4′-β-葡萄糖凯诺内酯苷类似物的合成

来源 :湖南师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:aaatzh
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癌症是威胁人类生命健康的重大疾病之一,用于癌症治疗的药物主要来源于天然产物提取和人工合成。因植物资源短缺,所以天然抗癌产物的人工合成是解决这一问题的有效途径。4′-β-葡萄糖凯诺内酯苷是从箭毒木中提取的手性化合物,研究发现其对肿瘤细胞表现出良好的细胞毒活性,但因植物资源枯竭,且在箭毒木中含量极低。因此,化学合成4′-β-葡萄糖凯诺内酯苷具有重要意义。本论文采用双键环氧化-酸性开环和锇酸钾氧化双键两种策略,构建凯诺内酯结构中手性邻二醇结构单元;再对邻二醇区域选择性保护获得一个羟基(3′S/3′R)保护、另一个游离羟基(4′R/4′S)为糖苷化受体8b,9a和一个羟基(4′R/4′S)保护、另一个游离羟基(3′S/3′R)为糖苷化受体8c。同样,采用双键环氧化-路易斯酸催化卞醇开环策略,亦合成得到上述一个羟基(3′S/3′R)保护、另一个游离羟基(4′R/4′S)为糖苷化受体9a。以具有邻基参与效应的2,3,4,6-四-O-乙酰基-α-D-吡喃葡萄糖三氯酰亚胺酯为糖苷化供体,与糖苷化受体反应,高区域选择性、高立体选择性地合成互为非对映关系的4′-β-葡萄糖凯诺内酯苷类似物1a(3′S,4′R)与1a’(3′R,4′S)、1b(3′R,4′R)与1b’(3′S,4′S)、1c(3′S,4′S)与1c’(3′R,4′R)。4′-β-葡萄糖凯诺内酯苷非对映体类似物1a(3′S,4′R)与1a’(3′R,4′S)的合成及其结构表征。以7-羟基香豆素和3-氯-3-甲基-1-丁炔为原料,反应合成邪蒿素4。间氯过氧苯甲酸将邪蒿素的双键氧化形成环氧化合物5。再采用两种不同的方案对环氧化合物5进行开环,方案一:酸性开环,生成含邻二醇结构的反式凯诺内酯6a;方案二:在三氯化铟的存在下,以苯甲醇为亲核试剂,生成(4′R/4′S)-羟基经苄基醚保护的反式凯诺内酯6a’。方案一得到的反式凯诺内酯的(4′R/4′S)-羟基经叔丁基二甲基氯硅烷区域选择性保护后,乙酸酐再对(3′S/3′R)-羟基保护,8a随后经盐酸脱硅保护基反应,得到(3′S/3′R)-羟基经乙酰基保护的反式凯诺内酯9a。方案二得到的(4′R/4′S)-羟基经苄基醚保护的反式凯诺内酯6a’,再经乙酸酐对(3′S/3′R)-羟基保护,催化氢化脱苄基反应得到9a,9a再与2,3,4,6-四-O-乙酰基-α-D-吡喃葡萄糖三氯酰亚胺酯发生糖苷化反应,经甲醇-氨脱乙酰基反应,得到4′-糖苷化的非对映体混合物1a(3′S,4′R)与1a’(3′R,4′S)。采用核磁共振1H NMR、13C NMR、gCOSY、HSQC和单晶衍射对中间体及类似物1a(3′S,4′R)与1a’(3′R,4′S)进行结构表征,结果表明类似物1a(3′S,4′R)与1a’(3′R,4′S)葡萄糖连接的位置与4′-β-葡萄糖凯诺内酯苷中葡萄糖的位置一致,都是4′-位β-葡萄糖苷化产物。采用高效液相色谱对混合物1a(3′S,4′R)与1a’(3′R,4′S)进行拆分,并以4′-β-葡萄糖凯诺内酯苷为对照品,对类似物1a(3′S,4′R)与1a’(3′R,4′S)的保留时间进行了一致性分析,结果表明类似物1a(3′S,4′R)与4′-β-葡萄糖凯诺内酯苷的保留时间一致,而类似物1a’(3′R,4′S)的保留时间不一致。采用CCK8方法对类似物1a(3′S,4′R)与1a’(3′R,4′S)的癌细胞毒活性进行了评价。结果表明,类似物1a(3′S,4′R)与1a’(3′R,4′S)对肺癌细胞A549、肝癌细胞Hep G2、人乳腺癌细胞MDA-MB-231的癌细胞毒活性较低。4′-β-葡萄糖凯诺内酯苷非对映体类似物1b(3′R,4′R)与1b’(3′S,4′S)、1c(3′S,4′S)与1c’(3′R,4′R)的合成及结构表征。以锇酸钾为催化剂,将邪蒿素的双键氧化成含顺式邻二醇结构的顺式凯诺内酯5’。叔丁基二甲基氯硅烷对顺式凯诺内酯4′-羟基进行保护得到化合物6’,再采用苯甲酰氯对3′-羟基进行保护得到化合物7’。用三乙胺三氢氟酸盐脱化合物7’的硅保护基,得到3′-位羟基苯甲酰基保护的8b和苯甲酰基转移的4′-位羟基苯甲酰基保护的8c。8b、8c分别与2,3,4,6-四-O-乙酰基-α-D-吡喃葡萄糖三氯酰亚胺酯发生糖苷化反应得到化合物9b、9c。再经甲醇-氨脱乙酰基、苯甲酰基反应,得到4′-糖苷化的非对映体混合物1b(3′R,4′R)与1b’(3′S,4′S)和3′-糖苷化的非对映体混合物1c(3′S,4′S)与1c’(3′R,4′R)。采用核磁共振1H NMR、13C NMR、gCOSY、HSQC和单晶衍射对中间体及类似物1b(3′R,4′R)与1b’(3′S,4′S)、1c(3′S,4′S)与1c’(3′R,4′R)进行结构表征,结果表明类似物1b(3′R,4′R)与1b’(3′S,4′S)葡萄糖连接的位置与4′-β-葡萄糖凯诺内酯苷中葡萄糖位置一致,都是4′-位β-葡萄糖苷化产物,而类似物1c(3′S,4′S)与1c’(3′R,4′R)葡萄糖连接的位置相邻,都是3′-位β-葡萄糖苷化产物。采用高效液相色谱对混合物1b(3′R,4′R)与1b’(3′S,4′S)进行拆分,并以4′-β-葡萄糖凯诺内酯苷为对照品,对类似物1b(3′R,4′R)与1b’(3′S,4′S)的保留时间进行了一致性分析,结果表明类似物1b(3′R,4′R)与1b’(3′S,4′S)与4′-β-葡萄糖凯诺内酯苷的保留时间不一致。研究表明,三组互为非对映关系类似物的合成方法为化学合成4′-β-葡萄糖凯诺内酯苷提供了参考价值。
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