異土木香內(nèi)酯的結(jié)構(gòu)修飾及其體外降糖作用

郭瑞霞 林燕 常永芳 李晶 岳紅坤

(1、4、5.石家莊學(xué)院化工學(xué)院藥物化學(xué)教研室，河北 石家莊 050035)

(2、3.河北省中醫(yī)院兒科，河北 石家莊 050011)

植物藥在治療疾病方面有著悠久的歷史，作為一種重要的、廣泛的藥物來源，它被用于治療各種人類疾病。盡管有不同的方法可以發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)新穎的、潛在的治療藥物，但從藥用植物中發(fā)現(xiàn)的天然產(chǎn)物以及對天然產(chǎn)物進行結(jié)構(gòu)修飾仍然是新型藥物的最好的來源之一[1]。

異土木香內(nèi)酯結(jié)構(gòu)中包含α,β-不飽和雙鍵，酯羰基對環(huán)外雙鍵能起到活化的作用。對異土木香內(nèi)酯結(jié)構(gòu)修飾途徑之一是利用邁克爾加成反應(yīng)，即，將親核試劑引入缺電子的烯烴。嘧啶類化合物具有多種生物活性，包括抗腫瘤和抗病毒活性[1]。我們將尿嘧啶分子引入到異土木香內(nèi)酯中，希望通過邁克爾加成反應(yīng)合成含嘧啶結(jié)構(gòu)的倍半萜內(nèi)酯類化合物，合成路

線如圖1所示。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

Bruker公司W(wǎng)M-500核磁共振儀；3200Q TRAP型質(zhì)譜儀；尿嘧啶購自湖北信康醫(yī)藥化工有限公司；異土木香內(nèi)酯為本實驗室自制，純度95%，HepG2細胞購自南京建成生物工程研究所。

1.2 異土木香內(nèi)酯-尿嘧啶衍生物（3a）的合成

將尿嘧啶(2)(0.56 g,5.00 mmol)懸浮于水(15 ml)和乙醇(20 ml)中，向懸浮液中加入三乙胺(6 ml)，室溫攪拌，然后加入異土木香內(nèi)酯(1)(1.16 g,5.00 mmol)。反應(yīng)混合物在室溫下攪拌反應(yīng)48 h。旋蒸除去溶劑，殘留物溶解在氯仿中,過濾,濾液濃縮后重結(jié)晶，得白色固體1.46克，收率85%。IR ν,cm-1：1167,1248,1369,1464,1680,1757,2928.1H NMR spectrum,δ,ppm(J,Hz)：0.79(3Н,s,14-СН3);1.16-1.24(2H,m,1-CHB,6-CHB);1.45(1H,dd,J=15.5,J=4.0,9-СН2),1.48-1.59(3H,m,1-CHА,2-СН2);1.79(1H,d,J=12.0,5-СН);2.32(1H,d,J=14.2,3-СН 2);2.64(1Н,dtd,J=12.4,J=6.1,J=6.1,J=5.3,7-СН);3.14(1Н,ddd,J=8.3,J=5.3,J=4.2,11-СН);3.67(1Н,dd,J=14.0,J=8.3)and 4.27(1Н,dd,J=14.3,J=4.2,13-СН2);4.50(1Н,ddd,J=6.1,J=5.6,J=1.4,8-СН);5.70(1H,dd,J=7.9,J=1.2,H-5');7.50(1Н,d,J=7.9,Н-6');9.39(1Н,br.s,3'-NH).

圖1 異土木香內(nèi)酯尿嘧啶衍生物的合成路線

1.3 葡萄糖消耗實驗

肝癌細胞系HepG2是一種具有攻擊性且常致死性的腫瘤。除用于抗腫瘤藥物的研究外，HepG2細胞還被廣泛用于葡萄糖的消耗的研究。為篩選異土木香內(nèi)酯衍生物的降血糖效果，采用文獻[3]方法檢測24h后培養(yǎng)液中的葡糖糖消耗量。

對各化合物治療后的HepG2細胞株葡萄糖的攝入及24小時后不同濃度的衍生物進行了測定，如圖2所示。

2 結(jié)語

異土木香內(nèi)酯和尿嘧啶在乙醇水溶液中室溫條件下發(fā)生邁克爾加成反應(yīng)，該反應(yīng)具有區(qū)域選擇性，生成產(chǎn)物3，收率85%。當(dāng)溫度升高到60℃時原料可以完全反應(yīng)。

為篩選異土木香內(nèi)酯及其衍生物的降血糖活性，將HepG2細胞用不同濃度（0.05、1、2、4 μg/mL）的化合物處理后孵育24h進行測定。結(jié)果表明各個濃度的尿嘧啶對葡萄糖消耗都有明顯影響。加入將正常量葡萄糖(5 mM)的HepG2細胞用異土木香內(nèi)酯（1）及其衍生物（3）對其處理后對葡萄糖的消耗有很大不同。在較高濃度(＞l μg/mL)中發(fā)現(xiàn)了化合物1和3增加葡萄糖消耗量，但進一步提高濃度（2、4 μg/mL）并沒有提高葡萄糖的消耗，而且化合物3比化合物1的葡糖糖消耗量更高，說明用尿嘧啶對異土木香內(nèi)酯進行結(jié)構(gòu)修飾后，具有潛在的降血糖活性。

[1]Ollis W D,Weight D.The synthesis of 3-substituted chromones by rearrangenment of O-acyloxyacetophenones[J].J Chem Soc，1952：3826-3830.

[2]Kim Y M．A novel α-glucosidase inhibitor from pine bark[J].Carbohydr Res，2004,339：715-717.

[3]張華珊，葉小利，李學(xué)剛.等，8-烷基小檗堿同系物體外降糖作用[J].西南師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2009,34(6)：155-157.