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齐墩果酸的结构修饰和α-葡萄糖苷酶抑制活性



全 文 :Vol. 33 高 等 学 校 化 学 学 报 No. 4
2012 年 4 月 CHEMICAL JOURNAL OF CHINESE UNIVERSITIES 744 ~ 749
齐墩果酸的结构修饰和 α-葡萄糖苷酶抑制活性
宋志成,王世盛,宋其玲,舒 涛,赵伟杰
(大连理工大学制药科学与技术学院,精细化工国家重点实验室,大连 116024)
摘要 以天然五环三萜类化合物齐墩果酸为原料,通过氧化、酯化、环合和曼尼希等反应,对 A环 2,3 位和
28 位进行结构修饰,设计合成了 16 个衍生物;通过理化性质、质谱和核磁数据确定了化合物结构. 对合成
的衍生物进行了体外 α-葡萄糖苷酶抑制活性筛选,结果表明,受试化合物在 200 μg /mL 浓度下显示出不同
程度的酶抑制活性. 初步构效关系分析表明,28 位游离羧基是活性必需基团,3 位羟基或相应的氢键供体取
代基有利于提高活性.
关键词 齐墩果酸;结构修饰;曼尼希反应;α-葡萄糖苷酶
中图分类号 O629. 6 + 1 文献标识码 A DOI:10. 3969 / j. issn. 0251-0790. 2012. 04. 018
收稿日期:2011-05-09.
基金项目:国家自然科学基金(批准号:20872011)资助.
联系人简介:王世盛,男,博士,副教授,主要从事药物化学和天然产物化学研究. E-mail:wangss@ dlut. edu. cn
齐墩果酸(Oleanolic acid,结构见图 1)是一种分布广泛的天然五环三萜类化合物,具有降血
糖[1 ~ 3]、抗肿瘤[4,5]、抗 HIV[6,7]、保肝[8,9]及抗炎[10,11]等多种生物活性,目前临床用于肝炎的治疗. 齐
墩果酸来源丰富、使用安全,但其生物利用度较低,生物活性较弱,限制了临床应用. 为提高生物活性
和生物利用度,人们对其进行了大量的结构改造和构效关系研究[12]. 齐墩果酸的降血糖作用早有报
Fig. 1 Structure of oleanolic acid
道,对正常小鼠和几种实验性高血糖小鼠有明显的降血糖作用[13].
Chen等[14]研究了齐墩果酸及其衍生物对糖原磷酸化酶的体外抑制活
性和构效关系;Muhammad 等[15]发现齐墩果酸及衍生物对 α-葡萄糖
苷酶具有中等抑制活性,其降血糖作用可能与调节糖代谢有关. 为发
现高效低毒的 α-葡萄糖苷酶抑制剂,本文以齐墩果酸为原料,设计合
成了 16 个衍生物2 ~ 17,其中化合物 6,11,12 ~ 17 均未见报道. 考察
了化合物的体外抑制 α-葡萄糖苷酶活性,并初步探讨了构效关系.
1 实验部分
1. 1 试剂与仪器
齐墩果酸购自陕西永健制药有限公司(纯度 98%) ;α-葡萄糖苷酶和对硝基苯基-α-D-吡喃葡萄糖
苷(PNPG)购自 Sigma公司;其它试剂均为分析纯. Bruker DRX-400 型核磁共振仪(CDCl3 为溶剂,TMS
为内标) ;LC /Q-TOF MS液相色谱 /质谱仪和 HP1100LC /MSD型液相色谱 /质谱仪(美国 Aglient公司) ;
X-4 型数字显微熔点测定仪(江苏江东精密仪器公司) ;755B 紫外-可见分光光度计(深圳凯铭杰仪器
公司).
1. 2 目标化合物的合成与表征
以齐墩果酸为原料,通过 3 位氧化、成肟、乙酰化及 28 位酯化反应,合成了化合物 2 ~ 7,合成路
线见 Scheme 1. 以 3-氧代齐墩果酸为原料,通过 2 位甲酰化、环合反应及曼尼希反应,合成了化合物
8 ~ 17,合成路线如 Scheme 2 所示.
化合物 2:参照文献[16]方法合成,m. p. 181 ~ 182 ℃(文献值[16] 178 ~ 179 ℃).
化合物 3:将 0. 91 g(2. 0 mmol)化合物 2 、0. 55 g(8. 0 mmol)盐酸羟胺和 0. 65 g(8. 0 mmol)醋酸钠
Scheme 1 Synthesis routes of compounds 2—7
a. Jones’reagent;b. CH3 I,K2CO3,acetone,r. t.;c. 3,5-dimethoxybenzyl bromide,K2CO3,25 ℃;d. NH2OH·HCl,
NaOAc,wet EtOH,30 ℃;e. Ac2O,DMAP,pyridine,70 ℃;f. BnCl,K2CO3,DMF,50 ℃ .
Scheme 2 Synthetic routes of compounds 8—17
a. HCOOEt,NaOMe,benzene,r. t.;b. N2H4·H2O,EtOH,78 ℃;c. NH2OH·HCl,pyridine,reflux;
d. amine salt,(CH2O)n,SnCl2,EtOH,80 ℃ .
溶于 40 mL乙醇和 1 mL水的混合溶液中,于 30 ℃加热反应 8 h 后过滤,旋蒸除去滤液,固体残渣用
200 mL乙酸乙酯溶解,饱和氯化钠溶液洗涤(100 mL × 4) ,干燥,浓缩,得白色粉末 0. 93 g,产率
98. 9% . m. p. 292 ~ 294 ℃ . MS(API-ES,Negative) ,m/z:468. 2[M - H]-,504. 2[M + Cl]- . 1H
NMR(CDCl3,400 MHz) ,δ:0. 81,0. 90,0. 93,1. 02,1. 13,1. 15,1. 26(each s,3H,7CH3) ,2. 84
(dd,1H,J = 13. 2,3. 9 Hz,H18) ,5. 29(t,1H,J = 3. 5 Hz,H12).
化合物 4:将 0. 094 g(0. 2 mmol)化合物 3、0. 06 g(0. 5 mmol)4-二甲氨基吡啶(DMAP)和 0. 05 g
(0. 5 mmol)乙酸酐溶解在 5 mL吡啶中,加热至 70 ℃反应 9 h,反应液用 5%盐酸溶液中和,200 mL氯
仿萃取,有机层用无水硫酸钠干燥,旋蒸,固体残渣经硅胶柱色谱(氯仿-甲醇,体积比 50∶ 1)纯化,得
淡黄色固体 0. 06 g,产率 60. 0% . m. p. 119 ~ 121 ℃ . MS(API-ES,Negative) ,m/z:510. 2[M - H]-,
546. 3[M + Cl]- . 1H NMR(CDCl3,400 MHz) ,δ:0. 80,0. 90,0. 93,1. 03,1. 12,1. 14,1. 26(each s,
3H,7CH3) ,2. 18(s,3H,CH3) ,2. 84(dd,1H,J = 13. 4,3. 8 Hz,H18) ,5. 29(t,1H,J = 3. 4 Hz,
H12).
化合物 5:将 0. 91 g(2. 0 mmol)化合物 2 和 0. 552 g(4. 0 mmol)无水碳酸钾溶于 30 mL 丙酮和
1 mL水的混合溶液中室温下反应 30 min,滴加碘甲烷 1 mL,约 30 min 滴加完毕,室温搅拌反应 8 h.
反应液经过滤、减压蒸馏,固体残渣用硅胶柱色谱(石油醚-乙酸乙酯,体积比 25∶ 1)纯化,得白色固体
0. 92 g,产率 98. 5% . m. p. 177 ~ 179 ℃ . MS(TOF-ES) ,m/z:491. 3372[M + Na]+ . 1H NMR(CDCl3,
400 MHz) ,δ:0. 78,0. 90,0. 93,1. 04,1. 04,1. 09,1. 14(each s,3H,7CH3) ,2. 85(dd,1H,J =
14. 2,3. 8 Hz,H18) ,3. 07(m,2H,H2) ,5. 31(t,1H,J = 3. 5 Hz,H12).
化合物 6:在 50 mL三口烧瓶内加入 0. 46 g(1 mmol)化合物 1、0. 25 g(1. 1 mmol)3,5-二甲氧基苄
基溴和 0. 276 g(2. 0 mmol)无水碳酸钾,加入 10 mL DMF溶解,室温下反应 10 h. 反应液用水稀释,乙
547No. 4 宋志成等:齐墩果酸的结构修饰和 α-葡萄糖苷酶抑制活性
醚萃取,并用 1 mol /L盐酸洗涤,有机相用无水硫酸钠干燥,过滤,减压蒸馏得粗产品,经硅胶柱色谱
(石油醚-乙酸乙酯,体积比 15∶ 1)纯化,得白色固体 0. 52 g,产率 85. 1% . m. p. 78 ~ 80 ℃ . MS(TOF-
ES,Positive) ,m/z:629. 4[M + Na]+ . [α]22D = 85. 4°(c 0. 2,CHCl3).
1H NMR(CDCl3,400 MHz) ,δ:
0. 66,0. 80,0. 90,0. 92,0. 95,1. 01,1. 15(each s,3H,7CH3) ,2. 94(dd,1H,J = 11. 8,3. 8 Hz,
H18) ,3. 23(m,1H,H3) ,3. 81(s,6H,2OCH3) ,5. 02 and 5. 04(each d,1H,J = 12. 7 Hz,ArCH2) ,
5. 32(s,1H,J = 3. 4 Hz,H12) ,6. 42 ~ 6. 52(m,3H,ArH). 13C NMR(100 MHz,CDCl3) ,δ:177. 37,
160. 84,143. 72,138. 72,122. 54,105. 64,99. 99,79. 00,65. 79,55. 33,55. 24,47. 63,46. 79,
45. 91,41. 70,41. 38,39. 31,38. 75,38. 46,37. 02,33. 87,33. 09,32. 72,32. 43,30. 70,28. 11,
27. 65,27. 20,25. 90,23. 65,23. 37,23. 09,18. 32,16. 87,15. 58,15. 27.
化合物 7:在 50 mL 三口烧瓶内加入 0. 46 g(1. 0 mmol)化合物 2、0. 28 g(3. 0 mmol)苄基氯和
0. 276 g(2. 0 mmol)无水碳酸钾,加入 10 mL DMF,50 ℃搅拌反应 12 h. 反应液用水稀释,乙醚萃取,1
mol /L盐酸洗涤,有机相用无水硫酸钠干燥,过滤,减压蒸馏得粗产品,经硅胶柱色谱(石油醚-乙酸乙
酯,体积比 15∶ 1)纯化,得白色固体 0. 39 g,产率 70. 9% . m. p. 160 ~ 162 ℃ . MS(TOF-ES,Positive) ,
m/z:567. 4[M + Na]+ . 1H NMR(CDCl3,400 MHz) ,δ:0. 65,0. 90,0. 92,1. 01,1. 04,1. 08,1. 13
(each s,3H,7CH3) ,2. 32 ~ 2. 58(m,2H,H2) ,2. 92(dd,1H,J = 4. 1,13. 9 Hz,H18) ,5. 07 and
5. 09(each d,1H,J = 12. 5 Hz,ArCH2) ,5. 31(t,1H,J = 3. 4 Hz,H12) ,7. 29 ~ 7. 38(m,5H,ArH).
化合物 8:在 50 mL三口烧瓶内加入 0. 92 g(2. 0 mmol)化合物 2 和 1. 0 g(18. 52 mmol)甲醇钠,加
入 20 mL干燥过的苯溶解,缓慢滴加干燥过的 0. 5 g(6. 75 mmol)甲酸乙酯,室温下搅拌反应 10 h,减
压蒸馏,残渣用乙酸乙酯溶解,饱和氯化钠溶液洗涤,有机相用无水硫酸钠干燥,过滤,减压蒸馏得粗
产品,经硅胶柱色谱(石油醚-乙酸乙酯,体积比 30∶ 1)纯化,得白色固体 0. 65 g,产率 66. 5% . m. p.
200 ~ 203 ℃ . MS(API-ES,Negative) ,m/z 517. 4[M + Cl]- . 1H NMR(CDCl3,400 MHz) ,δ:0. 82,
0. 90,0. 91,0. 94,1. 09,1. 15,1. 19(each s,3H,7CH3) ,1. 92(d,1H,J = 14. 4 Hz,H1b) ,2. 28(d,
1H,J = 14. 4 Hz,H1a) ,2. 85(dd,1H,J = 4. 3,13. 9 Hz,H18) ,5. 34(t,1H,J = 3. 5 Hz,H12) ,8. 59
(s,1H, CHOH) ,14. 91(brs,1H,—OH).
化合物 9:在 50 mL三口烧瓶内加入 0. 096 g(0. 2 mmol)化合物 8 和 0. 02 g(0. 4mmol)水合肼,加
入 10 mL乙醇溶解,反应回流 2 h,减压旋蒸,残渣用乙酸乙酯溶解,饱和氯化钠溶液洗涤,有机相用
无水硫酸钠干燥,过滤,减压蒸馏得粗产品,经硅胶柱色谱(氯仿-甲醇,体积比 50∶ 1)纯化,得白色固
体产物 0. 09 g,产率 94. 5% . m. p. 238 ~ 240 ℃ . MS(API-ES,Negative) ,m/z:477. 2[M - H]-,
513. 3[M + Cl]- . 1H NMR(CDCl3,400 MHz) ,δ:0. 80,0. 84,0. 91,0. 95,1. 17,1. 18,1. 28(each s,
3H,7CH3) ,2. 56(d,1H,J = 14. 8 Hz,H1a) ,2. 89(dd,1H,J = 3. 6,13. 6 Hz,H18) ,5. 36(t,1H,J
= 3. 3 Hz,H12) ,7. 21(s,1H,N CH).
化合物 10:在 10 mL鸡心瓶内加入 0. 1 g(0. 217 mmol)化合物 8 和 0. 091 g(1. 27 mmol)盐酸羟胺,
加入 3 mL吡啶溶解,升温至 110 ℃反应 2 h,减压蒸馏除去吡啶,用乙酸乙酯溶解,饱和氯化钠溶液
洗涤,有机相用无水硫酸钠干燥,过滤,减压蒸馏得粗产品,经硅胶柱色谱(石油醚-丙酮,体积比
12∶ 1)纯化,得白色固体 0. 95 g,产率 95. 6% . m. p. 178 ~ 180 ℃ . MS(API-ES,Negative) ,m/z:
478. 3[M - H]-,514. 2[M + Cl]- . 1H NMR(CDCl3,400 MHz) ,δ:0. 82,0. 85,0. 91,0. 94,1. 16,
1. 28,1. 38(each s,3H,7CH3) ,2. 67(d,1H,J = 16. 5 Hz,H1a) ,2. 86(dd,1H,J = 4. 1,13. 8 Hz,
H18) ,5. 34(t,1H,J = 3. 2 Hz,H12) ,8. 04(s,1H,N CH).
化合物 11:将 0. 91 g(2. 0 mmol)化合物 2、0. 82 g(10 mmol)二甲胺盐酸盐、0. 38 g(2. 0 mmol)氯
化亚锡和 0. 3 g(10 mmol)多聚甲醛溶于 40 mL乙醇中,回流 20 h,过滤,旋蒸除去滤液,用 400 mL乙
酸乙酯溶解,饱和氯化钠溶液(100 mL ×4)洗涤,干燥,浓缩得粗产品,经硅胶柱色谱(石油醚-乙酸
乙酯,体积比 20∶ 1)纯化,得白色固体 0. 34 g,产率 36. 5% . m. p. 250 ~ 252 ℃ . MS(API-ES,Nega-
tive) ,m/z:465. 0[M - H]-,501. 5[M + Cl]- . [α]22D = 75. 4°(c 0. 7,CHCl3).
1H NMR(CDCl3,400
MHz) ,δ:0. 81,0. 91,0. 93,0. 95,1. 04,1. 13,1. 16(each s,3H,7CH3) ,2. 13(d,1H,J = 15. 2 Hz,
647 高 等 学 校 化 学 学 报 Vol. 33
H1b) ,2. 64(d,1H,J = 15. 2 Hz,H1a) ,2. 84(dd,1H,J = 4. 1,13. 6 Hz,H18) ,5. 16(s,1H,
CH2) ,5. 32(t,1H,J = 3. 4 Hz,H12) ,5. 99(t,1H,J = 2. 2 Hz, CH2).
13C NMR(100 MHz,
CDCl3) ,δ:207. 35,183. 94,143. 61,141. 95,123. 74,122. 37,54. 13,46. 74,46. 61,45. 90,45. 81,
45. 40,41. 82,41. 08,39. 17,36. 83,33. 81,33. 06,32. 38,31. 99,30. 68,28. 22,27. 67,25. 74,
23. 54,23. 44,22. 93,22. 69,21. 05,20. 10,16. 79.
化合物 12 ~ 17 的合成:将 0. 91 g(2. 0 mmol)化合物 2、10 mmol 相应的仲胺盐酸盐、0. 38 g(2. 0
mmol)氯化亚锡和 0. 3 g(10 mmol)多聚甲醛溶于 40 mL乙醇中,反应回流 20 h,过滤,减压旋蒸除去滤
液,残渣用 200 mL乙酸乙酯溶解,饱和氯化钠溶液(100 mL ×4)洗涤,干燥,浓缩得到粗产物,经硅
胶柱色谱(氯仿-乙醇-水,体积比 15∶ 1∶ 0. 1)纯化得目标化合物.
化合物 12:淡黄色固体 0. 14 g,产率 13. 7% . m. p. 250 ~ 252 ℃ . MS(API-ES,Negative)m/z:
546. 5[M + Cl]-; (API-ES,Positive) ,m/z:512. 5[M + H]+ . [α]22D = 89. 1°(c 0. 2,CHCl3).
1H NMR
(CDCl3,400 MHz) ,δ:0. 83,0. 90,0. 94,1. 09,1. 10,1. 16,1. 33(each s,3H,7CH3) ,2. 68[s,6H,
N(CH3)2],2. 76(dd,1H,J = 5. 0,12. 9 Hz,—NCH2—) ,2. 84(dd,1H,J = 3. 4,13. 6 Hz,H18) ,
3. 51(m,1H,—NCH2—) ,3. 60(m,1H,H2) ,5. 28(t,1H,J = 3. 5 Hz,H12).
13C NMR(100 MHz,
CDCl3) ,δ:207. 38,183. 49,141. 95,122. 14,61. 29,54. 12,48. 79,47. 27,46. 73,46. 62,45. 88,
45. 38,41. 86,41. 19,39. 17,36. 81,34. 79,33. 87,33. 07,32. 46,32. 02,30. 68,28. 23,27. 69,
25. 71,23. 56,23. 44,22. 99,22. 68,20. 12,16. 81,14. 92.
化合物 13:淡黄色固体 0. 16 g,产率 14. 8% . m. p. 115 ~ 117 ℃ . MS(API-ES,Negative) ,m/z:
574. 5[M + Cl]-; (API-ES,Positive) ,m/z:540. 5[M + H]+ . [α]22D = 84. 6°(c 0. 5,CHCl3).
1H NMR
(CDCl3,400 MHz) ,δ:0. 82,0. 90,0. 93,1. 09,1. 09,1. 18,1. 37(each s,3H,7CH3) ,1. 35[brs,
6H,HN(CH2CH3)2],2. 63(m,1H,—NCH2—) ,2. 84(dd,1H,J = 4. 8,13. 5 Hz,H18) ,3. 00 ~ 3. 13
[m,4H,HN(CH2CH3)2],3. 73(m,1H,—NCH2—) ,3. 86(m,1H,H2) ,5. 28(t,1H,J = 3. 5 Hz,
H12). 13C NMR(100 MHz,CDCl3) ,δ:207. 38,183. 52,141. 96,121. 99,57. 32,54. 13,46. 74,
46. 65,46. 34 45. 98,45. 88,45. 38,42. 13,41. 90,41. 30,39. 17,36. 80,33. 93,33. 09,32. 54,
32. 05,30. 70,28. 24,27. 71,25. 70,23. 57,23. 45,23. 05,22. 69,20. 14,16. 84,14. 92,11. 25.
化合物 14:淡黄色固体 0. 24 g,产率 22. 3% . m. p. 156 ~ 158 ℃ . MS(TOF-ES,Positive) ,m/z:
538. 5[M + H]+ . [α]22D = 26. 1°(c 0. 7,CHCl3).
1H NMR(CDCl3,400 MHz) ,δ:0. 82,0. 90,0. 93,
1. 09,1. 10,1. 18,1. 34(each s,3H,7CH3) ,2. 11[brs,4H,HN(CH2CH2)2],2. 84(dd,1H,J = 3. 6,
13. 2 Hz,H18) ,2. 94(dd,1H,J = 1. 8,12. 0 Hz,—NCH2—) ,3. 60(dd,1H,J = 6. 8,12. 0 Hz,
—NCH2—) ,3. 83(m,1H,H2) ,5. 28(t,1H,J = 3. 3 Hz,H12).
13C NMR(100 MHz,CDCl3) ,δ:
215. 53,182. 97,143. 72,122. 06,58. 06,54. 63,49. 00,47. 47,47. 34,46. 38,45. 75,41. 62,41. 05,
39. 91,39. 39,37. 81,33. 77,33. 08,32. 46,32. 32,30. 68,27. 61,25. 89,24. 80,24. 43,23. 67,
23. 59,23. 12,22. 74,21. 16,19. 18,17. 21,15. 46.
化合物 15:淡黄色固体 0. 17 g,产率 15. 3% . m. p. 162 ~ 164 ℃ . MS(API-ES,Negative) ,m/z:
588. 5[M + Cl]-; (API-ES,Positive) ,m/z:554. 5[M + H]+ . [α]22D = 67. 2°(c 0. 3,CHCl3).
1H NMR
(CDCl3,400 MHz) ,δ:0. 83,0. 90,0. 93,1. 07,1. 10,1. 11,1. 22(each s,3H,7CH3) ,2. 59[t,4H,
N(CH2CH2)2O],2. 85(dd,1H,J = 3. 4,13. 0 Hz,H18) ,3. 77[brs,4H,N(CH2CH2)2O],5. 29(brs,
1H,J = 3. 3 Hz,H12). 13C NMR(100 MHz,CDCl3) ,δ:207. 37,183. 05,143. 68,122. 23,66. 37,
58. 19,54. 14,53. 45,52. 78,48. 54,47. 86,47. 12,47. 04,46. 58,45. 38,41. 93,41. 90,39. 46,
39. 11,38. 59,36. 72,33. 93,32. 53,30. 71,29. 69,28. 25,25. 84,25. 76,25. 38,23. 67,20. 15,
17. 99,17. 29.
化合物 16:白色固体 0. 25 g,产率 21. 9% . m. p. 168 ~ 170 ℃ . MS(TOF-ES,Positive) ,m/z:
570. 5[M + H]+ . [α]22D = 71. 3°(c 1,CHCl3).
1H NMR(CDCl3,400 MHz) ,δ:0. 83,0. 90,0. 93,
1. 08,1. 10,1. 14,1. 29(each s,3H,7CH3) ,2. 51(m,1H,—NCH2—) ,2. 84(dd,1H,J = 4. 0,13. 0
747No. 4 宋志成等:齐墩果酸的结构修饰和 α-葡萄糖苷酶抑制活性
Hz,H18) ,2. 93[brs,4H,N(CH2CH2)2S],3. 08[brs,4H,N(CH2CH2)2S],3. 41(m,1H,—
NCH2—) ,3. 54(m,1H,H2) ,5. 28(t,1H,J = 3. 3 Hz,H12).
13C NMR(100 MHz,CDCl3) ,δ:
207. 39,183. 55,143. 81,122. 16,57. 49,54. 67,54. 12,48. 65,46. 73,46. 62,45. 88,45. 36,41. 88,
41. 74,41. 21,39. 43,39. 11,36. 81,33. 07,32. 48,32. 03,29. 68,28. 23,27. 69,25. 84,25. 21,
24. 55,23. 56,22. 90,22. 70,20. 12,19. 51,17. 23.
化合物 17:淡黄色固体 0. 18 g,产率 16. 3% . m. p. 198 ~ 200 ℃ . MS(TOF-ES,Positive) ,m/z:
552. 5[M + H]+ . [α]22D = 19. 1°(c 0. 2,CHCl3).
1H NMR(CDCl3,400 MHz) ,δ:0. 82,0. 90,0. 94,
1. 09,1. 10, 1. 12, 1. 38 (each s, 3H, 7CH3) ,2. 78 (m, 1H,—NCH2—) ,1. 86 [m, 4H,
N(CH2CH2)2CH2]. 2. 84 (m,1H,H18) ,2. 86[m,2H,N (CH2CH2)2CH2],3. 24 (m,1H,
—NCH2—) ,3. 59[m,2H,N(CH2CH2)2CH2],3. 85(m,1H,H2) ,5. 26(t,1H,J = 3. 3 Hz,H12).
13C NMR(100 MHz,CDCl3) ,δ:216. 34,183. 49,143. 62,122. 15,58. 00,57. 05,55. 42,52. 87,
49. 04,47. 32,46. 30,45. 91,41. 60,41. 36,40. 39,39. 50,38. 84,37. 82,33. 66,33. 10,32. 38,
30. 72,29. 69,27. 41,26. 07,24. 85,23. 80,23. 62,22. 98,22. 59,21. 81,21. 36,19. 23,17. 06.
1. 3 生物活性测试
参照文献[17]方法测定了齐墩果酸和 16 个衍生物对 α-葡萄糖苷酶的体外抑制活性. 其中底物
PNPG以 50%(体积分数)乙醇溶解(浓度为 0. 058 mol /L) ,α-葡萄糖苷酶以 0. 067 mol /L PBS 溶解(浓
度为 20 mg /mL) ,待测样品用 DMSO溶解(浓度为 4 mg /mL). 通过下式计算酶活性抑制率:
Inhibitory ratio of enzymatic activity =
A1 - (A2 - A0)
A1
× 100%
式中,A1为不加样品反应后的吸收度;A2为加入样品反应后的吸收度;A0为只加样品的吸收度.
对抑制率大于 50%的样品测定 IC50值,结果见表 1.
Table 1 Inhibitory activity of oleanolic acid and its synthetic derivatives(200 μg /mL)on α-glucosidase
Compd. Inhibition rate(%) IC50 /(μg·mL -1) Compd. Inhibition rate(%) IC50(μg·mL -1)
1 91. 99 54. 36 10 96. 22 65. 06
2 79. 44 105. 27 11 73. 97 68. 12
3 87. 22 62. 13 12 78. 04 83. 10
4 82. 04 76. 79 13 76. 00 64. 22
5 29. 38 14 95. 53 89. 03
6 30. 57 15 57. 93 116. 20
7 16. 79 16 76. 93 93. 64
8 92. 04 67. 55 17 92. 21 80. 64
9 91. 87 54. 25
2 结果与讨论
2. 1 齐墩果酸曼尼希碱衍生物的合成
通过 3-氧代齐墩果酸的曼尼希反应,尝试在 2 位引入含氮取代基和氮杂环. 结果表明,化合物 2
与二甲胺、甲醛溶液在乙醇溶剂中回流反应,无目标产物生成. 为了考察溶剂对反应的影响,分别用
乙酸、二氧六环、乙二醇二甲醚和 DMF进行反应,均无目标产物生成. 表明溶剂不是导致反应失败的
关键因素. 采用二甲胺盐酸盐及多聚甲醛替代二甲胺和甲醛溶液,以乙醇为溶剂反应,仍无产物生成.
考察了不同酸性催化剂盐酸、硫酸和氯化亚锡对反应的影响,结果发现氯化亚锡催化的反应有产物生
成. 对反应条件进行了优化,最佳反应条件:以 3-氧代齐墩果酸、仲胺盐酸盐和多聚甲醛为反应原料,
氯化亚锡为催化剂,乙醇为溶剂.
2. 2 目标化合物的体外抑制 α-葡萄糖苷酶活性
α-葡萄糖苷酶体外抑制活性测试结果(表 1)表明,受试化合物在 200 μg /mL浓度下均显示出不同
程度的酶抑制活性. 其中 28 位羧基成酯衍生物 5 ~ 7 的抑制活性远低于齐墩果酸和 3-氧代齐墩果酸,
表明 28 位羧基是活性必需基团. 3-氧代齐墩果酸及其曼尼希碱衍生物 12 ~ 17 的活性均低于齐墩果酸,
847 高 等 学 校 化 学 学 报 Vol. 33
而 2,3-并吡唑环衍生物 9 的活性则与齐墩果酸相当,表明 3 位羟基或相应的氢键供体取代基有利于提
高活性. 该结果为齐墩果酸类 α-葡萄糖苷酶抑制剂的进一步结构优化提供了依据.
参 考 文 献
[1] Wen X. A.,Sun H. B.,Liu J.,Cheng K. G.,Zhang P.,Zhang L. Y.,Hao J.,Zhang L. Y.,Ni P. Z.,Zographos S. E.,Leoni-
das D. D.,Alexacou K. M.,Gimisis T.,Hayes J. M.,Oikonomakos N. G. . J. Med. Chem.[J],2008,51(12) :3540—3554
[2] Zhang Y. N.,Zhang W.,Hong D.,Shi L.,Shen Q.,Li J. Y.,Li J.,Hua L. H. . Bioorg. Med. Chem.[J],2008,16(18) :
8697—8705
[3] Zhang P.,Hao J.,Liu J.,Lu Q.,Sheng H. M.,Zhang L. Y.,Sun H. B. . J. Nat. Prod.[J],2009,72(8) :1414—1418
[4] Chen L.,Zhang Y. H.,Kong X. W.,Edward L.,Huang C. J.,Peng S. X.,Daniel L. K.,Jide T. . J. Med. Chem.[J],2008,
51(15) :4834—4838
[5] Kim Y. K.,Yoon S. K.,Ryu S. Y. . Planta. Med.[J],2000,66(5) :485—486
[6] Ma C. M.,Norio N.,Masao H. . Chem. Pharm. Bull.[J],2000,48(11) :1681—1688
[7] Zhu Y. M.,Shen J. K.,Wang H. K.,Cosentino L. M.,Lee K. H. . Bioorg. Med. Chem. Lett.[J],2001,11(24) :3115—3118
[8] Jeong H. J. . Toxicol. Lett.[J],1999,105(3) :215—222
[9] Liu Y. P.,Hartley D. P.,Liu J. . Toxicol. Lett.[J],1998,95(2) :77—85
[10] Tadashi H.,Gordon W. G.,Nanjoo S.,Heather J. F.,BarbieAnn V. R.,Lothar B.,Frank G. F. Jr.,Wang Y. P.,Michael B.
S. . J. Med. Chem.[J],2000,43(9) :1866—1877
[11] Singh G. B.,Singh S.,Bani S.,Gupta B. D.,Banerjee S. K. . J. Pharm. Pharmacol.[J],1992,44(5) :456—458
[12] LIU Dan(刘丹) ,MENG Yan-Qiu(孟艳秋) ,ZHAO Juan(赵娟). Chemistry(化学通报) [J],2007,70(1) :14—20
[13] HAO Zhi-Qi(郝志齐) ,HANG Bing-Qian(杭秉茜) ,WANG Ying(王瑛). J. China Pharmac. Univ. (中国药科大学学报) [J],
1991,22(4) :210—212
[14] Chen J.,Liu J.,Zhang L. Y.,Wu G. Z.,Hua W. Y.,Wu X. M.,Sun H. B. . Bioorg. Med. Chem. Lett.[J],2006,16(11) :
2915—2919
[15] Muhammad S. A.,Muhammad J.,Syed S. H.,Muhammad I. C. . Phytochemistry[J],2002,60(3) :295—299
[16] SUN Hua(孙华) ,HU Chun(胡春) ,FANG Wei-Shuo(方唯硕). Chin. J. Med. Chem. (中国药物化学杂志) [J],2008,18(1) :
11—15
[17] Dai G. F.,Xu H. W.,Wang J. F.,Liu F. W.,Liu H. M. . Bioorg. Med. Chem. Lett.[J],2006,16(10) :2710—2713
Synthesis and α-Glucosidase Inhibitory Activity of
Oleanolic Acid Derivatives
SONG Zhi-Cheng,WANG Shi-Sheng* ,SONG Qi-Ling,SHU Tao,ZHAO Wei-Jie
(School of Pharmaceutical Science and Technology,State Key Laboratory of Fine Chemicals,
Dalian University of Technology,Dalian 116024,China)
Abstract The natural pentacyclic triterpene compound,oleanolic acid,has a series of biological activities,
such as antitumor,anti-HIV,hypoglycemic and liver protective activities,but its relatively weak activities and
low bioavailability limit its clinical applications. In order to investigate the hypoglycemic activity of oleanolic
acid derivatives,sixteen derivatives were synthesized by modification of oleanolic acid at C2,C3 and C28 po-
sitions via oxidation,esterification,cyclization,Mannich reaction and so on. Their structures were determined
by physicochemical properties,MS and NMR data. Their in vitro inhibitory activities against α-glucosidase
were tested. The results show that all the tested compounds exhibit α-glucosidase inhibitory activities in vari-
ous degrees at the concentration of 200 μg /mL. Among them,3-oxo and 28-ester derivatives(2,5—7)show
lower inhibitory activity than oleanolic acid. The preliminary analysis of structure-activity relationship revealed
that the free carboxyl group at C28 was indispensable and hydroxyl or other hydrogen-bond donor groups at C3
contributed to increase inhibitory activity.
Keywords Oleanolic acid;Structure modification;Mannich reaction;α-Glucosidase
(Ed.:H,J,K)
947No. 4 宋志成等:齐墩果酸的结构修饰和 α-葡萄糖苷酶抑制活性