3-單糖醛酸氧苷齊墩果烷型和烏蘇烷型三萜皂苷衍生物及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及藥物化學和治療學領域，特別是涉及一種3-單糖醛酸氧苷齊墩果烷 型和烏蘇烷型三萜皂苷衍生物及其制備方法和應用。
【背景技術】
[0002] 心血管疾病嚴重威脅著人類的健康與生命，盡管在藥物、外科手術等方面對心血 管疾病的防治已取得了較大的進展，但該病的致殘致死率仍在逐年上升。心肌缺血和心肌 梗塞及其并發(fā)癥的預防與治療是當今醫(yī)學界研究的熱點，而臨床上對急重型病患以溶栓為 主的治療中存在出血的限制和危險，因此目前被公認為安全有效的防治藥物為具有心肌保 護作用的藥物。
[0003] 遼東橡木[Araliaelata(Miq)Seem]，別名龍牙橡木，俗稱刺嫩芽、刺龍牙，系五 加科橡木屬植物，廣泛分布于亞洲地區(qū)，在我國東北、河北東部等地區(qū)儲量較為豐富。藥 用部位具有祛風除濕、活血止痛、利尿消腫和補氣安神之功效，也常作為藥食同源的民間 藥，用于滋補，治療糖尿病、關節(jié)炎、心肌梗死、胃潰瘍、神經(jīng)衰弱等癥。遼東橡木總皂苷 (Aralosides,As)具有提高心肌收縮力，抗心肌缺血、抗心力衰竭、抗炎、增強免疫力等多種 藥理活性。其中，單體皂苷齊墩果酸3-0-0 -D-吡喃葡萄糖醛酸苷具有比橡木總皂苷更強 的生理活性，包括能夠抑制心肌異常自律性、拮抗心臟傳導異常，延長不應期，對Na+、K+離 子通道具有抑制作用，具有抗心律失常等作用。但是，齊墩果酸3-0- 0 -D-吡喃葡萄糖醛酸 苷的生物活性仍需改善，且溶解度較差，生物利用度不高。因此在此基礎上尋找具有優(yōu)越抗 心律失常的新衍生物具有重要的價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種3-單糖醛酸氧苷齊墩果烷型和烏蘇烷型 三萜皂苷衍生物及其制備方法和應用，以提高3-單糖醛酸氧苷齊墩果烷型和烏蘇烷型三 萜皂苷衍生物抗心律失常的活性。
[0005] 基于上述目的，本發(fā)明提供的3-單糖醛酸氧苷齊墩果烷型和烏蘇烷型三萜皂苷 衍生物的結(jié)構式如下：
[0006]
[0007] 其中，當所述衍生物的母核為齊墩果烷型時，&為糖醛酸基或糖基、1?2為11原子， R3為甲基，R4選自H原子、含1~10個碳的烷基、含1~10個碳的烷胺基、含6~11個碳 的芳基、含3~7個碳原子的飽和或不飽和雜環(huán)中的一種；
[0008] 當所述衍生物的母核為烏蘇烷型時，&為糖醛酸基或糖基，1? 2為甲基，1?3為11原子， R4選自H原子、含1~10個碳的烷基、含1~10個碳的烷胺基、含6~11個碳的芳基、含 3~7個碳原子的飽和或不飽和雜環(huán)中的一種。
[0009] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述糖醛酸基選自D-葡萄糖醛酸、D-甘露糖醛酸、 D-半乳糖醛酸中的一種，所述糖基選自D-葡萄糖、D-甘露糖、D-半乳糖中的一種。
[0010] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述R4選自炔丙基、環(huán)己基、芐基、正丙基、苯乙基、 N-甲基哌嗪基、嗎啉基、哌啶基、對甲氧基苯基、正癸烷基、1-氨基乙基、1-氨基正丙基、 1-氨基正丁基、1-氨基-3, 6-二氧雜辛基、1-氨基-4, 7, 10-三氧十三烷基中的一種。
[0011] 本發(fā)明還提供一種制備上述3-單糖醛酸氧苷齊墩果烷型和烏蘇烷型三萜皂苷衍 生物的方法，包括以下步驟：
[0012] 將齊墩果酸或烏蘇酸的28-羧基經(jīng)芐基保護，然后在路易斯酸TMSOTf的促進下， 將單糖的三氯乙酰亞胺酯給體與芐基保護過的齊墩果酸或烏蘇酸上的3-羥基偶聯(lián)成為糖 苷；
[0013] 所述糖苷經(jīng)Pd-C催化氫化脫去芐基保護，然后在EDC?HC1和H0BT的條件下與 R4NH2合成酰胺；
[0014] 隨后經(jīng)甲醇/甲醇鈉作用脫去單糖上的苯甲酰基保護，最后在TEMP0/Ca(C10)2/ THF的溫和氧化條件下，選擇性的將單糖上的伯醇基氧化為羧基，得到所述3-單糖醛酸氧 苷齊墩果烷型和烏蘇烷型三萜皂苷衍生物。
[0015] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述單糖的三氯乙酰亞胺酯給體的制備方法包括：
[0016] 對單糖的所有羥基進行全苯甲?；Ｗo，然后經(jīng)溴化氫-醋酸處理，得到單糖C1 位溴代為溴苷的單糖給體，該溴苷在氧化銀作用下，C1位溴被水解為羥基，再在堿的作用下 與三氯乙腈加成得到該單糖的三氯乙酰亞胺酯給體。
[0017] 本發(fā)明還提供一種藥物組合物，包括上述3-單糖醛酸氧苷齊墩果烷型和烏蘇烷 型三萜皂苷衍生物和藥用載體。
[0018] 本發(fā)明還提供一種上述3-單糖醛酸氧苷齊墩果烷型和烏蘇烷型三萜皂苷衍生物 在制備治療心肌缺血藥物中的應用。
[0019] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述心肌缺血為缺血性心肌病或者心肌梗塞造成的心 肌損傷。
[0020] 從上面所述可以看出，本發(fā)明以齊墩果酸或烏蘇酸為先導化合物，通過對齊墩果 酸或烏蘇酸進行結(jié)構改造，合成了新型的3-單糖醛酸氧苷齊墩果烷型和烏蘇烷型三萜皂 苷衍生物，合成方法簡便，產(chǎn)物純度高，且通過結(jié)構改造，顯著增強了 3-單糖醛酸氧苷齊墩 果烷型和烏蘇烷型三萜皂苷衍生物的抗心律失常的活性，具有較好的心肌保護作用，能用 于臨床的心肌保護藥物。
【具體實施方式】
[0021] 為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，對本發(fā) 明進一步詳細說明。
[0022] 本發(fā)明提供的3-單糖醛酸氧苷齊墩果烷型和烏蘇烷型三萜皂苷衍生物的結(jié)構式 如下：
[0023]
[0024] 其中，當所述衍生物的母核為齊墩果烷型時，&為糖醛酸基或糖基、1? 2為11原子， R3為甲基，R4選自H原子、含1~10個碳的烷基、含1~10個碳的烷胺基、含6~11個碳 的芳基、含3~7個碳原子的飽和或不飽和環(huán)中的一種；
[0025] 當所述衍生物的母核為烏蘇烷型時，&為糖醛酸基或糖基，1?2為甲基，1? 3為11原子， R4選自H原子、含1~10個碳的烷基、含1~10個碳的烷胺基、含6~11個碳的芳基、含 3~7個碳原子的飽和或不飽和環(huán)中的一種。
[0026] 可選地，所述糖醛酸基選自D-葡萄糖醛酸、D-甘露糖醛酸、D-半乳糖醛酸中的一 種，所述的糖基選自D-葡萄糖、D-甘露糖、D-半乳糖中的一種。較佳地，所述R4選自炔丙基、 環(huán)己基、芐基、正丙基、苯乙基、N-甲基哌嗪基、嗎啉基、哌啶基、對甲氧基苯基、正癸烷基、 1_氨基乙基、1 _氨基正丙基、1_氨基正丁基、1_氨基_3, 6-二氧雜辛基、1-氨基-4, 7, 10-二 氧十二烷基中的一種。
[0027] 在本發(fā)明的一些實施例中，所合成的部分具體化合物如表1所示。
[0028] 表1部分3-單糖醛酸氧苷齊墩果烷型和烏蘇烷型三萜皂苷衍生物結(jié)構
[0029]
[0031] 本發(fā)明還提供了制備所述3-單糖醛酸氧苷齊墩果烷型和烏蘇烷型三萜皂苷衍生 物的方法，以衍生物CHA-1和CHA-2為例，合成路線如下：
[0032]
[0035] 步驟a' -步驟d' ：葡萄糖三氯乙酰亞胺酯（5'）的制備
[0036] 冰水浴下，將D-葡萄糖（5. 0g，27. 7mmol)溶于100mL干燥吡啶中，加入苯甲酰氯 (19. 3mL，166. 5mmol)，室溫下攪拌反應18h，加水60mL破壞過量的苯甲酰氯，以乙酸乙酯提 取，合并有機相，順次用水、稀鹽酸、飽和碳酸氫鈉洗，無水硫酸鎂干燥，過濾，濾液濃縮得全 苯甲?；咸烟牵?'）18. 7g。
[0037] 將上步所得的全苯甲?；咸烟牵?'）4.0g溶于干燥的二氯甲烷40mL中，滴加 12mLHBr-HOAc，室溫攪拌反應，lh反應結(jié)束后，反應液順次用飽和碳酸氫鈉溶液、鹽水洗 滌，有機層濃縮至干，得到葡萄糖端位溴代產(chǎn)物（3'）。
[0038] 將葡萄糖端位溴代產(chǎn)物（3'）加入到丙酮25mL和lmL蒸餾水中溶解，于室溫下加 入氧化銀2. 0g，攪拌2h后過濾除去固體，濾液濃縮后得白色固體（4'）。
[0039] 再將白色固體（4'）2. 0g加入到二氯甲烷10mL中溶解，并加入三氯乙腈1. 9mL和 二氮雜二環(huán)（DBU)O. 2mL，冰浴下反應4h，減壓蒸除溶劑，殘余物經(jīng)加壓柱層析（石油醚：乙 酸乙酯=8:1)得到白色固體葡萄糖三氯乙酰亞胺酯（5'）3.3g，總收率76%。
[0040] 步驟a:齊墩果酸芐酯（0-1)的合成
[0041] 將齊墩果酸（5. 0g，10.9mmol)溶于175mL二氯甲烷中，加入四丁基溴化銨0.4g，和 溶于28mL水中的3. 7g碳酸鉀水溶液，滴加溴芐1. 6mL，過夜反應，得到白色無定形固體齊墩 果酸芐酯（0-1)4. 7g，收率91 %。
[0042] 步驟b:齊墩果酸芐酯-3-0-(2, 3, 4, 6-四-0-苯甲酰基-D-吡喃葡萄糖苷） (0-2)的合成
[0043] 將上一步所得齊墩果酸芐酯（0-1) (1.lg，2.0mmol)和葡萄糖三氯乙酰亞胺酯 (5'）（1.94g，2. 6mmol)溶于干燥二氯甲燒20mL，加入4i分子篩，室溫下攪拌30min。加 入TMS0Tf(19. 4yL，0.lmmol)，繼續(xù)攪拌至薄層監(jiān)測反應結(jié)束。加三乙胺0. 4mL淬滅反 應，過濾，濾液濃縮，硅膠柱層析（石油醚：乙酸乙酯=10:1)，得白色固體齊墩果酸芐 酯-3-0-(2, 3, 4, 6-四-0-苯甲?；?D-吡喃葡萄糖苷）（0-2) 1. 6g，收率79%。
[0044] 步驟c:齊墩果酸-3-0-(2, 3, 4, 6-四-0-苯甲酰基-D-吡喃葡萄糖苷）（0-3) 的合成
[0045] 將上一步所得產(chǎn)物齊墩果酸芐酯-3-0- (2, 3, 4, 6-四-0-苯甲?；?-D-吡 喃葡萄糖苷）（02) 1. 2g溶于25mL乙酸乙酯中，加入10 %Pd-C8. 8mg，攪拌下通氫氣 并加熱回流。待TLC檢測顯示反應已經(jīng)完成，過濾，濾液濃縮干燥得白色固體齊墩果 酸-3-0-(2, 3, 4, 6-四-0-苯甲?；?D-吡喃葡萄糖苷）（0-3) 1.lg，收率92%。
[0046] 步驟d/e:N_炔丙基-齊墩果酸-3-0- 0 -D-吡喃葡萄糖苷（CHA-2)的合成
[0047] 將上一步所得產(chǎn)物齊墩果酸-3-0- (2, 3, 4, 6-四-0-苯甲酰基-0 -D-吡喃葡萄糖 苷）（0-3) (500mg, 0? 488mmol)溶于 5mL干燥的二氯甲燒中，加入EDCI(140mg, 0? 732mmol) 和H0BT(98. 8mg, 0. 732mmol)室溫下攪拌2h后，于冰浴下滴加炔丙胺（1. 64mmol)，室溫下 繼續(xù)反應4h。TLC監(jiān)測反應完全后，依次用0. 1N稀鹽酸、飽和碳酸氫鈉水溶液、飽和氯化鈉 水溶液洗，無水硫酸鈉干燥過夜。抽濾，減壓蒸干，再溶于5mL干燥甲醇和二氯甲烷（v/v= 3:1)中，加入0.8mL甲醇鈉甲醇（lmol/L)溶液，室溫反應6h。反應結(jié)束后使用732型陽離 子交換樹脂調(diào)PH至中性，抽濾蒸干。經(jīng)硅膠柱層析（二氯甲烷：甲醇=12:1)純化，得到 白色粉末N-炔丙基-齊墩果酸-3-0-0 -D-吡喃葡萄糖苷（CHA-2) 231mg，兩步收率72%。
[0048] ESI-MSC39H61NNa07m/z: 678. 4346 [M+Na]+。
[0049] 匪R(600Hz，pyridine-d5)S:5. 26(s，1H)，4. 73(d，J= 9. 0Hz，1H)，4. 37( m，1H)，4. 18 (m，1H)，4. 01 (m，1H)，4. 14-4. 09 (m，2H)，3. 83-3. 77 (m，2H)，3. 21 (dd，J= 5. 4Hz, 14. 4Hz, 1H), 2. 90(brd,dd,J= 4. 8Hz, 16. 2Hz, 1H), 2. 83 (t,J= 5. 0Hz, 1H),L〇9 ( s, 3H)，1. 06 (s, 3H)，0? 80 (s, 3H)，0? 78 (s, 3H)，0? 70 (s, 6H)，0? 65 (s, 3H) ? 13C-NMR(150Hz,py ridine-d5) 8 ： 177. 9, 144. 7, 122. 9, 106. 9, 88. 8, 82. 3, 78. 2, 77. 6, 75. 6, 71. 9, 71. 6, 62. 8, 55. 8, 47. 9, 46. 7, 46. 4, 42. 1, 41. 7, 39. 8, 39. 5, 38. 9, 36. 9, 34. 3, 33. 5, 33. 1, 33. 0, 30. 8, 29 .2, 28. 2, 27. 8, 26. 5, 26. 1, 24. 5, 23. 8, 23. 7, 18. 5, 17. 6, 17. 0, 15. 5〇
[0050] 步驟f:N_炔丙基-齊墩果酸-3-0- 0 -D-吡喃葡萄糖醛酸苷（CHA-1)的合成
[0051] 將上一步所得產(chǎn)物N-炔丙基-齊墩果酸-3-0-0-D-吡喃葡萄糖苷（CHA-2) (131mg，0? 2mmol)溶于5mL的THF中，加入TEMPO(0? 65mg，4ymol)攪拌溶解，依次加入飽和 碳酸氫鈉水溶液5mL，以及溴化鉀（4mg, 0. 04mmol)，四丁基溴化銨（4. 7mg, 0. 04mmol)，此時 PH維持在9. 5左右。在冰浴下，加入次氯酸鈣（0. 4mmol)，冰浴下攪拌反應5h，加入乙醇淬 滅反應，加入5mL水攪拌，抽濾，水洗，得白色粉末N-炔丙基-齊墩果酸-3-0- 0 -D-吡喃葡 萄糖醛酸苷（〇^_1)61.811^，收率46%。
[0052] ESI-MSC39H59N0sm/z: 669. 4241 [M+H]+〇 4-麗1? (600Hz，pyridine_d5) 8 ： 5. 26 (s, 1H), 4. 64 (d,J= 7. 8Hz), 4. 37 (m, 1H), 4. 18 (m, 1H), 4. 01 (m, 1H), 4. 14-4. 09 (m, 2H), 3. 23 (dd,J= 4. 8Hz, 13. 2Hz, 1H), 2. 88(brd,dd,J= 4.Hz, 16. 2Hz, 1H), 2. 83 (t,J= 5. 0Hz, 1H), 1. 09 (s, 3H), 1. 04 (s, 3H), 0. 81 (s, 3H), 0. 78 (s, 3H), 0. 70 (s, 6H), 0. 66 (s, 3H). 13 C-NMR(150Hz,pyridine-d5) 8 ： 177. 1, 171. 4, 144. 5, 122. 4, 106. 4, 88. 6, 81. 8, 78. 5, 78. 0, 75. 6, 71. 7, 71. 6, 55. 6, 47. 7, 46. 2, 46. 2, 41. 9, 41. 7, 39. 6, 39. 3, 38. 9, 36. 7, 34. 3, 33. 5, 33 .0, 33. 0, 30. 9