新型熊果酸单糖苷的简便合成

李靖靖, 郭 林, 许文俭(. 郑州工程技术学院 化工与食品学院，河南 郑州 450044； 2. 郑州大学 化学与分子工程学院，河南 郑州 450000)

·研究简报·

新型熊果酸单糖苷的简便合成

李靖靖1, 郭 林1, 许文俭2*
(1. 郑州工程技术学院 化工与食品学院，河南 郑州 450044； 2. 郑州大学 化学与分子工程学院，河南 郑州 450000)

以熊果酸为原料，经苄基化反应制得熊果酸苄酯(2); 2与三氯乙酰亚胺酯经糖苷化反应制得酯保护的熊果酸-3-糖苷(4a～4d); 4a～4d依次脱去苄基和苯甲酰基合成了4个熊果酸-3-糖苷(6a～6d,其中6c为新化合物)，其结构经1H NMR,13C NMR和MS(ESI)表征。

熊果酸; 三萜; 单糖苷; 糖苷化反应; 简便合成

熊果酸(UA)又名乌索酸，α-香树脂醇，是一种弱酸性五环三萜类化合物。UA易溶于二氧六环、吡啶，微溶于苯、氯仿、乙醚，不溶于水和石油醚[1]。UA具有多种生物活性，如抗癌和抗肿瘤等[2-5]。UA能够抑制肿瘤细胞增殖，有诱导细胞凋亡的作用，对肿瘤细胞表现出较强的细胞毒性。此外，UA在体外对革兰氏阳性菌、阴性菌和酵母菌均有抑制活性，能显著降低大鼠的正常体温，并具有安定[6]、抗炎[7-8]、免疫调节[9]和抗艾滋病病毒[10-11]等作用。

UA水溶性较差，在动物体内的生物利用度较低。通过化学修饰的方法，改善UA的水溶性，进而提高其生物活性和生物利用度，一直是UA系列衍生物研发的重要方向和热点。

活性天然化合物的糖基化修饰是糖化学研究的重要领域。一般情况下，化合物引入糖基可以改善溶解性，提高生物利用度[12-13]。近年来研究表明，先导药物经糖基修饰后，不仅能延长药物作用时间，还能实现靶向释药，降低毒副作用，甚至可能扩增修饰前药物的活性[14]。

UA的糖苷在自然界中较少[15-16]，3-位和28-位均连有糖基的UA糖苷虽已从天然产物中分离得到[17-18]，但种类较少。天然UA糖苷具有良好的抗肿瘤[19-20]和抗艾滋病病毒活性[21-22]。但由于它们性质非常相近，天然产物中含量较低，纯化合物的分离比较困难，对进一步研究该类化合物的生物活性，阐明其生物代谢过程产生了阻碍。

Scheme 1

目前，合成糖苷最常用的方法为：Koenigs-Knorr法、相转移催化法和三氯乙酰亚胺酯法[23-25]。Koenigs-Knorr法需使用有毒、易爆的汞盐或银盐作催化剂，反应条件苛刻，后处理相对比较繁琐。相转移催化法需要使用特定的相转移催化剂，成本较高。三氯乙酰亚胺酯法合成的糖苷立体选择性好、产率高，在寡糖和糖苷合成中得到了广泛应用。

本文以UA为原料，经苄基化反应制得熊果酸苄酯(2)； 2与三氯乙酰亚胺酯(3a～3d)经糖苷化反应制得酯保护的熊果酸-3-糖苷(4a～4d)； 4a～4d依次脱去苄基和苯甲酰基合成了4个熊果酸-3-糖苷(6a～6d, Scheme 1)，其中6c为新化合物，其结构经1H NMR,13C NMR和MS(ESI)表征。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

WK-1B型数字熔点仪；Bruker AM-600 MHz型核磁共振仪(DMSO-d6为溶剂，TMS为内标)；Esquire LC型质谱仪(ESI源)。

UA，广西天星植物科技有限公司，生产批号100414，含量99%； 3a～3d按文献[25-26]方法合成，其余所用试剂均为分析纯。

1.2 合成

(1) 2的合成

将UA 1.0 g(2.2 mmol)溶解于THF(14 mL)中，加入K2CO30.50 g(3.6 mmol)，搅拌0.5 h；缓慢滴加BnBr 0.36 mL(3.0 mmol)，滴毕，于室温反应过夜(TLC检测)。过滤，滤液浓缩，残余物经硅胶柱层析(洗脱剂A：石油醚/乙酸乙酯=8/1，V/V)纯化得白色粉末2 0.99 g，产率83%, Rf0.55;1H NMRδ: 7.33(m, 5H, ArH), 5.51(t,J=3.0 Hz, 1H, 12-H), 5.07(dd,J=17.8 Hz, 12.6 Hz, 2H, PhCH2), 3.54(dd,J=10.3 Hz, 4.8 Hz, 1H, 3-H), 2.72(dd,J=14.0 Hz, 4.2 Hz, 1H, 18-H), 1.13, 0.99, 0.92, 0.90, 0.88, 0.78, 0.61(s, 3H, Me)；13C NMRδ： 177.5, 139.7, 136.4, 128.4, 128.0,127.9, 122.5, 79.0, 65.9, 55.2, 47.6, 46.7, 45.9, 41.7, 41.4, 39.2, 38.7, 38.4, 37.0, 33.9, 33.1, 32.7, 32.4, 30.7, 28.1, 27.6, 27.2, 25.9, 23.6, 23.4, 23.0, 18.3, 16.9, 15.6, 15.3； MS(ESI)m/z： 1 115.9{[2M+Na]+}。

(2) 4a～4d的合成(以4d为例)

在反应瓶中加入2 1.0 g(1.8 mmol), 2,3,4-三-O-苯甲酰基-β-吡喃阿拉伯糖基三氯乙酰亚胺酯(3d)1.2 g(2.0 mmol)和无水CH2Cl2 30 mL，搅拌使其溶解；加入4Å分子筛2.5 g，于室温搅拌30 min；于-10 ℃缓慢滴加1%三氟甲磺酸三甲基硅醇酯(TMSOTf)的无水CH2Cl2(1.8 mL)溶液，滴毕，反应至终点(TLC检测)。加入Et3N 0.50 mL淬灭反应，过滤，滤液浓缩后经硅胶柱层析(洗脱剂:A)纯化得白色泡沫状固体3-O-(2, 3, 4-三-O-苯甲酰基-α-吡喃阿拉伯糖)熊果酸苄酯(4d)1.7 g，产率92%， Rf0.65；1H NMRδ： 8.09～7.26(m, 20H, ArH), 5.96(dd,J=8.8 Hz, 6.5 Hz, 1H, 2′-H), 5.88(m, 1H, 4′-H), 5.72(dd,J=8.9 Hz, 3.5 Hz, 1H, 3′-H), 5.49(t,J=3.0 Hz, 1H, 12-H), 5.06(dd,J=19.9 Hz, 12.6 Hz, 2H, PhCH2), 4.79(d,J=6.6 Hz, 1H, 1′-H), 4.33 (dd,J=12.9 Hz, 3.8 Hz, 1H, 5′-1-H), 3.87(m, 1H, 5′-2-H), 3.45(dd,J=11.0 Hz, 4.9 Hz, 1H, 3-H), 2.63(dd,J=10.1 Hz, 3.2 Hz, 1H, 18-H), 1.11, 0.92, 0.90, 0.86, 0.79, 0.66, 0.58(s, 21H, Me)； MS(ESI)m/z： 1 013.5{[2M+Na]+}。

用类似的方法合成4a～4c。

(3) 5a～5d的合成(以5d为例)

在反应瓶中加入4d 1.0 mg(1.0 mmol)和混合溶剂(MeOH/CH2Cl2,V/V)60 mL，搅拌使其溶解；加入10%Pd/C 0.16 g，常压通入H2(20 mL·min-1)，回流反应3 h。过滤，滤液减压浓缩得白色泡沫状固体熊果酸3-O-(2,3,4-三-O-苯甲酰基-α-L-吡喃阿拉伯糖)苷(5d)0.90 g，产率99%， Rf0.36；1H NMRδ： 8.07～7.18(m, 15H, ArH), 5.98(dd,J=8.8 Hz, 6.4 Hz, 1H, 2′-H), 5.87(m, 1H, 4′-H), 5.74(dd,J=8.8 Hz, 3.5 Hz, 1H, 3′-H), 5.51(brs, 1H, 12-H), 4.78(d,J=6.3 Hz, 1H, 1′-H), 4.33(dd,J=13.0 Hz, 3.9 Hz, 1H, 5′-1-H), 3.87(dd,J=13.0 Hz, 1.9 Hz, 1H, 5′-2-H), 3.16(dd,J=11.1 Hz, 4.8 Hz, 1H, 3-H), 2.80(dd,J=9.9 Hz, 2.61 Hz, 1H, 18-H), 1.10, 0.92, 0.90, 0.87, 0.77, 0.70, 0.62(s, 21H, Me)； MS(ESI)m/z： 923.8{[2M+Na]+}。

用类似的方法合成5a～5c。

(4) 6a～6d的合成(以6d为例)

将5d 0.20 g(0.22 mmol)溶解于混合溶剂(MeOH/CH2Cl2=2/1,V/V)60 mL中，加入NaOMe 80 mg(1.5 mmol)，于室温反应过夜。用稀醋酸溶液中和反应液，浓缩后经硅胶柱层析(洗脱剂B：氯仿/甲醇=9/1,V/V)纯化得白色粉末熊果酸3-O-α-L-吡喃阿拉伯糖苷(6d)0.12 g，产率86%， m.p.243～245 ℃, Rf0.56；1H NMRδ： 5.27(d,J=6.7 Hz, 1H, 1′-H), 5.22(t,J=3.6 Hz, 1H, 12-H), 3.82(dd,J=12.2 Hz, 3.4 Hz, 1H), 3.80～3.79(m, 1H), 3.58～3.49(m, 3H), 3.14(dd,J=11.4 Hz, 4.14 Hz, 1H, 3-H), 2.19(d,J=11.0 Hz, 1H, 18-H), 1.11(s, 3H), 1.04(s, 3H), 0.96(s, 3H), 0.84(s, 3H), 0.84(s, 3H), 0.87(d,J=6.5 Hz, 3H), 0.78(d,J=11.2 Hz, 1H, 5-H)；l3C NMRδ： 175.0, 139.6, 126.9, 107.1, 90.7, 74.3, 72.8, 69.5, 66.4, 57.0, 54.4, 48.0, 42.2, 40.8, 40.4, 40.2, 39.9, 38.1, 37.8, 34.3, 31.8, 29.2, 28.6, 27.0, 25.3, 24.4, 24.1, 21.6, 19.3, 17.8, 17.7, 17.0, 16.1； MS(ESI)m/z： 611.0{[2M+Na]+}。

用类似的方法合成白色粉末6a～6c。

熊果酸3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(6a)： 产率68%, m.p.223～224 ℃, Rf0.39；1H NMRδ： 5.22(t, 1H, 12-H), 4.32(d,J=7.8 Hz, 1H, 1′-H), 3.83(dd,J=11.8 Hz, 2.2 Hz, 1H, 6′-1-H), 3.67(dd,J=12.0 Hz, 5.2 Hz, 1H, 6′-2-H), 3.30～3.17(m, 5H, 3,3′,4′,5′-H), 2.20(d,J=11.4 Hz, 1H, 18-H), 1.11(s, 3H), 1.06(s, 3H), 0.97(s, 6H, Me), 0.90(d,J=5.8 Hz, 3H), 0.85(s, 6H), 0.78(d,J=12.4 Hz, 1H, 5-H)；13C NMRδ： 178.9(C28), 137.0(C13), 126.2(C12), 103.8(C1′), 88.0(C3), 75.4, 74.8, 72.8, 68.8, 59.9, 54.2, 51.5, 46.7, 45.0, 40.4, 37.9, 37.5, 37.2, 37.0, 35.2, 34.9, 31.4, 28.9, 27.8, 26.3, 25.7, 24.2, 22.5, 21.5, 21.2, 18.7, 16.4, 14.9, 14.8, 14.1, 13.1； MS(ESI)m/z： 641.5{[2M+Na]+}。

熊果酸3-O-β-D-吡喃半乳糖苷(6b)： 产率65%， m.p.236～238 ℃, Rf0.40；1H NMRδ： 5.48(t,J=12.0 Hz, 1H, 12-H), 4.93(d,J=7.6 Hz, 1H, 1′-H), 4.57(d,J=3.2 Hz, 1H), 4.48～4.43(m, 3H), 4.16(dd,J=9.6 Hz, 3.4 Hz, 1H), 4.11(t,J=6.2 Hz, 1H), 3.41(dd,J=11.8 Hz, 4.4 Hz, 1H), 2.62(d,J=11.6 Hz, 1H), 2.32～2.20(m, 2H), 2.12(m, 1H), 1.57(t,J=8.0 Hz, 1H), 1.31(s, 3H), 1.26(s, 3H), 1.01(s, 3H), 1.00(d,J=5.8 Hz, 3H), 0.96(d,J=5.2 Hz, 3H), 0.96(s, 3H), 0.85(s, 3H), 0.80(d,J=11.8 Hz, 1H)；13C NMRδ： 178.7, 138.9, 127.6, 106.2, 88.0, 75.0, 73.7, 71.2, 68.2, 60.4, 55.1, 47.2, 45.8, 45.6, 41.4, 40.9, 38.7, 38.3, 38.2, 36.4, 33.4, 32.9, 32.5, 32.2, 30.3, 27.8, 27.3, 25.7, 25.6, 23.5, 23.0, 22.7, 17.9, 16.9, 16.6, 15.2； MS(ESI)m/z： 641{[2M+Na]+}。

熊果酸3-O-β-D-吡喃木糖苷(6c)： 产率77%， m.p.203～205 ℃, Rf0.69；1H NMRδ： 5.46(brs, 1H, 12-H), 4.98(d,J=7.5 Hz, 1H, 1′-H), 4.53(dd,J=11.2 Hz, 4.9 Hz, 1H, 5′-1-H), 4.25～4.15(m, 2H), 4.03(t,J=7.8 Hz, 1H), 3.79(t,J=10.4 Hz, 1H), 3.44(brd,J=10.3 Hz, 1H, 18-H), 3.35(dd,J=11.2 Hz, 3.8 Hz, 1H, 3-H), 1.69, 1.43, 1.31, 1.02, 0.95, 0.94, 0.54(s, 21H, Me)；13C NMRδ： 180.4, 139.9, 128.5, 101.8, 77.3, 76.6, 73.2, 69.5, 65.5, 55.9, 48.1, 46.7, 46.5, 42.2, 42.0, 39.7, 39.6, 38.8, 37.0, 34.3, 33.3, 33.3, 33.2, 31.0, 28.3, 28.2, 26.8, 26.2, 23.8, 23.8, 23.7, 18.5, 17.4, 17.0, 15.5； MS(ESI)m/z： 611.5{[2M+Na]+}。

通过三氯乙酰亚胺酯法合成6a～6d，产物总产率提高至65%～77%，高于文献[27-28]报道产率。

糖苷类化合物具有α和β两种构型，即C1-位上的杂原子在糖环平面的下方或上方。其构型主要通过H1和H2的偶合常数和二维图谱确认[1]。在糖的六元环中，β型糖的H1和H2均处于a键，它们之间的偶合常数Ja-a相对较大(通常为7～13)，而α型糖H1和H2分别处于e键和a键，它们之间的偶合常数Je-a相对较小(通常为2～6)，所以根据1H NMR分析可以大概了解产物的构型。6a～6d的J1-2分别为7.8 Hz， 7.6 Hz， 7.5 Hz和6.7 Hz，这说明6a～6c中的糖苷键的构型为β构型，6d中的糖苷键为α构型。

此外，我们还注意到，采用三氯乙酰亚胺酯法进行糖苷化反应，糖给体反应前后的构型能够保持不变，其可能原因为：构型与强催化剂TMSOTf有较大关系，糖苷化反应时无邻基参与，与糖受体的结构和性质关系不大，主要生成的产物为热力学稳定产物。

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热烈祝贺《合成化学》再次入选中国科学引文数据库

经过中国科学引文数据库(Chinese Science Citation Database，简称CSCD)的定量遴选、学科专家评审和中国科学引文数据库来源期刊遴选委员会的评议，《合成化学》再次被中国科学引文数据库(2017-2018年度)收录。

《合成化学》编辑部

Facile Synthesis of Novel Ursolic Acid Monoglycosides

LI Jing-jing1, GUO Lin1, XU Wen-jian2*

(1. College of Chemical Engineering and Food Science, Zhengzhou Institute of Engineering Technology, Zhengzhou 450044, China; 2. College of Chemistry and Molecular Engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou 450000, China)

Ursonic acid benzyl ester(2) was obtained by benzylation from ursolic acid. Ester protected ursolic acid-3-glucosides(4a～4d) were obtained by glycosylation reaction of 2 with trichloroacetimidate. Four ursolic acid-3-monoglycosides(6a～6d) were synthesized by deprotection of benzyl and benzoyl from 4a～4d, respectively. Among them, 6c was a novel compound. The structures were characterized by1H NMR,13C NMR and MS(ESI).

ursolic acid; triterpenoid; single glycoside; glycosylation; facile synthesis

2016-12-02;

2017-04-13

郑州市科技局科技攻关项目(X2009SP0430-1)

李靖靖(1962-)，女，汉族，河南南阳人，教授，主要从事有机化学和高分子化学的教学与研究工作。 E-mail: 112533418@qq.com

许文俭，博士，教授, E-mail: wjxu@zzu.edu.cn

O625.52; O629

A

10.15952/j.cnki.cjsc.1005-1511.2017.08.16300