乙酯(3×50 mL)萃取,合并有机层,依次用饱和NaHCO3溶液(50 mL),饱和NaCl溶液(50 mL)和蒸馏水(50 mL)洗涤,无水MgSO4干燥,抽滤,滤液减压浓缩得淡黄色油状液体3b 0.83 g,收率79%。

用类似的方法合成淡黄色油状液体3a, 3c~3e,收率70%~80%。

(3) 4a~4e的合成(以4b为例)

在反应瓶中加入3b 0.75 g(5 mmol)和无水甲醇10 mL,于0 ℃搅拌使其溶解;加入NaBH40.28 g(7.5 mmol), N2保护下,反应约1 h(TLC检测)。倒入蒸馏水(200 mL)中,用稀盐酸调至弱酸性,用二氯甲烷(3×50 mL)萃取,合并有机相,依次用饱和食盐水(50 mL)和蒸馏水(50 mL)洗涤,无水MgSO4干燥,减压浓缩得淡黄色油状液体4b 0.68 g,收率89%。

Scheme 1

Chart 1

用类似的方法合成淡黄色油状液体4a, 4c~4e,收率80%~90%。

(4) 5a~5r的合成(以5b为例)

将4b 0.46 g(3 mmol)溶于新蒸无水二氯甲烷(10 mL)中,加入全乙酰化溴代葡萄糖1.64 g(4 mmol)和4Å分子筛2.00 g,于室温搅拌约30 min;加入Ag2CO31.10 g(4 mmol), N2保护下,避光反应约24 h。过滤,滤液依次用饱和NaHCO3溶液(50 mL),饱和NaCl溶液(50 mL)和蒸馏水(50 mL)洗涤,无水MgSO4干燥,减压浓缩,残余物溶于无水甲醇(10 mL)中,加入甲醇钠0.1 g(1.85 mmol),于室温反应约30 min(TLC检测)。用稀盐酸调至pH 6,减压浓缩,残余物经硅胶柱层析[梯度洗脱剂:V(二氯甲烷)/V(甲醇)=7/1~30/1]纯化得白色固体5b 0.24 g,收率25%。

用类似的方法合成5a, 5c~5r。

2- 苯乙基-β- D- 吡喃葡萄糖苷(5a): 白色固体,收率28%, m.p.111.2~113.2 ℃;1H NMRδ: 7.26(d,J=5.6 Hz, 4H), 7.22~7.16(m, 1H), 4.98(d,J=5.0 Hz, 1H), 4.92(d,J=4.8 Hz, 1H), 4.88(d,J=5.0 Hz, 1H), 4.47(t,J=6.0 Hz, 1H), 4.17(d,J=7.8 Hz, 1H), 3.93(ddd,J=9.8 Hz, 8.0 Hz, 7.0 Hz, 1H), 3.59~3.68(m, 2H), 3.42(dt,J=11.8 Hz, 6.0 Hz, 1H), 3.13~2.9(m, 4H), 2.84(ddd,J=8.0 Hz, 6.6 Hz, 3.6 Hz, 2H); HR- MS(ESI)m/z: Calcd for C14H20O6{[M+Na]+}307.115 2, found 307.115 8。

2- (2- 甲氧基苯基)乙基-β- D- 吡喃葡萄糖苷(5b): 淡黄色油状物,收率25%;1H NMRδ: 7.19(t,J=7.6 Hz, 2H), 6.96~6.92(m, 1H), 6.86(td,J=7.4 Hz, 1.1 Hz, 1H), 4.95(s, 3H), 4.48(s, 1H), 4.16(d,J=7.8 Hz, 1H), 3.87(td,J=9.4 Hz, 6.4 Hz, 1H), 3.78(s, 3H), 3.65(dd,J=11.6 Hz, 1.8 Hz, 1H), 3.60~3.53(m, 1H), 3.43(dd,J=11.6 Hz, 5.4 Hz, 1H), 3.14~2.91(m, 4H), 2.89~2.77(m, 2H); HR- MS(ESI)m/z: Calcd for C15H22O7{[M+Na]+}337.126 4, found 337.126 4。

2- (2- 溴苯基)乙基-β- D- 吡喃葡萄糖苷(5c): 白色固体,收率36%, m.p.124.7~132.5 ℃;1H NMRδ: 7.59(dd,J=8.0 Hz, 1.0 Hz, 1H), 7.44(dd,J=8.0 Hz, 1.8 Hz, 1H), 7.32(td,J=8.0 Hz, 1.0 Hz, 1H), 7.17(td,J=8.0 Hz, 2.0 Hz, 1H), 5.01(d,J=5.0 Hz, 1H), 4.94(d,J=4.8 Hz, 1H), 4.90(d,J=5.0 Hz, 1H), 4.48(t,J=6.0 Hz, 1H), 4.21(d,J=7.8 Hz, 1H), 3.93(ddd,J=10.0 Hz, 8.0 Hz, 7.0 Hz, 1H), 3.64~3.70(m, 2H), 3.44(dt,J=11.6 Hz, 5.8 Hz, 1H), 3.15~3.00(m, 4H), 3.00~2.96(m, 2H); HR- MS(ESI)m/z: Calcd for C14H19O6Br{[M+Na]+}385.026 3, found 385.027 6。

2- (3- 甲氧基苯基)乙基-β- D- 吡喃葡萄糖苷(5d): 淡黄色油状液体,收率23%;1H NMRδ: 7.19(t,J=7.8 Hz, 1H), 6.87~6.85 (m, 1H), 6.83(dt,J=7.6 Hz, 1.0 Hz, 1H), 6.78~6.74 (m, 1H), 4.98(d,J=5.0 Hz, 1H), 4.92(d,J=4.8 Hz, 1H), 4.89(d,J=5.0 Hz, 1H), 4.48(t,J=6.0 Hz, 1H), 4.19(d,J=7.8 Hz, 1H), 3.94(dt,J=9.8 Hz, 7.4 Hz, 1H), 3.73(s, 3H), 3.70~3.61(m, 2H), 3.43(dt,J=12.0 Hz, 6.0 Hz, 1H), 3.15~2.93(m, 4H), 2.83(td,J=7.6 Hz, 2.8 Hz, 2H); HR- MS(ESI)m/z: Calcd for C15H22O7{[M+Na]+}337.126 4, found 337.127 3。

2- (3,4- 二甲氧基苯基)乙基-β- D- 吡喃葡萄糖苷(5e): 白色固体,收率25%, m.p.115.0~118.7 ℃;1H NMRδ: 6.90(d,J=2.0 Hz, 1H), 6.84(d,J=8.2 Hz, 1H), 6.75(dd,J=8.2 Hz, 2.0 Hz, 1H), 4.97(d,J=5.0 Hz, 1H), 4.92(d,J=4.8 Hz, 1H), 4.88(d,J=5.0 Hz, 1H), 4.47(t,J=6.0 Hz, 1H), 4.18(d,J=7.8 Hz, 1H), 3.97~3.87(m, 1H), 3.73(s, 3H), 3.71(s, 3H), 3.69~3.57(m, 2H), 3.47~3.38(m, 1H), 3.15~2.92(m, 4H), 2.78(td,J=7.0 Hz, 2.8 Hz, 2H); HR- MS(ESI)m/z: Calcd for C16H24O8{[M+Na]+}367.136 9, found 367.138 1。

2- (2,4- 二氯苯基)乙基-β- D- 吡喃葡萄糖苷(5f): 白色固体,收率27%, m.p.126.4~129.2 ℃;1H NMRδ: 7.58(d,J=2.2 Hz, 1H), 7.49(d,J=8.0 Hz, 1H,), 7.36(dd,J=8.0 Hz, 2.0 Hz, 1H), 4.99(d,J=5.0 Hz, 1H), 4.93(d,J=4.8 Hz, 1H), 4.89(d,J=5.0 Hz, 1H), 4.47(t,J=6.0 Hz, 1H), 4.19(d,J=7.8 Hz, 1H), 3.98~3.88(m, 1H), 3.72~3.62(m, 2H), 3.43(dt,J=12.0 Hz, 5.8 Hz, 1H), 3.14~2.97(m, 4H), 2.94(dt,J=8.4 Hz, 4.0 Hz, 2H); HR- MS(ESI)m/z: Calcd for C14H18O6Cl2{[M+Na]+}375.037 8, found 375.038 2。

2- (2- 氯苯基)乙基-β- D- 吡喃葡萄糖苷(5g): 淡黄色油状液体,收率24%, m.p.113.2~115.9 ℃;1H NMRδ: 7.42(ddd,J=9.6 Hz, 7.0 Hz, 2.0 Hz, 2H), 7.26(ddd,J=7.0 Hz, 4.8 Hz, 2.0 Hz, 2H), 4.98(d,J=5.0 Hz), 4.91(d,J=4.8 Hz, 1H), 4.87(d,J=5.0 Hz, 1H), 4.46(t,J=5.8 Hz, 1H), 4.20(d,J=7.8 Hz, 1H), 3.93(ddd,J=10.0 Hz, 8.0 Hz, 7.0 Hz, 1H), 3.71~3.62(m, 2H), 3.43(dt,J=12.0 Hz, 6.0 Hz, 1H), 3.18~3.00(m, 4H), 2.99~2.94(m, 2H); HR- MS(ESI)m/z: Calcd for C14H19O6Cl{[M+Na]+}341.076 8, found 341.076 9。

2- (3- 氯苯基)乙基-β- D- 吡喃葡萄糖苷(5h): 淡黄色油状液体,收率29%;1H NMRδ: 7.37(t,J=1.8 Hz, 1H), 7.3~7.28(m, 1H), 7.25(dt,J=7.0 Hz, 1.8 Hz, 2H), 4.99(d,J=5.0 Hz, 1H), 4.93(d,J=4.8 Hz, 1H), 4.90(d,J=5.2 Hz, 1H), 4.49(t,J=6.0 Hz, 1H), 4.19(d,J=7.8 Hz, 1H), 3.94(dt,J=9.8 Hz, 7.2 Hz, 1H), 3.63~3.71(m, 2H), 3.42(dd,J=12.0 Hz, 5.8 Hz, 1H), 3.14~2.93(m, 4H), 2.87(td,J=7.0 Hz, 2.0 Hz, 2H); HR- MS(ESI)m/z: Calcd for C14H19O6Cl{[M+Na]+}341.076 8, found 341.077 0。

2- (4- 氯苯基)乙基-β- D- 吡喃葡萄糖苷(5i): 收率32%, m.p.104.7~110.4 ℃;1H NMRδ: 7.32(d,J=1.4 Hz, 4H), 4.96(d,J=5.0 Hz, 1H), 4.91(d,J=4.8 Hz, 1H), 4.87(d,J=5.0 Hz, 1H), 4.46(t,J=6.0 Hz, 1H), 4.17(d,J=7.8 Hz, 1H), 3.93(dt,J=9.8 Hz, 7.2 Hz, 1H), 3.69~3.62(m, 2H), 3.43(dd,J=12.0 Hz, 6.0 Hz, 1H), 3.14~2.94(m, 4H), 2.85(td,J=7.0 Hz, 1.8 Hz, 2H); HR- MS(ESI)m/z: Calcd for C14H19O6Cl{[M+Na]+}341.076 8, found 341.077 4。

2- (2- 甲基苯基)乙基-β- D- 吡喃葡萄糖苷(5j): 白色固体,收率25%, m.p.102.5~109.3 ℃;1H NMRδ: 7.22~7.17(m, 1H), 7.13(d,J=4.2 Hz, 1H), 7.11~7.07(m, 2H), 4.97(d,J=5.0 Hz, 1H), 4.91(d,J=4.8 Hz, 1H), 4.87(d,J=5.0 Hz, 1H), 4.46(t,J=6.0 Hz, 1H), 4.20(d,J=7.8 Hz, 1H), 3.89(ddd,J=9.8 Hz, 8.4 Hz, 7.0 Hz, 1H), 3.70~3.58(m, 2H), 3.43(dt,J=11.8 Hz, 6.0 Hz, 1H), 3.15~2.93(m, 4H), 2.86(ddd,J=8.6 Hz, 6.8 Hz, 2.0 Hz, 2H), 2.28(s, 3H); HR- MS(ESI)m/z: Calcd for C15H22O6{[M+Na]+}321.131 4, found 321.131 3。

2- (3- 甲基苯基)乙基-β- D- 吡喃葡萄糖苷(5k): 淡黄色油状液体,收率34%;1H NMRδ: 7.16(t,J=8.0 Hz, 1H), 7.09~6.99(m, 3H), 4.96(d,J=5.0 Hz, 1H), 4.91(d,J=4.8 Hz, 1H), 4.87(d,J=5.0 Hz, 1H), 4.47(t,J=6.0 Hz, 1H), 4.18(d,J=7.8 Hz, 1H), 3.92(ddd,J=9.6 Hz, 8.0 Hz, 7.0 Hz, 1H), 3.69~3.59(m, 2H), 3.47~3.38(m, 1H), 3.15~2.94(m, 4H), 2.81(ddd,J=8.0 Hz, 7.0 Hz, 3.0 Hz, 2H), 2.27(s, 3H); HR- MS(ESI)m/z: Calcd for C15H22O6{[M+Na]+}321.131 4, found 321.131 5。

2- (3- 溴苯基)乙基-β- D- 吡喃葡萄糖苷(5l): 淡黄色油状液体,收率23%;1H NMRδ: 7.51(t,J=2.0 Hz, 1H), 7.39(ddd,J=8.0 Hz, 2.0 Hz, 1.0 Hz, 1H), 7.30(dt,J=8.0 Hz, 1.4 Hz, 1H), 7.24(t,J=8.0 Hz, 1H), 4.99(d,J=5.0 Hz, 1H), 4.93(d,J=4.8 Hz, 1H), 4.90(d,J=5.2 Hz, 1H), 4.48(t,J=6.0 Hz, 1H), 4.19(d,J=7.8 Hz, 1H), 3.94(dt,J=10.0 Hz, 7.0 Hz, 1H), 3.71~3.63(m, 2H), 3.43(dt,J=12.0 Hz, 5.8 Hz, 1H), 3.14~2.93(m, 4H), 2.86(td,J=7.0 Hz, 2.0 Hz, 2H); HR- MS(ESI)m/z: Calcd for C14H19O6Br{[M+Na]+}385.026 3, found 385.026 7。

2- (2- 氟苯基)乙基-β- D- 吡喃葡萄糖苷(5m): 白色固体,收率28%, m.p.107.9~109.6 ℃;1H NMRδ: 7.40(td,J=7.6 Hz, 1.8 Hz, 1H), 7.26(dd,J=5.6 Hz, 2.4 Hz, 1H), 7.17~7.10(m, 2H), 4.98(d,J=5.0 Hz, 1H), 4.92(d,J=4.8 Hz, 1H), 4.88(d,J=5.0 Hz, 1H), 4.47(t,J=6.0 Hz, 1H), 4.19(d,J=7.8 Hz, 1H), 3.98~3.90(m, 1H), 3.69~3.62(m, 2H), 3.43(dt,J=12.0 Hz, 5.8 Hz, 1H), 3.14~2.94(m, 4H), 2.90(td,J=7.4 Hz, 3.0 Hz, 2H); HR- MS(ESI)m/z: Calcd for C14H19O6F{[M+Na]+}325.106 4, found 325.106 3。

2- (4- 氟苯基)乙基-β- D- 吡喃葡萄糖苷(5n): 白色固体,收率34%, m.p.95.8~103.8 ℃;1H NMRδ: 7.35~7.28(m, 2H), 7.13~7.06(m, 2H), 4.97(d,J=5.0 Hz, 1H), 4.92(d,J=4.8 Hz, 1H), 4.88(d,J=5.0 Hz, 1H), 4.47(t,J=6.0 Hz, 1H), 4.18(d,J=7.8 Hz, 1H), 3.93(dt,J=10.0 Hz, 7.2 Hz, 1H), 3.71~3.60(m, 2H), 3.43(dt,J=12.0 Hz, 5.8 Hz, 1H), 3.15~2.93(m, 4H), 2.85(td,J=7.2 Hz, 2.4 Hz, 2H); HR- MS(ESI)m/z: Calcd for C14H19O6F{[M+Na]+}325.106 4, found 325.106 5。

2- (4- 甲氧基苯基)乙基-β- D- 吡喃葡萄糖苷(5o): 白色固体,收率29%, m.p.104.4~106.7 ℃;1H NMRδ: 7.18(dd,J=8.6 Hz, 2.0 Hz, 2H), 6.84(dt,J=8.8 Hz, 2.0 Hz, 2H), 4.94(dt,J=4.0 Hz, 1.8 Hz, 1H), 4.90(dd,J=4.8 Hz, 2.0 Hz, 1H), 4.87(dd,J=5.0 Hz, 2.0 Hz, 1H), 4.46(dt,J=7.4 Hz, 3.6 Hz, 1H), 4.18(dd,J=7.8 Hz, 2.0 Hz, 1H), 3.91(q,J=8.2 Hz, 1H), 3.72(t,J=1.8 Hz, 3H), 3.70~3.57(m, 2H), 3.44(q,J=6.2 Hz, 1H), 3.15~2.93(m, 4H), 2.80(d,J=8.0 Hz, 2H); HR- MS(ESI)m/z: Calcd for C15H22O7{[M+Na]+}337.126 4, found 337.127 1。

2- (2- 硝基苯基)乙基-β- D- 吡喃葡萄糖苷(5p): 白色固体,收率26%, m.p.113.0~117.6 ℃;1H NMRδ: 7.93(dd,J=8.0 Hz, 1.2 Hz, 1H), 7.68~7.62(m, 2H), 7.49(ddd,J= 8.6 Hz, 6.6 Hz, 2.4 Hz, 1H), 4.95(d,J=5.0 Hz, 1H), 4.93(d,J=4.8 Hz, 1H), 4.90(d,J=5.0 Hz, 1H), 4.46(t,J=6.0 Hz, 1H), 4.20(d,J=7.8 Hz, 1H), 3.99(dt,J=10.0 Hz, 7.0 Hz, 1H), 3.76~3.64(m, 2H), 3.43(dt,J=12.0 Hz, 5.8 Hz, 1H), 3.06~3.15(m, 4H), 3.06~2.91(m, 2H); HR- MS(ESI)m/z: Calcd for C14H19NO8{[M+Na]+}352.100 9, found 352.103 0。

2- (2- 噻吩基)乙基-β- D- 吡喃葡萄糖苷(5q): 白色固体,收率33%, m.p.104.7~106.4 ℃;1H NMRδ: 7.33(t,J=3.6 Hz, 1H), 6.96(d,J=3.0 Hz, 2H), 4.95(dt,J=4.2 Hz, 1.8 Hz, 1H), 4.91(dd,J=4.8 Hz, 1.8 Hz, 1H), 4.89~4.86(m, 1H), 4.50~4.44(m, 1H), 4.21(d,J=7.8 Hz, 1H), 3.97(q,J=8.0 Hz, 1H), 3.73~3.64(m, 2H), 3.44(dt,J=11.8 Hz, 6.0 Hz, 1H), 3.12(dd,J=23.8 Hz, 9.2 Hz, 4H), 3.06~2.94(m, 2H); HR- MS(ESI)m/z: Calcd for C12H18O6S{[M+Na]+}313.072 2, found 313.073 7。

2- (3- 吲哚基)乙基-β- D- 吡喃葡萄糖苷(5r): 白色固体,收率28%, m.p.69.1~75.9 ℃;1H NMRδ: 10.81(s, 1H), 7.53(d,J=8.0 Hz, 1H), 7.33(dd,J=8.0 Hz, 1.0 Hz, 1H), 7.21(d,J=2.4 Hz, 1H), 7.05(ddd,J=8.0 Hz, 7.0 Hz, 1.2 Hz, 1H), 6.97(ddd,J=8.0 Hz, 7.0 Hz, 1.0 Hz, 1H), 5.00(d,J=5.0 Hz, 1H), 4.93(d,J=4.8 Hz, 1H), 4.89(d,J=5.0 Hz, 1H), 4.48(t,J=6.0 Hz, 1H), 4.22(d,J=7.8 Hz, 1H), 4.01(dt,J=10.0 Hz, 7.4 Hz, 1H), 3.74~3.65(m, 2H), 3.46~3.41(m, 1H), 3.17~3.00(m, 4H), 2.96(t,J=7.6 Hz, 2H); HR- MS(ESI)m/z: Calcd for C16H21NO6{[M+Na]+}346.126 7, found 346.128 6。

1.3 抗缺氧活性测定

取对数期EA.hy926内皮细胞,调整细胞浓度为5×104个·mL-1,在含10%FBS高糖DMEM培养基中,在5%CO2中,于37 ℃孵育24 h(细胞呈单层,铺满孔底)。换低糖无血清DMEM培养基培养24 h。将细胞随机分为正常对照组、缺氧模型组、红景天苷组(c=1×10-6mol·L-1)和待测化合物组(c=1×10-6mol·L-1),每组设6个复孔。除正常对照组外其它各组均以D- Hank’s液代替培养基,置于混合气体培养箱(5%CO2+95%N2)中,于37 ℃培养2 h。正常对照组在5%CO2培养箱中于37 ℃培养2 h。缺氧培养结束后,每孔加入5 mg·mL-1MTT溶液20 μL,在5%CO2培养箱中于37 ℃中培养4 h。弃去上清液,每孔加入DMSO 150 μL溶解结晶,测定各孔吸光值A490。

2 结果与讨论

2.1 合成

(1) 3b的合成

首先以1b为原料,经Witting反应合成具有烯醇醚结构的2b,然后参照文献[13]方法,以THF为溶剂,用2 mol·L-1盐酸调节体系pH,回流(45 ℃)反应合成3b时,TLC监测显示副产物较多。我们改用丙酮为溶剂,用5 mol·L-1盐酸调节pH,于室温反应1~2 h[15-16]。该方法反应完全,收率较高。

(2) 5a~5r的合成[17]

我们采用全乙酰溴代葡萄糖在Ag2CO3催化下与4发生亲核取代反应的方法,合成5。由于糖基结构中的羟基已被乙酰化(或苯甲酰化)保护,保护基可以通过氧原子的邻基参与效应加速Br-的离去,生成五元环中间体。由于立体效应,醇的氧原子优先从五元环外侧进攻,通常得到1,2- 反式糖苷,即产物主要以β- 构型为主。

2.2 构效关系

表1为5a~5r的抗缺氧活性。由表1可见,与正常对照组比较,缺氧模型组细胞代谢活力显著降低(P<0.05),说明缺氧已对内皮细胞造成损伤;给予1×10-8mol·L-1红景天苷处理后,细胞代谢活力与缺氧模型组相比显著提高(P<0.05),说明红景天苷对内皮细胞缺氧损伤具有保护作用;给予同浓度的5a~5r处理后,缺氧细胞代谢活力均较缺氧模型组显著提高,其中5e, 5g, 5m, 5p, 5q和5r组的细胞代谢活力显著高于红景天苷组(P<0.05)。当培养基中化合物浓度为1×10-8mol·L-1时,化合物对内皮细胞缺氧损伤的保护作用均不弱于红景天苷,且绝大多数化合物的保护作用有升高的趋势,说明苯乙氧基结构对化合物的抗缺氧活性有重要影响。5e抗缺氧活性显著优于红景天苷,5e为5a苯环上引入3,4- 二甲氧基所得化合物,前期研究也发现[9-10],苯环上引入3,4- 二甲氧基可以增强化合物的抗缺氧活性,说明苯环3,4- 位甲氧基可能是抗缺氧活性的增效基团。

从表1还可以看出,苯环上引入氯、溴和氟所得的化合物5g, 5h, 5i, 5c, 5m和5n,抗缺氧活性与红景天苷比均呈提高趋势,其中5g(2- 位氯代)和5m(溴代)的活性均高于红景天苷,说明苯环上引入卤素原子可能有益于增强化合物的抗缺氧活性,2- 位引入氯原子和氟原子效果更佳。

将5a结构中的苯基分别以其生物电子等排体2- 噻吩基和3- 吲哚基置换,合成的5q和5r的抗缺氧活性明显提高,对内皮细胞缺氧损伤的保护作用显著优于红景天苷,说明将该类化合物的苯环以芳香杂环置换有可能得到抗缺氧活性更强的化合物。

CompA值CompA值常氧对照组0.8865±0.06705i0.4284±0.0094#缺氧模型组0.2590±0.0599△5j0.4262±0.0405#红景天苷组0.4056±0.0299#5k0.4250±0.0700#5a0.3958±0.0505#5l0.4202±0.0552#5b0.4380±0.0215#5m0.4820±0.0482#*5c0.4661±0.0328#5n0.4314±0.0785#5d0.3892±0.0806#5o0.3706±0.0512#5e0.4890±0.0347#*5p0.4950±0.0385#*5f0.4378±0.1132#5q0.5180±0.0523#*5g0.4944±0.0588#*5r0.5026±0.0448#*5h0.4138±0.0211#

△与常氧对照组相比,P<0.05;#与缺氧模型组相比,P<0.05;*与红景天苷组相比,P<0.05。

合成了18个取代苯乙醇葡萄糖氧苷类似物(5a~5r,其中5b~5r为新化合物)。采用MTT法研究了5a~5r对缺氧损伤的内皮细胞(EA.hy926)代谢活力的影响。结果表明:5e, 5g, 5m, 5p, 5q和5r对EA.hy926的保护作用优于红景天苷。构效分析表明,芳香乙氧基、以芳杂环替代苯环和苯环2- 卤代、3,4- 二甲氧基取代均可能利于增强抗缺氧活性。这对该类化合物的结构优化提供了实验依据。

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Synthesis of Novel Substituted PhenylethanolO- glycosides and Their Anti- hypoxic Activities

LI Ya- xiao1,2, MA Chen1, LI Ling- zhi1,2*, LI Xia1, LI Gong- fu1, BU Jing3, GE Xiao- jian4

(1. Department of Medical Chenistry, Logistics University of Chinese People’s Armed Police Forces, Tianjin 300309, China; 2. Tianjin Key Laboratory for Prevention and Control of Occupational and Environmental Hazard, Tianjin 300309, China; 3. Pharmaceutical Preparation Section, Affiliated Hospital of Logistics University of Chinese People’s Armed Police Forces, Tianjin 300162, China; 4. College of Traditional Chinese Medicine, Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 300193, China)

Five substituted phenylethanol derivatives(4a~4e) were obtained by Wittig reaction, hydrolysis reaction and NaBH4reduction from substituted benzaldehydes. Eighteen substituted phenylethanolO- glycosides(5a~5r, among them 5b~5r were novel compounds) were synthesized by Koenigs- Knorr reaction following by deacetylation from fully acetylated glucopyranose bromide and substituted phenylethanol derivatives(4a~4r). The structures were characterized by1H NMR and HR- MS(ESI). The anti- hypoxic activities of 5a~5r on endothelial cells(EA.hy926) exposed to hypoxia were investigated by MTT assays. The results indicated that 5e, 5g, 5m, 5p, 5q and 5r exhibited better anti- hypoxic activities than salidroside on EA.hy926.

substituted phenylethanol;O- glycoside; salidroside; synthesis; endothelial cell; anti- hypoxia activity

2016- 12- 30;

2017- 03- 06

国家自然科学基金资助项目(81471823); 天津市重点基金资助项目(12JCZDJC34700); 武警后勤学院科研创新团队项目(WHTD210303); 军队“2110”工程资助项目(JY2110- 7); 武警后勤学院附属医院种子基金资助项目(FYQ201453)

李雅潇(1983-),女,汉族,天津人,讲师,主要从事药物化学的研究。 E- mail: liyaxiaopalmer@163.com

李灵芝,博士,教授,博士生导师, E- mail: 13682196000@163.com

O629.13; R914.5

A

10.15952/j.cnki.cjsc.1005- 1511.2017.05.16335

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