馬 臣, 張文彬, 李 霞, 李靈芝,*, 吳宇強, 張永亮, 葛肖健,3
(1. 天津醫(yī)科大學(xué) 藥學(xué)院,天津 300070; 2. 武警后勤學(xué)院 a.藥物化學(xué)教研室;
b. 天津市職業(yè)與環(huán)境危害防制重點實驗室,天津 300309; 3. 天津中醫(yī)藥大學(xué) 藥學(xué)院,天津 300193)
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·研究論文·
苯丙烯類葡萄糖氧苷的合成及其抗缺氧活性
馬臣1,2a, 張文彬1,2a, 李霞2a, 李靈芝2a,2b*, 吳宇強1,2a, 張永亮2b, 葛肖健2a,3
(1. 天津醫(yī)科大學(xué) 藥學(xué)院,天津300070; 2. 武警后勤學(xué)院 a.藥物化學(xué)教研室;
b. 天津市職業(yè)與環(huán)境危害防制重點實驗室,天津300309; 3. 天津中醫(yī)藥大學(xué) 藥學(xué)院,天津300193)
摘要:以取代苯甲醛(1a~1t)為原料,通過Knoevenagel縮合、酯化和LiAlH4還原等反應(yīng)制得苯丙烯醇衍生物(3a~3t);以取代肉桂醛(1u~1x)為原料,經(jīng)NaBH4還原制得苯丙烯醇衍生物(3u~3x); 3a~3x與全乙?;宕咸烟墙?jīng)Koenigs-Knorr偶聯(lián)反應(yīng)及MeONa/MeOH體系脫除乙酰保護基反應(yīng),合成了24個苯丙烯類葡萄糖氧苷(5a~5x),其中5c, 5f~5x為新化合物,其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR和ESI-MS表征。采用MTT法測定了5對缺氧損傷的內(nèi)皮細胞(EA.hy926)的抗缺氧活性。實驗結(jié)果表明: 5b, 5e, 5g, 5p, 5q, 5s, 5t和5y對EA.hy926的抗缺氧活性均高于紅景天苷。
關(guān)鍵詞:苯丙烯類; 紅景天苷; 合成; 內(nèi)皮細胞; 抗缺氧活性
紅景天是目前應(yīng)用較為普遍的抗高原反應(yīng)植物藥。紅景天苷(Chart 1)是紅景天的主要活性成分,具有抗缺氧、抗疲勞、抗腫瘤、抗衰老、抗病毒等廣泛的生物活性[1-5]。但由于合成困難[6]、穩(wěn)定性差[7]和生物利用度低[8]等缺點限制了其臨床應(yīng)用。
為了獲得活性高且便于合成的紅景天苷類似物,本課題組曾考察了糖基、苯環(huán)側(cè)鏈及糖苷鍵對化合物抗缺氧活性的影響[9]。研究發(fā)現(xiàn),糖基類型對該類化合物活性影響不大;將紅景天苷雙碳側(cè)鏈縮短為一碳側(cè)鏈時,化合物的抗缺氧活性無明顯影響;當將分子中的氧苷鍵以生物電子等排體氮苷鍵置換時,化合物的抗缺氧活性普遍得到改善;此外苯環(huán)上存在給電子取代基時也有助于增強化合物活性[9]。Menezes J C等[10]報道取代肉桂酸酯類化合物具有較好的抗氧化和清除自由基活性,可能是因為結(jié)構(gòu)中存在羥基肉桂酸片段。因此,本研究以丙烯側(cè)鏈替代紅景天苷結(jié)構(gòu)中的雙碳側(cè)鏈,設(shè)計并合成了一系列苯丙烯類葡萄糖氧苷,期望得到抗缺氧活性更好且易于合成的化合物。
本文以取代苯甲醛(1a~1t)為原料,通過Knoevenagel縮合、酯化反應(yīng)和LiAlH4還原制得苯丙烯醇衍生物(3a~3t);以取代肉桂醛(1u~1x)為原料,經(jīng)NaBH4還原制得苯丙烯醇衍生物(3u~3x); 3a~3x與全乙?;宕咸烟?4, Chart 1)經(jīng)Koenigs-Knorr偶聯(lián)反應(yīng)及MeONa/MeOH體系脫除乙酰保護基反應(yīng),合成了24個苯丙烯類葡萄糖氧苷(5a~5x, Scheme 1),其中5c, 5f~5x為新化合物。
同時,為了比較苯環(huán)側(cè)鏈的改變對抗缺氧活性的影響,以4-羥基苯甲醛為原料,按文獻[9]方法經(jīng)羥基乙?;Wo反應(yīng),NaBH4還原反應(yīng),成苷反應(yīng)及脫乙?;磻?yīng)制得側(cè)鏈為一碳的葡萄糖氧苷(5y, Chart 2);以4-羥基苯丙酸為原料,經(jīng)酯化反應(yīng)[11]、羥基芐基保護反應(yīng)[12]、還原反應(yīng)[13]、成苷反應(yīng)、脫乙?;磻?yīng)及脫芐基保護反應(yīng)[14]等6步反應(yīng)制得側(cè)鏈為飽和三碳鏈的葡萄糖氧苷(5z,Chart 2)。所得26個化合物的結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR和ESI-MS表征。并以內(nèi)皮細胞(EA.hy 926)為靶細胞建立細胞缺氧模型,采用MTT法檢測細胞代謝活力,測定了5a~5z的抗缺氧活性。
Chart 2
CompabcdefghR2-OMe3-OMe2-Cl3,4-2OMe4-OMe4-OEt3-OMe,4-OEt3,4-2OEtCompijklmnopR4-OBn2,3-2OMe2-OEt,3-OMe2-OMe,5-Br2-OEt,5-Br2,4-2OMe2,4-2OEt3,4-二氧亞甲基CompqrstuvwxR2,3,4-3OMe2-OMe,5-Cl2-OEt,5-Cl4-OHH2-Br4-NO24-F
Scheme 1
1實驗部分
1.1儀器與試劑
X-5型顯微熔點儀(溫度未校正);Bruker AVANCE 400 MHz型核磁共振儀;Bruker Maxis型質(zhì)譜儀;Thermo Scientific 3111型CO2培養(yǎng)箱;Bio-Rad 680型全波長酶標儀;TS100型倒置相差顯微鏡。
1a~1x,天津希恩思化學(xué)試劑有限公司;柱層析硅膠(100~200目),GF254硅膠板,山東青島海洋化工公司;人臍靜脈內(nèi)皮細胞株(EA.hy926),中國科學(xué)院細胞庫;其余所用試劑均為色譜純或分析純。
1.2合成
(1) 2a~2t的合成(以2a為例)
在反應(yīng)瓶中加入2-甲氧基苯甲醛(1a)2.72 g(20 mmol)和DMF 20 mL,攪拌使其溶解;加入丙二酸6.24 g(60 mmol),二甲氨基吡啶(DMAP)0.25 g及哌啶1 mL,緩慢升溫至65 ℃,反應(yīng)12 h(TLC監(jiān)測)。反應(yīng)液冷卻至室溫,倒入冰水(200 mL)中,用稀鹽酸調(diào)至pH 3,析出白色絮狀固體。減壓抽濾,濾餅用冰水(100 mL)反復(fù)洗滌,干燥得白色固體2-甲氧基苯丙烯酸(2a),收率73%。
用類似方法合成類白色固體2b~2t,收率70%~80%。
(2) 3a~3t的合成(以3a為例)
在反應(yīng)瓶中加入2a 2.68 g(15 mmol)和無水甲醇20 mL,攪拌使其溶解;于-5 ℃緩慢滴加二氯亞砜5 mL,滴畢,于室溫反應(yīng)30 min;于30 ℃(浴溫)反應(yīng)2 h(TLC監(jiān)測)。減壓蒸除溶劑及過量的二氯亞砜,加入無水THF 20 mL,降溫至-40 ℃,緩慢加入LiAlH40.76 g(20 mmol),加畢,N2保護下同溫反應(yīng)2 h(TLC監(jiān)測)。緩慢滴加冰水(0.76 mL)淬滅過量的LiAlH4,依次加入10%NaOH溶液0.76 mL和冰水2.28 mL,緩慢升溫至0 ℃;加入無水硫酸鎂2 g,反應(yīng)30 min。用硅藻土減壓助濾,濾餅用乙酸乙酯反復(fù)洗滌;濾液中加入蒸餾水200 mL,用乙酸乙酯(3×200 mL)萃取,合并有機相,依次用飽和食鹽水和蒸餾水洗滌,無水硫酸鎂干燥,減壓蒸除溶劑得淡黃色油狀液體3a,收率82%。
用類似方法合成淡黃色油狀液體3b~3t,收率75%~85%。
(3) 3u~3x的合成通法(以3u為例)
在反應(yīng)瓶中加入反式肉桂醛(1u)0.79 g(6 mmol)和無水甲醇10 mL,降溫至0 ℃,緩慢加入NaBH40.34 g(9 mmol),加畢,反應(yīng)2 h(TLC監(jiān)測)。傾入冰水(200 mL)中,用稀鹽酸調(diào)至pH<7,用乙酸乙酯(3×200 mL)萃取,合并有機相,依次用飽和食鹽水和蒸餾水洗滌,無水硫酸鎂干燥,減壓除去溶劑得淡黃色油狀物,真空干燥得粗品3u(直接用于下一步)。
用類似方法合成淡黃色油狀液體3u~3x。
(4) 5a~5x的合成(以5a為例)
在反應(yīng)瓶中加入3a 0.66 g(4 mmol)和無水二氯甲烷10 mL,攪拌使其溶解;依次加入4 2.05 g(5 mmol)和4?分子篩2 g,于室溫反應(yīng)30 min。加入碳酸銀1.38 g, N2保護下于室溫反應(yīng)20 h(TLC監(jiān)測)。用硅藻土減壓助濾,濾餅用二氯甲烷反復(fù)洗滌;合并濾液和洗液,減壓蒸除溶劑得黃色油狀物A。
將A溶于無水甲醇10 mL中,加入甲醇鈉0.1 g(1.85 mmol),于室溫反應(yīng)30 min(TLC監(jiān)測)。用稀鹽酸調(diào)至pH 7,減壓蒸除溶劑后經(jīng)硅膠柱(100~200目)色譜[梯度洗脫劑:V(二氯甲烷) ∶V(甲醇)=30 ∶1~20 ∶1]純化得白色固體5a。
用類似方法合成白色固體5b~5x。
(E)-3-(2-甲氧基苯基)-2-丙烯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(5a): 收率30%, m.p.110.3~113.7 ℃;1H NMRδ: 2.95~3.21(m, 4H), 3.41~3.50(m, 1H), 3.63~3.73(m, 1H), 3.80(s, 3H), 4.16~4.24(m, 2H), 4.44~4.87(m, 4H), 5.01(d,J=5.2 Hz, 1H), 6.28~6.37(m, 1H), 6.84(d,J=16.0 Hz, 1H), 6.92(t,J=14.8 Hz, 1H), 7.00(d,J=8.4 Hz, 1H), 7.25(t,J=5.7 Hz, 1H), 7.46(d,J=7.6 Hz, 1H); ESI-MSm/z: 349.2{[M+Na]+}。
(E)-3-(3-甲氧基苯基)-2-丙烯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(5b): 收率33%, m.p.117.5~119.5 ℃;1H NMRδ: 2.98~3.17(m, 4H), 3.42~3.47(m, 1H), 3.64~3.70(m, 1H), 3.76(s, 3H), 4.13~4.28(m, 2H), 4.40~4.91(m, 4H), 5.03(d,J=5.2 Hz, 1H), 6.30~6.45(m, 1H), 6.63(d,J=16.0 Hz, 1H), 6.82(dd,J=7.2 Hz, 2.4 Hz, 1H), 7.00(t,J= 5.4 Hz, 2H), 7.24(t,J=7.8 Hz, 1H); ESI-MSm/z: 349.3{[M+Na]+}。
(E)-3-(2-氯苯基)-2-丙烯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(5c): 收率28%, m.p.124.6~125.7 ℃;1H NMRδ: 2.88~3.01(m, 4H), 3.45~3.81(m, 2H), 4.12~4.94(m, 4H), 4.17~4.31(m, 2H), 5.02(d,J=5.2 Hz, 1H), 6.28~6.47(m, 1H), 6.96(d,J=16.0 Hz, 1H), 7.32~7.36(m, 2H), 7.58(d,J=7.2 Hz, 1H), 7.70(dd,J=7.6 Hz, 1.7 Hz, 1H); ESI-MSm/z: 355.2{[M+Na]+}。
(E)-3-(3,4-二甲氧基苯基)-2-丙烯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(5d): 收率34%, m.p.107.3~110.3 ℃;1H NMRδ: 2.95~3.21(m, 4H), 3.45~3.72(m, 2H),3.75(s, 3H), 3.78(s, 3H), 4.15~4.24(m, 2H), 4.50~4.94(m, 4H), 5.05(d,J=4.8 Hz, 1H), 6.25~6.30(m, 1H), 6.59(d,J=15.6 Hz, 1H), 6.92(m, 2H), 7.06(s, 1H); ESI-MSm/z: 379.3{[M+Na]+}。
(E)-3-(4-甲氧基苯基)-2-丙烯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(5e): 收率29%, m.p.102.1~105.4 ℃;1H NMRδ: 2.96~3.20(m, 4H), 3.42~3.50(m, 1H), 3.64~3.72(m, 1H), 3.75(s, 3H), 3.90~4.33(m, 2H), 4.38~4.90(m, 4H), 5.03(d,J=4.8 Hz, 1H), 6.15~6.25(m, 1H), 6.60(d,J=16.0 Hz, 1H), 6.90(d,J=8.0 Hz, 2H), 7.38(d,J=8.4 Hz, 2H); ESI-MSm/z: 349.2{[M+Na]+}。
(E)-3-(2-乙氧基苯基)-2-丙烯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(5f): 收率25%, m.p.127.9~130.1 ℃;1H NMRδ: 1.32(t,J=4.6 Hz, 3H), 2.96~3.18(m, 4H), 3.40~3.51(m, 1H), 3.62~3.75(m, 1H), 3.97~4.07(m, 2H), 4.14~4.24(m, 2H), 4.38~4.87(m, 4H), 5.02(d,J=5.8 Hz, 1H), 6.09~6.28(m, 1H), 6.59(d,J=16.0 Hz, 1H), 6.88(d,J=8.4 Hz, 2H), 7.36(d,J=8.4 Hz, 2H) ; ESI-MSm/z: 363.2{[M+Na]+}。
(E)-3-(3-甲氧基-4-乙氧基苯基)-2-丙烯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(5g): 收率20%, m.p.128.1~130.2 ℃;1H NMRδ: 1.31(t,J=4.7 Hz, 3H), 2.96~3.13(m, 4H), 3.42~3.47(m, 1H), 3.69(d,J=11.4 Hz, 1H), 3.78(s, 3H), 3.93~4.02(m, 2H), 4.14~4.25(m, 2H), 6.17~6.32(m, 1H), 6.57(d,J=14.0 Hz, 1H), 6.90(q,J=8.4 Hz, 2H), 7.06(s, 1H); ESI-MSm/z: 393.3{[M+Na]+}。
(E)-3-(3,4-二乙氧基苯基)-2-丙烯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(5h): 收率23%, m.p.120.6~124.5 ℃;1H NMRδ: 1.21~1.36(m, 6H), 2.97~3.18(m, 4H), 3.44~3.49(m, 1H), 3.69(d,J=11.6 Hz, 1H), 3.92~4.10(m, 4H), 4.13~4.25(m, 2H), 6.22(dt,J=15.9 Hz, 6.0 Hz, 1H), 6.55(d,J=16.0 Hz, 1H), 6.79~6.96(m, 2H), 7.04(s, 1H); ESI-MSm/z: 407.2{[M+Na]+}。
(E)-3-(4-芐氧基苯基)-2-丙烯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(5i): 收率30%, m.p.128.7~129.9 ℃;1H NMRδ: 2.96~3.18(m, 4H), 3.45(dt,J=11.5 Hz, 5.6 Hz, 1H), 3.66~3.72(m, 1H), 4.12~4.26(m, 2H), 4.40~4.95(m, 4H), 5.06(d,J=4.8 Hz, 1H), 5.11(s, 2H), 6.21(dt,J=16.0 Hz, 6.0 Hz, 1H), 6.60(d,J=16.0 Hz, 1H), 6.98(d,J=8.4 Hz, 2H), 7.31~7.36(m, 7H); ESI-MSm/z: 425.3{[M+Na]+}。
(E)-3-(2,3-二甲氧基苯基)-2-丙烯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(5j): 收率34%, m.p.131.7~133.8 ℃;1H NMRδ: 2.99~3.17(m, 4H), 3.45(dd,J=11.2 Hz, 5.3 Hz, 1H), 3.63~3.69(m, 1H), 3.70(s, 3H), 3.80(s, 3H), 4.24(dd,J=12.6 Hz, 7.0 Hz, 2H), 4.42~4.96(m, 4H), 5.09(d,J=4.8 Hz, 1H), 6.35(dt,J=16.1 Hz, 5.9 Hz, 1H), 6.86(d,J=16.0 Hz, 1H), 6.95(d,J=9.2 Hz, 1H), 7.04(t,J=6.7 Hz, 1H), 7.14(d,J=8.8 Hz, 1H); ESI-MSm/z: 379.2{[M+Na]+}。
(E)-3-(3-甲氧基-2-乙氧基苯基)-2-丙烯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(5k): 收率31%, m.p.114.2~116.0 ℃;1H NMRδ: 1.28(t,J=4.7 Hz, 3H), 2.97~3.19(m, 4H), 3.41~3.50(m, 1H), 3.64~3.73(m, 1H), 3.78(s, 3H), 3.91(q,J=7.0 Hz, 2H), 4.24(dd,J=12.2 Hz, 7.1 Hz, 2H), 4.42~4.96(m, 4H), 5.08(d,J=4.8 Hz, 1H), 6.34(dt,J=16.1 Hz, 6.0 Hz, 1H), 6.87(d,J=16.4 Hz, 1H), 6.94(dd,J=8.4 Hz, 1.2 Hz, 1H), 7.02(t,J=5.3 Hz, 1H), 7.14(dd,J=9.2 Hz, 1.2 Hz, 1H); ESI-MSm/z: 393.2{[M+Na]+}。
(E)-3-(2-甲氧基-5-溴苯基)-2-丙烯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(5l): 收率21%, m.p.115.8~117.4 ℃;1H NMRδ: 3.03~3.10(m, 4H), 3.44~3.68(m, 2H), 3.68(s, 3H), 4.21(t,J=8.5 Hz, 2H), 6.28~6.50(m, 1H), 6.80(d,J=15.2 Hz, 1H), 7.29~7.64(m, 3H); ESI-MSm/z: 443.1{[M+K]+}。
(E)-3-(2-乙氧基-5-溴苯基)-2-丙烯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(5m): 收率33%, m.p.122.1~125.3 ℃;1H NMRδ: 2.09(t,J=10.2 Hz, 3H), 3.03~3.11(m, 4H), 3.43~3.45(m, 1H), 3.67~3.69(m, 1H), 3.79~3.81(m, 2H), 4.18~4.25(m, 2H), 4.34~4.90(m, 4H), 6.28~6.46(m, 1H), 6.78(d,J=16.4 Hz, 1H), 6.99~7.62(m, 3H); ESI-MSm/z: 441.2{[M+Na]+}。
(E)-3-(2,4-二甲氧基苯基)-2-丙烯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(5n): 收率35%, m.p.99.3~111.9 ℃;1H NMRδ: 2.98~3.15(m, 4H), 3.40~3.46(m, 1H), 3.69~3.72(m, 1H), 3.77(s, 3H), 3.80(s, 3H), 4.10~4.26(m, 2H), 4.39~4.94(m, 4H), 5.05(d,J=5.2 Hz, 1H), 6.15~6.24(m, 1H), 6.52(d,J=15.0 Hz, 1H), 6.55(d,J=2.0 Hz, 1H), 6.74(d,J=16.0 Hz, 1H), 7.39(d,J=8.8 Hz, 1H); ESI-MSm/z: 379.2{[M+Na]+}。
(E)-3-(2,4-二乙氧基苯基)-2-丙烯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(5o): 收率30%, m.p.108.9~120.7 ℃;1H NMRδ: 1.31~1.35(m, 6H), 3.00~3.15(m, 4H), 3.43~3.48(m, 1H), 3.65~3.71(m, 1H), 4.00~4.05(m, 4H), 4.11~4.24(m, 2H), 4.37~4.94(m, 4H), 5.04(d,J=5.2 Hz, 1H), 6.16~6.24(m, 1H), 6.45(d,J=14.0 Hz, 1H), 6.51(d,J=2.0 Hz, 1H), 6.74(d,J=16.0 Hz, 1H), 7.37(d,J=8.4 Hz, 1H); ESI-MSm/z: 407.3{[M+Na]+}。
(E)-3-(3,4-二亞甲氧基苯基)-2-丙烯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(5p): 收率35%, m.p.112.6~114.8 ℃;1H NMRδ: 2.98~3.16(m, 4H), 3.45(dt,J=11.6 Hz, 5.7 Hz, 1H), 3.65~3.72(m, 1H), 4.13~4.22(m, 2H), 4.40~4.96(m, 4H), 5.06(d,J=4.9 Hz, 1H), 6.01(s, 2H), 6.22(dt,J=15.9 Hz, 6.0 Hz, 1H), 6.58(d,J=16.0 Hz, 1H), 6.87(s, 2H), 7.11(s, 1H); ESI-MSm/z: 363.2{[M+Na]+}。
(E)-3-(2,3,4-三甲氧基苯基)-2-丙烯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(5q): 收率30%, m.p.113.5~117.9 ℃;1H NMRδ: 2.95~3.17(m, 4H), 3.45(dt,J=11.5 Hz, 5.6 Hz, 1H), 3.69(dd,J=10.8 Hz, 6.6 Hz, 1H), 3.74(s, 3H), 3.75(s, 3H), 3.80(s, 3H), 4.21~4.27(m, 2H), 4.41~4.95(m, 4H), 5.07(d,J=5.2 Hz, 1H), 6.24(dt,J=16.1 Hz, 6.1 Hz, 1H), 6.74(d,J=16.0 Hz, 1H), 6.81(d,J=8.8 Hz, 1H), 7.23(d,J=8.4 Hz, 1H); ESI-MSm/z: 409.2{[M+Na]+}。
(E)-3-(2-甲氧基-5-氯苯基)-2-丙烯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(5r): 收率34%, m.p.129.1~135.2 ℃;1H NMRδ: 3.03~3.19(m, 4H), 3.43~3.47(m, 1H), 3.68(dd,J=11.4 Hz, 5.9 Hz, 1H), 3.81(s, 3H), 4.20(dd,J=11.0 Hz, 7.0 Hz, 2H), 4.42~4.96(m, 4H), 5.07(d,J=5.2 Hz, 1H), 6.42(dt,J=16.1 Hz, 5.8 Hz, 1H), 6.80(d,J=16.0 Hz, 1H), 7.03(d,J=8.8 Hz, 1H), 7.28(dd,J=8.8 Hz, 2.4 Hz, 1H), 7.50(d,J=2.8 Hz, 1H); ESI-MSm/z: 383.2{[M+Na]+}。
(E)-3-(2-乙氧基-5-氯苯基)-2-丙烯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(5s): 收率30%, m.p.112.9~114.1 ℃;1H NMRδ: 1.35(t,J=4.7 Hz, 3H), 3.02~3.19(m, 4H), 3.43~3.48(m, 1H), 3.68(dt,J=13.4 Hz, 6.8 Hz, 1H), 4.02~4.08(m, 2H), 4.16~4.27(m, 2H), 4.41~4.96(m, 4H), 5.05(d,J=5.2 Hz, 1H), 6.43(dt,J=16.1 Hz, 5.8 Hz, 1H), 6.82(d,J=16.0 Hz, 1H), 7.01(d,J=8.8 Hz, 1H), 7.24(dd,J=11.2 Hz, 2.4 Hz, 1H), 7.50(d,J=2.8 Hz, 1H); ESI-MSm/z: 397.2{[M+Na]+}。
(E)-3-(4-羥基苯基)-2-丙烯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(5t): 收率36%, m.p.115.0~116.3 ℃;1H NMRδ: 3.02~3.19(m, 4H), 3.45(dt,J=11.4 Hz, 5.6 Hz, 1H), 3.64~3.71(m, 2H), 4.12~4.21(m, 2H), 4.36~4.95(m, 4H), 5.05(d,J=5.2 Hz, 1H), 6.12(dt,J=16.0 Hz, 6.1 Hz, 1H), 6.53(d,J=16 Hz, 1H), 6.71(d,J=8.8 Hz, 2H), 7.26(d,J=8.4 Hz, 2H), 9.51(s, 1H); ESI-MSm/z: 335.2{[M+Na]+}。
(E)-3-苯基-2-丙烯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(5u): 收率27%, m.p.124.3~125.2 ℃;1H NMRδ: 3.05~3.19(m, 4H), 3.44~3.48(m, 1H), 3.65~3.71(m, 1H), 4.18~4.26(m, 2H), 4.47~4.91(m, 4H), 5.04(d,J=4.8 Hz, 1H), 6.36(dt,J=16.0 Hz, 5.8 Hz, 1H), 6.67(d,J=16.0 Hz, 1H), 7.25(dd,J=7.2 Hz, 3.2 Hz, 1H), 7.34(t,J=5.1 Hz, 2H), 7.44(d,J=7.6 Hz, 2H); ESI-MSm/z: 319.3{[M+Na]+}。
(E)-3-(2-溴苯基)-2-丙烯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(5v): 收率42%, m.p.134.2~137.4 ℃;1H NMRδ: 3.01~3.19(m, 4H), 3.47(dd,J=11.6 Hz, 5.5 Hz, 1H), 3.70(d,J=11.4 Hz, 1H), 4.22~4.31(m, 2H), 4.45~4.77(m, 4H), 5.10(d,J=5.2 Hz, 1H), 6.39(dt,J=15.9 Hz, 5.7 Hz, 1H), 6.90(d,J=16.0 Hz, 1H), 7.22(t,J=8.8 Hz, 1H), 7.38(t,J=7.2 Hz, 1H), 7.62(dd,J=7.2 Hz, 0.8 Hz, 1H), 7.68(dd,J=9.2 Hz, 1.2 Hz, 1H); ESI-MSm/z: 398.3{[M+Na]+}。
(E)-3-(4-硝基苯基)-2-丙烯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(5w): 收率39%, m.p.94.8~100.3 ℃;1H NMRδ: 3.03~3.19(m, 4H), 3.43~3.48(m, 1H), 3.68(dt,J=15.0 Hz, 7.5 Hz, 1H), 4.23(d,J=8.0 Hz, 1H), 4.20~4.32(m, 2H), 4.54(t,J=6.0 Hz, 1H), 4.93(d,J=5.2 Hz, 1H), 4.98(d,J=4.4 Hz, 1H), 5.13(d,J=4.8 Hz, 1H), 6.67(dt,J=15.3 Hz, 4.8 Hz, 1H), 6.86(d,J=16.0 Hz, 1H), 7.72(d,J=8.8 Hz, 2H), 8.20(d,J=8.4 Hz, 2H); ESI-MSm/z: 364.2{[M+Na]+}。
(E)-3-(4-氟苯基)-2-丙烯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(5x): 收率38%, m.p.101.9~105.2 ℃;1H NMRδ: 3.00~3.18(m, 4H), 3.46~3.71(m, 2H), 4.23~4.30(m, 2H), 4.41~4.75(m, 4H), 5.01(d,J=5.2 Hz, 1H), 6.33~6.42(m, 1H), 6.67(d,J=16.0 Hz, 1H), 7.17(t,J=8.8 Hz, 2H), 7.50(t,J=8.8 Hz, 2H); ESI-MSm/z: 337.3{[M+Na]+}。
2-(4-羥基苯基)甲基-β-D-吡喃葡萄糖苷(5y): 收率32%, m.p.96.3~100.1 ℃;1H NMRδ: 3.01~3.17(m, 4H), 3.37(s, 2H), 3.43~3.51(m, 1H), 3.70(dd,J=11.4 Hz, 5.3 Hz, 1H), 4.18(d,J=7.6 Hz, 1H), 4.53(t,J=5.2 Hz, 1H), 4.70(d,J=11.6 Hz, 1H), 4.94(dd,J=14.4 Hz, 4.4 Hz, 1H), 5.03(d,J=4.8 Hz, 1H), 6.73(d,J=8.4 Hz, 2H), 7.17(d,J=8.4 Hz, 2H), 9.37(s, 1H); ESI-MSm/z: 309.1{[M+Na]+}。
3-(4-羥基苯基)丙基-β-D-吡喃葡萄糖苷(5z): 收率37%, m.p.109.4~112.3 ℃;1H NMRδ: 1.64~1.84(m, 2H), 2.52(t,J=7.6 Hz, 2H), 2.90~3.15(m, 4H), 3.39~3.44(m, 1H), 3.65(dt,J=17.2 Hz, 9.4 Hz, 1H), 3.70~3.80(m, 1H), 4.10(d,J=8.0 Hz, 1H), 4.47(t,J=6.0 Hz, 1H), 4.90(d,J=4.4 Hz, 1H), 4.93(d,J=4.4 Hz, 1H), 5.00(d,J=4.8 Hz, 1H), 6.65(d,J=8.4 Hz, 2H), 7.00(d,J=8.4 Hz, 2H), 9.12(s, 1H); ESI-MSm/z: 337.3{[M+Na]+}。
1.3抗缺氧活性測定
取對數(shù)生長期的內(nèi)皮細胞用胰酶消化并計數(shù),調(diào)整細胞濃度(c)為5.0×104個·mL-1,在96孔培養(yǎng)板中每孔接種200 μL,在5%CO2環(huán)境下于37 ℃培養(yǎng)24 h。以高糖無血清DMEM代替正常培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng)24 h。將細胞隨機分為正常對照組、紅景天苷對照組(c1.0×10-6mol·L-1),同時設(shè)置缺氧模型組(不加藥物,加等量的溶媒)、待測化合物組(c1.0×10-6mol·L-1),每組設(shè)6個復(fù)孔。除正常對照組外其它各組均以D-Hank’s液替代培養(yǎng)基,置于混合氣體(5%CO2+95%N2)培養(yǎng)箱中,于37 ℃培養(yǎng)2 h,正常對照組在5%CO2培養(yǎng)箱中于37 ℃同步培養(yǎng)2 h。
在缺氧培養(yǎng)結(jié)束后,每孔加入20 μL新配制的MTT溶液,在5%CO2環(huán)境下于37 ℃培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)4 h。棄去上清液,每孔加入150 μL DMSO使細胞內(nèi)藍紫色結(jié)晶充分溶解,用酶標儀測定各孔在波長492 nm處的OD值。
2結(jié)果與討論
2.1合成
苯丙烯酸衍生物通常彩用Knoevenagel[11]反應(yīng)合成制得。該方法以取代苯甲醛、丙二酸為原料,吡啶為反應(yīng)溶劑,由哌啶催化合成苯丙烯類衍生物。所用吡啶的毒性較大,且反應(yīng)需要高溫回流,對一些含有活潑基團的底物并不適用[12]。Mcnulty J[13]和李娟[14]課題組分別采用超聲波和堿性離子液體促進Knoevenagel反應(yīng)的發(fā)生。也有采用新型催化劑如聚丙烯腈纖維[15]、相轉(zhuǎn)移催化劑[16]等來改進反應(yīng)條件的,但是這些催化劑大多較昂貴,且合成困難。
本文在合成3a~3t的路線中,避免了使用毒性較大的吡啶,以DMF為反應(yīng)溶劑,DMAP聯(lián)合哌啶為催化劑,于65 ℃反應(yīng),以較高收率合成苯環(huán)上有不同取代基的苯丙烯酸衍生物3a~3t;接著通過酯化、還原得到苯丙烯醇衍生物(5a~5t)。在合成3u~3x的路線中,由取代肉桂醛經(jīng)還原反應(yīng)一步制得苯丙烯醇衍生物;后者再與4通過Koenigs-Knorr偶聯(lián)得到乙?;奖╊愄擒栈衔?,最后脫去糖基的乙酰保護基,即得5a~5x。
1a~1t較為易得,且價格低廉,但反應(yīng)路線較為繁瑣。1u~1x通過一步反應(yīng)即可得3u~3x,操作簡便,但1u~1x不易得到。
2.2抗缺氧活性
5的抗缺氧活性結(jié)果見表1。由表1可見,與正常對照組比較,缺氧模型組細胞代謝活力顯著降低,經(jīng)5b, 5e, 5g, 5p, 5q, 5s, 5t和5y干預(yù)后,細胞在缺氧狀態(tài)下的代謝活力均高于紅景天苷組,具有統(tǒng)計學(xué)差異。其中,苯環(huán)均為4-羥基取代但側(cè)鏈分別為丙烯基(5t)、一碳(5y)及三碳(5z)的三個化合物的抗缺氧活性均高于紅景天苷,且5t的活性最強。這表明側(cè)鏈縮短或延長一個碳不降低化合物的抗缺氧活性,但側(cè)鏈為丙烯基時可能會提高其活性。
由表1還可見,5a, 5b, 5d, 5e和5p較紅景天苷的OD值升高,增長比例分別為1.9%, 21.5%,12.5%, 16.6%和33.5%。由此可見,苯環(huán)上3-位和4-位引入甲氧基能夠增強該類化合物的抗缺氧活性。
表1 化合物的抗缺氧活性
#與缺氧模型組相比,P<0.05;*與紅景天苷相比,P<0.05。
3結(jié)論
以苯丙烯醇衍生物為關(guān)鍵中間體,與溴代糖通過Koenigs-Knorr偶聯(lián)偶聯(lián)反應(yīng)及脫乙?;Wo,合成了24個苯丙烯類葡萄糖氧苷。該合成方法具有條件溫和,反應(yīng)時間短,后處理簡單且收率較高的優(yōu)點。
抗缺氧活性研究結(jié)果顯示,細胞在缺氧狀態(tài)下,5b, 5e, 5g, 5p, 5q, 5s, 5t和5y處理的細胞的代謝活力均高于同濃度紅景天苷組。其構(gòu)效關(guān)系和進一步的抗缺氧活性研究正在進行中。
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Synthesis of Benzene PropyleneO-Glycosides and Their Anti-hypoxic Activities
MA Chen1,2a,ZHANG Wen-bin1,2a,LI Xia2a,LI Ling-zhi2a,2b*,WU Yu-qiang1,2a,ZHANG Yong-liang2b,GE Xiao-jian2a,3
(1. College of Pharmacy, Tianjin Medical University, Tianjin 300070, China; a. Pharmaceutical Chemistry Lab;b. Tianjin Key Laboratory for Prevention and Control of Occupational and Environmental Hazard,2. Logistics University of Chinese People’s Armed Police Forces, Tianjin 300309, China;3. College of Pharmacy, Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 300193, China)
Abstract:Twenty four benzene propylene O-glycosides(5a~5x) were designed and synthesized by Koenigs-Knorr reaction of 3-phenyl-2-propen-1-ol derivatives (3a~3x) with bromo acetyl glucose and deacetylation. 3a~3x were prepared by two methods. 3a~3t were prepared by Knoevenagel condensation, esterification, and reduction from substituted benzaldehyde. And 3u~3x were prepared by reduction from cinnamic aldehyde derivatives. 5c, 5f~5x were new compounds. The structures were characterized by1H NMR and ESI-MS. The anti-hypoxic activities of 5 on hypoxia exposure endothelial cells(EA.hy926) were evaluated by MTT assays. The results indicated that 5b, 5e, 5g, 5p, 5q, 5s, 5t and 5y exhibited better anti-hypoxic activity than salidroside.
Keywords:benzenepropylene; salidroside; synthesis; endothelial cell; anti-hypoxia activity
中圖分類號:O629.13; R914.5
文獻標志碼:A
DOI:10.15952/j.cnki.cjsc.1005-1511.2016.03.15374
作者簡介:馬臣(1989-),男,回族,山東德州人,碩士研究生,主要從事藥物合成的研究。 E-mail: 349878267@qq.com通信聯(lián)系人: 李靈芝,教授,博士生導(dǎo)師, E-mail: 13682196000@163.com
基金項目:國家自然科學(xué)基金資助項目(81471823); 天津市重點基金項目(12JCZDJC34700); 武警后勤學(xué)院科研創(chuàng)新團隊項目(WHTD210303)
收稿日期:2015-11-09