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Nigrasin I(1)是课题组前期从我国的桑科植物黑桑(Morus nigra Linn)中分离得到的异戊烯基黄酮类化合物。前期的体外药理活性研究显示,该化合物具有显著的促进脂肪细胞分化、增加Glut4蛋白表达量而增加胰岛素敏感性和促进葡萄糖转运的作用,同时还具有抑制胰脂肪酶的活性,作为双靶标活性化合物,极具潜力发展成为抗2型糖尿病并具有减肥作用的候选药物。Nigrasin I在黑桑中含量极少(仅为10-6),这给后期的生物活性研究带来困难。经查阅文献,未见其全合成的相关报道。 本文进行了Nigrasin I的全合成及其类似物的合成研究。一方面为Nigrasin I生物活性的进一步研究奠定物质基础、解决Nigrasin I的资源问题,另一方面通过其类似物的合成可初步探讨构效关系规律,因此本课题的研究不仅对发展异戊烯基黄酮类天然产物的合成方法学、而且对寻找具有多靶标作用的抗代谢性疾病药物具有重要的学术意义和研究价值。通过三条合成路线的摸索,最终以廉价易得的2,4,6-三羟基苯乙酮为原料,经过11步反应,首次建立了Nigrasin I的全合成路线,总收率为22%。与此同时,利用该路线的关键中间体,以21%的总收率首次建立了另一生物活性天然产物Kuwanon C的全合成路线。在合成研究过程中,改进并建立了一些反应如Claisen重排和脱苄基全新条件,从而大大提高了合成的效率。这些工作对于天然异戊烯基黄酮类化合物的开发和利用具有重要价值。全文共合成未见文献报道的新化合物42个,均经波谱鉴定结构,其中目标化合物的类似物36个,可供生物活性测定。在探索Nigrasin I合成路线过程中,早期获得的一些关键中间体和结构类似物的部分生物活性数据已返回,包括对蛋白酪氨酸磷酸酶PTP1B抑制活性及NF-κB信号途径抑制活性。对蛋白酪氨酸磷酸酶PTP1 B抑制活性的测试结果显示,该批化合物均表现出了与阳性药齐墩果酸相当或更好的抑制活性。 本研究通过比较得出以下初步构效关系信息:⑴黄酮母核8-位2-甲基-3-丁烯-2-基侧链的存在对活性的提高是有利的;⑵黄酮母核3-位3-甲基-2-丁烯-1-基侧链的存在与否,对活性影响不大;⑶黄酮母核7-位羟基裸露时对活性的提高更为有利;⑷黄酮母核B环上两个羟基被保护时对抑制活性的提高是有利的,并且大基团(如苄基、苯甲酰基)比小基团(如甲基、乙酰基)对活性的提高更为有利。对NF-κB信号途径抑制活性的测试结果显示,只有化合物91和64表现出了一定的活性,其余化合物均无明显的抑制活性。据此可以得出以下初步构效关系信息:黄酮母核7-位羟基上的异戊烯基边链是化合物表现出活性所必须的,8-位和3-位侧链的存在与否对活性没有影响。另外,对于促进脂肪细胞分化活性和胰脂肪酶抑制活性的测试还在进行中。以上构效关系结果对该系列化合物的进一步研究具有一定的指导意义。