甲基Funlioside B的合成＊

李寶杰，王 鵬，謝江楓，王月佼，宋天佳，李 明

（中國(guó)海洋大學(xué) 醫(yī)藥學(xué)院 海洋藥物教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 青島266003）

圖1 典型的呋甾皂苷化合物Fig.1 Typical furostanol glycosides

甾體皂苷是一類植物中廣泛存在的次生代謝產(chǎn)物[1]，呋甾皂苷作為其中的重要組成部分[2]，具有多種生物活性[3－4]。典型呋甾皂苷化合物包括1－8（見(jiàn)圖1），F(xiàn)unlioside B（1）是由dichotomin（3）經(jīng)酶Pectinex BE XXL（PBX）降解得到的產(chǎn)物，對(duì)HL－60細(xì)胞顯示出一定的細(xì)胞毒性[5]；同時(shí)該結(jié)構(gòu)亦是多種具有良好生物活性呋甾皂苷的有機(jī)組成部分。如從我國(guó)用于治療慢性支氣管炎、乳腺炎、腮腺炎等疾病的傳統(tǒng)中藥—華重樓中首次分離得到的Parisaponin I 4[6]、和能夠抑制白血病細(xì)胞 MOLT－4、結(jié)腸癌細(xì)胞 HCT－116、和SW－620、CNS癌細(xì)胞SNB－75以及腎癌細(xì)胞786－0等生長(zhǎng)的原薯蕷皂苷和甲基原薯蕷皂苷（5和6）[7]以及能增加C6小鼠膠質(zhì)瘤細(xì)胞的神經(jīng)生長(zhǎng)因子（NFG）的含量，作為治療神經(jīng)退行性疾病和糖尿病候選物的coreajaponin A 和B（7和8）[8]都含有Funlioside B （1）的結(jié)構(gòu)單元。呋甾皂苷獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和良好的生物活性，引起了合成化學(xué)家的廣泛興趣。Funlioside B（1）結(jié)構(gòu)中的E環(huán)是1個(gè)半縮醛形式，22位的羥基不穩(wěn)定，在微量酸性條件下，容易脫水形成雙鍵（C20＝C22）得到偽甾體皂苷。近年來(lái)，甲基呋甾皂苷[9－10]相繼被分離得到，具有較好的穩(wěn)定性和良好的生物活性。因此，本文報(bào)道甲基Funlioside B（2）的合成，為復(fù)雜呋甾皂苷合成提供有益的借鑒。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

所用試劑：TMSOTf、DMAP、CCl3CN、DBU 均為普通國(guó)產(chǎn)分析純?cè)噭?，直接用于反?yīng)；二氯甲烷用以氫化鈣回流重蒸；所用石油醚為60～90℃沸程。未經(jīng)特殊說(shuō)明，其它均為普通國(guó)產(chǎn)分析純?cè)噭?/p>

柱層析使用300～400目硅膠（青島海洋化工廠提供）；薄層用預(yù)制硅膠板型號(hào)為gel 60F254（煙臺(tái)）；1H NMR、13C NMR 由JEOL JNM－ECP 600MHz核磁共振波譜儀測(cè)得，四甲基硅烷（TMS）為內(nèi)標(biāo)，單位：×10－6，室溫；85－2型恒溫磁力攪拌器。

1.2 實(shí)驗(yàn)操作

1.2.1 2，3，4，6－四－O－苯甲酰基－α－D－吡喃葡萄糖三氯亞胺酯11的合成 無(wú)水D型葡萄糖（10.5g，58.3mmol）溶于90.0mL無(wú)水吡啶中，然后冷卻至0°C，氬氣保護(hù)下點(diǎn)滴加入苯甲酰氯（40.8mL，350.0mmol，6.0 equiv.），自然升至室溫后，攪拌過(guò)夜反應(yīng)，TLC（Petroleum ether：AcOEt＝2：1）顯示反應(yīng)完全。用甲醇淬滅反應(yīng)，將所得溶液倒于冰水中，攪拌過(guò)夜，過(guò)濾，收集固體并用大量水洗滌得到化合物9（40.5g，57.7 mmol，100%），未經(jīng)表征直接投入下一步反應(yīng)。

化合物9（9.5g，13.5mmol）溶解在60.0mL無(wú)水THF中，然后冷卻至0℃，氬氣保護(hù)下緩慢加入甲胺醇溶液（3.7mL，27.1mmol，2.0equiv.），自然升至室溫后，攪拌6h后，TLC（Petroleum ether∶AcOEt＝2∶1）顯示反應(yīng)完全。加入冰乙酸調(diào)pH值為5～6，減壓蒸除溶劑，所得漿狀物使用1mol·L－1稀鹽酸溶液洗滌，乙酸乙酯萃取，有機(jī)相依次使用飽和的食鹽水洗滌，無(wú)水Na2SO4干燥，過(guò)濾收集有機(jī)相，減壓蒸除溶劑，所得殘余物經(jīng)硅膠柱層析（Petroleum ether∶AcOEt＝3∶1～2∶1）得到白色固體10（5.5g，9.2mmol，68%）。

將半縮醛10（0.2g，0.3mmol）溶于10.0mL無(wú)水CH2Cl2中，氬氣保護(hù)下滴加 CCl3CN（0.3mL，3.3 mmol，10.0equiv.），冰浴條件下加入DBU （10.0μL，0.1mmol，0.2equiv.）。室溫下攪拌4h 后，TLC（Petroleum ether∶AcOEt＝3∶1）顯示反應(yīng)完全。減壓蒸除溶劑，所得漿狀物經(jīng)硅膠柱快速層析（Petroleum ether∶AcOEt＝6∶1～5∶1）得到白色泡沫狀固體11（0.2g，0.3mmol，96%）。

1.2.2 （25R）－3β，16β－二－O－乙?；?2－羰基－膽甾烷－5－烯－26－醇13和（25R）－3β，16β，26－三－O－乙 酰 基－22－羰基－膽甾烷－5－烯14的合成 將薯蕷皂苷元化合物12（0.2g，0.5mmol）溶于2.0mL無(wú)水CH2Cl2中，冷卻至 －5°C，加入乙酸酐（0.5mL，4.8mmol，10.0 equiv.），攪拌10min，緩慢滴加 BF3·OEt2（0.4mL，3.4mmol，7.0equiv.），繼續(xù)攪拌5min，TLC（Petroleum ether∶AcOEt＝3∶1）顯示反應(yīng)完全。將反應(yīng)液置于冰水中充分?jǐn)嚢?。所得溶液用CH2Cl2稀釋，依次使用飽和NaHCO3溶液，飽和食鹽水洗滌，收集有機(jī)相用無(wú)水Na2SO4干燥，過(guò)濾、減壓蒸除溶劑，所得漿狀物經(jīng)硅膠柱層析（Petroleum ether∶AcOEt∶CH2Cl2＝3∶1∶1）得到白色固體13 （140mg，0.27mmol，55%）和白色固體14（75mg，0.13mmol，27%）。化合物13：1H NMR（600MHz，CDCl3）δ5.34（d，J＝4.9Hz，1H），4.96（m，1H），4.57（m，1H），3.40（d，J＝5.5Hz，2H），2.94 （m，1H），2.62 （m，1H），2.42～2.34 （m，2H），2.29～2.28（m，2H），2.01（s，3H），1.96～1.80（m，9H），1.68～1.22（m，13H），1.11（d，J＝7.1Hz，3H），1.00（s，3H），0.89 （d，J＝6.6Hz，3H），0.85（s，3H）；13C NMR （150MHz，CDCl3）δ213.7，170.5，169.8，139.6，122.2，75.6，73.8，67.4，55.0，53.8，49.7，43.4，41.8，39.5，38.5，37.97，36.8，36.5，35.4，34.8，31.5 31.2，27.6，26.2，21.4，21.1，20.6，19.2，16.8，16.6，13.2；HRESI－MS Calcd for C31H49O6517.352 9，（M ＋H）＋；found：517.352 4。

1H NMR （600MHz，CDCl3）δ5.36 （d，J＝4.9Hz，1H），4.98（m，1H），4.59（m，1H），3.90（m，2H），2.94（m，1H），2.67～2.29（m，5H），2.05（s，3H），2.03 （s，3H），1.95 （s，3H），1.70～1.24 （m，18H），1.14 （d，J＝7.1Hz，3H），1.02 （s，3H），0.91（d，J＝6.6Hz，3H），0.86（s，3H）。

1.2.3 （25R）－3β，16β－雙乙酰基－22－羰基－膽甾烷－5－烯－26－O－2，3，4，6－四－O－苯甲?；拢璂－吡喃葡萄糖苷15的合成 將化合物13（0.1g，0.19mmol），化合物11（0.21g，0.29mmol，1.5equiv.）和57AMS （0.6g）混溶于2.0mL無(wú)水CH2Cl2中，室溫下攪拌30min后，在冰浴中滴加三甲基硅基三氟甲磺酸酯TMSOTf（3.6μL，0.02mmol，0.1equiv.），自然升至室溫?cái)嚢?h后，TLC（Petroleum ether∶AcOEt＝1∶1）顯示反應(yīng)完全。加入三乙胺淬滅反應(yīng)。過(guò)濾掉分子篩，減壓蒸除溶劑，所得殘余物經(jīng)硅膠柱層析（Petroleum ether∶AcOEt＝4∶1）得到白色固體15（0.17g，0.16mmol，83%）。H NMR（600MHz，CDCl3）δ8.02（d，J＝9.1Hz，2H），7.94（d，J＝9.1Hz，2H），7.90 （d，J＝9.1Hz，2H），7.82（d，J＝9.1Hz，2H），7.52～7.45 （m，3H），7.42～7.22（m，8H），7.17（m，1H），5.89（t，J＝11.6Hz，1H），5.67（t，J＝11.7Hz，1H），5.52（t，J＝11.5Hz，1H），5.36（d，J＝4.8Hz，1H），4.92（m，1H），4.81 （d，J＝9.4Hz，1H），4.65～4.55（m，2H），4.50 （dd，J＝14.5，6.2Hz，1H），4.15（m，1H），3.73（m，1H），3.37（m，1H），2.85（m，1H），2.54～2.19（m，6H），2.01（s，3H），1.92～1.81（m，8H），1.64～ 1.09 （m，12H），1.02 （s，3H），0.99（d，J＝6.6Hz，3H），0.83（s，3H），0.76（d，J＝7.9Hz，3H）；13C NMR （150MHz，CDCl3）δ212.9，170.5，169.8，166.1，165.7，165.2，165.0，139.5，133.4，133.2，133.1，133.0，129.8，129.7，129.6，129.5，129.2，128.8，128.7，128.4，128.3，128.2，122.2，101.4，75.6，75.2，73.8，72.9，72.1，71.8，69.8，63.1，54.9，53.8，49.7，43.4，41.8，39.5，38.5，38.0，36.8，36.5，34.8，32.8，31.5，31.2，27.6，26.9，21.4，21.1，20.6，19.2，16.6，16.5，13.2；HRESI－MS Calcd for C65H74O15Na（M＋Na）＋：1 117.492 0；found：1 117.489 1。

1.2.4 甲基 Funlioside B 2的合成 將化合物 15（30.0mg，0.027mmol）溶于1.0mL 甲醇、1.0mL THF和125μL蒸餾水的混合溶液中，加入LiOH·H2O （10.2mg，0.24mmol，9.0equiv.），在50°C條件下反應(yīng)。攪拌12h后，TLC（CH2Cl2∶CH3OH ＝8∶1）顯示反應(yīng)完全。加入Dowex－50（H＋）樹脂調(diào)pH為5～6，過(guò)濾、減壓蒸除溶劑，所得殘余物經(jīng)硅膠柱層析（CH2Cl2∶CH3OH＝10∶1）得到白色固體。在無(wú)水甲醇中回流24h，得到白色固體甲基Funlioside B 2（15.2mg，0.026mmol，95%）。1.0，CH3OH）；1H NMR （600MHz，pyridine－d5）δ5.40（d，J＝4.9Hz，1H），4.85 （d，J＝7.7Hz，1H），4.58（dd，J＝11.6，2.2Hz，1H），4.47～4.39（m，2H），4.24（m，2H），4.03（t，J＝8.3Hz，1H），3.96（m，1H），3.85（m，1H），3.60（m，1H），3.26（s，3H），2.62 （m，2H），2.22～1.71 （m，10H），1.61～1.32 （m，9H），1.20 （d，J＝6.6Hz，3H），1.05（s，3H），1.00（d，J＝6.6Hz，3H），0.84（s，3H）.；13C NMR （150MHz，pyridine－d5）δ141.7，120.8，112.4，104.7，81.0，78.3，78.2，74.9，71.4，71.0，63.9，62.6，56.4，50.1，47.0，43.2，40.5，40.2，39.5，37.5，36.7，33.9，32.3，32.0，31.9，31.4，30.5，27.9，20.8，19.3，16.9，16.0；HRESI－MS Calcd for C34H56O9Na （M ＋ Na）＋：631.381 7；found：631.379 9。

2 結(jié)果與討論

首先是D－葡萄糖三氯亞胺酯給體11的合成。將D－葡萄糖溶解在無(wú)水吡啶溶液中，與苯甲酰氯反應(yīng)得到全苯甲?；漠a(chǎn)物9，然后在甲胺醇溶液中選擇性的將異頭位的苯甲?；鶊F(tuán)脫除得半縮醛10，在DBU（1，8－二惡唑雙環(huán)[5，4，0]－7－十一烯）作用下與三氯乙腈反應(yīng)得到2，3，4，6－四－O－苯甲?；粒璂－葡萄糖三氯亞胺酯給體11（Scheme 1），其數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[11]報(bào)道一致，為α構(gòu)型。

在得到葡萄糖三氯亞胺酯糖基給體后，對(duì)薯蕷皂苷元12為轉(zhuǎn)化為膽甾烷型苷元13的反應(yīng)進(jìn)行了研究。文獻(xiàn)[12－13]報(bào)道，在0°C條件下，以及三氟化硼乙醚（BF3·OEt2）的促進(jìn)下，12能以以84%的產(chǎn)率得到化合物13。但令人失望的是，在該條件下只以28%的產(chǎn)率得到化合物13，同時(shí)也以47%的產(chǎn)率得到副產(chǎn)物化合物14。通過(guò)對(duì)反應(yīng)溫度的優(yōu)化，作者發(fā)現(xiàn)當(dāng)控制反應(yīng)溫度為－5°C，乙酸酐和三氟化硼乙醚為10當(dāng)量與7當(dāng)量時(shí)，可以55%和27%的產(chǎn)率得到期望的化合物13和副產(chǎn)物14（Scheme 2）。

以三甲基硅基三氟甲磺酸酯為促進(jìn)劑，在57A分子篩存在條件下，葡萄糖三氯亞胺酯給體11和膽甾烷型苷元13在二氯甲烷溶劑中進(jìn)行糖苷化反應(yīng)，以83%的產(chǎn)率的立體選擇性地得到1，2－反式的β－型糖苷15。在甲醇/水/四氫呋喃混合溶液中，用LiOH·H2O于50℃脫除15中的4個(gè)苯甲酰基和2個(gè)乙?；?，將所得產(chǎn)物在無(wú)水甲醇中回流24h，最終以95%的產(chǎn)率得到甲基 Funlioside B（2）。文獻(xiàn)[14－17]報(bào)道，在氘代吡啶中當(dāng)呋甾皂苷的22位甲氧基為α構(gòu)型時(shí)，C22的化學(xué)位移為112.4ppm。得到的甲基 Funlioside B（2），其C22的化學(xué)位移為112.4ppm，與文獻(xiàn)值一致，因此22位甲氧基為α構(gòu)型。選用回流溫度條件下，脫除?；Ｗo(hù)基是由于15中16位乙?；^大的空間位阻，在較溫和的條件下（甲醇鈉/甲醇，室溫條件下攪拌）不能脫除。

3 結(jié)語(yǔ)

本文以易得的薯蕷皂苷元為原料，以6步反應(yīng)29%的總產(chǎn)率得到甲基Funlioside B（2）。在三氟化硼乙醚條件下，經(jīng)過(guò)一步反應(yīng)實(shí)現(xiàn)甾體皂苷螺旋甾烷型向膽甾烷型的轉(zhuǎn)化，大大的縮短了合成步驟，提高了合成的效率；在最后脫除保護(hù)基團(tuán)的同時(shí)，又實(shí)現(xiàn)了E環(huán)的關(guān)環(huán)，得到呋喃甾烷甾體皂苷。這些工作順利進(jìn)行為合成結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的三糖、四糖呋甾皂苷奠定了堅(jiān)實(shí)的實(shí)踐基礎(chǔ)，也為呋甾皂苷進(jìn)行更為廣泛深入的生物活性與作用機(jī)制的研究提供了有利條件。

[1]Hostettmann K，Marston A.saponins[M].New York：Cambridge Univercity Press，1995.

[2]Victoria L，Sonia P，De Voss J J.NMR assignment of the absolute configuration of C－25in furostanol steroidal saponins[J].Steroids，2012，77：602－608.

[3]Waller G R，Yamasaki K.Saponins used in Traditional and Modern Medicine[M].New York：Plenum Press，1996.

[4]Rao A V，Gurfinkel D M.Drug metabol[J].Drug Interact，2000，17：211.

[5]Zhao Y，F(xiàn)eng B，Ma B P.Biotransformation of Dichotomin by pectinex BE XXL[J].Chin J Nat Med，2009，7（5）：381－389.

[6]Matsuda H，Pongpiriyadaacha Y，Morikawa T，et al.Protective effects of steroid saponins from paris polyphylla var.yunnanensis on ethanol－or indomethacin－induced gastric mucosal lesions in rats：structural requirement for activity and mode of action[J].Bioorg Med Chem Lett，2003，13：1101－1106.

[7]Wang G H，Chem M，Huang N，et al.Methyl protodioscin induces G2/M cell cycle arrest and apoptosis in HepG2liver cancer cell[J].Cancer Lett，2006，241：102－109.

[8]Kim K H，Kim M A，Moon E，et al.Ro.Furostanol saponins from the rhizomes of Dioscorea japonica and their effects on NGF induction[J].Bioorg Med Chem Lett，2011，21：2075－2078.

[9]Diab Y，Ioannou E，Roussis V.Desmettianosides A and B，bisdesmosidic furostanol saponins with molluscicidal activity from Yucca desmettiana[J].Steroids，2012，77：686－690.

[10]Yokosuka A，Mimaki Y，Sashida Y.Steroidal and Pregnane Glycosides from the Rhizomes of Tacca chantrieri[J].J Nat Prod，2002，65：1293－1298.

[11]Gauthier C，Legault J，Lebrun M，et al.Glycosidation of lupanetype triterpenoids as potent in vitro cytotoxic agents[J].Bioorg Med Chem，2006，14：6713－6725.

[12]Fernéndez－Herrera M A，Sandoval－Ramirez J，Meza－Reyes S，et al.Side－chain opening of steroidal sapogenins to form 22－oxocholestanic skeletons.An approach to analogues of the aglycone of the potent anticancer agent OSW－1[J].J Mex Chem Soc，2009，53：126－130.

[13]Fern︶ndez－Herrera M A，López－Mu1oz H，Hern︶ndez－V︶zquez J M V，et al.Synthesis of 26－h(huán)ydroxy－22－oxocholestanic frameworks from diosgenin and hecogenin and their in vitro antiproliferative and apoptotic activity on human cervical cancer CaSki cells[J].Bioorg Med Chem，2010，18：2474－2484.

[14]Zou K，Wang J Z，Du M，et al.A pair of diastereoisomeric steroidal saponins f rom cytotoxic ext ract s of Tupistra chinensis rhizomes[J].Chem Pharm Bull，2006，54：1440－1442.

[15]Festa C，Zollo F，Iorizzi M，et al.Novel Steroidal Components from the Underground Parts of Ruscus aculeatus L[J].Molecules，2012，17：14002－14014.

[16]Diab Y，Ioannou E，Emamb A，et al.Desmetti anosides A and B，bisdesmosidic furostanol saponins with molluscicidal activity from Yucca desmettiana[J].Steroids，2012，77：686－690.

[17]Yokosuka A，Jitsuno M，Yui S，et al.Steroidal Glycosides from AgaWe utahensis and Their Cytotoxic Activity[J].J Nat Prod，2009，72：1399－1404.